JPH11644A - コンクリートスラッジの利用方法、複合物用材料、及び複合物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 産業廃棄物であるコンクリートスラッジの利
用方法、その実施により得られる複合物用材料、及び該
複合物材料を用いた複合物を提供すること。 【解決手段】 まず管理型産業廃棄物として分別された
コンクリートスラッジを水洗いして、懸濁水と砂利及び
砂とに分別し、砂利及び砂を除去する。次に懸濁水中の
固形物を沈澱させて、上澄水を除去する。沈澱した固形
物は、天日で乾燥した後、粉砕する。得られた粉体をマ
イナスイオン化された石英坩堝に所定時間投入しておく
ことによりマイナスイオン化し、90〜1500℃ (例えば10
50℃) に加熱する。これを粉砕して複合物用材料とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、産業廃棄物である
コンクリートスラッジの利用方法、この実施により得ら
れる複合物用材料、及び該複合物材料を用いた複合物に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンクリートの材料である生コン
クリート (JIS A5308)の販売量は年間で１億8800万ｍ³
を越えており、このうち約１％が残コン（コンクリート
スラッジ）として処分されている。残コンは、工場及び
アジテータトラックの洗浄時の洗い排水及びその他の排
水により発生するものである。

【０００３】このコンクリートスラッジは、６価クロ
ム、リン化合物を含む有毒物質であり、強アルカリ性を
呈するため、厳重にその処分方法が規定されている。一
般的な処分方法は以下の通りである。まず水洗いして懸
濁水（スラッジ水）と、砂利及び砂とを分別する。砂利
及び砂は通常のものと同様にコンクリート材としてその
まま再利用される。次に懸濁水中の固形物を沈澱させ、
得られた上澄水（固形物の含有率３％以下）はスラッジ
水として生コンクリートの製造に再利用する。そして沈
澱したヘドロ状の物質は、さらに固形物を沈澱させて、
上澄水は同様に再利用するか、又は化学的処理（ｐＨ処
理）を施して放流する。沈澱した固形物は、通常45℃程
度で乾燥させ、圧縮強度が８Ｎ／mm² 以上のものと、こ
れ以下のものとに分別され、前者は安定型産業廃棄物と
して業者が所定の安定型処理場に埋め立て処分する。ま
た後者は管理型産業廃棄物として業者が所定の管理型処
理場に埋め立て処分する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが実際には、処
理に多大な経費がかかること、及び処理場が不足してい
ることから、多くのコンクリートスラッジが、採石場跡
地、工場敷地、またはその他の地中に埋設されたり、野
ざらし状態で放置される等、不法投棄されているのが現
状であり、大きな社会問題となっている。

【０００５】不法に投棄されたコンクリートスラッジ
は、降雨によってその有害物質が地中に浸透するため、
河川、湖沼に入り沈澱して魚介類に悪影響を及ぼすこと
があり、また地下水、飲料水に入り人間に直接被害が及
ぶこともある。また野ざらしされたコンクリートスラッ
ジは、粉塵（粒径：30μm ）となって飛散し、農作物及
びその他の植物に悪影響を及ぼす。

【０００６】そこで不法投棄に対する行政処分が厳格化
される傾向にあり、コンクリートスラッジの利用方法が
種々検討されている。しかしながら一旦乾燥しかけた生
コンクリートは変質しているため、コンクリート材とし
て再利用するには強度不足である等、克服すべき問題が
ある。

【０００７】本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたも
のであり、産業廃棄物であるコンクリートスラッジの有
効な利用方法、この実施により得られる複合物用材料、
及び該複合物用材料を用いた複合物を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のコンクリ
ートスラッジの利用方法は、コンクリートスラッジを乾
燥し、乾燥したコンクリートスラッジをマイナスイオン
化し、90〜1500℃で加熱することを特徴とする。

【０００９】これによりコンクリートスラッジの成分又
は物性が変化し、種々の複合物又は触媒の形態で利用す
ることが可能な複合物用材料を製造することができる。

【００１０】請求項２記載の複合物用材料は、請求項１
記載のコンクリートスラッジの利用方法の実施により得
られたことを特徴とする。

【００１１】この複合物用材料は、予めマイナスイオン
化されているので、その周囲に存在するものに帯電して
いる正の静電気を除去し、それを構成する原子、分子等
の素粒子を活性化する作用を有する。また遠赤外線を放
出することも確認されている。

