ホーム > 特許ランキング > ＵＢＥ三菱セメント株式会社
特開2023-103793低塩素飛灰の製造方法、焼却飛灰の塩素量の低減方法、セメントの製造方法、及び焼却飛灰のセメント資源化方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023103793
(43)【公開日】2023-07-27
(54)【発明の名称】低塩素飛灰の製造方法、焼却飛灰の塩素量の低減方法、セメントの製造方法、及び焼却飛灰のセメント資源化方法
(51)【国際特許分類】
B09B 5/00 20060101AFI20230720BHJP
C04B 7/38 20060101ALI20230720BHJP
B09B 3/70 20220101ALI20230720BHJP
【ＦＩ】
B09B5/00 N ZAB
C04B7/38
B09B3/00 304G
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022004521
(22)【出願日】2022-01-14
(71)【出願人】
【識別番号】521297587
【氏名又は名称】ＵＢＥ三菱セメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100145012
【弁理士】
【氏名又は名称】石坂 泰紀
(72)【発明者】
【氏名】鷲尾 知昭
(72)【発明者】
【氏名】古賀 明宏
(72)【発明者】
【氏名】丸屋 英二
【テーマコード（参考）】
4D004
【Ｆターム（参考）】
4D004AA37
4D004AB06
4D004AC05
4D004BA02
4D004CA13
4D004CA40
4D004CA42
4D004CB05
4D004CB21
4D004CC03
4D004CC12
4D004DA02
4D004DA03
4D004DA10
4D004DA20
(57)【要約】
【課題】焼却飛灰から、塩素量が低減された低塩素飛灰を製造することが可能な低塩素飛灰の製造方法を提供すること。
【解決手段】低塩素飛灰の製造方法が開示される。当該製造方法は、焼却飛灰のＡｌ２Ｏ３量及びＣｌ量を測定し、Ａｌ２Ｏ３量が９質量％以下である焼却飛灰を選定する第１の工程と、選定された焼却飛灰を水又は酸性水で洗浄し、可溶分を除去する第２の工程とを備える。
【選択図】なし
【解決手段】低塩素飛灰の製造方法が開示される。当該製造方法は、焼却飛灰のＡｌ２Ｏ３量及びＣｌ量を測定し、Ａｌ２Ｏ３量が９質量％以下である焼却飛灰を選定する第１の工程と、選定された焼却飛灰を水又は酸性水で洗浄し、可溶分を除去する第２の工程とを備える。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
焼却飛灰から、塩素量が低減された低塩素飛灰を製造する低塩素飛灰の製造方法であって、
焼却飛灰のＡｌ２Ｏ３量及びＣｌ量を測定し、Ａｌ２Ｏ３量が９質量％以下である焼却飛灰を選定する第１の工程と、
選定された前記焼却飛灰を水又は酸性水で洗浄し、可溶分を除去する第２の工程と、
を備える、
低塩素飛灰の製造方法。
焼却飛灰のＡｌ２Ｏ３量及びＣｌ量を測定し、Ａｌ２Ｏ３量が９質量％以下である焼却飛灰を選定する第１の工程と、
選定された前記焼却飛灰を水又は酸性水で洗浄し、可溶分を除去する第２の工程と、
を備える、
低塩素飛灰の製造方法。
【請求項2】
前記第１の工程が、Ａｌ２Ｏ３量が９質量％以下であり、かつＣｌ量が１１質量％以下である焼却飛灰を選定する工程であり、
前記第２の工程が、選定された前記焼却飛灰を水で洗浄する工程である、
請求項１に記載の低塩素飛灰の製造方法。
前記第２の工程が、選定された前記焼却飛灰を水で洗浄する工程である、
請求項１に記載の低塩素飛灰の製造方法。
【請求項3】
前記第１の工程が、焼却飛灰のＲ２Ｏ量をさらに測定し、Ａｌ２Ｏ３量が９質量％以下であり、Ｃｌ量が１１質量％を超え、かつＲ２Ｏ／Ｃｌモル比が０．３５を超える焼却飛灰を選定する工程であり、
