JP4794731B2 - アスベスト含有建材廃棄物と下水汚泥焼却灰を用いた透水ブロック - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はアスベストを含有する建材の廃棄物と埋め立て処理されていた下水汚泥焼却灰とを焼成させることにより、アスベストを含まずに再利用したリサイクルの高い透水ブロックを得るものである。
【０００２】
【従来の技術】
クリソタイルを代表とした健康に有害であるといわれるアスベストを含有する建材は３０年以上に亘り、住宅及び非住宅の建物の屋根材や壁材として多く使われている。近年はアスベスト含有量を少なくした建材も上市されつつあるが、それでも含有量はゼロではなく、また過去に使用された含有量の多い建材は依然として住宅等に使用されたままであり、当然ながら、その劣化に伴ってアスベストに拘わる問題が発生し、特にその廃棄物については有効な処理法が未だ確立されてはいない。
【０００３】
例えば、アスベスト建材の廃棄物処理方法としては、大きな塊のままで土中に埋設する、または高温で熔融固化させ安定型の最終処分場に埋め立てる、等の処理が行われている。
【０００４】
一方で、下水汚泥焼却灰は殆どが埋め立て処理されており、土管やタイル等の原料の一部として利用したり、軽量骨材として各種製品に利用する等の再利用化が研究されてはいるが、まだ実用化には至らない等、有効な再利用はなされていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、アスベストを含む建材と下水汚泥焼却灰は有効な処理方法がないままに放置され、または埋め立て処理されている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
アスベスト含有建材廃棄物を７００度以上で焼成してアスベストを不在化させ、少なくとも、アスベスト含有建材廃棄物の焼成物及び下水汚泥焼却灰の溶融バインダと、骨材と、成型バインダとを混合し、焼成させることにより、アスベストを含まない透水ブロックとして再利用する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明で用いるアスベストを含む建材は、アスベストを混入したセメント硬化物及びアスベストを混入したけい酸カルシウム等の硬化物である。例えば、平型彩色スレート、波型スレート、スレート、石綿けい酸カルシウム板、スラグせっこう板、窯業系サイディングなどである。また、これらは主に取り替えや建て替えに伴って発生するアスベスト含有の屋根材や壁材の廃棄物を前提にしているが、当然、使用されずに廃棄されるものも含まれる。
【０００８】
取り替えや建て替えに伴って発生するアスベスト含有無機系建材は、既に劣化しているのでアスベストを飛散しやすくなっており、回収、運搬や保管等には特に注意する必要がある。
【０００９】
アスベスト含有建材の廃棄物を必要に応じて破砕してもよい。破砕方法としてはいろいろあるが、適宜、状況に応じて選択すればよい。
【００１０】
上記建材廃棄物を反応、焼成させるには７００℃以上が望ましい。これは、７００℃以上で焼成するとＸ線回折によりアスベストのピークが不在となるからである。もちろん、焼成温度は燃料コスト、作業性、設備等を考慮して決定されるものである。焼成の方法としては種々あるが、アスベストの飛散を避けるためにできるだけ破砕せずに、重ねた状態でトンネルキルン等により焼成する方法かローラハウスキルンで窯内に廃棄物を順次送りながら焼成する方法が良い。しかし、燃料コスト等を考慮して、廃棄物をある程度の大きさに破砕してから焼成してもよい。
【００１１】
焼成に要する時間は特に限定しないが、上記焼成温度で建材廃棄物に含まれるアスベストが不在、つまりＸ線回折によりアスベストのピークが不在になればよく、建材廃棄物の大きさ、重ね方等により決定されものである。
【００１２】
本発明で用いる下水汚泥焼却灰の主成分は、Ｓｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃａ、Ｐ、Ｍｇ、Ｎａ、Ｋであり、Ｐ、Ｃａ、Ｎａ、Ｋといった容易にガラス相を生成する成分が多く含まれており、比較的低温で反応と焼成が同時に進むものである。
【００１３】
本発明で用いる成型バインダは、例えば粘土、ベントナイト、有機質糊等の一つ又は複数を組み合わせたものであり、プレス等により容易に一次成型可能なものである。また、水ガラスを使用することもできるが、水ガラスの場合は二酸化炭素ガスを吹付けて硬化させる。
【００１４】
本発明で用いる骨材は耐火度の高い無機材で、例えばセルベン、タイル廃材、陶磁器廃材、石材クズ、ケイ砂、フライアッシュ、シャモット、キラ、鉱滓等の一つ又は複数を組み合わせたものである。
【００１５】
また、アスベスト含有建材廃棄物の焼成物と下水汚泥焼却灰は主に溶融バインダとなるが、該焼成物の混合量を増やせば透水ブロックとするための焼成温度を高くする必要があり、燃料コストの上昇は避けられないが、溶融助剤を添加することにより、より低い焼成温度とすることができる。
【００１６】
本願発明で用いる溶融助剤は、フリット、釉薬汚泥、ガラス廃材等の一つ又は複数を組み合わせたものである。
【００１７】
該焼成物と溶融助剤の一つである、例えばＦｅｒｒｏ社の「ＭＸ−３Ｐ」との混合率と各物性値の試験データを表１に示す。焼成温度は１０５０℃である。骨材同士を強固に溶着するためには、焼成温度域でバインダが軟化溶融する必要があり、ちょうど軟化溶融したときの状態は、物性値では収縮率、嵩比重、曲げ強度が最大値になり、吸水率が０となる状態と考えられる。さらに軟化溶融が進めば、バインダ内部での発泡がはなはだしくなり、膨張が進行して変形が始まることになる。
表１

