JPH08224557A - 廃棄物粒状物及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 充分な圧壊強度を有すると共に、有害物質が
溶出することがない廃棄物粒状物及びその製造方法を得
る。 【構成】 廃棄物と固化材と水とを混練し、固型化して
なる粒状物であって、この粒状物の表面がアスファルト
でコーティングされている。また表面がアスファルトで
コーティングされた廃棄物からなる粒状物と固化材と水
とを混練し、固形化している。そしてこのような粒状物
は、廃棄物と固化材と水とを混練し、粒状物に固型化し
たのち、この粒状物にアスファルトを添加して撹拌し、
この粒状物表面にアスファルトをコーティングし、ま
た、この廃棄物にアスファルトを添加して撹拌し、冷却
この廃棄物のアスファルトコーティング体と固化材と水
とを混練し、固形化することにより得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、有害汚染物質を含む廃
棄物のリサイクル処理物質及びリサイクル処理方法に係
り、特に、廃棄物焼却プラント、発電プラント、製鋼関
係の炉等より発生する焼却灰、集塵灰等の廃棄物を粒状
物に固形化し、これの表面にアスファルトコーティング
を施した廃棄物粒状物及び、廃棄物表面にアスファルト
コーティングを施したものを粒状物に固形化した廃棄物
粒状物、さらに、これらの廃棄物粒状物の製造方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】産業廃棄物や都市生活からの廃棄物を焼
却した際に発生する焼却灰や電気集塵ダスト等の廃棄物
の中にはＣｄ、Ｐｂ等の有害物質が含まれていることが
多く、これらを埋め立てに用いたり、海洋投棄する場合
には、これをセメント等によって固形化及び、これから
有害物質が溶出しないように処理をしてから用いなけれ
ばならない。そしてこの廃棄物を固形化する手段として
特公昭５８−２１５５１号公報、特公昭５８−５０７８
４号公報等にて種々提案されている。

【０００３】上記従来の技術のうち、前者（特公昭５８
−２１５５１号公報）に示されたものは、廃棄物の固型
化手段として、廃棄物をアスファルトと混練して固型化
するようにしており、かつこのアスファルトとの混練の
前に、焼却灰と水とを混合させて水と反応する成分の反
応を完了させるようにしている。

【０００４】また後者（特公昭５８−５６７８４号公
報）に示されたものは、廃棄物とアスファルトとをスラ
リー状に混練したものに粉粒体を添加して混練してファ
ニキュラ状にしてから固形化するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記例示した従来技術
にあっては、焼却灰等の廃棄物を埋め立てたり、海洋投
棄するために、焼却灰等を比較的大きな固まりに固形化
する技術であり、路盤材、路床材、埋戻し材等の土木資
材に適した粒状物を得ることはできなかった。また固形
化物の圧壊強度も低くかった。

【０００６】なお上記両従来の技術のいずれにも焼却灰
等をリサイクルして用いるための方法やリサイクル処理
物質についての技術は開示されていない。

【０００７】本発明は上記ことにかんがみなされたもの
で、化学的に安定であり、圧壊強度が高く、また有害物
の溶出がなく、路盤材、路床材、埋戻し材等の土木資材
に適した廃棄物粒状物及びその製造方法を提供すること
を目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る廃棄物粒状物は、廃棄物と固化材と水
とを混練し、固型化してなる粒状物であってこの粒状物
の表面がアスファルトでコーティングされた構成となっ
ている。

【０００９】また表面がアスファルトでコーティングさ
れた廃棄物からなる粒状物と固化材と水とを混練し、固
形化した構成となっている。

【００１０】また上記廃棄物粒状物の製造方法は、廃棄
物と固化材と水とを混練し、粒状物に固形化したのち、
この粒状物にアスファルトを添加して撹拌し、この粒状
物表面にアスファルトコーティングを施すようにしてい
る。

