JPS6214983A - 集塊の製造方法 - Google Patents

集塊の製造方法

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JPS6214983A
JPS6214983A JP61148354A JP14835486A JPS6214983A JP S6214983 A JPS6214983 A JP S6214983A JP 61148354 A JP61148354 A JP 61148354A JP 14835486 A JP14835486 A JP 14835486A JP S6214983 A JPS6214983 A JP S6214983A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、集塊の製造方法、特に微細粒よりなる廃棄物
から浸出耐性を有する集塊を製造する方法に関する。
（従来の技術と問題点） 環境に対する関心が益々高まっているのは、従来は通常
廃棄されていた廃棄物が増加し続けており、これが、環
境に対して有害であるからである。
このように、過去においては例えば、ゴミ焼却装置、も
しくは下水スラッヂの焼却による灰、又はフィルタダス
トは、特にそのために設けられた貯蔵場、または通常の
ゴミ捨場に保管されるのが通例であった。しかし、最近
知り得たところでは、灰又はゴミの保管中、灰又はダス
トより、重金属のような有毒物質が流出し、地下水面に
流れ込んでしまう。
本発明の目的は、最少量の結合剤、すなち最小のコスト
で、微細粒よりなる廃棄物から、高度の浸出耐性を有す
る集塊を製造する方法を提供することである。
（問題点を解決するための手段） 微細粒よりなる廃棄物より、浸出耐性を有する集塊を製
造するための本発明による方法は、水硬結合剤が、圧縮
混合条件下で、実質的に更に沈殿し、なくなるまで水中
で溶解し、生成した水溶性コロイド溶液を、微細粒より
なる廃棄物と結合することにより、混合物中の水分を、
集塊可能な稠度に調整し、混合物を運動状態で集塊とし
、次トこ硬化させることを特徴としている。
溶解後に、水溶性コロイド溶液となる水硬結合剤を使用
すると、実質的な利点がある。
コロイド溶液のような結合剤粒子は、ゴミ焼却装置また
は下水スラップ焼却装置よりの灰、又はフィルタダスト
のような微細粒よりなる廃棄物の通常粒径よりも小さい
ため、廃棄物の各粒子は。
結合剤の薄い層によって封入される。
従って、集塊の各小粒は、廃棄される廃棄物の個別粒子
を含んでおり、このような小粒に対する機械的損傷によ
っても、小粒が全体として結合剤層によって包含された
場合のように、結合剤によって包含された廃棄物を、雨
水による浸出作用を受けることのないようにしている。
コロイド溶解中で溶解する水硬結合剤を使用する場合の
別の利点は、結合剤が硬化したとき、孔のない防水封入
が可能となることである。これは、普通に処理された水
硬結合剤と異なるところである。
このことは、この方法によると、完全な浸出耐性を有す
る集塊が生成されることを意味している。
この方法のもう一つの利点は、上述の浸出耐性は、結合
剤の非常に薄い膜が、廃棄する廃棄物の粒子の上［こ生
成されるため、非常に少量の結合剤により得られること
である。
この膜は、浸出耐性を与え、廃棄可能な集塊を形成する
ために、個別粒子を一緒にケーキ状にするのに十分なも
のである。
一方、少量の結合剤を使用することにより、経済的な製
法が可能となる。これは、処理プロセスに関して特別な
意味を持つものである。
すべての水硬剤は、それが水に溶解し、コロイド溶液と
なる限りにおいて、本発明による製法の結合剤として好
ましい。
セメント及び石灰は、この点について、水硬結合剤とし
て特に好適である。
適当なせん断力を用いれば、セメントは水で溶解し、ゲ
ル様の稠度を有するコロイド溶液を生成することができ
る。この物質は、コロイドセメントと呼ばれる。
結合剤として水酸化カルシウムを使用すれば、水酸化カ
ルシウムは、セメントよりも細かいため、水酸化゛カル
シウムは非常に細かく分割されている廃棄物に特に適し
ている。
特に、封入される物質が、残存している大きな孔が充填
材によって充填されるような粒度上の欠点を持っている
場合に魅力的なものとして、セメントと石灰の組合せを
利用することも出来る。
本発明の製造方法により作られた集塊は、従来の機械的
コンベヤ装置を使用して、容易に運搬することができる
とともに、通常の方法により、風の強い天候でも埃を立
てるおそれがないように廃棄することができるため、処
理の際に、特に有利である。
比較的少量の結合剤で、浸出耐性を有する被覆を作るの
に十分であることは、既に述べた。集塊される廃棄物量
に対し、３乃至１５重量％、好ましくは５乃至１０重量
％の結合剤を使用するとよい。
結合剤は比較的安価であるため、本発明の方法は、所要
の出発物質について特に経済的である。
