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JPH05262890A - 廃棄物から成る建築材料として使用可能な、生態系を害さない廃棄物処理生成物およびこの廃棄物処理生成物を造るための方法 - Google Patents

廃棄物から成る建築材料として使用可能な、生態系を害さない廃棄物処理生成物およびこの廃棄物処理生成物を造るための方法

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JPH05262890A
JPH05262890A JP33626292A JP33626292A JPH05262890A JP H05262890 A JPH05262890 A JP H05262890A JP 33626292 A JP33626292 A JP 33626292A JP 33626292 A JP33626292 A JP 33626292A JP H05262890 A JPH05262890 A JP H05262890A
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JP
Japan
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waste
waste treatment
treatment product
product
reaction
Prior art date
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Application number
JP33626292A
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English (en)
Inventor
Harald Kremnitz
ハラルト・クレムニッツ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 廃棄物から成る建築材料として使用可能
な、生態系を害さない廃棄物処理生成物およびこの廃棄
物処理生成物を造るための方法を提供すること。 【構成】 廃棄物処理生成物が３０〜８０重量％の有機
物質を含んでおり、６５分以上の耐燃焼性を有してい
る、この廃棄物処理生成物を造るため廃棄物をイソシア
ネート、石灰、第二鉄塩と第三鉄塩並びにポリオール或
いはこれらを含んでいてかつ場合によっては同様に廃棄
物であってもよい材料と混合し、３５０℃以下の温度と
３５０バール以下の圧力で反応させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、廃棄物から成る建築材
料として使用可能な、生態系を害さない廃棄物処理生成
物およびこの廃棄物処理生成物を造るための方法に関す
る。
【０００２】更に本発明は、上記の廃棄物処理生成物を
造るための方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】専門誌から汚泥、塵芥、特殊塵芥と産業
廃棄物を処理するための色々な方法が知られている。し
かし従来適用されている方法は程度の差こそあれ大部分
が環境に対して大きな欠点を有している。
【０００４】即ち、例えば牧草地肥料、草地肥料として
使用する場合汚泥の装入は、これがホルモンを阻害しか
つその薬物性の残余物質、化学殺虫剤、炭化水素等によ
る阻害により、雌牛の不妊を招く。
【０００５】家庭から出る塵芥の現今行われている焼却
の際、灰以外に有害な廃ガスが生じ、この廃ガスは環境
に放出されるか或いは煙道ガス浄化設備で捕集される。
しかし、場合によっては行われる煙道ガス浄化の際もま
た処理しがたい廃棄物が発生する。
【０００６】公知の多くの方法は部分的な解決策でしか
なく、また廃棄物の量の縮小を目的としており、その際
生じる残余物質内の有害物質による阻害は通常数倍も増
大する。
【０００７】有効に再使用可能な材料は通常材料の特性
に応じて収集された場合にのみ、並びに多くの労力を費
やして回収可能である（例えばガラスのリサイクルとア
ルミニウムのリサイクルの目的で）。分別されていない
廃棄物を、処理しにくい残渣を再度発生させることな
く、再使用可能な、生態系を壊さない形へ変えることは
