JPH09227180A - フリーライムを含む汚泥の処理方法 - Google Patents
フリーライムを含む汚泥の処理方法Info
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/02—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
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Abstract
造することができると共に、フライアッシュを利用し
て、バラスや砂の崩壊風化による微粉を飛散する粉塵公
害や、運搬等の取扱性が困難となるのを防止することが
でき、この結果、フリーライムを含む汚泥やフライアッ
シュを路盤材等の土木用骨材等に有効活用することがで
きるフリーライムを含む汚泥の処理方法を提供する。 【解決手段】 フリーライムを含む汚泥にフライアッシ
ュを添加して脱水する脱水工程と、脱水工程で生成され
た脱水ケーキを養生固化する養生工程と、養生工程で養
生固化された脱水ケーキをバラス状に粗砕する粗砕工程
とを有する。
Description
む汚泥(又は単に汚泥という)から、バラス(又は粗骨
材という)や、砂(又は細骨材という)を製造すること
ができると共に、製鉄所や石炭火力発電所等から発生す
るフライアッシュ(又は石炭灰という)を利用して、前
記により製造されたバラスや砂の自己崩壊を防止するこ
とができるフリーライムを含む汚泥の処理方法に関す
る。
処理方法が種々研究されている。例えば、製鉄所から発
生する製鋼スラグを湿式処理して製造されたスラッジ状
(又はヘドロ状という)のスラグ汚泥(又は単にスラッ
ジという)を脱水して生成された脱水ケーキを埋め立て
材等に有効利用する方法が提案されている。
ーキ中に水分が含まれた状態では、“べたべた”して運
搬等の取扱が困難であるという問題点があった。また、
脱水ケーキが乾燥すると、該脱水ケーキ中の遊離石灰
(又はフリーの石灰(CaO)、以下フリーライムとい
う)が水分や空気中の炭酸ガス(CO2 )と反応して、
脱水ケーキが膨張破壊するという問題点があった。一
方、製鉄所や石炭火力発電所等では石炭を燃焼している
が、その際、発生する石炭灰(ボトムアッシュやフライ
アッシュ)の処分に苦慮しているという問題点があっ
た。
もので、製鉄所から発生する製鋼スラグ等から生成され
たフリーライムを含む汚泥から粗骨材や細骨材を製造す
ることができると共に、製鉄所や石炭火力発電所等から
発生するフライアッシュを利用して、粗骨材や細骨材が
崩壊風化して微粉を飛散する粉塵公害が生じたり、運搬
等の取扱性が困難となるのを防止することができ、この
結果、フリーライムを含む汚泥やフライアッシュを路盤
材等の土木用骨材等に容易に有効活用することができる
フリーライムを含む汚泥の処理方法を提供することを目
的とする。
記載のフリーライムを含む汚泥の処理方法は、フリーラ
イムを含む汚泥にフライアッシュを添加して脱水する脱
水工程と、前記脱水工程で生成された脱水ケーキを養生
固化する養生工程と、前記養生工程で処理された脱水ケ
ーキをバラス状に破砕する破砕工程とを有する。一方、
請求項2記載のフリーライムを含む汚泥の処理方法は、
フリーライムを含む汚泥にフライアッシュを添加して脱
水する脱水工程と、前記脱水工程で生成された脱水ケー
キを砂状の小粒物に造粒する造粒工程と、前記造粒工程
で処理された小粒物を養生固化する養生工程とを有す
る。
2 :以下シリカという)を含めば、高温燃焼法や低温燃
焼法で得られたもの等、種々のものを使用することがで
きるが、なるべくフリーライムを含まないものが望まし
い。これは、汚泥中のフリーライムがフライアッシュ中
のシリカとポゾラン反応を生ぜずに残留した場合、該残
留フリーライムを含むバラスや砂を路盤材に使用したと
き、降雨時の水分や地盤中の水分と反応してアルカリ分
が流出するからである。
攪拌されるのが望ましい。汚泥とフライアッシュを均一
に混ぜ合わせることができるので、ポゾラン反応を均一
に生じさせることができるからである。また、バラスや
砂の大きさは、特に規定されず、例えば、バラスは最大
寸法(又は最大直径という)が約5mmを越えるもの、
また、砂は最大寸法が約5mm以下のもの等を製造して
もよい。なお、本発明の方法で生成されたバラスや砂
は、埋め立て材の他、コンクリート用の骨材や路盤材等
の土木用骨材等、種々のものに使用することができる。
