JPH08217501A - 人工骨材及びその製造方法 - Google Patents
人工骨材及びその製造方法Info
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- JPH08217501A JPH08217501A JP5194595A JP5194595A JPH08217501A JP H08217501 A JPH08217501 A JP H08217501A JP 5194595 A JP5194595 A JP 5194595A JP 5194595 A JP5194595 A JP 5194595A JP H08217501 A JPH08217501 A JP H08217501A
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- 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
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- C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
- C04B18/10—Burned or pyrolised refuse
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Abstract
質を固定化させ、モルタル、コンクリート、アスファル
ト用の骨材、埋め戻し材、路盤材、敷材等として大量に
有効利用することができる人工骨材及びその製造方法を
提供する。ことを目的とする。 【構成】 都市ゴミ焼却灰及び/又は下水汚泥焼却灰
と、生石灰、消石灰、及び炭酸化カルシウムの群から選
択される少なくとも一種と、蛍石とを、主要成分として
焼成してなることを特徴とする。
Description
水汚泥焼却灰を利用した人工骨材及びその製造方法に関
するものである。
灰は、大部分が埋立て処理され、埋立地は健康に係わる
重金属等の有害物が溶出するため要管理地となってい
る。また、近年の焼却灰の発生量増大から十分な埋立地
の確保が困難になりつつあり、将来の灰処理が危惧され
ている。
量を縮小させると共に含有する重金属の溶出を抑制する
ために溶融化処理が提案されている。しかしながら、こ
の方法はエネルギーコストが高い上にメンテナンスに難
があり、しかも、溶融灰の有効利用が十分に果たせない
のが現状である。従って、この方法で焼却灰を減容化す
ることは、ある程度の埋立地の延命策となるものの、根
本的な解決策とはならず、焼却灰をリサイクル資源とし
て活用することが大きな社会的ニーズとなっている。
な事情に鑑みなされたもので、都市ゴミ焼却灰及び下水
汚泥焼却灰の有害物質を固定化させ、モルタル、コンク
リート、アスファルト用の骨材、埋め戻し材、路盤材、
敷材等として大量に有効利用することができる人工骨材
及びその製造方法を提供することを目的とする。
に、この発明の人工骨材によれば、都市ゴミ焼却灰及び
/又は下水汚泥焼却灰と、生石灰、消石灰、及び炭酸化
カルシウムの群から選択される少なくとも一種と、蛍石
とを、主要成分として焼成してなること(請求項1)、
都市ゴミ焼却灰及び/又は下水汚泥焼却灰と、生石灰、
消石灰、及び炭酸化カルシウムの群から選択される少な
くとも一種と蛍石との合量が重量比で70〜40:30
〜60であること(請求項2)、生石灰、消石灰、及び
炭酸化カルシウムの群から選択される少なくとも一種
と、蛍石が重量比で90〜50:10〜50であること
(請求項3)を特徴とし、またこの発明の人工骨材の製
造方法によれば、都市ゴミ焼却灰及び/又は下水汚泥焼
却灰と、生石灰、消石灰、及び炭酸化カルシウムの群か
ら選択される少なくとも一種と、蛍石とを、主要成分と
して造粒し、900℃以上の温度で焼成すること(請求
項4)、都市ゴミ焼却灰及び/又は下水汚泥焼却灰と、
生石灰、消石灰、及び炭酸化カルシウムの群から選択さ
れる少なくとも一種と蛍石との合量が重量比で70〜4
0:30〜60であること(請求項5)、生石灰、消石
灰、及び炭酸化カルシウムの群から選択される少なくと
も一種と、蛍石が重量比で90〜50:10〜50であ
ること(請求項6)、を特徴とする。以下、この発明を
詳細に説明する。
水汚泥焼却灰(以下、焼却灰という)は、自治体等での
都市ゴミや下水汚泥の焼却処分によって排出される焼却
灰をそのまま、あるいは粉砕して使用する。粉砕は、焼
却灰単独、あるいは、後述する混合材との混合粉砕でも
良く、使用に当たっては、ブレーン比表面積2000c
m2 /g以上とすることが望ましい。この焼却灰は、発
生場所や焼却設備の種類等により化学成分値が大幅に異
なるものの、CaO、SiO2 、Al2 O3 等、骨材と
して有効な成分が多く、また、若干量のカドミウム、
鉛、水銀、クロム等の重金属を含有していることが多
