JPH11106223A - ガラス質発泡体の製造方法 - Google Patents
ガラス質発泡体の製造方法Info
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- JPH11106223A JPH11106223A JP27103197A JP27103197A JPH11106223A JP H11106223 A JPH11106223 A JP H11106223A JP 27103197 A JP27103197 A JP 27103197A JP 27103197 A JP27103197 A JP 27103197A JP H11106223 A JPH11106223 A JP H11106223A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 土木建築用資材としての必要な特性を備えた
ガラス質発泡体を経済的にしかも量的に豊富な原料から
製造する方法を提供する。 【解決手段】 ガラス質発泡体の本製造方法は、ガラス
廃材と溶融スラグとを原料としてガラス質発泡体を製造
する方法であって、主としてガラス廃材と溶融スラグと
からなる原料を混合・微粉砕しつつ、又は混合・微粉砕
した後、発泡剤を添加、混和して混合体を得る工程と、
混合体を８００〜１１００℃の範囲の温度に加熱して発
泡させ、次いで冷却してガラス質発泡体を形成する工程
とを有する。
ガラス質発泡体を経済的にしかも量的に豊富な原料から
製造する方法を提供する。 【解決手段】 ガラス質発泡体の本製造方法は、ガラス
廃材と溶融スラグとを原料としてガラス質発泡体を製造
する方法であって、主としてガラス廃材と溶融スラグと
からなる原料を混合・微粉砕しつつ、又は混合・微粉砕
した後、発泡剤を添加、混和して混合体を得る工程と、
混合体を８００〜１１００℃の範囲の温度に加熱して発
泡させ、次いで冷却してガラス質発泡体を形成する工程
とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主としてガラス廃
材と溶融スラグとからなる原料からガラス質発泡体を製
造する方法に関し、更に詳細には、一般廃棄物及び／又
は産業廃棄物を焼却して得た溶融スラグ等の溶融スラグ
とガラス廃材とを原料として土木建築用資材として最適
なガラス質発泡体の製造方法に関するものである。
材と溶融スラグとからなる原料からガラス質発泡体を製
造する方法に関し、更に詳細には、一般廃棄物及び／又
は産業廃棄物を焼却して得た溶融スラグ等の溶融スラグ
とガラス廃材とを原料として土木建築用資材として最適
なガラス質発泡体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ガラス質発泡体は、従来、廃ガラス単体
を原料としたビーズ状のものや不定形塊状のものが、建
築用軽量骨材、断熱材、防音材、土木用軽量土などに利
用されている。本明細書で、ガラス質とは、非晶質固体
であることを言い、ガラス廃材とは、ガラス瓶、板ガラ
ス、テレビジョン受像機の前面ガラスパネル等の廃棄ガ
ラス製品から得たガラス廃材、ガラス工場から出る製品
スクラップ等を言う。ガラス廃材に含まれるガラスに
は、ソーダ石灰ガラス、ソーダカリ鉛ガラス、硬質二級
ガラス、タングステンガラス、硬質一級ガラス等があ
る。
を原料としたビーズ状のものや不定形塊状のものが、建
築用軽量骨材、断熱材、防音材、土木用軽量土などに利
用されている。本明細書で、ガラス質とは、非晶質固体
であることを言い、ガラス廃材とは、ガラス瓶、板ガラ
ス、テレビジョン受像機の前面ガラスパネル等の廃棄ガ
ラス製品から得たガラス廃材、ガラス工場から出る製品
スクラップ等を言う。ガラス廃材に含まれるガラスに
は、ソーダ石灰ガラス、ソーダカリ鉛ガラス、硬質二級
ガラス、タングステンガラス、硬質一級ガラス等があ
る。
【０００３】以下に、ガラス廃材を原料にした土木建築
用資材用ガラス質発泡体（以下、簡単に、従来のガラス
質発泡体と言う）の従来の製造方法を説明する。廃ガラ
ス単体を微粉砕して、これに発泡剤を加えて混和し、球
状にタブレット化した後、高温処理して発泡させて、ビ
ーズ状のガラス質発泡体を得る方法がある。また、廃ガ
ラス単体を微粉砕し、これに発泡剤を加えて混和し、こ
れをタブレット化することなく高温処理して発泡させ、
これを急冷することにより、不定形の塊状ガラス質発泡
