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技術 廃棄物処理剤とそれを使用した廃棄物の固化処理方法、固化生成物、透水性ブロック及び透水性ブロック用の型枠

出願人 原嶋文子原嶋友子
発明者 原嶋裕治
出願日 2004年3月17日 (16年8ヶ月経過) 出願番号 2004-076871
公開日 2004年10月28日 (16年1ヶ月経過) 公開番号 2004-298866
状態 特許登録済
技術分野 固体廃棄物の処理 汚泥処理 セメント、コンクリート、人造石、その養正 プレス成形、コンベアを利用した成形 セメント、コンクリート、人造石、その養生
主要キーワード 押圧機 粉塵抑制剤 固化生成物 強アルカリイオン水 JIS規格 マイクロメートル単位 超音波速度 電気的物性
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2004年10月28日)のものです。
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図面 (9)

課題

廃棄物をセメント固化して処理するにあたり、得られた固化生成物から廃棄物に含まれる有害物質溶出を防止すると共に、得られた固化生成物の強度を向上させることができるようにした廃棄物処理剤とそれを使用した廃棄物の固化処理方法、固化生成物、透水性ブロック及び透水性ブロック用の型枠を提供する。

解決手段

廃棄物処理剤は、水硬性物質と、粘土鉱物と、分散剤と、乳化剤と、水とを含んでいる。廃棄物処理剤に、有害物質処理剤、早強剤、凍結防止剤粉塵抑制剤劣化防止剤紫外線吸収剤粘度調整剤、pH安定剤、ガラスセラミックス繊維質補強剤からなる群から選ばれた一または二以上を含ませることもできる。廃棄物処理剤とセメントを廃棄物に加えて混練し、固化生成物を得る。

概要

背景

ゴミ焼却施設から排出される焼却灰下水道食品工業などから発生する有機汚泥金属工業などから発生する無機性汚泥河川などに堆積する有機無機混合汚泥(いわゆるヘドロ)、製油工場などから発生する廃油業務用厨房などに設置された油脂分離阻集器から発生する油状廃物等の一般廃棄物または産業廃棄物は、有害物質である重金属類、PCBまたはダイオキシン類等を含んでいる場合がある。よって、通常は、これら有害物質を溶出させないように固化し、廃棄処理する方法が採用されている。

例えば、これら有害物質を溶出させないように固化する方法として、セメントを用いる方法が提案されている。

概要

廃棄物をセメントで固化して処理するにあたり、得られた固化生成物から廃棄物に含まれる有害物質の溶出を防止すると共に、得られた固化生成物の強度を向上させることができるようにした廃棄物処理剤とそれを使用した廃棄物の固化処理方法、固化生成物、透水性ブロック及び透水性ブロック用の型枠を提供する。 廃棄物処理剤は、水硬性物質と、粘土鉱物と、分散剤と、乳化剤と、水とを含んでいる。廃棄物処理剤に、有害物質処理剤、早強剤、凍結防止剤粉塵抑制剤劣化防止剤紫外線吸収剤粘度調整剤、pH安定剤、ガラスセラミックス繊維質補強剤からなる群から選ばれた一または二以上を含ませることもできる。廃棄物処理剤とセメントを廃棄物に加えて混練し、固化生成物を得る。 なし

目的

本発明の他の目的は、廃棄物の固化処理方法で得られた透水性ブロック及びそれを製造するための型枠を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

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請求項1

廃棄物の処理に使用する廃棄物処理剤であって、水硬性物質と、粘土鉱物と、分散剤と、乳化剤と、水とを含むことを特徴とする、廃棄物処理剤。

請求項2

有害物質処理剤、早強剤、凍結防止剤粉塵抑制剤劣化防止剤紫外線吸収剤粘度調整剤、pH安定剤、ガラスセラミックス繊維質補強剤からなる群から選ばれた一または二以上を含むことを特徴とする、請求項1記載の廃棄物処理剤。

請求項3

請求項1または2記載の廃棄物処理剤とセメントを廃棄物に加えて混練することを特徴とする、廃棄物の固化処理方法

請求項4

請求項3記載の廃棄物の固化処理方法によって得られたことを特徴とする、固化生成物

請求項5

請求項3記載の廃棄物の固化処理方法によって得られた混合物または混合物を含むものを造粒し、該造粒物通気及び通水孔を備えた型枠内加圧し、固化させたことを特徴とする、透水性ブロック

請求項6

請求項5記載の透水性ブロックを製造するための型枠であって、開口部を備えた型枠本体と、該型枠本体の開口部を塞ぎ、型枠本体に充填される混合物を押圧して加圧することができる押圧体とを備えており、上記型枠本体と押圧体には多数の通気及び通水孔が設けてあることを特徴とする、透水性ブロック用の型枠。

