(57)【要約】【課題】固化した廃石膏ボード粉から再生路盤材や骨材等を生成した場合に、これらの生成物から、廃石膏ボードに含有していたフッ素や砒素等の有害物質の溶出を長期に亘って土壌環境基準若しくはそれ以下に抑えることができることにより、解体系廃石膏ボードの有効利用に道を開くことができる廃石膏ボード粉の固化方法を提供する。【解決手段】７００℃〜１０００℃で焼成され粉末度７０００ｃｍ２／ｇ以上に調整した酸化マグネシウムを水と共に廃石膏ボード粉に添加・混練することにより該廃石膏ボード粉を固化するようにした。【効果】固化した廃石膏ボード粉から生成した再生路盤材や骨材等の生成物から、廃石膏ボードに含有していたフッ素や砒素等の有害物質の溶出を長期に亘って土壌環境基準若しくはそれ以下に抑え、解体系廃石膏ボードの有効利用に道を開くことができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
７００℃〜１０００℃で焼成され粉末度７０００ｃｍ２／ｇ以上に調整した酸化マグネシウムを水と共に廃石膏ボード粉に添加・混練することにより該廃石膏ボード粉を固化することを特徴とする廃石膏ボード粉の固化方法。
【請求項２】
廃石膏ボード粉に、酸化マグネシウム及び水と共に、ｐＨ調整剤を添加・混練することを特徴とする請求項１に記載の廃石膏ボード粉の固化方法。
【請求項３】
廃石膏ボード粉に、酸化マグネシウム及び水と共に、強度増加剤としての炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、塩化マグネシウム、シリカ、パーライト、ゼオライト又は製鋼スラグを単独又は２種類以上を混合して、添加・混練することを特徴とする請求項１又は２に記載の廃石膏ボード粉の固化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃石膏ボードから紙等を除去して粉末状にした廃石膏ボード粉を固化することにより一定の性質を付与することができる廃石膏ボード粉の固化方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
廃石膏ボードは、建築工事現場から発生する新築系廃石膏ボードと、建物解体工事現場から発生する解体系廃石膏ボードの２種類に概ね分けられる。新築系廃石膏ボードは、建物等の建築工程において、新しい石膏ボードを現場加工して余分となった端材若しくは余材が殆んどであり、汚れや不純物等が付着していないため、石膏ボード製造業者に引き取られて再加工され、石膏ボードを作る際の原料の一部となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、解体系廃石膏ボードは、建物解体等の解体工程において当該建物の壁や天井を構成していたものであり、この壁や天井等を人手や機械で剥がしたものである。この解体系廃石膏ボードは、石膏ボード単品の姿で使用されていることは稀で、殆んどが壁紙やクロス等と共に使用されているため、剥がした形状は一定でなく、前記の壁紙やクロス等の張り物、経年による汚れ、劣化、解体工事に伴う、更なる汚れ等も重なり、これらの多くは、前記のような石膏ボード製造業者で石膏ボードを作る原料として再加工することは難しい。
【０００４】
また、前記解体系廃石膏ボードから紙等を除去して粉末状にした廃石膏ボード粉をロータリーキルン等の焼成炉を用いて１５０℃前後で焼成し、半水石膏を作り、そのまま地盤改良材として再利用する方法もあるが、廃石膏ボード粉に含有していたフッ素や砒素等の有害物質が焼成後においても残留しているため、上記半水石膏を地盤改良材として用いた場合には、この有害物質が土壌に溶出するおそれがあるので一般的には行なわれていない。
【０００５】
また、上記廃石膏ボード粉にセメントを添加し、さらに水を加えて混練したものを固化させ、再生路盤材や再生骨材として利用する例も見られるが、このような再生路盤材や再生骨材においては、そのセメント成分に含まれる微量の六価クロムが土壌環境基準を超えて溶出するおそれがあるという問題や、路盤や土壌が高いアルカリ性を示すようになるという問題などの、セメントそのものを原因とする多くの問題を生じさせると共に、廃石膏ボード粉に含まれていたフッ素や砒素等の有害物質を長期に亘って溶出させないようにしておくことが困難であるという問題があった。