前記第２の工程が、選定された前記焼却飛灰を水で洗浄する工程である、
請求項１に記載の低塩素飛灰の製造方法。
前記第２の工程が、選定された前記焼却飛灰を水で洗浄する工程である、
請求項１に記載の低塩素飛灰の製造方法。
【請求項4】
前記第２の工程において、前記焼却飛灰を酸性水で撹拌洗浄する場合、前記焼却飛灰と前記酸性水とを含むスラリーのｐＨが８～１２である、
請求項１に記載の低塩素飛灰の製造方法。
請求項１に記載の低塩素飛灰の製造方法。
【請求項5】
前記第２の工程において、洗浄回数が２回以上である、
請求項１～４のいずれか一項に記載の低塩素飛灰の製造方法。
請求項１～４のいずれか一項に記載の低塩素飛灰の製造方法。
【請求項6】
前記第２の工程において、最後の１回の洗浄が貫通洗浄であり、それ以外の洗浄が撹拌洗浄である、
請求項５に記載の低塩素飛灰の製造方法。
請求項５に記載の低塩素飛灰の製造方法。
【請求項7】
前記焼却飛灰の強熱減量が５～４０質量％である、
請求項１～６のいずれか一項に記載の低塩素飛灰の製造方法。
請求項１～６のいずれか一項に記載の低塩素飛灰の製造方法。
【請求項8】
焼却飛灰中の塩素量を低減する焼却飛灰の塩素量の低減方法であって、
焼却飛灰のＡｌ２Ｏ３量及びＣｌ量を測定し、Ａｌ２Ｏ３量が９質量％以下である焼却飛灰を選定する第１の工程と、
選定された前記焼却飛灰を水又は酸性水で洗浄し、可溶分を除去する第２の工程と、
を備える、
焼却飛灰の塩素量の低減方法。
焼却飛灰のＡｌ２Ｏ３量及びＣｌ量を測定し、Ａｌ２Ｏ３量が９質量％以下である焼却飛灰を選定する第１の工程と、
選定された前記焼却飛灰を水又は酸性水で洗浄し、可溶分を除去する第２の工程と、
を備える、
焼却飛灰の塩素量の低減方法。
【請求項9】
請求項１～７のいずれか一項に記載の製造方法で製造される低塩素飛灰をセメント原料として使用する工程を備える、
セメントの製造方法。
セメントの製造方法。
【請求項10】
請求項１～７のいずれか一項に記載の製造方法で製造される低塩素飛灰をセメント原料として使用する、
焼却飛灰のセメント資源化方法。
焼却飛灰のセメント資源化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、低塩素飛灰の製造方法、焼却飛灰の塩素量の低減方法、セメントの製造方法、及び焼却飛灰のセメント資源化方法に関する。
【背景技術】
【0002】
焼却飛灰を洗浄し、焼却飛灰中の塩素を脱塩して得られた脱水ケーキをセメント原料化する方法が従来知られている。例えば、特許文献１及び特許文献２には、焼却飛灰に水又は水及び酸を添加して懸濁させて塩素を溶出させ、これを脱水機で脱水することにより得られる脱水ケーキをセメント原料として用いる方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００２－３３８３１２号公報
【特許文献2】特開平１０－２０２２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１、２の方法では、焼却飛灰の種類によっては、焼却飛灰中の塩素を充分に除去できないという問題がある。
【0005】
そこで、本発明は、焼却飛灰から、塩素量が低減された低塩素飛灰を製造することが可能な低塩素飛灰の製造方法を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者らが上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、焼却飛灰中の成分の量によって、焼却飛灰を洗浄した際の塩素除去率に違いがあることを見出した。このような知見に基づき、本発明者らは、特定の成分に着目することにより、焼却飛灰を水又は酸性水で洗浄することによって焼却飛灰中の塩素量を充分に低減できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0007】