【００１２】請求項３記載の複合物は、その主要原料
に、重量比で0.５〜５０％の請求項２記載の複合物用材
料を混入してあることを特徴とする。

【００１３】本来の効用の他に、複合物用材料が有する
静電気除去作用及び遠赤外線作用が付与される。

【００１４】請求項４記載の複合物は、請求項３記載の
複合物において、前記主要原料は合成樹脂であることを
特徴とする。

【００１５】請求項３記載の複合物が有する作用に加え
て、複合物用材料によって付与された静電気除去作用に
よって、合成樹脂の燃焼時に発生する刺激臭を抑制する
ことができ、また燃焼によって合成樹脂とその他の物質
との分離を容易に行うことが可能となる。

【００１６】請求項５記載の複合物は、請求項３記載の
複合物において、前記主要原料は陶土であることを特徴
とする。

【００１７】請求項３記載の複合物が有する作用に加え
て、複合物が陶器、磁器等の食器である場合、その中の
食品の味が変成し、おいしくなる。またその陶器、磁器
の焼成温度を低下させることが可能であることが確認さ
れており、焼成炉の燃費削減につながる。さらに得られ
た陶器、磁器の耐火温度が上昇する。

【００１８】請求項６記載の複合物は、請求項３記載の
複合物において、前記主要原料は石膏であることを特徴
とする。

【００１９】請求項３記載の複合物が有する作用に加え
て、その強度が増すという作用が得られる。

【００２０】請求項７記載の複合物は、請求項３記載の
複合物において、前記主要原料は塗布クリーム用原料で
あることを特徴とする。

【００２１】このクリームを塗った場合、遠赤外線効果
による保温効果が得られる。また皮膚表面に帯電してい
る正の静電気が除去されるが、保温効果との相乗作用に
よって、単に静電気を除去する場合よりもその効果が大
きい。またマッサージクリームとして手以外の部分に塗
って使用してもよく、マッサージ効果と相まって老廃物
の除去効果にも優れる。さらに血行不良が要因である肩
こりをほぐす効果も得られる。

【００２２】請求項８記載の複合物は、請求項２記載の
複合物用材料を蒸発又は昇華させて基材に付着させるこ
とにより膜が形成されていることを特徴とする。

【００２３】請求項９記載の複合物は、請求項２記載の
複合物用材料に凝固剤を添加して凝固させたものを蒸発
又は昇華させて基材に付着させることにより膜が形成さ
れていることを特徴とする。

【００２４】基材は、フィルム状であっても、繊維状で
あってもよい。複合物用材料のマイナスイオン化の度合
いは、コンクリートスラッジ中に含まれるシリコンが最
も大きく、従って形成された蒸着膜はシリコン純度が高
いものが得られる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を
示す図面に基づき具体的に説明する。図１は、本発明に
係るコンクリートスラッジの利用方法を示すフローチャ
ートである。管理型産業廃棄物として分別されたコンク
リートスラッジは、依然として僅かな砂利及び砂を含
む。そこで先ずこれを水洗いすることにより、砂利及び
砂に付着しているセメント成分を剥離させて（ステップ
Ｓ１）、懸濁水と、砂利及び砂とに分別し、砂利及び砂
を除去する。次に懸濁水中の固形物を沈澱させて（ステ
ップＳ２）、上澄水を除去する。沈澱した固形物は、天
日で乾燥した（ステップＳ３）後、粉砕する（ステップ
Ｓ４）。

【００２６】得られた粉体をマイナスイオン化された石
英坩堝に所定時間投入しておくことによりマイナスイオ
ン化し（ステップＳ５）、90〜1500℃ (例えば1050℃)
で５分〜90時間（例えば５時間）加熱する（ステップＳ
６）。これを粉砕して（ステップＳ７）、複合物用材料
を得る。

【００２７】管理型産業廃棄物として分別されたコンク
リートスラッジ（45℃処理）と、得られた複合物用材料
（1050℃加熱）との成分を分析した結果、表１のような
データを得た。測定装置は、蛍光Ｘ線分析装置（理学電
機工業株式会社製 System 3070E)であり、Ｘ線管球はＲ
ｈエンドウィンドウ型50kV, 50mAを用いた。Ｘ線通路は
真空となし、測定元素範囲は ₉Ｆ〜₉₂Ｕ（₄₅Ｒｈを除
く）である。

