| 研究課題/領域番号 |
07555612
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
松下 和正 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (80024610)
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| 研究分担者 |
佐藤 隆士 鶴岡工業高等専門学校, 講師 (60226024)
桃井 清至 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (60003852)
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| キーワード | 下水汚泥 / 焼却灰 / スラグガラス / 酸化鉄 / ガラスセラミックス / 廃棄物 |
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| 研究概要 |
わが国において、下水処理場に生じる大量のヘドロ状汚泥の処分法が問題となっている。また大量のごみを焼却した後に残る灰の量も多く、処理処分が困難になっている。ヘドロ状下水汚泥から有機物を除去した残渣はSiO_2-CaO-Al_2O_3-Fe_2O_3系を主成分とした無機物質であり、一般のセラミックスあるいはガラスの原料となり得るものである。焼却灰は似たような組成であるが酸化鉄成分が少ない。また得られるガラスあるいはガラスセラミックスの色の調整は応用上非常に重要である。
本研究ではこれらの廃棄物を原料としてガラスおよびガラスセラミックスの製造を試みた。これらの廃棄物をアルミナ坩堝に入れ、1400℃で熔融した。冷却後の融液はX線回折よりガラスであることが確かめられた。これらのガラスは酸化鉄を含有するためか黒く着色し不透明であった。ガラスの化学組成を蛍光X線およびICPにより分析した。着色の原因を解明し、色調調整の可能性を調べるために化学試薬を原料として、同じ組成で酸化鉄含有量の異なる種々のガラスを調製した。またガラス中での鉄イオンの存在状態(Fe^<2+>/Fe^<3+>比)を化学分析により決定した。化学試薬から調製したガラスとスラグガラスを比較すると、酸化鉄含有量が同じ場合、化学試薬からのガラスは着色度が非常に小さかった。着色度のちがいの原因としてスラグガラス中には炭素が含まれていると考えられる。ガラス中の炭素の化学分析による定量は困難であった。そこで化学試薬原料に有機物(グルコース)を多量に加えて熔融法により炭素を含むガラスの調製を行った。これらの結果より、スラグガラスの着色は酸化鉄および炭素ににより生じることがわかった。また色調調整の可能性が見いだされた。
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