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目的

廃棄物から臭気の少ない固形燃料を製造する。この固形燃料を有効に利用する。

構成

可燃性の廃棄物を粉砕し、この粉砕物固化作用及び/又は吸水性を有する粉粒物を混合して固形燃料を製造する。この際に、吸着性を有する添加材として珪酸カルシウム水和物を添加する。製造した固形燃料をセメント自燃原料及び/又はセメント焼成時の燃料として使用する。

概要

背景

近年、廃棄物の再資源化エネルギー化に対する関心が高まっており、それに伴い、再資源化のための分別技術や、より効率的にエネルギー化するための固形燃料化、あるいは液体燃料化の技術も現われてきた。

例えば、廃棄物の固形燃料化の技術については特開平4−80296号公報に示されているように、厨芥類を含む廃棄物でも、生石灰のような無機物混入により、安定的な固形物に変換することが可能となり、処理物長期保存運搬が容易になった。また、これらを燃焼させることにより、燃料の一部として代替することも可能となり、廃棄物処理におけるエネルギーリサイクル方法としても有用性の高いものである。

ところで、厨芥類等の悪臭発生源を含む廃棄物を上記の方法により固形化又は固形燃料化する際、腐敗した厨芥類等の臭気よりその作業環境は劣悪なものとなる。こうしたことから、前記公報に示されている方法では、生石灰を用いることで、微生物発育条件の一つであるpHをコントロールし、腐敗の進行、発酵昆虫の発生を抑制する方法を提案しているが、臭気の除去については十分な効果を得ているとは言い難い。

こうした実情を踏まえて、臭気対策としてさらに積極的な方法も提案されている。例えば、特開平5−31478号公報に示されるように、長期保存に対応するため、ベントナイトゼオライトセピオライト酸性白土など、種々の粘土鉱物を混合し、物理的、化学的生化学的安定性を向上させる方法がある。これらの粘土鉱物は、脱臭効果と腐敗の原因となる余剰水と空気の接触を抑制し、生化学的安定性を向上させると考えられるが、これらの粘土鉱物は、非常に高価な鉱物であり、廃棄物処理コストを増大させる原因となる。さらに廃棄物の減容化が求められる情勢において、これらの不燃性添加材を大量に投入することは廃棄物の減容化推進の妨げにもなる。

一方、設備面からみた場合には、装置を密閉型に改良したり、各装置に排気ダクトを設け、活性炭槽に臭気脱臭する設備等も提案あるいは既に実施されているが、これらの方法は処理費用の増大を招くことになるので、十分な設備は設置されにくい状況にある。これらの問題の他に、減容化に対する問題も深刻化している。すなわち、従来では、廃棄物の焼却処理を安定的に実施できるように廃棄物燃料発熱量を均質化したり、機械的に可燃物不燃物をできるだけ分別し、得られた廃棄物燃料の単位重量当たりの発熱量を増大させることが重要であった。

しかし、焼却後の焼却灰については、やはり埋設処理する以外に方法はなく、その焼却灰埋設地の獲得や、埋設地域周辺環境汚染対策等、最終処理問題については依然解決されていないのが現状である。特に前記したように、廃棄物の臭気対策として、不燃物質をさらに添加した場合には、焼却灰はむしろ増容し、本来の廃棄物処理の主旨にそぐわなくなることは明白である。こうしたことから、脱臭対策が安価に実施することができる可燃性廃棄物処理方法、あるいは更に、廃棄物の減容化にも効果的である処理方法が強く要求されている。

概要

廃棄物から臭気の少ない固形燃料を製造する。この固形燃料を有効に利用する。

可燃性の廃棄物を粉砕し、この粉砕物固化作用及び/又は吸水性を有する粉粒物を混合して固形燃料を製造する。この際に、吸着性を有する添加材として珪酸カルシウム水和物を添加する。製造した固形燃料をセメント自燃原料及び/又はセメント焼成時の燃料として使用する。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
0件

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請求項1

可燃性廃棄物粉砕し、この粉砕物固化作用及び/又は吸水性を有する粉粒物を混合して、固形燃料を製造する際に、吸着性を有する添加材として珪酸カルシウム水和物を添加することを特徴とする廃棄物からの固形燃料の製造方法。

請求項2

吸着性を有する添加材としての珪酸カルシウム水和物が、トバモライトゾノトライトジャイロライトフォシャジャイトヒレブランダイト及び非晶質珪酸カルシウム水和物の少なくとも一種以上であることを特徴とする請求項1に記載の廃棄物からの固形燃料の製造方法。