【００２８】

【表１】

【００２９】45℃処理のコンクリートスラッジでは存在
していたＭｇ及びＣｒが、複合物用材料では消滅してお
り、Ｃｌが混入しており、その成分に変化があることが
判る。

【００３０】本発明に係る複合物用材料は、予めマイナ
スイオン化されているので、その周囲に存在するものに
帯電している正の静電気を除去し、それを構成する原
子、分子等の素粒子を活性化する作用を有する。また遠
赤外線を放出することも確認されている。

【００３１】このようにして得られた複合物用材料の利
用方法として金属の精製がある。精製前のアルミニウム
（Ａｌ）に、上述した複合物用材料を、容積比で 0.3〜
50％（例えば７％）混入し、 500〜1000℃で加熱する。
そうすると精製前のアルミニウムに含まれる不純物が複
合物用材料に吸着され、溶融金属表面に浮遊する。この
浮遊物を除去することにより、従来より純度が高いアル
ミニウムを容易に得ることができる。

【００３２】従来からアルミニウムの精製には、多大な
電力及び工程を要しており、製造コストは非常に高かっ
たが、本発明における複合物用材料を使用することによ
り、その製造工程を大幅に改変することが可能であり、
金属産業への貢献度は非常に高いものとなり得る。また
複合物用材料を使用した金属の精製は、アルミニウムの
みならず、Ｓｎ，Ｐｂ，Ｓｂ，Ｃｕ等、他の金属に対し
ても適用することができる。

【００３３】本発明に係る複合物用材料を用いて得られ
る複合物の例を以下に挙げる。 １．強化プラスチック（ＦＲＰ） ポリエステルと硬化剤とを混合した混合物に、重量比で
0.５〜30％（例えば７％）の上述した複合物用材料を混
入し、グラスファイバ（網状のグラスウール）に付着さ
せる。そして所望する型に合わせて熱、圧力を加え、樹
脂を硬化させる。

【００３４】このようにして得られたＦＲＰは、従来の
ＦＲＰと同様、電気機器部品及び自動車部品等、種々の
強度保持材、構造材として使用することができる。そし
て使用後、廃棄処分するために焼却しても刺激臭がほと
んど発生せず、グラスファイバのみが残る。焼却後のグ
ラスファイバには煤が付着しておらず、その外観は使用
前のものと変わりなく、再利用が可能であることが確認
された。

【００３５】従来のＦＲＰを焼却した場合は、強烈な刺
激臭が発生し、またグラスファイバのみを取り出すこと
は容易に行えない。しかしながら本発明ではマイナスイ
オン化されたコンクリートスラッジを利用しているため
に、ＦＲＰに帯電している正の静電気が除去されてお
り、これらの分離に有利に作用したと考えられる。

【００３６】２．陶器、磁器 通常の陶土に、重量比で約７％の上述した複合物用材料
を混入し、所望する形状に成形した後、焼成する。

【００３７】このようにして得られた食器に食品をいれ
て使用すると、食品の味がまろやかになり、うま味が増
した。また遠赤外線が発生していることが確認されてい
る。さらに坩堝を製造した場合、その耐火温度が上昇し
た。さらにこれら陶器、磁器の焼成温度を低下させるこ
とが可能であることが確認されており、焼成炉の燃費を
削減することができる。

【００３８】３．壁材 石膏（１kg）と、砂（１kg）と、水（500 ｇ）と、上述
した複合物用材料（60ｇ）とを混合して壁材を作成し
た。この壁材の作成７日後の圧縮強度を、通常の石膏ボ
ードの圧縮強度、及び一般住宅用のコンクリート外壁に
要求される圧縮強度（建築基準法による）と共に表２に
示す。石膏ボードは石膏（１kg）と水（500 ｇ）とを混
合して作成した。コンクリート外壁の配合は、セメン
ト：砂：砂利＝１：2.6 ：3.1 であり、スランプ18cmに
調整してある。

