JPH0725574B2 - 廃棄物溶融による着色スラグの製造方法 - Google Patents
廃棄物溶融による着色スラグの製造方法Info
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- JPH0725574B2 JPH0725574B2 JP41325690A JP41325690A JPH0725574B2 JP H0725574 B2 JPH0725574 B2 JP H0725574B2 JP 41325690 A JP41325690 A JP 41325690A JP 41325690 A JP41325690 A JP 41325690A JP H0725574 B2 JPH0725574 B2 JP H0725574B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、建設汚泥(シ−ルド掘
削工法、杭打ち工法等による工事で排出される泥土)、
上下水道汚泥、都市ごみ焼却物、石炭灰、食品・紙パル
プ業界等の産業汚泥等の廃棄物を溶融処理して、高強度
で着色された溶融スラグを製造する方法に関するもので
ある。
削工法、杭打ち工法等による工事で排出される泥土)、
上下水道汚泥、都市ごみ焼却物、石炭灰、食品・紙パル
プ業界等の産業汚泥等の廃棄物を溶融処理して、高強度
で着色された溶融スラグを製造する方法に関するもので
ある。
【0002】本発明の方法により製造された溶融スラグ
は、埋戻材、路盤材、歩道材、アスファルト骨材、コン
クリ−ト骨材、ろ過砂、園芸材、建材等に使用すること
ができる。
は、埋戻材、路盤材、歩道材、アスファルト骨材、コン
クリ−ト骨材、ろ過砂、園芸材、建材等に使用すること
ができる。
【0003】
【従来の技術】近年、建設汚泥等の廃棄物の処分地の確
保が困難になってきており、産業廃棄物として安定化と
減容化だけでなく、再資源化が求められている。
保が困難になってきており、産業廃棄物として安定化と
減容化だけでなく、再資源化が求められている。
【0004】従来、廃棄物に高CaO源材を添加し、C
aO/SiO2重量比を0.6〜1.3として溶融する
技術が知られている。しかし、この場合、徐冷すれば高
強度スラグとなるが、表面色が黒〜灰色になっていた。
また、水冷すれば低強度のスラグとなるので、900〜
1100℃の雰囲気下で0.5〜2.0時間処理するこ
とにより、強度を向上させることができるが、この場合
も表面色は黒〜灰色であった。
aO/SiO2重量比を0.6〜1.3として溶融する
技術が知られている。しかし、この場合、徐冷すれば高
強度スラグとなるが、表面色が黒〜灰色になっていた。
また、水冷すれば低強度のスラグとなるので、900〜
1100℃の雰囲気下で0.5〜2.0時間処理するこ
とにより、強度を向上させることができるが、この場合
も表面色は黒〜灰色であった。
【0005】また、特開昭63−79742号公報に
は、高炉スラグにMnO2、CuO等の酸化剤を添加し
て、スラグ中の硫黄分を酸化して脱色し、さらにはCr
2O3、CoO等の着色剤を添加して着色スラグを製造す
る方法が記載されている。
は、高炉スラグにMnO2、CuO等の酸化剤を添加し
て、スラグ中の硫黄分を酸化して脱色し、さらにはCr
2O3、CoO等の着色剤を添加して着色スラグを製造す
る方法が記載されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来は、上記のよう
に、CaO/SiO2重量比を0.6〜1.3に調整し
てスラグを製造していたので、スラグの加熱処理条件
(温度、時間、雰囲気)を変えても、表面の色は黒〜灰
色であった。このため、美観に乏しく、利用範囲にも限
界があった。
に、CaO/SiO2重量比を0.6〜1.3に調整し
てスラグを製造していたので、スラグの加熱処理条件
(温度、時間、雰囲気)を変えても、表面の色は黒〜灰
色であった。このため、美観に乏しく、利用範囲にも限
界があった。
【0007】本発明者らは、高強度で黒〜灰色以外の色
で着色された溶融スラグを得るために、種々研究した結
果、スラグの(CaO+Fe2O3)/(SiO2+Al2
O3)重量比が0.10〜0.50となるように、Ca
O源材、Fe2O3源材、SiO2源材及び/又はAl2O
3源材を添加して溶融スラグを製造し、900〜130
0℃で、0.1〜3.0時間加熱処理することにより、
高強度で着色されたスラグが得られることを知見した。
