<4D6963726F736F667420506F776572506F696E74202D208E968BC690AC89CA95F18D9089EF816948508CF68A4A9770816A207070745B93C782DD8EE682E890EA97705D>

5. 石 炭 利 用 技 術 振 興 費 補 助 金 石 炭 灰 有 効 利 用 促 進 調 査 事 業 平 成 23 年 度 JCOAL 事 業 成 果 報 告 会 日 時 : 平 成 24 年 7 月 26 日 場 所 :JCOAL 大 会 議 室

石 炭 灰 有 効 利 用 促 進 調 査 事 業 と 体 制 H23 年 度 石 炭 灰 有 効 利 用 促 進 調 査 事 業 石 炭 灰 基 礎 特 性 等 調 査 JCOAL 共 同 実 施 清 水 建 設 セメントを 使 用 しないフライ アッシュコンクリートの 製 造 技 術 の 適 用 性 調 査 電 力 中 央 研 究 所 共 同 実 施 JCOAL

1. 石 炭 灰 基 礎 特 性 等 調 査 事 業 内 容 (1) 石 炭 灰 有 効 利 用 シンポジウム (2) 石 炭 灰 全 国 実 態 調 査 (3) 港 湾 工 事 における 石 炭 灰 混 合 材 料 の 有 効 利 用 ガイドライン の 発 刊 及 び 普 及 活 動 (4)フライアッシュのコンクリート 混 和 材 適 用 性 ( 活 性 度 指 数 ) 判 定 手 法 調 査 (5) 高 Ca 灰 の 特 徴 及 び 有 効 利 用 方 法 検 討 (6) 長 期 養 生 試 料 の 微 量 成 分 溶 出 量 及 びPH 調 査 (7) 中 国 韓 国 におけるリサイクル 物 の 有 効 利 用 を 踏 まえた 廃 棄 物 の 規 制 動 向 調 査 (8) 石 炭 灰 有 効 利 用 に 際 した 作 業 員 に 対 する 呼 吸 器 系 のリスクに 関 する 調 査 ( 清 水 建 設 ) (9) 生 物 に 対 する 影 響 度 評 価 手 法 の 石 炭 灰 有 効 利 用 材 料 への 適 用 評 価 ( 清 水 建 設 ) 3

(1) 石 炭 灰 有 効 利 用 シンポジウム 開 催 期 日 : 平 成 23 年 11 月 7 日 ( 月 ) 9:30~16:35 開 催 場 所 : アルカデイア 市 ヶ 谷 参 加 人 数 : 203 名 特 徴 :1 日 本 の 発 泡 軽 量 コンクリートALCには 石 炭 灰 は 利 用 されないが 中 国 のAAC( 日 本 以 外 ではAACの 名 称 が 一 般 的 )には 大 量 の 石 炭 灰 が 利 用 されている その 相 違 を 日 中 双 方 から 発 表 を 行 った 2 従 来 石 炭 灰 は 複 製 製 品 の 為 石 炭 灰 の 改 質 の 為 にボイラーの 講 演 燃 焼 を 調 整 することは 考 えられなかったが 石 炭 灰 処 理 費 の 高 騰 により 今 後 は 有 り 得 るとの 観 点 に 立 ち 燃 焼 時 の 石 炭 灰 に 及 ぼす 影 響 因 子 の 講 演 を 取 り 入 れた 中 国 におけるフライアッシュの 排 出 及 び 利 用 中 国 建 築 材 料 工 業 計 画 研 究 員 副 院 長 孔 安 99% 石 炭 灰 を 利 用 した 骨 材 及 び 建 築 材 料 の 製 造 技 術 と 実 用 化 室 蘭 工 業 大 学 教 授 田 畑 昌 祥 ( 代 理 : 渡 邊 満 明 ) フライアッシュAEコンクリート 外 壁 保 温 システム 北 京 建 築 材 料 科 学 研 究 総 院 所 長 段 鵬 選 4

