(57)【要約】【課題】  アスベスト含有物を加熱して、焼成、無害化するプロセスにおいて、シリコーン樹脂で処理したものを加熱するときの白煙の発生を抑制するための方法に関する。【解決手段】  シリコーン樹脂を含有する液で処理したアスベスト含有物を圧縮、減容したものを加熱して焼成、無害化するに際し、加熱対象物の堆積層４の内部から管５によって空気のような酸素を含有するガスを供給しながら４５０℃以下の温度範囲の加熱（予熱）を行う。加熱対象物の堆積層４の内部から酸素を含有するガスを供給する管５の温度が４５０℃以上になった時点で、管を抜き出してもよい。酸素を含有するガスを供給するかわりに加熱対象物の堆積層４の内部に水を収めた容器１１をおいて、水蒸気を発生させてもよい。また、両者を合わせて行ってもよい。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコーン樹脂を含有する液で処理したアスベスト含有物を圧縮、成型したものを加熱して焼成、無害化するに際し、加熱対象物の堆積層の内部から空気のような酸素を含有するガスを供給しながら４５０℃以下の温度範囲の加熱を行うことを特徴とする、アスベスト含有物をシリコーン樹脂で処理したものを加熱する時の白煙発生の抑制方法。
【請求項２】
請求項１の方法において、加熱対象物の堆積層の内部から酸素を含有するガスを供給する管の近傍の温度が４５０℃以上の時点で、その管を抜き出して以後の加熱を行うことを特徴とする、アスベスト含有物をシリコーン樹脂で処理したものを加熱する時の白煙発生の抑制方法。
【請求項３】
請求項１において、加熱対象物の堆積層の内部から酸素を含有するガスを供給する代わりに、加熱対象物の堆積層の内部に水を収めた容器をおいて、水蒸気を発生させることを特徴とする、アスベスト含有物をシリコーン樹脂で処理したものを加熱する時の白煙発生の抑制方法。
【請求項４】
請求項１、２において、空気などの酸素を含有するガスの供給に合わせて、加熱対象物の堆積層の内部に水を収めた容器をおいて、水蒸気を発生させながら加熱を行うことを特徴とする、アスベスト含有物をシリコーン樹脂で処理したものを加熱する時の白煙発生の抑制方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アスベスト含有物の剥ぎ取り物などを圧縮、成型した後、加熱して焼成、無害化する工程において、加熱処理対象物がシリコーン樹脂を含む液で処理されている場合に、加熱の前半の工程（予熱）での白煙の生成を抑制ための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アスベストは，耐熱性、耐磨耗性など工業的に優れた特性を持っているために、建築関係では、保温、吸熱、吸音用などに被覆材として広く採用されてきた。しかし、最近になって、アスベストに起因すると思われる肺ガン・中皮腫患者が増加して大きな社会問題になっている。
これまで使われたアスベスト含有被覆材には、吸音・結露防止用にはアスべスト約７０％、耐火被覆用にはアスべスト約６０％、それ以外のアスベスト含有吹き付け材としては、アスベスト３０％以下あるいは５％以下などがある。現在はアスベスト含有量がある値以上のものは使用禁止されている。しかし、すでに施工されているものについては、アスベスト含有物を取り除き安定化することが望まれている。また、未使用のまま保管されていたアスベスト原料も使用できなくなったので処分することが望まれている。アスベスト含有物を処分するための従来法は、プラスチック製の袋に密封して、管理型最終処分場に埋め立てる方法であったが、使用できる管理型最終処分場が残り少なくなってきており、新たな処理方法が求められている。
【０００３】
