JPH11172247A - 土壌改良材 - Google Patents
土壌改良材Info
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- JPH11172247A JPH11172247A JP34662697A JP34662697A JPH11172247A JP H11172247 A JPH11172247 A JP H11172247A JP 34662697 A JP34662697 A JP 34662697A JP 34662697 A JP34662697 A JP 34662697A JP H11172247 A JPH11172247 A JP H11172247A
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- Japan
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- ash
- boiler
- mixture
- pfbc
- coal
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Landscapes
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 石炭火力発電所、とくに加圧流動床燃焼発電
方式を稼働した結果生じた、従来そのほとんどが廃棄さ
れていたＰＦＢＣ灰を有効利用すること。 【解決手段】 次に定義されるＰＦＢＣ灰を有効成分と
する土壌改良材。ＰＦＢＣ灰：加圧したボイラ２内に石
炭と石灰石との混合体を導入し、前記混合体を流動化さ
せ且つ燃焼させるステップを有する加圧流動床燃焼発電
方式を稼働させた際、燃焼ガスとともに前記ボイラ２の
上部に向かって飛散する灰を捕集し、これにより得られ
た灰をＰＦＢＣ灰と定義する。
方式を稼働した結果生じた、従来そのほとんどが廃棄さ
れていたＰＦＢＣ灰を有効利用すること。 【解決手段】 次に定義されるＰＦＢＣ灰を有効成分と
する土壌改良材。ＰＦＢＣ灰：加圧したボイラ２内に石
炭と石灰石との混合体を導入し、前記混合体を流動化さ
せ且つ燃焼させるステップを有する加圧流動床燃焼発電
方式を稼働させた際、燃焼ガスとともに前記ボイラ２の
上部に向かって飛散する灰を捕集し、これにより得られ
た灰をＰＦＢＣ灰と定義する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、土壌改良材に関す
るものであり、さらに詳しくは本発明は、従来、用途が
見いだされず廃棄されていた火力発電所からの灰を有効
利用した土壌改良材に関するものである。
るものであり、さらに詳しくは本発明は、従来、用途が
見いだされず廃棄されていた火力発電所からの灰を有効
利用した土壌改良材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年の地球環境保護意識の高まりから、
従来その用途が見いだされず廃棄されていた物質を再利
用しようとする動きが活発になってきている。
従来その用途が見いだされず廃棄されていた物質を再利
用しようとする動きが活発になってきている。
【０００３】石炭火力発電所から排出される石炭灰もこ
のような廃棄物の一つであるが、従来は例えばフライア
ッシュとしてコンクリート組成物の混和材料として数％
混和して使用されるか、直接埋立地の埋め立てに用いら
れている程度で、有効に再利用されているとは言い難
い。
のような廃棄物の一つであるが、従来は例えばフライア
ッシュとしてコンクリート組成物の混和材料として数％
混和して使用されるか、直接埋立地の埋め立てに用いら
れている程度で、有効に再利用されているとは言い難
い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、石炭火力発電所、とくに加圧流動床燃焼発電方式
を稼働した結果生じる石炭灰を大量に有効利用すること
である。
的は、石炭火力発電所、とくに加圧流動床燃焼発電方式
を稼働した結果生じる石炭灰を大量に有効利用すること
である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、加圧流動
