JPH09236241A - 高分子系下水汚泥を原料とする溶融スラグ骨材の製造方法 - Google Patents
高分子系下水汚泥を原料とする溶融スラグ骨材の製造方法Info
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- JPH09236241A JPH09236241A JP3981396A JP3981396A JPH09236241A JP H09236241 A JPH09236241 A JP H09236241A JP 3981396 A JP3981396 A JP 3981396A JP 3981396 A JP3981396 A JP 3981396A JP H09236241 A JPH09236241 A JP H09236241A
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- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低ＣａＯ濃度の高分子系下水汚泥を原料と
し、省エネルギー的に、かつ、製造設備の耐火物の損耗
が少なく、溶融スラグ骨材を効率よく製造する。 【解決手段】 高分子系下水汚泥を燃焼し、その灰分の
溶融によって生成した溶融スラグに対し、６００〜８０
０℃の温度に冷却し、その温度で１時間以上保持し、次
いで、８５０〜１０５０℃の温度に昇温し、その温度で
１時間以上保持し、次いで冷却する熱処理を施すことに
より、高分子系下水汚泥を原料とする溶融スラグ骨材を
製造する。
し、省エネルギー的に、かつ、製造設備の耐火物の損耗
が少なく、溶融スラグ骨材を効率よく製造する。 【解決手段】 高分子系下水汚泥を燃焼し、その灰分の
溶融によって生成した溶融スラグに対し、６００〜８０
０℃の温度に冷却し、その温度で１時間以上保持し、次
いで、８５０〜１０５０℃の温度に昇温し、その温度で
１時間以上保持し、次いで冷却する熱処理を施すことに
より、高分子系下水汚泥を原料とする溶融スラグ骨材を
製造する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、高分子系下水汚
泥を原料とし、道路用、コンクリート骨材用等の硬質骨
材を製造するための方法に関するものである。
泥を原料とし、道路用、コンクリート骨材用等の硬質骨
材を製造するための方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】下水汚泥等の廃棄物から硬質骨材を得る
手段として、前記廃棄物を燃焼した後これを溶融炉に入
れ、廃棄物の組成に応じて約１３００〜１６００℃の範
囲内の温度で廃棄物を溶融し、溶融スラグとなした後、
これを専用の溶融スラグ容器内に排出し、その組成に特
有の結晶析出ゾーンを含む特定範囲の温度で溶融スラグ
を冷却する方法が知られている。
手段として、前記廃棄物を燃焼した後これを溶融炉に入
れ、廃棄物の組成に応じて約１３００〜１６００℃の範
囲内の温度で廃棄物を溶融し、溶融スラグとなした後、
これを専用の溶融スラグ容器内に排出し、その組成に特
有の結晶析出ゾーンを含む特定範囲の温度で溶融スラグ
を冷却する方法が知られている。
【０００３】例えば特開昭５８ー１５６３８８号公報に
は、主たる組成が、ＳｉＯ2 ：２５〜４５％、Ａｌ2 Ｏ
3 ：５〜１５％、Ｆｅ2 Ｏ3 ：５〜 ２５％、ＣａＯ：
２０〜４０％、ＭｇＯ：１〜５％，Ｐ2 Ｏ5 ：１〜１０
％であり、かつ、（ＣａＯ＋ＭｇＯ）／ＳｉＯ2 の比が
０．８〜１．２の範囲内である廃棄物焼却灰を、１３５
０〜１５００℃の温度で溶融し、溶融物を表面温度が３
００〜６００℃に保持された型中に投入して成形し、次
いで、該成形物を１０２０〜１１８０℃の温度で３０分
以上保持して結晶化することを特徴とする廃棄物焼却灰
を原料とする結晶化物の製造方法（以下、先行技術１と
いう）が開示されている。