請求項3

吸着性を有する添加材としての珪酸カルシウム水和物の含水率が20%以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の廃棄物からの固形燃料の製造方法。

請求項4

吸着性を有する添加材としての珪酸カルシウム水和物の比表面積窒素吸着法による)が、1グラム当たり10平方メートル以上であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の廃棄物からの固形燃料の製造方法。

請求項5

請求項1ないし4のいずれかに記載の製造方法により得られた固形燃料をセメント自燃原料及び/又はセメント焼成時の燃料として使用することを特徴とする廃棄物からの固形燃料の利用方法

技術分野

0001

本発明は、可燃性廃棄物からの固形燃料の製造方法及びその固形燃料の利用方法係り、特に、特定の添加材により、固形燃料の製造工程あるいは得られた固形燃料から発生する臭気を減少させ、さらに、このような添加材を用いて得られた固形燃料を有効に利用するためのものである。

背景技術

0002

近年、廃棄物の再資源化エネルギー化に対する関心が高まっており、それに伴い、再資源化のための分別技術や、より効率的にエネルギー化するための固形燃料化、あるいは液体燃料化の技術も現われてきた。

0003

例えば、廃棄物の固形燃料化の技術については特開平4−80296号公報に示されているように、厨芥類を含む廃棄物でも、生石灰のような無機物混入により、安定的な固形物に変換することが可能となり、処理物長期保存運搬が容易になった。また、これらを燃焼させることにより、燃料の一部として代替することも可能となり、廃棄物処理におけるエネルギーリサイクル方法としても有用性の高いものである。

0004

ところで、厨芥類等の悪臭発生源を含む廃棄物を上記の方法により固形化又は固形燃料化する際、腐敗した厨芥類等の臭気よりその作業環境は劣悪なものとなる。こうしたことから、前記公報に示されている方法では、生石灰を用いることで、微生物発育条件の一つであるpHをコントロールし、腐敗の進行、発酵昆虫の発生を抑制する方法を提案しているが、臭気の除去については十分な効果を得ているとは言い難い。

0005

こうした実情を踏まえて、臭気対策としてさらに積極的な方法も提案されている。例えば、特開平5−31478号公報に示されるように、長期保存に対応するため、ベントナイトゼオライトセピオライト酸性白土など、種々の粘土鉱物を混合し、物理的、化学的生化学的安定性を向上させる方法がある。これらの粘土鉱物は、脱臭効果と腐敗の原因となる余剰水と空気の接触を抑制し、生化学的安定性を向上させると考えられるが、これらの粘土鉱物は、非常に高価な鉱物であり、廃棄物処理コストを増大させる原因となる。さらに廃棄物の減容化が求められる情勢において、これらの不燃性の添加材を大量に投入することは廃棄物の減容化推進の妨げにもなる。

0006

一方、設備面からみた場合には、装置を密閉型に改良したり、各装置に排気ダクトを設け、活性炭槽に臭気脱臭する設備等も提案あるいは既に実施されているが、これらの方法は処理費用の増大を招くことになるので、十分な設備は設置されにくい状況にある。これらの問題の他に、減容化に対する問題も深刻化している。すなわち、従来では、廃棄物の焼却処理を安定的に実施できるように廃棄物燃料発熱量を均質化したり、機械的に可燃物不燃物をできるだけ分別し、得られた廃棄物燃料の単位重量当たりの発熱量を増大させることが重要であった。

0007

しかし、焼却後の焼却灰については、やはり埋設処理する以外に方法はなく、その焼却灰埋設地の獲得や、埋設地域周辺環境汚染対策等、最終処理問題については依然解決されていないのが現状である。特に前記したように、廃棄物の臭気対策として、不燃物質をさらに添加した場合には、焼却灰はむしろ増容し、本来の廃棄物処理の主旨にそぐわなくなることは明白である。こうしたことから、脱臭対策が安価に実施することができる可燃性廃棄物の処理方法、あるいは更に、廃棄物の減容化にも効果的である処理方法が強く要求されている。

発明が解決しようとする課題

0008

本発明の目的は、上記のような種々の問題を解決するために、厨芥類等の悪臭発生源を含む可燃性廃棄物の固形燃料化のプロセスにおいて、脱臭効果に優れ、かつ、安価な添加材を提供し、これと共に、得られた廃棄物からなる固形燃料が有効に資源化される利用方法を提供しようとするものである。