体を得る方法や、これを除冷することにより、板状のガ
ラス質発泡体を得る方法がある。
用資材用ガラス質発泡体（以下、簡単に、従来のガラス
質発泡体と言う）の従来の製造方法を説明する。廃ガラ
ス単体を微粉砕して、これに発泡剤を加えて混和し、球
状にタブレット化した後、高温処理して発泡させて、ビ
ーズ状のガラス質発泡体を得る方法がある。また、廃ガ
ラス単体を微粉砕し、これに発泡剤を加えて混和し、こ
れをタブレット化することなく高温処理して発泡させ、
これを急冷することにより、不定形の塊状ガラス質発泡
体を得る方法や、これを除冷することにより、板状のガ
ラス質発泡体を得る方法がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、土木建築用
資材の需要が、耐震対策に由来する軽量化、建築物の不
燃化、道路網の拡充、公共施設の充実等のために益々増
大しつつある一方で、天然の土木建築用資材、例えば骨
材として使用される川砂、砂利、礫等の天然の資材は、
その採掘自体が環境破壊をもたらすのみならず、採掘可
能量の制約により、需要の増大に見合う量を確保するこ
とが難しくなって来ているのが現状である。そこで、自
然界から得られる土木建築用資材の代替品として、人工
的な土木建築用資材の提供が望まれているが、従来のガ
ラス質発泡体を土木建築用資材として、更に広く利用す
るためには、ガラス質発泡体の原料であるガラス廃材の
量が限られていて、別の原料源が必要とされているいう
問題があった。しかも、ガラス質発泡体製品の価格を考
慮すると、原料価格が安価であることが必要であった。
ところで、土木建築用資材としてのガラス質発泡体の用
途をより拡大するためには、従来のガラス質発泡体より
機械的強度が高く、比重が大きなガラス質発泡体、例え
ば一軸圧縮強度が７０〜１５０kgf/cm2 程度で、比重が
０．７〜１．５ｇ／cm3 程度のガラス質発泡体が望まれ
ている。
資材の需要が、耐震対策に由来する軽量化、建築物の不
燃化、道路網の拡充、公共施設の充実等のために益々増
大しつつある一方で、天然の土木建築用資材、例えば骨
材として使用される川砂、砂利、礫等の天然の資材は、
その採掘自体が環境破壊をもたらすのみならず、採掘可
能量の制約により、需要の増大に見合う量を確保するこ
とが難しくなって来ているのが現状である。そこで、自
然界から得られる土木建築用資材の代替品として、人工
的な土木建築用資材の提供が望まれているが、従来のガ
ラス質発泡体を土木建築用資材として、更に広く利用す
るためには、ガラス質発泡体の原料であるガラス廃材の
量が限られていて、別の原料源が必要とされているいう
問題があった。しかも、ガラス質発泡体製品の価格を考
慮すると、原料価格が安価であることが必要であった。
ところで、土木建築用資材としてのガラス質発泡体の用
途をより拡大するためには、従来のガラス質発泡体より
機械的強度が高く、比重が大きなガラス質発泡体、例え
ば一軸圧縮強度が７０〜１５０kgf/cm2 程度で、比重が
０．７〜１．５ｇ／cm3 程度のガラス質発泡体が望まれ
ている。
【０００５】そこで、本発明の目的は、上述した必要な
特性を備えたガラス質発泡体を経済的にしかも量的に豊
富な原料から製造する方法を提供することである。
特性を備えたガラス質発泡体を経済的にしかも量的に豊
富な原料から製造する方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、ガラス廃材
とは別の安価でしかも量的に豊富な原料として、一般廃
棄物及び／又は産業廃棄物等の焼却により生じる溶融ス
ラグに注目した。ここで、一般廃棄物とは、都市ゴミ等
の廃棄物であり、産業廃棄物とは、オフィス、工場等か
らの廃棄物、建造物の解体による廃棄物等を言う。以
下、一般廃棄物及び／又は産業廃棄物を纏めて廃棄物と
言う。廃棄物の焼却により生じる溶融スラグは、以下に
説明するような経緯から発生している。即ち、廃棄物に
焼却等の熱処理を施すと、焼却灰などの固形残渣が発生
する。従来、固形残渣は埋め立て処分場に埋め立ててい
たが、固形残渣の埋め立てには、埋め立て処分場の逼
迫、固形残渣に含まれる重金属化合物の溶出による環境
汚染などの多くの問題が生じていた。そこで、固形残渣
を溶融して溶融スラグとし、それにより焼却灰の減容と
重金属化合物の固定化を同時に行う方法が開発された。
廃棄物を溶融スラグ化する方法の一つは、廃棄物を直接
