(57)【要約】【課題】多硫化物を用いずに重金属の溶出を抑制できる石炭灰造粒物及び石炭灰造粒物の製造方法を提供する。【解決手段】石炭灰造粒物は、石炭灰とセメントと消石灰との混合物からなる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
石炭灰とセメントと消石灰との混合物からなることを特徴とする石炭灰造粒物。
【請求項２】
前記混合物は、前記セメントの割合が前記石炭灰の総質量に対して１０質量％以上１５質量％以下であり、且つ、前記消石灰の割合が前記石炭灰の総質量に対して３質量％以上５質量％以下であることを特徴とする請求項１に記載の石炭灰造粒物。
【請求項３】
石炭灰とセメントと消石灰とからなる石炭灰混合物を生成する石炭灰混合ステップと、
前記石炭灰混合物を混合しながら反応水を添加して一次造粒物を生成する造粒ステップと、
前記一次造粒物に含まれる前記セメントと前記反応水とを水和反応させて石炭灰造粒物を生成する反応ステップと、を含むことを特徴とする石炭灰造粒物の製造方法。
【請求項４】
前記石炭灰混合ステップで混合される前記セメントは、前記石炭灰の総質量に対する割合が１０質量％以上１５質量％以下であり、
前記石炭灰混合ステップで混合される前記消石灰は、前記石炭灰の総質量に対する割合が３質量％以上５質量％以下であることを特徴とする請求項３に記載の石炭灰造粒物の製造方法。
【請求項５】
前記反応ステップの開始から終了までの期間を養生期間とし、
前記反応ステップは、前記養生期間において前記一次造粒物に追加反応水を少なくとも１回散水することを特徴とする請求項３又は４に記載の石炭灰造粒物の製造方法。
【請求項６】
前記反応ステップの開始から終了までの期間を養生期間とし、
前記反応ステップは、前記一次造粒物に追加反応水を１０日に１回以上の頻度で散水し、
前記養生期間は、２８日よりも長い期間であることを特徴とする請求項３又は４に記載の石炭灰造粒物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石炭灰造粒物及び石炭灰造粒物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
石炭火力発電所では、大量の石炭灰が排出される。石炭灰は、例えば、石炭灰造粒物に加工される。石炭灰造粒物は、石炭灰に添加物等を加えて粒形状に加工したものである。石炭灰造粒物は、例えば、埋め立て材等に用いられている。
【０００３】
ここで、石炭灰は、一般的に重金属を含んでいる。したがって、石炭灰造粒物は、水中環境で用いる場合に、重金属の溶出が懸念される。重金属を固定化する方法として、石炭灰造粒物に多硫化物を添加する方法が知られている。例えば、特許文献１には、多硫化カルシウムが添加された石炭灰造粒砂が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１１９３４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、多硫化物を石炭灰造粒物に添加した場合には、硫化物イオンの溶出が懸念される。
【０００６】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、多硫化物を用いずに重金属の溶出を抑制できる石炭灰造粒物及び石炭灰造粒物の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る石炭灰造粒物は、石炭灰とセメントと消石灰との混合物からなる。
【０００８】
これによれば、石炭灰造粒物は、石炭灰造粒物に含まれる重金属の溶出を抑制できる。
【０００９】
本発明の望ましい態様として、前記混合物は、前記セメントの割合が前記石炭灰の総質量に対して１０質量％以上１５質量％以下であり、且つ、前記消石灰の割合が前記石炭灰の総質量に対して３質量％以上５質量％以下であることが好ましい。
【００１０】