本発明者はさきに、シリコーン樹脂を含有する液で湿潤し飛散を防止して剥ぎ取られたアスベスト含有物を圧縮、成型したものを加熱、焼成してアスベストの繊維状（針状）組織を粒状化して無害化する方法を示している（特許文献１）。この方法において、加熱を効率的に行うためには、被処理物は圧縮、成型され、熱伝導性が改善されていることが必要であるが、成型に水ガラスを用いた場合などに見られるナトリウムなどの蒸発による加熱炉の耐火断熱物の劣化を防ぐために、シリコーン樹脂が用いられている。しかし、シリコーン樹脂を用いた場合は、加熱時４５０℃以下のところで白煙がでやすいことが改善すべき課題であった。
【特許文献１】特開国際出願ＰＣＴ／ＪＰ２００６−３１９５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、アスベスト含有物にシリコーン樹脂を加えて圧縮、成型したものを加熱するときの白煙の発生を抑制するための方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するための手段の第１は、シリコーン樹脂を含有する液で処理したアスベスト含有物を圧縮、成型したものを加熱して焼成、無害化するに際し、加熱対象物の堆積層の内部から空気のような酸素を含有するガスを供給しながら４５０℃以下の温度範囲の加熱を行うことである。
【０００６】
手段の第２は、０００５において、加熱対象物の堆積層の内部から空気のような酸素を含有するガスを供給する管の近傍の温度が４５０℃以上の時点で、その管を抜き出して以後の加熱を行うことである。
【０００７】
手段の第３は、０００５において、加熱対象物の堆積層の内部から酸素を含有するガスを供給する代わりに、加熱対象物の堆積層の内部に水を収めた容器をおいて、水蒸気を発生させながら加熱を行うことである。
【０００８】
手段の第４は、０００５あるいは０００６において、酸素を含有するガスを供給と合わせて、加熱対象物の堆積層の内部に水を収めた容器をおいて、水蒸気を発生させることである。
【発明の効果】
【０００９】
０００５，０００７および０００８の方法によって、白煙の生成を抑制できる。また、この効果に加えて、０００６の方法によって、空気などの酸素を含むガスの供給に用いた管の繰り返し使用が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の対象である加熱に到るまでの操業方法は次の通りである。まず、アスベストを含有する吹きつけ層を剥ぎ取る場合には、剥ぎ取り時のアスベスト繊維の飛散を防止すること、また、剥ぎ取られたものを圧縮して密度を１．１以上にして成型することが必要である。これらの条件を満足するためには、剥ぎ取り時にアスベスト含有層をシリコーン樹脂を含む液で湿潤させることが有効である。シリコーン樹脂とは、オルガノクロロシラン類を加水分解し重合して得られる三次元網目構造を有するポリマーであり、一般式としてＲｎＳｉＯ４−ｎと表すことができる。通常、Ｒ３ＳｉＯ１／２単位、ＳｉＯ２単位、Ｒ２ＳｉＯ単位、およびＲＳｉＯ３／２単位から選択される単位の組み合わせからなるものであることが好ましい。なお、ここでＲとしては、アルキル基（メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基）、シクロへキシル基などのシクロアルキル基、またはフェニル基などから選択される１種または２種以上の炭素数１〜６の１価炭化水素基を挙げることができる。制限はされないが、全体の８０％モル以上がメチル基であるシリコーン樹脂を好適に用いることができる。シリコーン樹脂には、通常オイル型、オイルコンパウンド型、溶液型、エマルジョン型、自己乳化型などがある。制限されないが、本発明で用いられるシリコーン樹脂は、好ましくは水と併用することができるエマルジョン型（Ｏ／Ｗ型エマルジョン）および自己乳化型である。