JPH0359026B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0359026B2 JPH0359026B2 JP58067512A JP6751283A JPH0359026B2 JP H0359026 B2 JPH0359026 B2 JP H0359026B2 JP 58067512 A JP58067512 A JP 58067512A JP 6751283 A JP6751283 A JP 6751283A JP H0359026 B2 JPH0359026 B2 JP H0359026B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sludge
- powder
- raw material
- combustible
- amount
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/02—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
- C04B18/027—Lightweight materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は下水汚泥等の汚泥を原料とする軽量骨
材の製造法に関するものである。
材の製造法に関するものである。
（従来技術）
従来、下水汚泥等の汚泥を原料として軽量骨材
を製造するには、造粒強度を増加させたり膨張性
や発泡性を増加させるためにベントナイト、粘
土、頁岩等の補助原料を原料汚泥に加えたのちさ
らにリグニン、CMC、PVA、水ガラス等の結合
剤を加えて造粒し、この造粒物をロータリーキル
ン、気流焼結炉等により外熱を利用して焼結する
方法であつたので、多量の補助原料と結合剤およ
び燃料を必要とし、設備コスト、ランニングコス
トおよび製造コストを上昇させるという欠点を有
するものであつた。また、汚泥を原料として軽量
骨材を製造する目的は主として発生する汚泥の体
積や重量を減少させかつ重金属が溶出しないよう
に安定化して、処分場の減少や確保を容易にする
ことや有効利用を図ることにあるのにもかかわら
ず、従来の製造法によれば汚泥の発生量に比較し
て軽量骨材の発生量が極めて多くなるという欠点
を有するものであつた。
を製造するには、造粒強度を増加させたり膨張性
や発泡性を増加させるためにベントナイト、粘
土、頁岩等の補助原料を原料汚泥に加えたのちさ
らにリグニン、CMC、PVA、水ガラス等の結合
剤を加えて造粒し、この造粒物をロータリーキル
ン、気流焼結炉等により外熱を利用して焼結する
方法であつたので、多量の補助原料と結合剤およ
び燃料を必要とし、設備コスト、ランニングコス
トおよび製造コストを上昇させるという欠点を有
するものであつた。また、汚泥を原料として軽量
骨材を製造する目的は主として発生する汚泥の体
積や重量を減少させかつ重金属が溶出しないよう
に安定化して、処分場の減少や確保を容易にする
ことや有効利用を図ることにあるのにもかかわら
ず、従来の製造法によれば汚泥の発生量に比較し
て軽量骨材の発生量が極めて多くなるという欠点
を有するものであつた。
（発明の目的）
本発明は前記のような欠点を解消して補助原料
や結合剤、燃料などの使用量を少なくして設備コ
スト、ランニングコストおよび製造コストを低減
するとともに各種産業より多量に発生してその処
理処分に困つている汚泥の処分と有効利用とを図
ることのできる汚泥を原料とする軽量骨材の製造
法を目的として完成されたものである。
や結合剤、燃料などの使用量を少なくして設備コ
スト、ランニングコストおよび製造コストを低減
するとともに各種産業より多量に発生してその処
理処分に困つている汚泥の処分と有効利用とを図
ることのできる汚泥を原料とする軽量骨材の製造
法を目的として完成されたものである。
（発明の構成）
本発明は、汚泥焼却灰に乾燥汚泥粉末を主材と
する可燃物粉末を混合して発熱量を150〜
500Kcal／Kgに調整した原料粉末を所要の大きさ
に造粒したのち、この造粒物を下方吸引タイプの
焼結炉内に積重してその上方から着火し、上方か
ら空気を供給しつつ下方から吸引することによつ
て造粒物を動かすことなく、また外部から加熱す
ることなく自己燃焼により焼結させることを特徴
とするものである。
する可燃物粉末を混合して発熱量を150〜
500Kcal／Kgに調整した原料粉末を所要の大きさ
に造粒したのち、この造粒物を下方吸引タイプの