技術分野

0001

本発明は、廃棄物処理剤とそれを使用した廃棄物の固化処理方法固化生成物透水性ブロック及び透水性ブロック用の型枠に関する。
更に詳しくは、廃棄物をセメント固化して処理するにあたり、得られた固化生成物から廃棄物に含まれる有害物質溶出を防止すると共に、得られた固化生成物の強度を向上させることができるようにしたものに関する。

背景技術

0002

ゴミ焼却施設から排出される焼却灰下水道食品工業などから発生する有機汚泥金属工業などから発生する無機性汚泥河川などに堆積する有機無機混合汚泥(いわゆるヘドロ)、製油工場などから発生する廃油業務用厨房などに設置された油脂分離阻集器から発生する油状廃物等の一般廃棄物または産業廃棄物は、有害物質である重金属類、PCBまたはダイオキシン類等を含んでいる場合がある。よって、通常は、これら有害物質を溶出させないように固化し、廃棄処理する方法が採用されている。

0003

例えば、これら有害物質を溶出させないように固化する方法として、セメントを用いる方法が提案されている。

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、単にセメントで廃棄物を固化しただけでは、雨水によって閉じ込めたはずの有害物質が溶出する問題があった。更に、廃棄物を含有することによって、固化生成物の強度を低下させてしまう等の問題もあった。

0005

(本発明の目的)
そこで本発明の目的は、廃棄物処理剤とそれを使用した廃棄物の固化処理方法であって、廃棄物をセメントで固化して処理するにあたり、得られた固化生成物から廃棄物に含まれる有害物質の溶出を防止すると共に、得られた固化生成物の強度を向上させることにある。

0006

本発明の他の目的は、廃棄物の固化処理方法によって得られた固化生成物から廃棄物に含まれる有害物質の溶出を防止し、且つ、コンクリート骨材等の二次製品として十分な強度を備えさせることにある。

0007

本発明の他の目的は、廃棄物の固化処理方法で得られた透水性ブロック及びそれを製造するための型枠を提供することにある。

課題を解決するための手段

0008

上記目的を達成するために本発明が講じた手段は次のとおりである。

0009

第1の発明にあっては、
廃棄物の処理に使用する廃棄物処理剤であって、
水硬性物質と、粘土鉱物と、分散剤と、乳化剤と、水とを含むことを特徴とする、
廃棄物処理剤である。

0010

第2の発明にあっては、
有害物質処理剤、早強剤、凍結防止剤粉塵抑制剤劣化防止剤紫外線吸収剤粘度調整剤、pH安定剤、ガラスセラミックス繊維質補強剤からなる群から選ばれた一または二以上を含むことを特徴とする、
第1の発明に係る廃棄物処理剤である。

0011

第3の発明にあっては、
第1または第2の発明に係る廃棄物処理剤とセメントと廃棄物に加えて混練することを特徴とする、
廃棄物の固化処理方法である。

0012

第4の発明にあっては、
第3の発明に係る廃棄物の固化処理方法によって得られたことを特徴とする、
固化生成物である。

0013

第5の発明にあっては、
第3の発明に係る廃棄物の固化処理方法によって得られた混合物または混合物を含むものを造粒し、該造粒物通気及び通水孔を備えた型枠内加圧し、固化させたことを特徴とする、
透水性ブロックである。

0014

本発明に係る廃棄物処理剤及び廃棄物処理剤は、廃棄物の固化処理に使用する。
対象廃棄物としては、例えば廃プラスチック類ゴム屑金属屑ガラス屑陶磁器屑建築廃材燃え殻汚泥、廃油、業務用厨房などに設置された油脂分離阻集器から発生する油状廃物(グリストラップ)、廃酸廃アルカリ紙屑木屑繊維屑動植物性残渣鉱さい動物糞尿煤塵ごみ焼却施設において発生したもの、工場の排ガスを処理して得られるもの)、これら廃棄物を処分するために処理したもの、廃エアコン、廃テレビ廃電子レンジに含まれるPCB使用部品感染症廃棄物(血液等の医療廃棄物鳥インフルエンザ牛海綿状脳症BSE)に感染した動物の死骸)廃PCB、PCB汚染物、指定下水汚泥廃石綿等を挙げることができる。これらは対象廃棄物の例示であり、他の廃棄物に使用できることは当然である。