特に好ましくはエマルジョン型であり、中でも架橋反応により硬化し、シリコーン皮膜を形成する反応性のエマルジョン型シリコーン樹脂が好適に使用できる。ここで反応性のシリコーン樹脂（エマルジョン型）は、シリコーン樹脂のベースポリマーおよび架橋ポリマーに触媒や乳化剤を加え、上記ポリマーを水などに乳化分散させたものである。当該乳化液の中でベースポリマーと架橋ポリマーはそれぞれマイクロカプセルの状態で存在しており、アスベスト含有被覆層などのアスベスト含有物に対して良好な濡れ性を発揮して速やかに浸透浸潤するが、水が蒸散してマイクロカプセルが壊れると、架橋反応が生じて固化が進行して繊維表面に皮膜が形成される。シリコーン樹脂を主成分とするアスベスト処理液は、当該シリコーン樹脂の性質に基づいて、アスベスト含有被覆層またはアスベスト含有物に速やかに浸透、浸潤して、かつ被覆層内またはアスベスト含有物内で粘着剤としての性質を発揮してアスベスト繊維を他の繊維と結びつけることができる。また水が蒸散して乾燥すると硬化が起こる。
【００１１】
つぎに、このようにして剥ぎ取られた物が、圧縮・成型される。圧縮、成型は、たとえば、アスベスト含有物が投入される槽からスクリューコンベアにより所定量ずつ切り出し、それを押圧機に送って行うことができる。これによって、たとえば直径７０ｍｍ、厚さ２０〜３０ｍｍ、見かけ比重１．４〜２．０のものが半連続的に得られる。この圧縮処理前の見かけ比重：０．３〜０．４程度であるから、見かけ容積を１／５前後に減らすことができる。
【００１２】
アスベスト含有物が剥ぎ取り物ではなく、未使用のアスベスト原料である場合には、プラスチック製の袋などに収納されているので、そこに００１０で述べたシリコーン樹脂を含む液体を加えて湿潤し、飛散を防止した状態でそれを取り出して、００１１で述べた方法で圧縮、成型する。なお、圧縮、成型時に絞り出された液は、別の袋に入った未利用アスベストを湿潤処理するのに循環使用することができる。
【００１３】
圧縮、成型されたアスベスト含有物は、次に加熱によって、焼成、無害化処理される。
成型物を加熱すると、まず、水分の蒸発が起こり、約３００℃を越えると、有機物分の分解が起こり始める。この時、雰囲気中に酸素が十分に存在すると、炭素はＣＯ２、水素はＨ２Ｏのようなガスになり、シリコン分はＳｉＯ２として固体になる。一方、雰囲気中に酸素が欠乏していると、炭素はＣＯ、水素はＨ２、シリコンの１部は気体のＳｉＯとして移動して、ＳｉＯは気体の中で酸化されると固体のＳｉＯ２となるために白煙を生じる。このガスは集塵機で除塵されるが、その発生を極力、抑制するのが本発明の目的である。そのためには、処理対象物が約３００℃を越えてシリコーン樹脂の分解が起こり始め、それが終わるまで（約４５０℃）、分解が起こる近傍の雰囲気中に酸素が十分に存在するようにすることが有効である。シリコーン樹脂の分解が終わると、それ以上の温度では、温度があがるにつれ、固体中の原子の拡散速度が大きくなり、細い繊維（針状）のように比表面積が大きな形態のものの方が表面エネルギーが大きく不安定であるので、形態が細い繊維（針状）から優先的に粒状のものに変化してゆく。この変化が起こるには、温度が高いほど短時間でおこり工程としては有利であるが、９００℃以上、とくに好ましくは１１５０℃以上にする。これによって、有害な、細かいアスベスト繊維の消滅が進行する。とくに人体に有害なのは、人体の細胞に作用する細い繊維状（針状）のものといわれているが、その有害なものから優先的に変化が起こるので、アスベストの無害化という点では合理的である。すなわち、ある倍率で観察して、繊維が消滅していることを確認できれば、それよりも径の小さい繊維（針状）のものは消滅しているといえるからである。本処理対象物については、アスベスト無害化というためには焼成処理を１３５０℃以上にあげる必要はない。一方、温度をこれよりも上げると、１部溶解が起こる。温度を上げすぎることによって処理対象物に特に問題を生じることはないが、加熱装置への負担が大きくなるからである。