溶融型焼却炉で焼却し、残渣を溶融スラグとして取り出
す方法であり、別の方法は、廃棄物を非溶融型焼却炉で
燃焼させ、固形残渣として生じた焼却灰（ボトムアッシ
ュ）をプラズマ方式、電気抵抗方式、表面溶融方式など
の溶融炉で溶融させ、溶融スラグを取り出す方法であ
る。
とは別の安価でしかも量的に豊富な原料として、一般廃
棄物及び／又は産業廃棄物等の焼却により生じる溶融ス
ラグに注目した。ここで、一般廃棄物とは、都市ゴミ等
の廃棄物であり、産業廃棄物とは、オフィス、工場等か
らの廃棄物、建造物の解体による廃棄物等を言う。以
下、一般廃棄物及び／又は産業廃棄物を纏めて廃棄物と
言う。廃棄物の焼却により生じる溶融スラグは、以下に
説明するような経緯から発生している。即ち、廃棄物に
焼却等の熱処理を施すと、焼却灰などの固形残渣が発生
する。従来、固形残渣は埋め立て処分場に埋め立ててい
たが、固形残渣の埋め立てには、埋め立て処分場の逼
迫、固形残渣に含まれる重金属化合物の溶出による環境
汚染などの多くの問題が生じていた。そこで、固形残渣
を溶融して溶融スラグとし、それにより焼却灰の減容と
重金属化合物の固定化を同時に行う方法が開発された。
廃棄物を溶融スラグ化する方法の一つは、廃棄物を直接
溶融型焼却炉で焼却し、残渣を溶融スラグとして取り出
す方法であり、別の方法は、廃棄物を非溶融型焼却炉で
燃焼させ、固形残渣として生じた焼却灰（ボトムアッシ
ュ）をプラズマ方式、電気抵抗方式、表面溶融方式など
の溶融炉で溶融させ、溶融スラグを取り出す方法であ
る。
【０００７】ここで、直接溶融型焼却炉とは、廃棄物を
燃焼して残った焼却灰を炉外に取り出すことなく、一つ
の焼却炉内で一気に溶融スラグにまで転化してしまう方
式の焼却炉であって、例えば図１に示すような方式があ
る。この方式では、廃棄物を酸素雰囲気中で部分燃焼
し、それにより発生した不完全燃焼ガスをガス燃焼炉で
完全燃焼する直接溶融炉であって、焼却炉内は上部から
乾燥域、熱分解域及び燃焼・溶融域に区分される。焼却
炉の上部に投入された廃棄物は、乾燥域で乾燥し、次い
で下降して熱分解域で熱分解し、更に燃焼・溶融域に下
降して１６００℃以上の温度で溶融物になる。溶融物を
焼却炉から取り出して急冷すると、溶融スラグが形成さ
れる。また、非溶融型焼却炉とは、ストーカ型焼却炉や
流動床型焼却炉など、焼却のみを行い、溶融までは行わ
ない方式の焼却炉を言う。
燃焼して残った焼却灰を炉外に取り出すことなく、一つ
の焼却炉内で一気に溶融スラグにまで転化してしまう方
式の焼却炉であって、例えば図１に示すような方式があ
る。この方式では、廃棄物を酸素雰囲気中で部分燃焼
し、それにより発生した不完全燃焼ガスをガス燃焼炉で
完全燃焼する直接溶融炉であって、焼却炉内は上部から
乾燥域、熱分解域及び燃焼・溶融域に区分される。焼却
炉の上部に投入された廃棄物は、乾燥域で乾燥し、次い
で下降して熱分解域で熱分解し、更に燃焼・溶融域に下
降して１６００℃以上の温度で溶融物になる。溶融物を
焼却炉から取り出して急冷すると、溶融スラグが形成さ
れる。また、非溶融型焼却炉とは、ストーカ型焼却炉や
流動床型焼却炉など、焼却のみを行い、溶融までは行わ
ない方式の焼却炉を言う。
【０００８】廃棄物焼却により生じる溶融スラグは、そ
の組成が ＳｉＯ2 ：５０〜７０質量％ ＣａＯ ：５〜１５質量％ Ａｌ2 Ｏ3 ：５〜１５質量％ Ｎａ2 Ｏ ：５〜１０質量％ ＦｅＯ ：３〜１０質量％ ＭｇＯ、Ｋ2 Ｏ等 微量 の範囲にあり、通常、溶融物を急冷しているので、粒径
１０mm以下の粒状の形態になっている。
の組成が ＳｉＯ2 ：５０〜７０質量％ ＣａＯ ：５〜１５質量％ Ａｌ2 Ｏ3 ：５〜１５質量％ Ｎａ2 Ｏ ：５〜１０質量％ ＦｅＯ ：３〜１０質量％ ＭｇＯ、Ｋ2 Ｏ等 微量 の範囲にあり、通常、溶融物を急冷しているので、粒径
１０mm以下の粒状の形態になっている。
【０００９】ところで、この種の溶融スラグは、利用価
値が乏しく、従来、廃棄物処分場に埋め立てるか、或い
は安価な路盤改良剤として使用するかのいずれかにせざ
るを得ないものであった。その他の利用方法について
は、まだ十分に開発されていない。また、焼却灰中の重
金属化合物は、焼却灰を溶融して溶融スラグの形態で不
溶化することにより、重金属の溶出量を低減することが
できるが、更に低減化できれば環境保全の面からより望
ましい。
値が乏しく、従来、廃棄物処分場に埋め立てるか、或い