結合剤は、結合剤の水和の所要作用に十分な量の水で溶
かされる。従って、水硬結合剤の量に対し、１０乃至５
０重量％、好ましくは２５乃至３５重量％の水を、溶解
操作に使用することが望ましい。
水硬結合剤を溶解する場合よりも多量の水を使用するこ
とも可能であるが、それによる他の利点はなく、かえっ
て、溶解操作中にエネルギーの消費量が増大し、かつよ
り大きな容器が必要になってくるという不利が生じる。
溶解操作は、結合剤の懸濁液に対し、例えば、強い攪拌
のようなせん断力によって行われる。
溶解時間は、水平の結合剤の量及びせん断強さ、即ち、
作用したエネルギーの量によって決まる。
この操作は、せん断力が停止した場合、即ち、攪拌作用
を中止した場合、溶液混合物がそれ以上沈殿せず、安定
的なコロイド溶液となった時に終了する。
水硬結合剤が溶解した後、生成したコロイド溶液は、集
塊される微細粒よりなる廃棄物と結合し。
上記混合物は、集塊可能な稠度に調整される。
結合剤の溶解操作は、一般的に可能最小量の水で行われ
るのが望ましいが、集塊段階前に、この混合物にさらに
水を加えることが通常必要である。
集塊可能な稠度は、集塊される混合物が集塊される廃棄
物に対して、５乃至３０重量％、望ましくはｌＯ乃至２
０重量％の水を含んでいる場合に達成される。
集塊操作は、既に知られているように、ペレット操作を
行い得るポジティブミキサー、または強制ミキサーを使
用して実施することが可能である。
水硬結合剤の溶解操作は、混合造粒機の外部の別の装置
で行うことができる。但し、可変回転速度の混合造粒機
を用いれば、同一機で結合剤の溶解及び造粒操作を行う
こともできる。
水硬結合剤溶解の第１段階において、このような混合造
粒機は、高速で運転されるが、第２集塊段階においては
、低速で運転される。
集塊は、運搬可能なものであるので、硬化しなければな
らない。
水酸化カルシウムを結合剤として使用する場合。
二酸化炭素を加えると、それは水酸化カルシウムと炭素
結合して、ＣａＣＯ３を生成するため、硬化段階が促進
される。
燃焼廃ガスもしくは炉廃ガスを、二酸化炭素源として使
用することができる。
コロイド状セメントの硬化は、セメントとの関係におい
て、公知の化学反応により行われる。
水硬結合剤の硬化速度は、加熱に応じて増加する。
加熱は、高温のガスまたは蒸気を導入したり、電気フィ
ルタからのフライダストのような集塊する高温廃棄物を
使用したり、一般的には処理プラントにある燃焼装置ま
たは炉装置から熱を導入することにより、混合・集塊操
作中に既に行われてる場合もある。
このような加熱により、水硬結合剤のコロイド溶液、ま
たは全体の混合物は、例えば、５０乃至６０℃に温度上
昇し、その結果、比較的急速に所要の強度を発現し、特
殊な場合は、外部からの加熱よりも急速である。
寒冷気候において外部から更に加熱を行う場合、近接の
燃焼装置よりの廃熱を利用して加熱を行うことができる
。この点に関しては、種々の可能性がある。例えば、集
塊の硬化が起こる部屋または容器に対し、燃焼装置から
の廃ガスによって生成された蒸気を送ることができる。
清浄な空気は、熱交換中の燃焼装置からの廃ガスによっ
て加熱され、高温空気状で硬化室に吹き込まれる。セメ
ントの硬化に必要な空気中の水分を維持するため、高温
空気とともに、水も硬化室に導入することが望ましい。
生石灰もしくは水酸化カルシウムを、結合剤若しくは充
填剤として使用する場合、二酸化炭素は、廃ガスから硬
化室へ直接に通過させてもよい。
硬化操作時間は、所要の強度、並びに温度、ＣＯ２濃度
等の硬化条件によって決定される。
一般的に、硬化時間は、加熱時において２乃至１０時間
である。加熱が行われていない時の硬化時間は、２０時
間以上である。
硬化操作は、混合造粒機より離れている部屋で行うのが
有利である。
この目的のため、新たに製造された集塊は、ペレットバ
スケット、メツシュボックス等の容器中の密閉硬化室に
運び込まれるのが望ましく、硬化室においては、温度、
湿度、ＣＯ２濃度等に関して硬化の目的について、必要
または望ましい条件下に置かれることが可能である。
灰もしくはフィルムダストのような集塊される廃棄物は
、粒子の５０％の直径が、最大１００μｍ、好ましくは
最大５０μｍ、最も好ましくは、最大３０μｍぞあると
よい。コロイド状溶液中の水硬結合剤の粒径は、約０．
０１μｍとかなり小さい。
集塊すべき廃棄物が、灰または特に電気フィルタよりの
フライダストである場合、その温度は、大体において１
５０℃以上である。
温度に関して、水硬結合剤に対する悪影響を回避するた
め、通常、温度を１００℃以下、好ましくは、約６０℃
にするとよい。
これを達成するため、廃棄物は、最初混合造粒機に導入
される。追加の冷却水を加え、その後の水の蒸気によっ
て、温度は１００℃以下に低下する。
低温のコロイド状溶液を加えることにより、混合物の温
度は５０乃至６０℃の範囲となる。