は、主たる組成が、ＳｉＯ2 ：２５〜４５％、Ａｌ2 Ｏ
3 ：５〜１５％、Ｆｅ2 Ｏ3 ：５〜 ２５％、ＣａＯ：
２０〜４０％、ＭｇＯ：１〜５％，Ｐ2 Ｏ5 ：１〜１０
％であり、かつ、（ＣａＯ＋ＭｇＯ）／ＳｉＯ2 の比が
０．８〜１．２の範囲内である廃棄物焼却灰を、１３５
０〜１５００℃の温度で溶融し、溶融物を表面温度が３
００〜６００℃に保持された型中に投入して成形し、次
いで、該成形物を１０２０〜１１８０℃の温度で３０分
以上保持して結晶化することを特徴とする廃棄物焼却灰
を原料とする結晶化物の製造方法（以下、先行技術１と
いう）が開示されている。
【０００４】また、特開平４ー３１７４３６号公報に
は、主たる組成が、ＳｉＯ2 ：３５〜５５％、Ａｌ2 Ｏ
3 ：５〜２０％、Ｆｅ2 Ｏ3 ：２〜 １５％、ＣａＯ：
５〜３０％、Ｃ：０．２〜５％、Ｓ：０．２〜６％であ
り、かつＣａＯ／（ＳｉＯ2 ＋Ａｌ2 Ｏ3 ）の比が０．
１５〜０．７の範囲内である焼却灰、または、上記範囲
に調整した焼却灰を、１３００〜１５００℃の温度で溶
融し、冷却してガラス質物質となし、次いで、これを再
加熱し、好ましくは８００〜９００℃の温度に１５分以
上保持した後、さらに昇温して１０００〜１２００℃の
温度で１５分以上保持することにより、アノーサイトお
よびβ−ウオ ラストナイトの少なくとも一つを含む結晶
化ガラスを製造する方法（以下、先行技術２という）が
開示されている。
は、主たる組成が、ＳｉＯ2 ：３５〜５５％、Ａｌ2 Ｏ
3 ：５〜２０％、Ｆｅ2 Ｏ3 ：２〜 １５％、ＣａＯ：
５〜３０％、Ｃ：０．２〜５％、Ｓ：０．２〜６％であ
り、かつＣａＯ／（ＳｉＯ2 ＋Ａｌ2 Ｏ3 ）の比が０．
１５〜０．７の範囲内である焼却灰、または、上記範囲
に調整した焼却灰を、１３００〜１５００℃の温度で溶
融し、冷却してガラス質物質となし、次いで、これを再
加熱し、好ましくは８００〜９００℃の温度に１５分以
上保持した後、さらに昇温して１０００〜１２００℃の
温度で１５分以上保持することにより、アノーサイトお
よびβ−ウオ ラストナイトの少なくとも一つを含む結晶
化ガラスを製造する方法（以下、先行技術２という）が
開示されている。
【０００５】また、特開平５ー５８６９０号公報には、
石灰系下水汚泥を焼却することにより得られる、塩基度
が０．８〜１．３の原料灰を溶融した後、その結晶析出
点を挟む温度領域において、原料灰のＣａＯとＳｉＯ2
の重量比が０．８以上０．９未満の場合には０．４℃／
分以下、上記重量比が０．９以上１．０未満の場合には
０．７℃／分以下、上記重量比が１．０以上１．１未満
の場合には１．５℃／分以下、上記重量比が１．１以上
１．２未満の場合には２．０℃／分以下、そして、上記
重量比が１．２以上１．３未満の場合には３．０℃／分
以下の各冷却速度で冷却することを特徴とする、石灰系
下水汚泥を原料とする硬質骨材の製造方法（以下、先行
技術３という）が開示されている。
石灰系下水汚泥を焼却することにより得られる、塩基度
が０．８〜１．３の原料灰を溶融した後、その結晶析出
点を挟む温度領域において、原料灰のＣａＯとＳｉＯ2
の重量比が０．８以上０．９未満の場合には０．４℃／
分以下、上記重量比が０．９以上１．０未満の場合には
０．７℃／分以下、上記重量比が１．０以上１．１未満
の場合には１．５℃／分以下、上記重量比が１．１以上
１．２未満の場合には２．０℃／分以下、そして、上記
重量比が１．２以上１．３未満の場合には３．０℃／分
以下の各冷却速度で冷却することを特徴とする、石灰系
下水汚泥を原料とする硬質骨材の製造方法（以下、先行
技術３という）が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】先行技術１の方法によ
れば、機械的強度および化学的安定性に優れ、しかも、
高強度の結晶化物を容易に量産することができるが、最