焼結炉内に積重してその上方から着火し、上方か
ら空気を供給しつつ下方から吸引することによつ
て造粒物を動かすことなく、また外部から加熱す
ることなく自己燃焼により焼結させることを特徴
とするものである。
（実施例）
次に、本発明の実施例を図示するフローシート
により詳細に説明すれば、１は汚泥処理場より発
生する脱水汚泥を焼却する焼結炉で、該焼結炉１
により焼結したのち粉砕または解砕して得た汚泥
焼却灰は多量の無機質粉末を含有した主原料とし
て、主原料サイロ３に貯留される。２は脱水汚泥
を乾燥させる乾燥機で、焼結炉１とは別に設けら
れて脱水汚泥の一部を焼結することなく乾燥し、
粉砕、分級した乾燥汚泥とし、該乾燥汚泥は副原
料としての可燃物粉末の主材として副原料サイロ
４に貯留され、また、必要に応じて乾燥汚泥に添
加されて副原料としての可燃物粉末の一部となる
微粉炭等の他の可燃物は別の副原料サイロ５に貯
留される。６は主原料サイロ３より供給される汚
泥焼却灰を分級する分級機で、主原料サイロ３に
貯留された汚泥焼却灰は分級機６により所定粒度
たとえば44μ以上の焼却灰粗粉と44μ以下の焼却
灰細粉とに分級されて前記副原料サイロ４，５に
並列させた焼却灰粗粉サイロ７と焼却灰細粉サイ
ロ８に貯留される。そして、焼却灰粗粉、焼却灰
細粉、乾燥汚泥および必要に応じて添加される他
の可燃物はいずれもこれらに含有される可燃物量
を測定され、造粒および燃焼の両面から考え最適
な混合比率が得られるように混合比率設定器９で
比率を設定し、その比率に合せて計量機１０から
定量的に焼却灰粗粉と焼却灰細粉と乾燥汚泥およ
び他の可燃物が混合機１１に投入されることによ
り主原料となる汚泥焼却灰に副原料となる可燃物
粉末を混合して発熱量を150〜500Kcal／Kgに調
整した原料粉末とする。なお、原料粉末中の可燃
物粉末量は一般的には５〜15重量％程度混合され
る場合が多い。次いで、この混合調整された原料
粉末は給水機１２により給水されてパグミキサー
等の加湿混練機１３により水分が５〜20重量％と
なるように加湿混練され、造粒のための一次凝集
が行なわれ、その後さらに造粒強度を上昇させる
ために原料粉末に対して所定割合たとえば２〜５
％の結合剤を結合剤サイロ１４より供給し、次い
でパン型ペレタイザー等の造粒機１５で加湿造粒
されて水分10〜25重量％で所要の大きさ例えば粒
径0.3〜20mmの造粒物に造粒する。次に、分級機
１６で所定の粒径に分級した造粒物を底部に火格
子１７を有する箱形の焼結台車２１が多数のウイ
ンドボツクス２２上を移動するようにした下方吸
引タイプの焼結炉の前記焼結台車２１内に200〜
400mmとなるように充填機１８により積重し、こ
の積重物が載装された焼結台車２１を駆動装置２
３により着火室１９に導き、積重物の表面部を着
火バーナー２０により初期着火し、さらに、着火
室１９より移行する間にウインドボツクス２２か
ら排ガスフアン２４により５〜150mmAqで下方吸
引しつつ通気して積重された造粒物中の可燃物粉
末を自己燃焼させれば、可燃物粉末は焼失すると
ともに造粒物中の汚泥焼却灰は焼結されて多孔質
粒状物化するから、この多孔質粒状物を焼結台車
２１の反転によつて排出させて骨材サイロ２５に
軽量骨材として貯留する。なお、前記焼結に必要
な条件としては温度をたとえば1000〜1100℃に数
分間維持するとともに下方に向つて高温熱風を流
して下層の造粒物を乾燥させ、この積重物の表層
部にある造粒物を燃焼させ、以後これに着火させ
て燃焼位置を順次下方に向つて移動させ、燃焼位
置が火格子１７面まで下がつた時点で焼結台車２
１内の積重物の全層の焼結が完了する。また、原
料粉末の発熱量を限定したのは、汚泥中に含有さ
れる可燃物粉末の種類や量は季節や日時によりか
なり変動し、乾燥汚泥中の可燃物量と発熱量との
関係は一定でないから、汚泥重量に対する可燃物
量を重量百分率で表して限定しても適切でないか
らで、従つて、可燃物の種類や量がほぼ定まつて
いる汚泥については可燃物量を汚泥重量に対する
重量百分率で管理することによつて発熱量の管理
を行うこともできる。
により詳細に説明すれば、１は汚泥処理場より発
生する脱水汚泥を焼却する焼結炉で、該焼結炉１
により焼結したのち粉砕または解砕して得た汚泥
焼却灰は多量の無機質粉末を含有した主原料とし
て、主原料サイロ３に貯留される。２は脱水汚泥
を乾燥させる乾燥機で、焼結炉１とは別に設けら
れて脱水汚泥の一部を焼結することなく乾燥し、
粉砕、分級した乾燥汚泥とし、該乾燥汚泥は副原
料としての可燃物粉末の主材として副原料サイロ
