(57)【要約】【課題】従来、一般廃棄物焼却灰の再生方法については、再生される産出物の用途が土木材料等の特定目的に限定され、再生される産出物の量に対応する量の消費需要が見込まれないため、余剰産出物は結局最終処分場に持ち込まれざるを得ないという問題がある。【解決手段】一般廃棄物焼却灰を粒径選別スクリーン１８により、所定粒径毎に選別区分し、メラミンスルホン酸塩のホルマリン縮合物混和剤を用いてセメントと石灰石微粉末によりコーティングして多量の消費需要が見込まれる２次製品用コンクリート骨材に生成するように構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般廃棄物焼却灰を粒径によって選別区分し、メラミンスルホン酸塩のホルマリン縮合物を主成分とする混和剤を用いてセメントと石灰石微粉末によりコーティングしたことを特徴とする一般廃棄物焼却灰再生骨材
【請求項２】
粒径を５ミリ以下と、５ミリより大きく１０ミリ以下のもの、１０ミリより大きく１５ミリ以下のものに区分選別するようにして２次製品用コンクリート骨材に生成した請求項１記載の一般廃棄物焼却灰再生骨材
【請求項３】
異物を除去し、粒径によって選別区分した一般廃棄物焼却灰を、メラミンスルホン酸塩のホルマリン縮合物を主成分とする混和水溶液によって噴霧加湿し、ミキサーによってセメント及び石灰石微粉末と混合することによってコーティングした上で乾燥することを特徴とする一般廃棄物焼却灰再生骨材の製造方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般廃棄物焼却灰を土木資材や２次製品用コンクリートの骨材に再生した一般廃棄物焼却灰再生骨材とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、国内では年間約５０００万トンの一般廃棄物が発生し、約４０００万トンが焼却処理され、これに伴って約６００万トンの焼却灰が発生しているが、このうち再生して資源化されているのは１０万トン程度で残りは最終処分場に持ち込まれている。
【０００３】
従来、一般廃棄物焼却灰の再生方法として提案されているものとしては、一般廃棄物焼却灰に、石膏を含有する高炉水砕微粉末を水とともに添加・混合し、その混合物を押し出し成形機器にて成形する方法（例えば特許文献１参照）が開発されている。
【０００４】
また、一般廃棄物焼却灰を脱硫スラッジ或いは脱硫スラッジと石炭灰との混合物によって一般廃棄物焼却灰に含有される鉛を封じ込める方法（例えば特許文献２参照）が提案されている。
【特許文献１】特開平９ー１７４０１９号公報
【特許文献２】特開平１０ー２７７５１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、一般廃棄物焼却灰に石膏を含有する高炉水砕微粉末を水とともに添加・混合し、その混合物を押し出し成形する方法は、焼却灰中の重金属溶出を完全に封鎖する効果までは期待できず、高炉水砕微粉末自体に有害物質が含有されているため、その溶出を防止するため混合物の押出成形手段を採っていて大規模な処理プラントの建設を必要とする等の問題がある。
【０００６】
また、脱硫スラッジ或いは脱硫スラッジと石炭灰との混合物によって一般廃棄物焼却灰に含有される鉛を封じ込める方法は、脱硫スラッジ自体が産業廃棄物で特殊な処理を必要とし封鎖重金属も鉛に限定される問題がある。
【０００７】
これら従来の一般廃棄物焼却灰の再生方法について更に問題なのは、再生される産出物の用途が土木材料等の特定目的に限定され、再生される産出物の量に対応する量の消費需要が見込まれないため、余剰産出物は結局最終処分場に持ち込まれざるを得ないことにある。
【０００８】
更に、従来の処理方法は、処理プラントの建設に極めて高額な費用が必要なため、これに見合う一般廃棄物焼却灰の大量処理を行わなければ採算がとれず、焼却灰の発生は場所的に分散しているため採算がとれるだけの大量の一般廃棄物焼却灰を集荷するためには焼却灰の長距離移動が必要となり、運搬費によるコスト高額化や移動沿線における公害等による住民の反対も問題となる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記の課題に対応してこれを解決するため、一般廃棄物焼却灰を粒径によって選別区分し、メラミンスルホン酸塩のホルマリン縮合物を主成分とする混和剤を用いてセメントと石灰石微粉末によりコーティングすることにより、重金属溶出を封鎖して再生骨材として使用できるように構成した。
【００１０】
即ち、メラミンスルホン酸塩のホルマリン縮合物は、一定粒径の一般廃棄物焼却灰とコーティング材となるセメント及び石灰石微粉末との馴染みを無理なく促進し、コーティング材と焼却灰骨材との分離を防止する作用があるので、これを利用して重金属溶出を封鎖するようにしたものである。
【００１１】
