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下水汚泥溶融スラグの結晶化機構と強度発現に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 02650379
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 都市工学・衛生工学
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

桃井 清至  長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (60003852)

研究分担者 滝沢 智  建設省, 土木研究所・下水道部, 研究員 (10206914)
研究期間 (年度) 1990 – 1991
研究課題ステータス 完了 (1991年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1991年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1990年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワード下水汚泥 / 溶融スラグ / 核形成 / 結晶成長 / 塩基度 / 水砕スラグ / 空冷スラグ / 結晶化スラグ / シリカ
研究概要

下水汚泥溶融システムは1300〜1500度で汚泥中の無機成分を溶融することにより、下水汚泥を著るしく減量化し,汚泥中の重金属をスラグ中に安定・固定化する方法である。一方,下水汚泥溶融処理によって得られるガラス質スラグを建設資材として広く利用するため,結晶化スラグにする方法が検討されているが,スラグの結晶化は汚泥中の無機成分組成に大きな影響を受ける。これまでの実験により,次のような結果が得られている。
1.下水汚泥中の主要無機成分は酸化物に換算してSiO_2,Al_2O_3,CaO,Fe_2O_3であるが,これ等混合物の溶融温度は非常に高い。しかし,無機成分中のNa_2O/CaO比をNa添加,Ca添加によって0.2〜0.4の範囲に調整すると,溶融温度は約200度低下する。
2.溶融処理において,高分子下水汚泥の最大核形成温度は約700度,また,最大結晶成長温度は約1100度であった。下水汚泥を高温で溶融し,この融液を1100度で1時間保持した後,冷却すると結晶質スラグが得られる。また,ガラス質スラグを再加熱すると容易に結晶化することが判明した。
3.スラグの強度はスラグ中のSiO_2含有量の影響も受け,SiO_2含有量が増大すると強度も増大するが,融液の粘度も増大するため溶融温度が上昇する。この場合,塩基度(CaO/SiO_2)を約1.0に調整すると,溶融温度を低く維持することが可能であった。

報告書

(3件)
  • 1991 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1990 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (10件)

  • [文献書誌] 桃井 清至: "下水汚泥の溶融特性と結晶化に関する研究" 環境技術. 20. 445-450 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 日本化学会編(共著): "リサイクルのための化学" 大日本図書, 196 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kiyoshi Momonoi: "Melting Characteristic and Crystallization of sewage sludge" Journal of Environmental Conservation Engineering. 20. 445-450 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] The Chemical Society of Japan (joint author): Dainippontosho. Chemistry for Recycle, (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 桃井 清至: "下水汚泥の溶融特性と結晶化に関する研究" 環境技術. 20. 445-450 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 日本化学会編(共著): "リサイクルのための化学" 大日本図書, 196 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 桃井 清至: "下水汚泥の建設資材への利用" 化学と工業. 42. 112-116 (1989)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 元重 浩: "下水汚泥溶融スラグの結晶化と汚泥成分の影響" 土木学会編 年次学術講演会講演概要集. 45. 1000-1001 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 桃井 清至: "下水汚泥溶融スラグの結晶化に関する研究" 日本下水道協会編 下水道研究発表会講演集. 27. 547-549 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 桃井 清至: "溶融スラグの組成性状と結晶化に関する研究" 全国都市清掃会議編 全国都市清掃研究発表会講演論文集. 12. 124-126 (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書

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公開日: 1990-04-01   更新日: 2016-04-21  

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