課題を解決するための手段

0009

本発明者らは、かかる実情に鑑み、鋭意検討を重ねた結果、厨芥類等の悪臭発生源を含む可燃性廃棄物から固形燃料を製造する際に、珪酸カルシウム水和物を添加することにより、成形性に優れ、悪臭吸着し、生化学的な長期安定性に優れた固形燃料を製造できる事を見い出し、本発明を完成するに至った。また更に、このように特定の添加材を添加して得られた固形燃料をセメント自燃原料又はセメント焼成時の燃料として使用することにより、焼却灰の減容化、あるいは焼却灰を発生させない有効な手法となることを見い出し、本発明を完成するに至った。

0010

すなわち、第一の発明は、可燃性廃棄物を粉砕し、この粉砕物固化作用及び/又は吸水性を有する粉粒物を混合して、固形燃料を製造する際に、吸着性を有する添加材として珪酸カルシウム水和物を添加することを特徴とする廃棄物からの固形燃料の製造方法である。第二の発明は、前記の固形燃料の製造方法において、吸着性を有する添加材としての珪酸カルシウム水和物に、トバモライトゾノトライトジャイロライトフォシャジャイトヒレブランダイト及び、非晶質珪酸カルシウム水和物の少なくとも一種以上を用いるものである。第三の発明は、前記の固形燃料の製造方法において、吸着性を有する添加材としての珪酸カルシウム水和物に、含水率が20%以下のものを用いるものである。第四の発明は、前記の固形燃料の製造方法において、吸着性を有する添加材としての珪酸カルシウム水和物に、比表面積窒素吸着法において1グラム当たり10平方メートル以上のものを用いるものである。第五の発明は、第一から第四の発明により得られた固形燃料を、セメントの自燃原料及び/又はセメント焼成時の自燃原料として使用するものである。

0011

続いて本発明の詳細について述べる。先ず、本発明で用いる廃棄物は、可燃物に分類されるものを対象とする。すなわち、可燃性の廃棄物を対象とするが、これには一般家庭から排出される生活廃棄物も含まれるため、その中には燃焼中に発熱成分として作用する厨芥類が含まれる。廃棄物を可燃物に限定するのは、目的とする最終製品が固形燃料であり、発熱量の確保のためにも金属類の不燃物の混入を極力避けねばならないためである。

0012

これら廃棄物は、公知の固形燃料化のプロセスに準じて処理される。すなわち、廃棄物を粉砕した後、固化作用及び/又は吸水性を有する粉粒物と混合し、その後、必要に応じて成形、乾燥して固形燃料を得るが、本発明では、この際に、吸着性を有する添加材として珪酸カルシウム水和物を添加する。この珪酸カルシウム水和物は、層構造分子配列により、微細薄片状あるいは針状の結晶を呈し、これらの結晶により、微細な細孔や空隙が形成されていることから、優れた吸着性すなわち脱臭性を有し、さらに、吸水性も有している。

0013

本発明で吸着性を有する添加材として使用される珪酸カルシウム水和物には、いかなるものでも使用できるが、その微細組織によって更に有効性を高めるものとしては、トバモライト、ゾノトライト、ジャイロライト、フォーシャジャイト、ヒレブランダイト等の結晶質珪酸カルシウム水和物及び非晶質珪酸カルシウム水和物が挙げられる。特に後者の非晶質珪酸カルシウム水和物は、一般にC−S−Hゲルと呼ばれているが、このものは、不定形化合物であり、多くの細孔を持ち、この細孔の大きさはおよそ1nm〜10nmの範囲に分布し、気体を捕収する空隙を形成しており、その吸着性能は特に優れている。

0014

一方、トバモライトやゾノトライト、ジャイロライト、フォーシャジャイト、ヒレブランダイト等の結晶質珪酸カルシウム水和物は、定型化学組成を持ち、その結晶形もトバモライトは燐片状結晶であり、ゾノトライトは針状結晶からなる。これらの化合物もまたC−S−Hゲル程ではないが、微細な結晶により形成された細孔を持ち、その大きさはおよそ5nm〜50nmの範囲に分布しており、吸着性能に優れるものである。したがって、脱臭作用について高度な処理が必要な場合には、これらの珪酸カルシウム水和物を使用することが特に好ましい。

0015

また、吸着による脱臭効果を高めるためには、珪酸カルシウム水和物の添加材の含水率が20%以下であることが好ましい。すなわち、含水率が20%以下の珪酸カルシウム水和物では、微細結晶間に作られた細孔の内部がほとんど空隙化しているため、このものを廃棄物に混合した際、細孔により活性炭と同様な脱臭効果が得られ、さらに、毛細管現象によって、廃棄物中の臭気を含む汚水を細孔の中に吸収することができる。