床燃焼発電方式を採用した石炭火力発電所から排出され
た石炭灰が、意外にも土壌改良材として非常に有用であ
ることを見いだし、本発明を完成することができた。す
なわち本発明は、下記に定義されるＰＦＢＣ灰を有効成
分とする土壌改良材を提供するものである。ＰＦＢＣ
灰：加圧したボイラ内に石炭と石灰石との混合体を導入
し、前記混合体を流動層化させ且つ燃焼させるステップ
を有する加圧流動床燃焼発電方式を稼働させた際、燃焼
ガスとともに前記ボイラの上部に向かって飛散する灰を
捕集し、これにより得られた灰をＰＦＢＣ灰と定義す
る。
床燃焼発電方式を採用した石炭火力発電所から排出され
た石炭灰が、意外にも土壌改良材として非常に有用であ
ることを見いだし、本発明を完成することができた。す
なわち本発明は、下記に定義されるＰＦＢＣ灰を有効成
分とする土壌改良材を提供するものである。ＰＦＢＣ
灰：加圧したボイラ内に石炭と石灰石との混合体を導入
し、前記混合体を流動層化させ且つ燃焼させるステップ
を有する加圧流動床燃焼発電方式を稼働させた際、燃焼
ガスとともに前記ボイラの上部に向かって飛散する灰を
捕集し、これにより得られた灰をＰＦＢＣ灰と定義す
る。
【０００６】また本発明は、ＰＦＢＣ灰が、とくに下記
の灰である前記の土壌改良材を提供するものである。加
圧したボイラ内に石炭と石灰石との混合体を導入し、前
記混合体を流動層化させ且つ燃焼させるステップを有す
る加圧流動床燃焼発電方式を稼働させた際、燃焼ガスと
ともに前記ボイラの上部に向かって飛散する灰を、平均
粒径１０〜４０μmとなるように捕集した灰。
の灰である前記の土壌改良材を提供するものである。加
圧したボイラ内に石炭と石灰石との混合体を導入し、前
記混合体を流動層化させ且つ燃焼させるステップを有す
る加圧流動床燃焼発電方式を稼働させた際、燃焼ガスと
ともに前記ボイラの上部に向かって飛散する灰を、平均
粒径１０〜４０μmとなるように捕集した灰。
【０００７】さらに本発明は、ＰＦＢＣ灰のブレーン比
表面積が１０００cm2／g以上である前記の土壌改良材を
提供するものである。
表面積が１０００cm2／g以上である前記の土壌改良材を
提供するものである。
【０００８】さらにまた本発明は、石炭と石灰石との混
合体の燃焼温度が、７００〜９５０℃である前記の土壌
改良材を提供するものである。
合体の燃焼温度が、７００〜９５０℃である前記の土壌
改良材を提供するものである。
【０００９】また本発明は、ボイラ内の圧力が４〜１８
kg／m2である前記の土壌改良材を提供するものである。
kg／m2である前記の土壌改良材を提供するものである。
【００１０】さらに本発明は、ボイラ排ガス内の酸素濃
度が１．５〜８．０％である前記の土壌改良材を提供す
るものである。
度が１．５〜８．０％である前記の土壌改良材を提供す
るものである。
【００１１】さらにまた本発明は、下記に定義されるＢ
Ｍ灰をさらに含有してなる前記の土壌改良材を提供する
ものである。 ＢＭ灰：加圧したボイラ内に石炭と石灰石との混合体を
導入し、前記混合体を流動層化させ且つ燃焼させるステ
ップを有する加圧流動床燃焼発電方式を稼働させた際、
燃焼ガスとともに前記ボイラの上部に向かって飛散せ
ず、前記ボイラの底部から収集可能な灰をＢＭ灰と定義
する。
Ｍ灰をさらに含有してなる前記の土壌改良材を提供する
ものである。 ＢＭ灰：加圧したボイラ内に石炭と石灰石との混合体を
導入し、前記混合体を流動層化させ且つ燃焼させるステ
ップを有する加圧流動床燃焼発電方式を稼働させた際、
燃焼ガスとともに前記ボイラの上部に向かって飛散せ
ず、前記ボイラの底部から収集可能な灰をＢＭ灰と定義
する。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明は、加圧流動床燃焼発電方
式を採用した石炭火力発電所から排出されたＰＦＢＣ灰
（ＰＦＢＣとはPressurized Fluidized Bed Combustion
の略号である）を使用する。加圧流動床燃焼発電方式
は、加圧したボイラ内に石炭と石灰石との混合体を導入
し、該混合体を流動層化させて燃焼させるステップを備
えている発電方式である。なお、燃焼により発生した熱
は流動床内伝熱管により蒸気として回収し蒸気タービン