日 本 のALC 市 場 の 特 徴 と 原 料 としての 石 炭 灰 の 可 能 性 旭 化 成 建 材 建 材 研 究 所 主 幹 研 究 員 高 瀬 裕 隆 石 炭 灰 を 使 った 環 境 修 復 技 術 エネルギア エコ マテリア 環 境 技 術 部 長 齊 藤 直 微 粉 炭 燃 焼 時 の 生 成 灰 物 性 の 予 測 調 整 における 影 響 因 子 電 力 中 央 研 究 所 エネルギー 技 術 研 究 所 上 席 研 究 員 白 井 裕 三 港 湾 における 石 炭 灰 混 合 材 料 利 用 のガイドライン 福 岡 大 学 教 授 佐 藤 研 一 生 コン 会 社 でのフライアッシュ 利 用 の 取 り 組 み 阿 南 生 コンクリート 工 業 代 表 取 締 役 横 手 晋 一 郎 湧 昇 マウンド 魚 礁 における 石 炭 灰 の 利 用 電 源 開 発 火 力 エンジニアリング 部 部 長 代 理 井 筒 庸 雄 5

(2) 石 炭 灰 全 国 実 態 調 査 調 査 の 概 要 (1) 調 査 の 目 的 この 調 査 は 平 成 22 年 度 の 出 力 1,000kW 以 上 の 自 家 用 発 電 設 備 (あるいは これに 相 当 する 石 炭 使 用 量 の 蒸 気 利 用 の) 一 般 産 業 の 石 炭 焚 きボイラーから 発 生 する 石 炭 灰 の 発 生 量 利 用 状 況 などを 調 査 し 石 炭 灰 有 効 利 用 に 関 する 基 礎 資 料 の 把 握 を 目 的 とした (2) 調 査 の 方 法 平 成 23 年 10 月 にアンケート 調 査 を 行 い その 結 果 の 集 計 整 理 を 行 った なお 同 時 に 電 気 事 業 者 のデータは 日 本 フライアッシュ 協 会 より 入 手 回 答 率 アンケート 発 送 98 件 回 答 94 件 回 答 率 96% 石 炭 灰 千 トン セメント リサイクル 量 生 産 量 25000 20000 100000 15000 60000 農 林 分 野 10000 5000 0 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 年 度 80000 40000 20000 0 千 トン その 他 建 築 分 野 土 木 分 野 セメント 分 野 セメント 生 産 量 98.4 99.0 98.6 99.2 99.5 99.5 100 (%) 95.3 96.2 93.9 95.1 95.1 89.7 91.5 87.7 83.2 84.5 94.8 96.5 96.3 97.2 97.4 96.8 90 85.0 88.5 80 81.7 77.3 78.0 79.4 77.7 70 69.8 一 般 産 業 60 63.8 62.0 電 気 事 業 60.5 57.5 50 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 年 度 6

(3) 港 湾 工 事 における 石 炭 灰 混 合 材 料 の 有 効 利 用 ガイドライン の 発 刊 及 び 普 及 活 動 石 炭 灰 を 少 量 のセメント 水 等 と 混 ぜた 石 炭 灰 混 合 材 料 として 港 湾 工 事 に 利 用 す る 場 合 のガイドラインを 発 刊 概 要 を 記 載 したパンフレットを 作 製 更 には 小 名 浜 港 湾 事 務 所 においてガイドラインの 説 明 会 を 実 施 7

(4)フライアッシュのコンクリート 混 和 材 適 用 性 ( 活 性 度 指 数 ) 判 定 手 法 調 査 XRDリートベルト ベ 法 図 XRDリートベルト ト 法 測 定 結 果 一 例 (セメント) XRDチャート 理 論 値 が 実 測 値 に 近 くなるように 各 鉱 物 の 存 在 割 合 を 算 出 複 数 の 結 晶 相 を 含 む 試 料 の 鉱 物 組 成 を 定 量 できる 内 部 標 準 を 用 いることにより ガラス 質 の 定 量 にも 応 用 できる 8