本発明の一側面は、焼却飛灰から、塩素量（Ｃｌ量）が低減された低塩素飛灰を製造する低塩素飛灰の製造方法に関する。当該製造方法は、焼却飛灰のＡｌ２Ｏ３量及びＣｌ量を測定し、Ａｌ２Ｏ３量が９質量％以下である焼却飛灰を選定する第１の工程と、選定された焼却飛灰を水又は酸性水で洗浄し、可溶分を除去する第２の工程とを備える。第２の工程において、焼却飛灰を酸性水で撹拌洗浄する場合、焼却飛灰と酸性水とを含むスラリーのｐＨは、８～１２であってよい。本発明者らの検討によると、Ａｌ２Ｏ３量が９質量％以下である焼却飛灰を選定し、これを水又は酸性水で洗浄することによって、焼却飛灰中の塩素を充分に除去できることが見出された。そのため、当該製造方法によれば、焼却飛灰から、Ｃｌ量が低減された低塩素飛灰を製造することが可能となる。
【0008】
第１の工程の一態様は、Ａｌ２Ｏ３量が９質量％以下であり、かつＣｌ量が１１質量％以下である焼却飛灰を選定する工程であってよい。このとき、第２の工程は、選定された焼却飛灰を水で洗浄する工程であってよい。本発明者らの検討によると、このような焼却飛灰を選定することにより、酸性水を用いなくとも、焼却飛灰中の塩素をより一層充分に除去できることが見出された。酸性水を用いないことにより、セメント資源として有用であり、かつ溶解した場合に設備のスケーリングトラブルの原因となるカルシウム成分の溶解を抑制することが可能となる。
【0009】
第１の工程の他の態様は、焼却飛灰のＲ２Ｏ量（酸化アルカリ量）をさらに測定し、Ａｌ２Ｏ３量が９質量％以下であり、Ｃｌ量が１１質量％を超え、かつＲ２Ｏ／Ｃｌモル比が０．３５を超える焼却飛灰を選定する工程であってよい。このとき、第２の工程は、選定された焼却飛灰を水で洗浄する工程であってよい。本発明者らの検討によると、このような焼却飛灰を選定することにより、酸性水を用いなくとも、焼却飛灰中の塩素をより一層充分に除去できることが見出された。酸性水を用いないことにより、セメント資源として有用であり、かつ溶解した場合に設備のスケーリングトラブルの原因となるカルシウム成分の溶解を抑制することが可能となる。
【0010】
第２の工程において、洗浄回数は２回以上であってよい。このとき、最後の１回の洗浄が貫通洗浄であり、それ以外の洗浄が撹拌洗浄であることが好ましい。
【0011】
焼却飛灰の強熱減量は、５～４０質量％であってよい。
【0012】
本発明の他の側面は、焼却飛灰中のＣｌ量を低減する焼却飛灰のＣｌ量の低減方法に関する。当該低減方法は、焼却飛灰のＡｌ２Ｏ３量及びＣｌ量を測定し、Ａｌ２Ｏ３量が９質量％以下である焼却飛灰を選定する第１の工程と、選定された焼却飛灰を水又は酸性水で洗浄し、可溶分を除去する第２の工程とを備える。
【0013】
本発明の他の側面は、セメントの製造方法に関する。当該製造方法は、上記の製造方法で製造される低塩素飛灰をセメント原料として使用する工程を備える。
【0014】
本発明の他の側面は、焼却飛灰のセメント資源化方法に関する。当該セメント資源化方法は、上記の製造方法で製造される低塩素飛灰をセメント原料として使用するものである。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、焼却飛灰から、塩素量が低減された低塩素飛灰を製造することが可能な低塩素飛灰の製造方法が提供される。また、本発明によれば、焼却飛灰中の塩素量を低減する焼却飛灰の塩素量の低減方法が提供される。さらに、本発明によれば、上記の製造方法で製造される低塩素飛灰を用いたセメントの製造方法及び焼却飛灰のセメント資源化方法が提供される。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【0017】
［低塩素飛灰の製造方法］
一実施形態の低塩素飛灰の製造方法は、焼却飛灰から、Ｃｌ量が低減された低塩素飛灰を得るものである。本実施形態の低塩素飛灰の製造方法は、少なくとも第１の工程及び第２の工程を備える。
