JPS5841918B2 - 高速脱水剤およびこれを用いた糞尿廃棄物の処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高速脱水剤及びこれを用いた糞尿廃棄物の処
理方法に関する。

糞尿廃棄物の脱水処理方法として生石灰（酸化カルシュ
ーム）の水利反応に伴う発熱反応を利用することは知ら
れている（例えば、特開昭５２−２３８５０号公報参照
）。

しかしながら、酸化カルシューム分を高濃度含有する生
石灰は糞尿廃棄物処理剤としては高価であり、他の加熱
処理方法に比して有利な方法とはいえない。

そのため、酸化カルシューム含有量が生石灰に比して幾
分低いが、マグネシューム製造副産物として副生ずる硅
酸苦土石灰が極めて安価であるところから、これを生石
灰と併合して使用することが提案される。

ところが、生石灰と硅酸苦土石灰を混合するときに発熱
反応が生起し、脱水処理剤としての効能が減退又は消失
する結果を招来する。

そこで、本発明者はか＼る生石灰と硅酸苦土石灰との混
合中の発熱反応を抑制すべく、種々研究の結果、、生石
灰および硅酸苦土石灰に対し重質炭酸カルシュームを一
定の比率で配合すると、混合中の発熱反応が抑制され、
効能減退を伴うことなく安価な高速脱水剤が得られ、か
つ粉末生石灰に比し効能維持安定性に優れることを見い
出し、本発明を完成するに至った。

本発明の要旨とするところは、粉末生石灰５４〜８９重
量部、硅酸苦土石灰５〜１４重量部に対し、重質酸カル
シューム４〜２７重量部を配合し混合してなる高速脱水
剤にある。

粉末生石灰は一般に次の組成を有する。

それに対し、硅酸苦土石灰は一般に次の組成を有する。

粉末生石灰および硅酸苦土石灰の配合割合は、高価な粉
末生石灰の使用量を低減させるため、硅酸苦土石灰を併
用することにあるから、かＳる観点から決定される。

混合物の使用量に対する発熱脱水効率を考慮すると、粉
末生石灰５４重量部に対し、硅酸苦土石灰１４４重量部
程が配合割合（粉末生石灰／硅酸苦土石灰）下限として
適当であって、粉末生石灰／硅酸苦土石灰の配合割合を
高めることにより使用量に対する発熱量（反応熱）が増
大する傾向にあるが（後記実施例Ｏ９■および■の反応
熱比較参照）、硅酸苦土石灰の配合目的からして粉末生
石灰８９重量部に対し硅酸苦土石灰５重量部程度を上限
とするのが適当である。

重質炭酸カルシュームは一般に次の組成を有する。

重質炭酸カルシュームは上記粉末生石灰および硅酸苦土
石灰中の酸化カルシューム分が混合製造中に発熱反応を
起こし、後段での糞尿廃棄物等の処理中に所期の効果を
奏しなくなるのを防止するために配合されるのであるか
ら、粉末生石灰および硅酸苦土石灰中の全酸化カルシュ
ーム分との相対関係によってその配合割合が決定される
。

この観点から、粉末生石灰５４重量部および硅酸苦土石
灰１４重量部に対し重質炭酸カルシューム２７重量部程
度を上限とし、粉末生石灰８９重量部および硅酸苦土石
灰５重量部に対し、重質炭酸カルシューム４重量部程度
を下限とするのが適当である。

上記三成分を上記割合で配合すると、混合製造中に発熱
反応を起さないだけでなく、生成物も粉末生石灰だけの
場合に比し空気中に長期間放置しても劣化せず、脱水剤
として極めで優れた安定性を帯有することが見い出され
ている（後記比較例、使用例参照）。

か＼る本発明に係る高速脱水剤は特に、糞尿廃棄物等の
脱水処理に使用されてよく、か＼る廃棄物を水に不溶性
の物質に固化し無公害化することができる。

その反応過程はおよそ次のようなものであると推定され
る。

即ち、本発明高速脱水剤を糞尿廃棄物中に投入し、混練
攪拌すると、成分中量も大量比をもつ生石灰分が糞尿中
の水分と反応して高熱と蒸気を発生し、他の物質を熱交
換してオルガノシラノールに類似した物質を合成すると
共に、カルシュームやマグネシュームはイオン的に活性
化されてこのオルガノシラノールに吸着される。

このオルガノシラノールは、立体的に格子様の構造をも
っており、これらがイオン交換反応をしつつ縮合して最
終的にオルガノポリシ・ロキサン体に変り、別の経路で
生成したコロイド形生成物と複合反応をしてゲーレナイ
ト化合物を合或し、ポゾラン質均質に変化する。

一方、発熱し尽した生石灰分は、一旦消石灰に変化する
が、更に進展して脱水傾向を辿り、塩類と反応してカル
シューム誘導体を生成し、社↓せ亡士辿ン７−表り−Ｐ
、Ｉレム脇ｔ、串ｍｌ＋７ ｙ Ｌ ｒｒす５る。