これによれば、石炭灰造粒物は、石炭灰造粒物に含まれる重金属の溶出をより抑制できる。
【００１１】
本発明の一態様に係る石炭灰造粒物の製造方法は、石炭灰とセメントと消石灰とからなる石炭灰混合物を生成する石炭灰混合ステップと、前記石炭灰混合物を混合しながら反応水を添加して一次造粒物を生成する造粒ステップと、前記一次造粒物に含まれる前記セメントと前記反応水とを水和反応させて石炭灰造粒物を生成する反応ステップと、を含む。
【００１２】
これによれば、重金属の溶出を抑制可能な石炭灰造粒物を製造できる。
【００１３】
本発明の望ましい態様として、前記石炭灰混合ステップで混合される前記セメントは、前記石炭灰の総質量に対する割合が１０質量％以上１５質量％以下であり、前記石炭灰混合ステップで混合される前記消石灰は、前記石炭灰の総質量に対する割合が３質量％以上５質量％以下であることが好ましい。
【００１４】
これによれば、重金属の溶出をより抑制可能な石炭灰造粒物を製造できる。
【００１５】
本発明の望ましい態様として、前記反応ステップの開始から終了までの期間を養生期間とし、前記反応ステップは、前記養生期間において前記一次造粒物に追加反応水を少なくとも１回散水することが好ましい。
【００１６】
これによれば、石炭灰造粒物の水和反応を促進することができる。
【００１７】
本発明の望ましい態様として、前記反応ステップの開始から終了までの期間を養生期間とし、前記反応ステップは、前記一次造粒物に追加反応水を１０日に１回以上の頻度で散水し、前記養生期間は、２８日よりも長い期間であることが好ましい。
【００１８】
これによれば、石炭灰造粒物の水和反応を促進することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、多硫化物を用いずに重金属の溶出を抑制できる石炭灰造粒物及び石炭灰造粒物の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本実施形態に係る石炭灰造粒物を製造するための石炭灰造粒システムの構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】図２は、本実施形態の造粒装置の模式図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る石炭灰造粒物の製造方法を説明するフローチャートである。
【図４】図４は、本実施形態に係る石炭灰造粒物の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００２２】
（石炭灰造粒システム）
図１は、本実施形態に係る石炭灰造粒物を製造するための石炭灰造粒システムの構成を模式的に示すブロック図である。図２は、本実施形態の造粒装置の模式図である。図１及び図２を参照して、石炭灰造粒物Ａを製造するための石炭灰造粒システム１０について説明する。図１に示すように、本実施形態に係る石炭灰造粒システム１０は、石炭灰混合装置２０、造粒装置３０、及び養生室４０を有する。
【００２３】
石炭灰混合装置２０は、石炭灰とセメントと消石灰とを混合して、紛体状の石炭灰混合物Ａ１を生成する装置である。石炭灰混合装置２０は、例えば、紛体を空練するミキサーである。石炭灰は、例えば、フライアッシュである。フライアッシュは、石炭火力発電所のボイラ排ガス中を浮遊する灰である。フライアッシュは、例えば、電気集塵器で集められる。なお、石炭灰は、例えば、クリンカアッシュなどでもよい。セメントは、例えば、高炉セメントである。なお、セメントの種類は特に限定されない。
【００２４】
石炭灰混合装置２０には、石炭灰とセメントと消石灰とが所定の割合で投入される。石炭灰の総質量に対するセメントの割合は、１０質量％以上１５質量％以下である。また、石炭灰の総質量に対する消石灰の割合は、３質量％以上５質量％以下である。石炭灰混合装置２０は、投入された石炭灰とセメントと消石灰とを空練して混合する。
【００２５】
