JPH0994548A - 焼却残渣用固化剤及び焼却残渣の固化方法 - Google Patents
焼却残渣用固化剤及び焼却残渣の固化方法Info
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- JPH0994548A JPH0994548A JP25261195A JP25261195A JPH0994548A JP H0994548 A JPH0994548 A JP H0994548A JP 25261195 A JP25261195 A JP 25261195A JP 25261195 A JP25261195 A JP 25261195A JP H0994548 A JPH0994548 A JP H0994548A
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 焼却圧や煤塵等の焼却残渣をリサイクル材と
して使用できる強度と重金属の溶出防止性を兼ね備えた
固化物を製造できるようにする。 【解決手段】 固化剤を、 セメント：０．１〜２９ｗｔ％ 潜在水硬性、あるいはポゾラン活性を示す混和材：７１
〜９９．９ｗｔ％ の配合比率で構成し、この固化剤と焼却残渣とを所定の
配合比率で混合し、かつ必要量の水を加えて混練し、成
形する。
して使用できる強度と重金属の溶出防止性を兼ね備えた
固化物を製造できるようにする。 【解決手段】 固化剤を、 セメント：０．１〜２９ｗｔ％ 潜在水硬性、あるいはポゾラン活性を示す混和材：７１
〜９９．９ｗｔ％ の配合比率で構成し、この固化剤と焼却残渣とを所定の
配合比率で混合し、かつ必要量の水を加えて混練し、成
形する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物焼却プラン
ト等の焼却炉にて発生する焼却灰や煤塵等の焼却残渣を
固化するための固化剤及び焼却残渣の固化方法に関する
ものである。
ト等の焼却炉にて発生する焼却灰や煤塵等の焼却残渣を
固化するための固化剤及び焼却残渣の固化方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】産業廃棄物や都市ゴミを焼却する際に発
生する焼却灰や電気集塵機等にて集塵された煤塵等の焼
却残渣にはカドニウム（Ｃｄ）や鉛（Ｐｂ）等の有害な
重金属が含まれていることが多く、これらを埋め立て処
分する場合にはセメントで固化する等、含有する重金属
が溶出しないように処理してから処分しなければならな
いことが法律で定められている。
生する焼却灰や電気集塵機等にて集塵された煤塵等の焼
却残渣にはカドニウム（Ｃｄ）や鉛（Ｐｂ）等の有害な
重金属が含まれていることが多く、これらを埋め立て処
分する場合にはセメントで固化する等、含有する重金属
が溶出しないように処理してから処分しなければならな
いことが法律で定められている。
【０００３】そしてこの焼却残渣を固化する手段とし
て、キレート等の薬剤や様々なセメント系の固化剤が提
案され、かつこの固化剤を用いて焼却残渣を固化する方
法が種々提案されている。
て、キレート等の薬剤や様々なセメント系の固化剤が提
案され、かつこの固化剤を用いて焼却残渣を固化する方
法が種々提案されている。
【０００４】一方、現在、産業廃棄物や都市ゴミを焼却
した際に発生する上記焼却残渣は管理型最終処分場に埋
め立て処分されているが、一般都市ゴミの焼却残渣だけ
でも、その量は膨大で、全国で年間５００〜６００万ト
ンともいわれており、処分場不足が問題となっており、
その解決案の１つとして焼却残渣を固化剤にて固化して
土木材料へリサイクル利用する要望が高まっている。
した際に発生する上記焼却残渣は管理型最終処分場に埋
め立て処分されているが、一般都市ゴミの焼却残渣だけ
でも、その量は膨大で、全国で年間５００〜６００万ト
ンともいわれており、処分場不足が問題となっており、
その解決案の１つとして焼却残渣を固化剤にて固化して
土木材料へリサイクル利用する要望が高まっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような焼却残渣の
固化方法としての従来の技術は、例えば、特開昭６１−
１３３１８６号公報、特開平５−３０９３５６号公報及
び特開平４−１１８０８７号公報に示されたものがあ
る。そしてこの特開昭６１−１３３１８６号公報に示さ
れた従来の技術では、ポリ塩化アルミニウム等の薬剤に
て焼却灰の炭素分、澱粉質、蛋白質等をゲル化させた
後、セメント系の固化剤で固化するようにしているが、
この従来の技術では、固化物の強度（８日養生、一軸圧
縮強度１．５７ｋｇ／ｃｍ2 ）は極めて低く、また有害
物質の溶出防止効果についてのデータの提示もなく不明
である。
固化方法としての従来の技術は、例えば、特開昭６１−
１３３１８６号公報、特開平５−３０９３５６号公報及
