JPH0124559B2 - - Google Patents
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- JPH0124559B2 JPH0124559B2 JP56156417A JP15641781A JPH0124559B2 JP H0124559 B2 JPH0124559 B2 JP H0124559B2 JP 56156417 A JP56156417 A JP 56156417A JP 15641781 A JP15641781 A JP 15641781A JP H0124559 B2 JPH0124559 B2 JP H0124559B2
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- Japan
- Prior art keywords
- sludge
- weight
- alkali metal
- present
- blast furnace
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- Treatment Of Sludge (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
本発明は、糖類、石油分解物、油脂類などの有
機物や重金属の酸化物、塩化物、水酸化物、ある
いはリン酸、無機リン酸塩、有機リン化合物など
を含有するヘドロまたは汚泥を固化強度が大で、
かつ耐酸性と耐熱性を有する固化物を得るための
ヘドロまたは汚泥の固化方法に関するものであ
る。
従来、この種のヘドロまたは汚泥の処理材とし
ては、種々の水硬性物質が使用されているがいず
れにも一長一短がある。例えば、普通ポルトラン
ドセメントやカルシウムアルミネートを含有した
速硬性セメントは、有機物を含有したものでも固
化でき、その強度も比較的大きくすることができ
るが、耐酸性と耐熱性に劣るのでその有効利用に
は制約がある。一方、高炉水砕スラグと石こう又
はセメント等との混合物は、普通ポルトランドセ
メントに比べて、耐酸性・耐熱性と重金属封鎖効
果は大であるが、固化物の強度が小さく、かつ収
縮が大きいという欠点がある。
本発明は、これらの欠点を解決するために種々
検討した結果、処理材として、特定の高炉水砕ス
ラグ微粉末を主材とし、これに少量のアルカリ金
属水酸化物を配合した混合物を使用すれば、有機
物、重金属化合物、リン酸塩等を含むヘドロまた
は汚泥を充分に固化し重金属を封鎖するだけでな
く固化物に耐酸性、耐熱性を付与することが可能
であることを見いだし、本発明を完成したもので
ある。
すなわち、本発明は、ヘドロまたは汚泥に、ブ
レーン比表面積5000cm2/g以上の微粉末高炉水砕
スラグと該スラグ100重量部に対し1〜30重量部
のアルカリ金属水酸化物とを添加混合し、凝固せ
しめることを特徴とするヘドロまたは汚泥の固化
方法である。
本発明の主材である高炉水砕スラグは、鉄鋼産
業の副産物であり、それ自体では極めて弱い水硬
性の物質、潜在水硬性を有する物質であつて、ア
ルカリ刺激剤の添加により、はじめて水硬性を示
すものである。その化学組成の一例を重量%で示
せば、SiO232〜36%、Al2O312〜20%、CaO35〜
43%、MgO0.5〜10%、TiO20.1〜3%である。
この組成はポルトランドセメント類と比較して
CaOが少なく、水和に際してCa(OH)2を生じな
いためにすぐれた耐酸性と耐熱性を付与すること
ができる。
本発明では、アルカリ刺激剤としてアルカリ金
属水酸化物を液状あるいは粉状の状態で使用す
る。その具体的物質は、水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム、水酸化リチウム等があげられるが、
水酸化ナトリウムは最も好ましい。
ポルトランドセメント類の水和は、PH値の高い
領域で進むものであるからヘドロまたは汚泥から
の酸性物質の混入によるPH低下は著しく水和を妨
げる。これを防ぐには、アルカリ性物質の添加に
よりPH値を高く維持する必要があるが、本発明で
はアルカリ金属水酸化物を添加するものであるか
ら、これの添加量を調節することによつて凝結を
コントロールし得る。
本発明では、強度発現の点から高炉水砕スラグ
の粉末度とアルカリ金属水酸化物の使用割合に好
適な範囲がある。その粉末度はブレーン比表面積
(以下ブレーン値という)5000cm2/g以上であり、
アルカリ金属水酸化物の割合は、ヘドロまたは汚
泥を酸性としない範囲において高炉水砕スラグ
100重量部に対し1〜30重量部である。高炉水砕
スラグの粉末度が5000cm2/gよりも粗いものであ
つたり、アルカリ金属水酸化物が1重量部未満で
あると固化物の強度が小さくなる。アルカリ金属
水酸化物を30重量部をこえて添加する利点は少な
く、耐酸性、耐熱性に影響する。
ここでいうブレーン値とは、セメントの粉末度
を表す値で、通常セメント1g当たりの表面積で
示すことにしている。求め方はJIS R5201に規定
するブレーン空気透過装置を用い、セメントを詰
めたセルの中を通過する空気の速さを溶液ヘツド
の変化時間で求め、標準試験との比較計算で算出
する。普通ポルトランドセメントで3100〜3400
cm2/g程度を示し、早強ポルトランドセメントは
これより高い値を示す。(日本コンクリート工学
協会コンクリート用語辞典より)
セメントの様な水硬性材料の反応性は水と接触
する粒子の表面積に強い相関性を有し、その測定
法として簡便な上記空気透過法(ブレーン法)が
採用されている。
高炉水砕スラグのガラス化率は強度発現の点か
ら75%以上、特に90%以上とするのが好ましい。
また、アルカリ金属水酸化物はアルカリ金属の炭
酸塩または炭酸水素塩と併用によつて本発明の効
果をさらに助長させることができる。その使用量
は、スラグ100重量部に対し1〜30重量部好まし
くは2〜10重量部である。アルカリ金属の炭酸塩
または炭酸水素塩としては、炭酸ナトリウム、炭
酸カリウム、炭酸リチウム、炭酸水素ナトリウ
ム、炭酸水素カリウムなどが使用できる。
以上説明した通り、本発明は、高炉水砕スラグ
粉末とアルカリ金属水酸化物を処理材とするヘド
ロまたは汚泥の固化方法であつて、この方法によ
つて処理された固化物は強度、耐熱性、耐酸性な
らびに重金属封鎖性の全てが従来の水硬性物質を
使用するものに比べて著しく高めることができ、
その有効利用範囲を拡大できるという画規的な効
果を発揮する。
以下、実施例をあげてさらに詳しく本発明を説
明する。
実施例
尼崎海底付近から採取した第1表の性状を有す
るヘドロに対し、第2表の処理材を外割で20重量
%添加し、4×4×16cmの供試体を成形し、20
℃、80%R.Hで養生した。各材令における圧縮強
度と重金属封鎖効果の測定結果を第3表に示す。
処理材記号のA及びBは本発明である。
なお、重金属封鎖効果は、材令28日まで養生し
た硬化体を0.5〜5mmの粒径に粉砕分級し、この
もの50gに500gの水を加えて6時間振とうした
後分離し、分離液中のHg,Cd,Pd,Asを原子
吸光分析で、Cr6+,CN-をイオン電極法で定量
した。
The present invention is capable of solidifying sludge or sludge containing organic substances such as sugars, petroleum decomposition products, oils and fats, heavy metal oxides, chlorides, hydroxides, phosphoric acid, inorganic phosphates, organic phosphorus compounds, etc. is large,