次に、石炭灰混合装置２０には、石炭灰とセメントと消石灰とを空練した状態で水Ｗ１が添加される。水Ｗ１は、石炭灰とセメントと消石灰とを湿らせることにより、石炭灰とセメントと消石灰とを付着させる。これにより、後述する一次造粒物Ａ２の造粒を容易にすることができる。以下の説明においては、石炭灰とセメントと消石灰とに水Ｗ１を添加して混合された粉体を石炭灰混合物Ａ１と称する。水Ｗ１の添加量は、例えば、石炭灰混合物Ａ１の総質量に対して、１０質量％以上３０質量％以下である。なお、水Ｗ１の添加量は、これに限定されない。水Ｗ１の添加量は、石炭灰混合物Ａ１を湿らせる程度の量であればよい。石炭灰混合物Ａ１を湿らせる程度の量とは、石炭灰とセメントとが完全に水和する量よりも少ない量である。したがって、石炭灰混合物Ａ１は、水和により固化した水和物となっているものではなく、石炭灰とセメントと消石灰とが混合された状態で存在する紛体状になっている。
【００２６】
図２に示すように、造粒装置３０は、軸部３１と、容器部３２と、を備える。軸部３１は、動力によって回転する軸である。軸部３１は、例えば、電動機のシャフトと一体に回転する。容器部３２は、略円筒形状の容器である。容器部３２は、円筒の内周が軸部３１の周囲を囲むように配置されている。容器部３２は、軸部３１に固定されている。したがって、容器部３２は、軸部３１と一体に回転する。
【００２７】
容器部３２には、石炭灰混合物Ａ１が投入される。造粒装置３０は、軸部３１を回転させて、容器部３２に投入された石炭灰混合物Ａ１を転動させる。造粒装置３０は、転動中の石炭灰混合物Ａ１に反応水Ｗ２を添加する。水Ｗ１及び反応水Ｗ２は、石炭灰混合物Ａ１を集合させる。すなわち、水Ｗ１及び反応水Ｗ２は、石炭灰混合物Ａ１を粒形状に造粒するためのバインダとして用いられる。反応水Ｗ２は、石炭灰混合物Ａ１中のセメントを水和反応させるための水でもある。反応水Ｗ２の添加量は、石炭灰混合物Ａ１の１０質量％以上３０質量％以下である。造粒装置３０は、反応水Ｗ２を添加した石炭灰混合物Ａ１を転動して整粒する。これにより、造粒装置３０は、複数の一次造粒物Ａ２を生成する。一次造粒物Ａ２は、粒径が５ｍｍ以上５０ｍｍ以下の粒体である。一次造粒物Ａ２は、紛体であるセメントと石炭灰と消石灰とが集合した塊（造粒体）である。つまり、一次造粒物Ａ２は、水和反応が開始する前、又は、水和反応中の状態である。したがって、一次造粒物Ａ２は、ある程度の粘性を有する粘性体である。
【００２８】
養生室４０は、一次造粒物Ａ２を養生する部屋である。一次造粒物Ａ２は、養生室４０に所定の期間養生される。所定の期間とは、例えば、２８日である。養生室４０に載置された一次造粒物Ａ２は、反応水Ｗ２により水和反応が進行して固化する。また、養生室４０で養生された一次造粒物Ａ２には、１０日毎に追加反応水Ｗ３が散水される。追加反応水Ｗ３は、一次造粒物Ａ２中のセメントとの水和反応を促進する。これにより、一次造粒物Ａ２の固化がさらに進む。
【００２９】
ここで、石炭灰は、主成分がシリカ及びアルミナである。また、セメントは、水和反応において水酸化カルシウムを生成する。これによれば、一次造粒物Ａ２には、ポゾラン反応が生じる。ポゾラン反応とは、シリカ及びアルミナと水酸化カルシウムとの反応である。一次造粒物Ａ２には、ポゾラン反応の過程で微細な空隙が形成される。このような反応により、一次造粒物Ａ２は、比表面積の大きい多孔質材料である石炭灰造粒物Ａとなる。
【００３０】
（石炭灰造粒物の製造方法）
図３は、本実施形態に係る石炭灰造粒物の製造方法を説明するフローチャートである。図３を参照して、石炭灰造粒システム１０を用いた石炭灰造粒物Ａの製造方法について詳細に説明する。図３に示すように、石炭灰造粒システム１０は、石炭灰混合装置２０により、石炭灰とセメントと消石灰とを混合する（ステップＳ１０）。ここでの空練の時間は、例えば、３０秒である。
【００３１】