発電機を駆動し、一方、まだ充分に圧力および温度の高
いボイラからの排ガスは、集じん装置により脱じんされ
たのち、ガスタービン発電機を駆動させる。この方式
は、日本国内や諸外国で、実施あるいは試験されてお
り、すでに知られているものである。
式を採用した石炭火力発電所から排出されたＰＦＢＣ灰
（ＰＦＢＣとはPressurized Fluidized Bed Combustion
の略号である）を使用する。加圧流動床燃焼発電方式
は、加圧したボイラ内に石炭と石灰石との混合体を導入
し、該混合体を流動層化させて燃焼させるステップを備
えている発電方式である。なお、燃焼により発生した熱
は流動床内伝熱管により蒸気として回収し蒸気タービン
発電機を駆動し、一方、まだ充分に圧力および温度の高
いボイラからの排ガスは、集じん装置により脱じんされ
たのち、ガスタービン発電機を駆動させる。この方式
は、日本国内や諸外国で、実施あるいは試験されてお
り、すでに知られているものである。
【００１３】加圧流動床燃焼発電方式について、さらに
図１を参照して説明する。図１は加圧流動床燃焼発電方
式を説明するための図である。加圧流動床燃焼発電方式
では、圧力容器１内に流動床ボイラ２、集じん装置（サ
イクロン）３が設けられている。圧力容器１内は、加圧
空気の導入により加圧状態となっている。まず、石炭お
よび石灰石が流動床ボイラ２に導入される。流動床ボイ
ラ２内も加圧されて酸素密度が増加した状態になってい
る。石炭および石灰石の燃焼により生じた燃焼ガスは、
流動床ボイラ２を上昇し、集じん装置３を通過し、ここ
でＰＦＢＣ灰が捕集され排出口４から排出される。さら
に集じん装置３を通過した燃焼ガスは、圧力容器１の外
部に進み、高性能脱じん装置５を通過し、ここでもＰＦ
ＢＣ灰が捕集され排出口６から排出される。ＰＦＢＣ灰
が除去された燃焼ガスは、ガスタービンを駆動させ、脱
硝されたのち大気中に排出される。本発明ではこのよう
にして得られたＰＦＢＣ灰を利用するものである。
図１を参照して説明する。図１は加圧流動床燃焼発電方
式を説明するための図である。加圧流動床燃焼発電方式
では、圧力容器１内に流動床ボイラ２、集じん装置（サ
イクロン）３が設けられている。圧力容器１内は、加圧
空気の導入により加圧状態となっている。まず、石炭お
よび石灰石が流動床ボイラ２に導入される。流動床ボイ
ラ２内も加圧されて酸素密度が増加した状態になってい
る。石炭および石灰石の燃焼により生じた燃焼ガスは、
流動床ボイラ２を上昇し、集じん装置３を通過し、ここ
でＰＦＢＣ灰が捕集され排出口４から排出される。さら
に集じん装置３を通過した燃焼ガスは、圧力容器１の外
部に進み、高性能脱じん装置５を通過し、ここでもＰＦ
ＢＣ灰が捕集され排出口６から排出される。ＰＦＢＣ灰
が除去された燃焼ガスは、ガスタービンを駆動させ、脱
硝されたのち大気中に排出される。本発明ではこのよう
にして得られたＰＦＢＣ灰を利用するものである。
【００１４】また図２は加圧流動床燃焼発電方式の別の
態様を説明するための図である。圧力容器１および流動
床ボイラ２の構成および条件は、図１の態様と同じであ
る。図２では、石炭および石灰石の燃焼により生じた燃
焼ガスは、流動床ボイラ２を上昇し、集じん装置３を通
過し、ここで１次サイクロン灰が捕集される。この１次
サイクロン灰は上記のようにＰＦＢＣ灰として利用で
き、その平均粒径は、１０〜４０μmである（例えば平
均粒径４５μmとは４５μmのフィルタ通過分が５０％以
上をいう）。続いて集じん装置３を通過した燃焼ガス
は、さらに別の集じん装置３０を通過し、ここで２次サ
イクロン灰が捕集される（平均粒径は２〜３μmであ
る）。次に燃焼ガスは、圧力容器１の外部に進み、ガス
タービンを駆動させ、脱硝されたのち大気中に排出され
る。図２の態様においては、高性能脱じん装置５は存在
しない。なお、本発明では２次サイクロン灰もＰＦＢＣ
灰として利用できるが、捕集量が少ないため、ＰＦＢＣ
灰を大量に土壌改良材として使用するといった観点から
は、１次サイクロン灰を主体としての使用が好ましい。
態様を説明するための図である。圧力容器１および流動
床ボイラ２の構成および条件は、図１の態様と同じであ
る。図２では、石炭および石灰石の燃焼により生じた燃
