JPH02279175A - 残渣からなる固化する混合物およびその製造方法 - Google Patents

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〕 本発明は工業生産からの残渣および特に焼却ｆｃｔから
の残渣およびこれらの符に塵埃から、アルカリ金属ケイ
酸塩、アルカリ金属アルミン酸塩ならびに水を添加する
ことに：り固化する混合物に、有利には成形体の形で加
工することを提供し、塵芥堆積場で保管ならびに建材と
して使用することｔ可能とする方法に関する。

〔従来の技術〕

もはや利用価値のない残渣が多くの産業製造工程で、近
年は特に厨芥および焼却可能産業廃葉物の焼却の際に発
生している。荷に困難は焼却装置および煙道ガスの脱硫
からの塵埃の形での廃却物質により発生する。

このような廃棄物は集ｍ場に保管されるが、そこでなお
困難が発生し得る。該残渣は屡々水で洗出しできる物質
、主としてカルシウムおよびす）　ＩＪウム塩で、おも
に塩化物および硫酸塩、ならびに金属または重金属塩ま
たはその酸化物を含んでいるが、これらは地下水に放散
しないよう結合していなげればならない。塵埃は荷に集
積場までに困難を発生する。というのは塵埃は僅かのｉ
Ｌ量を持ち集積場への乗物での運行を妨げるからである
。

数多くの残渣および廃棄物質は大きい体積、例えば多孔
性の燃焼廃棄物または塵埃でそれで集積場の不足の容積
を消費してしまう。残渣および廃棄物の再利用はわずか
な範囲で行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従って本発明の課題は集積場で有害物質を結合せしめ、
残渣は単位容積当シ高い重量を持つように残渣および廃
棄物を固化させ、さらに課題は例えば成形体に残渣およ
び廃棄物からの有害物質を完全に結合しかつ同時に残渣
および廃棄物からの固化した混合物の強度を例えばこれ
を建材として新たに使用されるように非常に強くするこ
とである。脣に課題の−は塵埃を固化することにある。

例えば物質の固化に使用する珪礫土、フライアッシュ、
ギプス、無水物またはセメントのような硬化剤は公知で
ろる。しかしこれらの方法は価値ある建材が廃棄物に変
化する欠点がある。

それは著しく費用がかかりかつ大意の硬化剤が消費され
、堆積場で保管の際に余計な揚所すなわち容積が必要と
なる。さらに、発電所からの燃焼残渣のような廃棄物は
例えば七メン）１−加えることによって建材に加工され
ることは公知でるる。

〔課題を解決するだめの手段〕

従って本発明の対衆は特許請求の範囲に記載した残渣か
らの硬化する混合物ならびに硬化する混合物の製造方法
でるる。

すなわち、水の存在下で残渣および特にまた取扱い困難
な塵埃状残渣を、これが自から固化し堆積場に例えば成
形体としてまたは固化するものとして非成形の塊で保管
できるかまたは成形体として例えば建材として使用でき
るように結合するためには、すでに本発明による結合剤
および固化剤の少量で十分でおることが見出された。さ
らに、場合によって残渣中に含まれる有害物質が逃げ得
ないように、かつ符に水に溶出せず、すなわち、固化し
た混合物からは離れないように結合されていることがわ
かった。

前記課題は本発明により、場合により有害物質を含む残
渣を集積場に安全に保管し、本発明により固化した混合
物を新堆積物として集積場にできるだけ少くない容積で
積み込むことで解決さｎる。特にかさばった塵埃を十分
に固化し、集積場までに輸送しやすい成形体または硬化
する注入材に変形し、しかも単位谷積毎に高い重量を有
する。

さらに本課題は一定の残渣を新うたに、例えば建材とし
て使用することで満たさする。

本発明によれば残渣を固化することを目的にアルカリ金
属ケイ酸塩およびアルカリ金属アルミン酸塩からなる混
合物を結合剤として使用するが、該混合物は固体の形ま
たは場合によっては水に溶かして加えてもよい。アルカ
リ金属ケイ酸塩およびアルカリ金属アルミン酸塩からな
る混合物に関しては、アルカリ金属ケイ酸塩０．０５〜
５重量％、有利には０．２〜１．５１Ｅｆｔｌｂおよび
アルカリ金属アルミン酸塩０．０５〜５３ｉｔチ、有利
には０．１〜１．５Ｍｔ％がそれぞれ残渣の固形物質に
対して必要でめるにすぎない。

水の加えるべき含有ｉｔは残渣の固体に対する水の重量
比一般に０．０５〜０．７、有利には０．２〜０．５、
すなわち、一般の場合残渣１００重量部当りに水５１Ｅ
ｆｔ部から残渣１００Ｘ量部当り７０重量部までである
。有利には０．２〜０．５の範囲にある残渣の固形物質
に対する水の重量比は残渣の種類に従って圧力により固
化すべき混合合物を生ずるが、これは引き続いて固形の
成形体に固化する。例えばわずかの表面積を有するスラ
ッグの形の残渣は低い一般的範囲の結合剤を必要とする
にすぎない。攪拌でき、ポンプ輸送可能および注入可能
な混合物を製造しようとするときは、固形物に対する水
の重量比の０．６５〜０．７の範囲で比較的高い水分、
すなわち残渣の固形物１ｏｏｘｉ部当シ水６５〜７ＯＮ
童部を使用することが有利である。

