エージング処理した飛灰のコンクリート製品への利用に関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12650466
• Research Institution: Fukuoka University
• Principal Investigator: 添田 政司 福岡大学, 工学部, 助教授 (50148871)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮脇 健太郎 福岡大学, 工学部, 助手 (00289521) ; 島岡 隆行 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (80202109) ; 大和 竹史 福岡大学, 工学部, 教授 (90078650)
• Keywords: 焼却飛灰 / 塩化物 / 中性化 / 不溶化 / コンクリート製品 / 鋼材腐食 / 重金属類

Research Abstract

本年度は,焼却飛灰中に内在する塩類による鋼材の腐食性状を明らかにするため,飛灰をエージング処理した場合と飛灰を洗浄することによる水洗脱塩素効果を期待した水洗処理の2種類の方法により処理された飛灰を用いて,水中浸漬および中性化促進試験を実施し,焼却飛灰のコンクリートへの有効利用の可能性について検討を行った。
焼却飛灰は炉方式ストーカ炉,排ガス処理システム乾式で電気集塵機により集められた清掃工場の異なる4種類を用いた。コンクリートの配合は,水結合材比を55%,細骨材率を44%とし,目標空気量は,焼却飛灰A(密度2.75)を用いた場合は4%とし,焼却飛灰B(密度2.36)を用いた場合は2%とした。焼却飛灰は,セメント重量の外割で0,10,20%混入した。
本実験で得られた結果を要約すると以下のとおりである。
(1)焼却飛灰の溶出特性は,エージング処理によりPbは減少し,水洗処理によってもPbおよびCl-は減少する。
(2)圧縮強度は飛灰の処理方法によって若干異なるが,無混和のものとほぼ同程度の強度を得られる。
(3)エージング処理した飛灰の中性化深さ,塩分量は共に,焼却飛灰混入率が増加するに伴い増加する傾向にあった。
(4)焼却飛灰中に内在する塩素イオンが多い場合は,鋼材の腐食が促進されることが明らかとなった。
(5)エージング処理した飛灰のコンクリートからのPbの溶出は環境基準値以下になった。
以上のことから,エージング処理した場合は,焼却飛灰をコンクリートへ混入しても重金属溶出の観点からは問題はないと考えられるが,鉄筋腐食の問題が残され,水洗処理をする場合は,鉄筋腐食の面からは有利に作用するが,重金属類を含んだ洗浄水の2次処理が今後の課題と思われる。従って,焼却飛灰の再資源化を図るためには,鉄筋腐食に関与しない,無筋コンクリートやポーラスコンクリートへの利用が有効と考えられる。

Research Products

• [Publications] 添田政司: "物理選別処理した焼却灰のコンクリート骨材としての利用に関する研究"文部科学省学術フロンティア推進事業成果発表会(第6回福大資環研グループ成果発表会). 73-74 (2002)
• [Publications] 宮脇健太郎: "高塩濃度条件下における溶融飛灰からの重金属溶出特性"土木学会西部支部研究発表会講演概要集. 514-515 (2002)
• [Publications] K.Miyawaki: "Leaching Characteristic of Heavy metals from Landfilled Treated Incinerator Fly Ashes"The 6th Korea-Japan Joint English Session. 285-288 (2002)
• [Publications] T.Shimaoka: "Mechanisms for the aging-induced reduction of lead solubility in scrubber residues from municipal solid waste combustion"Waste Manegement & Research. 90-98 (2002)
• [Publications] K.Miyawaki, T.Shimaoka: "Influence of Landfilled Chemical Treated Fly Ash to Leachate Quality"Proceedings of the Asian Pacific Landfill Symposium Seoul 2002. 479-481 (2002)