下水道資源活用透水性レンガ製造技術の性能評価研究

調査研究団体＝筑道新技術推進機構

下水道事業の進捗に伴って下水汚泥の発生量は増加の

一途をたどっており、下水汚泥の安定的な処理処分は今後の下水道における最重要課題の一つです。大阪市では，

年間約26万t発生する脱水汚泥を全量焼却（一部溶融処理）し、大半は埋め立て処分しています。この焼却灰（3t

／日）と驚きょ淫漢等で発生する洗砂・陶管くず等の骨材

を原料として、また消化ガスを焼成用燃料として利用し

た透水性レンガ製造技術の実用化研究を平成6～9年度

で実施しました。本研究は、下水道資源有効率を高めた

透水性レンガの製造技術に関して、製品の性能、設備能

力、再資源化および経済性について、性能評価を行うことが目的です。

技術の概要

本技術は、下水汚泥の焼却灰と陶管・洗砂・磁器粉の骨材を配合して混練・成型・焼成（消化ガスを燃料利用）

2001No．13

する透水性レンガ（厚さ：60mm／80mm）の製造技術です。焼却灰を1，065℃で溶融し陶管・洗砂・磁器粉の骨材と接着させながら約20～27時間焼成し、曲げ強度3MPa・透水係数lXl0，2cm／sec以上の「透水性レンガ」を製造します。（図－1）

