(57)【要約】【課題】低価格で油吸着能力が高く、環境負荷の少ない油吸着材を提供する。【解決手段】コンクリート製品を製造する過程で発生する洗浄水を回収して砂利・砂を取除いたセメントスラリーを、攪拌手段５を備えた反応槽４に供給し、反応槽４でセメントスラリーを攪拌しながら、二酸化炭素供給手段２により二酸化炭素を供給し、炭酸化を行う。炭酸化前のｐＨ値は、１２．５程度であり、これを炭酸化によりｐＨ１１以下の弱アルカリまで低下させる。その後、回収手段３を通して、コンクリートスラッジとスラッジ水に分離する。このコンクリートスラッジを乾燥後、破砕することで油吸着材を得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
脱水・乾燥後に破砕した、コンクリート製造工程で発生するコンクリートスラッジよりなる油吸着材。
【請求項２】
反応槽の中で水中炭酸化によりｐＨ値を１１以下にして、脱水・乾燥後、破砕した、コンクリート製造工程で発生するコンクリートスラッジよりなる油吸着材。
【請求項３】
コンクリート製造工程で発生するコンクリートスラッジ水又はコンクリートスラッジを、反応槽の中で水中炭酸化を行い、脱水・乾燥し、破砕して製造する請求項２に記載の油吸着材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉱物系の油吸着材でとくにコンクリートスラッジを原料とした油吸着材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、油は様々な場所で使用されている。家庭では食用油が、工場では、機械装置の動作に必要な潤滑油やボイラー等の燃料油があり、道路上では自動車等のガソリンが使用されている。これら油の使用中の飛散や事故により、床面や道路面を汚した時の油の処理方法として油吸着材が使用される。油吸着材には多くの種類があり、使用する場所に応じて使い分けされている。
【０００３】
たとえば、特許文献１では、複数枚の透油性シートを使い、片面には油保有空間を形成させ、浸油処理を施した油吸収処理材が提案されている。吸収した油を再度回収することも可能なことから、常時、油を使用する場所でよく使われている。
【０００４】
油流失による河川や海洋汚染については、繊維系のほか、特許文献２で膨張多孔質パーライトのシリコーン処理物に油類を吸着させる方法、特許文献３では多孔質シリカを特定のシランカップリング剤で表面処理したものが報告されている。いずれも水を殆ど吸収しない油分のみを選択吸着するよう撥水処理を施したものである。
【０００５】
また、工場や路上での不慮の事項による油流出については、簡便なものとしては、ぼろ布や紙、オガ屑等があるが、吸油処理後、保油力が弱いという問題があり、工業用としては、パーライト、珪藻土、ゼオライト粉末等の無機物質やポリウレタンフォーム、ポリプロピレン不織布等の高分子物質が使用されている。これらの油吸着材は価格が高く、必ずしも油吸着能力が高いものとは限らない。油の回収や選択吸着が目的の場合、価格が高いのはやむを得ないが、こぼし等の不慮の事故の場合、安価なものが望ましい。価格を抑える目的で、特許文献４では製紙スラッジを使用したものが、特許文献５ではＡＬＣ廃材を活用したものが報告されている。製紙スラッジの場合、微粉のため造粒が難しいこと、ＡＬＣ廃材は、撤去品のため性能にバラツキが発生し易いことが想定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１０８１７０号公報
【特許文献２】特公昭４７−９１５４号公報
【特許文献３】特開昭５０−２７７９１号公報
【特許文献４】特開２０１０−４７２号公報
【特許文献５】特開２０００−５７４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明では、ごく一般的な不慮の事故で使用することを前提に、低価格で油吸着能力が高く、環境負荷の少ないコンクリートスラッジを使用した油吸着材及びその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願請求項１の発明は、脱水・乾燥後に破砕した、コンクリート製造工程で発生するコンクリートスラッジよりなる油吸着材である。
