(57)【要約】【課題】コンクリート廃材が水と接触したときでも、アルカリ性の浸出液の発生を抑制することができる簡便な処理方法を提供する。【解決手段】コンクリート廃材（中心粒径  約２ｍｍ〜約４０ｍｍ）と液体硫酸バンドを混合し、この混合物に弱酸と塩基との塩（例えば、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム）を添加することを特徴とするコンクリート廃材の処理方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート廃材と液体硫酸バンドを混合し、この混合物に弱酸と塩基との塩を添加することを特徴とするコンクリート廃材の処理方法。
【請求項２】
液体硫酸バンドの濃度は、Ａｌ２Ｏ３換算で、０．１〜８重量％である請求項１記載の方法。
【請求項３】
弱酸が炭酸である請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
塩の量は、コンクリート廃材に対して、０．１重量％以上である請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
コンクリート廃材は、中心粒径が２〜４０ｍｍである請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート廃材の処理方法に関するものである。詳細には、アルカリ成分を含むコンクリート廃材中のアルカリの溶出を抑制するための処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ビルの建替工事等において、コンクリート廃材のような建設廃材が発生する。これら建築廃材等は、廃棄物として、たとえば産業廃棄物処分場に埋め立て処分されている。
【０００３】
コンクリートは、通常、セメント、水、砂及び砂利を混合し、これをセメントの水和反応により硬化させたものである。この水和反応により生じる成分の一つとして水酸化カルシウムがあり、この水酸化カルシウムの存在により、コンクリートは、水存在下で、アルカリ性を示す。またセメントには、微量ではあるが、酸化ナトリウムや酸化カリウムも含まれており、これらも水と反応することにより、それぞれ水酸化ナトリウムや水酸化カリウムとなって、硬化したコンクリートに含有されるので、そのアルカリ性を高める。
【０００４】
したがって、産業廃棄物処分場に埋め立て処理されたコンクリート廃材を含む産業廃棄物に、雨水等が接触すると、アルカリ性の浸出水が生じる。もし、この浸出水が産業廃棄物処分場等から漏出すると、周囲の環境に影響を与える。この問題を解決するため、従来より、産業廃棄物処分場の底面に防水性を有するシートを敷いて、周囲の地盤との遮水を図り、アルカリ性の浸出水が漏出しないようにする対策が行なわれている。また大雨の際、他から産業廃棄物処分場への雨水の侵入を防ぐ雨水集排水設備や、産業廃棄物処分場内のアルカリ性の浸出水を集水して速やかに排出するとともに排出された浸出水を処理する浸出水集排水設備を付けた管理型産業廃棄物処分場が運用されてもいる。
【０００５】
いずれの方法でも、アルカリ性の浸出水を生じるコンクリート廃材が埋め立てられた産業廃棄物処分場では、浸出水が周囲に漏出しないように、埋め立てられた廃棄物の管理を長期にわたって行う必要があるため、産業廃棄物処分場内のコンクリート廃材を、アルカリ性浸出水が生じないように無害化することが要望されていた。
【０００６】
簡便な処理として、酸性水溶液を散布する方法が提案されているが、この方法ではコンクリート廃材から生じるアルカリ性浸出水を十分に低減することが困難であった。
【０００７】
この問題を解決するために、コンクリート廃材に塩酸を散布し、浸出水中の塩化物（塩化カルシウムなど）を炭酸カルシウムとして除去し、除去された酸性水溶液をコンクリート廃材に散布する方法（特許文献１）が提案されている。しかし、この方法では、浸出水を処理したり、また酸性水溶液を循環する設備が必要となることから、その適用範囲が制限されていた。