0015

本発明によれば、下記に示す廃棄物処理剤と、セメントを廃棄物に加えて混練することにより、廃棄物を固化した固化生成物を得ることができる。これにより、固化生成物から廃棄物に含まれる有害物質が溶出することを防止すると共に、廃棄物を単にセメントで固化する場合と比べて、得られた固化生成物の強度を向上させることができる。更に使用するセメントの量を減らすことができる。この固化生成物はモルタルコンクリートなどを作る骨材としても使用できる。

0016

本発明に係る廃棄物処理剤は、水硬性物質と、粘土鉱物と、分散剤と、乳化剤と、水を含んでいる。

0017

水硬性物質としては、ポゾランクリンカー鉱物ドロマイトクリンカー鉱物等といったクリンカー鉱物の粉砕物粉砕クリンカー)や、ポルトランドセメントの主成分であるトライカルシウムシリケートアルミナセメントの主成分であるアルミン酸カルシウムカルシウムアルミネート)等を挙げることができる。
また、これらの水硬性物質に、シリカフライアッシュを混合して使用することもできる。

0018

粘土鉱物としては、ハロリサイトモンモリロナイトカオリンバイデライトマグネサイト等を挙げることができる。粘土鉱物は成形助剤として主に作用する。

0019

分散剤としては、リグニンスルホン酸塩リグニンスルホン酸石灰塩、カルシウムドデシルスルホン酸ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮合ナトリウム塩クレオソート油スルホン酸、クレオソート油スルホン酸とホルマリンの縮合物の塩等を挙げることができる。

0020

乳化剤としては、メチルセルロース等を挙げることができる。

0021

水としては、水道水蒸留水イオン交換水、塩分を含む水(例えば海水)等を挙げることができる。なお、塩分を含む水を使用した場合は、亜硝酸カルシウムを用いることにより、廃棄物の固化処理が円滑に行われる。

0022

水硬性物質、粘土鉱物、分散剤、乳化剤及び水は、上記したものに特に限定しない。

0023

更に、上記した材料の他に、有害物質処理剤、早強剤、凍結防止剤、粉塵抑制剤、劣化防止剤、紫外線吸収剤、粘度調整剤、pH安定剤、ガラスセラミックス、繊維質補強剤からなる群から選ばれた一または二以上を含んだものを廃棄物処理剤とすることもできる。これにより、各配合剤の効果を備えた付加価値が高い固化生成物を得ることができる。

0024

有害物質処理剤は、塩化カルシウムメタロチオネインフェライト、リグニンスルホン酸塩、珪酸ナトリウムカルボキシペタイン亜鉛ナトリウムストロンチウムモリブデン複合物酸化第二鉄、過マンガン酸塩次亜塩素酸ソーダキレート樹脂硝酸、テオ硫酸ソーダ酸化チタン酸化亜鉛硫酸第ニ鉄、酸化鉛グリセリン混練物、ストロンチウムとモリブデン、あるいはその他公知のものを挙げることができ、廃棄物の種類に応じてこれらを単独でまたは混同して(一または二以上)使用できる。

0025

塩化カルシウム及びメタロチオネインは、有害重金属に作用する。フェライト、リグニンスルホン酸塩及び珪酸ナトリウムは、6価クロムに作用する。カルボキシペタインは、金属イオン封鎖剤として作用するし、乳化剤や分散剤としても作用する。亜鉛ナトリウムは殺菌・解毒剤として作用する。ストロンチウム、モリブデン複合物、酸化第二鉄及び過マンガン酸塩は、水銀やセレンに作用する。次亜塩素酸ソーダは、シアンに作用する。キレート樹脂は有害重金属に作用する。硝酸は、pHを12以上に上げることによりカドミウムや鉛に作用する。テオ硫酸ソーダは脱塩素剤として作用する。酸化チタンは解毒・消臭・抗菌・浄澄作用を有する。酸化亜鉛は脱臭剤として作用する。硫酸第ニ鉄は消毒剤として作用する。酸化鉛とグリセリンの混練物は防さび剤として作用する。ストロンチウムとモリブデンは解毒剤として作用する。