【０００６】
また、再利用されない廃石膏ボードは、管理型最終処分場等に持ち込むことが義務付けられているが、遵守されずに不法投棄されることがあった。また、現状においては、このような義務を遵守しようとしても、管理型処分場までの輸送費の高騰化、及び管理型処分場の不足化などが障害になっているため、このような社会的な障害が廃石膏ボードの不法投棄を助長していた。
【０００７】
上述したように、廃石膏ボードは、有害物質を含有しているおそれがあるために、再利用することが難しいという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、固化した廃石膏ボード粉から再生路盤材や骨材等を生成した場合に、これらの生成物から、廃石膏ボードに含有していたフッ素や砒素等の有害物質の溶出を長期に亘って土壌環境基準若しくはそれ以下に抑えることができることにより、解体系廃石膏ボードの有効利用に道を開くことができる廃石膏ボード粉の固化方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明による廃石膏ボード粉の固化方法は、
７００℃〜１０００℃で焼成され粉末度７０００ｃｍ２／ｇ以上に調整した酸化マグネシウムを水と共に廃石膏ボード粉に添加・混練することにより該廃石膏ボード粉を固化することを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明による廃石膏ボード粉の固化方法は、廃石膏ボード粉に、酸化マグネシウム及び水と共に、ｐＨ調整剤を添加・混練することを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明による廃石膏ボード粉の固化方法は、廃石膏ボード粉に、酸化マグネシウム及び水と共に、強度増加剤としての炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、塩化マグネシウム、シリカ、パーライト、ゼオライト又は製鋼スラグを単独又は２種類以上を混合して、添加・混練することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
このような本発明の廃石膏ボード粉の固化方法によれば、
７００℃〜１０００℃で焼成され粉末度７０００ｃｍ２／ｇ以上に調整した酸化マグネシウムを水と共に廃石膏ボード粉に添加・混練することにより該廃石膏ボード粉を固化することにより、
固化した当該廃石膏ボード粉から再生路盤材や骨材等を生成した場合に、これらの生成物から、廃石膏ボードに含有していたフッ素や砒素等の有害物質の溶出を長期に亘って土壌環境基準若しくはそれ以下に抑えることができることにより、解体系廃石膏ボードの有効利用に道を開くことができる。
【００１３】
また、本発明の廃石膏ボード粉の固化方法によれば、
固化した廃石膏ボード粉に、酸化マグネシウム及び水と共に、ｐＨ調整剤を添加・混練することにより、
固化した当該廃石膏ボード粉により生成した再生骨材等の生成物のｐＨを調整することができる。
【００１４】
また、本発明の廃石膏ボード粉の固化方法によれば、
廃石膏ボード粉に、酸化マグネシウム及び水と共に、強度増加剤としての炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、塩化マグネシウム、シリカ、パーライト、ゼオライト又は製鋼スラグを単独又は２種類以上を混合して、添加・混練することにより、
固化した当該廃石膏ボード粉により生成した再生骨材等の生成物の強度を高めることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明の廃石膏ボード粉の固化方法の実施の形態について説明する。
本発明の一実施の形態に係る廃石膏ボード粉の固化方法は、７００℃〜１０００℃で焼成され粉末度７０００ｃｍ２／ｇ以上に調整した酸化マグネシウムを、廃石膏ボードから紙等を除去した後に破砕して粉末状にした廃石膏ボード粉に添加・混合し、さらに水を加えて混練乾燥固化させるようにする。