一実施形態の低塩素飛灰の製造方法は、焼却飛灰から、Ｃｌ量が低減された低塩素飛灰を得るものである。本実施形態の低塩素飛灰の製造方法は、少なくとも第１の工程及び第２の工程を備える。
【0018】
＜第１の工程＞
本工程は、焼却飛灰のＡｌ２Ｏ３量及びＣｌ量を測定し、Ａｌ２Ｏ３量が９質量％以下である焼却飛灰を選定する工程である。
本工程は、焼却飛灰のＡｌ２Ｏ３量及びＣｌ量を測定し、Ａｌ２Ｏ３量が９質量％以下である焼却飛灰を選定する工程である。
【0019】
焼却灰はゴミ焼却炉等で発生する焼却灰で、主灰と焼却飛灰との２種に大別される。主灰とは焼却炉の下に貯まる灰を意味し、焼却飛灰とは、焼却炉の集塵機で主に捕集された灰を意味する。焼却飛灰は、灰分；アルミ等の微細な金属粒子；揮発した塩素と、脱塩剤として添加されるナトリウム系薬剤又はカルシウム系薬剤とが反応して生成する塩化物から主に構成される。
【0020】
本工程においては、焼却飛灰を準備し、焼却飛灰のＡｌ２Ｏ３量及びＣｌ量を測定する。焼却飛灰のＡｌ２Ｏ３量及びＣｌ量は、蛍光Ｘ線分析（ファンダメンタルパラメーター法）により測定することができる。
【0021】
Ａｌ２Ｏ３量が９質量％以下である焼却飛灰を選定し、後述の第２の工程において、水又は酸性水で洗浄し、可溶分を除去することにより、Ｃｌ量が充分に低減された低塩素飛灰（例えば、Ｃｌ量が１質量％以下の低塩素飛灰）を製造することが可能となる。Ａｌ２Ｏ３量が９質量％以下である焼却飛灰を選定することにより、Ｃｌ量が充分に低減できるという効果が発現する理由は必ずしも定かではないが、本発明者らは、以下のように推察している。焼却飛灰は、水と反応してカルシウム、アルミニウム、及び塩素からなる難溶性水和物（例えば、フリーデル氏塩、クゼル氏塩等）を生成する。そのため、焼却飛灰のＡｌ２Ｏ３量が９質量％以下と充分に低い場合は、該難溶性水和物の生成が抑制され、水又は酸性水による洗浄で充分にＣｌ量を低減できると考えられる。
【0022】
本工程において、選定される焼却飛灰のＡｌ２Ｏ３量は、Ｃｌ量が充分に低減された低塩素飛灰が得られ易いことから、９質量％以下であり、好ましくは８．５質量％以下、より好ましくは８質量％以下、さらに好ましくは７．５質量％以下、特に好ましくは７質量％以下、最も好ましくは６．５質量％以下である。選定される焼却飛灰のＡｌ２Ｏ３量の下限は、特に制限されないが、１質量％以上、２質量％以上、又は３質量％以上であってよい。
【0023】
本工程において、選定される焼却飛灰の強熱減量は、５～４０質量％であってよい。焼却飛灰の強熱減量は、ＪＩＳ Ｒ ５２０２：２０１５「セメントの化学分析方法」に準拠して測定することができる。焼却飛灰の強熱減量は、好ましくは７質量％以上、より好ましくは８質量％以上、さらに好ましくは９質量％以上、特に好ましくは１０質量％以上であり、好ましくは３０質量％以下、より好ましくは２０質量％以下、さらに好ましくは１８質量％以下、特に好ましくは１５質量％以下である。
【0024】
本工程の一態様は、Ａｌ２Ｏ３量が９質量％以下であり、かつＣｌ量が１１質量％以下である焼却飛灰を選定する工程であってよい。このような焼却飛灰を選定することにより、酸性水を用いなくとも、水のみの洗浄で焼却飛灰のＣｌ量を充分に低減することができる。選定される焼却飛灰のＣｌ量は、Ｃｌ量が充分に低減された低塩素飛灰がより一層得られ易いことから、１１質量％以下であり、好ましくは１０質量％以下、より好ましくは９質量％以下、さらに好ましくは８質量％以下、特に好ましくは７質量％以下である。選定される焼却飛灰のＣｌ量の下限は、特に制限されないが、１質量％超、２質量％以上、３質量％以上、又は４質量％以上であってよい。
【0025】