は安価な路盤改良剤として使用するかのいずれかにせざ
るを得ないものであった。その他の利用方法について
は、まだ十分に開発されていない。また、焼却灰中の重
金属化合物は、焼却灰を溶融して溶融スラグの形態で不
溶化することにより、重金属の溶出量を低減することが
できるが、更に低減化できれば環境保全の面からより望
ましい。
【００１０】そこで、本発明者は、溶融スラグの組成、
形態、性状が比較的ガラス廃材と類似していることに着
目し、ガラス廃材と溶融スラグとを混合したものからガ
ラス質発泡体を製造することを研究し、本発明を完成す
るに到った。
形態、性状が比較的ガラス廃材と類似していることに着
目し、ガラス廃材と溶融スラグとを混合したものからガ
ラス質発泡体を製造することを研究し、本発明を完成す
るに到った。
【００１１】上記目的を達成するために、本発明に係る
ガラス質発泡体の製造方法は、ガラス廃材と溶融スラグ
とを原料としてガラス質発泡体を製造する方法であっ
て、主としてガラス廃材と溶融スラグとからなる原料を
混合・微粉砕しつつ、又は混合・微粉砕した後、発泡剤
を添加、混和して混合体を得る工程と、混合体を８００
〜１１００℃の範囲の温度に加熱して発泡させ、次いで
冷却してガラス質発泡体を形成する工程とを有すること
を特徴としている。
ガラス質発泡体の製造方法は、ガラス廃材と溶融スラグ
とを原料としてガラス質発泡体を製造する方法であっ
て、主としてガラス廃材と溶融スラグとからなる原料を
混合・微粉砕しつつ、又は混合・微粉砕した後、発泡剤
を添加、混和して混合体を得る工程と、混合体を８００
〜１１００℃の範囲の温度に加熱して発泡させ、次いで
冷却してガラス質発泡体を形成する工程とを有すること
を特徴としている。
【００１２】本発明方法で使用するガラス廃材は、ガラ
ス系廃材の全てを意味し、ガラス瓶、板ガラス、テレビ
ジョン受像機の前面ガラスパネル等の廃棄ガラス製品か
ら得たガラス廃材、ガラス工場から出る製品スクラップ
等を言う。また、製造したガラス質発泡体の必要な性質
を損なわない限り、磁器片、陶器片、金属、土、砂、砂
利等の無機系不純物を多少含んでいても良い。溶融スラ
グは、前述した廃棄物焼却により生じる溶融スラグに加
えて、廃棄物焼却により生じる溶融スラグと同じような
組成、性質、性状を有する溶融スラグであれば、その出
所を問わず使用することができる。本発明方法で、混合
体の加熱温度を８００〜１１００℃の範囲に規定してい
るのは、加熱温度が、８００℃未満では粒状混合体の溶
融程度が十分でなく、その結果、発泡剤が十分に機能し
ないためにガラス質発泡体の発泡率が不十分になるから
である。また、逆に１１００℃を超える温度では、粒状
混合体が液状化して流動性が過剰になるために、気泡が
大きくなったり、気泡が独立気泡ではなく連続気泡の形
態になったりして、ガラス質発泡体の発泡率が不十分に
なるからである。
ス系廃材の全てを意味し、ガラス瓶、板ガラス、テレビ
ジョン受像機の前面ガラスパネル等の廃棄ガラス製品か
ら得たガラス廃材、ガラス工場から出る製品スクラップ
等を言う。また、製造したガラス質発泡体の必要な性質
を損なわない限り、磁器片、陶器片、金属、土、砂、砂
利等の無機系不純物を多少含んでいても良い。溶融スラ
グは、前述した廃棄物焼却により生じる溶融スラグに加
えて、廃棄物焼却により生じる溶融スラグと同じような
組成、性質、性状を有する溶融スラグであれば、その出
所を問わず使用することができる。本発明方法で、混合
体の加熱温度を８００〜１１００℃の範囲に規定してい
るのは、加熱温度が、８００℃未満では粒状混合体の溶
融程度が十分でなく、その結果、発泡剤が十分に機能し
ないためにガラス質発泡体の発泡率が不十分になるから
である。また、逆に１１００℃を超える温度では、粒状
混合体が液状化して流動性が過剰になるために、気泡が
大きくなったり、気泡が独立気泡ではなく連続気泡の形
態になったりして、ガラス質発泡体の発泡率が不十分に
なるからである。
【００１３】ガラス廃材と溶融スラグとの質量比は特に
制約はないが、ガラス廃材と溶融スラグとの好適な質量
比は、８５：１５〜３０：７０の範囲にある。８５：１
５の質量比より多いガラス廃材を使用する場合には、溶
融スラグを使用する意義が乏しく、３０：７０の質量比
より少ないガラス廃材を使用する場合には、発泡が困難
になるからである。
制約はないが、ガラス廃材と溶融スラグとの好適な質量