また、コーティングの方法としてメラミンスルホン酸塩のホルマリン縮合物を水との混和水溶液に構成して、一定粒径毎に選別区分した廃棄物焼却灰に噴霧して加湿するようにして、コーティング環境の調整と計測された廃棄物焼却灰の含水比との調整を図った配合設計を行えるようにし、ミキサーによるセメント及び石灰石微粉末との機械的な混合で適切なコーティングが行えるようにした。
【００１２】
更に、一般廃棄物焼却灰の粒径を５ミリ以下と、５ミリより大きく１０ミリ以下のもの、１０ミリより大きく１５ミリ以下のものに区分選別するようにして、分散した工事現場でなく集中した大量の消費需要が見込まれる工場加工における資材としての２次製品用コンクリート骨材に生成し、処理再生品を一挙に需要現場に供給して余剰再生品の発生を抑制し、処理再生品の利用が促進されるようにした。
【００１３】
このように、処理再生品を工場加工製品の原材料に再生することにより、一般廃棄物焼却灰処理プラントとコンクリート２次製品プラントとの連携により、処理再生品の合理的利用が促進されるものである。
【実施例】
【００１４】
以下図面と処理の流れに従って本発明の実施の形態を説明する。１は受材ホッパーで、集荷トラックＡから一般廃棄物焼却灰原料をバイブレーター付傾斜グリズリ１１を介して投入を受け、異物を除去する磁選機１２を設けた引出しベルトコンベヤ２上に供給する。処理量としては１バッチ３００リットル（１８７．５ｋｇ）程度としてモータープーリー低速型ベルトコンベヤによってフロー処理される。
【００１５】
磁選機１２は吊下げ式自動排出型で、下部の引出しベルトコンベヤ２によって搬送される焼却灰原料中に混入されている陶器・ガラスの破片、鉄くず、釘等の異物をを磁選により選別して自動的に排出し、純粋な焼却灰として粒径選別スクリーン１３に供給する。
【００１６】
粒径選別スクリーン１３は、粒径１５ミリ以下の原料を透過するスクリーン、粒径１０ミリ以下の原料を透過するスクリーン、粒径５ミリ以下の原料を透過するスクリーンの３層に設定され、粒径を５ミリ以下と、５ミリより大きく１０ミリ以下のもの、１０ミリより大きく１５ミリ以下のもの、１５ミリ以上のものに分別されて、それぞれのスクリーン上に残留し、貯蔵槽への搬送ベルト２１、２２、２３により各粒径毎の３つの分別貯蔵槽１５、１６、１７に搬送され、１５ミリ以上のものはオーバーサイズヤード１４に搬出される。
【００１７】
３つの分別貯蔵槽に搬送貯留された分別原料は、その下部に設定された計量ベルト２４、２５、２６を通じて各区分粒径毎に順次コーティングミキサー１８に投入される。ミキサー１８の基台部には計量ロ−ドセル１９が付設され投入された分別原料を計量して分別原料投入量に対応した個別配合設計が行われるようになっている。
【００１８】
基本的な配合設計としては、一般廃棄物焼却灰３００ｋｇに対して、水２８ｋｇ、混和剤２ｋｇ、ポルトランドセメント５ｋｇ、石灰石微粉末１ｋｇ程度で粒径やコーティング環境によって設計され計算される。
【００１９】
コーティングミキサー１８に投入された分別原料は、混和剤としてのメラミンスルホン酸塩のホルマリン縮合物と水との混和水溶液の噴霧を受けて加湿されるのであるが、この水溶液は混和剤タンク３と清水タンク３１からそれぞれに付設された計量ポンプＰ１、Ｐ２によって計量調整されながら混合槽３２に供給される混和剤と水とによって混合槽３２内において混和水溶液が調製される。
【００２０】
調製された混和水溶液は、加圧タンク３３に送られて加圧され扇状噴霧ノズル３４を通じてコーティングミキサー１８内で回動する分別原料に噴霧され、コーティング環境に適応する加湿条件をもって分別原料を加湿する。
【００２１】
噴霧加湿は、水２８ｋｇに対して混和剤２ｋｇ程度を投入した水溶液を、毎分８．１７リッターの吐出量、２ｋｇ／平方センチの吐出圧をもって噴射することによって行われる。
【００２２】
分別原料に対する加湿を終わった段階で、コーティング材であるセメント及び石灰石微粉末がセメントタンク４と石灰石微粉末タンク４１から、それぞれの計量槽４２、４３によって計量されながら配合設計に対応してミキサー１８に投入され、ミキサーの回動によって混合されることによって分別原料に対するコーティングが行われる。
【００２３】
コーティングが完了すると、コーティングされた分別原料はインバーター付ベルトフィーダーを付設した定量供給ホッパー４４に搬入され、ドライヤー４５を通して乾燥仕上げを行ったうえホットベルトコンベヤ４６によって分別貯蔵槽４７、４８、４９に搬送して区分粒径毎に貯蔵される。
【００２４】
ドライヤー４５は、送入口側に設定されたバーナー５が重油タンク５１からの燃料供給によってドライヤー内に熱風を吹き込み、塵埃と熱風を集塵機５２を介した排風機５３により吸引してドライヤー内を通過するコーティング分別原料を熱風乾燥するようになっている。ドライヤー内の加熱温度は５０〜７５度Ｃ程度である。
【００２５】