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。なお、各実施の形態につき同様な構
成については同一の符号を付して説明を省略する。
を含む汚泥の処理方法は、まず、図1(a)に示すよう
に、製鉄所から発生する溶銑予備処理スラグ等の製鋼ス
ラグを油圧ブレーカ等のブレーカで適当な大きさに粗砕
した後、ジョークラッシャーで最大寸法約40〜50m
m程度まで粗砕する(粗砕工程:S1)。次に、粗砕工
程で粗砕された製鋼スラグを磁力選別機でメタル含有ス
ラグと非鉄スラグとに磁力選別した(磁力選別工程:S
2)後、メタル含有スラグを湿式ミルで粉砕しながら、
メタル分とフリーライムを含む汚泥18とに分離する
(湿式粉砕工程:S3)。ここでメタル分は回収する。
工程で分離されたフリーライムを含む汚泥18を、シッ
クナ17に容れて、濃縮汚泥19及び水20に重力分離
した後、図1(c)に示すように、濃縮汚泥19をスラ
リーポンプ等で攪拌槽21に移送する。次に、攪拌槽2
1にフライアッシュを加えて、濃縮汚泥19及びフライ
アッシュを攪拌しながら、脱水する(脱水工程:S
4)。次に、脱水工程で生成された濃縮汚泥19及びフ
ライアッシュの混合物からなる脱水ケーキを養生固化し
た(養生工程:S5)後、ジョークラッシャーで約5m
m以上の最大寸法を有するバラス状に破砕する(破砕工
程:S6)。これにより、製鉄所から発生する溶銑予備
処理スラグから生成されたフリーライムを含む汚泥18
からバラスを製造することができる。
はシックナ17の内底部に沈澱された濃縮汚泥19を中
央に掻き集めるためのレーキ、符号17bはレーキ17
aで掻き集められた濃縮汚泥19を排出するための排出
口、符号21aは濃縮汚泥19を受けるための受け皿、
符号21bは受け皿21a内の濃縮汚泥19を攪拌する
ための攪拌棒、符号21cは受け皿21a内の濃縮汚泥
19を脱水するための濾布である。
ーライムを含む汚泥の処理方法においては、濃縮汚泥1
9中のフリーライムと、フライアッシュ中のシリカが、
濃縮汚泥19中の水を媒介として、CaO・H2 O・S
iO2 (又はCaO・SiO2 ・H2 O)となる、いわ
ゆるポゾラン反応(又はCHS反応若しくはCSH反応
という)を生じさせることができ、この結果、脱水ケー
キやバラスを強固に固化させることができ、従来の膨張
崩壊を防止することができる。また、フライアッシュ中
に石膏(CaSO4 )を含んでいる場合は、この石膏が
濃縮汚泥19中の水分と反応して、二水石膏(CaSO
4 ・2H2 O)等を生成して、さらに脱水ケーキやバラ
スを強固に固化させることができる。なお、場合によっ
ては、汚泥中の珪酸三石灰(3CaO・SiO2 )や、
珪酸二石灰(2CaO・SiO2 )等とフライアッシュ
中のシリカとの間にポゾラン反応が生じて2CaO・S
iO2 ・2H2 Oや3CaO・2SiO2 ・2.5H2
O等を生成することができ、この結果、さらに、脱水ケ
ーキやバラス、砂を強固に固化させることもできる。従
って、脱水ケーキやバラスを土木用の骨材等に有効利用
することができる。
9を攪拌しているので、濃縮汚泥19中の水分を、濃縮
汚泥19全体に亘って一定にすることができると共に、
濃縮汚泥19中でポゾラン反応をほぼ均一に生じせしめ
ることができ、この結果、脱水ケーキやバラスの強度を
全体に亘ってほぼ同じにすることができる。さらに、フ
ライアッシュがポーラスなので、濃縮汚泥19に該フラ
イアッシュを加えると、通常、濃縮汚泥19中に約60
wt%〜70wt%程度水分が含まれているが、この水
分を吸収して、脱水効率を高くすることができ、生産性
や量産性を向上させることもできる。
ーライムを含む汚泥の処理方法の変容例について説明す
る。本発明の一実施の形態に係るフリーライムを含む汚
泥の処理方法の変容例が、本発明の一実施の形態に係る
フリーライムを含む汚泥の処理方法と異なるのは、図2
に示すように、脱水工程の後に、脱水工程で脱水された
フリーライムを含む汚泥とフライアッシュとの混合物か
らなる脱水ケーキを砂状の小粒物に成形する造粒工程
(S7)と、造粒工程で成形された小粒物を養生固化す
る養生工程(S8)とを有し、製鉄所から発生する溶銑
予備処理スラグから生成されたフリーライムを含む汚泥
18から砂を製造する点である。
リーライムを含む汚泥の処理方法と同様な効果が得られ
る他、生成された砂を土木用の骨材等に有効利用するこ
とができる。なお、養生工程の後に、養生工程で養生固