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−８０６７２号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、コンクリート廃材が水と接触したときでも、アルカリ性の浸出液の発生を抑制することができる簡便な処理方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、コンクリート廃材中のアルカリ成分の溶出抑制について検討した結果、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち本発明は、コンクリート廃材と液体硫酸バンドを混合し、この混合物に弱酸と塩基との塩を添加することを特徴とするコンクリート廃材の処理方法を提供するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の処理対象とするコンクリート廃材は、例えば、セメントと、任意の砂、砂利又は添加剤（減水剤など）とを混合し、硬化させたものからなり、例えば、ビルの建替え工事など、より具体的には、古いビルを解体したとき発生するもの、又は新しいビル建築時、使用されずに余った生コンクリートが硬化したものなどが挙げられる。このコンクリート廃材は、破砕されたまま液体硫酸バンドと混合してもよいが、液体硫酸バンドとの混合を均一にむらなくするためには、中心粒径（メジアン径Ｄｍｅ、５０％粒径と呼ばれることがある。）が２ｍｍ以上であり、また４０ｍｍ以下であることが好ましい。コンクリート廃材の粒径調整は、例えば、破砕機で行なわれ、このような粒度にすることにより、本発明の処理を効率的に行なうことができる。コンクリート廃材は、木くず、プラスチック製フィルムのようなコンクリート以外のものを含んでもよい。
【００１３】
本発明では、前記のコンクリート廃材と液体硫酸バンドを混合する。使用される液体硫酸バンドとしては、一般に市販されている水道用硫酸バンド・工業用硫酸バンド又はコンデンサーエッチングなどより回収される硫酸バンドなどが挙げられる。アルミニウム成分の量は、適宜希釈、濃縮を行いＡｌ２Ｏ３換算で０．１重量％以上、さらには０．５重量％以上、とりわけ１重量％以上、また８．５重量％以下、さらには８重量％以下であることが好ましい。この液体硫酸バンドは、通常、その比重が１．０１以上、１．３４以下のものである。
【００１４】
コンクリート廃材と液体硫酸バンドの混合は、例えば、（１）コンクリート廃材に液体硫酸バンドを散布する方法、（２）液体硫酸バンド中にコンクリート廃材を浸漬した後、コンクリート廃材を引き上げる方法、又は（３）コンクリート廃材と液体硫酸バンドを混練する方法などで行なってもよい。どの方法を用いるかは、使用する現場での経済性によって判断すればよい。
【００１５】
の方法では、液体硫酸バンドの散布量は、コンクリート廃材（乾燥重量）に対して、０．１重量％以上、好ましくは１重量％以上であり、また３０重量％以下、好ましくは２０重量％以下である。（２）の方法では、液体硫酸バンドの量は、コンクリート廃材（乾燥重量）に対して、３０重量％以上、好ましくは５０重量％以上であり、また２００重量％以下である。（３）の方法では、コンクリート廃材（乾燥重量）に対して、０．１重量％以上、好ましくは１重量％以上であり、また３０重量％以下、好ましくは１０重量％以下である。
混合時間は、混合方式により異なるが、通常１秒以上、好ましくは５秒以上であればよく、経済性、作業性を考えて決定すればよい。
【００１６】
コンクリート廃材と液体硫酸バンドの混合物は、必要に応じて、乾燥される。乾燥は、通常、常圧常温にて静置して行なう、風乾で行なえばよいが、乾燥時間を短縮できることから、攪拌槽式乾燥機、熱風乾燥機などを使用して行なってもよい。通常、風乾では季節、湿度により乾燥程度にバラツキが出るが、表面が濡れていない程度以上の乾燥であれば発明の効果に影響を与えるものではない。
【００１７】
前記の混合物又は任意の乾燥を施された混合物には、塩が添加される。このときの塩は、弱酸と塩基との塩であればよく、弱酸としては炭酸、炭酸水素酸のような無機酸などが挙げられ、また塩基は、弱酸より相対的に強い塩基であればよく、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムのような無機塩基などが挙げられ、塩には、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム（重曹）、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなどがある。このような塩を前記の混合物に添加することにより、液体硫酸バンドのゲル化を促進して、コンクリート廃材の表面又は細孔内におけるゲルの膜、主に水酸化アルミニウムゲルからなる膜の生成を容易にして、コンクリート廃材の内部に残るアルカリ成分が溶出するのを抑制できる。またコンクリート廃材の表面に液体硫酸バンドが残っていたとしても、塩の添加により、中和されることから、処理後のコンクリート廃材は、それに接触した雨水が酸性（例えば、ｐＨ４）になることも防止できる。塩は、固体、水溶液いずれの状態で添加してもよい。塩の添加量は、通常、コンクリート廃材に対して０．１重量％以上である。一方、塩の添加量はあまり多くしても、添加量に見合う効果が得られないので、通常１０重量％以下である。