本工程の他の態様は、焼却飛灰のＲ２Ｏ量（Ｎａ換算の酸化アルカリ総量）をさらに測定し、Ａｌ２Ｏ３量が９質量％以下であり、Ｃｌ量が１１質量％を超え、かつＲ２Ｏ／Ｃｌモル比が０．３５を超える焼却飛灰を選定する工程であってよい。このような焼却飛灰を選定することにより、酸性水を用いなくとも、水のみの洗浄で焼却飛灰のＣｌ量を充分に低減することができる。なお、焼却飛灰のＲ２Ｏ量は、蛍光Ｘ線分析（ファンダメンタルパラメーター法）により焼却飛灰のＮａ２Ｏ及びＫ２Ｏ量を測定し、下記式（１）を用いて求めることができる。
Ｒ２Ｏ＝Ｎａ２Ｏ＋０．６２５×Ｋ２Ｏ （１）
Ｒ２Ｏ＝Ｎａ２Ｏ＋０．６２５×Ｋ２Ｏ （１）
【0026】
選定される焼却飛灰のＣｌ量の上限は、特に制限されないが、２０質量％以下、１９質量％以下、又は１８質量％以下であってよい。選定される焼却飛灰のＲ２Ｏ／Ｃｌモル比は、Ｃｌ量が充分に低減された低塩素飛灰がより一層得られ易いことから、０．３５超であり、好ましくは０．３７以上、より好ましくは０．３９以上、さらに好ましくは０．４０以上、特に好ましくは０．４１以上である。選定される焼却飛灰のＲ２Ｏ／Ｃｌモル比の上限は、特に制限されないが、０．８０以下、０．６０以下、又は０．５０以下であってよい。
【0027】
＜第２の工程＞
本工程は、選定された焼却飛灰を水又は酸性水で洗浄し、可溶分を除去する工程である。焼却飛灰を洗浄することによって、焼却飛灰中の塩素が溶出し、可溶分として除去される。
本工程は、選定された焼却飛灰を水又は酸性水で洗浄し、可溶分を除去する工程である。焼却飛灰を洗浄することによって、焼却飛灰中の塩素が溶出し、可溶分として除去される。
【0028】
焼却飛灰の洗浄方法としては、特に制限されないが、例えば、撹拌洗浄、貫通洗浄、散水洗浄等が挙げられる。撹拌洗浄とは、ミキサー等を用いて焼却灰と水又は酸性水とを混合する洗浄を意味する。貫通洗浄とは、フィルタープレス等による脱水後、脱水機を開枠することなく、脱水機内の脱水ケーキに洗浄水（水又は酸性水）を通水して行う洗浄を意味する。
【0029】
焼却飛灰を水で洗浄する場合、水の添加量は、焼却飛灰の質量に対して、好ましくは１～２０倍量、より好ましくは２～１５倍量、さらに好ましくは３～１２倍量である。
【0030】
焼却飛灰を酸性水で洗浄する場合、酸性水における酸は、塩酸、硝酸、硫酸、及びリン酸からなる群より選ばれる１種以上であってよい。酸性水のｐＨは、－３～１であってよい。酸性水の添加量は、焼却飛灰の質量に対して、好ましくは１～２０倍量、より好ましくは２～１５倍量、さらに好ましくは３～１２倍量である。
【0031】
焼却飛灰を酸性水で撹拌洗浄する場合、焼却飛灰と酸性水とを含むスラリーのｐＨは、焼却飛灰のカルシウム成分の溶解を抑制しつつ、Ｃｌ量を充分に低減する観点から、例えば、８～１２であってよく、好ましくは８～１０である。
【0032】
本工程において、洗浄回数は１回であっても２回以上であってもよい。焼却飛灰のＣｌ量を充分に低減できることから、洗浄回数は２回以上であることが好ましい。
【0033】
焼却飛灰の洗浄回数が２回以上である場合、水による洗浄及び酸性水による洗浄を任意に組み合わせることができる。酸性水の酸の残存を防ぐ観点から、最後の１回の洗浄は、水による洗浄であることが好ましい。
【0034】
焼却飛灰の洗浄回数が２回以上である場合、上記の洗浄方法を任意に組み合わせることができる。焼却飛灰のＣｌ量をより充分に低減することができる観点から、最後の１回の洗浄は貫通洗浄（より好ましくは水による貫通洗浄）であり、それ以外の洗浄は撹拌洗浄であることが好ましい。
【0035】
第１の工程が、Ａｌ２Ｏ３量が９質量％以下であり、かつＣｌ量が１１質量％以下である焼却飛灰を選定する工程である場合、第２の工程は、選定された焼却飛灰を水で洗浄する工程であってよい。このような焼却飛灰を選定することにより、酸性水を用いなくとも、水のみの洗浄で焼却飛灰のＣｌ量を充分に低減することができる。
【0036】
