【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
「産業上の利用分野」
本発明は含水物質の固化材に関するものであ
る。更に、詳しくは有機物含有率が高く、且つ、
含水比の大きいスラツジの固化処理に適した固化
材に関するものである。
「従来の技術」
下水処理場から排出される汚泥、採砂場から排
出されるスラリーその他の産業廃棄物あるいはこ
れらの脱水ケーキ等のスラツジ、ヘドロあるいは
軟弱地盤等の含水物質を、固化あるいは強化する
方法として、固化材を添加混練する方法がある。
固化材としてはセメント系の固化材が主に使用さ
れているが、含水物質中の有機物や水分が多い
と、セメントだけでは十分な固化強度が得られな
い。
このため、ポルトランドセメントに、石こう、
石灰、アルミニウム化合物等を適当量配合するこ
とによつて、これを改良したもの（特開昭53−
112277号公報参照）やアルミニウム化合物の代わ
りにアルミナセメントを配合したものが、特開昭
54−76627号公報および特開昭58−219284号公報
等で知られている。しかしながら前記特開昭54−
76627号公報および特開昭58−219284号公報記載
の発明はヒドロキシカルボン酸又はケトカルボン
酸あるいは炭酸ナトリウムを必須成分として配合
する必要があるだけでなく、石灰の配合必要量が
多く、高い固化強度が得られにくいこともある。
「発明が解決しようとする問題点」
本発明の目的は、含水物質に添加混練した際の
固化強度、特に早期強度が優れ、しかも少量で含
水物質を固化することのできる固化材を提供する
ことにある。他の目的は、下水処理場の汚泥のよ
うに、有機物や水分が多量に含有されているスラ
ツジを固化する能力に優れる固化材を提供するこ
とにある。
「問題を解決するための手段」
本発明は、ポルトランドセメント70〜85重量
％、アルミナセメント10〜25重量％、石こう
（CaSO4換算）１〜10重量％および石灰（Ca
（OH）2換算）１〜４重量％を含有してなる含水
物質の固化材である。
本発明の固化材はポルトランドセメントを主成
分とし、これをアルミナセメント、石こうおよび
石灰を必須成分とする。ホルトランドセメントは
必須成分全体の70〜85重量％、好ましくは75〜82
重量％を占める。ポルトランドセメントとしては
普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセ
メント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポ
ルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメ
ント等があるが、普通ポルトランドセメントでよ
い。
アルミナセメントとしては、アルミナを30〜70
重量％含むものであればよいが、好ましくはアル
ミナを40〜60重量％含むものを使用する。アルミ
ナ含有量が80重量％を超えて、しかも凝結遅延材
を含むものであるときは、早期強度の発現が劣
る。アルミナセメントの配合割合は、必須成分全
体に対して10〜25重量％、好ましくは15〜20重量
％である。下水処理場から排出される汚泥の脱水
ケーキ（含水比453重量％、有機物含有率63重量
％、PH7.9）を普通ポルトランドセメントにアル
ミナセメント（アルミナ含有量47重量％）および
無水石こうを配合した固化材で固化した際の一軸
圧縮強度を示す第一表からわかるようにアルミナ
セメントの配合量が少ないと早期強度が低下す
る。
"Industrial Application Field" The present invention relates to a solidifying material for water-containing substances. Furthermore, in detail, the organic matter content is high, and
The present invention relates to a solidifying material suitable for solidifying sludge with a high water content. "Prior art" A method of solidifying or strengthening sludge discharged from sewage treatment plants, slurry discharged from sand pits, and other industrial wastes, or sludge such as dehydrated cakes, sludge, or water-containing substances such as soft ground. Another method is to add and knead a solidifying agent.
Cement-based solidifying agents are mainly used as solidifying agents, but if there are large amounts of organic matter or water in the water-containing material, sufficient solidifying strength cannot be obtained with cement alone. For this reason, portland cement, gypsum,
This was improved by adding appropriate amounts of lime, aluminum compounds, etc.
112277) and a product containing alumina cement instead of an aluminum compound was published in JP-A-Sho.
This method is known from JP-A No. 54-76627 and Japanese Patent Laid-Open No. 58-219284. However, the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-open No.
The inventions described in JP-A No. 76627 and JP-A No. 58-219284 not only require the inclusion of hydroxycarboxylic acid, ketocarboxylic acid, or sodium carbonate as essential ingredients, but also require a large amount of lime to be incorporated, resulting in high solidification strength. Sometimes it is difficult to obtain. "Problems to be Solved by the Invention" An object of the present invention is to provide a solidifying material that has excellent solidification strength, especially early strength, when added to and kneaded with a water-containing substance, and that can solidify a water-containing substance in a small amount. It is in. Another object of the present invention is to provide a solidifying material that has an excellent ability to solidify sludge containing large amounts of organic matter and water, such as sludge from sewage treatment plants. "Means for Solving the Problem" The present invention consists of 70-85% by weight of Portland cement, 10-25% by weight of alumina cement, 1-10% by weight of gypsum (calculated as CaSO4) and lime ( CaSO4 ).