び特開平４−１１８０８７号公報に示されたものがあ
る。そしてこの特開昭６１−１３３１８６号公報に示さ
れた従来の技術では、ポリ塩化アルミニウム等の薬剤に
て焼却灰の炭素分、澱粉質、蛋白質等をゲル化させた
後、セメント系の固化剤で固化するようにしているが、
この従来の技術では、固化物の強度（８日養生、一軸圧
縮強度１．５７ｋｇ／ｃｍ2 ）は極めて低く、また有害
物質の溶出防止効果についてのデータの提示もなく不明
である。
【０００６】また、特開平５−３０９３５６号公報に示
された従来の技術は、焼却灰を硫酸にて安定化処理した
後、高炉セメント等のセメントで固化する焼却灰の処理
方法であるが、処理の目的が最終処分場への埋立処分で
あるため、固化物の強度、重金属の溶出防止性（Ｐｂの
溶出量２ｐｐｍ）が極めて低い。
された従来の技術は、焼却灰を硫酸にて安定化処理した
後、高炉セメント等のセメントで固化する焼却灰の処理
方法であるが、処理の目的が最終処分場への埋立処分で
あるため、固化物の強度、重金属の溶出防止性（Ｐｂの
溶出量２ｐｐｍ）が極めて低い。
【０００７】また、特開平４−１１８０８７号公報に示
された従来の技術は、熱水反応性粉末成分がセメントの
水和による過剰水和石灰と熱水反応して結合することに
より、ｐＨ値が減少する働きを利用した固化法である
が、熱水反応による硬化を主体としているため、硬化プ
ロセスとしてオートクレーブ内での蒸気による加熱加圧
が必要となり、製造コストが上昇する欠点があった。さ
らに重金属溶出防止能力も低く、土壌環境基準（Ｐｂの
場合は０．０１ｐｐｍ未満）に対して０．０２ｐｐｍに
とどまっており、不十分であった。
された従来の技術は、熱水反応性粉末成分がセメントの
水和による過剰水和石灰と熱水反応して結合することに
より、ｐＨ値が減少する働きを利用した固化法である
が、熱水反応による硬化を主体としているため、硬化プ
ロセスとしてオートクレーブ内での蒸気による加熱加圧
が必要となり、製造コストが上昇する欠点があった。さ
らに重金属溶出防止能力も低く、土壌環境基準（Ｐｂの
場合は０．０１ｐｐｍ未満）に対して０．０２ｐｐｍに
とどまっており、不十分であった。
【０００８】また一方、従来からセメントの代りとして
コストや水和発熱、腐食の少なさから高炉スラグを混和
した高炉セメントを固化剤に用いる例が存在する。
コストや水和発熱、腐食の少なさから高炉スラグを混和
した高炉セメントを固化剤に用いる例が存在する。
【０００９】しかし、高炉スラグ等の潜在水硬性やポゾ
ラン活性を示す混和材が常温、常圧で固化物中の水酸化
イオンを減少させ、この働きを積極的に利用してｐＨを
コントロールし、鉛等の両性金属の溶出防止効果と機械
的強度を向上させるようにした固化剤については過去に
なかった。
ラン活性を示す混和材が常温、常圧で固化物中の水酸化
イオンを減少させ、この働きを積極的に利用してｐＨを
コントロールし、鉛等の両性金属の溶出防止効果と機械
的強度を向上させるようにした固化剤については過去に
なかった。
【００１０】そして従来の焼却灰の処理方法は最終処分
場に埋立処分するために必要な強度（一軸圧縮強度１０
ｋｇ／ｃｍ2 以上）と溶出防止性（埋立基準Ｐｂの場合
は３ｐｐｍ以下）を目的としたものがほとんどであり、
土木材料へのリサイクルをうたったものでも、土壌環境
基準（Ｐｂの場合は０．０１ｐｐｍ）と高強度（一軸圧
縮強度５０〜１００ｋｇ／ｃｍ2 以上）を両立すること
ができる固化剤はなかった。
場に埋立処分するために必要な強度（一軸圧縮強度１０
ｋｇ／ｃｍ2 以上）と溶出防止性（埋立基準Ｐｂの場合
は３ｐｐｍ以下）を目的としたものがほとんどであり、
土木材料へのリサイクルをうたったものでも、土壌環境
基準（Ｐｂの場合は０．０１ｐｐｍ）と高強度（一軸圧
縮強度５０〜１００ｋｇ／ｃｍ2 以上）を両立すること
ができる固化剤はなかった。
【００１１】また、現状では、廃棄物のリサイクル品に
対する明確な環境基準は法令化されていないが、環境に
対する配慮から、自治体等では土木材料については、土
壌環境基準を目安とするようになってきている。
対する明確な環境基準は法令化されていないが、環境に
対する配慮から、自治体等では土木材料については、土
壌環境基準を目安とするようになってきている。
【００１２】本発明者らは、種々の実験により、焼却灰
や煤塵等の焼却残渣を、機械的強度と重金属の溶出防止
性を両立させて固化できる焼却残渣用の固化剤と、この
固化剤を用いて固化する焼却残渣の固化方法を発明し
た。
や煤塵等の焼却残渣を、機械的強度と重金属の溶出防止
性を両立させて固化できる焼却残渣用の固化剤と、この
固化剤を用いて固化する焼却残渣の固化方法を発明し
た。
【００１３】
【課題を解決するための手段及び作用効果】焼却灰や煤
塵等の焼却残渣に含まれるＣｄやＰｂ等の重金属の溶出
量は固化物のｐＨに大きく依存することが知られてい