第１の工程が、Ａｌ２Ｏ３量が９質量％以下であり、Ｃｌ量が１１質量％を超え、かつＲ２Ｏ／Ｃｌモル比が０．３５を超える焼却飛灰を選定する工程である場合、第２の工程は、選定された焼却飛灰を水で洗浄する工程であってよい。このような焼却飛灰を選定することにより、酸性水を用いなくとも、水のみの洗浄で焼却飛灰のＣｌ量を充分に低減することができる。
【0037】
焼却飛灰を水又は酸性水で洗浄する場合、その他の添加剤を添加してもよい。その他の添加剤としては、例えば、高分子凝集剤、脱水助剤等が挙げられる。その他の添加剤を添加するタイミングは任意に調整することができる。
【0038】
本実施形態の製造方法は、不溶の低塩素飛灰と可溶分とを分離し、低塩素飛灰を得る第３の工程をさらに備えていてもよい。不溶の低塩素飛灰と可溶分との分離は、真空式ろ過機、フィルタープレス、ベルトプレス、遠心脱水機等の公知の脱水機によって行うことができる。また、ろ過・脱水によって得られる残渣固形分は加熱乾燥処理を行ってもよい。加熱乾燥処理は、その条件を、例えば、２０～２００℃で０．１～５０時間とすることができる。
【0039】
このようにして、低塩素飛灰を得ることができる。低塩素飛灰は、洗浄対象である焼却飛灰よりもＣｌ量が低減されていればよい。低塩素飛灰のＣｌ量は、例えば、１質量％以下であってよく、好ましくは０．９質量％以下、より好ましくは０．８質量％以下、さらに好ましくは０．７質量％以下、特に好ましくは０．６質量％以下、最も好ましくは０．５質量％以下である。低塩素飛灰のＣｌ量の下限は、例えば、０．０１質量％以上、０．０５質量％以上、又は０．１質量％以上であってよい。
【0040】
本実施形態の製造方法で製造される低塩素飛灰は、Ｃｌ量が充分に低減されていることから、セメント原料として使用することができる。
【0041】
［焼却飛灰の塩素量の低減方法］
一実施形態の焼却飛灰の塩素量の低減方法は、焼却飛灰のＡｌ２Ｏ３量及びＣｌ量を測定し、Ａｌ２Ｏ３量が９質量％以下である焼却飛灰を選定する第１の工程と、選定された焼却飛灰を水又は酸性水で洗浄し、可溶分を除去する第２の工程とを備える。なお、焼却飛灰の塩素量の低減方法で使用される焼却飛灰、洗浄方法等は、低塩素飛灰の製造方法で使用される焼却飛灰、洗浄方法と同様である。したがって、ここでは、重複する説明を省略する。
一実施形態の焼却飛灰の塩素量の低減方法は、焼却飛灰のＡｌ２Ｏ３量及びＣｌ量を測定し、Ａｌ２Ｏ３量が９質量％以下である焼却飛灰を選定する第１の工程と、選定された焼却飛灰を水又は酸性水で洗浄し、可溶分を除去する第２の工程とを備える。なお、焼却飛灰の塩素量の低減方法で使用される焼却飛灰、洗浄方法等は、低塩素飛灰の製造方法で使用される焼却飛灰、洗浄方法と同様である。したがって、ここでは、重複する説明を省略する。
【0042】
［セメントの製造方法］
一実施形態のセメントの製造方法は、上記の製造方法で製造される低塩素飛灰をセメント原料として使用する工程を備える。低塩素飛灰をセメント原料として使用する工程としては、例えば、低塩素飛灰と石灰石等のセメント原料とを混合する工程、低塩素飛灰を石灰石等のセメント原料とともにキルンへ送入する工程等が挙げられる。
一実施形態のセメントの製造方法は、上記の製造方法で製造される低塩素飛灰をセメント原料として使用する工程を備える。低塩素飛灰をセメント原料として使用する工程としては、例えば、低塩素飛灰と石灰石等のセメント原料とを混合する工程、低塩素飛灰を石灰石等のセメント原料とともにキルンへ送入する工程等が挙げられる。
【0043】
［低塩素飛灰のセメント資源化方法］
一実施形態の焼却飛灰のセメント資源化方法は、上記の製造方法で製造される低塩素飛灰をセメント原料として使用するものである。上記の製造方法で製造される低塩素飛灰は、Ｃｌ量が充分に低減されていることから、セメント原料として使用することができ、セメント資源化が可能となる。
一実施形態の焼却飛灰のセメント資源化方法は、上記の製造方法で製造される低塩素飛灰をセメント原料として使用するものである。上記の製造方法で製造される低塩素飛灰は、Ｃｌ量が充分に低減されていることから、セメント原料として使用することができ、セメント資源化が可能となる。