焼ガスは、流動床ボイラ２を上昇し、集じん装置３を通
過し、ここで１次サイクロン灰が捕集される。この１次
サイクロン灰は上記のようにＰＦＢＣ灰として利用で
き、その平均粒径は、１０〜４０μmである（例えば平
均粒径４５μmとは４５μmのフィルタ通過分が５０％以
上をいう）。続いて集じん装置３を通過した燃焼ガス
は、さらに別の集じん装置３０を通過し、ここで２次サ
イクロン灰が捕集される（平均粒径は２〜３μmであ
る）。次に燃焼ガスは、圧力容器１の外部に進み、ガス
タービンを駆動させ、脱硝されたのち大気中に排出され
る。図２の態様においては、高性能脱じん装置５は存在
しない。なお、本発明では２次サイクロン灰もＰＦＢＣ
灰として利用できるが、捕集量が少ないため、ＰＦＢＣ
灰を大量に土壌改良材として使用するといった観点から
は、１次サイクロン灰を主体としての使用が好ましい。
【００１５】図３は、加圧流動床燃焼発電方式のさらに
別の態様を説明するための図である。圧力容器１および
流動床ボイラ２の構成および条件は、図１の態様と同じ
である。図３では、石炭および石灰石の燃焼により生じ
た燃焼ガスは、流動床ボイラ２を上昇し、灰循環装置３
１（循環型サイクロン）を通過する。循環型サイクロン
で捕集された灰分は、再度流動床ボイラ２に戻される。
燃焼ガスとともに循環型サイクロンを通過した灰は、高
性能脱じん装置５を通過し、ここでＰＦＢＣ灰が捕集さ
れ排出口６から排出される。ＰＦＢＣ灰が除去された燃
焼ガスは、ガスタービンを駆動させ、脱硝されたのち大
気中に排出される。図３の態様により得られたＰＦＢＣ
灰の平均粒径は、例えば１０〜３０μmである。
別の態様を説明するための図である。圧力容器１および
流動床ボイラ２の構成および条件は、図１の態様と同じ
である。図３では、石炭および石灰石の燃焼により生じ
た燃焼ガスは、流動床ボイラ２を上昇し、灰循環装置３
１（循環型サイクロン）を通過する。循環型サイクロン
で捕集された灰分は、再度流動床ボイラ２に戻される。
燃焼ガスとともに循環型サイクロンを通過した灰は、高
性能脱じん装置５を通過し、ここでＰＦＢＣ灰が捕集さ
れ排出口６から排出される。ＰＦＢＣ灰が除去された燃
焼ガスは、ガスタービンを駆動させ、脱硝されたのち大
気中に排出される。図３の態様により得られたＰＦＢＣ
灰の平均粒径は、例えば１０〜３０μmである。
【００１６】なお、流動床ボイラ２の底部からは、飛散
しない灰（以下、ＢＭ灰という）が排出される。ＰＦＢ
Ｃ灰とＢＭ灰の違いは、前者が燃焼ガスとともに飛散し
て上昇し流動床ボイラ外部に進むものであるのに対し、
後者が燃焼ガスとともに飛散せずに流動床ボイラの底部
から取り出し可能であることにある。ＢＭ灰が流動床ボ
イラの底部から取り出し可能であるのは、ＢＭ灰がおよ
そ３００μm以上の粒子であり、且つ平均粒径が１mm程
度にも及ぶためと考えられる。
しない灰（以下、ＢＭ灰という）が排出される。ＰＦＢ
Ｃ灰とＢＭ灰の違いは、前者が燃焼ガスとともに飛散し
て上昇し流動床ボイラ外部に進むものであるのに対し、
後者が燃焼ガスとともに飛散せずに流動床ボイラの底部
から取り出し可能であることにある。ＢＭ灰が流動床ボ
イラの底部から取り出し可能であるのは、ＢＭ灰がおよ
そ３００μm以上の粒子であり、且つ平均粒径が１mm程
度にも及ぶためと考えられる。
【００１７】加圧流動床燃焼発電方式は、上記のように
流動床ボイラ２を加圧し、しかも石炭および石灰石を流
動層化させているため、微粉石炭を空気と一緒に炉内に
吹き込み大気圧下で燃焼させる従来型微粉炭焚発電方式
に比べ、燃焼温度を低くすることができるということに
特徴を有している。したがって、排出されるＰＦＢＣ灰
の性質も従来のものとは顕著に異なり、ＰＦＢＣ灰自体
に水硬性を有し、とくに土壌改良材に導入した場合は、
ＰＦＢＣ灰を大量に使用することができる。
流動床ボイラ２を加圧し、しかも石炭および石灰石を流
動層化させているため、微粉石炭を空気と一緒に炉内に
吹き込み大気圧下で燃焼させる従来型微粉炭焚発電方式
に比べ、燃焼温度を低くすることができるということに
特徴を有している。したがって、排出されるＰＦＢＣ灰
の性質も従来のものとは顕著に異なり、ＰＦＢＣ灰自体
に水硬性を有し、とくに土壌改良材に導入した場合は、