４に貯留され、また、必要に応じて乾燥汚泥に添
加されて副原料としての可燃物粉末の一部となる
微粉炭等の他の可燃物は別の副原料サイロ５に貯
留される。６は主原料サイロ３より供給される汚
泥焼却灰を分級する分級機で、主原料サイロ３に
貯留された汚泥焼却灰は分級機６により所定粒度
たとえば44μ以上の焼却灰粗粉と44μ以下の焼却
灰細粉とに分級されて前記副原料サイロ４，５に
並列させた焼却灰粗粉サイロ７と焼却灰細粉サイ
ロ８に貯留される。そして、焼却灰粗粉、焼却灰
細粉、乾燥汚泥および必要に応じて添加される他
の可燃物はいずれもこれらに含有される可燃物量
を測定され、造粒および燃焼の両面から考え最適
な混合比率が得られるように混合比率設定器９で
比率を設定し、その比率に合せて計量機１０から
定量的に焼却灰粗粉と焼却灰細粉と乾燥汚泥およ
び他の可燃物が混合機１１に投入されることによ
り主原料となる汚泥焼却灰に副原料となる可燃物
粉末を混合して発熱量を150〜500Kcal／Kgに調
整した原料粉末とする。なお、原料粉末中の可燃
物粉末量は一般的には５〜15重量％程度混合され
る場合が多い。次いで、この混合調整された原料
粉末は給水機１２により給水されてパグミキサー
等の加湿混練機１３により水分が５〜20重量％と
なるように加湿混練され、造粒のための一次凝集
が行なわれ、その後さらに造粒強度を上昇させる
ために原料粉末に対して所定割合たとえば２〜５
％の結合剤を結合剤サイロ１４より供給し、次い
でパン型ペレタイザー等の造粒機１５で加湿造粒
されて水分10〜25重量％で所要の大きさ例えば粒
径0.3〜20mmの造粒物に造粒する。次に、分級機
１６で所定の粒径に分級した造粒物を底部に火格
子１７を有する箱形の焼結台車２１が多数のウイ
ンドボツクス２２上を移動するようにした下方吸
引タイプの焼結炉の前記焼結台車２１内に200〜
400mmとなるように充填機１８により積重し、こ
の積重物が載装された焼結台車２１を駆動装置２
３により着火室１９に導き、積重物の表面部を着
火バーナー２０により初期着火し、さらに、着火
室１９より移行する間にウインドボツクス２２か
ら排ガスフアン２４により５〜150mmAqで下方吸
引しつつ通気して積重された造粒物中の可燃物粉
末を自己燃焼させれば、可燃物粉末は焼失すると
ともに造粒物中の汚泥焼却灰は焼結されて多孔質
粒状物化するから、この多孔質粒状物を焼結台車
２１の反転によつて排出させて骨材サイロ２５に
軽量骨材として貯留する。なお、前記焼結に必要
な条件としては温度をたとえば1000〜1100℃に数
分間維持するとともに下方に向つて高温熱風を流
して下層の造粒物を乾燥させ、この積重物の表層
部にある造粒物を燃焼させ、以後これに着火させ
て燃焼位置を順次下方に向つて移動させ、燃焼位
置が火格子１７面まで下がつた時点で焼結台車２
１内の積重物の全層の焼結が完了する。また、原
料粉末の発熱量を限定したのは、汚泥中に含有さ
れる可燃物粉末の種類や量は季節や日時によりか
なり変動し、乾燥汚泥中の可燃物量と発熱量との
関係は一定でないから、汚泥重量に対する可燃物
量を重量百分率で表して限定しても適切でないか
らで、従つて、可燃物の種類や量がほぼ定まつて
いる汚泥については可燃物量を汚泥重量に対する
重量百分率で管理することによつて発熱量の管理
を行うこともできる。
本発明において利用出来る原料粉末は可燃物を
ほとんど含有しないもので都市ごみ等の廃棄物や
下水汚泥等の各種汚泥の焼却灰のように未燃炭素
や有機物を含有するものでもよく、これらのもの
に乾燥廃棄物、乾燥汚泥、おが粉、微粉炭、プラ
スチツク粉末等の可燃物粉末を添加混合して原料
粉末中の発熱量を150〜500Kcal／Kgに調整して
おくもので、発熱量を前記の範囲のものに限定し
た理由は、発熱量が15Kcal／Kg未満であると造
粒物が自己燃焼して焼結するのに必要なエネルギ
ーが不足し、未燃部分が多くなつて圧壊強度が低
下するので、これを防止するには高温熱風等の外
部エネルギー供給することが必要でこのための設
備及び燃費を必要とし製品コストの増大をまねく
ものであり、他方、発熱量が500Kcal／Kgを越え
ると造粒物が溶融し、クリンカーが生成して融着
するので多孔体として不適当なものとなるばかり
でなく焼結台車からの搬出も困難となつて好まし
くないからである。さらに、実施例において汚泥
焼却灰として焼却灰粗粉と焼却灰細粉とを混合す
るのは、汚泥焼却灰の粒度と可燃物量との間には
一般に粗粉中に可燃物量が多く、細粉中には可燃
物量が少ないという関係にあることと、細粉と粗