化(又は乾燥)された小粒物をさらに破砕する破砕工程
を設けてもよい。
ライムを含む汚泥の処理方法の確認試験を行った結果に
ついて説明する。 (実施例1、比較例2〜6)まず、表1及び表2に示す
組成の汚泥、フライアッシュ、及び、市販のポルトラン
ドセメント(以下単にセメントという)を、表3に示す
組成の通りに秤量した後、本発明の一実施の形態に係る
フリーライムを含む汚泥の処理方法と同様にして、脱水
ケーキを作成した(実施例1、比較例1〜6)。なお、
セメントは、フライアッシュと共に汚泥に加えた。次
に、JIS R 5210の規定に基づき、各脱水ケー
キの、7日目、14日目、21日目、28日目の圧縮強
さ(但し、実施例1のみ14日目、21日目、28日目
の圧縮強さ)を測定した。その結果を図3に示す。な
お、表2は汚泥及びフライアッシュの溶出試験結果であ
る。
さは、実施例1が約150kgf/cm2 、比較例1が
約81kgf/cm2 、比較例2が約99kgf/cm
2 、比較例3が約80kgf/cm2 、比較例4が約1
14kgf/cm2 、比較例5が約115kgf/cm
2 、比較例6が約55kgf/cm2 であった。
(日本道路協会発行)の製鋼スラグの路盤材の一軸圧縮
強さ(12kgf/cm2 以上)の規定を満足すること
ができた。また、実施例1の圧縮強さが比較例1〜6の
圧縮強さに比べて高いので、土木用骨材等として優れて
いた。この結果、本発明の方法で製造されるバラスや砂
も、土木用骨材等として十分使用することができること
が推察される。
び表2に示す組成の汚泥、及び、フライアッシュを、表
3に示す組成の通りに秤量した後、本発明の一実施の形
態に係るフリーライムを含む汚泥の処理方法と同様にし
て、脱水ケーキを作成した(実施例2、比較例7〜
9)。次に、JIS A 5015(道路用鉄鋼スラ
グ)の規定に基づき、各脱水ケーキの水浸膨張比を測定
した。その結果を表4及び図4に示す。なお、図4中、
実線aはアスファルト舗装要綱(日本道路協会発行)に
規定される製鋼スラグの路盤材の水浸膨張比(1.5%
以下)の境界線である。
て約3.0%でアスファルト舗装要綱(日本道路協会発
行)に規定される製鋼スラグの路盤材の水浸膨張比
(1.5%以下)を満足することができなかったが、実
施例2は水浸膨張比が約0.1%で前記の水浸膨張比を
十分満足することができた。従って、従来の課題であっ
た膨張崩壊の問題点を解決することができた。
れた汚泥の平均粒径は17.73μm(図5参照)で、
フライアッシュの平均粒径は12.91μm(図6、図
7参照)で、汚泥とフライアッシュの混合物の平均粒径
は17.15μmであった。
m)と、フライアッシュの平均粒径(12.91μm)
に余り差がなかったが、汚泥とフライアッシュの平均粒
径を大きく異ならせると、例えば、微粒状の汚泥とフラ
イアッシュの混合物を脱水した場合、濾布の目にも依る
が、脱水機の濾布上に混合物が緻密に堆積して、脱水し
難くなって、脱水機に過負荷がかかって破壊等されるの
を防止することができる。
本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではな
く、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用
範囲である。
炉で精錬する際に発生する精錬スラグや、溶銑やスクラ
ップ等を電気炉で精錬する際に発生するスラグに破砕工
程、磁力選別工程及び湿式粉砕工程を有する湿式処理を
行って生成されたフリーライムを含む汚泥が使用されて
もよい。また、例えば、コンクリート廃材等の建築廃材
を切断するとき回収される粉塵に水分を加えたものを、
汚泥として使用してもよい。
1、2記載のフリーライムを含む汚泥の処理方法におい
ては、製鉄所から発生するスラグを湿式処理して製造さ
れたフリーライムを含む汚泥にフライアッシュを加えた
ので、前記の如く、汚泥中のフリーライムとフライアッ
シュ中のシリカの間にポゾラン反応や石膏による水和反
応を生じせしめて、安定化させることができ、この結
果、製造された脱水ケーキやバラス、砂の自己崩壊を防
止することができる。従って、従来の課題であった、脱
水ケーキが崩壊風化して微粉を飛散する粉塵公害を惹起
させること、及び、スラグの運搬等の取扱が困難となる
のを防止することができると共に、スラグやフライアッ
シュをバラスや砂等の路盤材等の土木用骨材等に有効活
用することができる。
ムを含む汚泥の処理方法の説明図である。 (b)同方法の湿式粉砕工程の説明図である。 (c)同方法の脱水工程の説明図である。