比は、８５：１５〜３０：７０の範囲にある。８５：１
５の質量比より多いガラス廃材を使用する場合には、溶
融スラグを使用する意義が乏しく、３０：７０の質量比
より少ないガラス廃材を使用する場合には、発泡が困難
になるからである。
【００１４】本発明方法で使用する発泡剤は、微粉砕工
程で得たガラス廃材と溶融スラグとの混合体の溶融物を
発泡させることができる限りその種類を問わないが、好
適には、炭酸カルシウム、ほう砂、炭化珪素、硫黄、炭
素、ドロマイト、硝酸ソーダ、及び硝酸カルシウムから
選んだ少なくとも一種類である。発泡剤の添加率は、好
適には、粒状混合体に対して０．１〜５質量％の範囲に
ある。０．１質量％未満の添加率では、発泡剤の添加率
が低すぎてガラス質発泡体の発泡率が小さく、５質量％
を超える添加率で発泡剤を添加しても、発泡率がそれ程
変化しないからである。
程で得たガラス廃材と溶融スラグとの混合体の溶融物を
発泡させることができる限りその種類を問わないが、好
適には、炭酸カルシウム、ほう砂、炭化珪素、硫黄、炭
素、ドロマイト、硝酸ソーダ、及び硝酸カルシウムから
選んだ少なくとも一種類である。発泡剤の添加率は、好
適には、粒状混合体に対して０．１〜５質量％の範囲に
ある。０．１質量％未満の添加率では、発泡剤の添加率
が低すぎてガラス質発泡体の発泡率が小さく、５質量％
を超える添加率で発泡剤を添加しても、発泡率がそれ程
変化しないからである。
【００１５】ガラス廃材及び溶融スラグを微粉砕する際
には、ガラス廃材と、溶融スラグとが容易に溶融する程
度に微粉砕する限り、微粉砕の程度に制約はないが、実
用的には、ガラス廃材と、溶融スラグとからなる原料を
７００μm 以下の粒径に微粉砕する。また、発泡剤は、
ガラス廃材及び溶融スラグを微粉砕しつつ添加しても良
く、或いはガラス廃材及び溶融スラグを微粉砕した後
に、それに添加しても良い。また、製品である不定形塊
状のガラス発泡体の平均粒径は、冷却速度によって異な
る。例えば、８００〜１１００℃の温度の高温のスラグ
状態の溶融体を水中に入れるなどして、急冷すると、小
さな粒径のものが得られ、一方除冷すると、大きな粒径
のものができる。
には、ガラス廃材と、溶融スラグとが容易に溶融する程
度に微粉砕する限り、微粉砕の程度に制約はないが、実
用的には、ガラス廃材と、溶融スラグとからなる原料を
７００μm 以下の粒径に微粉砕する。また、発泡剤は、
ガラス廃材及び溶融スラグを微粉砕しつつ添加しても良
く、或いはガラス廃材及び溶融スラグを微粉砕した後
に、それに添加しても良い。また、製品である不定形塊
状のガラス発泡体の平均粒径は、冷却速度によって異な
る。例えば、８００〜１１００℃の温度の高温のスラグ
状態の溶融体を水中に入れるなどして、急冷すると、小
さな粒径のものが得られ、一方除冷すると、大きな粒径
のものができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に、実施例１及び２を挙げ
て、本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に説明する。実施例１ 空ガラス瓶からなるガラス廃材２ｋｇを粗粉砕して、そ
れから５００ｇを採取し、粒径が６０ミクロン以下にな
るようにボールミルにより微粉砕した。一方、都市ゴミ
を直接溶融型焼却炉で焼却し、残渣として生じた溶融ス
ラグを水冷して得た水砕スラグ５００ｇを、粒径が６０
ミクロン以下になるようにボールミルにより微粉砕し
た。続いて、微粉砕したガラス廃材及び水砕スラグの混
合物に発泡剤として炭化珪素２ｇ及び硼砂１ｇを加え、
配合が均一になるまで十分に混合した。これを陶器皿の
上に載せて通常の電気炉の中に入れて、９００℃まで加
熱し、発泡させたのち、陶器皿を電気炉から取り出して
空冷した。以上の操作により、ガラス廃材と溶融スラグ
との重量混合比率が実施例１のガラス質発泡体として、
独立気泡を有する大きさ１０〜５０ｍｍの不定形のガラ
ス質発泡体約１ｋｇを得た。
て、本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に説明する。実施例１ 空ガラス瓶からなるガラス廃材２ｋｇを粗粉砕して、そ
れから５００ｇを採取し、粒径が６０ミクロン以下にな
るようにボールミルにより微粉砕した。一方、都市ゴミ
を直接溶融型焼却炉で焼却し、残渣として生じた溶融ス
ラグを水冷して得た水砕スラグ５００ｇを、粒径が６０