【実施例0044】
以下に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0045】
［１．焼却飛灰］
焼却飛灰として、都市ごみ焼却飛灰の乾灰を使用した。試験に供した焼却飛灰Ａ～Ｊの化学成分を表１に示す。表１に示す化学成分は、以下の方法によって測定された値である。
（１）ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＳＯ３、Ｒ２Ｏ、Ｃｌ量：蛍光Ｘ線分析（ファンダメンタルパラメーター法）で測定した。
（２）強熱減量：ＪＩＳ Ｒ ５２０２：２０１５「セメントの化学分析方法」に準拠して測定した。
焼却飛灰として、都市ごみ焼却飛灰の乾灰を使用した。試験に供した焼却飛灰Ａ～Ｊの化学成分を表１に示す。表１に示す化学成分は、以下の方法によって測定された値である。
（１）ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＳＯ３、Ｒ２Ｏ、Ｃｌ量：蛍光Ｘ線分析（ファンダメンタルパラメーター法）で測定した。
（２）強熱減量：ＪＩＳ Ｒ ５２０２：２０１５「セメントの化学分析方法」に準拠して測定した。
【0046】
【表1】
【0047】
［２．焼却飛灰の洗浄実験］
＜洗浄実験（１）＞
Ａｌ２Ｏ３量が９質量％以下であり、かつＣｌ量が１１質量％以下である焼却飛灰として焼却飛灰Ａ、Ｂ、及びＧを、Ａｌ２Ｏ３量が９質量％以下であり、かつＣｌ量が１１質量％超である焼却飛灰として焼却飛灰Ｄを、Ａｌ２Ｏ３量が９質量％超である焼却飛灰として焼却飛灰Ｈを用いた。まず、１回目の洗浄（撹拌洗浄）は、焼却飛灰１００ｇ及び水３００ｇあるいは５００ｇをビーカーに入れ、スリーワンモータを用いて３００ｒｐｍ（回転／分）で１０分間撹拌した。次いで、高分子凝集剤（ＭＴアクアポリマー株式会社製、アコフロックＡ－１１０）を添加して３０分間静置した後、上澄み水を除去した。ビーカーに残った濃縮スラリーを、ろ紙（Ｎｏ．５Ｃ）で吸引ろ過して固形分とろ液とに固液分離した。次に、２回目の洗浄（貫通洗浄）は、吸引ろ過を継続しながら、ろ紙上の固液分離した固形分に対して水３００、５００ｇ、あるいは１０００ｇを添加することによって洗浄し、ろ液の排出が止まった時点を洗浄の終点とし、洗浄灰を得た。洗浄灰を４０℃で２４時間乾燥させた後、Ｃｌ量をＪＩＳ Ｒ ５２０２：２０１５「セメントの化学分析方法」に準拠して測定した。結果を表２に示す。セメント原料として未洗浄で使用されている焼却主灰のＣｌ量は、通常、１質量％であることから、Ｃｌ量が１質量％以下であると、Ｃｌ量が充分に低減されたといえる。なお、実施例２において２回目の洗浄を撹拌洗浄とした場合、洗浄灰のＣｌ量は０．３８質量％であり、２回目の洗浄を貫通洗浄とした場合の方が、Ｃｌ量が低かった。
＜洗浄実験（１）＞
Ａｌ２Ｏ３量が９質量％以下であり、かつＣｌ量が１１質量％以下である焼却飛灰として焼却飛灰Ａ、Ｂ、及びＧを、Ａｌ２Ｏ３量が９質量％以下であり、かつＣｌ量が１１質量％超である焼却飛灰として焼却飛灰Ｄを、Ａｌ２Ｏ３量が９質量％超である焼却飛灰として焼却飛灰Ｈを用いた。まず、１回目の洗浄（撹拌洗浄）は、焼却飛灰１００ｇ及び水３００ｇあるいは５００ｇをビーカーに入れ、スリーワンモータを用いて３００ｒｐｍ（回転／分）で１０分間撹拌した。次いで、高分子凝集剤（ＭＴアクアポリマー株式会社製、アコフロックＡ－１１０）を添加して３０分間静置した後、上澄み水を除去した。ビーカーに残った濃縮スラリーを、ろ紙（Ｎｏ．５Ｃ）で吸引ろ過して固形分とろ液とに固液分離した。次に、２回目の洗浄（貫通洗浄）は、吸引ろ過を継続しながら、ろ紙上の固液分離した固形分に対して水３００、５００ｇ、あるいは１０００ｇを添加することによって洗浄し、ろ液の排出が止まった時点を洗浄の終点とし、洗浄灰を得た。洗浄灰を４０℃で２４時間乾燥させた後、Ｃｌ量をＪＩＳ Ｒ ５２０２：２０１５「セメントの化学分析方法」に準拠して測定した。結果を表２に示す。セメント原料として未洗浄で使用されている焼却主灰のＣｌ量は、通常、１質量％であることから、Ｃｌ量が１質量％以下であると、Ｃｌ量が充分に低減されたといえる。なお、実施例２において２回目の洗浄を撹拌洗浄とした場合、洗浄灰のＣｌ量は０．３８質量％であり、２回目の洗浄を貫通洗浄とした場合の方が、Ｃｌ量が低かった。