次に、石炭灰造粒システム１０は、石炭灰混合装置２０により、石炭灰とセメントと消石灰とに水Ｗ１を添加して混合し、石炭灰混合物Ａ１を生成する（ステップＳ１２）。ここでの空練の時間は、例えば、１分である。
【００３２】
次に、石炭灰造粒システム１０は、造粒装置３０により、石炭灰混合物Ａ１と反応水Ｗ２を混練させて、一次造粒物Ａ２を生成する（ステップＳ１４）。
【００３３】
次に、石炭灰造粒システム１０は、一次造粒物Ａ２を養生室４０内に載置する（ステップＳ１６）。これにより、養生室４０に載置された一次造粒物Ａ２は、自然乾燥される。養生室４０に載置された一次造粒物Ａ２は、水和反応が進行する。
【００３４】
次に、石炭灰造粒システム１０は、一次造粒物Ａ２の載置開始（乾燥開始）から１０日経過したか否かを判断する（ステップＳ１８）。載置開始から１０日経過していないと判断した場合（ステップＳ１８、Ｎｏ）、ステップＳ１６へと戻る。乾燥開始から１０日経過したと判断した場合（ステップＳ１８、Ｙｅｓ）、一次造粒物Ａ２に追加反応水Ｗ３を散水する（ステップＳ２０）。これにより、一次造粒物Ａ２は、追加反応水Ｗ３と一次造粒物Ａ２中のセメントとの水和反応が促進される。なお、追加反応水Ｗ３の散水方法は、特に限定されない。追加反応水Ｗ３の散水は、例えば、作業員が手作業で行ってもよい。また、追加反応水Ｗ３の散水は、例えば、所定の周期で散水する散水装置によって行ってもよい。散水装置とは、例えば、スプリンクラーである。
【００３５】
次に、石炭灰造粒システム１０は、前回の散水から１０日経過したか否かを判定する（ステップＳ２２）。直前の散水から１０日経過していないと判断した場合（ステップＳ２２、Ｎｏ）、載置開始から２８日が経過したか否かを判定する（ステップＳ２４）。ステップＳ２４で載置開始から２８日が経過していないと判定した場合（ステップＳ２４、Ｎｏ）、ステップＳ２２へと戻る。
【００３６】
ステップＳ２２で直前の散水から１０日経過したと判定した場合（ステップＳ２２、Ｙｅｓ）、ステップＳ２０へと戻る。ステップＳ２４で載置開始から２８日が経過したと判断した場合（ステップＳ２４、Ｙｅｓ）、石炭灰造粒物Ａが生成されて、処理は終了となる。なお、ステップＳ１６の開始時点からステップＳ２４の終了時点までの期間を、養生期間とする。したがって、本実施形態においては、養生期間が２８日である。
【００３７】
なお、本実施形態に係る石炭灰造粒物Ａの製造方法は、一次造粒物Ａ２を養生室４０に載置して自然乾燥させたがこれに限定されない。例えば、乾燥装置内に一次造粒物Ａ２を載置してもよい。乾燥装置とは、例えば、所定湿度に調整可能な容器である。この場合、ステップＳ２０で一次造粒物Ａ２に散水するときのみ乾燥装置から取出して散水し、再び乾燥装置の内部へ一次造粒物Ａ２を載置してもよい。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態に係る石炭灰造粒物Ａの製造方法は、石炭灰混合ステップと、造粒ステップと、反応ステップとを有する。石炭灰混合ステップは、ステップＳ１０及びステップＳ１２を含む。造粒ステップは、ステップＳ１４を含む。反応ステップは、ステップＳ１６からステップＳ２４を含む。石炭灰混合ステップでは、石炭灰とセメントと消石灰とを混合して紛体状の石炭灰混合物Ａ１を生成する。造粒ステップでは、石炭灰混合物Ａ１に反応水Ｗ２を添加して一次造粒物Ａ２を生成する。反応ステップは、一次造粒物Ａ２と反応水Ｗ２及び追加反応水Ｗ３とを水和反応させて、石炭灰造粒物Ａを生成する。
【００３９】
本実施形態に係る石炭灰造粒物Ａの製造方法は、養生期間が２８日である。さらに、石炭灰造粒物Ａの製造方法は、養生期間の間、１０日毎の頻度で一次造粒物Ａ２に散水をする。これによれば、石炭灰造粒物Ａの製造方法は、一次造粒物Ａ２と反応水Ｗ２及び追加反応水Ｗ３との水和反応を促進させることができる。これによれば、石炭灰造粒物Ａの製造方法は、石炭灰造粒物Ａ中に残留する水酸化物イオンを減少させることができる。その結果、石炭灰造粒物Ａの製造方法によって製造された石炭灰造粒物Ａは、水中に使用された場合でも、水域のｐｈ値に与える影響を抑制することができる。