ミクロン以下になるようにボールミルにより微粉砕し
た。続いて、微粉砕したガラス廃材及び水砕スラグの混
合物に発泡剤として炭化珪素２ｇ及び硼砂１ｇを加え、
配合が均一になるまで十分に混合した。これを陶器皿の
上に載せて通常の電気炉の中に入れて、９００℃まで加
熱し、発泡させたのち、陶器皿を電気炉から取り出して
空冷した。以上の操作により、ガラス廃材と溶融スラグ
との重量混合比率が実施例１のガラス質発泡体として、
独立気泡を有する大きさ１０〜５０ｍｍの不定形のガラ
ス質発泡体約１ｋｇを得た。
【００１７】５０：５０の実施例１のガラス質発泡体の
性状を測定したところ、真比重は１．４、吸水率は１２
％、及び一軸圧縮強度は８０kgf/cm2 であった。また、
環境庁告示１３号（産業廃棄物に含まれる金属等の検定
方法）及び環境庁告示４６号（土壌汚染に係る環境基準
について）に則してカドミウム、鉛、６価クロム等の金
属溶出試験を行ったところ、土壌汚染にかかわる環境基
準値を満足し、しかも原料の水砕スラグの金属溶出量よ
りも少なかった。従って、実施例１のガラス質発泡体
は、土木建築用資材として必要な性状を備え、例えば土
木用軽量資材として最適であることが確認できた。
性状を測定したところ、真比重は１．４、吸水率は１２
％、及び一軸圧縮強度は８０kgf/cm2 であった。また、
環境庁告示１３号（産業廃棄物に含まれる金属等の検定
方法）及び環境庁告示４６号（土壌汚染に係る環境基準
について）に則してカドミウム、鉛、６価クロム等の金
属溶出試験を行ったところ、土壌汚染にかかわる環境基
準値を満足し、しかも原料の水砕スラグの金属溶出量よ
りも少なかった。従って、実施例１のガラス質発泡体
は、土木建築用資材として必要な性状を備え、例えば土
木用軽量資材として最適であることが確認できた。
【００１８】実施例２ 自動車に使用されているガラス窓からなるガラス廃材２
ｋｇを粗粉砕して、それから７００ｇを採取し、粒径が
４０ミクロン以下になるようにボールミルにより微粉砕
した。一方、都市ゴミを通常の焼却炉で焼却した際に固
形残渣として残った焼却灰をプラズマ溶融法で溶融して
得た溶融スラグを水冷し、得た水砕スラグ３００ｇを、
粒径が４０ミクロン以下になるようにボールミルにより
微粉砕した。続いて、微粉砕したガラス廃材及び水砕ス
ラグの混合物に発泡剤として炭化珪素２ｇ、炭酸カルシ
ウム０．５ｇ及び硼砂０．５ｇを加え、配合が均一にな
るまで十分に混合した。これを陶器皿の上に載せて通常
の電気炉の中に入れて、９００℃〜９５０℃まで加熱し
たのち電気炉から取り出して空冷した。以上の操作によ
り、ガラス廃材及び溶融スラグの重量混合比が７０：３
０の実施例２のガラス質発泡体として、独立気泡を有す
る大きさ１０〜５０ｍｍの不定形のガラス質発泡体約１
ｋｇを得た。
ｋｇを粗粉砕して、それから７００ｇを採取し、粒径が
４０ミクロン以下になるようにボールミルにより微粉砕
した。一方、都市ゴミを通常の焼却炉で焼却した際に固
形残渣として残った焼却灰をプラズマ溶融法で溶融して
得た溶融スラグを水冷し、得た水砕スラグ３００ｇを、
粒径が４０ミクロン以下になるようにボールミルにより
微粉砕した。続いて、微粉砕したガラス廃材及び水砕ス
ラグの混合物に発泡剤として炭化珪素２ｇ、炭酸カルシ
ウム０．５ｇ及び硼砂０．５ｇを加え、配合が均一にな
るまで十分に混合した。これを陶器皿の上に載せて通常
の電気炉の中に入れて、９００℃〜９５０℃まで加熱し
たのち電気炉から取り出して空冷した。以上の操作によ
り、ガラス廃材及び溶融スラグの重量混合比が７０：３
０の実施例２のガラス質発泡体として、独立気泡を有す
る大きさ１０〜５０ｍｍの不定形のガラス質発泡体約１
ｋｇを得た。
【００１９】実施例２のガラス質発泡体の性状を測定し
たところ、真比重は１．２、吸水率は７％、及び圧縮強
度は１００kgf/cm2 であった。また、環境庁告示１３号
（産業廃棄物に含まれる金属等の検定方法）及び環境庁
告示４６号（土壌汚染に係る環境基準について）に則し
てカドミウム、鉛、６価クロム等の金属溶出試験を行っ
たところ、土壌汚染にかかわる環境基準値を満足し、し
かも原料の水砕スラグの金属溶出量よりも少なかった。
従って、実施例２のガラス質発泡体は、土木建築用資材
として必要な性状を備え、例えば人工骨材として最適で
あることが確認できた。
たところ、真比重は１．２、吸水率は７％、及び圧縮強
度は１００kgf/cm2 であった。また、環境庁告示１３号