0026

有害物質処理剤を加えることにより、上記したような各有害物質を化学的に安定させて処理し(無害化し)、固化生成物から有害物質の溶出をより確実に防ぐことができる。

0027

早強剤としては、亜硝酸カルシウム、ケイフッ化亜鉛、酸化カルシウム等を挙げることができる。

0028

凍結防止剤としては、亜硝酸カルシウム、アルキルジメチルクロリド酢酸カルシウム等を挙げることができる。

0029

粉塵抑制剤としては、ジエタルノールアミド、スルホン塩分肢アルギルベンゼン酸、アミドエトキシレート等を挙げることができる。

0030

劣化防止剤としては、酸化鉛とグリリンの混練物、フェノール樹脂等を挙げることができる。

0031

紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール吸収剤等を挙げることができる。

0032

粘度調整剤としては、塩化カルシウム、塩化マグネシウム等を挙げることができる。

0033

pH安定剤としては、公知のものを採用することができる。

0034

ガラスセラミックスは、結晶化ガラスやデビトロセラミックスとも称され、ガラスとして成形した後、熱処理により、外部分がマイクロメートル単位微結晶質からなるセラミックスとしたものである。成形が容易であるというガラスの利点を生かしながら、結晶化させることによって、一般的には耐熱性機械的強度電気的物性などの機能を向上させたものである。

0035

繊維質補強剤としては、ガラスウール石綿等を挙げることができる。繊維質補強剤を加えることにより、得られた固化生成物の強度を向上させることができる。

0036

なお、上記した配合剤の他、セメント補強剤増粘剤等の他のセメント配合剤を加え、これを廃棄物処理剤として使用することもできる。

0037

セメント補強剤としては、エポキシ樹脂アクリル樹脂フラン樹脂等を挙げることができる。

0038

増粘剤としては、メチルセルロース、エチルセルロースヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体、DVP、炭酸ナトリウムケイ酸ナトリウム等を挙げることができる。

0039

上記した廃棄物処理剤に加えるセメントとしては、ポルトランドセメント(普通、早強等)、シリカセメントフライアッシュセメント、あるいはそれらの組み合わせ等を挙げることができる。

0040

有害物質処理剤、早強剤、凍結防止剤、粉塵抑制剤、劣化防止剤、紫外線吸収剤、粘度調整剤、繊維質補強剤、セメント補強剤、増粘剤、セメントは、上記したものに特に限定しない。

0041

本発明に係る廃棄物の固化処理方法によって得られた混合物または混合物を含むものを造粒し、該造粒物を通気及び通水孔を備えた型枠内で加圧し、固化させることにより、透水性ブロックを得ることができる。

0042

型枠は、多数の通気及び通水孔を備えているものであれば、特にその形状を限定しない。型枠の材質は特に限定しないが、例えば鉄やステンレス等の金属や、合成樹脂硬質プラスチックなど)等を挙げることができる。

発明の効果

0043

本発明は上記構成を備え、次の効果を有する。
(a)本発明に係る廃棄物処理剤は、水硬性物質と、粘土鉱物と、分散剤と、乳化剤と、水とを含んでおり、これをセメントと共に廃棄物に加えて混練することにより、廃棄物を固化して固化生成物が得られる。これにより、固化生成物から廃棄物に含まれる有害物質の溶出防止を図ると共に、得られた固化生成物の強度を向上させる。

0044

(b)本発明に係る廃棄物処理剤は、有害物質処理剤、早強剤、凍結防止剤、粉塵抑制剤、劣化防止剤、紫外線吸収剤、粘度調整剤、pH安定剤、ガラスセラミックス、繊維質補強剤からなる群から選ばれた一または二以上を含んでいる。よって、廃棄物処理剤を使用することにより、各配合剤の効果を備えた付加価値が高い固化生成物を得ることができる。例えば有害物質処理剤を用いれば、有害物質を化学的に安定させて処理し(無害化し)、固化生成物から有害物質の溶出をより確実に防ぐことができる。

0045

(c)本発明に係る廃棄物の固化処理方法によって得られた混合物または混合物を含むものを造粒し、該造粒物を通気及び通水孔を備えた型枠内で加圧し、固化させることにより、透水性ブロックを製造することができる。

0046

(d)本発明に係る透水性ブロック用の型枠によれば、廃棄物を利用して透水性ブロックを製造することができる。

発明を実施するための最良の形態

0047

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

0048

廃棄物である焼却灰1000重量部に対して、下記配合で各材料を混練した。これを型枠に流し込み、室温で1週間程度放置して養生し、固化生成物を得た。

0049

(1)セメント:222重量部
(2)廃棄物処理剤:122重量部
(3)有害物質処理剤を含む混合物:16.65重量部
(4)増粘剤(ヒドロキシエチルセルロース):9.15重量部
(5) セメント補強剤(エポキシ樹脂) :0.44重量部

0050

まず、上記した各材料のうち、(2)の廃棄物処理剤と、(3)の有害物質処理剤を含む混合物の詳細について説明する。

0051

(廃棄物処理剤)
合計で100重量%になるように、各材料を下記の配合割合で混練した。
(2-1)水硬性物質及び粘土鉱物の混合物:8重量%
(2-2)分散剤及び乳化剤の混合物 :80重量%
(2-3) 水 :12重量%
各材料の詳細は以下のとおりである。