The present invention also relates to a method for solidifying sludge or sludge to obtain a solidified product having acid resistance and heat resistance. Conventionally, various hydraulic substances have been used as treatment materials for this type of sludge or sludge, but each has advantages and disadvantages. For example, ordinary Portland cement or quick-setting cement containing calcium aluminate can be solidified even if it contains organic matter, and its strength can be relatively increased, but its poor acid resistance and heat resistance make it difficult to use effectively. has restrictions. On the other hand, a mixture of granulated blast furnace slag and gypsum or cement has greater acid resistance, heat resistance, and heavy metal sequestering effect than ordinary Portland cement, but it is said that the strength of the solidified product is low and shrinkage is large. There are drawbacks. As a result of various studies in order to solve these drawbacks, the present invention has developed a method that uses a mixture of a specific granulated blast furnace slag as the main material and a small amount of alkali metal hydroxide as a treatment material. For example, the present inventors discovered that it is possible to sufficiently solidify sludge or sludge containing organic matter, heavy metal compounds, phosphates, etc., and not only sequester heavy metals but also impart acid resistance and heat resistance to the solidified material, and the present invention This is the completed version. That is, in the present invention, pulverized granulated blast furnace slag having a Blaine specific surface area of 5000 cm 2 /g or more and 1 to 30 parts by weight of an alkali metal hydroxide are added and mixed to sludge or sludge. This is a method for solidifying sludge or sludge, which is characterized by solidifying it. Granulated blast furnace slag, which is the main material of the present invention, is a by-product of the steel industry, and is a material with extremely weak hydraulic properties or latent hydraulic properties. This shows that. An example of its chemical composition in weight percent is SiO 2 32-36%, Al 2 O 3 12-20%, CaO 35-36%.
43%, MgO 0.5-10%, and TiO2 0.1-3%.
This composition is compared to Portland cements.
It has low CaO content and does not produce Ca(OH) 2 upon hydration, giving it excellent acid resistance and heat resistance. In the present invention, an alkali metal hydroxide is used as an alkali stimulant in liquid or powder form. Specific substances include sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, etc.
Sodium hydroxide is most preferred. Hydration of Portland cements proceeds in areas with high pH values, so a drop in pH due to the contamination of acidic substances from sludge or sludge significantly impedes hydration. To prevent this, it is necessary to maintain a high PH value by adding an alkaline substance, but since the present invention adds an alkali metal hydroxide, the amount of addition can be adjusted to prevent condensation. can be controlled. In the present invention, there is a suitable range for the fineness of the granulated blast furnace slag and the proportion of alkali metal hydroxide used in terms of strength development. Its fineness is a Blaine specific surface area (hereinafter referred to as Blaine value) of 5000 cm 2 /g or more,
The proportion of alkali metal hydroxide in granulated blast furnace slag is within the range that does not make the sludge or sludge acidic.