0016

吸着性を有する添加材として用いる珪酸カルシウム水和物は、上記のように優れた脱臭作用を有するが、同時に、優れた吸水作用も備え、廃棄物中の見かけの含水率を低下させ、廃棄物を固形燃料化する際の成形性、保形性の向上にも効果的である。従って、本発明のように吸着性を有する添加材として珪酸カルシウム水和物を用いることによって、従来、保形性の向上のために加える必要があったカルボキシメチルセルロースに代表される増粘剤を低減あるいは削除する事ができ、さらなる固形燃料の製造コスト低減ができる。

0017

一方、珪酸カルシウムの比表面積は、同様の理由により大きい方が好ましい。具体的には、窒素吸着法による比表面積が1グラム当たり10平方メートル以上であることが好ましい。すなわち、比表面積が10平方メートル未満では、脱臭のための吸着面積が十分に得られず、さらに吸水に必要な空隙も少なくなるからである。

0018

ところで、本発明に使用する珪酸カルシウム水和物は、上記の条件を満たすものであるならば、いかなるものでもよいが、本発明の主旨に沿って出来るだけ安価なものを求めるとするならば、工業的に発生する副産物や、最終的に発生する廃材が利用できればなおさら好ましい。例えば、軽量気泡コンクリートALC)の製造時に発生する粉粒状の廃材はこれに該当する。この粉粒物は、主に製品の形状を合わせるため、切削加工時に発生するものであるが、これは非晶質珪酸カルシウム水和物とトバモライトで構成され、微細な気泡と燐片状の結晶構造による多孔質体であり、脱臭能力吸水能力を有する。

0019

また、各種保温材として用いられる珪酸カルシウム成形体からは、表面仕上げ時の研磨工程で粉体が発生し、これらも本発明で利用可能な添加材となる。これらは非晶質珪酸カルシウム水和物とトバモライトあるいはまたゾノトライトを主要鉱物とするものである。これらもまた非常に細かい結晶構造によってもたらされる大きな比表面積が吸着能力と吸水能力に寄与する。これらのくず、廃材は、発生するまでのプロセスの中で既に乾燥工程を経ていること、すなわち、低含水率であることも、特に本発明の目的に合致するものと言える。

0020

これら珪酸カルシウムの工業製品は、その保形性向上等のため、珪酸カルシウム水和物の他に、ガラス繊維パルプ繊維あるいは有機系接着剤等の複合材が混合されていることが一般的である。しかし、これらの複合材が本発明の添加材中に混入しても、本発明の主旨を妨げるものではない。逆に前述の複合材の中で、パルプ繊維あるいは有機系接着剤等は、固形燃料としての発熱量を増大させる作用があり、燃料の高品位化に寄与する。

0021

なお、本発明の方法では、固形燃料を作るために可燃性廃棄物の粉砕物に固化作用及び/又は吸水性を有する粉粒物を混合し、この粉粒物の固化作用及び/又は吸水性により、廃棄物の粉砕物を固形化する。この固化作用及び/又は吸水性を有する粉粒物としては、セメント、石膏ドロマイトプラスター、生石灰、消石灰フライアッシュ高炉スラグ珪酸ナトリウムシリカゾルポリビニルアルコールメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、でんぷん珪藻土、ベントナイト、カオリナイト、ゼオライト、ゼラチン寒天等が挙げられる。ここで、固化作用を有する粉粒物とは、廃棄物中の水分と化合して固化するものをいい、吸水性を有する粉粒物とは、廃棄物中の水分を吸収することで、廃棄物の保形性を向上させるものである。

0022

ところで、上述したように、珪酸カルシウム水和物は、吸着性の他に吸水性も備え、さらに保形性も有するので、廃棄物の脱臭目的の吸着性を有する添加材として用いるだけでなく、廃棄物の固形化目的の粉粒物として用いることもできる。したがって、本発明の方法において、珪酸カルシウム水和物を、生石灰のような粉粒物と併用してもよいし、単体で両方の目的に用いてもよい。

0023

そして、珪酸カルシウム水和物の添加は、固形燃料の製造工程中に適宜に行うことができるが、固形燃料の製造が全て乾式で行われる場合には、廃棄物の粉砕工程から固形燃料の成形工程の前までの適当な工程で行うことができ、また、固形燃料の製造に湿式の工程、例えば脱塩素等を目的とした水洗等の工程がある場合には、この湿式の工程の後、さらに、この湿式の工程の後に脱水や乾燥の工程があれば、その後で添加することが望ましい。