近、これよりも更に低ＣａＯ濃度の高分子系下水汚泥を
原料とする硬質骨材を製造することが要求されている。
従来は、溶融物中にＣａＣＯ3 等を添加してそのＣａＯ
濃度を調整しているが、この方法では、折角、焼却灰の
容積を減少させるためにこれを溶融しスラグ化している
のに対し、添加物によって容積が増加する不都合が生ず
る。
れば、機械的強度および化学的安定性に優れ、しかも、
高強度の結晶化物を容易に量産することができるが、最
近、これよりも更に低ＣａＯ濃度の高分子系下水汚泥を
原料とする硬質骨材を製造することが要求されている。
従来は、溶融物中にＣａＣＯ3 等を添加してそのＣａＯ
濃度を調整しているが、この方法では、折角、焼却灰の
容積を減少させるためにこれを溶融しスラグ化している
のに対し、添加物によって容積が増加する不都合が生ず
る。
【０００７】先行技術２の方法によれば、少量の添加物
で優れた性質の結晶化ガラスを製造することができる
が、溶融物を一旦常温まで冷却した後、１０００〜１２
００℃の高温度に再加熱し、この高温度に１５分以上保
持することを必要とするので、そのために多くの熱量を
必要とし、省エネルギー的でなく、且つ、溶融スラグ容
器の耐火物が著しく損耗する不都合が生じる。
で優れた性質の結晶化ガラスを製造することができる
が、溶融物を一旦常温まで冷却した後、１０００〜１２
００℃の高温度に再加熱し、この高温度に１５分以上保
持することを必要とするので、そのために多くの熱量を
必要とし、省エネルギー的でなく、且つ、溶融スラグ容
器の耐火物が著しく損耗する不都合が生じる。
【０００８】また、先行技術３の方法によれば、原料の
組成にかかわらず、原料の塩基度の大小に応じて冷却速
度を設定することにより、常に高強度の硬質骨材を製造
することができるが、この方法は、石灰系下水汚泥を原
料とする硬質骨材を製造するための方法であり、塩基度
を測定すればこれよりも低塩基度になるであろう高分子
系下水汚泥組成の原料に対しては適用することができな
い。
組成にかかわらず、原料の塩基度の大小に応じて冷却速
度を設定することにより、常に高強度の硬質骨材を製造
することができるが、この方法は、石灰系下水汚泥を原
料とする硬質骨材を製造するための方法であり、塩基度
を測定すればこれよりも低塩基度になるであろう高分子
系下水汚泥組成の原料に対しては適用することができな
い。
【０００９】従って、この発明の目的は、上述した事情
に鑑み、従来に比してより低ＣａＯ濃度の高分子系下水
汚泥を原料とし、省エネルギー的に、かつ、製造設備の
耐火物の損耗が少なく、溶融スラグ硬質骨材を効率よく
製造することができる方法を提供することにある。
に鑑み、従来に比してより低ＣａＯ濃度の高分子系下水
汚泥を原料とし、省エネルギー的に、かつ、製造設備の
耐火物の損耗が少なく、溶融スラグ硬質骨材を効率よく
製造することができる方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明者等は、研究を重ねた結果、より低ＣａＯ濃
度の高分子系下水汚泥を原料とし、省エネルギー的に、
かつ、製造設備の耐火物の損耗が少なく、溶融スラグ硬
質骨材を効率よく製造するために必要な、溶融スラグに
対する溶融後の冷却とその過程での熱処理サイクルを見
出し、これによって、結晶化しにくい低ＣａＯ濃度の高
分子系下水汚泥を原料とするにもかかわらず、常に省エ
ネルギー的に、かつ、製造設備の耐火物の損耗が少ない
溶融スラグ硬質骨材を効率よく製造し得ることを知見し
た。
に、本発明者等は、研究を重ねた結果、より低ＣａＯ濃
度の高分子系下水汚泥を原料とし、省エネルギー的に、
かつ、製造設備の耐火物の損耗が少なく、溶融スラグ硬
質骨材を効率よく製造するために必要な、溶融スラグに
対する溶融後の冷却とその過程での熱処理サイクルを見
出し、これによって、結晶化しにくい低ＣａＯ濃度の高
分子系下水汚泥を原料とするにもかかわらず、常に省エ