【００１４】
本発明の加熱に用いられる装置としては、次ぎの２つの形態がある。第１の形態は図１に示すように、鉄製の筐体１−２の内側に、耐火断熱体１−３が設置され、ガスバーナー１２あるいは電気ヒーターで加熱することによって、中におかれた処理対象物を最終的に９００℃以上、とくに望ましくは１１５０℃以上、１３５０℃以下に加熱する装置１−１とすることである。処理対象物は、たとえば台車３に載せられ、加熱装置１−１の扉７を開けてなかに押し込まれ、必要な加熱処理を行ったのち、加熱を止めて、適当な温度まで冷却した後、装置の扉を開けて台車３を装置外に引き出し、加熱処理物を取り除き、あらたな処理対象物を載せて、さきに述べた操作を繰り返す。第２の形態は、図２に示すように、加熱装置がセットされた状態では、予熱部分２−１、加熱部分２−２からおよび冷却部分２−３が連結されている。加熱部分２−２は前述の第１の形態１−１とほぼ同じであるが、予熱部分２−１は、加熱部分から出た高温ガスなどを利用して処理対象物の予熱（４５０℃以下）を行う。また、冷却部分２−３は、加熱後の処理対象物を、外部にひき出す前に適度の温度まで冷却するためのものである。この３つの部分を、処理対象物は、台車３に載せられて間欠的に移動する。なお、設置場所のスペースの制約などがある場合は、冷却部分２−３を省くことも可能である。第１の形態に比べて、第２の形態は、高温加熱操作を連続的に行うことができるので処理速度が上げられるが、設置に必要なスペースが増える。したがって、使用可能なスペースと必要な処理量によって、採用する形態が決めることができる。なお、第１の形態の場合には加熱部分から、第２の形態の場合には予熱部分から排出されるガスは、配管９で集塵機６に送られ、そこで冷却、集塵されて、処理後の清浄化ガスは外気に放出される。集塵機６は、スクラバーなどの湿式、バグフィルターなどの乾式のいずれでも採用することができる。
【００１５】
本発明の加熱装置を用い、焼成、無害化を行う作業手順は次ぎの通りである。まず、装置の外で、圧縮、成型された処理対象物を台車３に載せる。その際、耐熱性のある材料で作られた箱などの容器を用いてそのまま加熱することもできるが、金属製のものは耐熱条件が厳しく、耐火物系のものは取り扱いが面倒なので、ここでは、加熱状態では箱を用いない方法について述べる。まず、アルミナレンガのような耐火物を敷き詰めた台車の上の台に、断面積が上部ほど小さくなった４角の筒、あるいは半円筒状のものを置き、そこに処理対象物を装入する。そして、その外部周辺の台車面に、アルミナレンガのようなものを１段並べた後、４角の筒の部分を引き抜く。これによって、処理対象物の１部は転げ落ちるが、並べられたレンガによって、台車の外にこぼれることが阻止され、台車の上に処理対象物が盛り上げられた状態が作られる。この台車がレールを移動して、第１の形態の場合には、図１の加熱装置１−１、第２の形態の場合には、図２の装置の予熱部分の中に押し込まれる。そして、ガスバーナーなどでの加熱、あるいは加熱部分からの排ガスによる予熱が行われる。一方、第２の形態の場合には、台車は予熱部分２−１、加熱部分２−２、そして冷却部分２−３と順次、間欠的に移動させる。
【００１６】