極めて望ましいことである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、例え
ば建築材料として使用可能な、生態系を壊さない廃棄物
処理生成物を提供することである。
【０００９】更に本発明の課題は、上記の廃棄物処理生
成物を造るための方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、本発明に
より、廃棄物処理生成物が３０〜８０重量％の有機物質
を含んでおり、６５分以上の耐燃焼性を有していること
によって解決される。
【００１１】また上記の廃棄物処理生成物を造る方法の
特徴とするところは、廃棄物をイソシアネート、石灰、
第二鉄塩と第三鉄塩並びにポリオール或いはこれらを含
んでいてかつ場合によっては同様に廃棄物であってもよ
い材料と混合し、３５０℃以下の温度と３５０バール以
下の圧力で反応させることである。
【００１２】本発明による廃棄物処理生成物は極めて多
方面に使用可能であり、例えば地上建設工事および地下
建設工事に、水工および排水工、造園作業および土地完
了工事およびスポーツ施設工事において、単独で或いは
他の工作材料との積層材料として使用することが可能で
ある。これらの廃棄物処理生成物は例えば道路構築およ
びスポーツ設備建設におけるフイルタ材料および基礎材
料として、断熱材料および／または防音材料、耐水性の
下水網、一体成形煉瓦、排水板、内壁および外壁、填隙
絶縁材料、流し打ち叩き床および燃焼保護板としての構
築材料、外漆喰および内漆喰としておよびその他色々な
目的に使用することができる。
【００１３】出発材料（廃棄物）が有害物質を含んだ高
い阻害性を有しているにもかかわらず、本発明による廃
棄物処理生成物は生態系を全く害さない。何故なら有機
性の有害物質がその中において結合しているか或いは無
害な形に変えられて存在しており、重金属は殆ど完全に
不働化されており、従って現今行われている方法〔１９
９０年１０月にＴＶＡ（ドイツ連邦共和国技術試験所）
により行われた溶離テスト−不活性物質〕によっては、
本発明による生成物からは、従来の『清浄な』出発材料
から造られた建築材料におけるよりも僅かな重金属が抽
出されたに過ぎない。
【００１４】既に述べたように、本発明の他の課題は、
廃棄物から本発明による廃棄物処理生成物を造る方法を
提供することである。出発物質として使用可能な廃棄物
の種類は極めて多様である。通常は、汚泥、浮遊選鉱に
おける残渣物、家庭塵芥、包装材料廃棄物、汚染された
土壌、産業用濾過残渣物、建設現場の瓦礫、残余化学薬
品、糞尿および他の農作業における廃棄物が使用され、
この際この方法において使用される出発物質はこれらの
出発物質に限らない。処理すべき廃棄物は以下において
二次原料と称する。
【００１５】これらの出発物質に処理工程の間添加物質
が添加される。これらの添加物質は二つの群、即ちキャ
リヤー物質或いは基礎化学物質と調整化学物質或いは一
次材料に分割される。
【００１６】添加物質としては同様に特殊な廃棄物を使
用することができ、従って純粋な化学物質もしく材料の
量は著しく、通常二次原料の量に対して約７重量％に低
減される。購入できる純粋な材料物質の使用量の低減に
より、廃棄物処理生成物は更に廉価となる。
【００１７】これらの添加物質が十分な量で準備可能で
ある限り、専ら廃棄物質を使用して作業を行うことが可
能であることは自明のことである。添加物質のソースと
しては純粋な化学物質以外に廃棄物、例えば不凍剤（グ
リコーレン）の廃棄物、アルコール製造から出る廃棄
物、油の廃棄物、油誘導体の廃棄物、精製作業からでる
廃棄物（特殊なポリオールと尿素）、ポリオール−水−
混合物質の廃棄物、例えば染料製造から出る廃棄物、或
るエステル−組成物質、ポリウレタン、イソシアネート
と鉄塩化物が適している。
【００１８】ハロゲン化炭化水素もしくその二次生成
物、例えば市販名『Ｆｒｅｏｎ』と称されているフッ素
−塩素−炭化水素を使用することが可能である。ハロゲ
ン含有物質（Ｆｒｅｏｎ、ダイオキシン、ＰＣＢ等）を
使用する際は、第一の反応工程の直前に放射線照射、例
えば１３７コバルト或いは有利には６０コバルト照射し
て処理を行う。これらのラジオアイソトープから放出さ
れるγ−放射線によりハロゲン類は少なくとも一つの部
分的に有機物質から除去される。この先立って行われる