0052

(2-1)の水硬性物質及び粘土鉱物の混合物
合計で100重量%になるように下記配合割合で水硬性物質及び粘土鉱物を混合しながら、粉砕した。

0053

水硬性物質ポゾランクリンカー鉱物:20.0重量%
ドロマイトクリンカー鉱物:20.0重量%
粘土鉱物ハロリサイト:20.0重量%
モンモリロナイト:20.0重量%
カオリン:20.0重量%

0054

詳しくは、水硬性物質及び粘土鉱物の粉砕物100重量部に対して、エチレングリコールを5重量部の割合で加えた後、毎分120回転の粉砕ミルを用いて約72時間かけて粉砕し、約250メッシュ以下の微粉体を得た。エチレングリコールを加えることにより、円滑に微粉化することができる。

0055

そして、得られた水硬性物質及び粘土鉱物の粉砕物25重量部に対して、水を75重量部の割合で加え、これを水硬性物質及び粘土鉱物の混合物とした。

0056

(2-2)の分散剤と乳化剤の混合物
合計で100重量%になるように、下記の配合割合で混合した。混合は、各材料をそれぞれ水に溶かして水溶液としたものを最後に混ぜ合わせることで行った。
分散剤リグニンスルホン酸塩:0.3重量%
塩化カルシウム:0.3重量%
ドデシルスルホン酸:0.2重量%
乳化剤メチルセルロース:0.7重量%
水 :98.5重量%

0057

(有害物質処理剤を含む混合物)
合計で100重量%になるように、各混合物を下記の配合割合で混練した。
(3-1) 早強剤(亜硝酸カルシウム):7重量%
(3-2)助剤:19重量%
(3-3) 有害物質処理剤 :22重量%
(3-4) 水 :52重量%
上記各材料のうち、(3-2)の助剤と(3-3)の有害物質処理剤の詳細は以下の通りである。

0058

(3-2)の助剤
下記の材料を合計で100重量%になるように混練した。
凍結防止剤(亜硝酸カルシウム) :26重量%
粉塵抑制剤(ジエタルノールアミド) :11重量%
中性劣化防止剤(フェノール樹脂) :23重量%
紫外線吸収剤(ベンゾトリアゾール系吸収剤):13重量%
粘度調整剤(塩化カルシウム) :27重量%

0059

(3-3)の有害物質処理剤
下記の材料を合計で100重量%になるように混練した。
塩化カルシウム: 7重量%
メタロチオネイン:10重量%
フェライト:17重量%
カルボキシペタイン: 6重量%
ケイ酸ナトリウム:17重量%
亜鉛ナトリウム: 9重量%
塩化カルシウム :17重量%
ストロンチウムとモリブデン複合物: 7重量%
酸化第二鉄(酸化チタン) :10重量%

0060

(1)有害物質の溶出試験
以上のようにして得られた固化生成物について、昭和48年環境告示第13号試験に準じて重金属を含む有害物質の溶出試験を行った。その結果を原料である焼却灰の溶出試験結果と共に下記表1に示す。表1から明らかなとおり、焼却灰から溶出していた鉛またはその化合物六価クロム化合物は、固化生成物から検出されなかった。

0061

0062

(2)圧縮強度試験
以上のようにして得られた固化生成物を骨材(細骨材及び粗骨材)とし、更に練り混ぜ水の代わりに上記した廃棄物処理剤、有害物質処理剤を含む混合物及び増粘剤を用いてコンクリート供試体を作製し、その圧縮強度試験をJIS A 1108に準じて行った。

0063

コンクリート供試体は下記の配合で作製し、これをNo.1とした。
セメント:296重量部
細骨材(固化生成物) :780重量部
粗骨材(固化生成物) :1094重量部
水で100倍(容量換算)に希釈した廃棄物処理剤:163重量部
有害物質処理剤を含む混合物:0.326重量部
増粘剤(ヒドロキシエチルセルロース):0.147重量部

0064

また、水で200倍に希釈した廃棄物処理剤、水で300倍に希釈した廃棄物処理剤(共に容量換算)をそれぞれ用いた以外は、コンクリート供試体No.1と同じ配合でコンクリート供試体を作製し、これらをそれぞれコンクリート供試体No.2、No.3とした。