ネルギー的に、かつ、製造設備の耐火物の損耗が少ない
溶融スラグ硬質骨材を効率よく製造し得ることを知見し
た。
【００１１】この発明は、上記知見に基づいてなされた
ものであって、請求項１に記載の発明は、高分子系下水
汚泥を燃焼し、その灰分の溶融によって生成した溶融ス
ラグに対し、これを６００〜８００℃の範囲内の温度に
冷却しそしてその温度で１時間以上保持し、次いで、８
５０〜１０５０℃の範囲内の温度に昇温しそしてその温
度に１時間以上保持し、次いで、冷却することからなる
熱処理を施すことに特徴を有するものである。この発明
の方法によれば、ＣａＯ濃度の低い高分子系下水汚泥を
原料とし、特に成分調整を行わなくても、低温度の熱処
理サイクルで、省エネルギー的にしかも製造設備の耐火
物の損耗が少なく、溶融スラグ骨材を製造することがで
きる。
ものであって、請求項１に記載の発明は、高分子系下水
汚泥を燃焼し、その灰分の溶融によって生成した溶融ス
ラグに対し、これを６００〜８００℃の範囲内の温度に
冷却しそしてその温度で１時間以上保持し、次いで、８
５０〜１０５０℃の範囲内の温度に昇温しそしてその温
度に１時間以上保持し、次いで、冷却することからなる
熱処理を施すことに特徴を有するものである。この発明
の方法によれば、ＣａＯ濃度の低い高分子系下水汚泥を
原料とし、特に成分調整を行わなくても、低温度の熱処
理サイクルで、省エネルギー的にしかも製造設備の耐火
物の損耗が少なく、溶融スラグ骨材を製造することがで
きる。
【００１２】高分子系下水汚泥を燃焼し、その灰分を溶
融した後に６００〜８００℃の範囲内の温度に冷却し、
その温度で１時間以上保持する理由は、この温度領域に
おいては、結晶の生成が盛んに行われるからである。上
記保持温度が６００℃未満または８００℃超では、結晶
の生成が少ない。
融した後に６００〜８００℃の範囲内の温度に冷却し、
その温度で１時間以上保持する理由は、この温度領域に
おいては、結晶の生成が盛んに行われるからである。上
記保持温度が６００℃未満または８００℃超では、結晶
の生成が少ない。
【００１３】上記６００〜８００℃の範囲内の温度に冷
却、保持した後、８５０〜１０５０℃の範囲内の温度に
加熱し、その温度に１時間以上保持する理由は、この温
度領域においては、結晶の成長が盛んに行われ、且つ、
製造設備の耐火物の損耗も少ないからである。上記加熱
温度が８５０℃未満では結晶の成長が遅れ、また、上記
温度が１０５０℃超では、製造設備の耐火物の損耗が多
くなる等の不都合が生ずる。
却、保持した後、８５０〜１０５０℃の範囲内の温度に
加熱し、その温度に１時間以上保持する理由は、この温
度領域においては、結晶の成長が盛んに行われ、且つ、
製造設備の耐火物の損耗も少ないからである。上記加熱
温度が８５０℃未満では結晶の成長が遅れ、また、上記
温度が１０５０℃超では、製造設備の耐火物の損耗が多
くなる等の不都合が生ずる。
【００１４】また、請求項２に記載されているように、
ＣａＯの重量濃度が５〜３０％になるように、その成分
を調整すれば、６００〜８００℃の温度での低温保持時
間と８５０〜１０５０℃の温度での高温保持時間を短縮
することができ、効率的な操業が可能になる。ＣａＯの
重量濃度が５％未満ではその効果が少なく、一方、３０
％を超えて添加しでも、却って効果が少なくなるばかり
でなく、溶融のために余分な熱エネルギーが必要とな
り、且つ、溶融スラグの体積が増加する。
ＣａＯの重量濃度が５〜３０％になるように、その成分
を調整すれば、６００〜８００℃の温度での低温保持時
間と８５０〜１０５０℃の温度での高温保持時間を短縮
することができ、効率的な操業が可能になる。ＣａＯの
重量濃度が５％未満ではその効果が少なく、一方、３０
％を超えて添加しでも、却って効果が少なくなるばかり
でなく、溶融のために余分な熱エネルギーが必要とな
り、且つ、溶融スラグの体積が増加する。
【００１５】更に、請求項３に記載されているように、