【００１６】
このように生成された固形物のうち、粒状に固化したものは再生路盤材として用い、大塊に固化したものは破砕することで再生路盤材として用いる他、再生骨材として用いることもできる。また、上記廃石膏ボード粉に酸化マグネシウム及び水を添加する際に、併せて強度増加剤を添加すれば、舗道や法面等を補強するための補強用材料、建築ブロック等の二次製品等を容易に作ることができる。
【００１７】
ところで、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）には、低温焼成品と高温焼成品があるが、本実施の形態に係る廃石膏ボード粉の固化方法に用いる酸化マグネシウムとしては、廃石膏ボード粉の良好な不溶化の効果（有害物質の溶出を抑制・防止する効果）を図るため、７００℃〜１０００℃で焼成された低温焼成品を用いることが好ましい。他方、高温焼成品の酸化マグネシウムを用いると、有害物質に対する不溶化の効果が低下することがある。
【００１８】
また、有害物質に対する不溶化の効果を向上させるためには、酸化マグネシウムの粉末度は、７０００ｃｍ２／ｇ以上のものが好ましいが、４０００ｃｍ２／ｇ未満のものを用いると有害物質に対する不溶化の効果が低下することがある。
【００１９】
酸化マグネシウムの添加量は、特に限定されるものではないが、一般的には廃石膏ボード粉に対して質量比で５％〜２０％添加することが望ましい。特に、廃石膏ボード粉に、フッ素等の有害物質が、後述する表１から表３に示される程度の含有量よりも多く含まれていることが予測される場合などには、酸化マグネシウムの添加量は、例えば、廃石膏ボード粉に対して質量比で３０％程度、或いはそれ以上の量を添加するようにしてもよい。
【００２０】
酸化マグネシウムは水と共に、それ単独で用いることもできるが、以下に説明するように、ｐＨ調整剤や強度増加剤等の助剤を併用することができる。なお、ｐＨ調整剤や強度増加剤等は、必要に応じて、２種以上のものを併用してもよい。
【００２１】
酸化マグネシウムで処理された廃石膏ボード粉のｐＨは、概ね９〜１１程度であり、廃石膏ボード粉を土壌環境基準若しくはそれ以下に固化・不溶化を図るには十分であるが、さらに中性域で処理が求められることがある。
【００２２】
このような場合には、助剤として、ｐＨ調整剤を用いると効果的である。ｐＨ調整剤には、例えば、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、塩化第二鉄、リン酸、第一リン酸ナトリウム、重過リン酸カルシウム、過リン酸カルシウム等を用いることができる。これらのｐＨ調整剤は、単独又は必要に応じて２種以上を混合して用いることができる。
【００２３】
酸化マグネシウムで処理された廃石膏ボード粉の一軸圧縮強さは、通常の添加量（廃石膏ボード粉に対して質量比５％〜２０％）の範囲では、概ね１Ｎ／ｍｍ２以上となり、長期間に亘って安定を保つのに十分であるが、処理後骨材として用いるためには、さらに高い強度を要求されることがある。
【００２４】
このような場合には、助剤として、強度増加剤を用いると効果的である。強度増加剤には、例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、塩化マグネシウム、シリカ、パーライト、ゼオライト、製鋼スラグ等を用いることができ、これらの強度増加剤は、単独又は必要に応じて２種以上を混合して用いることができる。
【００２５】
ｐＨ調整剤や強度増加剤等の助剤を用いる場合には、酸化マグネシウムと助剤との質量比が（２０：８０）〜（９５：５）の範囲内に納まるように使用することが好ましい。
【００２６】
本実施の形態に係る廃石膏ボード粉の固化方法において、廃石膏ボード粉と酸化マグネシウムの混合は、混合機を用いて行なうことができ、さらに混練は水を添加して混練機で行なうことができる。酸化マグネシウムは、粉末状のまま廃石膏ボード粉に添加されても良いし、或いは、水を添加してスラリー状にしてから廃石膏ボード粉に添加されるようにしてもよい。
【００２７】