0065

更に、骨材(細骨材及び粗骨材)として天然骨材である砕石を使用し、また廃棄物処理剤、有害物質処理剤を含む混合物及び増粘剤の代わりに水を用いてコンクリート供試体を作製し、これを対照例とした。配合比は以下の通りであり、これはJIS規格標準配合である。
セメント:296重量部
細骨材(砕石) :780重量部
粗骨材(砕石) :1094重量部
水 :163重量部

0066

対照例及びコンクリート供試体No.1〜No.3の圧縮強度の結果を表2に示す。

0067

0068

表2の結果から明らかなとおり、廃棄物処理剤を使用することにより、天然骨材を用いた対照例よりも、コンクリートの強度を向上させることができる。更に、廃棄物処理剤を300倍まで希釈して使用しても、圧縮強度の著しい低下はなかった。これは、廃棄物処理剤を500倍まで希釈した場合も同じであった。

0069

(3)凍結溶解試験におけるコンクリート供試体の形状、有害物質の溶出試験、圧縮強度と静弾性係数の測定、縦波超音波伝播速度の測定
骨材として固化生成物25重量部と砕石75重量部を使用し、更に練り混ぜ水として水で50倍(容量換算)に希釈した廃棄物処理剤を用いた以外は、上記したコンクリート供試体No.1と同様にして供試体を作製し、これをNo.4とした。

0070

また、骨材として砕石のみを使用し、更に練り混ぜ水として水道水を用いた以外は、上記コンクリート供試体No.4と同様にして供試体を作製し、これを対照例とした。
詳しくは、JIS A 1132に規定された作製方法に準じて10×10×40cmの角形供試体とし、20±2℃の恒温室で2週間養生後、凍結融解試験用の硬質ゴム容器投入し、水道水を充填した。

0071

凍結溶解試験は、土木学会基準のコンクリートの凍結融解試験方法(JSCE‐G501)に準じて−18℃〜+5℃のサイクルを1日に6サイクル行った。試験は、コンクリート供試体の養生後、直ちに開始し、凍結溶解の繰り返しが300サイクルを達した時点で終了した。なお、硬質ゴム容器内の水の一部は、コンクリート供試体から溶出した有害物質の成分濃度を測定するため、凍結融解試験経過中に定期的に抜き取った。抜き取った後は、液面が一定となるように水道水を適宜補充した。

0072

3−1.凍結融解試験中のコンクリート供試体の形状
標準配合である対照例については、凍結融解試験180サイクルでコンクリート供試体の形状を留めず、崩壊した。これに対し、コンクリート供試体No.4では、凍結溶解試験終了の300サイクルまでその形状を留めた。

0073

3−2.有害物質の溶出試験
凍結融解試験の開始度、10日間隔で50日にわたって融解時に硬質ゴム容器中の水を約100mL抜き取りメンブレンフィルター孔径0.45μm)にて懸濁成分を除去した後、焼却灰に含まれていた有害物質である硼素砒素、カドミウム、全水銀、鉛、六価クロムの6項目について分析を行った。その結果を骨材の原料である焼却灰の溶出試験結果と共に下記表3に示す。

0074

0075

表3の結果から明らかなとおり、焼却灰から溶出していた有害物質は、測定終了の50日間、いずれの項目についても検出されなかった。

0076

3−3.圧縮強度と静弾性係数の測定
材齢28日におけるコンクリート供試体の圧縮強度と静弾性係数をJIS A1132、JIS A1149に準じて測定した。その結果を表4に示す。

0077

0078

表4の結果から明らかなとおり、圧縮強度と静弾性係数は、標準配合である対照例よりも大きい結果が得られた。

0079

3−4.縦波超音波の伝播速度の測定
凍結融解の繰り返しによってコンクリート供試体が受けた損傷度を定量的に評価するために、縦波超音波の伝播速度を測定した。測定には、超音波非破壊試験機(東京三和商工株式会社製のSIT−021型)を使用した。

0080

その結果、図1に示すような超音波速度低下傾向が認められた。超音波の伝播速度は、一般に弾性波伝播媒体である材料の動的剛性に依存している。標準配合である対照例では、凍結融解繰り返しにより急速に損傷を受けていることが確認できた。これに対し、コンクリート供試体No.4では、凍結融解繰り返し300サイクルに対し、10%以内の剛性低下に留まることが確認できた。