特に、温度に敏感なセメントを使用する場合、コロイド
状セメントのコロイド状溶液の代わりに、冷却水ととも
に一定の集塊水を加えることが可能である。
このように、集塊すべき廃棄物の冷却は、蒸発だけでな
く、水を添加して単純に混合することにより、例えば、
７０乃至８０℃まで行い、添加が行われた時点で、コロ
イド状セメントが、低温で微細粒よりなる廃棄物に出会
うようになっている。
本発明による製造方法は、１段階または２段階で実施す
ることができる。
２段階法において、水硬結合剤及び清浄な水は溶解して
、タールミキサーの中でコロイド状悲濁液となる。次に
、コロイド状懸濁液は、集塊すべき廃棄ダクト物ととも
に集塊ミキサーに導入される。このミキサー内において
、廃棄ダスト粒子は。
結合剤によって集中的に封入され、集塊となる。
水硬結合剤を溶解するために使用したよりも多くの水分
が集塊に必要である場合、集塊ミキサーに水を添加する
。この水は、工業用または類似の目的に使用される非飲
料水である。
焼却設備より灰を使用する場合、１００℃以下に冷却す
ることが必要であることが多い。この場合、溶解操作中
、１次ミキサーにおいて、灰は、冷却水と混合され、冷
却水とともに集塊ミキサーに送られる。
水は、高温廃棄物と混合して蒸発し、次に、１００℃以
下の所要の温度に下げる。
このような冷却操作の後、コロイド状結合剤溶液を添加
することができる。灰の冷却及びコロイド状結合剤溶液
の調製は、このように同時に起こり得る。
集塊ミキサーで製造されるペレットまたは細粒は、容器
に導びかれ、次いで、硬化室に送られ、ここで加熱した
り、廃ガス、蒸気または高温空気状のＣＯ２を供給した
りして、硬化が行われる。
このようにして製造された集塊は、危険なく運搬でき、
普通の保管所に保存される。このような集塊は、コンク
リート製造用の添加材または骨材としても利用可能であ
る。
製造を、単一の段階で行なうには、水硬結合剤の溶解操
作及び集塊製造用の単式ミキサーが用いられる。
例えば、この目的のために、結合剤を溶解する場合必要
なせん断力を生むために、回転速度を上げて、第１段階
で混合具が作動する公知の集中ミキサーと呼ばれるミキ
サーを使用することが可能である。
第２段階において、回転速度、及び望ましくは工具の回
転方向は、廃棄ダクト材、おそらくは充填剤を添加する
ことにより製造されるように変更される。集塊の硬化は
、２段階製法に関連して述べたように、別個の硬化室で
行われる。
（実施例） ズ１ｊリー セメント　９ｋｇ 水　　　　１８ｋｇ　（セメントの水和用及び細粒化の
水分として） ７ｋｇ 灰　　　　　　１００ｋｇ （低温） ２７ｋｇ 高速混合装置において、セメント９ｋｇを、これ以上沈
殿しないようになるまで、１８ｋｇの水でコロイド状に
溶解する。この操作の処理時間は、約３分間である。
その後、混合具の回転速度は低下する。次に、１００ｋ
ｇの灰を加える。灰の懸濁配分の後、細粒化可能な稠度
になり、低温の適当な処理工具によって細粒を生成する
。
配分操作には約０．５分を要し、細粒化操作には約３分
を要、する。機械類を空にするには、約２０秒が必要で
ある。
失立璽Ｉ セメント　７．５ｋｇ 水１７．５ｋｇ　（セメントの水和用及び細粒化の水分
として） ２５．５ｋｇ 灰　　　　１００．０ｋｇ　　＋　冷却水２ｋｇ（１５
０℃） １２５．０ｋｇ 灰は、コロイド状セメントと接触する前に１００°Ｃ以
下に冷却しなければならないため、高温状を扱う場合、
一般的に２台の別々の機械が必要である。灰の温度が１
００　’Ｃ以上であると、セメントの結合特性に悪影響
を及ぼす可能性がある。
小型の前置ミキサーの場合、７．５ｋｇのセメントを１
７．５ｋｇの水に溶解し、コロイドを生成する。必要な
処理時間は、約３分である。
これに対し、大型ミキサーにおいては、温度１５０℃の
１００ｋｇの灰は、約２ｋｇの水を加えて１００℃以下
に冷却される。灰に加えられた水は、その時点でほとん
ど完全に蒸発する。
水の量は、コロイド状セメントが加えられるまで灰の残
存水分が１乃至２％でダストが混入していない状態とす
るため、所定の蒸発量よりも少し多いことが望ましい。
灰の冷却または水の蒸発には、約５分を要する。
冷却が終了した後、コロイド状セメントは、予備ミキサ
ーから１次ミキサーに移される。
灰のコロイド状セメントとの均質化には、約０．５分を
要し、その後の集塊操作には、約３分を要する。
げ、１〉４

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）微細粒よりなる廃棄物から浸出耐性を有する集塊
    の製造方法において、水硬結合剤を圧縮混合条件下で、
    実質的に更に溶解しなくなるまで水で溶解し、生成した
    水溶性コロイド状溶液を微細粒よりなる廃棄物と結合し
    、その結果、混合物の水分を、集塊可能な稠度に調整し