さらに、(CaO+Fe2O3)/(SiO2+Al
2O3)重量比と加熱処理条件とを調整することにより、
黄色、黄緑色、茶色銀色等に着色されたスラグが得られ
ることを知見した。
で着色された溶融スラグを得るために、種々研究した結
果、スラグの(CaO+Fe2O3)/(SiO2+Al2
O3)重量比が0.10〜0.50となるように、Ca
O源材、Fe2O3源材、SiO2源材及び/又はAl2O
3源材を添加して溶融スラグを製造し、900〜130
0℃で、0.1〜3.0時間加熱処理することにより、
高強度で着色されたスラグが得られることを知見した。
さらに、(CaO+Fe2O3)/(SiO2+Al
2O3)重量比と加熱処理条件とを調整することにより、
黄色、黄緑色、茶色銀色等に着色されたスラグが得られ
ることを知見した。
【0008】本発明は上記の知見に基づいてなされたも
ので、廃棄物溶融スラグの(CaO+Fe2O3)/(S
iO2+Al2O3)重量比が0.10〜0.50となる
ように、廃棄物を予め組成調整した後、溶融スラグと
し、加熱処理することにより、高強度で着色されたスラ
グを製造する方法を提供することを目的とするものであ
る。なお、上記公報には、予め組成調整をするという技
術的思想は、何も記載されていない。
ので、廃棄物溶融スラグの(CaO+Fe2O3)/(S
iO2+Al2O3)重量比が0.10〜0.50となる
ように、廃棄物を予め組成調整した後、溶融スラグと
し、加熱処理することにより、高強度で着色されたスラ
グを製造する方法を提供することを目的とするものであ
る。なお、上記公報には、予め組成調整をするという技
術的思想は、何も記載されていない。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1の着色スラグの製造方法は、図1に示す
ように、つぎの(a)〜(d)の4工程、すなわち、 (a) 廃棄物溶融スラグの(CaO+Fe2O3)/
(SiO2+Al2O3)重量比が0.10〜0.50と
なるように、CaO源材、Fe2O3源材、SiO2源材
及び/又はAl2O3源材を廃棄物に添加して組成調整す
る工程、 (b) 組成調整した廃棄物を溶融する工程、 (c) 溶融物を冷却してスラグとする工程、 (d) スラグを900〜1300℃の雰囲気下で、
0.1〜3.0時間加熱処理する工程、を包含すること
を特徴としている。10は溶融装置、12は冷却装置、
14は加熱処理装置である。
めに、請求項1の着色スラグの製造方法は、図1に示す
ように、つぎの(a)〜(d)の4工程、すなわち、 (a) 廃棄物溶融スラグの(CaO+Fe2O3)/
(SiO2+Al2O3)重量比が0.10〜0.50と
なるように、CaO源材、Fe2O3源材、SiO2源材
及び/又はAl2O3源材を廃棄物に添加して組成調整す
る工程、 (b) 組成調整した廃棄物を溶融する工程、 (c) 溶融物を冷却してスラグとする工程、 (d) スラグを900〜1300℃の雰囲気下で、
0.1〜3.0時間加熱処理する工程、を包含すること
を特徴としている。10は溶融装置、12は冷却装置、
14は加熱処理装置である。
【0010】また、請求項2の着色スラグの製造方法
は、図2に示すように、請求項1において、スラグを粉
砕・分級して粒度調整した後、900〜1300℃の雰
囲気下で、0.1〜3.0時間加熱処理することを特徴
としている。16は破砕・分級装置である。
は、図2に示すように、請求項1において、スラグを粉
砕・分級して粒度調整した後、900〜1300℃の雰
囲気下で、0.1〜3.0時間加熱処理することを特徴
としている。16は破砕・分級装置である。
【0011】溶融装置10としては、電気、ガス、灯
油、石油、石炭、コ−クス、可燃性ゴミ等を熱源とした
表面溶融炉、旋回溶融炉、コ−クスベッド溶融炉等が用
いられ、冷却装置12としては、水中で冷却する水冷装
置、空気を吹き付けて冷却する空冷装置、所定の大きさ
の容器中で徐冷する空冷装置等が用いられ、加熱処理装
置14としては、電気、ガス、灯油、石油、石炭、コ−
クス、可燃性ゴミ、溶融炉廃熱等を熱源とした流動床
炉、噴流床炉、ロ−タリキルン炉、ニコルス炉等が用い
られ、破砕・分級装置16としては、ハンマ−ミル等の
衝撃粉砕機と丸型、角型の振動ふるい機との組み合わせ
よりなる装置等が用いられる。
油、石油、石炭、コ−クス、可燃性ゴミ等を熱源とした
表面溶融炉、旋回溶融炉、コ−クスベッド溶融炉等が用
いられ、冷却装置12としては、水中で冷却する水冷装
置、空気を吹き付けて冷却する空冷装置、所定の大きさ