い。焼却灰の組成例を表1に示す。
用骨材等各種の骨材を製造するに当たり、骨材は、堅牢
且つ給水率が低いことが必須の条件であり、また、重金
属の溶出がなく化学的に安定であることが要求される。
市販されている膨張頁岩やフライアッシュを用いて製造
される人工骨材と同様に、焼却灰をそのまま、あるい
は、粉砕後ベントナイト(造粒助材)を添加して造粒
後、焼成して得られる骨材は、都市ゴミ焼却灰を例にす
ると、図1及び図2に示すように焼成温度の上昇と共に
比重が小さくなり軽量化する。しかし、この焼成物は吸
水率が20%程度と高い上、水中で長期保存すると崩壊
するため前述した骨材としての使用が不可能である。
灰、消石灰、及び炭酸化カルシウムの群から選択される
少なくとも一種(以下、石灰等という)と、蛍石とを併
用使用することにより、高比重、低吸水率で有害物の溶
出がなく、普通骨材と遜色のない安定した骨材とする。
焼却灰を70〜40重量部、混合材(石灰等と蛍石の合
計量)を30〜60重量部とし、混合材は石灰等を90
〜50重量部、蛍石を10〜50重量部の範囲とする。
混合材が30重量部より少ないと、焼成温度を高くして
も比重が大きくならず、しかも吸水率も高く重金属等の
溶出が見られるなど好ましくない。また、これを60重
量部を超えて混合することは、良質な骨材が得られるも
のの、焼却灰の使用量が少なくなり、焼却灰を大量に有
効利用する発明の目的にそぐわないばかりか、コスト高
となり不経済である。
使用と相俟って、焼成温度を下げ、高比重、低給水率の
骨材として安定した共有物を形成する、蛍石と石灰等の
使用比率において、蛍石が10重量部より少ないと、焼
成温度低減効果を含めて、前記優れた骨材とすることが
できず、また、50重量部を超えて使用しても、骨材と
しての特性が向上する以上にコスト高になるほか、過剰
使用は、かえって前記骨材としての特性が低下して好ま
しくない。混合材は、ブレーン比表面積2000cm2
/g以上、好ましくは、4000〜15000cm2 /
g程度の物が好適に用いられ、混合材をそれぞれ単独、
若しくは混合粉砕、あるいは焼却灰と混合粉砕して粒度
を調整することができる。
及び水を適量加えて造粒し、5〜15mm程度の焼成用
ペレットを製造する。造粒は、加圧成形、押出し成形、
転動造粒等、各種の造粒法が適用でき、特に成形の容易
さからパンペレタイザーが好適に用いられる。造粒助材
としては、ベントナイトが好適に使用でき、これを焼却
灰及び混合材100重量部に対して10重量部以内、ま
た、水を20重量部以内で添加して造粒する。
骨材を得る。焼成は、ロータリキルン、竪窯、移動火格
子形炉等、各種の焼成炉を用い、900〜1200℃、
好ましくは、950〜1100℃の温度範囲とすること
により、比重2.0以上の高比重、低吸水率で高強度の
良質な骨材とすることができる。焼成温度は、ペレット
中に占める混合材の添加量にもよるが、900℃未満で
は比重、吸水率、及び強度の点で不十分であり、また、
1200℃を越えて焼成しても、比重、吸水率等が頭打
ちとなり、経済的でない。
の有害物を溶出することなく、普通骨材と遜色のない比
重、吸水率等の物性を有する堅牢な骨材とすることがで
き、モルタル、コンクリート、アスファルト用の骨材、
埋め戻し材、路盤材、敷材等として大量に有効利用する
ことができる。
汚泥焼却灰を粉砕してそれぞれブレーン比表面積310
0cm2 /g、及び3200cm2 /gとした焼却灰
に、ブレーン比表面積がそれぞれ5100cm2 /gの
蛍石、8500cm2 /gの消石灰、8000cm2 /
gの生石灰、及び、9000cm2 /gとした炭酸カル
シウムを表2に示す各種の配合割合で添加し、これに増
粘材としてベントナイト5重量部を加え、十分に混合し
た後、直径1mのパンペレタイザーに水を添加しながら
5〜10mm径のペレットに造粒した。造粒物を直径4
50mm、長さ8270mmのロータリキルンに150
Kg/hの割合で送入し、各種の温度で焼成した。結果
を表2に示す。この発明の骨材は、比重2.0以上で低
吸水率の優れた骨材が得られた。
に含まれる金属等の検定方法(溶出試験)(昭和48年
2月17日、環境庁告示第13号)に準拠した溶出試験
を行った。この発明の骨材は、いずれも有害物質が検出
限界以下に固定され、溶出が起らなかった。一例として
表2、NO15の試験結果を表3に示す。
下水汚泥焼却灰を骨材として活用することにより、有害
物質を溶出することなく安定して焼却灰を大量に資源化
することができる。
関係を示す図である。
の関係を示す図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 都市ゴミ焼却灰及び/又は下水汚泥焼却
灰と、生石灰、消石灰、及び炭酸化カルシウムの群から
選択される少なくとも一種と、蛍石とを、主要成分とし
て焼成してなることを特徴とする人工骨材。 - 【請求項2】 都市ゴミ焼却灰及び/又は下水汚泥焼却