ＰＦＢＣ灰を大量に使用することができる。
【００１８】本発明に好適なＰＦＢＣ灰を得るために
は、流動床ボイラ２内の圧力を４〜１８kg／m2、好まし
くは５〜１５kg／m2に設定するのがよい。また、流動床
ボイラ２内の燃焼温度は７００〜９５０℃、好ましくは
８３０〜８８０℃がよい。さらに石炭および石灰石の燃
焼により生じた燃焼ガスの酸素濃度は１．５〜８．０
％、好ましくは２．５〜７．０％がよい。
は、流動床ボイラ２内の圧力を４〜１８kg／m2、好まし
くは５〜１５kg／m2に設定するのがよい。また、流動床
ボイラ２内の燃焼温度は７００〜９５０℃、好ましくは
８３０〜８８０℃がよい。さらに石炭および石灰石の燃
焼により生じた燃焼ガスの酸素濃度は１．５〜８．０
％、好ましくは２．５〜７．０％がよい。
【００１９】石炭および石灰石の燃焼において、両者の
燃焼比率は本発明ではとくに制限するものではないが、
例えば重量比で５０：１〜５０：７である。石炭および
石灰石の粒度は、例えば６mm以下、好ましくは５mm以下
がよい。
燃焼比率は本発明ではとくに制限するものではないが、
例えば重量比で５０：１〜５０：７である。石炭および
石灰石の粒度は、例えば６mm以下、好ましくは５mm以下
がよい。
【００２０】ＰＦＢＣ灰のサイズは、その最大寸法が３
００μm、好ましくは２５０μm、さらに好ましくはＰＦ
ＢＣ灰のサイズの範囲が１０〜２５０μmであるのがよ
い。ＰＦＢＣ灰は、従来から知られるサイクロンやセラ
ミックチューブフィルタで捕集することができる。
００μm、好ましくは２５０μm、さらに好ましくはＰＦ
ＢＣ灰のサイズの範囲が１０〜２５０μmであるのがよ
い。ＰＦＢＣ灰は、従来から知られるサイクロンやセラ
ミックチューブフィルタで捕集することができる。
【００２１】このようにして得られるＰＦＢＣ灰は、不
定形であり、灰の比表面積が非常に増大している。例え
ばブレーン比表面積は、１０００cm2／g以上（好ましい
ブレーン比表面積は、２０００〜１００００cm2／g）に
もなる。
定形であり、灰の比表面積が非常に増大している。例え
ばブレーン比表面積は、１０００cm2／g以上（好ましい
ブレーン比表面積は、２０００〜１００００cm2／g）に
もなる。
【００２２】従来の土壌改良材は、例えばセメントが多
用されていたが、本発明においては、ＰＦＢＣ灰をセメ
ントの代替材料として使用することができる。本発明の
土壌改良材は、ＰＦＢＣ灰を有効成分とするものである
が、その配合量は、土壌改良材全体に対し、５〜１００
重量％である。本発明の土壌改良材は、ＰＦＢＣ灰を配
合すること以外は、従来の土壌改良材と同じ配合を採用
することができる。すなわち、本発明の土壌改良材は、
各種混和材（剤）を必要に応じて使用することもでき
る。また所望により従来の土壌改良材に使用されている
セメントも配合可能である。
用されていたが、本発明においては、ＰＦＢＣ灰をセメ
ントの代替材料として使用することができる。本発明の
土壌改良材は、ＰＦＢＣ灰を有効成分とするものである
が、その配合量は、土壌改良材全体に対し、５〜１００
重量％である。本発明の土壌改良材は、ＰＦＢＣ灰を配
合すること以外は、従来の土壌改良材と同じ配合を採用
することができる。すなわち、本発明の土壌改良材は、
各種混和材（剤）を必要に応じて使用することもでき
る。また所望により従来の土壌改良材に使用されている
セメントも配合可能である。
【００２３】また、上記のＢＭ灰も本発明の土壌改良材
に使用することができる。ＢＭ灰も従来は廃棄されてい
たものであるので、土壌改良材に使用すれば、環境上有
利である。ＢＭ灰の配合割合は、土壌改良材に対して０
〜３０重量％である。
に使用することができる。ＢＭ灰も従来は廃棄されてい
たものであるので、土壌改良材に使用すれば、環境上有
利である。ＢＭ灰の配合割合は、土壌改良材に対して０
〜３０重量％である。
【００２４】本発明の土壌改良材の施工は、従来のそれ
ととくに異なる点はない。例えば、盛土の改良、軟弱地
盤の強化、陸上または海上の深層処理等を目的に用いる
ことができ、施工の方法もとくに制限されず、例えばス
ラリーミックス工法、サンドマット工法、拘束工法、置
換工法、バイブロフローテーション工法、プレローディ
ング工法、真空工法等を適用することができる。本発明