ＴｉＯ2 の重量濃度が１〜５％になるように、その成分
を調整すれば、上記請求項２の効果と同じく、６００〜
８００℃の温度での低温保持時間および８５０〜１０５
０℃の温度での高温保持時間を短縮することができ、効
率的な操業が可能になる。ＴｉＯ2 の重量濃度が１％未
満ではその効果が少なく、一方、５％を超えて添加して
も、却って効果が少なくなるばかりでなく、原料汚泥以
外のものを多量に加えることによるコストアップにな
る。
ＴｉＯ2 の重量濃度が１〜５％になるように、その成分
を調整すれば、上記請求項２の効果と同じく、６００〜
８００℃の温度での低温保持時間および８５０〜１０５
０℃の温度での高温保持時間を短縮することができ、効
率的な操業が可能になる。ＴｉＯ2 の重量濃度が１％未
満ではその効果が少なく、一方、５％を超えて添加して
も、却って効果が少なくなるばかりでなく、原料汚泥以
外のものを多量に加えることによるコストアップにな
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】この発明方法を実施するための製
造装置の一例を図１に基づいて説明する。図１に示すよ
うに、装置は水平方向に延びる保温室１０と、保温室１
０の上方に位置する垂直な溶融炉１１とからなってお
り、溶融炉１１の下端部に設けられた排出口１４は保温
室１０の上部に開口している。溶融炉１１には、その側
壁に原料装入口１２および溶融用バーナー１３が設けら
れており、また、その上部に燃焼ガス排出管１５が接続
されている。
造装置の一例を図１に基づいて説明する。図１に示すよ
うに、装置は水平方向に延びる保温室１０と、保温室１
０の上方に位置する垂直な溶融炉１１とからなってお
り、溶融炉１１の下端部に設けられた排出口１４は保温
室１０の上部に開口している。溶融炉１１には、その側
壁に原料装入口１２および溶融用バーナー１３が設けら
れており、また、その上部に燃焼ガス排出管１５が接続
されている。
【００１７】保温室１０は、天板、床板、及び左右の両
側板で囲まれており、その内側面には耐熱材が張設され
ている。保温室１０内には、複数個の溶融スラグ容器１
６を並べて連結したスラグコンベア１７が一定方向に移
動可能に設置されている。保温室１０の一方端には、溶
融スラグ容器１６から冷却された溶融スラグ骨材を排出
するための溶融スラグ排出口１８が設けられており、溶
融スラグ排出口１８の下方にには、溶融スラグ受け１９
が配置されている。
側板で囲まれており、その内側面には耐熱材が張設され
ている。保温室１０内には、複数個の溶融スラグ容器１
６を並べて連結したスラグコンベア１７が一定方向に移
動可能に設置されている。保温室１０の一方端には、溶
融スラグ容器１６から冷却された溶融スラグ骨材を排出
するための溶融スラグ排出口１８が設けられており、溶
融スラグ排出口１８の下方にには、溶融スラグ受け１９
が配置されている。
【００１８】保温室１０の内部は、排出口１４に近い低
温保持室２０と、溶融スラグ排出口１８に近い高温保持
室２１との２つの室に区画されており、低温保持室２０
および高温保持室２１の各々には、複数個の加熱用バー
ナー２２が設けられている。
温保持室２０と、溶融スラグ排出口１８に近い高温保持
室２１との２つの室に区画されており、低温保持室２０
および高温保持室２１の各々には、複数個の加熱用バー
ナー２２が設けられている。
【００１９】低温保持室２０内および高温保持室２１内
の適当な位置には、温度検出装置が設けられており、低
温保持室２０内は６００〜８００℃の温度に保たれ、そ
して、高温保持室２１内は８５０〜１０５０℃の温度に
保たれるように制御されている。
の適当な位置には、温度検出装置が設けられており、低
温保持室２０内は６００〜８００℃の温度に保たれ、そ
して、高温保持室２１内は８５０〜１０５０℃の温度に
保たれるように制御されている。
【００２０】次に、この装置を使用して行われる溶融ス