る。図１は溶液中における固化物のｐＨと上記重金属の
溶解度との関係の一例を示す。図中ａはＣｄ、ｂはＰｂ
のｐＨに対する溶解度の関係を示すもので、この図よ
り、ｐＨが９．５〜１１．５の範囲でのＰｂの溶解度は
小さいが、これの前後で大きく、特にｐＨが約１２を越
えたアルカリ側での溶解度は著しく大きくなる。
塵等の焼却残渣に含まれるＣｄやＰｂ等の重金属の溶出
量は固化物のｐＨに大きく依存することが知られてい
る。図１は溶液中における固化物のｐＨと上記重金属の
溶解度との関係の一例を示す。図中ａはＣｄ、ｂはＰｂ
のｐＨに対する溶解度の関係を示すもので、この図よ
り、ｐＨが９．５〜１１．５の範囲でのＰｂの溶解度は
小さいが、これの前後で大きく、特にｐＨが約１２を越
えたアルカリ側での溶解度は著しく大きくなる。
【００１４】セメント系の固化剤で焼却残渣を固化する
場合、固化物の溶液は一般的に強アルカリを示すため、
Ｐｂ等の両性重金属の溶出が主に問題となるが、ｐＨを
低く抑えながら機械的強度を発現する固化剤が存在する
ならば上記機械的強度と溶出防止性の双方を両立させる
ことができる。
場合、固化物の溶液は一般的に強アルカリを示すため、
Ｐｂ等の両性重金属の溶出が主に問題となるが、ｐＨを
低く抑えながら機械的強度を発現する固化剤が存在する
ならば上記機械的強度と溶出防止性の双方を両立させる
ことができる。
【００１５】本発明者らは、高炉スラグ、フライアッシ
ュ、ポゾラン等の潜在水硬性、あるいはポゾラン活性を
示す混和材が水添加による硬化に際して水酸化イオン
（ＯＨ- ）を減少させる作用に着目し、水硬性のセメン
トとこれらの混和材をある比率で配合して適当量の水を
加えて混練後、押出し成形や圧縮成形等の成形法にて常
温で成形することにより、ＣｄやＰｂ等の溶出防止性と
機械的強度が両立した土木材料等にリサイクル使用でき
る固化品を得ることができることを見い出した。
ュ、ポゾラン等の潜在水硬性、あるいはポゾラン活性を
示す混和材が水添加による硬化に際して水酸化イオン
（ＯＨ- ）を減少させる作用に着目し、水硬性のセメン
トとこれらの混和材をある比率で配合して適当量の水を
加えて混練後、押出し成形や圧縮成形等の成形法にて常
温で成形することにより、ＣｄやＰｂ等の溶出防止性と
機械的強度が両立した土木材料等にリサイクル使用でき
る固化品を得ることができることを見い出した。
【００１６】すなわち、本発明に係る焼却残渣用固化剤
は、 セメント：０．１〜２９ｗｔ％ 潜在水硬性、あるいはポゾラン活性を示す混和材：７１
〜９９．９ｗｔ％ であり、この固化剤と焼却残渣とを所定の配合比率で混
合し、かつ必要量を水を加えて混練し、成形する。
は、 セメント：０．１〜２９ｗｔ％ 潜在水硬性、あるいはポゾラン活性を示す混和材：７１
〜９９．９ｗｔ％ であり、この固化剤と焼却残渣とを所定の配合比率で混
合し、かつ必要量を水を加えて混練し、成形する。
【００１７】この固化剤において、固化剤のｐＨは強ア
ルカリを示すセメント（ポルトランドセメント類）の配
合比率に大きく依存するため、重金属の溶出量は焼却残
渣と固化剤の配合比にあまり影響は受けないので、焼却
残渣と固化剤の内訳は独立して考えられる。
ルカリを示すセメント（ポルトランドセメント類）の配
合比率に大きく依存するため、重金属の溶出量は焼却残
渣と固化剤の配合比にあまり影響は受けないので、焼却
残渣と固化剤の内訳は独立して考えられる。
【００１８】固化剤の内訳の配合比率として、潜在水硬
性、あるいはポゾラン活性を示す混和材、例えば高炉ス
ラグは単独では硬化性を示さず、セメントが硬化する際
に生成する水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）2 ）の存在
により硬化性を示すため、最低０．１ｗｔ％程度のセメ
ント、あるいは、水酸化カルシュウム等のアルカリや、
硫酸塩のような硬化刺激剤が必要となる。
性、あるいはポゾラン活性を示す混和材、例えば高炉ス
ラグは単独では硬化性を示さず、セメントが硬化する際
に生成する水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）2 ）の存在
により硬化性を示すため、最低０．１ｗｔ％程度のセメ
ント、あるいは、水酸化カルシュウム等のアルカリや、
硫酸塩のような硬化刺激剤が必要となる。
【００１９】また、セメントはこれの配合量が増える程
機械的強度は向上するが、同時にｐＨも増大するため、
これの配合比率に上限がある。本発明者らの種々の実験
によると２９ｗｔ％を越えると多くの場合はＰｂ等の重
金属の溶出量が増加し、環境基準を越えてしまうことが
わかった。
機械的強度は向上するが、同時にｐＨも増大するため、
これの配合比率に上限がある。本発明者らの種々の実験
によると２９ｗｔ％を越えると多くの場合はＰｂ等の重
金属の溶出量が増加し、環境基準を越えてしまうことが
わかった。