の容器中で徐冷する空冷装置等が用いられ、加熱処理装
置14としては、電気、ガス、灯油、石油、石炭、コ−
クス、可燃性ゴミ、溶融炉廃熱等を熱源とした流動床
炉、噴流床炉、ロ−タリキルン炉、ニコルス炉等が用い
られ、破砕・分級装置16としては、ハンマ−ミル等の
衝撃粉砕機と丸型、角型の振動ふるい機との組み合わせ
よりなる装置等が用いられる。
【0012】
【作用】スラグの(CaO+Fe2O3)/(SiO2+
Al2O3)重量比が0.10未満、あるいは0.50を
超える場合では、加熱処理しても着色された高強度スラ
グとならない。また、加熱処理温度が900℃未満、あ
るいは加熱処理時間が0.1時間未満では、着色された
高強度スラグとならず、加熱処理温度が1300℃を超
える場合、あるいは加熱処理時間が3.0時間を超える
場合では、スラグの焼結が起こるという問題点がある。
Al2O3)重量比が0.10未満、あるいは0.50を
超える場合では、加熱処理しても着色された高強度スラ
グとならない。また、加熱処理温度が900℃未満、あ
るいは加熱処理時間が0.1時間未満では、着色された
高強度スラグとならず、加熱処理温度が1300℃を超
える場合、あるいは加熱処理時間が3.0時間を超える
場合では、スラグの焼結が起こるという問題点がある。
【0013】さらに、空冷よりも水冷にて製造したスラ
グの方が、加熱処理にて着色され易い。また、溶融物の
粘度が低い状態で急冷した方が、加熱処理にて着色され
易い。さらに、加熱処理雰囲気として、酸素濃度の高い
方が着色され易い。
グの方が、加熱処理にて着色され易い。また、溶融物の
粘度が低い状態で急冷した方が、加熱処理にて着色され
易い。さらに、加熱処理雰囲気として、酸素濃度の高い
方が着色され易い。
【0014】銀色のスラグは、(CaO+Fe2O3)/
(SiO2+Al2O3)重量比を0.10〜0.30と
して、900〜1100℃で0.1〜2.0時間加熱処
理することで得られ、黄色のスラグは、(CaO+Fe
2O3)/(SiO2+Al2O3)重量比を0.30〜
0.50として、1000〜1200℃で0.25〜
3.0時間加熱処理することで得られ、茶色のスラグ
は、(CaO+Fe2O3)/(SiO2+Al2O3)重
量比を0.10〜0.30として、1100〜1300
℃で0.25〜3.0時間加熱処理することで得られ
る。さらに、重量比と加熱処理条件とを調整することで
銀色〜茶色の中間色、黒〜黄色の中間色のスラグも得る
ことができる。
(SiO2+Al2O3)重量比を0.10〜0.30と
して、900〜1100℃で0.1〜2.0時間加熱処
理することで得られ、黄色のスラグは、(CaO+Fe
2O3)/(SiO2+Al2O3)重量比を0.30〜
0.50として、1000〜1200℃で0.25〜
3.0時間加熱処理することで得られ、茶色のスラグ
は、(CaO+Fe2O3)/(SiO2+Al2O3)重
量比を0.10〜0.30として、1100〜1300
℃で0.25〜3.0時間加熱処理することで得られ
る。さらに、重量比と加熱処理条件とを調整することで
銀色〜茶色の中間色、黒〜黄色の中間色のスラグも得る
ことができる。
【0015】CaO源材としては石灰石、消石灰、生石
灰、炭酸カルシウム、貝殻、高炉スラグ等が用いられ
る。Fe2O3源材としては、鉄鉱石、高炉ダスト、酸化
鉄、水酸化鉄等が用いられる。SiO2源材としては、
ケイ砂、ケイ石、使用済みの鋳物砂、使用済みのろ過
砂、粘土等が用いられる。Al2O3源材としては、ボ−
キサイト、アルマイト処理スラッジ、酸化アルミニウ
ム、水酸化アルミニウム等が用いられる。また、加熱処
理により、ガラス質スラグの一部がガラスの組成によ
り、灰長石、ムライトの結晶質成分となり天然砕砂以上
の強度を有するスラグとなる。
灰、炭酸カルシウム、貝殻、高炉スラグ等が用いられ
る。Fe2O3源材としては、鉄鉱石、高炉ダスト、酸化
鉄、水酸化鉄等が用いられる。SiO2源材としては、
ケイ砂、ケイ石、使用済みの鋳物砂、使用済みのろ過
砂、粘土等が用いられる。Al2O3源材としては、ボ−
キサイト、アルマイト処理スラッジ、酸化アルミニウ
ム、水酸化アルミニウム等が用いられる。また、加熱処
理により、ガラス質スラグの一部がガラスの組成によ
り、灰長石、ムライトの結晶質成分となり天然砕砂以上
の強度を有するスラグとなる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例及び比較例について説