ラグ骨材の製造方法について説明する。まず、保温室１
０内に設けられたスラグコンベア１７上の複数個の溶融
スラグ容器１６中の１つを、溶融炉１１の下端に設けら
れた排出口１４の下方に位置させる。溶融炉１１内に、
その側壁に設けられた原料装入口１２から、下水汚泥を
焼却して得た原料灰を供給し、溶融用バーナー１３によ
ってこれを溶融する。生成した溶融スラグは、溶融炉１
１の下端部に設けられた排出口１４を通って、保温室１
０内の溶融スラグ容器１６に注入される。
ラグ骨材の製造方法について説明する。まず、保温室１
０内に設けられたスラグコンベア１７上の複数個の溶融
スラグ容器１６中の１つを、溶融炉１１の下端に設けら
れた排出口１４の下方に位置させる。溶融炉１１内に、
その側壁に設けられた原料装入口１２から、下水汚泥を
焼却して得た原料灰を供給し、溶融用バーナー１３によ
ってこれを溶融する。生成した溶融スラグは、溶融炉１
１の下端部に設けられた排出口１４を通って、保温室１
０内の溶融スラグ容器１６に注入される。
【００２１】一定量の溶融スラグが溶融スラグ容器１６
に注入された後、溶融スラグ容器１６を排出口１４の位
置から移動し、次の溶融スラグ容器１６を排出口１４の
下方に位置させ、これに溶融スラグを受ける。溶融スラ
グが注入された溶融スラグ容器１６は、低温保持室２０
において、６００〜８００℃の低温に冷却されその温度
に１時間以上保持される。次いで、溶融スラグ容器１６
は、高温保持室２１に移され、高温保持室２１におい
て、８５０〜１０５０℃の高温に加熱されその温度に１
時間以上保持される。次いで、溶融スラグ容器１６は、
溶融スラグ排出口１８の上方で反転し、容器内の溶融ス
ラグを、溶融スラグ排出口１８から下方の溶融スラグ受
け１９に排出する。
に注入された後、溶融スラグ容器１６を排出口１４の位
置から移動し、次の溶融スラグ容器１６を排出口１４の
下方に位置させ、これに溶融スラグを受ける。溶融スラ
グが注入された溶融スラグ容器１６は、低温保持室２０
において、６００〜８００℃の低温に冷却されその温度
に１時間以上保持される。次いで、溶融スラグ容器１６
は、高温保持室２１に移され、高温保持室２１におい
て、８５０〜１０５０℃の高温に加熱されその温度に１
時間以上保持される。次いで、溶融スラグ容器１６は、
溶融スラグ排出口１８の上方で反転し、容器内の溶融ス
ラグを、溶融スラグ排出口１８から下方の溶融スラグ受
け１９に排出する。
【００２２】なお、この発明方法を実施するための装置
は、図１に示した装置に限られるものではなく、溶融炉
で生成した溶融スラグに対し、上述した所定冷却熱処理
サイクルを実現できるものであれば、どのような形式の
装置を使用してもよい。
は、図１に示した装置に限られるものではなく、溶融炉
で生成した溶融スラグに対し、上述した所定冷却熱処理
サイクルを実現できるものであれば、どのような形式の
装置を使用してもよい。
【００２３】
【実施例】次に、この発明を実施例に基づき更に説明す
る。図１に示した装置を使用し、高分子下水汚泥を燃焼
しその灰分を溶融炉１１内において１３００〜１５００
℃の温度で溶融して、表１に示す成分組成の溶融スラグ
となした。次いで、この溶融スラグに対し、同じく表１
に示す本発明の範囲内の条件で低温および高温に保持す
る熱処理を施すことにより、本発明の方法による溶融ス
ラグ骨材の供試材（以下、本発明供試材という）No. １
〜２０を調製した。比較のために、同じく表１に示す、
本発明の範囲外の条件で熱処理を施した溶融スラグ骨材
の供試材（以下、比較用供試材という）No. ２１〜３１
を調製した。
る。図１に示した装置を使用し、高分子下水汚泥を燃焼
しその灰分を溶融炉１１内において１３００〜１５００
℃の温度で溶融して、表１に示す成分組成の溶融スラグ
となした。次いで、この溶融スラグに対し、同じく表１
に示す本発明の範囲内の条件で低温および高温に保持す