0024

また、本発明の方法によって製造した固形燃料は、発生する熱のみを利用する他に、セメント製造における自燃原料として取り扱うことができる。それは添加材が珪酸カルシウム水和物であり、すなわち、セメントの水和物と同様であるため、固形燃料中の添加材の量が把握できれば、セメント焼成上の品質管理に困難を与えることはないからである。ところで、廃棄物中のカルシウム珪素組成比に大きな差異があると焼成後のセメント鉱物組成に影響を及ぼし、最終的なセメントの品質管理が困難になる。例えば、特開平4−80296号公報に示されている「廃棄物による固形燃料の製造方法」では、生石灰を廃棄物に添加混合することにより固形燃料を製造するが、この方法により得られた固形燃料をセメント焼成の自燃原料として利用する場合には、その使用量にもよるが、石灰によるカルシウム成分の過剰が生じ、珪酸質成分不足のため、主要なセメント鉱物の生成量バランス崩れ、JISで定められた物性を得るための品質管理が極めて困難になる。

0025

また、廃棄物中に混合された生石灰は、廃棄物中の余剰水と反応して消石灰となり、さらに貯蔵中に空気中の炭酸ガスを吸収して炭酸カルシウムの状態で安定化する。ここで、セメント製造における焼成エネルギーについて検討すると、炭酸カルシウムのような炭酸化物脱炭酸するエネルギーが最も大きく、添加物は、できれば水酸化物の状態から酸化物転位させる方がエネルギーが少なくてすむ。したがって、廃棄物からの固形燃料をセメント製造に利用するには、できるだけセメントの鉱物組成に近い元素組成であることと、その形態が水酸化物であることが望まれる。

0026

本発明の製造方法で使用する添加材は珪酸カルシウム水和物であり、本発明の方法で製造した固形燃料をセメントの自燃原料とした場合、その中に含まれる珪酸カルシウム水和物は通常のセメント原料焼成温度よりも低いエネルギーでセメント鉱物に変化する。

0027

次に実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下に示す実施例よりなんら制約を受けるものではない。
実施例1
使用した可燃性廃棄物の組成は、紙類が28.5重量%、プラスチック類が15.2重量%、衣類が3.1重量%、金属類が0.4重量%、厨芥類が52.8重量%であり、そのうち可燃成分が75.8重量%であった。この廃棄物10kgを粉砕し、これに、窒素吸着法による比表面積が1g当たり90.1平方メートルを有する非晶質珪酸カルシウム水和物からなる粉末状の添加材(含水率19.5%)を0.5kg、さらに生石灰粉末を0.5kg添加し、混合した後、押し出し成形機により直径3cmの円柱状に圧縮成形した。得られた成形体を105℃の熱風乾燥機装填し、24時間乾燥し、廃棄物からなる固形燃料を得た。この固形燃料の保形性には問題なく、また、臭気もほとんど認められなかった。

0028

セメントの原料として、炭酸カルシウム100重量部、珪酸20重量部、水酸化アルミニウム10重量部、酸化第二鉄3重量部を混合粉砕し、加圧成形後、1000℃の電気炉で5時間仮焼成を行い、予備焼成物を調製した。この予備焼成物10重量部に対して、得られた固形燃料を2重量部混合粉砕し、1500℃の電気炉で7時間焼成し、セメントクリンカーを得た。得られたセメントクリンカーを100μm以下に粉砕し、化学組成をJIS−R−5202に準じて分析し、JIS−R−5210に規定されているセメントの化学組成ならびに物性の調査を行なった結果、すべての項目満足するものであった。

0029

実施例2
使用した可燃性廃棄物の組成は、紙類が25.5重量%、プラスチック類が13.0重量%、衣類が4.7重量%、金属類が0.6重量%、厨芥類が56.2重量%であり、そのうち可燃成分が72.4重量%であった。この廃棄物10kgを粉砕し、これに、窒素吸着法による比表面積が1g当たり75.1平方メートル有する非晶質珪酸カルシウム水和物と、同一法による比表面積が1g当たり29.8平方メートルのトバモライトとを、重量比70:30で混合した粉末状の添加材(含水率12.8%)を1kg添加し、混合した後、押し出し成形機により直径3cmの円柱状に圧縮成形した。得られた成形体を105℃の熱風乾燥機に装填し、24時間乾燥し、廃棄物からなる固形燃料を得た。この固形燃料の保形性には問題なく、また、臭気もほとんど認められなかった。

0030

セメントの原料として、炭酸カルシウム100重量部、珪酸20重量部、水酸化アルミニウム10重量部、酸化第二鉄3重量部を混合粉砕し、加圧成形後、1000℃の電気炉で5時間仮焼成を行い、予備焼成物を調製した。この予備焼成物10重量部に対して、得られた固形燃料を2重量部混合粉砕し、1500℃の電気炉で7時間焼成し、セメントクリンカーを得た。得られたセメントクリンカーを100μm以下に粉砕し、化学組成をJIS−R−5202に準じて分析し、JIS−R-5210に規定されているセメントの化学組成ならびに物性の調査を行なった結果、すべての項目を満足するものであった。

