(57)【要約】【課題】  脱水スラッジを好適に再利用できるようにするためのスラッジの再利用方法の提供。【解決手段】  固化前の水和性混合物を洗浄分離処理した際に生じるスラッジを脱水処理した脱水スラッジを−１０℃以下で冷凍して凍結スラッジとなし、凍結スラッジを冷凍状態のまま貯蔵しておき、使用時には、凍結スラッジを切削又は粉砕処理してフレーク状又は細粒状のフレッシュスラッジ材を形成し、フレッシュスラッジ材をその他の材料と混合して水和性混合物を生成するようにする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固化前の水和性混合物を洗浄分離処理した際に生じるスラッジを脱水処理した脱水スラッジを−１０℃以下で冷凍して凍結スラッジとなし、該凍結スラッジを冷凍状態のまま適宜貯蔵しておき、
該凍結スラッジを切削処理又は粉砕処理してフレーク状又は細粒状のフレッシュスラッジ材を形成し、該フレッシュスラッジ材をその他の材料と混合して水和性混合物とすることを特徴としてなるスラッジの再利用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に不要となった水和性混合物より生じるセメント等の水和性材を有するスラッジを好適に再利用するためのスラッジの再利用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生コンクリート工場やコンクリート打設現場等において不要となった生コンクリート等の固化前の水和性混合物（所謂、残コンや戻りコン）は、洗浄分離装置により洗浄することによって、砂、砂利等の骨材と、セメント等の水和性材を含有する固形状のスラッジとに分離し、砂、砂利等の骨材等を再利用するようになっている。
【０００３】
そして、このスラッジは、脱水処理により上澄水と脱水されて含水率が１００重量％程度となった脱水スラッジとに分離され、上澄水はコンクリート混練用水等として再利用されるようになっている（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開平０９―１２３１５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の如き従来の技術では、水和性材等を含有する脱水スラッジは、水和反応によって固化が進行するため固化前の状態（フレッシュ状態）で長期間維持することが困難であり、また、凝結遅延剤を用いて水和機能を維持させるためには煩雑な技術手段を必要とするため、再利用に適さないという問題があった。
【０００５】
そこで、固化後の脱水スラッジは、水和機能を失し、他の水和性混合固化物用材料と均一に練混ぜを行うことができないため、産業廃棄物として廃棄処分にするか、或いは、粉砕機により粉砕し、路盤材等として再利用していた。
【０００６】
しかし、近年では、環境保全や産廃処理場の不足等の産廃処理に関する様々な問題を抱えており、産廃物を減らすことが重要な課題となっている。
【０００７】
一方、固化後の脱水スラッジは、強力な破砕機を用いなければ破砕することができないうえ、水和機能を失しているため、用途範囲が限定されてしまい再利用に供される量も限られていた。
【０００８】
そこで本発明は、上述の従来技術の問題を鑑み、脱水スラッジを好適に再利用できるようにするためのスラッジの再利用方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項１に記載の発明は、固化前の水和性混合物を洗浄分離処理した際に生じるスラッジを脱水処理した脱水スラッジを−１０℃以下で冷凍して凍結スラッジとなし、該凍結スラッジを冷凍状態のまま適宜貯蔵しておき、該凍結スラッジを切削処理又は粉砕処理してフレーク状又は細粒状のフレッシュスラッジ材を形成し、該フレッシュスラッジ材をその他の材料と混合して水和性混合物とするスラッジの再利用方法であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るスラッジの再利用方法では、固化前の水和性混合物を洗浄分離処理した際に生じるスラッジを脱水処理した脱水スラッジを−１０℃以下で冷凍して凍結スラッジとなし、該凍結スラッジを冷凍状態のまま適宜貯蔵しておき、該凍結スラッジを切削処理又は粉砕処理してフレーク状又は細粒状のフレッシュスラッジ材を形成し、該フレッシュスラッジ材をその他の材料と混合して水和性混合物とすることによって、凍結スラッジ状態では、水和反応による固化を抑制することができるので、長期間に渡り保存が可能で任意の時に適宜使用することができる。
【００１１】
また、スラッジを冷凍することによって、凍結スラッジ内の水分子数が減少するとともに膨張作用によって、凍結スラッジが内部に多数の空隙を有する構造となるため、切削又は粉砕に適した硬度となり、簡易な装置でも容易にフレーク状又は細粒状とすることができる。
【００１２】
また、フレッシュスラッジ材は、水和能力を失しておらず、他のコンクリート材料等と共に均一に混練されてコンクリート等の水和性混合固化物を構成することができる。
【００１３】
