JPH0975896A - 都市下水処理プラントからのスラッジの焼却により生成する灰分の安定化方法 - Google Patents

都市下水処理プラントからのスラッジの焼却により生成する灰分の安定化方法

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JPH0975896A
JPH0975896A JP7226096A JP7226096A JPH0975896A JP H0975896 A JPH0975896 A JP H0975896A JP 7226096 A JP7226096 A JP 7226096A JP 7226096 A JP7226096 A JP 7226096A JP H0975896 A JPH0975896 A JP H0975896A
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イヴ コジャン ジャン
Abdelkrim Bouchelaghem
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 下水スラッジの焼却の結果生ずる灰分の価値
を高めるという問題の解決策、即ち充填材として使用す
るのに十分に固く、かつ非−汚染性の製品の製造のため
に、これらの灰分の使用を可能とする、簡単かつ経済的
な方法を提供することを課題とする。 【解決手段】 高炉スラグ、マグネシウム石灰およびク
レイを主成分とする粉末製品によって主として形成され
る水性バインダー中に、都市下水処理プラントからのス
ラッジの焼却により生成する灰分を配合する工程を含む
ことを特徴とする該灰分の安定化法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、都市下水処理プラント
由来のスラッジの焼却により生成する灰分の安定化法に
関する。
【０００２】
【従来技術】処理プラント中で都市下水を処理すること
は公知である。この処理において、下水は、この下水中
に含まれる有機物を消化し、かつ分解するための、複雑
な物理化学的および生物学的な処理にかけられる。この
処理の終了時点においてスラッジが得られるが、これは
重金属、例えば鉛、亜鉛、あるいはまたクロム、更には
砒素等の存在のために、依然として幾分かの汚染の可能
性を残している。これらスラッジの一部は、通常土地の
処理において利用されている。実際に、これらは有利な
肥沃化能力を有している。該スラッジの他の部分（その
トン数は絶え間なく増え続けている）は焼却されてい
る。しかしながら、これらスラッジの焼却は、該生成さ
れる排出物の質量並びに体積を減ずることを可能とする
処理解決策である一方で、生成される灰分中に該重金属
を濃縮する作用をも有する。更に、水性セメント懸濁
液、火力発電所由来の灰分および場合によりクレーをを
混合することによって得られる充填材も公知である。か
くして、この型の混合物で処理された部位の凝集力およ
び安定性が改善される。この種の用途において望ましい
圧縮強さは、一般的に90日後において2.5MPaである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、下水スラッ
ジの焼却の結果生ずる灰分の価値を高めるという問題の
解決策、即ち充填材として使用するのに十分に固く、か
つ非−汚染性の製品の製造のために、これらの灰分の使
用を可能とする簡単かつ経済的な方法を提供することを
提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、都市下
水処理プラントからのスラッジの焼却により生成する灰
分の安定化法を提供するものであり、該方法は高炉スラ
グ、マグネシウム石灰およびクレイを主成分とする粉末
製品によって主として形成される水性バインダー中に、
これらの灰分を配合する工程を含むことを特徴とする。
この方法は、硬化後に良好な機械的強度を示す、連続か
つ均一で緊密なマトリックスをもち、また例えば重金属
等の汚染物質を効率的に保持することのできる材料を与
えることができる。従って、この方法は高性能の充填材
の製造を可能とする。本発明による方法が下水スラッジ
の焼却により生成する該灰分の価値を高めることを可能