【００１８】
塩を添加された混合物は、通常そのまま、処分場に移送され、埋め立てされる。またこの混合物に、必要に応じて成形加工を施して再生材（例えば、路盤材）とし、これを使用してもよい。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明は本実施例に限定されるものではない。
コンクリート廃材の前処理：
コンクリート廃材を最大粒径４０ｍｍ以下、中心粒径１５ｍｍになるまで粉砕した。
【００２０】
実施例１
〔コンクリート廃材の処理〕
液体硫酸バンド（Ａｌ２Ｏ３濃度１．０重量％、比重１．０３、ｐＨ３．１８）６００ｍｌに、粉砕したコンクリート廃材１ｋｇを浸漬させ、１時間保持した後、コンクリート廃材を引き上げて、温度２０℃、２４時間風乾した。得られたコンクリート廃材と重曹２ｇを均一に混合した。
【００２１】
〔アルカリ溶出試験〕
この混合物をカラム（１Ｌメスシリンダーを加工し、この底部に孔を設けたもの）に充填した。混合物を充填したカラムに水１６０ｍｌを注ぎ、底部より流出する水を回収し、この水のｐＨを市販ｐＨ測定器を使用して測定した。この操作を１回／日の頻度で繰り返し行って、流出する水のｐＨ変化を調べた。この結果を表１に示す。このときの１回あたりの注水量は、コンクリート廃材の層高を８ｍとしたときの年間降雨量に対応させたものであり、注水１回が１年に相当する。
【００２２】
実施例２
コンクリートと混合する液体硫酸バンドをＡｌ２Ｏ３濃度０．５重量％、比重１．０２、ｐＨ３．３５のものに換えたほかは、実施例１と同じ操作を行った。このときの結果を表１に示す。
【００２３】
実施例３
コンクリートと混合する液体硫酸バンドをＡｌ２Ｏ３濃度１．５重量％、比重１．０４、ｐＨ３．０９のものに換えたほかは、実施例１と同じ操作を行った。このときの結果を表１に示す。
【００２４】
実施例４
粉砕したコンクリート廃材１ｋｇに液体硫酸バンド（Ａｌ２Ｏ３濃度１．０重量％、比重１．０３、ｐＨ３．１８）２００ｍｌを１０秒間散布し、風乾した。ついで、この乾燥物と重曹２ｇを均一に混合した。得られた混合物について、実施例１の〔アルカリ溶出試験〕と同じ条件で評価した。このときの結果を表１に示す。
【００２５】
実施例５
粉砕したコンクリート廃材１ｋｇに液体硫酸バンド（Ａｌ２Ｏ３濃度８．０重量％、比重１．３２、ｐＨ２．０３）２００ｍｌを１０秒間散布し、風乾した。ついで、この乾燥物と重曹１０ｇを均一に混合した。得られた混合物について、実施例１の〔アルカリ溶出試験〕と同じ条件で評価した。このときの結果を表１に示す。
【００２６】
実施例６
重曹１０ｇを炭酸カルシウム３０ｇに換えたほかは、実施例５と同じ操作を行った。このときの結果を表１に示す。
【００２７】
実施例７
重曹１０ｇを炭酸カルシウム５ｇに換えたほかは、実施例５と同じ操作を行った。このときの結果を表１に示す。
【００２８】
比較例１
粉砕したコンクリート廃材について、実施例１の〔アルカリ溶出試験〕と同じ条件で評価した。このときの結果を表１に示す。
【００２９】
比較例２
液体硫酸バンド（Ａｌ２Ｏ３濃度８．０重量％、比重１．３２、ｐＨ２．０３）６００ｍｌに、粉砕したコンクリート廃材１ｋｇを浸漬させ、１時間保持した後、コンクリート廃材を引き上げて、温度２０℃、２４時間風乾した。この乾燥物について、実施例１の〔アルカリ溶出試験〕と同じ条件で評価した。このときの結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
表１からわかるように、実施例の処理が施されたコンクリート廃材は、長期間（９年間相当以上）にわたってアルカリの溶出を抑制することができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、コンクリート廃材が水と接触したときでも、アルカリ性の浸出液の発生を抑制することができる簡便な処理方法が提供される。