以上の工程は各区分粒径分別原料毎に順次行っていくか、区分粒径分別後の加工経路を３セット設定し、区分粒径別のセットによって同時進行させる方法によって行う。
【００２６】
このような加工処理によって生成された再生骨材は、粒径５ミリ以下のものは砂の代替骨材として、５ミリより大きく１０ミリ以下のもの、１０ミリより大きく１５ミリ以下のものは、砂礫或いは砕石の代替骨材として２次製品用コンクリート骨材として用いることができる。
【００２７】
一般廃棄物焼却灰は見掛け比重１で、含水比２０％程度の原料であり、福井県武生市の一般廃棄物焼却施設において発生した一般廃棄物焼却灰についてふるい分け試験を行った結果は、粒度分布は粒径５ミリ以下のもの７１．６０％、５ミリより大きく１０ミリ以下のものは１６．３０％、１０ミリより大きく１５ミリ以下のものは６．３０％、１５ミリ以上のものは５．８０％であった。粒径１５ミリ以上のものを廃棄したとしても再生率は可なり高いものとなる。
【００２８】
出願人は、以上のように処理加工された再生骨材を用いて成形したコンクリート２次製品について、カンタブ測定器（小野田セメント製）により塩化物測定を行なった結果、塩素濃度の平均値は０．００６１％、単位水量は１９９ｋｇ／立方メートル、塩化物質は０．１２９９ｋｇ／立方メートルであって基準内の結果を得ることができた。
【００２９】
コンクリート２次製品加工前の再生骨材のフロー値は最大５９０ミリ、最小５８５ミリで、空気量２．３％、塩化物イオン量０．１２９ｋｇ／立方メートルである。
【００３０】
また、再生骨材を用いて成形したコンクリート２次製品の強度試験結果は、成形後２日で平均２５．１ニュートン／平方ミリ、７日で平均３６．８ニュートン／平方ミリという結果を得ることができた。
【００３１】
更に、重量及び容積について行なった試験では、成形後２日で重量は平均３５５８．０ｇ、容積は平均１５４９．８立方センチ、成形後７日で重量は平均３５１４．１ｇ、容積は平均１５５０．９立方センチであった。
【００３２】
本発明は以上のように構成したので、一般廃棄物焼却灰とセメント及び石灰石微粉末との馴染みを無理なく促進し、焼却灰骨材との分離を防止するメラミンスルホン酸塩のホルマリン縮合物を水溶液として、廃棄物焼却灰に噴霧し適切な加湿状態としてコーティングすることにより、一般廃棄物焼却灰を安定した再生骨材として生成できたものである。
【００３３】
また、消費需要率の高い一般廃棄物焼却灰をコンクリート２次製品の再生骨材に生成することにより、コンクリート２次製品成形工場が一般廃棄物焼却灰処理プラントを付設して成形に必要な骨材を焼却灰処理を行いながら生産でき、過剰再生による無駄をなくして一般廃棄物焼却灰の処理による再生産出物と再生産出物に対する消費需要とのバランスを図ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施例による処理工程を示すもので、一般廃棄物焼却灰原料から異物を除去し粒径区分を行って区分槽に選別貯留するまでのフローシステムを示す装置の全体側面図
【図２】同じく、加湿混和水溶液の生成とコーティングミキサーへの噴霧供給フローシステムを示す装置の全体側面図
【図３】同じく、コーティングミキサーへの処理原料供給とコーティング処理からドライヤーへの搬送フローシステムを示す装置の全体側面図
【図４】同じく、ドライヤーでの乾燥処理システムと産出再生骨材の粒径区分槽への搬送フローシステムを示す装置の全体側面図
【符号の説明】
【００３５】
１    受材ホッパー
１１  バイブレーター付傾斜グリズリ
１２  異物を除去する磁選機
１３  粒径選別スクリーン
１４  オーバーサイズヤード
１５  分別貯蔵槽
１６  分別貯蔵槽
１７  分別貯蔵槽
１８  コーティングミキサー
１９  計量ロ−ドセル
２    引出しベルトコンベヤ
２１  貯蔵槽への搬送ベルト
２２  貯蔵槽への搬送ベルト
２３  貯蔵槽への搬送ベルト
２４  計量ベルト
２５  計量ベルト
２６  計量ベルト
３    混和剤タンク
３１  清水タンク
３２  混合槽
３３  加圧タンク
３４  扇状噴霧ノズル
４    セメントタンク
４１  石灰石微粉末タンク
４２  セメントタンクの計量槽
４３  石灰石微粉末タンクの計量槽
４４  コーティングされた分別原料の定量供給ホッパー
４５  ドライヤー
４６  ホットベルトコンベヤ
４７  乾燥処理された再生骨材の分別貯蔵槽
４８  乾燥処理された再生骨材の分別貯蔵槽
４９  乾燥処理された再生骨材の分別貯蔵槽
５    乾燥バーナー
５１  重油タンク
５２  集塵機
５３  排風機
Ａ    集荷トラック
Ｂ    出荷トラック
Ｐ    計量ポンプ
ａ    エアバイブレーター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2006016217.tif 000006