【００１８】
表１では、同一温度において、該焼成物に対して溶融助剤を増やせば、軟化溶融がさらに進むことがわかる。
【００１９】
透水ブロックの化粧方法としては、そのまま、混合時に釉薬又は顔料を加えて焼成する、焼成後に釉薬をかけてさらに焼成する、等の方法がある。
【００２０】
以下に、実施例を示して具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるわけではない。
【００２１】
（実施例１）アスベスト含有建材廃棄物である、いわゆる石綿スレート板屋根材の基材の主な組成を表２に示す。これを、１０００℃、１５分間キープし、２ミリ直径のパンチングメタルを通過したものを採用した。なお、この焼成物は、Ｘ線解析によりアスベストのピークを示さないことが確認された。使用した下水汚泥焼却灰の成分比を表３に示す。溶融助剤はＦｅｒｒｏ社の「ＭＸ−３Ｐ」を、成型バインダは粘土（乾燥品、８０メッシュ通過）を、そして骨材はセルベン（７〜２０メッシュ）を使用した。表４に示した混合比率で混合し、水分を適宜添加しながら混練造粒し、ハンドプレス機で平板（５０ｇ／枚）に造形し、電気炉で１０５０℃、１時間焼成した。得られた板材の物性値は表５のとおりであり、優れた透水ブロックであることがわかる。
表２

表３

表４

表５

【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、▲１▼健康に有害といわれるアスベストの廃棄物を無害化した透水ブロックとして再利用できる、▲２▼埋め立て処理されていた下水汚泥焼却灰、さらにセルベンやガラス廃材とも混合、反応、焼成させることができ、リサイクル率が高く無害化した透水ブロックとして再利用できる、▲３▼アスベスト含有建材廃棄物の焼成物の混合率を増やせば、焼成温度を高くする必要があるが、溶融助剤を添加することで焼成温度を低くでき、燃料コスト等が低減される。

Claims (2)

1. 少なくとも、アスベスト含有建材廃棄物の焼成物及び下水汚泥焼却灰の溶融バインダと、骨材と、成型バインダとを混合し、焼成した透水ブロックであり、アスベスト含有建材廃棄物の焼成物は７００度以上で焼成したことを特徴とする透水ブロック。
2. 溶融助剤を添加し、焼成したことを特徴とする請求項１記載の透水ブロック。