【0048】
【表2】
【0049】
＜洗浄実験（２）＞
Ａｌ２Ｏ３量が９質量％以下であり、かつＣｌ量が１１質量％以下である焼却飛灰として焼却飛灰Ｇを、Ａｌ２Ｏ３量が９質量％以下であり、かつＣｌ量が１１質量％超である焼却飛灰として焼却飛灰Ｃ及びＥを、Ａｌ２Ｏ３量が９質量％超である焼却飛灰として焼却飛灰Ｈを用いた。実施例６～８、１１及び比較例２は、１回目の洗浄（酸性水、撹拌洗浄）時に塩酸を添加してスラリーのｐＨを８又は１０に調整して洗浄した以外は、実施例１又は実施例５と同様にして、２回目の洗浄（水、貫通洗浄）を行い、焼却飛灰を洗浄した。実施例９、１０は、１回目の洗浄（酸性水、撹拌洗浄）時に塩酸又は硫酸を添加してスラリーのｐＨを８に調整して洗浄を行った後、さらに１回目の洗浄と同様の条件で２回目の洗浄（酸性水、撹拌洗浄）を行い、さらに３回目の洗浄（水、貫通洗浄）を行い、焼却飛灰を洗浄した。得られた洗浄灰のＣｌ量を上記と同様にして測定した。結果を表３に示す。
Ａｌ２Ｏ３量が９質量％以下であり、かつＣｌ量が１１質量％以下である焼却飛灰として焼却飛灰Ｇを、Ａｌ２Ｏ３量が９質量％以下であり、かつＣｌ量が１１質量％超である焼却飛灰として焼却飛灰Ｃ及びＥを、Ａｌ２Ｏ３量が９質量％超である焼却飛灰として焼却飛灰Ｈを用いた。実施例６～８、１１及び比較例２は、１回目の洗浄（酸性水、撹拌洗浄）時に塩酸を添加してスラリーのｐＨを８又は１０に調整して洗浄した以外は、実施例１又は実施例５と同様にして、２回目の洗浄（水、貫通洗浄）を行い、焼却飛灰を洗浄した。実施例９、１０は、１回目の洗浄（酸性水、撹拌洗浄）時に塩酸又は硫酸を添加してスラリーのｐＨを８に調整して洗浄を行った後、さらに１回目の洗浄と同様の条件で２回目の洗浄（酸性水、撹拌洗浄）を行い、さらに３回目の洗浄（水、貫通洗浄）を行い、焼却飛灰を洗浄した。得られた洗浄灰のＣｌ量を上記と同様にして測定した。結果を表３に示す。
【0050】
【表3】
【0051】
＜洗浄実験（３）＞
Ａｌ２Ｏ３量が９質量％以下であり、Ｃｌ量が１１質量％を超え、かつＲ２Ｏ／Ｃｌモル比が０．３５を超える焼却飛灰として焼却飛灰Ｆ、Ｉ、Ｊ、及びＥを用いた。実施例１と同様にして、焼却飛灰を洗浄した。得られた洗浄灰のＣｌ量を上記と同様にして測定した。結果を表４に示す。
Ａｌ２Ｏ３量が９質量％以下であり、Ｃｌ量が１１質量％を超え、かつＲ２Ｏ／Ｃｌモル比が０．３５を超える焼却飛灰として焼却飛灰Ｆ、Ｉ、Ｊ、及びＥを用いた。実施例１と同様にして、焼却飛灰を洗浄した。得られた洗浄灰のＣｌ量を上記と同様にして測定した。結果を表４に示す。
【0052】
【表4】
【0053】
表２、表３、及び表４に示すとおり、Ａｌ２Ｏ３量が９質量％以下である焼却飛灰（焼却飛灰Ａ～Ｇ、Ｉ、Ｊ）は、水又は酸性水で洗浄することにより、洗浄灰のＣｌ量を１質量％以下に低減できることが判明した。また、Ａｌ２Ｏ３量が９質量％以下であり、かつＣｌ量が１１質量％以下である焼却飛灰（焼却飛灰Ａ、Ｂ、Ｇ）は、水での洗浄によって洗浄灰のＣｌ量を充分に低減できることが判明した（表３）。さらに、Ａｌ２Ｏ３量が９質量％以下であり、Ｃｌ量が１１質量％を超え、かつＲ２Ｏ／Ｃｌモル比が０．３５を超える焼却飛灰（焼却飛灰Ｅ、Ｆ、Ｉ、Ｊ）においても、水での洗浄によって洗浄灰のＣｌ量を充分に低減できることが判明した（表４）。以上により、本発明の低塩素飛灰の製造方法は、焼却飛灰から、塩素量が低減された低塩素飛灰を製造することが可能であることが確認された。