0081

廃棄物処理剤を構成する(2-1)の水硬性物質及び粘土鉱物の混合物以外は、実施例1と同じ材料、配合比、製造方法によって固化生成物を得た。

0082

(2-1)の水硬性物質及び粘土鉱物の混合物
合計で100重量%になるように、各材料を下記配合割合で混練し、目的とする水硬性物質及び粘土鉱物の混合物を得た。
水硬性物質ポゾランクリンカー鉱物:2.86重量%
ドロマイトクリンカー鉱物:2.44重量%
ガラスセラミックス(商品名「ハイセラム」、米国 Corning社製)
:3.26重量%
ガラスウール:2.04重量%
粘土鉱物ハロリサイト:4.08重量%
モンモリロナイト:1.63重量%
カオリン:1.63重量%
玄武岩(水玄武岩) :2.44重量%
リン酸ナトリウム:4.08重量%
強アルカリイオン水溶液水酸化ナトリウム水溶液):75.54重量%

0083

(有害物質の溶出試験及び圧縮強度試験)
得られた固化生成物について、実施例1と同様にして有害物質の溶出試験及び圧縮強度試験を行ったところ、固化生成物からの有害物質の溶出は検出されず、また標準配合の対照例に比べて圧縮強度が高い結果が得られた。
これは、ヘドロやグリストラップ等の他の廃棄物の固化についても同様であった。

0084

廃棄物処理剤を構成する(2-1)の水硬性物質及び粘土鉱物の混合物の以外は、実施例1と同じ材料、配合比、製造方法によって固化生成物を得た。

0085

即ち、合計で100重量%になるように、下記配合割合で水硬性物質及び粘土鉱物を混合しながら、粉砕した。その後、実施例1と同様に、合計100重量部に対してエチレングリコールを5重量部の割合で加えた後、粉砕ミルを用いて粉砕し、この粉砕物25重量部に対して水を75重量部の割合で加え、目的とする水硬性物質及び粘土鉱物の混合物を得た。

0086

(2-1)の水硬性物質及び粘土鉱物の混合物
水硬性物質トライカルシウムシリケート:10.0重量%
アルミン酸カルシウム:10.0重量%
シリカ:15.0重量%
フライアッシュ:10.0重量%
粘土鉱物バイデライト:10.0重量%
ハロリサイト:10.0重量%
マグネサイト:15.0重量%
カオリン:20.0重量%

0087

(有害物質の溶出試験及び圧縮強度試験)
得られた固化生成物について、実施例1と同様にして有害物質の溶出試験及び圧縮強度試験を行ったところ、固化生成物からの有害物質の溶出は検出されず、また標準配合の対照例に比べて圧縮強度が高い結果が得られた。

0088

図2は、透水性ブロックの製造に使用するためのノズルを示す斜視説明図、
図3は、本発明に係る透水性ブロック用の型枠の一実施の形態を示す斜視説明図、
図4は、図3に示す型枠で製造した透水性ブロックを示す斜視説明図である。

0089

実施例2と同じ配合で、焼却灰に、セメント、廃棄物処理剤、有害物質処理剤を含む混合物、増粘剤、セメント補強剤を加え、混練した。この混合物を、先端に多数の孔101が開いたノズル10(図2参照)を用いて押し出し、それと共に、押し出された混合物をカッター等の切断刃所要の大きさ(粒径2.5〜40mm)に切断した。切断して得られた混合物を振動機等を用いて振動を加え、造粒した。このようにして得られた造粒物を6時間〜1週間程度養生し、骨材とした。

0090

次いで、この骨材1874重量部に対して、セメント148重量部、廃棄物処理剤163重量部、有害物質処理剤を含む混合物0.326重量部、増粘剤0.1467重量部を加えて混練し、この混合物を下記の型枠本体2(図3参照)に流し込む。上記材料の種類は、実施例2と同じである。

0091

図3を参照して、型枠1を説明する。
型枠1は、開口部21を備えた断面長方形状の型枠本体2を備えている。型枠本体2の開口部21は、平面視長方形状押圧板3で塞ぐことができる。押圧板3は、型枠本体2に充填された混合物を押圧して加圧することができる。押圧板3の面積は、開口部21のそれよりもやや小さく、型枠本体2の内側面に沿って上下動させることができる。型枠本体2の側面部と底面部及び押圧板3には、直径が2〜5mmの通気及び通水孔4が多数貫通して設けてある。

0092

以上説明した型枠本体2に、骨材を含む上記混合物を流し込みながら、振動機等で振動を加え、混合物を型枠本体2に密に充填していった。押圧板3で開口部21を塞ぎ、押圧機等で押圧板3を押圧した。これにより、充填された混合物に含まれる余分なセメントや水を通気及び通水孔4から外に排出した。