反応は第一段階の反応工程に好都合な影響を与える。
【００１９】廃棄物をその供給の段階で前もって分析
し、この分析に相応して色々なボックスおよび容器に貯
蔵するのが有利である。この分析の際、（１９９０年１
０月にＴＶＡにより行われた試験により）金属以外に有
機成分を含んでいる炭化水素、また場合によってはダイ
オキシン、ホオルムアルデヒドおよび類似物質も検出さ
れる。金属含有率が高い場合、処理以前に例えば湿式冶
金法により金属を回収するのが有利である。
【００２０】廃棄物の処理は特に図に示した方法で行わ
れ、この方法においてこれらの前分別された材料Ｉは所
望の最終生成物のための調合と先に行われる分析とに基
づいて設備領域に送られ、必要な場合は粉砕および相互
の混合が行われる。処理されるべき二次原料の混合が行
われた後、この二次原料は後混合容器に達し、この二次
混合容器内で第一の基礎化学物質ＩＩ並びにイソシアネ
ートが添加混合される。
【００２１】イソシアネートは極めて重要な成分であ
る。何故なら、含有されている尿酸、アンモニア、ホル
モン（汚泥および腐植土から成る）並びに有機物質およ
び医薬物質の残渣物のような不都合な物質と反応し、従
ってこれらの物質が引続き結合されるか、或いは無害な
化合物に変えられるかである。更に、これらの反応生成
物、並びに未だ反応していないイソシアネートとポリオ
ール間の後に形成される反応生成物は最終生成物として
十分に優れた性質を有する所望の合成物質組成にとって
重要な素材である。
【００２２】従って、イソシアネートが出発混合物質内
に０，３容量％の全量で存在している必要がある。第一
に反応段階に先立って分析に応じて二次原料混合物質に
添加される、もしくは添加されなければならない他の物
質は、セメント、石膏、ベントナイト、粘板岩、燃焼設
備から得られるスラッジ、腐植質土、砂、色々な種類の
沈土、藁、葦および樹皮であり、この場合石灰、特に生
石灰或いは消石灰の添加が必要である。
【００２３】第一の反応段階（反応段階Ｉ）において、
少なくとも上記の物質の若干を含有している混合物は約
１２のｐＨ−値と８０〜１００℃の温度および５０〜１
５０バールの圧力で少なくとも一つの１〜１５分間反応
に置かれる。この反応段階において、結晶性領域を有す
る固い造形物が形成される（＝予備衛生処理段階と中和
段階）。
【００２４】次の方法工程において、調整化学物質が二
段階で添加されることにより反応混合物の調整が行われ
る。第一の段階において調整化学物質として、第二鉄塩
と第三鉄塩、および必要な場合は水酸化アルミニウム、
ホウ酸、テトラホウ酸ナトリウム、塩酸、アルコール、
酢酸、苛性ソーダ溶液、酵素類、セルロース、硫黄（特
に精製硫黄＝不純化された元素硫黄）、腐植酸、気孔を
形成する添加物が添加される。この段階でいかなる場合
にあってもイソシアネートの配量による後添加が行われ
る。これらの添加物質が第一の反応工程から得られた生
成物と混合された後、別個にポリオール（Ｎ）が添加さ
れる。このポリオールは脂肪酸、植物性および／または
動物性油および／または鉱物油、炭化水素並びにイソシ
アネートと反応する。ポリオールとのこれまで反応しな
かったイソシアネートとの発熱性の反応により、温度は
約１００〜１５０℃に上昇する。この際、繊維結合して
いる予造形が達せられる。主反応ＩＩは一般にこの温度
と１００〜２５０バールの圧力と中性のｐＨ−値で行わ
れ、その際高粘性の懸濁液が予備形成されたプレス物質
に変わる。
【００２５】この変化が行われた後、試験の枠内におい
てプレス物質の性質の調整が行われる。その際試料は造
形状態が解明される。即ち試料は砕かれ、細片にされ
る。この試料が要件を満たしていない場合、主反応ＩＩ
の生成物は全体的に造形状態が明らかにされ、反応純化
に或いは第一の反応段階に戻される。試験の結果が良好
であった場合は、生成物は完全造形段階に供される。
【００２６】完全造形段階において、高温（１５０〜２
５０℃）かつ高圧（１５０〜３５０バール）で所望の固
化した造形が達せられる。生成物が時折主反応ＩＩの後
所望の性質を備えることが分かった。この場合完全造形
を行わなくてもよい。
【００２７】反応段階Ｉにおいて既に材料の衛生上の純
化が開始され、これは大抵反応段階ＩＩの後に完了して
いる。もちろん確実を期すため、完全造形後更に後反応