【００４０】
なお、本実施形態に係る石炭灰造粒物Ａの製造方法は、反応ステップで、一次造粒物Ａ２に１０日毎に散水するとしたが、これに限定されない。反応ステップで一次造粒物Ａ２に散水をする回数、及び頻度は、石炭灰混合物Ａ１に含まれる石炭灰、消石灰、及びセメントの性状に合わせて調整してよい。また、反応ステップで一次造粒物Ａ２に散水をする回数、及び頻度は、天候、温度等の気候条件に合わせて調整してもよい。
【００４１】
なお、本実施形態に係る石炭灰造粒物Ａの製造方法は、養生期間が２８日であるとしたが、これに限定されない。養生期間は、石炭灰混合物Ａ１に含まれる石炭灰、消石灰、及びセメントの性状に合わせて調整してよい。また、養生期間は、天候、温度等の気候条件に合わせて調整してもよい。
【００４２】
（石炭灰造粒物）
図４は、本実施形態に係る石炭灰造粒物を示す模式図である。図４を参照して、本実施形態に係る石炭灰造粒物Ａについて説明する。図４に示す孔ｈは、上述のポゾラン反応によって形成された孔である。図４に示すように、石炭灰造粒物Ａは、比表面積の大きい多孔質材料となる。これによれば、石炭灰造粒物Ａは、硫化水素を吸着できる。したがって、石炭灰造粒物Ａは、例えば、内湾や入江、湖沼などの閉鎖性水域などの水底を覆うことで、該水域の環境改善を行なうことができる。
【００４３】
ここで、石炭は、一般に、一定量の重金属を成分に含む。重金属とは、例えば、六価クロム、砒素、及びふっ素等である。石炭灰は、石炭を燃焼した際に排出される灰である。このため、石炭灰は、石炭同様に重金属を成分に含む。したがって、石炭灰造粒物は、一定量の重金属を含有する。このため、石炭灰造粒物を種々の用途に使用する場合には、適用された場所（埋立、土壌改質、及び河川の覆砂等）に重金属が溶出することが懸念される。
【００４４】
ここで、石炭灰造粒物から重金属が溶出することを抑制するために、多硫化物を石炭灰造粒物に添加することが知られている。多硫化物は、重金属と反応する硫化物イオンを放出する。したがって、多硫化物が添加された石炭灰造粒物は、重金属を水に不溶な硫化金属に変化させる。しかしながら、多硫化物を石炭灰造粒物に添加した場合には、硫化物イオンの溶出が懸念される。硫化物イオンは、例えば、硫化水素又は硫化物を発生させる可能性がある。
【００４５】
それに対し、本実施形態に係る石炭灰造粒物Ａは、消石灰を含む。消石灰に含まれるカルシウムイオンは、重金属と作用して、重金属類の溶出を抑制する（不溶化する）。また、消石灰の重金属に対する作用は比較的長期間にわたって安定的に働く。したがって、消石灰を含む石炭灰造粒物Ａは、重金属の溶出を長期的に抑制することができる。さらに、石炭灰造粒物Ａは、多硫化物が添加されていないため、硫化水素又は硫化物を発生させる可能性が小さくなる。その結果、石炭灰造粒物Ａは、硫化水素又は硫化物を発生する可能性が小さくなり、重金属の溶出を抑制することができる。
【００４６】
したがって、本実施形態に係る石炭灰造粒物Ａは、より多くの用途に適用することができる。より多くの用途とは、例えば、環境修復材、地盤改良材、埋め立て材等である。石炭灰造粒物Ａは、例えば、環境修復材として閉鎖性水域の水底に覆砂される。上述のように、石炭灰造粒物Ａは、重金属の溶出を抑制しつつ、硫化水素を吸着することができる。したがって、閉鎖性水域の水質を改善することができる。
【００４７】
（実施例）
次に、本実施形態に係る石炭灰造粒物Ａの実施例について説明する。本実施例で使用した石炭灰は、石炭火力発電所から排出された石炭灰である。石炭火力発電所の燃料には、異なる石炭種５種を用いた。各石炭種を燃焼して排出されたそれぞれの石炭灰を石炭灰Ｋ、石炭灰Ｌ、石炭灰Ｍ、石炭灰Ｎ、石炭灰Ｏとする。セメントは、高炉セメントＢ種を用いた。セメントは、石炭灰の総質量に対して１５質量％使用した。消石灰は、石炭灰の総質量に対して３質量％又は５質量％とした。なお、以下の溶出試験において、定量下限より小さく、未検出であった場合には、「＜」を記載する。