【０００９】
本発明の特徴は、油吸着材として産業廃棄物として廃棄処理を行っているコンクリートスラッジを活用することにより、従来、廃棄処分されていたコンクリートスラッジが有効活用でき、産廃処理費が不要となるため、油吸着材の低コスト化が期待できる。
【００１０】
また、本願請求項２の発明は、反応槽の中で水中炭酸化によりｐＨ値を１１以下にして、脱水・乾燥後、破砕した、コンクリート製造工程で発生するコンクリートスラッジよりなる油吸着材である。
【００１１】
コンクリートスラッジを使用した油吸着材は、ｐＨ値が高く、取り扱いに注意を要することから、炭酸化処理を行い、ｐＨ値を１１以下に落とすことにより、取り扱い易い油吸着材となる
【００１２】
コンクリートスラッジは、主成分が水酸化カルシウムであり、水酸化カルシウム特有の危険性が指摘されている。また、水に溶けると強アルカリ（ｐＨ１２．５程度）となるため、水生環境中に悪影響を与える恐れがあるため、炭酸化処理により、炭酸カルシウム化を図り、安全性を向上させたものである。この炭酸化により、油吸着率が向上する。
【００１３】
本願請求項３の発明は、コンクリート製造工程で発生するコンクリートスラッジ水又はコンクリートスラッジを、反応槽の中で水中炭酸化を行い、脱水・乾燥し、破砕して製造する請求項２に記載の油吸着材の製造方法である。
【００１４】
本発明の油吸着材は、破砕後に、必要に応じて、粒度を調整したり、あるいは粉塵対策として造粒あるいは成形したりして使用する。
【００１５】
油吸着材として使用するコンクリートスラッジについて説明すると、コンクリート製品工場では、製造プラントのコンクリートミキサーや注入装置等の洗浄によりコンクリート成分を含んだ洗浄水が発生し、この洗浄水は、工場内のスラッジ処理施設で骨材（砂利・砂）を分離し、コンクリートスラッジ水ができる。このコンクリートスラッジ水をさらにフィルタープレス等の脱水機で脱水し、上澄水と脱水ケーキとに分離するが、この脱水ケーキをコンクリートスラッジと呼んでいる。
【００１６】
コンクリートスラッジ水又はコンクリートスラッジの炭酸化処理では、水に溶けた水酸化カルシウムに二酸化炭素を吸収させ、微細な結晶の炭酸カルシウムに改質する。この炭酸化処理は、効率面からは純度の高い炭酸ガスを利用して行うのが好ましいが、大量に使用するため、ボイラー設備を持っているところでは燃焼排ガスの利用が望ましく、反応効率を高めるために、攪拌槽の中で微細な気泡が発生できるエアレーター等の使用がコスト面から好ましい。
【００１７】
本発明において使用するコンクリートスラッジは、コンクリート製造過程で製造装置等に付着したコンクリートを水で洗浄したものであり、セメントとしては、早強、超早強、中庸熱、低熱、白色などのポルトランドセメント、高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント及びそれらの混合物を使用することができる。
【００１８】
コンクリートスラッジは、廃棄物処理法で汚泥の範疇に属し、最終処分する場合は、中間処理を施さない限り管理型の埋め立て処分場に持ち込むことが義務づけられている。このコンクリートスラッジの有効利用方法として路盤材等への利用が考えられるが、主成分の水酸化カルシウムが水と反応し、ｐＨ１１を超える強アルカリ性水溶液となり、環境への影響が懸念される等の理由もあり、大半が最終処分場で埋立処理されているのが現状である。
【００１９】
このように従来廃棄処分されていたコンクリートスラッジを本発明では油吸着材として有効利用することができ、油吸着材を低コストで製造できると共に、コンクリートスラッジの廃棄処分費用を削減することができる。また、コンクリートスラッジの最終処分場での埋立量を削減でき、地球環境保全にも貢献できる。
【００２０】