の土壌改良材の土壌への使用量は、改良対象となる土壌
１m3に対し、土壌改良材を５０〜５００kg程度混和する
ことができる。なお、前記の混和量は、適用する土壌の
状態に応じて適宜変更できることは言うまでもない。
ととくに異なる点はない。例えば、盛土の改良、軟弱地
盤の強化、陸上または海上の深層処理等を目的に用いる
ことができ、施工の方法もとくに制限されず、例えばス
ラリーミックス工法、サンドマット工法、拘束工法、置
換工法、バイブロフローテーション工法、プレローディ
ング工法、真空工法等を適用することができる。本発明
の土壌改良材の土壌への使用量は、改良対象となる土壌
１m3に対し、土壌改良材を５０〜５００kg程度混和する
ことができる。なお、前記の混和量は、適用する土壌の
状態に応じて適宜変更できることは言うまでもない。
【００２５】
【作用】ＰＦＢＣ灰がなぜ土壌改良材として、とくに従
来の土壌改良材中のセメントの代替になり得るのか、現
時点では明らかにされなかったが、本発明者らは次のよ
うに考えている。ＰＦＢＣ灰はセメントと異なり次のよ
うな特徴を有する。 ＰＦＢＣ灰は、加圧下にあるため、焼成過程におい
て残存ＣａＯはほとんどＣａＣＯ3の形態に再炭酸化さ
れている。そのため、水と接触した場合の硬化が緩慢に
行われ、発熱が少なくハンドリング性に優れたものとな
る。 ＰＦＢＣ灰はＣａ成分、Ｓｉ成分およびＡｌ成分が
結合していること。従来のフライアッシュ等のＳｉ成分
およびＡｌ成分は、セメント中のＣａ成分と固相で結合
するため親和性に乏しかったが、ＰＦＢＣ灰はＣａ成
分、Ｓｉ成分およびＡｌ成分がすでに焼成結合した状態
にあるため、セメントの主成分であるエーライト、ビー
ライト、アルミネート相、フェライト相および石膏と同
等なものになっている。したがってセメントとの親和性
に優れ、セメントの代替材となり得る。 ＰＦＢＣ灰が不定形であり、灰の比表面積が非常に
増大していること。微粉石炭を空気と一緒に炉内に吹き
込み大気圧下で燃焼させる従来型微粉炭焚発電方式は、
石炭を１４００〜１５００℃という高温で燃焼するため
灰粒子の形状が球形になるが、本発明のＰＦＢＣ灰の粒
子形状は、不定形であり比表面積が非常に増大してい
る。比表面積の増大は土壌改良材としての強度発現に寄
与する。ＰＦＢＣ灰の粒子形状が不定形になる理由は、
石炭および石灰石を、酸素密度が増加した状態で、しか
も比較的低温で流動化させて燃焼しているからと思われ
る。
来の土壌改良材中のセメントの代替になり得るのか、現
時点では明らかにされなかったが、本発明者らは次のよ
うに考えている。ＰＦＢＣ灰はセメントと異なり次のよ
うな特徴を有する。 ＰＦＢＣ灰は、加圧下にあるため、焼成過程におい
て残存ＣａＯはほとんどＣａＣＯ3の形態に再炭酸化さ
れている。そのため、水と接触した場合の硬化が緩慢に
行われ、発熱が少なくハンドリング性に優れたものとな
る。 ＰＦＢＣ灰はＣａ成分、Ｓｉ成分およびＡｌ成分が
結合していること。従来のフライアッシュ等のＳｉ成分
およびＡｌ成分は、セメント中のＣａ成分と固相で結合
するため親和性に乏しかったが、ＰＦＢＣ灰はＣａ成
分、Ｓｉ成分およびＡｌ成分がすでに焼成結合した状態
にあるため、セメントの主成分であるエーライト、ビー
ライト、アルミネート相、フェライト相および石膏と同
等なものになっている。したがってセメントとの親和性
に優れ、セメントの代替材となり得る。 ＰＦＢＣ灰が不定形であり、灰の比表面積が非常に
増大していること。微粉石炭を空気と一緒に炉内に吹き
込み大気圧下で燃焼させる従来型微粉炭焚発電方式は、
石炭を１４００〜１５００℃という高温で燃焼するため
灰粒子の形状が球形になるが、本発明のＰＦＢＣ灰の粒
子形状は、不定形であり比表面積が非常に増大してい
る。比表面積の増大は土壌改良材としての強度発現に寄
与する。ＰＦＢＣ灰の粒子形状が不定形になる理由は、
石炭および石灰石を、酸素密度が増加した状態で、しか
も比較的低温で流動化させて燃焼しているからと思われ
る。
【００２６】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに説明す
る。本発明の実施例で使用したＰＦＢＣ灰は、図１に概
略的に示される装置により得られたものである。具体的