【００４８】
（実施例１−１０）
本実施形態に係る石炭灰造粒物Ａの製造方法を用いて実施例１−１０に係る石炭灰造粒物Ａを製造した。また、比較例１−５に係る石炭灰造粒物を製造した。実施例１，３，５，７，９には、石炭灰の総質量に対して消石灰を３質量％添加した。実施例２，４，６，８，１０には、石炭灰の総質量に対して消石灰を５質量％添加した。比較例１−５は、石炭灰混合ステップで消石灰を添加していない点で実施例１−１０と相違する。実施例１−１０、及び比較例１−５の養生期間は、２８日とした。
【００４９】
実施例１、実施例２、及び比較例１には、石炭灰Ｋを用いた。実施例３、実施例４、及び比較例２には、石炭灰Ｌを用いた。実施例５、実施例６、及び比較例３には、石炭灰Ｍを用いた。実施例７、実施例８、及び比較例４には、石炭灰Ｎを用いた。実施例９、実施例１０、及び比較例５には、石炭灰Ｏを用いた。
【００５０】
そして、実施例１−１０、及び比較例１−５に対して５種の重金属（六価クロム、砒素、セレン、ふっ素、及びほう素）の溶出試験、及び溶出液のｐＨ測定を実施した。ここで、重金属の溶出試験は、「土壌の汚染に係る環境基準について」（平成３年度環境庁告示４６号）で定められた方法で実施した。溶出液のｐＨとは、６時間振とう後の溶出液のｐＨである。後述の実施例及び比較例における重金属の溶出試験及びｐＨ測定も同様の方法で実施した。次に示す表１は、実施例１−１０、及び比較例１−５の溶出試験結果を示す。
【００５１】
【表１】
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【００５２】
表１に示すように、実施例１−１０は、比較例１−５と比較して、全ての重金属の溶出濃度が低下した。すなわち、消石灰を添加した実施例１−１０は、消石灰が添加されていない比較例１−５と比較して、重金属の溶出を抑制できることが示された。ここで、実施例１−１０は、５種類の石炭の石炭灰から製造されている。したがって、本実施形態に係る石炭灰造粒物Ａの製造方法によれば、複数種の石炭から生成された石炭灰を用いた場合でも、石炭灰造粒物Ａから重金属が溶出することを抑制できることが示された。
【００５３】
（実施例１１−２０）
本実施形態に係る石炭灰造粒物Ａの製造方法を用いて実施例１１−２０に係る石炭灰造粒物Ａを製造した。また、比較例６−１０に係る石炭灰造粒物を製造した。実施例１１，１３，１５，１７，１９には、石炭灰の総質量に対して消石灰を３質量％添加した。実施例１２，１４，１６，１８，２０には、石炭灰の総質量に対して消石灰を５質量％添加した。比較例６−１０は、石炭灰混合ステップで消石灰を添加していない点で実施例１１−２０と相違する。実施例１１−２０、及び比較例６−１０の養生期間は、９１日とした。
【００５４】
実施例１１、実施例１２、及び比較例６には、石炭灰Ｋを用いた。実施例１３、実施例１４、及び比較例７には、石炭灰Ｌを用いた。実施例１５、実施例１６、及び比較例８には、石炭灰Ｍを用いた。実施例１７、実施例１８、及び比較例９には、石炭灰Ｎを用いた。実施例１９、実施例２０、及び比較例１０には、石炭灰Ｏを用いた。
【００５５】
そして、実施例１１−２０、及び比較例６−１０に対して５種の重金属（六価クロム、砒素、セレン、ふっ素、ほう素）の溶出試験、及び溶出液のｐＨ測定を実施した。次に示す表２は、実施例１１−２０及び比較例６−１０の溶出試験結果を示す表である。
【００５６】
【表２】
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【００５７】
表２に示すように、実施例１１−２０は、比較例６−１０と比べて砒素、セレン、及びふっ素の溶出濃度が低下した。すなわち、消石灰を添加した実施例１１−２０は、消石灰が添加されていない比較例６−１０と比較して、砒素、セレン、及びふっ素の溶出を抑制できることが示された。