0031

実施例3
使用した可燃性廃棄物の組成は、紙類が30.5重量%、プラスチック類が11.0重量%、衣類が5.1重量%、金属類が0.4重量%、厨芥類が53.0重量%であり、そのうち可燃成分が70.9重量%であった。この廃棄物10kgを粉砕し、これに、窒素吸着法による比表面積が1g当たり50.6平方メートル有する、非晶質珪酸カルシウム水和物とパルプとの重量比が95:5の混合物からなる粉末状の添加材(含水率6.9%)を1kg添加し、混合した後、押し出し成形機により直径3cmの円柱状に圧縮成形した。なお、上記の粉末は、建材珪酸カルシウム板切削くずをそのまま用いたものである。得られた成形体を105℃の熱風乾燥機に装填し、24時間乾燥し、廃棄物からなる固形燃料を得た。この固形燃料の保形性には問題なく、また、臭気もほとんど認められなかった。

0032

セメントの原料として、炭酸カルシウム100重量部、珪酸20重量部、水酸化アルミニウム10重量部、酸化第二鉄3重量部を混合粉砕し、加圧成形後、1000℃の電気炉で5時間仮焼成を行い、予備焼成物を調製した。この予備焼成物10重量部に対して、得られた固形燃料を2重量部混合粉砕し、1500℃の電気炉で7時間焼成し、セメントクリンカーを得た。得られたセメントクリンカーを100μm以下に粉砕し、化学組成をJIS−R−5202に準じて分析し、JIS−R−5210に規定されているセメントの化学組成ならびに物性の調査を行なった結果、すべての項目を満足するものであった。

0033

実施例4
使用した可燃性廃棄物の組成は、紙類が21.8重量%、プラスチック類が16.1重量%、衣類が4.0重量%、金属類が0.4重量%、厨芥類が57.7重量%であり、そのうち可燃成分69.5重量%であった。この廃棄物10kgを粉砕し、これに、窒素吸着法による比表面積が1g当たり62.2平方メートル有する、ゾノトライトとスチレンブタジエンゴムとの重量比が93:7の混合物からなる粉末状の添加材(含水率2.2%)を0.2kg、さらに生石灰粉末0.8kgを添加し、混合した後、押し出し成形機により直径3cmの円柱状に圧縮成形した。なお、ゾノトライトとスチレンブタジエンゴムの混合粉末は、建材用珪酸カルシウム板の研磨粉をそのまま用いたものである。得られた成形体を105℃の熱風乾燥機に装填し、24時間乾燥し、廃棄物からなる固形燃料を得た。この固形燃料の保形性には問題なく、また、臭気もほとんど認められなかった。

0034

セメントの原料として、炭酸カルシウム100重量部、珪酸20重量部、水酸化アルミニウム10重量部、酸化第二鉄3重量部を混合粉砕し、加圧成形後、1000℃の電気炉で5時間仮焼成を行い、予備焼成物を調製した。この予備焼成物10重量部に対して、得られた固形燃料を2重量部混合粉砕し、1500℃の電気炉で7時間焼成し、セメントクリンカーを得た。得られたセメントクリンカーを100μm以下に粉砕し、化学組成をJIS−R−5202に準じて分析し、JIS−R−5210に規定されているセメントの化学組成ならびに物性の調査を行なった結果、すべての項目を満足するものであった。

0035

実施例5
実施例4で使用した可燃性廃棄物10kgを粉砕し、これに、窒素吸着法による比表面積が1g当たり50.6平方メートルを有する、ジャイロライトとガラス繊維とパルプとの重量比が90:5:5の混合物からなる粉末状の添加材(含水率3.5%)を1kg添加し、混合した後、押し出し成形機により直径3cmの円柱状に圧縮成形した。なお、上記の混合粉末は、建材用珪酸カルシウム板のくず粉末をそのまま用いたものである。得られた成形体を105℃の熱風乾燥機に装填し、24時間乾燥し、廃棄物からなる固形燃料を得た。この固形燃料の保形性には問題なく、また、臭気もほとんど認められなかった。

