石炭燃焼灰の微粉砕化によるベントナイト代替物としての利用に関する研究

これまで石炭燃焼火力発電所から副次的に生産される大量の石炭燃焼灰の有効利用に関して多くの研究が行われてきた。しかし、その利用度は約80%程度であり、依然多くの石炭燃焼灰が未利用のため灰捨て場に貯蔵管理され、年々その量も増大し、灰捨て場の確保も困難な状況になりつつある。このような理由から、石炭燃焼灰の化学的、物理的特性を活かして、ベントナイトなどの粘土の代替物としての利用が図れれば、100%の資源化・利用化が可能となる。現在、高レベル放射性廃棄物の地層処分における人工的なバリアーとしてベントナイトを用いる構想があるが、良質のベントナイトを確保することは難しくなってきている。石炭燃焼灰の持つ特徴を利用して、これを微粉砕化することで利用範囲も拡大し、ベントナイトをはじめとする粘土の代替物として、100%資源化・利用化が可能となると思われる。このような観点から、本研究では石炭燃焼灰の中でも特にフライアッシュを取り挙げ、これの微粉砕化によるベントナイト代替物としての利用が可能か否かについて検討するために、種々検討を行った。その結果、強度試験および膨潤試験結果より、力学的緩衝性、膨潤性については、フライアッシュの微粉砕化による効果はほとんど認められなかったが、フライアッシュによる一部代替試料でもベントナイトと同等の効果が発揮されることが分かった。また、透水試験結果より、フライアッシュを微粉砕した試料の透水係数が他に比べて低下することが分かった。これらの結果より、微粉砕化したフライアッシュをベントナイトに一部代替しても緩衝材の機能を維持できることが示された。

これまで石炭燃焼火力発電所から副次的に生産される大量の石炭燃焼灰の有効利用に関して多くの研究が行われてきた。しかし、その利用度は約80%程度であり、依然多くの石炭燃焼灰が未利用のため灰捨て場に貯蔵管理され、年々その量も増大し、灰捨て場の確保も困難な状況になりつつある。このような理由から、石炭燃焼灰の化学的、物理的特性を活かして、ベントナイトなどの粘土の代替物としての利用が図れれば、100%の資源化・利用化が可能となる。現在、高レベル放射性廃棄物の地層処分における人工的なバリアーとしてベントナイトを用いる構想があるが、良質のベントナイトを確保することは難しくなってきている。石炭燃焼灰の持つ特徴を利用して、これを微粉砕化することで利用範囲も拡大し、ベントナイトをはじめとする粘土の代替物として、100%資源化・利用化が可能となると思われる。このような観点から、本研究では石炭燃焼灰の中でも特にフライアッシュを取り挙げ、これの微粉砕化によるベントナイト代替物としての利用が可能か否かについて検討するために、種々検討を行った。その結果、強度試験および膨潤試験結果より、力学的緩衝性、膨潤性については、フライアッシュの微粉砕化による効果はほとんど認められなかったが、フライアッシュによる一部代替試料でもベントナイトと同等の効果が発揮されることが分かった。また、透水試験結果より、フライアッシュを微粉砕した試料の透水係数が他に比べて低下することが分かった。これらの結果より、微粉砕化したフライアッシュをベントナイトに一部代替しても緩衝材の機能を維持できることが示された。