The amount is 1 to 30 parts by weight per 100 parts by weight. If the fineness of the granulated blast furnace slag is coarser than 5000 cm 2 /g or if the alkali metal hydroxide is less than 1 part by weight, the strength of the solidified product will be low. There is little advantage in adding more than 30 parts by weight of alkali metal hydroxide, and it affects acid resistance and heat resistance. The Blaine value here is a value representing the fineness of cement, and is usually expressed in terms of surface area per gram of cement. The calculation method is to use a Blaine air permeation device specified in JIS R5201 to determine the speed of air passing through a cell filled with cement based on the change time of the solution head, and calculate it by comparison with the standard test. 3100-3400 for ordinary Portland cement
cm 2 /g, and early-strength Portland cement shows a higher value. (From the Concrete Terminology Dictionary of the Japan Concrete Institute) The reactivity of hydraulic materials such as cement has a strong correlation with the surface area of particles that come into contact with water, and the above air permeation method (Blaine method) is a simple method for measuring this. has been adopted. The vitrification rate of the granulated blast furnace slag is preferably 75% or more, particularly 90% or more from the viewpoint of strength development.
Furthermore, the effects of the present invention can be further enhanced by using an alkali metal hydroxide in combination with an alkali metal carbonate or hydrogen carbonate. The amount used is 1 to 30 parts by weight, preferably 2 to 10 parts by weight, per 100 parts by weight of slag. As the alkali metal carbonate or hydrogen carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, lithium carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, etc. can be used. As explained above, the present invention is a method for solidifying sludge or sludge using granulated blast furnace slag powder and alkali metal hydroxide as treatment materials, and the solidified material treated by this method has high strength and heat resistance. , acid resistance and heavy metal sequestering properties can all be significantly improved compared to those using conventional hydraulic materials,
It has the normative effect of expanding the scope of its effective use. Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. Example 20% by weight of the treated material shown in Table 2 was added to sludge collected from near the Amagasaki seabed and had the properties shown in Table 1, and a 4 x 4 x 16 cm specimen was formed.
Cured at ℃ and 80% RH. Table 3 shows the measurement results of compressive strength and heavy metal sequestration effect at each material age.
The treated material symbols A and B are those of the present invention. The effect of sequestering heavy metals is determined by crushing and classifying the hardened material that has been cured until the age of 28 days into particles with a particle size of 0.5 to 5 mm, adding 500 g of water to 50 g of this material, shaking for 6 hours, and then separating. Hg, Cd, Pd, and As were determined by atomic absorption spectrometry, and Cr 6+ and CN - were determined by ion electrode method.
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】
次に、材令28日まで養生した硬化体を塩酸又は
硫酸の2%水溶液に7日間及び28日間浸漬したと
きの重量変化と、温度200℃〜1000℃において3
時間焼成し冷却後の強度を測定した。それらの結
果を第4表に示す。[Table] Next, the weight change when the cured material cured until the age of 28 days was immersed in a 2% aqueous solution of hydrochloric acid or sulfuric acid for 7 days and 28 days, and the
After firing for a time and cooling, the strength was measured. The results are shown in Table 4.
【表】【table】
【表】
第3表及び第4表から明らかなように、本発明
は、従来の水硬性物質を処理材とするものに比べ
て、固化物の強度、重金属封鎖効果、耐酸性、耐
熱性のいずれもが大となることがわかる。[Table] As is clear from Tables 3 and 4, the present invention has improved solidified product strength, heavy metal sequestering effect, acid resistance, and heat resistance compared to conventional treatment materials using hydraulic substances. It can be seen that both are large.
Claims (1)
cm2/g以上の微粉末高炉水砕スラグと該スラグ
100重量部に対し1〜30重量部のアルカリ金属水
酸化物とを添加混合し、凝固せしめることを特徴
とするヘドロまたは汚泥の固化方法。1 Blaine specific surface area 5000 for sludge or sludge
Fine powder granulated blast furnace slag of cm 2 /g or more and the slag
A method for solidifying sludge or sludge, which comprises adding and mixing 1 to 30 parts by weight of an alkali metal hydroxide to 100 parts by weight and solidifying the mixture.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56156417A JPS5858198A (en) | 1981-10-01 | 1981-10-01 | Method of caking sludge |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56156417A JPS5858198A (en) | 1981-10-01 | 1981-10-01 | Method of caking sludge |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5858198A JPS5858198A (en) | 1983-04-06 |
| JPH0124559B2 true JPH0124559B2 (en) | 1989-05-12 |
Family
ID=15627292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56156417A Granted JPS5858198A (en) | 1981-10-01 | 1981-10-01 | Method of caking sludge |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5858198A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100436396B1 (en) * | 2002-01-29 | 2004-06-16 | 주식회사 포스코건설 | Method and apparatus for making resources out of organic sludge through solidification and stabilization |
| WO2005039702A1 (en) * | 2003-10-28 | 2005-05-06 | Nanyang Technological University | A method and composition for stabilizing waste mercury compounds using ladle furnace slag |
-
1981
- 1981-10-01 JP JP56156417A patent/JPS5858198A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5858198A (en) | 1983-04-06 |
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