段階ＩＩＩが行われ、この反応段階において生成物は残
った反応温度を利用して、かつ僅かな超過圧の下に中間
貯蔵される。
【００２８】引続き行われる最終調節により、生成物を
次の処理工程に供給するかどうか、或いは二次原料とし
てプロセスをもう一度通過させるかが決定される。通常
の作業が行われる（全部の）混合範囲は以下の通りであ
る： 二次物質 カートン、スチロール、可塑性物質 ０〜２０容量％ 汚泥（ＴＳ ２５％）１ ０〜４０容量％ スラッジ、濾過塵埃、飛灰 ０〜３０容量％ 家庭塵芥 ０〜５０容量％ 合計 最小 ２０容量％ 他の廃棄物 最大 ６０容量％ 危険な金属含有量 １〜５０ｇ／ｋｇ 有機成分 約３０〜９５容量％ 添加物質 イソシアネート ０，２〜０，７容量％ 基礎化学物質 ２ 〜 １０ 容量％ 調整化学物質 ０，２〜１，１容量％ ポリオール ２ 〜 ７ 容量％ 1 ＴＳ＝乾燥物質 技術的に方法は、各々のプロセス段階が必要に応じて調
整し得るように行われる（フローシート参照）。一段階
方法により適当に延長した反応時間並びに適合した圧力
と温度の条件で全く使用可能な生成物が得られることが
分かった。この一段階方法においてしばしば３５０℃の
温度が達せられる。
【００２９】多段階方法も一段階方法も、高温にもかか
わらず、例えば発生するアンモニアによる臭気による害
は確認されなかった。添加物、温度および圧力を変える
ことにより、本発明による建築材料の性質をその都度の
使用目的の要件に合わせることができ、また最適化する
ことができる。例えば圧力の低減は造形材料の著しい膨
じんを誘起し、従って弾性的な生成物が得られる。
【００３０】仕上がった生成物にあっては、重金属とダ
イオキシンおよびホルムアルデヒドのような有機有害物
質は現今行われているテスト方法で基準以下の量でしか
確認されるに過ぎない。
【００３１】以下に実施例により本発明による方法を詳
しく説明する。
【００３２】
【実施例】 防火板の製造方法の例 二次材料 カートン、スチロール、可塑性物質 約 ２０容量％ 汚泥（ＴＳ ２５％）１ 約 ３０容量％ スラッジ、濾過塵埃、飛灰 約 ２０容量％ 家庭塵芥 約 ２０容量％ 二次材料の分析： 金属：（Ｃｕ，Ｐｂ，Ｈｇ，Ｃａ， Ｆｅ，Ｚｎ，Ｍｎ，Ｃｒ， Ｎｉ） ２５ｇ／ｋｇ 有機成分 ７５〜８０容量％ 添加物質 イソシアネート 約 ０，３容量％ 基礎物質 −セメント −ＣａＯ 約 ７，０容量％ 調整化学物質 −酸類（ｐＨ約７以下） ０，５〜０，８容量％ −第一鉄塩化物 と第二鉄塩化物 ０，２〜０，３容量％ ポリオール ３容量％
【００３３】
【発明の効果】本発明による廃棄物処理生成物の利点
は、この廃棄物処理生成物を多様な使用のための有効な
建築材料にする、その組成および構造によって条件付け
られる性質を有していることのみならず、生態系を害さ
ない処理が行われることである。本発明による廃棄物処
理生成物は、特殊塵芥貯蔵所に貯蔵される廃棄物が本発
明による廃棄物処理生成物として再使用した後、通常の
塵芥貯蔵所に貯蔵することが可能であり、その都度同様
に本発明の対象である方法により再び新な価値を有する
建築材料とに変換することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明による建築材料の製造工程を示す
フローシートである。
【符号の説明】
Ｉ 処理すべき物質（廃棄物、二次原料） ＩＩ キャリヤー物質（基礎化学物質） ＩＩＩ 調整物質（一次物質） ＩＶ ポリオール Ａ−Ｅ 分析試験 １−７ プロセス進行方向でのユニット結合導管 ８−１０ 戻し導管 １１−１４ ユニット結合導管 １５ 反応分岐部 １６−１８ プロセス進行方向での移送路 １９ 戻し導管 ２０ 次位の処理のための移送路（機械的）

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 廃棄物から成る建築材料として使用可能
    な、生態系を害さない廃棄物処理生成物において、この
    廃棄物処理生成物が３０〜８０重量％の有機物質を含ん
    でおり、６５分以上の耐燃焼性を有していることを特徴
    とする廃棄物処理生成物。
  2. 【請求項２】 この廃棄物処理生成物が、１９９０年１
    ２月１０日にＴＶＡにより行われた『溶離物質テスト』
    にあって不活性物質である以下の量でかつ不活性物質と