粉とが適度に混合されている方が成形しやすいか
らであつて、汚泥焼却灰の粒度や発熱量によつて
は所定粒度以下や以上のものをカツトするだけで
もよいし極端な場合にはそのままでもよい。ま
た、造粒時並びに乾燥時に造粒物が簡単に破壊し
ない程度の造粒強度を持たせるためには実施例の
ようにたとえばCMC、PVA、水ガラス等の結合
剤を原料粉末に対して０〜５重量％程度添加して
造粒物表面にコーテイングしたり混合したりする
ことが好ましい。なお、可燃物粉末は脱水汚泥を
焼却して得た汚泥焼却灰を主原料とし、前記脱水
汚泥の一部を乾燥して得た乾燥汚泥を副原料とし
てこれを混合造粒焼結して軽量骨材を製造すれ
ば、焼却工程で発生する余剰熱を乾燥工程や焼却
工程に循環して利用することができるので系とし
て極めて熱効率が良くて省エネルギー上好ましい
が、ごみ焼却灰と下水汚泥焼却灰とを主原料と
し、乾燥汚泥と微粉炭とを副原料とするなど発生
汚泥量、汚泥性状や最終製品の性状等によつて数
種の主原料と数種の複原料とを組合せて軽量骨材
を製造してもよい。
ほとんど含有しないもので都市ごみ等の廃棄物や
下水汚泥等の各種汚泥の焼却灰のように未燃炭素
や有機物を含有するものでもよく、これらのもの
に乾燥廃棄物、乾燥汚泥、おが粉、微粉炭、プラ
スチツク粉末等の可燃物粉末を添加混合して原料
粉末中の発熱量を150〜500Kcal／Kgに調整して
おくもので、発熱量を前記の範囲のものに限定し
た理由は、発熱量が15Kcal／Kg未満であると造
粒物が自己燃焼して焼結するのに必要なエネルギ
ーが不足し、未燃部分が多くなつて圧壊強度が低
下するので、これを防止するには高温熱風等の外
部エネルギー供給することが必要でこのための設
備及び燃費を必要とし製品コストの増大をまねく
ものであり、他方、発熱量が500Kcal／Kgを越え
ると造粒物が溶融し、クリンカーが生成して融着
するので多孔体として不適当なものとなるばかり
でなく焼結台車からの搬出も困難となつて好まし
くないからである。さらに、実施例において汚泥
焼却灰として焼却灰粗粉と焼却灰細粉とを混合す
るのは、汚泥焼却灰の粒度と可燃物量との間には
一般に粗粉中に可燃物量が多く、細粉中には可燃
物量が少ないという関係にあることと、細粉と粗
粉とが適度に混合されている方が成形しやすいか
らであつて、汚泥焼却灰の粒度や発熱量によつて
は所定粒度以下や以上のものをカツトするだけで
もよいし極端な場合にはそのままでもよい。ま
た、造粒時並びに乾燥時に造粒物が簡単に破壊し
ない程度の造粒強度を持たせるためには実施例の
ようにたとえばCMC、PVA、水ガラス等の結合
剤を原料粉末に対して０〜５重量％程度添加して
造粒物表面にコーテイングしたり混合したりする
ことが好ましい。なお、可燃物粉末は脱水汚泥を
焼却して得た汚泥焼却灰を主原料とし、前記脱水
汚泥の一部を乾燥して得た乾燥汚泥を副原料とし
てこれを混合造粒焼結して軽量骨材を製造すれ
ば、焼却工程で発生する余剰熱を乾燥工程や焼却
工程に循環して利用することができるので系とし
て極めて熱効率が良くて省エネルギー上好ましい
が、ごみ焼却灰と下水汚泥焼却灰とを主原料と
し、乾燥汚泥と微粉炭とを副原料とするなど発生
汚泥量、汚泥性状や最終製品の性状等によつて数
種の主原料と数種の複原料とを組合せて軽量骨材
を製造してもよい。
（発明の効果）
本発明は以上の説明から明らかなように、汚泥
焼却灰に乾燥汚泥粉末を主材とする可燃物粉末を
発熱量が150〜500Kcal／Kgとなるように混合調
整して原料粉末とし、次いでこの原料粉末を造粒
後焼結炉内に積重し自己燃焼により焼結させるこ
とにより軽量骨材を得ようとするもので、原料汚
泥以外に多量の補助原料や結合剤を必要とせず、
原料汚泥を焼却した汚泥焼却灰と原料汚泥を乾燥
した乾燥汚泥との組合せのようにほとんど原料汚
泥のみで軽量骨材を製造できるため、処分汚泥量
を増加させることが少なく、しかも、原料汚泥中
の可燃物を有効に利用することができるために燃
料を大幅に節減して製造コストを低減することが
でき、しかも、各種産業から多量に発生して処分
に困つている都市ごみ、下水汚泥等の焼却灰、硅
砂等の無機質廃棄物と下水汚泥、上水汚泥等の乾
燥汚泥がおが粉、微粉炭等の有機質廃棄物の処分
と有効利用とを同時にはかることができる大きな
利点があり、本発明によつて得られる軽量骨材が
強度的に優れたものとなるので建材、吸音材、断
熱材等幅広い用途を持つ利点と相俟ち業界の発展
に寄与するところ極めて大なものである。
焼却灰に乾燥汚泥粉末を主材とする可燃物粉末を