アルカリ金属ケイは塩対アルカリ金属アルミン酸塩のＮ
量比は１：１００〜１００：１の範囲にあってよいが、
有利にはアルカリ金属ケイ酸塩対アルカリ金属アルミン
は塩の重量比は４：１〜１；１を使用すべきでおる。

アルカリ金属ケイ酸塩およびアルカリ金属アルミン酸塩
ではアルカリ金属とはおもにナトリウムおよび場合にエ
フカリウムを意味する。アルカリ金属ケイ酸塩ないしは
その浴液ではＮａ２Ｏに対する５１０２の重量比は１．
５〜４．０の値である。アルカリ金属アルミン酸塩ない
しはその溶液では八！２０３に対するＮａ２Ｏのモル比
は１．０５よシ大きく、有利には１．０５〜１．５０で
あるべきである。

残渣および結合剤からなる硬化する混合物は乾燥重量０
．８〜１−６ｇ／ａｒｔ３に達することができるから、
集積場に集積場容積１　ｍ３当り残渣生成物０．８〜１
．６ｔを積上げることができる。

有利には残渣生成物は成形体とするかまたは場合により
注入すべき材料として集積場に積重ねられる。

成型体が製造されるときは狭い場所を要求する事から正
四面体またはさいころの形が選ばれる。建材を製造する
ときは任意な形体に製造することができる。

溌菓物、すなわち、固化する混合物は集積場の場所でま
たは例えば残渣の発生場所で混合することができる。場
合によっては先づ流勢可能の生成物を製造し、集積場で
圧力により圧縮することが可能である、固化さｎた混合
物ないしは成形体への硬度には十分な値である。

本発明の特別の対称は、混合物、ないし成形体に、発電
所および工業設備で燃焼装置の煙道ガスを煙道ガス脱硫
の手段により純化する場合に生成するような、例えば硫
酸カルシウムを含有する残渣を加えることである。

成形体の形で得られた生成品は建築材料界の常法でＤ工
Ｎ１８１２７，１８１３０．１８１２１およびＤ工Ｎ１
８２００により試験される。この場合圧縮強度および圧
縮破壊しの値は建材に必要な値を満足する。透過性係数
は本発明による結合剤を注入したことによ＃）著しく低
い処にあり特に有利である。すなわち、Ｄ工Ｎ１８１３
０による三軸方向の透過性試験で非常に少い透過係数に
でか確認される。これは水に対する透過は非常に小いこ
とｔ示す。従ってまた水溶性−でかつ水で溶出し得ても
場合によυ残渣に含まれている有害物質は集積場でない
しは建材から分離されずに確実に結合して残っている。

〔実施例〕

例　　１ 塵芥焼却装置からの地頭を固体に対して水の重量比が０
．３５になるような量の水とよく混合した。この混合物
に固形アルカリ金属ケイ酸塩および固形アルカリ金属ア
ルミン酸塩からなる混合物を地頭に対して０．７５重ｉ
ｔ％加えた。該混合物は５ｉｏ２６３］ｔｆ％、Ｎａ２
Ｏ１９重量％および水１８重量％の組成の固形アルカリ
金属ケイ酸塩およびＡｌ２Ｏ５５３１ｔ％、”２０３８
重量％および水９重量％の組成の固形アルカリ金属アル
ミン酸塩の同−頁童部を含む。均一にするために２〜６
分間強く混合した。こうして得た生成物をＤ工Ｎｌ　８
１２７によりグロクター・ポットで落錘により圧縮した
。５つの個々の試験の一連の測定でＤ工Ｎ１８１２７に
より乾燥密度の平均値１−２２６１　／　ｃｍ３、湿潤
材料１．６５１　／　ｃｒｎ３およびＤ工Ｎ１８１２１
により平均水分Ｗ　＝　０．３４８　ｅ得た。これら一
連の試験でＤ工Ｎ１８１３０により三軸方向の透過性試
験において平均透過率Ｋｆ＝　７．６−１０−１１ｍ／
ｓ　ｋ得、耐圧縮は１．Ｑ　３　ＭＮ　／　ｃｍ２およ
び圧縮破壊Ｌ１．６０チであった。

例　　２ 流動層法に基づき作業する焼却装置からの残渣を水の固
形材に対するｚｔ比が０．２９になるよう程度の水と撹
拌した。この混合物に例１に記載したアルカリ金属ケイ
酸塩およびアルカリら 金属アルミン’ｒｌ／、ａかメなる混合物０．７０重量
％を配合した。