明する。圧壊強度は、木屋式硬度計を用い、3mmの球形
粒子が破壊する強度である。
明する。圧壊強度は、木屋式硬度計を用い、3mmの球形
粒子が破壊する強度である。
【0017】[実施例1] 乾燥した建設汚泥(強熱減
量10wt%、CaO4.11wt%、Fe2O36.80wt
%、SiO255.6wt%、Al2O316.0wt%)1
00部に、鉄鉱石(強熱減量2.6wt%、CaO0.0
5wt%、Fe2O391.4wt%、SiO23.84wt
%、Al2O32.10wt%)10部を加えて、スラグに
おける(CaO+Fe2O3)/(SiO2+Al2O3)
重量比が0.28になるように組成調整した。この混合
物を旋回溶融炉を用いて1450℃で溶融し、溶融物を
水中へ投入して黒色スラグ(圧壊強度15kg/3mmφ)
とした後、流動床炉を用いて、1150℃で1時間加熱
処理した。得られたスラグは茶色で、圧壊強度は21kg
/3mmφで、天然砕砂(硬質砂岩)の19kg/3mmφ以
上の強度を有していた。
量10wt%、CaO4.11wt%、Fe2O36.80wt
%、SiO255.6wt%、Al2O316.0wt%)1
00部に、鉄鉱石(強熱減量2.6wt%、CaO0.0
5wt%、Fe2O391.4wt%、SiO23.84wt
%、Al2O32.10wt%)10部を加えて、スラグに
おける(CaO+Fe2O3)/(SiO2+Al2O3)
重量比が0.28になるように組成調整した。この混合
物を旋回溶融炉を用いて1450℃で溶融し、溶融物を
水中へ投入して黒色スラグ(圧壊強度15kg/3mmφ)
とした後、流動床炉を用いて、1150℃で1時間加熱
処理した。得られたスラグは茶色で、圧壊強度は21kg
/3mmφで、天然砕砂(硬質砂岩)の19kg/3mmφ以
上の強度を有していた。
【0018】[実施例2] 実施例1と同じ建設汚泥1
00部に、石灰石(CaCO398wt%)25部を加
え、スラグにおける(CaO+Fe2O3)/(SiO2
+Al2O3)重量比が0.34になるように組成調整し
た。この混合物を旋回溶融炉を用いて1400℃で溶融
し、溶融物を水中へ投入して黒色スラグ(圧壊強度17
kg/3mmφ)とした後、衝撃粉砕機と振動ふるい機を用
いて粉砕・分級して、平均粒径0.75mmに粒度調整し
た後、ロ−タリキルン炉を用いて、1150℃で0.5
時間加熱処理した。得られたスラグは黄色で、圧壊強度
は23kg/3mmφであった。
00部に、石灰石(CaCO398wt%)25部を加
え、スラグにおける(CaO+Fe2O3)/(SiO2
+Al2O3)重量比が0.34になるように組成調整し
た。この混合物を旋回溶融炉を用いて1400℃で溶融
し、溶融物を水中へ投入して黒色スラグ(圧壊強度17
kg/3mmφ)とした後、衝撃粉砕機と振動ふるい機を用
いて粉砕・分級して、平均粒径0.75mmに粒度調整し
た後、ロ−タリキルン炉を用いて、1150℃で0.5
時間加熱処理した。得られたスラグは黄色で、圧壊強度
は23kg/3mmφであった。
【0019】[比較例1] 実施例1と同じ建設汚泥1
00部に、石灰石(CaCO398wt%)60部を加
え、スラグにおける(CaO+Fe2O3)/(SiO2
+Al2O3)重量比が0.61になるように組成調整し
た。この混合物を旋回溶融炉を用いて1350℃で溶融
し、溶融物を水中へ投入して黒色スラグ(圧壊強度15
kg/3mmφ)とした後、ロ−タリキルン炉を用いて、1
100℃で0.5時間加熱処理した。得られたスラグは
灰色がかった黒色で、圧壊強度は18kg/3mmφであっ
た。
00部に、石灰石(CaCO398wt%)60部を加
え、スラグにおける(CaO+Fe2O3)/(SiO2
+Al2O3)重量比が0.61になるように組成調整し
た。この混合物を旋回溶融炉を用いて1350℃で溶融
し、溶融物を水中へ投入して黒色スラグ(圧壊強度15
kg/3mmφ)とした後、ロ−タリキルン炉を用いて、1
100℃で0.5時間加熱処理した。得られたスラグは
灰色がかった黒色で、圧壊強度は18kg/3mmφであっ
た。
【0020】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 (1) 茶色、黄色、銀色等の色を有する、天然砕砂以
上の高強度着色スラグを得ることができ、再資源化を図
ることができる。 (2) 廃棄物の安定化及び減容化を図ることができ
る。 (3) 種々の色の美麗な着色スラグを得ることができ
るので、識別化が可能となり、例えば、車道と歩道とを