条件を以下に示す。 使用ボイラ： 電源開発株式会社若松総合事業所加圧流
動床燃焼発電方式ボイラ 電気出力： ７万１千キロワット ボイラ内圧力： ６〜１０kg／m2 ボイラ内燃焼温度： ８３０〜８６０℃ 石炭および石灰石の燃焼比率（重量比）： ２５：１ 石炭および石灰石の粒度： 石炭６mm以下、石灰石５mm
以下 燃焼ガス酸素濃度： ２．５〜６．７％
る。本発明の実施例で使用したＰＦＢＣ灰は、図１に概
略的に示される装置により得られたものである。具体的
条件を以下に示す。 使用ボイラ： 電源開発株式会社若松総合事業所加圧流
動床燃焼発電方式ボイラ 電気出力： ７万１千キロワット ボイラ内圧力： ６〜１０kg／m2 ボイラ内燃焼温度： ８３０〜８６０℃ 石炭および石灰石の燃焼比率（重量比）： ２５：１ 石炭および石灰石の粒度： 石炭６mm以下、石灰石５mm
以下 燃焼ガス酸素濃度： ２．５〜６．７％
【００２７】ＰＦＢＣ灰は、サイクロン（集じん装置）
およびセラミックチューブフィルタ（高性能脱じん装
置）で捕集された。得られたＰＦＢＣ灰のサイズは、そ
の平均粒径が２０〜３０μmであった。また得られたＰ
ＦＢＣ灰を電子顕微鏡で観察したところ、その形状が不
定形であることが確認された。
およびセラミックチューブフィルタ（高性能脱じん装
置）で捕集された。得られたＰＦＢＣ灰のサイズは、そ
の平均粒径が２０〜３０μmであった。また得られたＰ
ＦＢＣ灰を電子顕微鏡で観察したところ、その形状が不
定形であることが確認された。
【００２８】（実施例１）ＰＦＢＣ灰を用いて、排水汚
泥の土質改良試験を行った。試験に用いた汚泥は脱水ケ
ーキであるが、通常の軟弱地盤より保水性が高く、地盤
改良上、最も困難な成分の一つである。本試料にＰＦＢ
Ｃ灰を５％〜２５％の範囲で添加し混練し、７日間気乾
を行った後の含水率を表１に示す。
泥の土質改良試験を行った。試験に用いた汚泥は脱水ケ
ーキであるが、通常の軟弱地盤より保水性が高く、地盤
改良上、最も困難な成分の一つである。本試料にＰＦＢ
Ｃ灰を５％〜２５％の範囲で添加し混練し、７日間気乾
を行った後の含水率を表１に示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】表１の結果から、ＰＦＢＣ灰１５％程度の
添加で３５％の水分が乾燥され、このことから、ＰＦＢ
Ｃ灰は土質改良効果に極めて有効であることが分かる。
添加で３５％の水分が乾燥され、このことから、ＰＦＢ
Ｃ灰は土質改良効果に極めて有効であることが分かる。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、石炭火力発電所、とく
に加圧流動床燃焼発電方式を稼働した結果生じるＰＦＢ
Ｃ灰が、土壌改良材として使用可能であることが見いだ
され、従来そのほとんどが廃棄されていたＰＦＢＣ灰を
有効利用することができる。
に加圧流動床燃焼発電方式を稼働した結果生じるＰＦＢ
Ｃ灰が、土壌改良材として使用可能であることが見いだ
され、従来そのほとんどが廃棄されていたＰＦＢＣ灰を
有効利用することができる。
【図１】加圧流動床燃焼発電方式を説明するための図で
ある。
ある。
【図２】加圧流動床燃焼発電方式の別の態様を説明する
ための図である。
ための図である。
【図３】加圧流動床燃焼発電方式の別の態様を説明する
ための図である。
ための図である。
１ 圧力容器 ２ 流動床ボイラ ３，３０ 集じん装置 ４，６ 排出口 ５ 高性能脱じん装置 ３１ 灰循環装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 孝 福岡県北九州市若松区柳崎町１番 電源開 発株式会社若松総合事業所内 (72)発明者 阿部 力也 福岡県北九州市若松区柳崎町１番 電源開 発株式会社若松総合事業所内 (72)発明者 若宮 幸一 福岡県北九州市若松区浜町一丁目19番９号 中央興産発株式会社内 (72)発明者 鍋島 隆治 福岡県北九州市八幡西区夕原町10番５号 株式会社鍋島興産内
Claims (9)
- 【請求項１】 下記に定義されるＰＦＢＣ灰を有効成分
とする土壌改良材。ＰＦＢＣ灰：加圧したボイラ内に石
炭と石灰石との混合体を導入し、前記混合体を流動層化