（産業廃棄物に含まれる金属等の検定方法）及び環境庁
告示４６号（土壌汚染に係る環境基準について）に則し
てカドミウム、鉛、６価クロム等の金属溶出試験を行っ
たところ、土壌汚染にかかわる環境基準値を満足し、し
かも原料の水砕スラグの金属溶出量よりも少なかった。
従って、実施例２のガラス質発泡体は、土木建築用資材
として必要な性状を備え、例えば人工骨材として最適で
あることが確認できた。
【００２０】尚、実施例１及び２のガラス質発泡体から
溶出するカドミウム、鉛、６価クロムの溶出量が、それ
ぞれの原料である水砕スラグの溶出量よりも少なくなる
理由は、必ずしも明らかではないものの、次にように推
測される。即ち、ガラス質発泡体を製造する際に、水砕
スラグがガラス廃材と混合して高温処理される結果、ガ
ラス廃材は、半溶融状態となって、混在する水砕スラグ
の表面をコーティングして実質的にガラス皮膜を構成す
るので、重金属類が水砕スラグから溶出され難くなると
思われる。
溶出するカドミウム、鉛、６価クロムの溶出量が、それ
ぞれの原料である水砕スラグの溶出量よりも少なくなる
理由は、必ずしも明らかではないものの、次にように推
測される。即ち、ガラス質発泡体を製造する際に、水砕
スラグがガラス廃材と混合して高温処理される結果、ガ
ラス廃材は、半溶融状態となって、混在する水砕スラグ
の表面をコーティングして実質的にガラス皮膜を構成す
るので、重金属類が水砕スラグから溶出され難くなると
思われる。
【００２１】
【発明の効果】本発明方法によれば、ガラス廃材に溶融
スラグを混合することにより、圧縮強度が高い、真比重
が大きな、土木建築用資材として最適なガラス質発泡体
の製造が可能となり、土木建築用資材として広範な需要
に応えることができる。処理に困っている安価な溶融ス
ラグを原料として有効利用することにより、ガラス質発
泡体の原価を低減して、廉価な土木建築用資材を提供す
ることができる。また、溶融スラグよりも、重金属の溶
出量の少ないガラス質発泡体を土木建築用資材として提
供することができる。
スラグを混合することにより、圧縮強度が高い、真比重
が大きな、土木建築用資材として最適なガラス質発泡体
の製造が可能となり、土木建築用資材として広範な需要
に応えることができる。処理に困っている安価な溶融ス
ラグを原料として有効利用することにより、ガラス質発
泡体の原価を低減して、廉価な土木建築用資材を提供す
ることができる。また、溶融スラグよりも、重金属の溶
出量の少ないガラス質発泡体を土木建築用資材として提
供することができる。
【図１】直接溶融型焼却炉の構成を示す概念図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０４Ｂ 38/10 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０３Ａ ３０３Ｄ
Claims (4)
- 【請求項１】 ガラス廃材と溶融スラグとを原料として
ガラス質発泡体を製造する方法であって、 主としてガラス廃材と溶融スラグとからなる原料を混合
・微粉砕しつつ、又は混合・微粉砕した後、発泡剤を添
加、混和して混合体を得る工程と、 混合体を８００〜１１００℃の範囲の温度に加熱して発
泡させ、次いで冷却してガラス質発泡体を形成する工程
とを有することを特徴とするガラス質発泡体の製造方
法。 - 【請求項２】 ガラス廃材と溶融スラグとの質量比が、
８５：１５〜３０：７０の範囲にあることを特徴とする
請求項１に記載のガラス質発泡体の製造方法。 - 【請求項３】 発泡剤は、炭酸カルシウム、ほう砂、炭
化珪素、硫黄、炭素、ドロマイト、硝酸ソーダ、及び硝
酸カルシウムから選んだ少なくとも一種類であって、添
加率は、ガラス廃材と溶融スラグとの混合体に対して
０．１〜５質量％の範囲にあることを特徴とする請求項
１又は２に記載のガラス質発泡体の製造方法。 - 【請求項４】 溶融スラグは、一般廃棄物及び／又は産
業廃棄物を直接溶融型焼却炉で焼却した際に得られる溶
融スラグ、若しくは一般廃棄物及び／又は産業廃棄物を
非溶融型焼却炉で燃焼し、固形残渣として生じたボトム
アッシュを溶融炉で溶融して得られる溶融スラグの少な
くとも一方であることを特徴とする請求項１から３のう