    しての限界で重金属を含んでいることを特徴とする請求
    項１に記載の廃棄物処理生成物。
  3. 【請求項３】 この廃棄物処理生成物が他の廃棄物処理
    生成物から成るか或いはこれを含んでいるか、或いは新
    しい材料を含んでいる積層体であることを特徴とする請
    求項１或いは２に記載の廃棄物処理生成物。
  4. 【請求項４】 廃棄物から成る建築材料として使用可能
    な、生態系を害さない廃棄物処理生成物を造るための方
    法において、廃棄物をイソシアネート、石灰、第二鉄塩
    と第三鉄塩並びにポリオール或いはこれらを含んでいて
    かつ場合によっては同様に廃棄物であってもよい材料と
    混合し、３５０℃以下の温度と３５０バール以下の圧力
    で反応させることを特徴とする廃棄物から成る建築材料
    として使用可能な、生態系を害さない廃棄物処理生成物
    を造るための方法。
  5. 【請求項５】 更にキャリヤー物質と調整化学物質を添
    加することを特徴とする請求項４に記載の方法。
  6. 【請求項６】 反応を以下の反応工程に分割して、即ち ａ）廃棄物をイソシアネート、石灰および場合によって
    は他のキャリヤー物質と混合し、８０〜１００℃の温度
    と５０〜１５０バールの圧力で反応させ、その後、 ｂ）反応工程ａ）から得られた生成物を第二鉄塩と第三
    鉄塩並びに場合によっては他の一種或いは多種類の調整
    化学物質と混合し、その後ポリオールを添加し、混合物
    を１００〜１５０℃の温度および１００〜２５０バール
    の圧力で予備成形し、そして、 ｃ）方法工程ｂ）から得られたこの予備成形された生成
    物を１５０〜２５０℃の温度および１５０〜３５０バー
    ルの圧力で最終固化させ、 反応工程で行うことを特徴とする請求項４或いは５に記
    載の方法。
  7. 【請求項７】 キャリヤー物質をセメント、石膏、ベン
    トナイト、粘板岩、燃焼設備から得られるスラッジ、腐
    植質土、砂、色々な種類の沈土、藁、葦および樹皮を含
    む群から選択することを特徴とする請求項５或いは６に
    記載の方法。
  8. 【請求項８】 調整化学物質を水酸化アルミニウム、ホ
    ウ酸、テトラホウ酸ナトリウム、塩酸、アルコール、酢
    酸、苛性ソーダ溶液、酵素類、セルロース、硫黄、腐植
    酸、気孔を形成する添加物およびイソシアネートを含む
    群から選択することを特徴とする請求項５から７までの
    いずれか一つに記載の方法。
  9. 【請求項９】 ハロゲン、特に塩素を含む廃棄物を第一
    の反応工程以前にγ−光線を、特に６０コバルトを照射
    して処理することを特徴とする請求項４から８までのい
    ずれか一つに記載の方法。
  10. 【請求項１０】 生成物を方法工程の少なくとも一つの
    位置で分析すること、生成物を任意の、既に行われた段
    階に戻すか或いは任意の未だ行われていない段階に更に
    送ることを特徴とする請求項４から９までのいずれか一
    つに記載の方法。
  11. 【請求項１１】 反応工程ａ）からｃ）で得られた生成
    物を建築材料或いは工作材料として使用することを特徴
    とする請求項４に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 反応工程ａ）からｃ）で得られた生成
    物を道路構築およびスポーツ設備建設におけるフイルタ
    材料および基礎材料として、断熱材料および／または防
    音材料、耐水性の下水網、一体成形煉瓦、排水板、内壁
    および外壁、填隙絶縁材料、流し打ち叩き床および燃焼
    保護板としての構築材料、外漆喰および内漆喰として使
    用することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
JP33626292A 1991-12-20 1992-12-16 廃棄物から成る建築材料として使用可能な、生態系を害さない廃棄物処理生成物およびこの廃棄物処理生成物を造るための方法 Pending JPH05262890A (ja)

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