【００２０】また上記固化剤中のセメントに高炉スラ
グ、フライアッシュ、ポゾラン等、潜在水硬性、あるい
はポゾラン活性を示す混和材を含有するセメントを用い
た場合の固化剤における配合割合は以下のようになる。
グ、フライアッシュ、ポゾラン等、潜在水硬性、あるい
はポゾラン活性を示す混和材を含有するセメントを用い
た場合の固化剤における配合割合は以下のようになる。
【００２１】潜在水硬性、あるいはポゾラン活性を示す
混和材を含む混合セメント：０．１〜９７ｗｔ％ 潜在水硬性、あるいはポゾラン活性を示す混和材：３〜
９９．９ｗｔ％ であり、この固化剤を焼却残渣と所定の配合比率で混合
し、かつ必要量の水を加えて混練し、成形する。
混和材を含む混合セメント：０．１〜９７ｗｔ％ 潜在水硬性、あるいはポゾラン活性を示す混和材：３〜
９９．９ｗｔ％ であり、この固化剤を焼却残渣と所定の配合比率で混合
し、かつ必要量の水を加えて混練し、成形する。
【００２２】固化剤中のセメントに代えて潜在水硬性、
あるいはポゾラン活性を示す混和材を含む混合セメント
を用いた場合には、このセメントに、ポルトランドセメ
ント類と異なり、すでに、高炉スラグ等の潜在水硬性、
あるいはポゾラン活性を示す混和材が含有しているの
で、ポルトランドセメントを用いた場合に対してこの混
合セメントの量の上限が多くなり、これに反して混和材
の量の下限は少なくなる。これは固化剤中の潜在水硬
性、あるいはポゾラン活性を示す混和材の配合比率は、
固化剤中の混和材の総量が問題であり、この混和材の量
は使用する混合セメントの成分比率に基づいて、上記ポ
ルトランドセメントを用いた場合に換算することで得ら
れる。
あるいはポゾラン活性を示す混和材を含む混合セメント
を用いた場合には、このセメントに、ポルトランドセメ
ント類と異なり、すでに、高炉スラグ等の潜在水硬性、
あるいはポゾラン活性を示す混和材が含有しているの
で、ポルトランドセメントを用いた場合に対してこの混
合セメントの量の上限が多くなり、これに反して混和材
の量の下限は少なくなる。これは固化剤中の潜在水硬
性、あるいはポゾラン活性を示す混和材の配合比率は、
固化剤中の混和材の総量が問題であり、この混和材の量
は使用する混合セメントの成分比率に基づいて、上記ポ
ルトランドセメントを用いた場合に換算することで得ら
れる。
【００２３】以下に、混合セメントに高炉セメントを用
いた場合の上記固化剤中の混合セメントと混和材の換算
例を示す。なお高炉セメントはポルトランドセメントと
高炉スラグの混合セメントであり、その配合比率はＪＩ
Ｓにて表１に示すようにきめられている。
いた場合の上記固化剤中の混合セメントと混和材の換算
例を示す。なお高炉セメントはポルトランドセメントと
高炉スラグの混合セメントであり、その配合比率はＪＩ
Ｓにて表１に示すようにきめられている。
【００２４】
【表１】
【００２５】（換算例１）固化剤の内訳が、ポルトラン
ドセメント２９ｗｔ％、高炉スラグ７１ｗｔ％である場
合について、上記ポルトランドセメントを高炉セメント
（Ｃ種）に置き換えたときの高炉セメントと高炉スラグ
の配合比率の換算を以下に示す。
ドセメント２９ｗｔ％、高炉スラグ７１ｗｔ％である場
合について、上記ポルトランドセメントを高炉セメント
（Ｃ種）に置き換えたときの高炉セメントと高炉スラグ
の配合比率の換算を以下に示す。
【００２６】高炉セメント（Ｃ種）は、一例としてポル
トランドセメント３０ｗｔ％、高炉スラグ７０ｗｔ％を
混合したものであるから、高炉セメント内に含有するセ
メント分が同一になるように高炉セメントの比率を調整
すれば同等の固化剤が得られる。
トランドセメント３０ｗｔ％、高炉スラグ７０ｗｔ％を
混合したものであるから、高炉セメント内に含有するセ
メント分が同一になるように高炉セメントの比率を調整
すれば同等の固化剤が得られる。
【００２７】すなわち、高炉セメントをＸｗｔ％、加え
る高炉スラグをＹｗｔ％とすると、全体に含まれるセメ
ント分は、 Ｘ×（３０／１００）＝２９（ｗｔ％） 全体に含まれる高炉スラグ分は Ｙ＋Ｘ×（７０／１００）＝７１（ｗｔ％） となり、 高炉セメント比率Ｘ＝９７ｗｔ％ 高炉スラグ比率Ｙ＝３ｗｔ％ と換算できる。
る高炉スラグをＹｗｔ％とすると、全体に含まれるセメ
ント分は、 Ｘ×（３０／１００）＝２９（ｗｔ％） 全体に含まれる高炉スラグ分は Ｙ＋Ｘ×（７０／１００）＝７１（ｗｔ％） となり、 高炉セメント比率Ｘ＝９７ｗｔ％ 高炉スラグ比率Ｙ＝３ｗｔ％ と換算できる。
【００２８】（換算例２）固化剤の内訳が、ポルトラン
ドセメント０．１ｗｔ％、高炉スラグ９９．９ｗｔ％で
ある場合について、上記ポルトランドセメントを高炉セ
メント（Ａ種）に置き換えたときの高炉セメントと高炉
スラグの配合比率の換算を以下に示す。
ドセメント０．１ｗｔ％、高炉スラグ９９．９ｗｔ％で
ある場合について、上記ポルトランドセメントを高炉セ