さらには、主成分の水酸化カルシウムを炭酸化処理するため、ＣＯ２の固定が可能となる。例えばコンクリートスラッジ中の水酸化カルシウム含有量を３０質量％とすると、炭酸化によるＣＯ２固定量は、コンクリートスラッジ１トンあたり、約０．２トンとなり、この点からも地球環境保全にも貢献できる。すなわち、従来、コンクリートスラッジは、最終処分場で埋立処理され、大気と接触する表面のみでＣＯ２を固定するにとどまり、ＣＯ２固定手段としての有効利用はされていなかったが、本発明によって利用を拡大することにより、莫大なＣＯ２固定化が実現できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、油吸着材の原料となるセメントスラリーとして、コンクリート製造工程で発生するコンクリートスラッジを利用するため、従来、廃棄処分されていたコンクリートスラッジの有効利用を図ることができると共に、廃棄処分費用を削減することができる。また、油吸着材の原料費が実質的にゼロになるので、油吸着材の低コスト化を図ることができる。
【００２２】
また、本発明品は、水酸化カルシウムを含んでいるため、水分を与えることにより、アルカリ性洗剤として利用でき、油分に対する洗浄力が高い。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の油吸着材の製造プロセス例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００２５】
本実施例は、本発明品と市販品での油吸着材としての性能を比較したものである。本発明品は、コンクリート製品製造工程で発生したコンクリートスラッジ水をフィルタープレスで脱水して排出された脱水ケーキ（コンクリートスラッジ）を熱風乾燥機にて１０５℃で１晩乾燥し、乾燥させたものをインパクトクラッシャーにて破砕し、篩で３ｍｍアンダーにして、油吸着材を得た。比較品は、道路工事等によく使用される市販品４点を選定した。主な仕様が表１のとおりである。
【００２６】
油吸着の試験は、吸引ろ過器を使用して、各油吸着材５ｇに油２０ｇ（比較品３は３０ｇ）を加えて、油の吸着を行ない、３０分経過して、油吸着材に吸着されずに残った油の重量を測定した。測定した油残量から吸着された油の量を逆算により算出した。また、吸水についても同様の方法で算出した。算定した結果は表２のとおりである。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
【表２】
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【００２９】
表２を見ると、性能面では比較品２が優れているが、かさ比重が極端に小さいため、投入量が増えるという問題がある。本発明品は、市販品である比較品と比較しても遜色ない性能であり、価格面でのメリットが大きい。
【実施例２】
【００３０】
本実施例は、ｐＨ調整をした油吸着材の製造プロセスを示す。図１は、その製造プロセスを示す図である。攪拌手段５を要する反応槽４にセメントスラリー供給手段１を通して供給する。このセメントスラリーは、コンクリートの遠心成形工程で発生する洗浄水から砂利・砂を除いたコンクリートスラッジ水、又は脱水ケーキ（コンクリートスラッジ）でもよく、脱水ケーキの場合、反応槽４に適量の水を加える。
【００３１】
反応槽４でセメントスラリーを攪拌しながら、二酸化炭素供給手段２により二酸化炭素を供給し、炭酸化を行う。炭酸化前のｐＨ値は、１２．５程度であり、これを炭酸化によりｐＨ１１以下の弱アルカリまで低下させる。その後、回収手段３を通して、コンクリートスラッジとスラッジ水に分離する。このコンクリートスラッジを乾燥し、破砕した後、粒度調整のため造粒することで油吸着材を得た。
【００３２】
表３は、得られた油吸着材を実施例１と同様の方法で炭酸化前後の性能を比較したものである。炭酸化により水酸化カルシウムが炭酸カルシウムに変化するが、炭酸カルシウムの結晶が小さくなり、比表面積が増加するため、１〜２割程度性能が向上する。
【００３３】
【表３】
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【符号の説明】
【００３４】
１  セメントスラリー供給手段
２  二酸化炭素供給手段
３  回収手段
４  反応槽
５  攪拌手段
【図１】
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