る熱処理を施すことにより、本発明の方法による溶融ス
ラグ骨材の供試材（以下、本発明供試材という）No. １
〜２０を調製した。比較のために、同じく表１に示す、
本発明の範囲外の条件で熱処理を施した溶融スラグ骨材
の供試材（以下、比較用供試材という）No. ２１〜３１
を調製した。
【００２４】
【表１】
【００２５】上記本発明供試材および比較用供試材の各
々に対し、その結晶化度および耐火物の損耗度を下記に
より調べ、その結果を表２に示した。 (1) 結晶化度：Ｘ線回折における低回折角に見られる盛
り上がりの面積（ガラス化度）から、下記のようにして
求める。 結晶化度＝８０００ー盛り上がり面積（degree・CPS) (2) 耐火物損耗度：耐火物の損耗深さ（mm/100日) によ
り求める。
々に対し、その結晶化度および耐火物の損耗度を下記に
より調べ、その結果を表２に示した。 (1) 結晶化度：Ｘ線回折における低回折角に見られる盛
り上がりの面積（ガラス化度）から、下記のようにして
求める。 結晶化度＝８０００ー盛り上がり面積（degree・CPS) (2) 耐火物損耗度：耐火物の損耗深さ（mm/100日) によ
り求める。
【００２６】
【表２】
【００２７】表１および表２から明らかなように、熱処
理条件および成分組成が何れも本発明の範囲内である本
発明供試材No. １〜２０は、溶融スラグ骨材の結晶化度
が良好であり、且つ、溶融スラグ容器の耐火物の損耗度
も少なかった。
理条件および成分組成が何れも本発明の範囲内である本
発明供試材No. １〜２０は、溶融スラグ骨材の結晶化度
が良好であり、且つ、溶融スラグ容器の耐火物の損耗度
も少なかった。
【００２８】これに対し、低温保持温度が本発明の範囲
を外れて低い比較用供試材No. ２１、低温保持温度が本
発明の範囲を超えて高い比較用供試材No. ２２、高温保
持温度が本発明の範囲を外れて低い比較用供試材No. ２
３、低温保持時間が本発明の範囲を外れて短い比較用供
試材No. ２５、２６、２７、および、高温保持時間が本
発明の範囲を外れて短い比較用供試材No. ２８、２９、
３０は、何れも結晶化度が低かった。
を外れて低い比較用供試材No. ２１、低温保持温度が本
発明の範囲を超えて高い比較用供試材No. ２２、高温保
持温度が本発明の範囲を外れて低い比較用供試材No. ２
３、低温保持時間が本発明の範囲を外れて短い比較用供
試材No. ２５、２６、２７、および、高温保持時間が本
発明の範囲を外れて短い比較用供試材No. ２８、２９、
３０は、何れも結晶化度が低かった。
【００２９】高温保持温度が本発明の範囲を超えて高い
比較用供試材No. ２４は、結晶化度は良好であったが、
溶融スラグ容器の耐火物の損耗が大きくなり操業上不都
合が生じた。また、成分調整により、溶融スラグ中のＴ
ｉＯ2 濃度が本発明の範囲を超えて多い比較用供試材N
o. ３１は、ＴｉＯ2 濃度が本発明の範囲内である本発
明供試材No. １８〜２０に比較して、ＴｉＯ2 濃度が多
いにもかかわらず、結晶化度の増加は認められなかっ
た。
比較用供試材No. ２４は、結晶化度は良好であったが、
溶融スラグ容器の耐火物の損耗が大きくなり操業上不都
合が生じた。また、成分調整により、溶融スラグ中のＴ
ｉＯ2 濃度が本発明の範囲を超えて多い比較用供試材N
o. ３１は、ＴｉＯ2 濃度が本発明の範囲内である本発
明供試材No. １８〜２０に比較して、ＴｉＯ2 濃度が多
いにもかかわらず、結晶化度の増加は認められなかっ
た。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の方法に
よれば、低ＣａＯ濃度の高分子系下水汚泥を原料とし、
比較的低い熱処理温度で、省エネルギー的に、かつ、製
造設備の耐火物の損耗が少なく、硬質の溶融スラグ骨材
を効率よく製造することができる工業上有用な効果がも
たらされる。
よれば、低ＣａＯ濃度の高分子系下水汚泥を原料とし、