研究結果

1、製品の性能評価を焼成時間20時間／27時間の2種

類で評価しました。その結果、耐凍害性試験（1次元冷却

式）を含めて実用化研究時の性能をほぼ満足していること

が確認できました。（表－1）

2、透水性レンガの製造設備に関して、実用化研究時の

能力を確認するとともに、大気汚染、騒音・振動に関す

る環境性についても、規制基準値以内にあることが確認できました。

3、下水道資源利用については、焼却灰性状の変化および

レンガの需要が5MPa用に変化し配合比率を変更する必要

が生じたため、利用率が若干低下したものと考えられます。

加圧成型

（成型機）

焼　成

（トンネル炉）

図－1透水性レンガの製造過程

・♂透水性レンガ

4，定性的経済効果の項目の中で、ヒートアイランド抑

制効果に関する実験を実施し、保水時の透水性レンガ表

面温度低下効果を確認しました。その他の定性的経済評

価では、①保水性による体感温度抑制②ヒートアイランド抑制効果（郭埋立処分費用抑制効果④資源有効利用効果

⑤温室効果ガス排出削減効果について効果を評価しました。その結果、ヒートアイランド抑制効果や温室効果ガス

排出削減効果により、CO2削減が約8ton－C02以上見込

まれることが想定され、CO2削減単価が公式に設定され

た場合、埋立処分費用抑制効果と併せて、定量的経済効

果にかなり寄与できるものと評価されました。（表－2）

まとめ

定量的経済性評価の結果、現行120円の販売価格を

190円で販売することで、費用便益効果を1に向上でき

る。したがって、定性的効果と定量的効果を加えた透水

性レンガの総合的経済性は高いと考えられる。

表－2　定性的経済性評価のまとめ

① 保 水 性 に よ る・体 感温 度が 1～ 2 度低 下 による 夏季

の 不快 感の減少 ・歩行者等 への夏 季体 感 温度 抑 制 熱 負荷 の低減

② ヒー トアイランド・夏 季の ピーク電力 蓋の低 減効果 ・夏

l

1 ℃下 がる仮定 で

抑 制 効果 季 3 0 日間の ヒー トアイフン ド抑制 効

果 が期待で きる

2 ．5 3 to rトC O 2／

年 削減

③ 埋立 処 分 費 用・将 来の処分 場不足 リス クへの対応 ・

焼 却灰の二 次製品利 用は 溶融 スラグ 約 17 百万 円／年抑制 効 果 と 同様 に有効 な利用 法

④ 資源 化・透水 性 レンガの グリーン購 入製品対

象化 によ るP R 効果 ・普及促 進効果 ・

有効 利 用 効果 透カく性 レンガ製造で 焼却灰 か ら溶融

ス ラグの利用 の可能 性期待 大

③ 温 室 効果 ガ ス ・消化 ガス／ レンガ ・ブロ ック利用 に 7 ．7 9 3 to n －C O 2

排 出 削減 効 果 よ りC O 2 削減効果 が期待 ／年 削減

表－1透水性レンガの物性試験結果（外部試験）

試 験 項 目 検 体 敷 試 蹟 方 法合 否

判 定 基 準

試 験 結 果

R U N l R U N 4 R U N 5 参 考

曲 げ 試 験 3 J IS A 5 2 0 9

に よ る

3 ．0 （M P a ）

以 上

7 ．5 4 ．7 5 7 ．3

8 ．1 3 ．8 6 ．5 6 ．4

6 ．3 3 ．6 5 ．9 7 ．2

透 水 試 験 3 J IS A 1 2 1 8

に よ る

1．0 （＋1 0 ‾2 ）

c m ／s e c ）以 上

2 ，7 3 ．5 2 ．4 2 ．1

3 ．1 4 ，0 2 ．5 1 ，6

2 ．5 4 ．0 2 ．4 1 ．2

反 り試 験 3 J IS A 5 2 0 9

に よ る

0 ± 2 （m m ）以 内 0 ．0 2 ～ 0 ．2 5 0 ．0 1 ～ 0 ．5 3 0 ．0 1 ～ 0 ．4 5 0 ．0 1 へ・0 ．7 5

摩 耗 試 顔 3 J IS A 5 2 0 9

に よ る0 ．1 （g ）以 下

0 ． 0 ．0 2 8 0 ．0 3 4 0 ．0 1 8

0 ， 0 ．0 1 9 0 ．0 1 9 0 ．0 1 7

0 ．0 1 2 0 ．0 2 0 0 ．0 2 7 0 ，0 2 1

硬 さ 試 験 3 B S －6 4 3 1 p a 止 6

に よ る

モ ー ス 硬 度 6 ～ 7

以 上

8 8 8 8

8 8 8 8

8 8 8 8

滑 り抵 抗 3 A S T M E －3 0 3

に よ る

（B P N ）4 0

以 上

5 1 5 5 5 9 5 0

5 0 6 0 6 0 5 2

5 1 5 9 6 5 5 1

空 隙 率 測 定 3大 阪 市 下 水 道 技 術 協 会

要 領 に よ る

2 0 （％ ）前 後

（参 考 ）

1 8 ．6 2 1 ，3 2 0 ．1 1 2 7

2 1 ．1 2 1 ．5 2 0 ．0 1 4 ．0

2 0 ．6 2 1 ．0 2 0 ．7 1 0 ．5

白華 試 験 3A S T M C 6 7 －9 0

に よ る

白 華 現 象

の な い こ と

白 華 を 認 め ず 白 華 を 認 め ず 白 華 を 認 め ず 白 華 を認 め ず

白 華 を 認 め ず 白 華 を 認 め ず 白 華 を 認 め ず 白 華 を 認 め ず

白 華 を 認 め ず 白 華 を 認 め ず 白 華 を 認 め ず 白 華 を 認 め ず

圧 縮 試 験

（参 考 ）3

J IS R 1 2 5 0

に よ る

1 7 （M P a ）以 上

（参 考 ）

5 6 ．5 3 2 ．1 4 7 ．2 4 7 フ

6 8 ．4 2 9 ，2 5 4 ．6 5 2 ．7

5 0 ．3 2 8 ．8 5 1 ．4 5 8 ，8

耐 寅 入 性

（ひ び 割 れ試 廟 ）3 J IS A 5 2 0 9

に よ る異 常 の な い こ と

異 常 な し 異 常 な し 異 常 な し 異 常 な し

異 常 な し 異 常 な し 異 常 な し 異 常 な し

異 常 な し 異 常 な し 異 常 な し 異 常 な し

「耐凍害性試験」はJISA5209（3次元冷却式）または1次元冷却式により所定の性能を確認。

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