【００５８】
さらに、実施例１１−２０は、実施例１−１０よりも溶出液のｐＨが中性に近い。具体的には、表２に示すように、実施例１１−２０の溶出液のｐＨは、全て９．３以下である。これは、実施例１１−２０の養生期間が実施例１−１０の養生期間よりも長いことに起因する。つまり、養生期間を９１日よりも長くすることで、石炭灰造粒物Ａの溶出液のｐＨを９．３以下にすることができる。これによれば、石炭灰造粒物Ａの溶出液のｐＨをより中性に近づけることができる。したがって、養生期間を９１日以上とすることで、石炭灰造粒物Ａが水中環境に使用された場合でも、水域のｐｈ値に与える影響をより抑制することができる。
【００５９】
本実施形態に係る石炭灰造粒物Ａの製造方法は、養生期間を２８日よりも長い期間としたが、ｐＨが所定の値以下となるまでを養生期間としてもよい。所定の値のｐＨとは、例えば、９．３である。これによれば、石炭灰造粒物Ａの溶出液のｐＨをより中性に近づけることができる。これにより、石炭灰造粒物Ａが水中環境に使用された場合でも、水域のｐｈ値に与える影響を抑制することができる。その結果、石炭灰造粒物Ａをより多くの環境で使用することができる。
【００６０】
（実施例２１−３０）
本実施形態に係る石炭灰造粒物Ａの製造方法を用いて実施例２１−３０に係る石炭灰造粒物Ａを製造した。また、比較例１１−１５に係る石炭灰造粒物を製造した。実施例２１，２３，２５，２７，２９には、石炭灰の総質量に対して消石灰を３質量％添加した。実施例２２，２４，２６，２８，３０には、石炭灰の総質量に対して消石灰を５質量％添加した。比較例１１−１５は、石炭灰混合ステップで消石灰を添加していない点で実施例２１−３０と相違する。実施例２１−３０、及び比較例１１−１５の養生期間は、８５５日とした。
【００６１】
実施例２１、実施例２２、及び比較例１１には、石炭灰Ｋを用いた。実施例２３、実施例２４、及び比較例１２には、石炭灰Ｌを用いた。実施例２５、実施例２６、及び比較例１３には、石炭灰Ｍを用いた。実施例２７、実施例２８、及び比較例１４には、石炭灰Ｎを用いた。実施例２９、実施例３０、及び比較例１５には、石炭灰Ｏを用いた。
【００６２】
そして、実施例２１−３０、及び比較例１１−１５に対して５種の重金属（六価クロム、砒素、セレン、ふっ素、ほう素）の溶出試験、及び溶出液のｐＨ測定を実施した。次に示す表３は、実施例２１−３０及び比較例１１−１５の溶出試験結果を示す表である。
【００６３】
【表３】
2018158340.tif 000005
【００６４】
表３に示すように、実施例２１−３０は、比較例１１−１５と比べて砒素、セレン、及びふっ素の溶出濃度が低下した。すなわち、消石灰を添加した実施例２１−３０は、消石灰が添加されていない比較例１１−１５と比較して、砒素、セレン、及びふっ素の溶出を抑制できることが示された。
【００６５】
さらに、実施例２１−３０は、実施例１１−２０と比較して、溶出液のｐＨの変化が小さい。具体的には、表３に示すように、実施例２１−３０の溶出液のｐＨは、全て９．３以下である。これは、養生期間を９１日よりも長くしても、石炭灰造粒物Ａの溶出液のｐＨの変化が少ないことが分かる。したがって、養生期間を９１日以上とすることで、石炭灰造粒物Ａが水中環境に使用された場合でも、水域のｐＨ値に与える影響をより抑制することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１０  石炭灰造粒システム
２０  石炭灰混合装置
３０  造粒装置
３１  軸部
３２  容器部
４０  養生室
Ａ  石炭灰造粒物
Ａ１  石炭灰混合物
Ａ２  一次造粒物
Ｗ１  水
Ｗ２  反応水
Ｗ３  追加反応水
ｈ  孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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