比較的低い熱処理温度で、省エネルギー的に、かつ、製
造設備の耐火物の損耗が少なく、硬質の溶融スラグ骨材
を効率よく製造することができる工業上有用な効果がも
たらされる。
【図１】本発明方法を実施するための装置の一例を示す
概略垂直断面図である。
概略垂直断面図である。
１０ 保温室 １１ 溶融炉 １２ 原料装入口 １３ 溶融用バーナー １４ 排出口 １５ 燃焼ガス排出管 １６ 溶融スラグ容器 １７ スラグコンベア １８ 溶融スラグ排出口 １９ 溶融スラグ受け ２０ 低温保持室 ２１ 高温保持室 ２２ 加熱用バーナー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 18/10 ＺＡＢ Ｃ０４Ｂ 18/20 ＺＡＢ 18/20 ＺＡＢ Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０１Ｍ ３０３Ｌ (72)発明者 杉山 暢之 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 松井 威喜 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 星野 寧 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 高分子系下水汚泥を燃焼し、その灰分の
溶融によって生成した溶融スラグに対し、これを６００
〜８００℃の範囲内の温度に冷却しそしてその温度で１
時間以上保持し、次いで、８５０〜１０５０℃の範囲内
の温度に昇温しそしてその温度で１時間以上保持し、次
いで、冷却することからなる熱処理を施すことを特徴と
する、高分子系下水汚泥を原料とする溶融スラグ骨材の
製造方法。 - 【請求項２】 高分子系下水汚泥を燃焼し、その灰分を
溶融するに際し、溶融スラグ中のＣａＯ濃度が５〜３０
wt.%の範囲内となるようにその成分を調整する、請求項
１記載の方法。 - 【請求項３】 高分子系下水汚泥を燃焼し、その灰分を
溶融する際に、溶融スラグ中のＴｉＯ2 濃度が１〜５w
t.%の範囲内となるようにその成分を調整する、請求項
１記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3981396A JPH09236241A (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 高分子系下水汚泥を原料とする溶融スラグ骨材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3981396A JPH09236241A (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 高分子系下水汚泥を原料とする溶融スラグ骨材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09236241A true JPH09236241A (ja) | 1997-09-09 |
Family
ID=12563419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3981396A Pending JPH09236241A (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 高分子系下水汚泥を原料とする溶融スラグ骨材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09236241A (ja) |
-
1996
- 1996-02-27 JP JP3981396A patent/JPH09236241A/ja active Pending
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