む汚泥の処理方法の変容例の説明図である。
す特性図である。
浸膨張比の関係を示す特性図である。
図である。
を示す特性図である。
以下の粒度分布を示す特性図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 フリーライムを含む汚泥にフライアッシ
ュを添加して脱水する脱水工程と、 前記脱水工程で生成された脱水ケーキを養生固化する養
生工程と、 前記養生工程で処理された脱水ケーキをバラス状に破砕
する破砕工程とを有することを特徴とするフリーライム
を含む汚泥の処理方法。 - 【請求項2】 フリーライムを含む汚泥にフライアッシ
ュを添加して脱水する脱水工程と、 前記脱水工程で生成された脱水ケーキを砂状の小粒物に
造粒する造粒工程と、 前記造粒工程で処理された小粒物を養生固化する養生工
程とを有することを特徴とするフリーライムを含む汚泥
の処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5669496A JP3093146B2 (ja) | 1996-02-19 | 1996-02-19 | 製鉄所から発生するスラグの湿式処理で発生するフリーライムを含む汚泥の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5669496A JP3093146B2 (ja) | 1996-02-19 | 1996-02-19 | 製鉄所から発生するスラグの湿式処理で発生するフリーライムを含む汚泥の処理方法 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09227180A true JPH09227180A (ja) | 1997-09-02 |
JP3093146B2 JP3093146B2 (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=13034571
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP5669496A Expired - Lifetime JP3093146B2 (ja) | 1996-02-19 | 1996-02-19 | 製鉄所から発生するスラグの湿式処理で発生するフリーライムを含む汚泥の処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3093146B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005314156A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Jfe Steel Kk | 造粒物およびその製造方法 |
JP2005314155A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Jfe Steel Kk | 造粒物およびその製造方法 |
KR100916087B1 (ko) * | 2002-08-30 | 2009-09-08 | 주식회사 포스코 | 슬래그에 기인한 알카리성 침출수 중화 방법 |
-
1996
- 1996-02-19 JP JP5669496A patent/JP3093146B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100916087B1 (ko) * | 2002-08-30 | 2009-09-08 | 주식회사 포스코 | 슬래그에 기인한 알카리성 침출수 중화 방법 |
JP2005314156A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Jfe Steel Kk | 造粒物およびその製造方法 |
JP2005314155A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Jfe Steel Kk | 造粒物およびその製造方法 |
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---|---|
JP3093146B2 (ja) | 2000-10-03 |
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