0036

さらに、セメントの原料として、炭酸カルシウム100重量部、珪酸20重量部、水酸化アルミニウム10重量部、酸化第二鉄3重量部を混合粉砕し、加圧成形後、1000℃の電気炉で5時間仮焼成を行い、予備焼成物を調製した。この予備焼成物10重量部に対して、得られた固形燃料を2重量部混合粉砕し、1500℃の電気炉で7時間焼成し、セメントクリンカーを得た。得られたセメントクリンカーを100μm以下に粉砕し、化学組成をJIS−R−5202に準じて分析し、JIS−R−5210に規定されているセメントの化学組成ならびに物性の調査を行なった結果、すべての項目を満足するものであった。

0037

実施例6
使用した可燃性廃棄物の組成は、紙類が25.3重量%、プラスチック類が15.1重量%、衣類が4.2重量%、金属類が0.6重量%、厨芥類が54.8重量%であり、そのうち可燃成分が70.9重量%であった。この廃棄物10kgを粉砕し、これに、含水率1.2%、窒素吸着法による比表面積が1g当たり35.6平方メートルを有する、ヒレブランダイトとガラス繊維とパルプとの重量比が85:5:10の混合物からなる粉末状の添加材(含水率2.2%)を1kg添加し、混合した後、押し出し成形機により直径3cmの円柱状に圧縮成形した。得られた成形体を105℃の熱風乾燥機に装填し、24時間乾燥し、廃棄物からなる固形燃料を得た。この固形燃料の保形性には問題なく、また、臭気もほとんど認められなかった。

0038

さらにセメントの原料として、炭酸カルシウム100重量部、珪酸20重量部、水酸化アルミニウム10重量部、酸化第二鉄3重量部を混合粉砕し、加圧成形後、1000℃の電気炉で5時間仮焼成を行い、予備焼成物を調製した。この予備焼成物10重量部に対して、得られた固形燃料を2重量部混合粉砕し、1500℃の電気炉で7時間焼成し、セメントクリンカーを得た。得られたセメントクリンカーを100μm以下に粉砕し、化学組成をJIS−R−5202に準じて分析し、JIS−R−5210に規定されているセメントの化学組成ならびに物性の調査を行なった結果、すべての項目を満足するものであった。

0039

実施例7
実施例4で使用した可燃性廃棄物10kgを粉砕し、これに、窒素吸着法による比表面積が1g当たり15.6平方メートルを有する、フォーシャジャイトと尿素樹脂との重量比が95:5の混合物からなる粉末状の添加材(含水率0.8%)を0.8kg、さらに生石灰粉末を0.2kg添加し、混合した後、押し出し成形機により直径3cmの円柱状に圧縮成形した。なお、ここで用いた混合粉末は、建材用珪酸カルシウム板のくず粉末をそのまま用いたものである。得られた成形体を105℃の熱風乾燥機に装填し、24時間乾燥し、廃棄物からなる固形燃料を得た。この固形燃料の保形性には問題なく、また、臭気もほとんど認められなかった。

0040

さらにセメントの原料として、炭酸カルシウム100重量部、珪酸20重量部、水酸化アルミニウム10重量部、酸化第二鉄3重量部を混合粉砕し、加圧成形後、1000℃の電気炉で5時間仮焼成を行い、予備焼成物を調製した。この予備焼成物10重量部に対して、得られた固形燃料を2重量部混合粉砕し、1500℃の電気炉で7時間焼成し、セメントクリンカーを得た。得られたセメントクリンカーを100μm以下に粉砕し、化学組成をJIS−R−5202に準じて分析し、JIS−R−5210に規定されているセメントの化学組成ならびに物性の調査を行なった結果、すべての項目を満足するものであった。

0041

実施例8
使用した可燃性廃棄物の組成は、紙類が26.4重量%、プラスチック類が13.1重量%、衣類が4.5重量%、金属類が0.6重量%、厨芥類が55.4重量%であり、そのうち可燃成分が71.1重量%であった。この廃棄物10kgを粉砕し、これに、含水率4.2%、窒素吸着法による比表面積が1g当たり79.5平方メートルを有する、トバモライトとゾノトライトと非晶質珪酸カルシウム水和物との重量比が30:35:35の混合物からなる粉末状の添加材(含水率0.8%)を1kg添加し、混合した後、押し出し成形機により直径3cmの円柱状に圧縮成形した。得られた成形体を105℃の熱風乾燥機に装填し、24時間乾燥し、廃棄物からなる固形燃料を得た。この固形燃料の保形性には問題なく、また、臭気もほとんど認められなかった。