こうして得た生成物をＤ工Ｎｌ　８１２７によりブロク
ター・ポットで圧縮した。

該生成物は水分Ｗ　＝　０．２８９　ｔ−有する乾燥密
度１．４３１　／ｃｍ’および／湿１７３１．８４　、
！ｉ’　／　ｃｍ３であった。透過係数Ｋｆは５・１０
−１１ｍ／ｓと決定された。

例　　３ 亜炭発電所からの地頭と、脱硫工程で生じた、固形成分
３６重１％を有する懸濁液とを、全固形質に対する水の
重量比が０．２７を維持するような比率で互に混合した
。この混合物に、例１に記載のアルカリ金属ケイ酸塩と
アルカリ金属アルミン酸塩の混合物を全固形物に対して
０．５重量％加えた。均一化のために６分間強く攪拌し
た。該材料は数時間以内に凝結して固体になった。本発
明による結合剤なしの比較試験では少しも固化は生じな
かった。

例　　４ 例６を繰り返したが、脱硫工程からの懸濁液を、固形物
質に対する水の重量比０．５４を有する流動性および圧
送性の懸濁液が生じるような童で攪拌しながら加えた。

その後、例１に記載したアルカリ金属ケイ酸塩およびア
ルカリ金属アルミン酸塩（重量比３．０　：　１　）を
固形物に対して０．６″ＩＩＬ量チ加えた。この懸濁液
を集積場にポンプ輸送し乾燥の後艮好な強度の、乾燥密
度１．２　、ｉ？　／　ｃｍ３を有する塊を生成した。

例　　５ 塵芥焼却装置の地頭から１３５０！Ｊ金水４１５．８　
、？と混合した。この混合物に組成５１ｏ２２６．９電
ｊｔ％、Ｎａ２Ｏ８：ａｔ　ｆｉｔ　％および水６５．
１　＊量チのケイ酸ナトリウム水溶液１４．３．Ｆなら
びに組成ＡＪｚＯｓ　２３ｍＥｘ％、Ｎａ２Ｏ１８Ｍｔ
％および水５９ｊｌＨｔ％のアルミン酸ナトリウム水溶
液１１．７ｇを加えた。該混合物を均一にするために５
分間強く十分に混合した。引き続いて例１に記載したよ
うに圧縮した。水分Ｗ＝０．３１８で乾燥密度１−３３
１１　／ｃｒｎ３ならびに湿潤材料で １．７５１　／　ｃＩＩＬ３７　Ｒ材料は２時間以内に
凝結した。該試験片の透過係数Ｋｆは８．５・１０″″
１１ｍ／ｓであった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、場合により有害物質を含み、保管にまたは建材とし
   て適する残渣からなる固化する混合物において、水、ア
   ルカリ金属ケイ酸塩およびアルカリ金属アルミン酸塩を
   含有することを特徴とする残渣からなる固化する混合物
   。 ２、前記アルカリ金属ケイ酸塩の成分が残渣１００重量
   部に対して０．０５〜５重量部である請求項１記載の混
   合物。 ３、前記アルカリ金属アルミン酸塩の成分が残渣１００
   重量部に対して０．０５〜５重量部である請求項１記載
   の混合物。 ４、残渣に対する水の重量比が０．０５〜０．７である
   請求項１記載の混合物。 ５、煙道ガス脱硫からの残渣が残渣１００部毎におもに
   ３０重量部まで含有されている請求項１から４までのい
   ずれか１項記載の混合物。 ６、前記乾燥重量がｍ＾３当り０．８〜１．６ｔである
   請求項１から５までのいずれか１項記載の混合物。 ７、アルカリ金属アルミン酸塩ないしはその溶液におい
   てモル比Ｍｅ＿２Ｏ／Ａｌ＿２Ｏ＿３が有利には１．０
   ５より大きく、かつＭｅは有利にはＮａまたは場合によ
   りＫである請求項１から６までのいずれか１項記載の混
   合物。 ８、アルカリ金属ケイ酸塩ないしはその溶液において重
   量比ＳｉＯ＿２／ＭｅＯが１．５〜４．０でありかつア
   ルカリ金属はＮａまたは場合によりＫである請求項１か
   ら７までのいずれか１項記載の混合物。 ９、請求項１から８までのいずれか１項記載の固化する
   混合物を製造する方法において、場合により堆積すべき
   有害物質を含有する残渣を混合装置においてアルカリ金
   属ケイ酸塩およびアルカリ金属アルミン酸塩の水溶液ま
   たは懸濁液と完全に混合しかつ注入可能、ポンプ輸送可
   能または圧縮すべき混合物として塵芥堆積場に供給する
   かまたは成形体に成形することを特徴とする固化する混
   合物を製造する方法。 １０、煙道ガス脱硫残渣を加える請求項９記載の方法。 １１、成形されかつ硬化された混合物を建材または類似
   のものに使用する請求項９または１０記載の方法。