活 性 度 指 数 コンクリート 混 和 材 として 利 用 する 時 のJIS 規 格 の1 項 目 ( 材 齢 28 日 91 日 の 強 度 を 混 和 剤 の 無 いコンクリートの 強 度 を 分 母 とした 割 合 で 表 示 結 果 が 出 るまでに 時 間 がかかる) フライアッシュの 強 度 発 現 性 に 影 響 を 及 ぼすと 考 えられる 因 子 1 粉 末 度 2ガラス 量 3ガラスの 反 応 性 ( 塩 基 度 ) 2と3はリートベルト 法 により 算 出 が 可 能 活 性 度 指 数 をガラス 量 等 で 予 測 できないか? 短 時 間 で 適 否 が 判 断 可 能 となる 活 性 度 指 数 110 105 100 95 90 85 80 75 70 65 60 60.0 65.0 70.0 75.0 80.0 85.0 ガラス 量 (wt.%) 7d 28d 91d 粉 末 度 を 同 じにしたサンプルでは 活 性 度 指 数 のばらつきが 無 かった H24 年 度 には 活 性 度 指 数 のばら つきのあるサンプルを 加 える 9

分 (wt.% %) 不 溶 残 (5) 高 Ca 灰 の 特 徴 及 び 有 効 利 用 方 法 検 討 100 80 60 40 20 0 特 徴 f-caoが 多 い 酸 アルカリに 溶 けやすい( 不 溶 残 分 が 少 ない) ホウ 素 フッ 素 が 多 い クロムが 溶 出 しやすく ヒ 素 が 溶 出 しにくい 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 CaO 含 有 量 (wt.%) CaO 量 と 不 溶 残 分 の 関 係 Cr 溶 出 量 (mg g/l) 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 CaO 含 有 量 (wt.%) CaO 量 とCr 溶 出 量 の 関 係 混 和 材 土 工 資 材 としては 使 用 しにくい 酸 に 溶 けやすいことで 新 たな 有 効 利 用 方 法 はないか 10

実 施 事 項 Ca 量 とガラスの 組 成 の 関 係 調 査 (EPMA) 肥 料 藻 場 造 成 材 としての 評 価 肥 料 : 酸 に 溶 解 する 肥 料 成 分 量 ( 珪 素 ホウ 素 等 )が 重 要 藻 場 造 成 材 : 酸 に 溶 解 する 鉄 量 が 重 要 肥 料 としての 評 価 (wt.%) CaO 不 溶 残 分 可 溶 性 ケイ 酸 く 溶 性 ホウ 素 石 炭 灰 1 26 2.6 92.3 049 0.49 <0.0101 石 炭 灰 2(カナダ 灰 ) 28.9 41.2 13.4 0.07 市 販 品 (ALC) 41,7 34,2 18.8 <0.01 市 販 品 ( 高 炉 スラグ) 31.9 0.68 28.5 0.01 藻 場 造 成 材 CaO(%) 不 溶 残 分 Fe 量 (mg/ll) 石 炭 灰 A 3.5 83.5 <0.05 石 炭 灰 B 15.9 66.9 0.08 製 綱 スラグ 0.25 Caが 多 く 不 溶 残 分 の 少 ないものは 通 常 のフライアッシュより 珪 素 ホウ 素 11 Feの 溶 出 量 多 い ただし 市 販 品 よりは 少 ない H24サンプルを 増 やす

(6) 長 期 養 生 試 料 の 微 量 成 分 溶 出 量 及 びPH 調 査 平 成 18 年 度 標 準 灰 (9 検 体 )で 調 製 し 14 た 長 期 養 生 (5 年 間 ) 試 料 ( 湿 灰 )18 検 13 12 体 について 平 成 3 年 環 境 庁 告 示 第 11 46 号 法 による 溶 出 試 験 ならびに 分 析 ( 砒 素 濃 度 分 析 ホウ 素 濃 度 分 析 10 9 ph 分 析 )を 行 い 長 期 養 生 による 溶 8 出 挙 動 に 関 する 解 析 を 行 う ph 7 0 1 10 100 1000 10000 養 生 日 数 ( 日 ) No211 No209 No212 No215 No219 No218 No210 No207 No208 1000 1.000 25 砒 素 (mg/ l) 0.100 0.010 No211 No209 No212 No215 No219 No218 No210 No207 No208 / l) ホウ 素 (mg/ 20 15 10 5 No211 No209 No212 No215 No219 No218 No210 No207 No208 0.001 0 1 10 100 1000 10000 養 生 日 数 ( 日 ) 0 0 1 10 100 1000 10000 養 生 日 数 ( 日 ) 12