【００１１】また廃棄物にアスファルトを添加して撹拌
し、冷却この廃棄物のアスファルトコーティング体と固
化材と水とを混練し、固形化するようにしている。

【００１２】

【作 用】本発明によれば、廃棄物は固化材によって
粒状物に固形化され、また、アスファルトで表面がコー
ティングされていることから２重に廃棄物が封じ込めら
れることにより内部の有害物質の溶出が防止され、さら
に、圧壊強度もアップすることになる。また、廃棄物を
先に粒状物に固形し、粒状物をアスファルトコーティン
グしたものについては、特に、粒状物の吸水率を低く保
つことができすり減り減量が少なくできる。このため、
路盤材として用いた場合、道路施工後において路盤と表
層アスファルト舗装の接着面の劣化を防止することがで
きる。

【００１３】

【実 施 例】本発明の実施例を、廃棄物として産業廃
棄物の焼却灰を用いた例を図１に基づいて説明する。焼
却炉（図示せず）からの焼却灰およびその他の不燃性無
機廃棄物を供給ホッパ１からハンマミル方式の一次粗砕
機２に供給し、次工程の処理が容易となるように粒径約
２０ｍｍ以下の粒子に一次粗砕した。次いで鉄、鋼その
他の磁性金属を永久磁石吊下型の磁選機３によってこの
一次粗砕品から選別して除去した。なおアルミ缶等は予
め目視選別して除去した。次いで粗砕品を振動スクリー
ンからなる一次分級機４で篩分し、粒径２０ｍｍ以上の
粗砕品を返却コンベアによって粗砕機２に返却した。

【００１４】本実施例で用いた焼却灰は炉から搬出され
た状態では冷却および飛散防止等のために散水されてお
り、全体として約３０％の水分を含んでいるため、これ
を約７００℃の熱風発生炉からの熱風を用いる回転型の
乾燥機（ロータリキルン）５によって１０分間加熱して
余剰の水分を蒸発させ約１５重量％の水分含有量となる
ようにした。加熱に際しては発塵、発臭を防止するため
加熱乾燥機５には脱臭機５Ａおよび集塵機５Ｂを付設し
た。なお上記加熱中に灰中の有機物を燃焼させ無機化す
る効果もある。

【００１５】次いで乾燥された粗砕品をハンマミル方式
の二次破砕機６によって粉砕し、粒径約５．０ｍｍ以下
に粒度分布を有する整粒物とした。次いで整粒物を振動
スクリーンによる二次分級機７に通し、ここで粒径５．
０ｍｍ以上の粗砕品を返却コンベアから再び二次粉砕機
６に返却した。

【００１６】以上の各工程が焼却灰の前処理工程であ
り、これにより焼却灰が所定の粒度分布を有する整粒物
となる。また、焼却灰を整流した後、さらに分級機等に
よって大きさや形状を整えたり、粉砕したり、鋳物ダス
トのような硬度の大きな粉体と混合して形を整えること
によって、固形化したりアスファルトコーティングした
物の内部において焼却灰相互の空隙率が減少することに
なり、圧壊強度の向上が図られる。

【００１７】次いで整粒物を２軸式強制混練ミキサ（Ｋ
ＢＨＳ−６０Ｅ：光洋機械産業製）からなる混練機８に
送り、固化材サイロ９から定量供給される固化材及び添
加材サイロ１０から定量供給される添加材と水を加えて
混練した。

【００１８】固化材の混合比は整粒物に対して１０％、
添加材の混合比は固化材に対して１０％、水の割合は全
体（整粒物＋固化材＋添加材）に対して１５％に設定し
た。なお、この割合は一実施例であり、固化材は略５〜
４０％、添加剤は固化材に対して略１〜２０％程度で良
い。

【００１９】前記固化材は焼却灰から形成した整粒物相
互間を強固に結合するものであり、高炉セメントやポル
トランドセメント又はアルミナセメントの組成を有する
セメント結合材が用いられる。前記実施例において固化
材はポルトランドセメントを主体とし、これにリグニン
スルホン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウムおよび
トリポリリン酸ナトリウム等の有機酸塩ならびにアルミ
ン酸カルシウム、アルミノ硫酸カルシウム、ケイ酸カル
シウム等の無機助剤を全体で１〜３重量部加えたものを
用いた。上記実施例において、添加材は早期の強度発現
等をねらいとしたエトリンガイト結晶を折出させる効果
のあるものが望ましい。また場合によってはより重金属
等の溶出防止効果の高い添加材を用いても良く、さらに
両者を重複して添加することももちろん可能である。ま
た圧壊強度を向上させるために、鋳物ダスト、珪砂等の
硬い粉末で添加材として用いることも有効である。

