(57)【要約】【課題】  硬化性樹脂の粉末状硬化物を焼却処理する際の粉塵着火爆発の危険性を回避でき、特殊焼却炉による焼却コスト及び作業の煩雑さを解消することができるとともに、産業廃棄物を有用に再利用することができる固形化燃料と、この焼却灰であるセメント用原料を提供する。【解決手段】  硬化性樹脂の粉末状硬化物を、無機系常温硬化性結合材で固形化してなることを特徴とする固形化燃料と、この固形化燃料の焼却灰からなることを特徴とするセメント用原料。本発明の固形化燃料は、好ましくは、用いる硬化性樹脂の粉末状硬化物が、粒子径１ｍｍ以下の産業廃棄物であり、硬化性樹脂の粉末状硬化物１００重量部に対して、無機系常温硬化性結合材として焼石膏３〜３０重量部を用いる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬化性樹脂の粉末状硬化物を、無機系常温硬化性結合材で固形化してなることを特徴とする固形化燃料。
【請求項２】
前記硬化性樹脂の粉末状硬化物が、粒子径１ｍｍ以下の産業廃棄物である請求項１に記載の固形化燃料。
【請求項３】
前記硬化性樹脂の粉末状硬化物１００重量部に対して、前記無機系常温硬化性結合材として焼石膏３〜３０重量部を用いる請求項１又は２に記載の固形化燃料。
【請求項４】
前記固形化燃料は、セメント焼成用として用いられるものである請求項１ないし３のいずれかに記載の固形化燃料。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の固形化燃料の焼却灰からなることを特徴とするセメント用原料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固形化燃料及びセメント用原料に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
産業廃棄物のうち、硬化性樹脂の粉末状硬化物については各種用途への再利用化の検討と適用が行なわれている。しかし、特に粒子径１ｍｍ以下の微粉末は、その発塵性により、焼却炉への投入時に粉塵発火等が発生する危険があるため、例えば、容器に充填して特殊焼却炉で焼却する方法、あるいは、特殊な構造を有する流動床式焼却炉を用いて焼却する方法（例えば、特許文献１参照。）などにより処理されるなど、処理法が制限されているという問題があった。
このため、再利用できないものについては埋め立てにより処理されてきたが、近年、埋め立て地の新規設置は困難になっており、また、埋め立て処理を削減する社会的要請も強い。
この課題の解決するため、硬化性樹脂の粉末状硬化物を簡易な方法で固形化して固形燃料化すること、及び、その焼却灰を有効活用することについて鋭意検討を行い、本発明に至ったものである。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２３０５２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、硬化性樹脂の粉末状硬化物を焼却処理する際の粉塵着火爆発の危険性を回避でき、特殊焼却炉による焼却コスト及び作業の煩雑さを解消することができるとともに、産業廃棄物を有用に再利用することができる固形化燃料と、この焼却灰であるセメント用原料を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的は、下記の本発明（１）〜（５）により達成される。
（１）硬化性樹脂の粉末状硬化物を、無機系常温硬化性結合材で固形化してなることを特徴とする固形化燃料。
（２）上記硬化性樹脂の粉末状硬化物が、粒子径１ｍｍ以下の産業廃棄物である上記（１）に記載の固形化燃料。
（３）上記硬化性樹脂の粉末状硬化物１００重量部に対して、上記無機系常温硬化性結合材として焼石膏３〜３０重量部を用いる上記（１）又は（２）に記載の固形化燃料。
（４）上記固形化燃料は、セメント焼成用として用いられるものである上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の固形化燃料。
（５）上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の固形化燃料の焼却灰からなることを特徴とするセメント用原料。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の固形化燃料は、硬化性樹脂の粉末状硬化物を無機系常温硬化性結合材で固形化してなることを特徴とするものであり、硬化性樹脂の粉末状硬化物を焼却処理する際の粉塵着火爆発の危険性を回避でき、特殊焼却炉による焼却コスト及び作業の煩雑さを解消することができるとともに、産業廃棄物を有用に再利用することができるものである。