メント（Ａ種）に置き換えたときの高炉セメントと高炉
スラグの配合比率の換算を以下に示す。
【００２９】高炉セメント（Ａ種）は、一例としてポル
トランドセメント９５ｗｔ％、高炉スラグ５ｗｔ％を混
合したものであるから、高炉セメント内に含有するセメ
ント分が同一になるように高炉セメントの比率を調整す
れば同等の固化剤が得られる。
トランドセメント９５ｗｔ％、高炉スラグ５ｗｔ％を混
合したものであるから、高炉セメント内に含有するセメ
ント分が同一になるように高炉セメントの比率を調整す
れば同等の固化剤が得られる。
【００３０】すなわち、高炉セメントをＸｗｔ％、加え
る高炉スラグをＹｗｔ％とすると、全体に含まれるセメ
ント分は、 Ｘ×（９５／１００）＝０．１（ｗｔ％） 全体に含まれる高炉スラグ分は Ｙ＋Ｘ×（５／１００）＝９９．９（ｗｔ％） となり、 高炉セメント比率Ｘ＝０．１１ｗｔ％ 高炉スラグ比率Ｙ＝９９．８９ｗｔ％ と換算できる。
る高炉スラグをＹｗｔ％とすると、全体に含まれるセメ
ント分は、 Ｘ×（９５／１００）＝０．１（ｗｔ％） 全体に含まれる高炉スラグ分は Ｙ＋Ｘ×（５／１００）＝９９．９（ｗｔ％） となり、 高炉セメント比率Ｘ＝０．１１ｗｔ％ 高炉スラグ比率Ｙ＝９９．８９ｗｔ％ と換算できる。
【００３１】（換算例３）フライアッシュセメントはポ
ルトランドセメントとフライアッシュの混合セメントで
あり、その配合比率はＪＩＳにて表２に示すようにきめ
られている。
ルトランドセメントとフライアッシュの混合セメントで
あり、その配合比率はＪＩＳにて表２に示すようにきめ
られている。
【００３２】
【表２】
【００３３】またシリカセメントはポルトランドセメン
トとポゾラン等のケイ酸質混和材の混合セメントであ
り、その配合比率は同様に第３に示すようにきめられて
いる。
トとポゾラン等のケイ酸質混和材の混合セメントであ
り、その配合比率は同様に第３に示すようにきめられて
いる。
【００３４】
【表３】
【００３５】固化剤の内訳が、ポルトランドセメント２
９ｗｔ％、ケイ酸質混和材７１ｗｔ％である場合につい
て、上記ポルトランドセメントをシリカセメント（Ｃ
種）に置き換えたときのシリカセメントとケイ酸質混和
材の比率の換算例を以下に示す。
９ｗｔ％、ケイ酸質混和材７１ｗｔ％である場合につい
て、上記ポルトランドセメントをシリカセメント（Ｃ
種）に置き換えたときのシリカセメントとケイ酸質混和
材の比率の換算例を以下に示す。
【００３６】シリカセメント（Ｃ種）は、一例としてポ
ルトランドセメント３０ｗｔ％、ケイ酸質混和材７０ｗ
ｔ％を混合したものであるから、シリカセメント内に含
有するセメント分が同一になるようにシリカセメントの
比率を調整すれば同等の固化剤が得られる。
ルトランドセメント３０ｗｔ％、ケイ酸質混和材７０ｗ
ｔ％を混合したものであるから、シリカセメント内に含
有するセメント分が同一になるようにシリカセメントの
比率を調整すれば同等の固化剤が得られる。
【００３７】すなわち、シリカセメントをＸｗｔ％、加
えるケイ酸質混和材をＹｗｔ％とすると、全体に含まれ
るセメント分は、 Ｘ×（３０／１００）＝２９（ｗｔ％） 全体に含まれるケイ酸質混和材分は Ｙ＋Ｘ×（７０／１００）＝７１（ｗｔ％） となり、 シリカセメント比率Ｘ＝９６．７ｗｔ％ ケイ酸質混和材比率Ｙ＝３．３ｗｔ％ と換算できる。
えるケイ酸質混和材をＹｗｔ％とすると、全体に含まれ
るセメント分は、 Ｘ×（３０／１００）＝２９（ｗｔ％） 全体に含まれるケイ酸質混和材分は Ｙ＋Ｘ×（７０／１００）＝７１（ｗｔ％） となり、 シリカセメント比率Ｘ＝９６．７ｗｔ％ ケイ酸質混和材比率Ｙ＝３．３ｗｔ％ と換算できる。
【００３８】さらに、上記焼却残渣を、路盤材や各種ブ
ロック類等、一軸圧縮強度が５０〜１００ｋｇ／ｃｍ2
程度の機械的強度を必要とする土木材料へリサイクルす
る場合には、上記した２種類のいずれか一方の固化剤を
用いて、 焼却残渣 ３０〜９０ｗｔ％ 固化剤 １０〜７０ｗｔ％ の配合比率で混合し、必要量の水を加えて混練し、成形
する。
ロック類等、一軸圧縮強度が５０〜１００ｋｇ／ｃｍ2
程度の機械的強度を必要とする土木材料へリサイクルす
る場合には、上記した２種類のいずれか一方の固化剤を
用いて、 焼却残渣 ３０〜９０ｗｔ％ 固化剤 １０〜７０ｗｔ％ の配合比率で混合し、必要量の水を加えて混練し、成形
する。
【００３９】このようにして成形した固化物は、２８日
養生常温、上常下の普通養生にて、一軸強度５０〜１０
０ｋｇ／ｃｍ2 以上であり、環境庁告示第１３号に基づ
く溶出試験を行った結果、Ｐｂ溶出量０．０１ｐｐｍ
（土壌環境基準）未満であった。
養生常温、上常下の普通養生にて、一軸強度５０〜１０
０ｋｇ／ｃｍ2 以上であり、環境庁告示第１３号に基づ
く溶出試験を行った結果、Ｐｂ溶出量０．０１ｐｐｍ
（土壌環境基準）未満であった。
【００４０】焼却残渣と固化剤の配合比率としては、固