また、助剤を用いる場合には、この助剤を酸化マグネシウムと混合してから、この混合物を粉末状のまま廃石膏ボード粉に添加するようにしても良いし、又は、この助剤と酸化マグネシウムの混合物に水を添加してスラリー状にしてから、これを廃石膏ボード粉に添加するようにしてもよい。或いは、助剤を酸化マグネシウムとは別個に、廃石膏ボード粉に直接添加するようにしても良い。
【００２８】
次に、廃石膏ボード粉に対して、本実施の形態に係る廃石膏ボード粉の固化方法を適用したときの検証結果について説明する。
【００２９】
下記の表１から表３は、廃石膏ボード粉の３つの試料それぞれに対して、本実施の形態に係る固化方法を適用したものについて、平成３年環境庁告示第４６号付表に定める方法に基づく測定試験を行なったときの結果を示す表である。
【００３０】
この測定試験は、廃石膏ボード粉の３つの試料それぞれに対して、本実施の形態に係る固化方法を適用する際の酸化マグネシウムの添加量を、廃石膏ボード粉の質量の１０％と２０％に設定した場合のそれぞれについて行なうようにした。
【００３１】
ここで、廃石膏ボード粉の３つの試料それぞれに対して本実施の形態に係る固化方法を適用する際の条件として、低温焼成した７０００ｃｍ２／ｇの酸化マグネシウムと水を用いることとし、助剤は用いないこととした。また、廃石膏ボード粉の３つの試料それぞれと、これらに添加する酸化マグネシウムの質量比は、添加前に計量したものである。また、本実施の形態に係る固化方法の適用の際に、廃石膏ボード粉の３つの試料それぞれと、これらに添加する酸化マグネシウムと水との混練は、容器を用いて１０分間行なうこととした。
【００３２】
【表１】
2010201320.tif 000002
【００３３】
【表２】
2010201320.tif 000003
【００３４】
【表３】
2010201320.tif 000004
【００３５】
上記の表１から表３に示すように、本実施の形態に係る固化方法を適用する前の３つの廃石膏ボード粉の試料それぞれは、カドミウム、セレン、フッ素のそれぞれの含有量の数値が、平成３年環境庁告示第４６号別表に定める環境基準値以上の数値となっている。
【００３６】
これに対して、３つの廃石膏ボード粉の試料それぞれに対し本実施の形態に係る固化方法を適用したものは、その適用の際に酸化マグネシウムを１０％又は２０％添加した場合のいずれにおいても、カドミウム、セレン、フッ素のそれぞれが検出されないようになるか、又は環境基準値を超えないようになっている。
【００３７】
以上、本実施の形態に係る廃石膏ボード粉の固化方法は、廃石膏ボードから生成される廃石膏ボード粉に限定して適用されるものである。
【００３８】
このような本実施の形態に係る廃石膏ボード粉の固化方法によれば、廃石膏ボードを再生路盤材や骨材の原料として有効利用することができる。
【００３９】
すなわち、従来においては、建築工事に伴って発生する廃石膏ボードのうち不純物等が混入しているものは、製造業者等が引き取って再生品の原料とすることが難しく、また、遠隔地の管理型処分場等への輸送費の高騰化、及び管理型処分場等の枯渇化に伴って廃棄処分することさえ難しくなっていたのに対して、本実施の形態に係る廃石膏ボード粉の固化方法によれば、廃石膏ボードを再生路盤材や骨材の原料として有効利用することができる。
【００４０】
また、本実施の形態に係る廃石膏ボード粉の固化方法によれば、この固化方法により再生路盤材や骨材等を生成した場合に、これらの生成物からのフッ素や砒素等の有害物質の溶出を長期に亘って土壌環境基準若しくはそれ以下に抑えることができる。
【００４１】
なお、上記した表１から表３に示す検証結果は、その検証用の試料１〜３に対して酸化マグネシウムを１０％又は２０％添加した場合について検証した結果であるが、酸化マグネシウムを添加する前の廃石膏ボード粉において、カドミウム、シアン、鉛、六価クロム、砒素、水銀、セレン、フッ素、ホウ素等のいずれかの有害物質が、上記表１から表３に示す程度よりも多く含まれている場合などには、これに応じて酸化マグネシウムの添加量を増やすようにしてもよい。例えば、廃石膏ボード粉に対して質量比で３０％程度、或いはそれ以上の量の酸化マグネシウムを添加するようにしてもよい。