また、本発明は上記本発明の固形化燃料の燃焼灰からなることを特徴とするセメント用原料であり、同様に産業廃棄物を有用に再利用することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に、本発明の固形化燃料について説明する。本発明の固形化燃料は、硬化性樹脂の粉末状硬化物（以下、単に「粉末状硬化物」ということがある）を、無機系常温硬化性結合材で固形化してなることを特徴とする。
【０００８】
本発明の固形化燃料で用いられる硬化性樹脂としては特に限定されないが、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ユリア（尿素）樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、ウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ベンゾオキサジン環を有する樹脂、シアネートエステル樹脂等が挙げられる。これらは単独で用いたり、あるいは２種類以上を併用したりすることもできる。
そして、粉末状硬化物としては、これらの硬化性樹脂を熱あるいは硬化剤等の作用により硬化させたものを用いることができる。
【０００９】
また、本発明においては、これら硬化性樹脂成分のみからなる粉末状硬化物のほか、硬化性樹脂とともに、有機充填材、無機充填材を含有した複合材料の硬化物を粉砕したものを用いることができ、このような場合も本発明に含まれる。
【００１０】
上記有機充填材としては特に限定されないが、例えば、木粉、パルプ、ケナフ、アラミド繊維、ポリエステル繊維等が挙げられる。
また、無機充填材としては特に限定されないが、例えば、タルク、焼成クレー等の等のケイ酸塩、アルミナ、シリカ、溶融シリカ等の酸化物、炭酸カルシウム、ハイドロタルサイト等の炭酸塩、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の水酸化物、硫酸バリウム、亜硫酸カルシウム等の硫酸塩または亜硫酸塩などのほか、アルミナ繊維、ガラス繊維等の繊維状無機充填材などを用いることができる。
これらの有機充填材あるいは無機充填材は、単独で用いたり、あるいは２種類以上を併用したりすることもできる。
【００１１】
本発明の粉末状硬化物としては、上記のように様々なものを用いることができるが、これらの中でも粒子径１ｍｍ以下の産業廃棄物を用いることが好ましい。これにより、廃棄物を再資源化することができる。
【００１２】
このような粉末状硬化物としては特に限定されないが、例えば、硬化性樹脂成形材料あるいは硬化性樹脂複合材料など、各種材料の生産工程で発生する粉塵の回収物、目的とする粒度以外の不要となった粉末、切断加工時に発生する切粉、切削研磨時に発生する切削粉などを用いることができる。このほか、上記材料の廃棄物の粉砕品などについても好適に用いることができる。
このような材料としては例えば、フェノール樹脂成形材料、エポキシ樹脂成形材料、ジアリルフタレート樹脂成形材料、紙基材フェノール樹脂積層板、ガラス基材エポキシ樹脂積層板などが挙げられる。
【００１３】
本発明の固形化燃料は、上記粉末状硬化物を無機系常温硬化性結合材で固形化してなるものである。
ここで用いられる無機系常温硬化性結合材としては特に限定されないが、例えば、焼石膏、セメント、水ガラス、粘土などが挙げられる。これらは工業的に大量生産されているため、比較的安価で入手することができ、粉末状硬化物との混合、硬化等の工程においても特に高い技術を必要とせず、用いる装置としても簡易なものを適用できる。また、粉末状硬化物を効率的に固形化することができる。
さらに、これらの無機系常温硬化性結合材はセメントの含有成分と類似又は実質的に同一であるので、焼却処理後の灰はセメントの原料として活用することができる。
【００１４】
これに対して、粉末状硬化物の固形化には尿素樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の有機系常温硬化性結合材を用いることもできるが、特に産業廃棄物の処理に適用する場合、これらは一般に常温における固形化速度が遅いため生産性が低下し、また、高価であるため適用が難しい。
【００１５】