灰と、生石灰、消石灰、及び炭酸化カルシウムの群から
選択される少なくとも一種と蛍石との合量が重量比で7
0〜40:30〜60であることを特徴とする請求項1
記載の人工骨材。 - 【請求項3】 生石灰、消石灰、及び炭酸化カルシウム
の群から選択される少なくとも一種と、蛍石が重量比で
90〜50:10〜50であることを特徴とする請求項
2記載の人工骨材。 - 【請求項4】 都市ゴミ焼却灰及び/又は下水汚泥焼却
灰と、生石灰、消石灰、及び炭酸化カルシウムの群から
選択される少なくとも一種と、蛍石とを、主要成分とし
て造粒し、900℃以上の温度で焼成することを特徴と
する人工骨材の製造方法。 - 【請求項5】 都市ゴミ焼却灰及び/又は下水汚泥焼却
灰と、生石灰、消石灰、及び炭酸化カルシウムの群から
選択される少なくとも一種と蛍石との合量が重量比で7
0〜40:30〜60であることを特徴とする請求項4
記載の人工骨材の製造方法。 - 【請求項6】 生石灰、消石灰、及び炭酸化カルシウム
の群から選択される少なくとも一種と、蛍石が重量比で
90〜50:10〜50であることを特徴とする請求項
5記載の人工骨材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5194595A JP3653300B2 (ja) | 1995-02-16 | 1995-02-16 | 人工骨材及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5194595A JP3653300B2 (ja) | 1995-02-16 | 1995-02-16 | 人工骨材及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08217501A true JPH08217501A (ja) | 1996-08-27 |
| JP3653300B2 JP3653300B2 (ja) | 2005-05-25 |
Family
ID=12901020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5194595A Expired - Fee Related JP3653300B2 (ja) | 1995-02-16 | 1995-02-16 | 人工骨材及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3653300B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8562735B2 (en) * | 2011-08-27 | 2013-10-22 | Louisiana Tech University Research Foundation, a division of Louisiana Tech University Founcation, Inc. | Incinerator fly ash geopolymer and method |
| CN110229014A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-09-13 | 上海大学 | 一种利用钢厂污泥制备而得的轻骨料及其制备方法 |
| CN117865534A (zh) * | 2024-01-08 | 2024-04-12 | 浙江大学 | 一种协同回收生活垃圾焚烧飞灰与污泥焚烧灰的人造骨料及制备方法 |
-
1995
- 1995-02-16 JP JP5194595A patent/JP3653300B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8562735B2 (en) * | 2011-08-27 | 2013-10-22 | Louisiana Tech University Research Foundation, a division of Louisiana Tech University Founcation, Inc. | Incinerator fly ash geopolymer and method |
| CN110229014A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-09-13 | 上海大学 | 一种利用钢厂污泥制备而得的轻骨料及其制备方法 |
| CN117865534A (zh) * | 2024-01-08 | 2024-04-12 | 浙江大学 | 一种协同回收生活垃圾焚烧飞灰与污泥焚烧灰的人造骨料及制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3653300B2 (ja) | 2005-05-25 |
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