【００２０】上記固化材、添加材は市販品として、固化
材にフジベトン（商品名）、添加材にジプカル（商品
名）があり、この各市販品を用いた場合の混合比は、整
粒物に対して固化材が９％、添加材が１％が適当であっ
た。

【００２１】次いで、直径８ｍｍの穴を多数有し厚さ２
０ｍｍのスクリーンダイを備えた押出式（あるいは転動
式）の造粒機１１に前記混練品を供給して造粒すること
で概ね直径８ｍｍで長さ１２ｍｍの造粒物が得られた。

【００２２】上記押出式の造粒機１１は図３に示すよう
になっており、ホッパ１２内のスクリーンダイ１３の上
面でローラ１４が回動することにより、ホッパ１２内に
投入された整粒物とセメントの混合物がスクリーンダイ
１３の穴１３ａよりリテーナ１３ｂを通って下方へ造粒
されて排出されるようになっている。このときの造粒物
１５の大きさは、スクリーンダイ１３の穴径によりきめ
られる。

【００２３】得られた造粒物をベルトコンベア等の養生
装置１６により常温で養生し、２時間後の造粒物の圧壊
強度を測定したところ１．４ｋｇであり、６日間養生し
た場合は９．３ｋｇであり、２８日間養生した場合は１
１ｋｇであった。このことかこの養生は約１週間程度で
充分であった。上記造粒機には押出式の他に、転動式の
ものを用いてもよい。

【００２４】次にコーティング装置１７において粒状物
に溶解アスファルトを５〜２０％（造粒物の重量に対し
て）添加して撹拌し、粒状物表面がアスファルトをコー
ティングされたことを確認した後、粒状物を溶融アスフ
ァルト中より引き上げ、各粒状物が接着しないようにア
スファルトを冷却乾燥させる。例えばザルの中にそれぞ
れの粒状物が重ならないように並べ溶融アスファルトの
中を通過させた後、冷却乾燥させる。また、他に溶融ア
スファルトにコートされた粒状物を鋳物ダスト等の乾い
た粉体中に置き、粒体をまぶすことによっても、粒状物
同士の接着を防ぐことができる。

【００２５】上記実施例では固化材等との混練後の工程
が、造粒→養生→アスファルトコーティングの工程とし
たが、他の実施例として、この混練後の工程に、プレス
成形→養生→破砕→アスファルトコーティングの工程を
とってもよい。そして、破砕することによって形状に多
種多様なものができる。

【００２６】このような粗粒から細粒のものを組み合わ
せて路盤材等に用いた場合、施工時の締め固めを行なう
ときにくい込みが起こり、密に締め固められる。粒状物
の形状としては、上記実施例のように、円筒状のものの
他に、つづみ状、角柱状のものでもよく、路盤材として
用いた場合には内部摩擦力の大きい方が望ましい。つま
り、路盤材は上層に用いる程、道路面からの荷重分布が
大きい。従って上層路盤は骨材の質がよいもの、すなわ
ち、骨材強度が大きく、すりへり減量が小さいものが望
ましい。アスファルトで粒状物をコートしたものは４５
％であるのに対して、コートしないものは５４％であっ
た。

【００２７】上記各工程にて製造された粒状物は、廃棄
物と固化材と添加材とが混合されて固形化されており、
かつこの個々の粒状物の表面はアスファルトにてコーテ
ィングされている。従って個々の粒状物は充分な圧壊強
度を有していると共に、各粒状物に含まれている廃棄物
からの有害物の溶出は完全に阻止される。アスファルト
でコーティングした粒状物の圧壊強度は、コーティング
後の養生日数が２８日で２８ｋｇであった。