本発明の特徴は、この台車の上に処理対象物の堆積層を作る前に、第１の方法は図３に示すような周辺に吹き出しの孔を設けた管５をセットしておき、加熱の初期（予熱期）には、その管５に空気のような酸素を含有するガスを供給することである。これによって加熱対象物の堆積層の周辺から温度が上がる過程で、シリコーン樹脂の分解が起こる場所の雰囲気に効率的に酸素を供給することができる。それによって雰囲気の酸素不足の状態で起こるＳｉＯの形成に起因する白煙の生成を抑制することができる。シリコーン樹脂の分解が完了する４５０℃以上では、この空気のような酸素を含有するガスを供給することは不要になるので、図１に示した第１の形態では、管の近傍の温度がその温度になった時点で、管を抜き取ることができる。また、図２に示した第２の形態では、予熱部から加熱部に台車を移動させるときに、管を抜き取ることができる。このように高温加熱時には管を抜き取ることによって、管の繰り返し使用できる回数が増えるという利点がある。
【００１７】
この台車の上に処理対象物の堆積層を作る前の、第２の方法は図４に示すように水１０を入れた容器１１をセットしておくことである。容器１１には、網状あるいは格子状の蓋が置かれてもよい。これによって加熱の初期（予熱期）には、加熱対象物のシリコーン樹脂の分解が起こるところに、水蒸気を供給して００１６で述べたのと同じ効果を得ることができる。また、空気のような酸素を含むガスを管５を通して供給する方法と、水を水蒸気にして供給する方法を合わせて行うこともできる。
【００１８】
台車上で加熱により焼成、無害化された処理対象物は適度の温度（たとえば３００℃以下）まで冷却された後、台車３上から別の容器に移され、たとえば安定型最終処分場に送って埋め立て処分される。耐火物原料、路盤材などリサイクル用途がある場合には、必要なサイズ調整を行って利用される。なお、空になった台車には、次ぎの処理対象物が載せられて、加熱による焼成、無害化処理が繰り返される。
【実施例１】
【００１９】
体育館の天井に施されたアスベスト含有層の剥ぎ取り作業現場で、剥ぎ取り、剥ぎ取り物の圧縮による成型および図１に示した加熱装置を移動具キャタピラに載せたものを現場に運んで焼成、無害化を行った。まず、アスベスト吹き付け層はアスベストを４０重量％の割合で含む平均厚さ３０ｍｍのバーミュキュライト半乾式層であるが、これをシリコーン樹脂乳化液（エマルジョン型シリコーン樹脂；商品名  Ｐｏｌｏｎ  ＭＦ５６，信越化学工業（株）製、樹脂分含有量４６重量％の重量１に対して、乳化液を重量の割合で配合したもの）で湿潤して剥ぎ取った。剥ぎ取られたものは圧縮して、径７０ｍｍ、厚さ２０〜３０ｍｍ、見かけ比重１．６〜１．８の成型物にした。これを、０００１５で述べた方法で１つの台車に４．５〜５．７ｔ載せる前に、その底部中心部に、図３に示すステンレス製管（外径２５ｍｍ、肉厚１ｍｍ、長さ２．１ｍ）の先端を閉じ、壁面に直径１ｍｍの孔を３０個、開けたものをセットし、その外部に熱電対を取り付けて測温できるようにした。その上に処理対象物を載せて堆積層を形成した後、図１の加熱装置（筐体寸法；２４０ｃｍ×３５０ｃｍ×２２０ｃｍ）に押し込み、ガス加熱により温度を上げ、熱電対の温度が４００℃になるまで、管５の中に空気を、１．２Ｎｍ３／ｍｉｎの割合で供給した。排ガスは吸引して湿式スクラバーで除塵、清浄化したが、除塵前のガス中のダスト量（主としてＳｉＯ２粉）を測定した所、空気を吹き込まない場合に比べて、約１／１５０に低減できた。この段階で管５を抜き取り、以後、最高温度１２５０℃までの加熱を合わせて１４時間行い、ガス加熱を止めての冷却を８時間行った。台車を引き出し、被処理物を移送パレットに移し、最終処分場に運んで埋め立てた。なお、被処理物は５００倍で顕微鏡観察し、繊維状、針状組織は認められなかった。
【実施例２】
【００２０】
管５の代わりに、加熱対象物の堆積層の底部中心に、１２０ｍｍ×１００ｍｍ×１．５ｍの鉄容器に、水を１５リットル入れ、その上に鉄格子をおいたものをセットした以外は、００１９で述べたのとほぼ同じである。その近傍にセットした熱電対の測温結果とガス中の水蒸気の量から、加熱対象物の温度が約４００℃以上になるまで、水蒸気の発生は続いていたと言える。除塵前のガス中のダスト量（主としてＳｉＯ２粉）を測定した所、水蒸気を発生しない場合に比べて、約１／９０に低減できた。