化剤の比率が多い分には機械的強度、溶出防止性の面で
は問題はないが、リサイクル材としての原材料となる焼
却残渣のリサイクル率が低下し、処理コストの増加から
考えても、一般的に固化剤は７０ｗｔ％程度が上限であ
ると考える。
化剤の比率が多い分には機械的強度、溶出防止性の面で
は問題はないが、リサイクル材としての原材料となる焼
却残渣のリサイクル率が低下し、処理コストの増加から
考えても、一般的に固化剤は７０ｗｔ％程度が上限であ
ると考える。
【００４１】また固化剤の配合比率の最低限としては、
固化剤が原材料である焼却残渣に対して少なくなると、
固化物の機械的強度が低下してしまう。本発明者らの種
々の実験によると１０ｗｔ％以下となると、多くの場合
は土木材料等のリサイクルに必要な機械的強度の目安で
ある一軸圧縮強５０ｋｇ／ｃｍ2 を下回ってしまう。
固化剤が原材料である焼却残渣に対して少なくなると、
固化物の機械的強度が低下してしまう。本発明者らの種
々の実験によると１０ｗｔ％以下となると、多くの場合
は土木材料等のリサイクルに必要な機械的強度の目安で
ある一軸圧縮強５０ｋｇ／ｃｍ2 を下回ってしまう。
【００４２】上記のように配合した固化剤を用いて焼却
残渣をリサイクル材として固化することにより、この焼
却残渣を、環境基準をクリアする重金属の溶出防止性を
備えて固化することができる。
残渣をリサイクル材として固化することにより、この焼
却残渣を、環境基準をクリアする重金属の溶出防止性を
備えて固化することができる。
【００４３】そして上記固化剤を用いて、この固化剤と
焼却残渣との配合比率を、 焼却残渣 ３０〜９０ｗｔ％ 固化剤 １０〜７０ｗｔ％ にすることにより、土木材料等のリサイクル材として使
用できる強度の固化物を得ることができた。
焼却残渣との配合比率を、 焼却残渣 ３０〜９０ｗｔ％ 固化剤 １０〜７０ｗｔ％ にすることにより、土木材料等のリサイクル材として使
用できる強度の固化物を得ることができた。
【００４４】
【発明の実施の形態】以下に本発明に係る固化剤及び固
化方法の実施の形態をいくつかの実施例に基づいて説明
する。 （実施例１） 焼却灰 ９０ｗｔ％ 固化剤 １０ｗｔ％ 内訳：ポルトランドセメント ２８ｗｔ％ 高炉スラグ ７２ｗｔ％ 上記配合に、適当な量の水を加えて混練し、１００ｋｇ
／ｃｍ2 の圧力をかけてプレス成形したところ ２８日養生（常温、常圧下の普通養生）で 一軸圧縮強度 ５４ｋｇ／ｃｍ2 鉛の溶出量 ０．００８ｐｐｍ（環境庁告示第１３号
に基づく溶出試験） を得た。
化方法の実施の形態をいくつかの実施例に基づいて説明
する。 （実施例１） 焼却灰 ９０ｗｔ％ 固化剤 １０ｗｔ％ 内訳：ポルトランドセメント ２８ｗｔ％ 高炉スラグ ７２ｗｔ％ 上記配合に、適当な量の水を加えて混練し、１００ｋｇ
／ｃｍ2 の圧力をかけてプレス成形したところ ２８日養生（常温、常圧下の普通養生）で 一軸圧縮強度 ５４ｋｇ／ｃｍ2 鉛の溶出量 ０．００８ｐｐｍ（環境庁告示第１３号
に基づく溶出試験） を得た。
【００４５】（実施例２） 焼却灰 ９２ｗｔ％ 固化剤 ８ｗｔ％ 内訳：ポルトランドセメント ３０ｗｔ％ 高炉スラグ ７０ｗｔ％ 上記配合に、適当な量の水を加えて混練し、１００ｋｇ
／ｃｍ2 の圧力をかけてプレス成形したところ２８日養
生（常温、常圧下の普通養生）で 一軸圧縮強度 ４８ｋｇ／ｃｍ2 鉛の溶出量 ０．０１１ｐｐｍ（環境庁告示第１３号
に基づく溶出試験） を得た。
／ｃｍ2 の圧力をかけてプレス成形したところ２８日養
生（常温、常圧下の普通養生）で 一軸圧縮強度 ４８ｋｇ／ｃｍ2 鉛の溶出量 ０．０１１ｐｐｍ（環境庁告示第１３号
に基づく溶出試験） を得た。
【００４６】（実施例３） 焼却灰 ７０ｗｔ％ 固化剤 ３０ｗｔ％ 内訳：ポルトランドセメント １ｗｔ％ 高炉スラグ ９９ｗｔ％ 上記配合に、適当な量の水を加えて混練し、１００ｋｇ
／ｃｍ2 の圧力をかけてプレス成形したところ２８日養
生（常温、常圧下の普通養生）で 一軸圧縮強度 ８５ｋｇ／ｃｍ2 鉛の溶出量 ０．００２ｐｐｍ（環境庁告示第１３号
に基づく溶出試験） を得た。
／ｃｍ2 の圧力をかけてプレス成形したところ２８日養
生（常温、常圧下の普通養生）で 一軸圧縮強度 ８５ｋｇ／ｃｍ2 鉛の溶出量 ０．００２ｐｐｍ（環境庁告示第１３号
に基づく溶出試験） を得た。
【００４７】（実施例４） 焼却灰 ８０ｗｔ％ 固化剤 ２０ｗｔ％ 内訳：高炉セメント（Ｂ種） ５０ｗｔ％ 高炉スラグ ５０ｗｔ％ 上記配合に、適当な量の水を加えて混練し、１００ｋｇ
／ｃｍ2 の圧力をかけてプレス成形したところ２８日養
生（常温、常圧下の普通養生）で 一軸圧縮強度 １１７ｋｇ／ｃｍ2 鉛の溶出量 ０．００９ｐｐｍ（環境庁告示第１３号
に基づく溶出試験） を得た。
／ｃｍ2 の圧力をかけてプレス成形したところ２８日養