【００２８】次に本発明の第２の実施例を図２を参照し
て説明する。なおこの実施例において、上記した実施例
と同一工程についての説明は省略する。

【００２９】二次分級機７にて得られた整粒物をコーテ
ィング装置１８に送り、ここで、１８０℃前後に予熱さ
れて溶融状態にしてアスファルトタンク１９にあるアス
ファルトと混練して整粒物表面にアスファルトをコーテ
ィングする。このときの整粒物とアスファルトの割合は
重量比で８０：２０とした。

【００３０】その後、２時間冷却して乾燥状態にしてか
ら再び混練機８にてアスファルトコーティング整粒物９
１％とセメント９％の割合にて混練する。このとき、セ
メントの量に応じて、例えば、このセメント量の４０％
程度の水を加える。

【００３１】なおこの実施例において、整粒焼却灰とア
スファルトとの混合練後の冷却時間は１〜３時間、また
アスファルトコーティング整粒物に対しセメントは１０
〜３０％、水セメント比は０．３〜１．０％のそれぞれ
の範囲が適当である。

【００３２】上記第２の実施例に対して、本発明者は以
下に示す第３，第４，第５の実施例を行なった。 ・第３実施例 第１の実施例における整粒焼却灰に鋳物ダストを、重量
比（以下同じ）で焼却灰７に対して３の割合で混合し
た。それ以外は第１の実施例と同じ。

【００３３】・第４実施例 第１の実施例におけるセメントを、セメントに鋳物ダス
トを、セメント７に対して３の割合いで混合したものを
用いた。それ以外は第１の実施例と同じ。

【００３４】・第５実施例（比較例） 第１の実施例における工程で、整粒焼却灰にアスファル
トコーティングを行なわないで、以下第１の実施例の工
程を行なった。

【００３５】上記各実施例にて造粒した粒状物の２８日
強度を比較した結果表１に示すようになった。

【００３６】

【表１】

【００３７】実施例３，４では鋳物ダストを、整粒焼却
灰に、またセメントにそれぞれ混入したことにより圧壊
強度が向上された。鋳物ダストには、鋳物工場のリサイ
クル工程で発生するカルサイナダストと呼ばれるもの
で、サイクロン等の分級機にて分級されて、再使用が不
能になったような微細な、例えば平均粒径で５０〜６０
μｍくらいのものを用いた。

【００３８】

【発明の効果】本発明に係る廃棄物粒状物によれば、化
学的に安定であり、圧壊強度が高く、しかも、個々の粒
状物は固化材とアスファルトにより２重に溶出封止がな
されて、この廃棄物粒状物からの有害物質の溶出をなく
することができる。本発明にて得られる廃棄物粒状物は
路盤材、路床材、埋戻し材等の土木資材として好適に用
いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すシステムブロック
図である。

【図２】本発明の第２の実施例を示すシステムブロック
図である。

【図３】押出し型の造粒機の一例を示す概略な構成説明
図である。

【符号の説明】

１…ホッパ ２…一次粗砕機 ３…磁選機 ４…一次分級機 ５…乾燥機 ５Ａ…脱臭機 ５Ｂ…集塵機 ６…二次粉砕機 ７…二次分級機 ８…混練機 ９…固化材サイロ １０…添加材サイロ １１…造粒機 １３…スクリーンダイ １４…ローラ １６…養生装置 １７，１８…コーティング装置 １９…アスファルトタンク。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久田 陽平 神奈川県平塚市万田1200 株式会社小松製 作所研究所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 廃棄物と固化材と水とを混練し、固型化
   してなる粒状物であって、この粒状物の表面がアスファ
   ルトでコーティングされてなることを特徴とする廃棄物
   粒状物。
2. 【請求項２】 表面がアスファルトでコーティングされ
   た廃棄物からなる粒状物と固化材と水とを混練し、固形
   化してなる廃棄物粒状物。
3. 【請求項３】 廃棄物と固化材と水とを混練し、粒状物
   に固型化したのち、この粒状物にアスファルトを添加し
   て撹拌し、この粒状物表面にアスファルトコーティング
   を施すことを特徴とする廃棄物粒状物の製造方法。
4. 【請求項４】 廃棄物にアスファルトを添加して撹拌
   し、冷却この廃棄物のアスファルトコーティング体と固
   化材と水とを混練し、固形化することを特徴とする廃棄
   物粒状物の製造方法。