させ且つ燃焼させるステップを有する加圧流動床燃焼発
電方式を稼働させた際、燃焼ガスとともに前記ボイラの
上部に向かって飛散する灰を捕集し、これにより得られ
た灰をＰＦＢＣ灰と定義する。 - 【請求項２】 ＰＦＢＣ灰が、とくに下記の灰である請
求項１に記載の土壌改良材。加圧したボイラ内に石炭と
石灰石との混合体を導入し、前記混合体を流動層化させ
且つ燃焼させるステップを有する加圧流動床燃焼発電方
式を稼働させた際、燃焼ガスとともに前記ボイラの上部
に向かって飛散する灰を、平均粒径１０〜４０μmとな
るように捕集した灰。 - 【請求項３】 ＰＦＢＣ灰のブレーン比表面積が１００
０cm2／g以上である請求項１に記載の土壌改良材。 - 【請求項４】 石炭と石灰石との混合体の燃焼温度が、
７００〜９５０℃である請求項１または２に記載の土壌
改良材。 - 【請求項５】 ボイラ内の圧力が４〜１８kg／m2である
請求項１または２に記載の土壌改良材。 - 【請求項６】 ボイラ排ガス内の酸素濃度が１．５〜
８．０％である請求項１または２に記載の土壌改良材。 - 【請求項７】 各種混和材（剤）をさらに含む請求項１
または２に記載の土壌改良材。 - 【請求項８】 下記に定義されるＢＭ灰をさらに含有し
てなる請求項１ないし７のいずれか１項に記載の土壌改
良材。ＢＭ灰：加圧したボイラ内に石炭と石灰石との混
合体を導入し、前記混合体を流動層化させ且つ燃焼させ
るステップを有する加圧流動床燃焼発電方式を稼働させ
た際、燃焼ガスとともに前記ボイラの上部に向かって飛
散せず、前記ボイラの底部から収集可能な灰をＢＭ灰と
定義する。 - 【請求項９】 請求項１ないし８のいずれか１項に記載
の土壌改良材を、対象となる土壌に適用することを特徴
とする土壌改良方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34662697A JPH11172247A (ja) | 1997-12-16 | 1997-12-16 | 土壌改良材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34662697A JPH11172247A (ja) | 1997-12-16 | 1997-12-16 | 土壌改良材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11172247A true JPH11172247A (ja) | 1999-06-29 |
Family
ID=18384723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34662697A Pending JPH11172247A (ja) | 1997-12-16 | 1997-12-16 | 土壌改良材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11172247A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006282866A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 土壌改良材、土壌改良方法、および土壌改良された基礎地盤を利用した構造物 |
| CN106939592A (zh) * | 2017-03-16 | 2017-07-11 | 神华集团有限责任公司 | 火力发电厂贮灰场灭尘方法 |
-
1997
- 1997-12-16 JP JP34662697A patent/JPH11172247A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006282866A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 土壌改良材、土壌改良方法、および土壌改良された基礎地盤を利用した構造物 |
| CN106939592A (zh) * | 2017-03-16 | 2017-07-11 | 神华集团有限责任公司 | 火力发电厂贮灰场灭尘方法 |
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