最高温度１２５０℃までの加熱を合わせて１４時間行い、ガス加熱を止めての冷却を８時間行った。台車を引き出し、被処理物を移送パレットに移し、最終処分場に運んで埋め立てた。なお、被処理物は５００倍で顕微鏡観察し、繊維状、針状組織は認められなかった。
【実施例３】
【００２１】
アスベスト剥ぎ取り現場において００２０で述べた方法で剥ぎ取り、圧縮、成型されたものがプラスチック袋に入れて、図２に示した加熱装置が設置された処理場に運ばれて、焼成、無害化処理された。図２の加熱装置は、３つの部分が、各々筐体寸法；２４０ｃｍ×３５０ｃｍ×２２０ｍからなる。予熱部分２−１の手前で、台車に、管５のセットと加熱処理対象物の堆積層の形成は００１９で述べた方法と同じである。この状態の台車３を、予熱部分、加熱部分、冷却部分を各８時間のサイクルで移動させた。予熱部２−１では、加熱部２−２から送られてくる高温廃ガスを熱源として、管に取り付けた熱電対の温度が４００℃になるまで、管５の中に空気を、１．２Ｎｍ３／ｍｉｎの割合で供給した。排ガスは吸引して湿式スクラバーで除塵、清浄化したが、除塵前のガス中のダスト量（主としてＳｉＯ２粉）を測定した所、空気を吹き込まない場合に比べて、約１／１２０に低減できた。その後、台車３を加熱部２−２に送る時点で管５を抜き取り、加熱部２−２で最高温度１２５０℃までの加熱を行い、次に冷却部２−３で冷却を行った。各部分の台車の滞留時間は８時間である。外に引き出した台車上から被処理物を移送パレットに移し、粉砕して、レンガ製造用の原料に再利用できるようにした。なお、被処理物は５００倍で顕微鏡観察し、繊維状、針状組織は認められなかった。
【実施例４】
【００２２】
管５に加えて、加熱対象物の堆積層の底部中心に、１２０ｍｍ×１００ｍｍ×１．５ｍの鉄容器に、水を１５リットル入れ、その上に鉄格子をおいたものをセットした以外は、００２１で述べたのとほぼ同じである。除塵前のガス中のダスト量（主としてＳｉＯ２粉）を測定した所、空気を吹き込まない場合に比べて、約１／１８０に低減できた。それ以後の処理は００２１で述べたのと同じであった。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明の方法は、アスベスト含有物の中間処理場、アスベスト含有物の剥ぎ取り場所、あるいは保管されていた未使用アスベスト原料の処分が必要になった場所などで、アスベスト含有物を加熱処理して、焼成、無害化するのに用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１の形態における加熱装置を示す。
【図２】本発明の第２の形態における加熱装置を示す。
【図３】空気などの酸素を含有するガスを供給する管５用いて加熱対象物の堆積層４の内部から空気のような酸素含有ガスを供給する場合の例を示す。
【図４】水１０を入れた容器１１を堆積層４の内部に設置する場合の例を示す。
【符号の説明】
【００２５】
１−１．第１の形態の加熱装置
１−２．鉄製の筐体
１−３．耐火断熱体
２−１．第２の形態の装置の予熱部分
２−２．第２の形態の装置の加熱部分
２−３．第２の形態の装置の冷却部分
３．台車
４．加熱対象物の堆積層
５．空気などの酸素を含有するガスを供給する管
６．集塵機
７．扉
８．台
９．配管
１０．水
１１．容器  
１２．ガスバーナー
【図１】
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【図２】
2010030865.tif 000004
【図３】
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【図４】
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