0093

型枠1内の混合物がある程度固化したら、型枠1内から取り出した。そして、室温で1週間程度放置して養生し、透水性ブロック5(図4参照)を得た。

0094

図5は、本発明に係る透水性ブロック用の型枠の他の実施の形態を示す斜視説明図、
図6は、図5に示す型枠で得られた透水性ブロックを示す斜視説明図である。

0095

実施例3と同様にして、廃棄物から得られた骨材から透水性ブロックの原料である混合物を得た。この混合物を下記の型枠本体2a(図5参照)に流し込んだ。

0096

図5を参照して、型枠1aを説明する。
型枠1aは、実施例2で説明した型枠1(図3参照)と形状が異なるだけで、その基本構造は同じか大体同じである。型枠1aは、円形の開口部21aを備えた有底円筒状(一端側が塞がれた筒状)の型枠本体2aを有している。開口部21aは、型枠本体2aに充填される混合物を押圧して加圧可能な平面視円形の押圧板3aで塞ぐことができる。

0097

型枠本体2aの側面部と底面部及び押圧板3aには、直径が2〜5mmの通気及び通水孔4が多数貫通して設けてある。その他の構造は、実施例4で説明した型枠1(図3参照)と同じか大体同じであるため、説明を省略する。

0098

実施例4と同じ手順で、型枠1aに造粒された骨材を含む混合物を流し込み、固化させることで、円柱形状の透水性ブロック5a(図6参照)を得た。

0099

図7は、本発明に係る透水性ブロック用の型枠の更に他の実施の形態を示す斜視説明図、
図8は、型枠本体に押圧体を嵌め入れた状態を説明するための図7のI−I部分に対応する断面を示す概略説明図、
図9は、図7の型枠で得られた透水性ブロックを示す斜視説明図である。

0100

実施例3と同様にして、廃棄物から得られた骨材から透水性ブロックの原料である混合物を得た。この混合物を下記の型枠本体2b(図7参照)に投入した。

0101

図7を参照して、型枠1bを説明する。
型枠1bを使用することにより、図9に示すような、軸心方向貫通孔51を有する円柱状の透水性ブロック5bを成形することができる。

0102

図7に示す型枠1bは、開口部21bを備えた略円筒状の型枠本体2bを有している。型枠本体2bの底面部のほぼ中央には、円形状の開口部22が形成されている。開口部22には、押圧体3bの棒状の突部である挿入部31を嵌め入れることができる。

0103

型枠本体2bの開口部21bは、上記した棒状の挿入部31を備えた押圧体3bで塞ぐことができる。押圧体3bは、型枠本体2bに充填される混合物を押圧して加圧することができる大きさで形成されている。型枠本体2bの側面部と底面部及び押圧板3bには、直径が2〜5mmの通気及び通水孔4が多数貫通して設けてある。押圧体3bにも同様に通気及び通水孔4が多数貫通して設けてある。

0104

図8を参照する。
以上説明した型枠本体2bの開口部22に、押圧体3bの挿入部31を嵌め入れる。そして、押圧体3bと型枠本体2bの隙間から廃棄物から得られた骨材を含む混合物を密に充填する。その後、実施例4と同様に、押圧機等で押圧体3bを押圧して余分なセメントや水を通気及び通水孔4から外へ排出する。その後は同様に、型枠1bから取り出して養生することにより、軸心部に貫通孔51を有する円柱状の透水性ブロック5b(図9参照)を得た。

0105

なお、本明細書で使用している用語と表現はあくまで説明上のものであって、限定的なものではなく、上記用語、表現と等価の用語、表現を除外するものではない。また、本発明は図示の実施例に限定されるものではなく、技術思想の範囲内において種々の変形が可能である。

図面の簡単な説明

0106

縦波超音波の伝播速度の測定結果を示すグラフ
透水性ブロックの製造に使用するためのノズルを示す斜視説明図。
本発明に係る透水性ブロック用の型枠の一実施の形態を示す斜視説明図。
図3に示す型枠で製造した透水性ブロックを示す斜視説明図。
本発明に係る透水性ブロック用の型枠の他の実施の形態を示す斜視説明図。
図5に示す型枠で得られた透水性ブロックを示す斜視説明図。
本発明に係る透水性ブロック用の型枠の他の実施の形態を示す斜視説明図。
型枠本体に蓋体を嵌め入れた状態を説明するための図7のI−I部分に対応する断面を示す概略説明図。
図7の型枠で得られた透水性ブロックを示す斜視説明図。

符号の説明

0107

1,1a,1b型枠
2,2a,2b 型枠本体
3,3a,3b押圧体
4通気及び通水孔
5,5a,5b透水性ブロック
10ノズル
21,21a,21b 開口部
22 開口部
31 挿入部
51貫通孔
101 孔

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