(7) 中 国 韓 国 におけるリサイクル 物 の 有 効 利 用 を 踏 まえた 廃 棄 物 の 規 制 動 向 調 査 国 立 環 境 研 究 所 は 東 アジアで 廃 棄 物 副 産 物 の 環 境 安 全 品 質 管 理 手 法 を 確 立 することを 目 指 し 中 国 環 境 科 学 研 究 院 (CRAES) 韓 国 国 立 環 境 研 究 院 (NIES)を 訪 問 JCOALもこれに 同 行 し 韓 国 も 廃 棄 物 副 産 物 の 利 用 につい ては 用 途 に 従 って 従 来 の 基 準 を 緩 和 する 方 向 性 を 探 っている 国 環 研 と 共 同 で 研 究 を 行 うことになった なお 中 国 環 境 科 学 研 究 院 におい て 現 状 輸 入 禁 止 品 に 掲 げられて いる 石 炭 灰 をセメント 原 料 として 輸 入 することの 是 非 を 確 認 した 13

2.セメントを 使 用 しないフライアッシュコン クリートの 製 造 技 術 の 適 用 性 調 査 技 術 の 内 容 フライアッシュにアルカリ(NaOH,KOH)を 加 え 180 程 度 を 上 限 とした 飽 和 蒸 気 によるオートクレーブ 処 理 をすることにより セメントを 加 えずに 硬 化 体 ( 疑 似 コンクリート)を 製 造 する 研 究 は 各 国 で 行 われている オートクレー ブ 処 理 を 行 うことが 当 研 究 の 特 徴 目 的 JIS A 6201 コンクリート 用 フライアッシュ の 規 格 に 適 合 しない 非 JIS 灰 の 新 たな 利 用 方 法 の 開 発 調 湿 耐 硫 酸 性 等 を 生 かした 高 付 加 価 値 の 建 築 土 木 資 材 の 開 発 フライアッシュの 有 価 での 取 引 量 の 拡 大 課 題 フライアッシュの 品 質 変 動 に 対 応 した 配 合 等 の 製 造 方 法 の 開 発. あるいはこの 硬 化 体 製 造 に 適 したフライアッシュの 選 別 方 法 の 確 立 オートクレーブ 処 理 の 温 度 を 下 げ 発 電 所 で 製 造 できるようにする 型 枠 外 しのタイミングや 製 造 時 間 の 短 縮 等 実 際 の 製 造 を 意 識 した 現 実 的 な 工 程 の 確 立 14

平 成 23 年 度 平 成 24 年 度 で 硬 化 体 (コンクリートの 様 なもの) 製 造 に 関 するメカニズムと 特 性 更 には 特 性 に 変 動 を 与 える 要 因 の 調 査 を おこなっている ( 現 在 実 施 中 の 為 詳 細 はHPでは 非 公 開 ) 15

平滑な表面 性状の結晶 が多い NaOH使用 220 24時間処理 硬化体の破断面 柱状 繊維 状結晶が多 い セメント水和 物 C-S-H に 似 た形態の析出 物が多い 微小柱状結 晶が多い ＫOH使用 220 24時間処理 硬化体の破断面 16

Gmelinite-Na, Zeolite K-I Gmelinite-Na 12000 10000 配 合 1 配 合 2 Gmelinite-Na, Zeolite K-I elinite-na Gmelinite-Na 8000 6000 カウント/ 秒 Zeolite K-I Zeolite K-I Mullite 4000 NaOH 濃 度 の 影 響 (180 24 時 間 ) Magnetite Gm 2000 6 8 10 12 14 16 18 20 2θ( ) ゼオライト 析 出 例 (NaOH 使 用 180,24 時 間 養 生 ) 17

今 後 考 えられる 用 途 硬 化 体 の 強 度 特 性 を 利 用 硬 化 体 の 吸 着 性 を 利 用 壁 材 水 質 浄 化 材 ( 回 収 可 能 ) 内 壁 材 :シックハウス 物 質 ( 揮 発 性 有 機 物 )を 吸 着 軽 量 骨 材 廃 棄 体 低 透 水 層 (ベントナイト 系 ) 電 柱 コンクリート ピット 低 拡 散 層 (セメント 系 ) 放 射 性 核 種 の 収 着 材 18

終 わり 19