区別することが可能となり、着色スラグの利用範囲を広
げることができる。
で、つぎのような効果を奏する。 (1) 茶色、黄色、銀色等の色を有する、天然砕砂以
上の高強度着色スラグを得ることができ、再資源化を図
ることができる。 (2) 廃棄物の安定化及び減容化を図ることができ
る。 (3) 種々の色の美麗な着色スラグを得ることができ
るので、識別化が可能となり、例えば、車道と歩道とを
区別することが可能となり、着色スラグの利用範囲を広
げることができる。
【図1】本発明の廃棄物溶融による着色スラグの製造方
法の一実施例を示す工程図である。
法の一実施例を示す工程図である。
【図2】本発明の方法の他の実施例を示す工程図であ
る。
る。
10 溶融装置 12 冷却装置 14 加熱処理装置 16 破砕・分級装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−151713(JP,A) 特公 昭59−33547(JP,B2)
Claims (2)
- 【請求項1】 つぎの(a)〜(d)の4工程、すなわ
ち、 (a) 廃棄物溶融スラグの(CaO+Fe2O3)/
(SiO2+Al2O3)重量比が0.10〜0.50と
なるように、CaO源材、Fe2O3源材、SiO2源材
及び/又はAl2O3源材を廃棄物に添加して組成調整す
る工程、 (b) 組成調整した廃棄物を溶融する工程、 (c) 溶融物を冷却してスラグとする工程、 (d) スラグを900〜1300℃の雰囲気下で、
0.1〜3.0時間加熱処理する工程、を包含すること
を特徴とする廃棄物溶融による着色スラグの製造方法。 - 【請求項2】 スラグを粉砕・分級して粒度調整した
後、900〜1300℃の雰囲気下で、0.1〜3.0
時間加熱処理することを特徴とする請求項1記載の廃棄
物溶融による着色スラグの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41325690A JPH0725574B2 (ja) | 1990-12-21 | 1990-12-21 | 廃棄物溶融による着色スラグの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41325690A JPH0725574B2 (ja) | 1990-12-21 | 1990-12-21 | 廃棄物溶融による着色スラグの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04224146A JPH04224146A (ja) | 1992-08-13 |
| JPH0725574B2 true JPH0725574B2 (ja) | 1995-03-22 |
Family
ID=18521935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP41325690A Expired - Fee Related JPH0725574B2 (ja) | 1990-12-21 | 1990-12-21 | 廃棄物溶融による着色スラグの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0725574B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5933547B2 (ja) | 2010-07-30 | 2016-06-08 | ボストン サイエンティフィック サイムド,インコーポレイテッドBoston Scientific Scimed,Inc. | 腎神経切除用の順次始動rf電極セットを含む装置 |
-
1990
- 1990-12-21 JP JP41325690A patent/JPH0725574B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5933547B2 (ja) | 2010-07-30 | 2016-06-08 | ボストン サイエンティフィック サイムド,インコーポレイテッドBoston Scientific Scimed,Inc. | 腎神経切除用の順次始動rf電極セットを含む装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04224146A (ja) | 1992-08-13 |
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