【００３９】

【表２】

【００４０】表２より明らかな如く、通常の石膏ボード
よりはるかに強度が高い。しかも外観は石膏ボードと同
様の白い色を呈しており、コンクリート壁よりも高級感
が増す。また静電気除去効果が得られるため、この壁材
を使用した場合、マイナスイオン発生器を備えた場合と
同様の人体のリフレッシュ効果が得られる。

【００４１】４．ハンドクリーム 一般的なハンドクリーム原料に、上述した複合物用材料
を、重量比で約７％混入してハンドクリームを製造し
た。このハンドクリームを塗った場合、遠赤外線効果に
よる保温効果が得られる。また皮膚表面に帯電している
正の静電気が除去されるが、保温効果との相乗作用によ
って、単に静電気を除去する場合よりもその効果が大き
い。またマッサージクリームとして手以外の部分に塗っ
て使用してもよく、マッサージ効果と相まって老廃物の
除去効果にも優れる。さらに静電気の帯電による血行不
良が要因である肩こりをほぐす効果も得られる。

【００４２】５．シリコン蒸着フィルム 上述した複合物用材料をそのまま、又はこれに凝固剤を
添加して固めたものを蒸発又は昇華させてフィルム基材
に付着させてシリコン蒸着膜を形成する。

【００４３】このようにして得られたシリコン蒸着フィ
ルムは、シリコン純度が非常に高く（95％以上）、アモ
ルファス又は多結晶構造をなすシリコン蒸着膜を有す
る。従って光の散乱が少なく光透過性に優れ、また原子
配列が規則的であるために酸素透過性が小さい。このシ
リコン蒸着フィルムは、食品保存用、機械保護用の他、
半導体レベルの使用にも適する。またマイナスイオンを
放出するので、生体及び物体に対する活性化作用を有す
る。

【００４４】本発明に係る複合物用材料の適用は、上述
した例に限るものではなく、その適用例は無限にあると
考えられる。

【００４５】

【発明の効果】以上のように本発明に係るコンクリート
スラッジの利用方法は、乾燥後のコンクリートスラッジ
をマイナスイオン化した後、加熱することにより、その
物性を変化させ、複合物用材料を製造することができ
る。この複合物用材料は、主要原料に混入させる、又は
基材に蒸着させる等の方法により静電気除去作用、遠赤
外線作用、及びその他の付随する作用を複合物に付与す
ることができる。また触媒的な作用によって物質の物理
的、化学的変質を促進する作用も有する等、本発明は優
れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るコンクリートスラッジの利用方法
を示すフローチャートである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０４Ｂ 41/00 Ｃ０４Ｂ 41/00 Ｃ０８Ｋ 3/00 Ｃ０８Ｋ 3/00 Ｃ０８Ｌ 101/00 Ｃ０８Ｌ 101/00 // Ｃ２２Ｂ 21/06 Ｃ２２Ｂ 21/06 (72)発明者 大原 豊子 奈良県奈良市あやめ池南７丁目538の18 (72)発明者 永家 雅司 岐阜県高山市昭和町３丁目76番地の７

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンクリートスラッジを乾燥し、乾燥し
   たコンクリートスラッジをマイナスイオン化し、90〜15
   00℃で加熱することを特徴とするコンクリートスラッジ
   の利用方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のコンクリートスラッジの
   利用方法の実施により得られたことを特徴とする複合物
   用材料。
3. 【請求項３】 その主要原料に、重量比で0.５〜５０％
   の請求項２記載の複合物用材料を混入してあることを特
   徴とする複合物。
4. 【請求項４】 前記主要原料は合成樹脂であることを特
   徴とする請求項３記載の複合物。
5. 【請求項５】 前記主要原料は陶土であることを特徴と
   する請求項３記載の複合物。
6. 【請求項６】 前記主要原料は石膏であることを特徴と
   する請求項３記載の複合物。
7. 【請求項７】 前記主要原料は塗布クリーム用原料であ
   ることを特徴とする請求項３記載の複合物。
8. 【請求項８】 請求項２記載の複合物用材料を蒸発又は
   昇華させて基材に付着させることにより膜が形成されて
   いることを特徴とする複合物。
9. 【請求項９】 請求項２記載の複合物用材料に凝固剤を
   添加して凝固させたものを蒸発又は昇華させて基材に付
   着させることにより膜が形成されていることを特徴とす
   る複合物。