発熱量が150〜500Kcal／Kgとなるように混合調
整して原料粉末とし、次いでこの原料粉末を造粒
後焼結炉内に積重し自己燃焼により焼結させるこ
とにより軽量骨材を得ようとするもので、原料汚
泥以外に多量の補助原料や結合剤を必要とせず、
原料汚泥を焼却した汚泥焼却灰と原料汚泥を乾燥
した乾燥汚泥との組合せのようにほとんど原料汚
泥のみで軽量骨材を製造できるため、処分汚泥量
を増加させることが少なく、しかも、原料汚泥中
の可燃物を有効に利用することができるために燃
料を大幅に節減して製造コストを低減することが
でき、しかも、各種産業から多量に発生して処分
に困つている都市ごみ、下水汚泥等の焼却灰、硅
砂等の無機質廃棄物と下水汚泥、上水汚泥等の乾
燥汚泥がおが粉、微粉炭等の有機質廃棄物の処分
と有効利用とを同時にはかることができる大きな
利点があり、本発明によつて得られる軽量骨材が
強度的に優れたものとなるので建材、吸音材、断
熱材等幅広い用途を持つ利点と相俟ち業界の発展
に寄与するところ極めて大なものである。
図面は本発明の実施例を示すフローシートであ
る。
る。
Claims (1)
- １ 汚泥焼却灰に乾燥汚泥粉末を主材とする可燃
物粉末を混合して発熱量を150〜500Kcal／Kgに
調整した原料粉末を所要の大きさに造粒したの
ち、この造粒物を下方吸引タイプの焼結炉内に積
重してその上方から着火し、上方から空気を供給
しつつ下方から吸引することによつて造粒物を動
かすことなく、また外部から加熱することなく自
己燃焼により焼結させることを特徴とする汚泥を
原料とする軽量骨材の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58067512A JPS59195571A (ja) | 1983-04-15 | 1983-04-15 | 汚泥を原料とする軽量骨材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58067512A JPS59195571A (ja) | 1983-04-15 | 1983-04-15 | 汚泥を原料とする軽量骨材の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59195571A JPS59195571A (ja) | 1984-11-06 |
| JPH0359026B2 true JPH0359026B2 (ja) | 1991-09-09 |
Family
ID=13347103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58067512A Granted JPS59195571A (ja) | 1983-04-15 | 1983-04-15 | 汚泥を原料とする軽量骨材の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59195571A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59195572A (ja) * | 1983-04-15 | 1984-11-06 | 日本碍子株式会社 | 軽量骨材の製造方法 |
| JPS63123845A (ja) * | 1986-11-12 | 1988-05-27 | 日本碍子株式会社 | 焼却灰を原料とする軽量骨材の製造方法 |
| JPH0684262B2 (ja) * | 1988-11-09 | 1994-10-26 | 稔也 田中 | 下水道汚泥焼却灰を利用したセラミックスの製造法 |
| JP2776896B2 (ja) * | 1989-06-28 | 1998-07-16 | 中外炉工業株式会社 | 下水汚泥焼却灰の焼成体 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5830380A (ja) * | 1981-08-17 | 1983-02-22 | Nittetsu Mining Co Ltd | 下水汚泥焼却灰を用いた軽量骨材の製造方法 |
-
1983
- 1983-04-15 JP JP58067512A patent/JPS59195571A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59195571A (ja) | 1984-11-06 |
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