従って、スラッジを無駄なく再利用することができ、産業廃棄物が低減されるとともに、資源の浪費を抑え、コストの低減も実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明に係るスラッジの再利用方法について説明する。
【００１５】
図１は、本発明方法の概略を示したフローチャートである。
【００１６】
生コンクリート工場等では、不要となった固化前の生コンクリート等の水和性混合物を洗浄分離処理し、該水和性混合物中に含まれる砂や砂利等の骨材を分離し、分離された砂や砂利等の骨材を再利用に供している。
【００１７】
その際、セメント等の水和性材を有するスラッジが生じ、このスラッジは、脱水処理により上澄水と含水率１００重量％程度の脱水スラッジとに分離され、上澄水はコンクリートの混練水等として再利用される。
【００１８】
一方、脱水スラッジは、普通ポルトランドセメント、混合セメント、石灰等の水和反応により硬化する水和性材を含む粒子径０．１５ｍｍ以下、含水率１００重量％程度の固形状をなし、放置すれば水和反応によって硬化してしまうため、本発明方法により再利用可能な処理を施す必要がある。
【００１９】
尚、この脱水スラッジには、水和性材用化学混合剤、潜在水硬性材又はポゾラン系混合材等が含有されていてもよい。
【００２０】
まず、この脱水スラッジを冷凍機に入れ、−１０℃以下で急速凍結し、凍結スラッジを形成する。
【００２１】
このように−１０℃以下で凍結することによって、脱水スラッジに含まれる水和性材の水和機能を保持しつつ、水和反応の進行を停止することができる。
【００２２】
また、−１０℃以下で凍結することによって、凍結スラッジ内部の水分子数が減少するとともに膨張作用によって、凍結スラッジは、内部に多くの空隙を有する構造、即ち粗構造になる。
【００２３】
このように凍結スラッジの状態で冷凍保存すれば、使用する際まで長期に亘って脱水スラッジに含まれる水和性材の水和機能を維持することができる。
【００２４】
この脱水スラッジを再利用する場合には、冷凍保存されていた凍結スラッジをそのまま、即ち凍ったまま、図２に示す如き切削装置によって切削し、フレーク状（薄片状）のフレッシュスラッジ材を形成し、それを使用するようになっている。
【００２５】
切削装置１は、底板２に切削刃３を備え、押圧手段４によって凍結スラッジ５を上方より押圧しながら底板２に対して回転させることにより、凍結スラッジ５の底面部が切削刃３により切削され、底板２下に配置された受容器６内にフレッシュスラッジ材７が形成されていく。
【００２６】
この際、凍結スラッジが上述したように多くの内部空隙を有する構造になっているため、図２に示す簡易な装置であっても切削できるようになっている。
【００２７】
この凍結スラッジの切削優位性を非凍結の脱水スラッジと比較すると、例えば、表１に示すように、−３０℃で２４時間凍結した凍結スラッジ（実施例１）及び凍結しなかった脱水スラッジ（比較例１）を図２に示す切削装置により、それぞれ切削を試みたところ、実施例１の凍結スラッジは、切削速度が８．５ｋｇ／ｍｉｎで好適に切削することができフレッシュスラッジ材を形成することができたが、比較例１の脱水スラッジは、粘板岩状或いは完全に硬化して硬度が硬すぎるために切削することができなかった。
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このフレッシュスラッジ材は、フレーク状に形成され、それらが融解してペースト状となる。
【００２８】
そして、このフレッシュスラッジ材をその他の材料、即ち、砂等の細骨材や砂利等の粗骨材、ＡＥ減水剤等の混和剤、普通ポルトランドセメント、混合セメント、石灰等の水和反応により硬化する水和性材とともに水を加えて混練してセメントペースト、生コンクリート等の水和性混合物とする。
【００２９】
このとき、フレッシュスラッジ材は、その他の水和性材とともに、水和反応し、コンクリートを硬化させるようになっている。
【００３０】
また、このフレッシュスラッジ材は、埋め戻しや盛土等に用いられる建設土と混合して使用し、建設土を水和性混合物としてもよい。
【００３１】
この場合、フレッシュスラッジ材は、建設土中で水和反応し、建設土に適度な強度を与え、埋め戻しや盛土等を施工する際の作業性を向上させる効果を有する。
【００３２】
尚、上述の実施例では、切削機で切削することによりフレッシュスラッジ材を形成した例について説明したが、凍結スラッジを粉砕することにより細粒状のフレッシュスラッジ材を形成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係るスラッジの再利用方法の工程の概略を示すフローチャート図である。
【図２】本発明方法に使用する切削機の概略を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  切削装置
２  底板
３  切削刃
４  押圧手段
５  凍結スラッジ
６  受容器
７  フレッシュスラッジ材
【図１】
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【図２】
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