そして、これらの物質が複合化することによって通常の
状態では水に不溶の物質となる。

か＼る反応を推進する補助剤としてタルクが添加されて
よい。

一般的組成は下記の通りであり、その配合割合はおよそ
０．５重量部ないし７重量部程度が適当である。

他方、脱水処理後の生成物を肥料として積極利用する場
合は、上記処理工程における反応熱を低くすること（１
００〜１４０℃の範囲）によって脱水傾向を抑制すれば
よく、そうすると、末端基は親水基となり水に緩やかに
溶解する物質となるのである。

このため、クレイ（水和硅酸アルミニウム）を添加配合
することが推奨される。

クーレイは一般に傘下記組成を有し、粉末生石灰、硅酸
苦土石灰、炭酸カルシューム、タルクの配合量との関係
等によって変わるが、３〜４重量部程度の配合が連光で
あろう。

以下、本発明を製造例、比較例および実施例に基づき、
更に詳細に説明する。

〔製造例〕

上記表にて示した組成を有する下記（１）〜（５）の素
材を所要の比率で混合用ミキサーを用い混合することに
よって高速脱水剤を得る。

その配合率と混合時間の関係を実施例■−■をもって示
せば、次のＡ表のとおりとなる。

なお、混合中は発熱反応が抑制されていると思われ、混
合用ミキサーの顕著な温度上昇は認められない。

〔比較例〕（高速脱水剤の安定性試験） 上記製造例で製造された実施例０の高速脱水剤１ ｋｇ
と上記組成を有する粉末生石灰１ ｋｇとを室温１５〜
２０℃、湿度７０〜８０％の室内に１０日間放置してそ
の結果を観察した。

ともに試験前は粉状状態であったが、１０日後本発明の
高速脱水剤は粉状状態を維持していたのに対し、粉末生
石灰の方は表層部が固化して劣化が認められた。

〔使用例〕

上記製造例で製造された実施例■〜■の高送脱水剤を含
水率約９０多の糞尿廃棄物（豚糞尿）を処理した結果を
示せば、下記のＢ表のとおりである。

なお、本発明の高速脱水剤は水気に対し安定であるが、
攪拌作用によって急速に糞尿廃棄物と晦解し合うもので
ある。

この結果より、粉末生石灰と硅酸苦土石灰との混合によ
って通常起こり得る発熱反応が重質炭酸カルシュームの
介在によって防止され、酸化カルシューム分が変質を起
こすことなく、混合物中に有効に残存していることが理
解できよう。

反応熱は粉末生石灰／硅酸苦土石灰の配合割合を変える
ことによって調節可能である（配合割合が高くなればな
る程■→■→■、反応熱も上昇している）。

これによって処理時間の短縮が図れる。他方、処理済物
を肥料として使用する場合、反応熱を、１４０℃以下に
する必要があるので、実施例■の脱水剤を使用するのが
得策であることが理解できよう。

以上、本発明について詳述したが、その効果との関係を
要約すれば、次の通りである。

■ 重質炭酸カルシュームを製造過程で配合することに
より製造中の発熱反応が抑制され、酸化カルシューム分
の変質が防止できるので、粉末生石灰の一部を安価な硅
酸苦土石灰に変え、安価な高速脱水剤の提供を可能とす
る。

■ また、この高速脱水剤は湿気、水気に対して安定で
あるため、効能が長期にわたり持続できる一方、攪拌に
よって水に酵解可能であるから、その実用性は極めて高
いものである。

■ さらに、本発明方法によれば、本発明脱水剤の成分
調整と相俟って処理済物を疎水性にも親水性にも選択的
に変換できるので、廃棄物の処理目的に応じて肥料再利
用するときは親水性固化物に、廃棄するときは疎水性固
化物に変換できる利点を有する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 粉末生石灰５４〜８９重量部と、硅酸苦土石灰５〜
   １４重量部と、重質炭酸カルシューム４〜２７重量部と
   を必須成分として混合して成る高速脱水剤。 ２ 酸化カルシューム分９６．５１％以上の粉末生石灰
   、酸化カルシューム分５３％以上、および硅砂分３０１
   ％以上、および酸化マグネシューム分６φを含む硅酸苦
   土石灰、並びに炭酸カルシューム分５５多以上の重質炭
   酸カルシュームを用いる特許請求の範囲第１項記載の高
   速脱水剤。 ３ 粉末生石灰５４〜８９重量多と、硅酸苦土石灰５〜
   １４重量φと、重質炭酸カルシューム４〜２７重量咎と
   を必須成分として混合して得た高速脱水剤を、糞尿廃棄
   物中に投入し混線攪拌することにより、当該糞尿廃棄物
   を脱水粒化することを特徴とする糞尿廃棄物の処理方法
   。