上記無機系常温硬化性結合材の中でも、特に焼石膏を用いることが好ましい。焼石膏は水和硬化が比較的速く、作業性の点で他の結合材より優れている。また、セメント原料の一部として適用されているものであるので、焼却後の灰についてもセメント原料として好適に使用できるという利点を有する。
焼石膏を用いる場合の配合量としては特に限定されないが、粉末状硬化物１００重量部に対して３〜３０重量部を用いることが好ましい。さらに好ましくは５〜２５重量部である。
焼石膏の配合量が上記下限値未満では、粉末状硬化物を固形化し発塵を抑止する効果が充分でないことがある。一方、上記上限値を越えると、重量が増大するだけでなく、固形化が進みすぎて固形化燃料が大きな塊状となりやすく、取り扱い作業性が低下することがある。また、燃料として焼却時の燃焼性が低下するようになる。
【００１６】
本発明の固形化燃料の製造方法としては特に限定されないが、例えば、粉末状硬化物、無機系常温硬化性結合材を所定の割合で配合し、これに適量の水を添加し、モルタルミキサー、マーラーなどの攪拌装置あるいは外筒回転式の混合装置により混合する。次いで、所定時間混合したものを木枠などに排出して静置することにより、常温で固形化するので、これを必要な大きさに破砕することにより固形化燃料を得ることができる。
【００１７】
本発明の固形化燃料は、種々の用途に用いることができるが、特に、セメント焼成用として用いることが好ましい。この固形化燃料の焼却灰はセメント原料として用いることができるので、本発明の固形化燃料を効率的に活用することができる。
【００１８】
次に、本発明のセメント用原料について説明する。
本発明のセメント用原料は、上記本発明の固形化燃料の焼却灰からなることを特徴とする。
例えば、本発明の固形化燃料をセメント焼成用の燃料として用い、その焼却灰をセメント原料として用いることにより、セメントの製造工程において一元的に使用でき、産業廃棄物である粉末状硬化物を１００％有効に再利用することができる。
【実施例】
【００１９】
<実施例１>
ガラス基材エポキシ樹脂積層板（エポキシ樹脂とガラス繊維との配合重量比率が、およそ５０／５０のもの）の切断粉（粒径１ｍｍ以下）１０００ｇ、焼石膏１００ｇ、水５００ｇを品川式混合装置に投入し、１０分間攪拌混合後、木枠に取り出した。これを２時間静置して、硬化後に粉砕して固形化燃料を得た。
得られた固形化燃料を８００℃で焼却し、セメント原料として使用可能な焼却灰を得た。
【００２０】
<実施例２>
フェノール樹脂成形材料（フェノール樹脂と木粉との配合重量比率が、およそ５０／５０のもの）の成形品の粉砕粉（粒径１ｍｍ以下）１０００ｇ、焼石膏１００ｇ、水５００ｇを品川式混合装置に投入し、１０分間攪拌混合後、木枠に取り出した。これを２時間静置して、硬化後に粉砕して固形化燃料を得た。
得られた固形化燃料を８００℃で焼却し、セメント原料として使用可能な焼却灰を得た。
【００２１】
<比較例１>
ガラス基材エポキシ樹脂積層板（エポキシ樹脂とガラス繊維との比率が、およそ５０／５０のもの）の切断粉（粒径１ｍｍ以下）１０００ｇ、尿素樹脂３００ｇ、硬化剤（硝酸アンモニウム）６０ｇを品川式混合装置に投入し、１０分間攪拌混合後、木枠に取り出した。これを２時間静置したが、まだ流動性を有しており、固形化していなかった。
【００２２】
実施例及び比較例について、評価を行った。結果を表１に示す。
【００２３】
【表１】
2005232198.tif 000002
【００２４】
表１に記載された評価については、下記の方法で行った。
（１）結合剤配合量：粉末状硬化物１００重量部に対する結合剤の配合量（重量部）で示した。
（２）２時間後の状態、硬さ：粉末状硬化物と常温硬化性結合材とを混合後、木枠中で２時間静置した後の硬さを、指触により評価した。
（３）粘着性：上記（２）の評価時、粘着性の有無を指触により評価した。
（４）発塵性：得られた固形化燃料（比較例についてはさらに２４時間静置して固形化したものを用いた）を、８００℃の焼却装置に投入した際の発塵性について目視で評価した。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明の固形化燃料は、硬化性樹脂の粉末状硬化物を無機系常温硬化性結合材で固形化してなることを特徴とするものであり、産業廃棄物を有用に再利用することができるものである。
本発明の固形化燃料を、例えばセメント製造工程において用いると、固形化燃料をセメント焼成用の燃料として用い、その焼却灰をセメント原料として用いることにより、セメントの製造工程において一元的に使用でき、産業廃棄物である粉末状硬化物を１００％有効に再利用することができる。