生（常温、常圧下の普通養生）で 一軸圧縮強度 １１７ｋｇ／ｃｍ2 鉛の溶出量 ０．００９ｐｐｍ（環境庁告示第１３号
に基づく溶出試験） を得た。
【００４８】（実施例５） 焼却灰 ６５ｗｔ％ 固化剤 ３５ｗｔ％ 内訳：シリカセメント（Ｃ種） ４０ｗｔ％ シリカヒューム ６０ｗｔ％ 上記配合に、適当な量の水を加えて混練し、１００ｋｇ
／ｃｍ2 の圧力をかけてプレス成形したところ２８日養
生（常温、常圧下の普通養生）で 一軸圧縮強度 １３２ｋｇ／ｃｍ2 鉛の溶出量 ０．００９ｐｐｍ（環境庁告示第１３号
に基づく溶出試験） を得た。
／ｃｍ2 の圧力をかけてプレス成形したところ２８日養
生（常温、常圧下の普通養生）で 一軸圧縮強度 １３２ｋｇ／ｃｍ2 鉛の溶出量 ０．００９ｐｐｍ（環境庁告示第１３号
に基づく溶出試験） を得た。
【００４９】（実施例６） 焼却灰 ６０ｗｔ％ 媒塵 ２０ｗｔ％ 固化剤 ２０ｗｔ％ 内訳：ポルトランドセメント ０．３ｗｔ％ 高炉スラグ ９９．７ｗｔ％ 上記配合に、適当な量の水を加えて混練し、１００ｋｇ
／ｃｍ2 の圧力をかけてプレス成形したところ２８日養
生（常温、常圧下の普通養生）で 一軸圧縮強度 １２１ｋｇ／ｃｍ2 鉛の溶出量 ０．００９ｐｐｍ（環境庁告示第１３号
に基づく溶出試験） を得た。
／ｃｍ2 の圧力をかけてプレス成形したところ２８日養
生（常温、常圧下の普通養生）で 一軸圧縮強度 １２１ｋｇ／ｃｍ2 鉛の溶出量 ０．００９ｐｐｍ（環境庁告示第１３号
に基づく溶出試験） を得た。
【００５０】上記各実施例において、焼却灰に対する固
化剤の配合比率を１０ｗｔ％より少ない８ｗｔ％にし、
固化剤中のポルトランドセメントの配合比率を３０ｗｔ
％にした実験例２では、固化物の強度は５０ｋｇ／ｃｍ
2 に達せず強度的に問題があった。また鉛の溶出防止性
においても若干基準を越えてしまった。
化剤の配合比率を１０ｗｔ％より少ない８ｗｔ％にし、
固化剤中のポルトランドセメントの配合比率を３０ｗｔ
％にした実験例２では、固化物の強度は５０ｋｇ／ｃｍ
2 に達せず強度的に問題があった。また鉛の溶出防止性
においても若干基準を越えてしまった。
【００５１】しかし、固化剤の配合比率を１０ｗｔ％以
上、かつ、固化剤中のポルトランドセメント分の配合比
率を２９ｗｔ％以下にしたその他の実験例では、固化物
の機械的強度はそれぞれ５０ｋｇ／ｃｍ2 を越えて所期
の強度を得ることができた。鉛（重金属）の溶出量がそ
れぞれ環境基準値以下であり、重金属の溶出防止性が確
認できた。
上、かつ、固化剤中のポルトランドセメント分の配合比
率を２９ｗｔ％以下にしたその他の実験例では、固化物
の機械的強度はそれぞれ５０ｋｇ／ｃｍ2 を越えて所期
の強度を得ることができた。鉛（重金属）の溶出量がそ
れぞれ環境基準値以下であり、重金属の溶出防止性が確
認できた。
【００５２】また、上記実施例の全てについて、土壌環
境基準で規制されている有害物質のうち、Ｐｂ以外のも
のは全て基準値以下であった。
境基準で規制されている有害物質のうち、Ｐｂ以外のも
のは全て基準値以下であった。
【図１】ｐＨと重金属の溶解度の関係を示す線図であ
る。
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村井 秀児 神奈川県平塚市万田1200 株式会社小松製 作所研究所内 (72)発明者 飯塚 武彦 神奈川県平塚市万田1200 株式会社小松製 作所研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 セメント：０．１〜２９ｗｔ％、潜在水
硬性、あるいはポゾラン活性を示す混和材：７１〜９
９．９ｗｔ％に配合したことを特徴とする焼却残渣用固
化剤。 - 【請求項２】 潜在水硬性、あるいはポゾラン活性を示
す混和材を含む混合セメント：０．１〜９７ｗｔ％、潜
在水硬性、あるいはポゾラン活性を示す混和材：３〜９
９．９ｗｔ％に配合したことを特徴とする焼却残渣用固
化剤。 - 【請求項３】 焼却残渣：３０〜９０ｗｔ％と、上記請
求項１または２に記載の焼却残渣用固化剤：１０〜７０
ｗｔ％を配合し、必要量の水を加えて成形することを特
徴とする焼却残渣の固化方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25261195A JPH0994548A (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 焼却残渣用固化剤及び焼却残渣の固化方法 |