0042

さらにセメントの原料として、炭酸カルシウム100重量部、珪酸20重量部、水酸化アルミニウム10重量部、酸化第二鉄3重量部を混合粉砕し、加圧成形後、1000℃の電気炉で5時間仮焼成を行い、予備焼成物を調製した。この予備焼成物10重量部に対して、得られた固形燃料を2重量部混合粉砕し、1500℃の電気炉で7時間焼成し、セメントクリンカーを得た。得られたセメントクリンカーを100μm以下に粉砕し、化学組成をJIS−R−5202に準じて分析し、JIS−R−5210に規定されているセメントの化学組成ならびに物性の調査を行なった結果、すべての項目を満足するものであった。

0043

実施例9
実施例4で使用した可燃性廃棄物10kgを粉砕し、これに、窒素吸着法による比表面積が1g当たり65.2平方メートルを有する、粒径1mm以下に粉砕した軽量気泡コンクリート(ALC)の粉粒物(含水率2.1%)を1kg添加し、混合した後、押し出し成形機により直径3cmの円柱状に圧縮成形した。得られた成形体を105℃の熱風乾燥機に装填し、24時間乾燥し、廃棄物からなる固形燃料を得た。この固形燃料の保形性には問題なく、また、臭気もほとんど認められなかった。

0044

さらにセメントの原料として、炭酸カルシウム100重量部、珪酸20重量部、水酸化アルミニウム10重量部、酸化第二鉄3重量部を混合粉砕し、加圧成形後、1000℃の電気炉で5時間仮焼成を行い、予備焼成物を調製した。この予備焼成物10重量部に対して、得られた固形燃料を2重量部混合粉砕し、1500℃の電気炉で7時間焼成し、セメントクリンカーを得た。得られたセメントクリンカーを100μm以下に粉砕し、化学組成をJIS−R−5202に準じて分析し、JIS−R−5210に規定されているセメントの化学組成ならびに物性の調査を行なった結果、すべての項目を満足するものであった。

0045

比較例1
実施例1で使用した可燃性廃棄物10kgを粉砕し、これに、生石灰粉末を1kg添加し、混合した後、押し出し成形機により直径3cmの円柱状に圧縮成形した。得られた成形体を105℃の熱風乾燥機に装填し、24時間乾燥し、廃棄物からなる固形燃料を得た。この固形燃料の保形性には問題なかったが、廃棄物の臭気が認めらた。さらにセメントの原料として、炭酸カルシウム100重量部、珪酸20重量部、水酸化アルミニウム10重量部、酸化第二鉄3重量部を混合粉砕し、加圧成形後、1000℃の電気炉で5時間仮焼成を行い、予備焼成物を調製した。この予備焼成物10重量部に対して、得られた固形燃料を2重量部混合粉砕し、1500℃の電気炉で7時間焼成し、セメントクリンカーを得た。得られたセメントクリンカーを100μm以下に粉砕し、化学組成をJIS−R−5202に準じて分析し、JIS−R−5210に規定されているセメントの化学組成ならびに物性の調査を行なった結果、安定性試験で不良判定となった。

0046

比較例2
実施例1で使用した可燃性廃棄物10kgを粉砕し、これに、窒素吸着法による比表面積が1g当たり21.6平方メートルを有するベントナイト(含水率23.0%)を1kg添加し、混合した後、押し出し成形機により直径3cmの円柱状に圧縮成形した。得られた成形体を105℃の熱風乾燥機に装填し、24時間乾燥し、廃棄物からなる固形燃料を得た。この固形燃料は乾燥後、崩壊するものが多く取扱いが困難であったが、廃棄物の臭気は認められなかった。さらにセメントの原料として、炭酸カルシウム100重量部、珪酸20重量部、水酸化アルミニウム10重量部、酸化第二鉄3重量部を混合粉砕し、加圧成形後、1000℃の電気炉で5時間仮焼成を行い、予備焼成物を調製した。この予備焼成物10重量部に対して、得られた固形燃料を2重量部混合粉砕し、1500℃の電気炉で7時間焼成し、セメントクリンカーを得た。得られたセメントクリンカーを100μm以下に粉砕し、化学組成をJIS−R−5202に準じて分析し、JIS−R−5210に規定されているセメントの化学組成ならびに物性の調査を行なった結果、添加物のベントナイトが残存してるため、強度の規定値クリアできなかった。

発明の効果

0047

上述したように、吸着性を有する珪酸カルシウム水和物を添加して製造した固形燃料は、珪酸カルシウム水和物による吸着作用により、処理施設の作業環境や固形燃料の消費施設の環境を清浄に保つことができ、しかも、製造コストの低減を可能とする。そして、その利用方法についてはセメント製造における自燃原料となり、一切の焼却灰も排出しないことから、廃棄物処理とエネルギーの再資源化を同時に達成するものである。

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