とするという事実に加えて、公知の充填材に対して、か
くして得られる生成物の示す利点の一つは、同一の性能
を達成する上で、本発明によって得られる該生成物は、
公知の充填材よりも、その製造が一般的により経済的で
あることにある。更に、未だ説明されてはいないが、こ
れらスラッジ焼却灰分を処理するためには、スラグおよ
びマグネシウム石灰との組み合わせが、KBFC、PBSCまた
はBSC 等の公知のセメントによっては達成し得ないレベ
ルの性能の達成を可能とすることが分かる。
【０００５】事実、等量の灰分、バインダーおよび水に
対しては、スラグとマグネシウム石灰とを含むバインダ
ーから調製した混合物が、例えばKBFC45から調製した混
合物の圧縮強さの２倍に等しい、90日後の圧縮強さを示
す。本発明によれば、スラグ粉末とは、粉砕した高炉ス
ラグ、高炉スラグセメントまたは任意の他の粉末化し
た、高炉スラグを含有する製品を意味するものと理解さ
れる。本発明によれば、このスラグを主成分とする製品
は、有利には200 μｍ未満および好ましくは100 μｍ未
満の粒径をもつ。スラグ粉末の重量基準での割合は、有
利には乾燥された灰分に対して約５〜30% および好まし
くは10〜25% の範囲内にある。本発明によれば、該マグ
ネシウム石灰は、好ましくは約66重量％の酸化カルシウ
ム(CaO) および33重量％の酸化マグネシウム(MgO) を含
む。マグネシウム石灰の重量基準での割合は、有利には
該水性バインダーに対して５〜50% の範囲内にある。
【０００６】本発明によれば、該混合物中に、大量の水
を固定して該懸濁液を安定化し、かつ上澄み水の形成ま
たは「ブリーディング(bleeding)」の発生を防止するこ
とを可能とするクレー、例えばベントナイトまたは任意
の他のクレー化合物を配合することもできる。クレーの
割合は、有利には該混合物中に含まれる水の量に対し
て、5%未満および好ましくは0.5 〜4.5%の範囲内であ
る。ここで、該混合物は該灰分および該水性バインダー
を含む。最後に、要求およびその用途上の機能に応じ
て、該混合物には、スラグを主成分とするセメント用の
硬化剤を添加することができ、該硬化剤は当分野で公知
のもの、例えばCaCl2 、Li2CO3、Na2CO3、アルミン酸ナ
トリウムまたはシリケート等から選択される。該灰分お
よび該水性バインダーを含有する該混合物中の水の量に
対する、乾燥物の量の重量基準での比は、有利には１〜
1.35および好ましくは1.1 〜1.3 の範囲内にある。本発
明のもう一つの課題は、上記方法を利用することにより
得られた物質および該物質の充填材としての使用に関す
る。
【０００７】
【実施例】本発明をより一層よく理解するために、本発
明の２つの実施例を以下に与えるが、これら実施例は本
発明を限定するために与えられるのではない。実施例１ 498 kgの水と1002kgの乾燥物とを含み、および特に35.7
重量％のSiO2、9.63重量％のAl2O3 、20.99 重量％のCa
O 、3.14重量％のFe2O3 、15重量％のP2O5、2.08重量％
のSO3 、および乾燥物１kg当たり44mgのAs、2200mgのF
e、200 mgのCr、1000mgのPb、2900mgのZn、10mgのNi、1
0mgのCdおよび0.1 mg未満のHgを含有する1500kgの灰分
の価値を高めるために、これらを以下のような組成の混
合物中に配合した： スラグ粉末 225 kg マグネシウム石灰 75 kg クレー 15 kg 水 615 kg この得られた混合物は充填材として使用できる。この混
合物のテスト検体について測定を実施し、即ち経時でそ
の圧縮強さを追跡して、以下の結果を得た。 経過時間（日） CS (MPa) 28 1.46 45 1.72 60 2.13 90 2.53 一旦固化したこのテスト検体を、X31211標準に従って、
浸出テストにかけ、かくして得た浸出液の分析は、該テ
スト検体中に存在した重金属が該結合マトリックスによ
って完全に固定されていることを示した。実際に観測さ
れた濃度を以下の表１に与える。
【０００８】
【表１】 金 属 検出量(mg/kg) As 0.15未満 Fe 検出されず Cr 0.6 Cr6+ 0.015 未満 Pb ３未満 Zn 0.15 Ni 0.9 Cd 0.3 未満 Hg 0.015 未満