| PCT/JP1996/002733 WO1997012697A1 (fr) | 1995-09-29 | 1996-09-20 | Agent et procede de solidification de residus d'incineration |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25261195A JPH0994548A (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 焼却残渣用固化剤及び焼却残渣の固化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0994548A true JPH0994548A (ja) | 1997-04-08 |
Family
ID=17239785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25261195A Pending JPH0994548A (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 焼却残渣用固化剤及び焼却残渣の固化方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0994548A (ja) |
| WO (1) | WO1997012697A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006102614A (ja) * | 2004-10-04 | 2006-04-20 | Kanazawa Hodo:Kk | 重金属含有焼却灰の再資源化方法 |
| JP2010261827A (ja) * | 2009-05-08 | 2010-11-18 | Toshiba Corp | 放射性廃棄物の固化処理方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112777971A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-05-11 | 广东中翔环保建材有限公司 | 一种垃圾焚烧炉渣重金属固化方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2685226A1 (fr) * | 1991-12-18 | 1993-06-25 | Sol Cie | Procede pour stabiliser et solidifier des produits d'incineration d'ordures menageres, produits resultant du procede et produits pour sa mise en óoeuvre. |
| JP3222927B2 (ja) * | 1992-05-27 | 2001-10-29 | 三井造船株式会社 | 焼却灰の前処理方法 |
| JPH0796263A (ja) * | 1992-07-27 | 1995-04-11 | Masuo Sekizai Kogyo Kk | 廃棄物焼却灰の処理方法および装置 |
| FR2703604B1 (fr) * | 1993-04-06 | 1995-05-19 | Sol Cie | Procédé et stabilisation et de solidification de déchets polluants, produits obtenus par ce procédé, et produits pour le mettre en Óoeuvre. |
| JPH07328587A (ja) * | 1994-05-31 | 1995-12-19 | Teruo Takei | セメント系廃棄物処理用組成物 |
| JPH08276167A (ja) * | 1995-04-06 | 1996-10-22 | Tatsuro Momo | 焼却灰の硬化剤並びに焼却灰の硬化方法及び焼却灰の硬化体 |
-
1995
- 1995-09-29 JP JP25261195A patent/JPH0994548A/ja active Pending
-
1996
- 1996-09-20 WO PCT/JP1996/002733 patent/WO1997012697A1/ja not_active Ceased
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006102614A (ja) * | 2004-10-04 | 2006-04-20 | Kanazawa Hodo:Kk | 重金属含有焼却灰の再資源化方法 |
| JP2010261827A (ja) * | 2009-05-08 | 2010-11-18 | Toshiba Corp | 放射性廃棄物の固化処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1997012697A1 (fr) | 1997-04-10 |
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