    、この混合物を、運動状態で集塊とし、次に硬化させる
    ことを特徴とする集塊の製造方法。
  2. （２）使用される水硬結合剤が、セメント若しくは石灰
    であることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記
    載の集塊の製造方法。
  3. （３）集塊される廃棄物に対して、３乃至１５重量％、
    好ましくは５乃至１０重量％の水硬結合剤を使用するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項若しくは第（
    ２）項に記載の集塊の製造方法。
  4. （４）混合物の水分を、集塊される廃棄物に対し、５乃
    至３０重量％好ましくは１０乃至２０重量％の割合に調
    整することを特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至
    第（３）項のいずれかに記載の集塊の製造方法。
  5. （５）水硬結合剤が、水硬結合剤に対し、１０乃至５０
    重量％好ましくは２０乃至３５重量％の水で溶解される
    ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（４
    ）項のいずれかに記載の集塊の製造方法。
  6. （６）廃棄物が、その微細粒の５０％についての直径が
    、最大１００μｍ、好ましくは最大５０μｍ最適には最
    大３０μｍであることを特徴とする特許請求の範囲第（
    １）項乃至第（５）項のいずれかに記載の集塊の製造方
    法。
  7. （７）集塊が、好ましくは２乃至１０時間の加熱によっ
    て硬化されることを特徴とする特許請求の範囲第（１）
    項乃至第（６）項のいずれかに記載の集塊の製造方法。
  8. （８）硬化が、加熱若しくはＣＯ＿２の供給により実施
    されることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至
    第（７）項のいずれかに記載の集塊の製造方法。
  9. （９）加熱が、混合操作中、特に蒸気によって実施され
    ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（
    ８）項のいずれかに記載の集塊の製造方法。
  10. （１０）高温の微細粒よりなる廃棄物を使用し、廃棄物
    が溶解した水硬結合剤との混合操作以前に、１００℃以
    下、好ましくは５０℃および８０℃に冷却することを特
    徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（９）項のい
    ずれかに記載の集塊の製造方法。
  11. （１１）廃棄物が、ゴミまたは下水スラッヂ焼却装置よ
    りの灰、特に重金属を含んでいるものであることを特徴
    とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（９）項のいず
    れかに記載の集塊の製造方法。
JP61148354A 1985-07-13 1986-06-26 集塊の製造方法 Granted JPS6214983A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19853525111 DE3525111A1 (de) 1985-07-13 1985-07-13 Verfahren zur herstellung auslaugfester agglomerate
DE3525111.5 1985-07-13

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Publication Number Publication Date
JPS6214983A true JPS6214983A (ja) 1987-01-23
JPH0314515B2 JPH0314515B2 (ja) 1991-02-26

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61148354A Granted JPS6214983A (ja) 1985-07-13 1986-06-26 集塊の製造方法

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US (1) US4744829A (ja)
EP (1) EP0208871B1 (ja)
JP (1) JPS6214983A (ja)
AT (1) ATE39860T1 (ja)
AU (1) AU585368B2 (ja)
BR (1) BR8603233A (ja)
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