(OH) 2 equivalent) is a solidifying agent for water-containing substances containing 1 to 4% by weight. The solidifying material of the present invention has Portland cement as its main component, and also contains alumina cement, gypsum and lime as essential components. Holtland cement is 70-85% by weight of the total essential components, preferably 75-82%
% by weight. Examples of Portland cement include ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, ultra-early-strength Portland cement, moderate-heat Portland cement, and sulfate-resistant Portland cement, but ordinary Portland cement may be used. As alumina cement, alumina is 30 to 70
Any material may be used as long as it contains alumina in an amount of 40 to 60% by weight. When the alumina content exceeds 80% by weight and also contains a setting retarder, early strength development is poor. The blending ratio of alumina cement is 10 to 25% by weight, preferably 15 to 20% by weight based on the total essential components. A dehydrated cake of sludge discharged from a sewage treatment plant (water content: 453% by weight, organic matter content: 63% by weight, pH 7.9) is mixed with ordinary Portland cement, alumina cement (alumina content: 47% by weight) and anhydrous gypsum. As can be seen from Table 1, which shows the unconfined compressive strength when solidified with a solidifying agent, the early strength decreases when the amount of alumina cement blended is small.
【表】
石こうとしては、無水石こう、半水石こう又は
二水石こうを使用することができる。石こうの配
合割合（CaSO4換算）は必須成分全体に対して１
〜10重量％、好ましくは２〜８重量％である。固
化強度に対する石こう配合割合の影響は小さい
が、10重量％を超えると固化速度が低下し、１重
量％未満では作業性が低下する。
石灰としては消石灰、生石灰がある。石灰の配
合割合（Ca（OH）2換算）は必須成分全体に対し
て１〜４重量％、好ましくは１〜３重量％であ
る。石灰の配合割合が１重量％未満であつても、
４重量％を超えても早期強度の発現が劣る。
本発明の固化材は上記成分を必須成分とする
が、必要により各種のセメント添加剤、改質剤、
増量材等が配合されてもよい。
本発明の固化材は、下水処理場から排出される
汚泥、採砂場から排出されるスラリーその他の産
業廃棄物あるいはこれらの脱水ケーキ等のスラツ
ジ、ヘドロあるいは軟弱地盤等の含水物質を固化
あるいは強化するために有効である。特に下水処
理場から排出される汚泥やその脱水ケーキのよう
な有機物含有率が高く、且つ含水比が大きいスラ
ツジ等の固化に適している。
本発明の固化材を含水物質に添加した後、混練
することにより均一で高強度に固化することがで
きる。
「実施例」
以下本発明の実施例を示す。
下水処理場から排出される汚泥の脱水ケーキ
（含水比453重量％、有機物含有率63％、PH7.9）
を試料として固化処理を行つた。
JISR5201に規定された混練機に試料を採り、
中速で１分間混練した後、試料に対して20重量％
の固化材を添加し中速で２分間混練した。次い
で、これを直径５cm×高さ10.5cmの型枠に詰め、
直ちに上面をビニールシートで密封して恒温室内
で湿式養生した。材令１日および３日のときの一
軸圧縮強度を測定した。固化材の組成と一軸圧縮
強度測定の結果を第２表に示す。
「発明の効果」
本発明の固化材によれば、少量の使用で短時間
に含水物質を高強度に固化することができる。[Table] As the gypsum, anhydrous gypsum, hemihydrate gypsum, or dihydrate gypsum can be used. The blending ratio of gypsum (calculated as CaSO 4 ) is 1 for all essential components.
-10% by weight, preferably 2-8% by weight. The effect of the gypsum blending ratio on the solidification strength is small, but if it exceeds 10% by weight, the solidification rate will decrease, and if it is less than 1% by weight, the workability will decrease. Lime includes slaked lime and quicklime. The mixing ratio of lime (calculated as Ca(OH) 2 ) is 1 to 4% by weight, preferably 1 to 3% by weight based on the total essential components. Even if the blending ratio of lime is less than 1% by weight,
Even if it exceeds 4% by weight, early strength development is poor. The solidifying material of the present invention has the above-mentioned components as essential components, but if necessary, various cement additives, modifiers, etc.
A filler or the like may be added. The solidifying material of the present invention solidifies or strengthens water-containing substances such as sludge discharged from sewage treatment plants, slurry discharged from sand pits and other industrial wastes, sludge such as dehydrated cakes, sludge, and soft ground. It is effective for It is particularly suitable for solidifying sludge discharged from sewage treatment plants and sludge with a high organic matter content and high water content, such as its dehydrated cake. By adding the solidifying agent of the present invention to a water-containing substance and then kneading it, it can be solidified uniformly and with high strength. "Example" Examples of the present invention will be shown below. Dehydrated cake of sludge discharged from a sewage treatment plant (water content 453% by weight, organic matter content 63%, pH 7.9)
A solidification process was performed using the sample as follows. Take the sample into the kneading machine specified in JISR5201,
After kneading for 1 minute at medium speed, 20% by weight of the sample
A solidifying agent was added and kneaded for 2 minutes at medium speed. Next, this was packed into a mold with a diameter of 5 cm and a height of 10.5 cm.
Immediately, the top surface was sealed with a vinyl sheet and wet curing was carried out in a constant temperature room. The unconfined compressive strength was measured when the material was 1 day old and 3 days old. Table 2 shows the composition of the solidifying material and the results of unconfined compressive strength measurements. "Effects of the Invention" According to the solidifying material of the present invention, a water-containing substance can be solidified with high strength in a short time with a small amount of use.
【表】【table】