ちのいずれか１項に記載のガラス質発泡体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27103197A JPH11106223A (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | ガラス質発泡体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27103197A JPH11106223A (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | ガラス質発泡体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11106223A true JPH11106223A (ja) | 1999-04-20 |
Family
ID=17494445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27103197A Pending JPH11106223A (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | ガラス質発泡体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11106223A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002060257A (ja) * | 2000-08-17 | 2002-02-26 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 人工軽量骨材 |
| JP2002145679A (ja) * | 2000-08-30 | 2002-05-22 | Kurimoto Ltd | 多孔質セラミックスの製造方法 |
| JP2008173558A (ja) * | 2007-01-17 | 2008-07-31 | Petroleum Energy Center | 透水性浄化壁及び汚染地下水の浄化処理方法 |
| CN108275971A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-07-13 | 上海老港废弃物处置有限公司 | 一种建筑废物基隔热材料的制备方法 |
| KR20210014528A (ko) * | 2019-07-30 | 2021-02-09 | 고등기술연구원연구조합 | 폐기물 용융슬래그를 이용한 구조체 제조방법 및 이에 의해 제조된 구조체 |
-
1997
- 1997-10-03 JP JP27103197A patent/JPH11106223A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002060257A (ja) * | 2000-08-17 | 2002-02-26 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 人工軽量骨材 |
| JP4640737B2 (ja) * | 2000-08-17 | 2011-03-02 | 財団法人電力中央研究所 | 人工軽量骨材 |
| JP2002145679A (ja) * | 2000-08-30 | 2002-05-22 | Kurimoto Ltd | 多孔質セラミックスの製造方法 |
| JP2008173558A (ja) * | 2007-01-17 | 2008-07-31 | Petroleum Energy Center | 透水性浄化壁及び汚染地下水の浄化処理方法 |
| CN108275971A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-07-13 | 上海老港废弃物处置有限公司 | 一种建筑废物基隔热材料的制备方法 |
| KR20210014528A (ko) * | 2019-07-30 | 2021-02-09 | 고등기술연구원연구조합 | 폐기물 용융슬래그를 이용한 구조체 제조방법 및 이에 의해 제조된 구조체 |
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| Date | Code | Title | Description |
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