【０００９】実施例２ 実施例１のものと同様の組成をもつ灰分1500kgを、以下
の組成の混合物に配合した。 スラグ粉末 270 kg マグネシウム石灰 80 kg クレー 15 kg 水 615 kg この混合物から抜き取ったテスト検体について、経時で
その圧縮強さを追跡したところ、以下の結果を得た。 経過時間（日） CS (MPa) 28 2.42 45 3.3 60 3.85 90 4.55 この固化したテスト検体を、X31211標準に従って、浸出
テストにかけ、かくして得た浸出液の分析は、該テスト
検体中に存在した重金属が該結合マトリックスによって
完全に固定されていることを示した。実際に観測された
濃度を以下の表２に与える。
【００１０】
【表２】 金 属 検出量(mg/kg) As 1.5 未満 Cr 0.3 未満 Cr6+ 0.15未満 Pb 1.5 未満 Zn 0.6 未満 Ni 0.3 未満 Cd 0.3 未満 Hg 0.15未満
【００１１】比較例 比較のために、同じ灰分1500kgを、該スラグ粉末および
マグネシウム石灰の代わりに、KBFC 45 セメントを含有
する混合物と混合した。従って、この混合物は以下の組
成を有する。 灰分 1500 kg KBFC 45 300 kg クレー 15 kg 水 615 kg テスト検体について、経時でその圧縮強さを追跡したと
ころ、以下の結果を得た。 経過時間（日） CS (MPa) 28 1.11 45 1.19 60 1.30 90 1.38 実施例１におけるように、KBFCセメントをスラグおよび
マグネシウム石灰で置換したという事実によって、得ら
れる物質の機械的特性が著しく改善される。該スラグお
よびマグネシウム石灰を使用しない場合には、得られる
物質は、充填材を形成するのに十分に高い圧縮強さをも
たない。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 都市下水処理プラントからのスラッジの
    焼却により生成する灰分の安定化法において、高炉スラ
    グ、マグネシウム石灰およびクレイを主成分とする粉末
    製品によって主として形成される水性バインダー中に、
    該灰分を配合する工程を含むことを特徴とする上記方
    法。
  2. 【請求項２】 該高炉スラグを主成分とする粉末製品
    が、200 μｍ未満、好ましくは100 μｍ未満の粒径を有
    する、請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 該高炉スラグを主成分とする粉末製品
    の、乾燥された該灰分に対する重量基準での割合が、約
    ５〜30% 、好ましくは10〜25% の範囲内にある、請求項
    １記載の方法。
  4. 【請求項４】 該マグネシウム石灰の、該水性バインダ
    ーに対する重量基準での割合が、５〜50% の範囲内にあ
    る、請求項１記載の方法。
  5. 【請求項５】 該クレーを、該残渣と該水性バインダー
    とを含む混合物に、該混合物のブリーディングを防止す
    る割合で添加する、請求項１記載の方法。
  6. 【請求項６】 該クレーの、該灰分と該水性バインダー
    とを含む該混合物中の水に対する重量基準での割合が、
    5%未満、好ましくは0.5 〜4.5%の範囲にある、請求項５
    記載の方法。
  7. 【請求項７】 該灰分、該水性バインダーおよび場合に
    より他の成分を含む該混合物が、１〜1.35および好まし
    くは1.1 〜1.3 の、乾燥物の量対水の量の重量比を示
    す、請求項１記載の方法。
  8. 【請求項８】 上記請求項１〜７の何れか１項に記載の
    方法を利用して得られる物質。
  9. 【請求項９】 請求項８記載の物質の充填材としての使
    用。
JP7226096A 1995-03-27 1996-03-27 都市下水処理プラントからのスラッジの焼却により生成する灰分の安定化方法 Pending JPH0975896A (ja)

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