(57)【要約】【課題】低炭素社会対策の見地から、アスベストを室温という低エネルギーで非アスベスト化し、無害化する処理技術を提示する。【解決手段】ケイ素と金属とのエーテル結合からなる分子クラスターであるアスベストを、2種以上の強酸で調製した超酸を用いて室温で分解溶解処理する。超酸でアスベストのエーテル結合を切断することで、繊維形態が分解溶解され無害化できる。この方法は、エネルギーを使わずアスベストを無害化できるので、地球温暖化防止および環境保全を目標とした低炭素社会構築に資する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アスベスト又はアスベスト含有製品を、２種類以上の酸を混合して調製した超酸を用いて分解溶解させ非アスベスト化する、アスベストの無害化処理方法。
【請求項２】
前記超酸が溶液状態である請求項１記載のアスベストの無害化処理方法。
【請求項３】
前記超酸による溶解処理により、アスベストが分解され、結晶構造が崩壊し、繊維形態が消滅し、無害化される請求項１記載のアスベストの無害化処理方法。
【請求項４】
前記アスベスト含有製品は、アスベストを含んだスレート板、屋根瓦、水道管、自動車のブレーキ耐火被覆材を含む請求項１記載のアスベストの無害化処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２種類以上の酸から調製した超酸を用いて、アスベスト又はアスベスト含有製品を非アスベスト化し無害化する処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アスベストは耐熱性、耐薬品性、絶縁性などに優れているため、わが国では1949年から950万トンのアスベストが輸入された。しかし、アスベストはその粉塵を吸入することにより、肺がん・中皮腫等の重篤な健康障害を引き起こすことが明らかとなり、2006年9月の労働安全衛生法施行令の改正により、アスベスト含有製品の製造等が全面的に禁止された。
【０００３】
これまでわが国に輸入されたアスベストのほとんどは建材として使用されており、今後、建材にアスベストが使用された頃の建築物の解体が増加することが見込まれる。アスベスト規制含有率1.0 wt% の時はアスベスト含有建材が2016年頃に約110万トンでピークアウトの予想であった（図１）。しかし、2006年にアスベスト規制基準が0.1wt%と厳しくなり、規制対象となるアスベスト含有建材量が膨大になり（推定最大排出量は年間600万トン、国土交通省建設副産物実態調査）、非常に多くの建築物解体現場から、アスベスト含有廃棄物が発生するので適正な除去・処理の重要性はますます高まっている。
【０００４】
他方、世界保健機関（WHO）に属する国際がん研究機関（IARC）でもアスベストを発がん物質（肺がん、中皮腫、卵巣がん）と認定し、米国やEUでは建築資材へのアスベスト使用は全面禁止されている。わが国でも、アスベストによる健康被害が明らかとなった2005年に単独の法令として、アスベスト障害予防規則（05年厚生労働省令第21号）が制定され、その後毎年のように行政によるアスベスト対策が推進されている。
【０００５】
現在、飛散性（レベル1及び2）・非飛散性（レベル3）を問わず、アスベストおよびアスベスト含有建材は産業廃棄物として収集、運搬し、一定の場所で分散しないように埋立処分されている。しかし、アスベスト含有廃棄物の運搬・集中処理に対する高い社会的拒否感により、この方法にも限度があり、アスベスト処理と暴露の問題が深刻化することは避けられない。
【０００６】
そのため、従来から非アスベスト化技術として、アスベストの分解・無害化処理技術が提案されている。その代表的な方法としては、スラグ浴溶解法（特許文献１、２）と密閉型電気炉溶解法（特許文献３）があげられる。
【０００７】
特許文献１には、二酸化ケイ素より酸化カルシウムの含有量の多い水処理汚泥をバインダーとして、アスベスト製品に混合し、高温炉床にて1080〜1140℃で溶融スラグ化し、非アスベスト化する方法が開示されている。
特許文献２には、電気溶融炉内にアスベストを入れ、添加剤を加えることなく1400〜1700度の高温で溶融しスラグ化する方法が開示されている。
【０００８】
特許文献３には、密閉型電気炉に投入シュートを設けてアスベスト含有製品が入った袋をシュート炉内で圧縮充填し、1500℃以上の高温で溶融する無害化処理方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平7−171536号公報
【特許文献２】特許第3459929号公報
【特許文献３】特許第3085959号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記のアスベストの無害化処理方法は、いずれも1000度以上の高温でアスベストを溶融しガラス化することにより非アスベスト化・無害化が図られている。熱による処理は有害化学物質であるダイオキシンが生成されるので、その発生を防ぐため高温にならざるを得ない。加えて、温度では表せない潜熱吸収を伴うため、膨大なエネルギーを必要とする。
本発明の目的は、低炭素社会対策の見地から、アスベストを室温という低エネルギーで非アスベスト化し、無害化する処理技術を提示することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、環境にやさしい機能性化学物質、いわゆるグリーンナノマテリアルの創製に鋭意努力している。本発明者は、1991年4月から、財団法人地球環境産業技術研究機構（RITE）のフロン代替物の合成プロジェクトに参画し、フッ素、フルオロホスゲン、さらに超酸を用いた有機合成技術を駆使し、含フッ素エーテル化合物の合成法を確立させ、成果をあげた。
【００１２】
本発明者は、アスベストを低エネルギーで非アスベスト化・無害化する最良の方法は、室温でアスベストを分解溶解する溶剤を見つけ出すことと考えるに至った。
【００１３】
本発明者は、上記フロン代替物合成の実験プロセスにおいて、フッ素エーテル化合物のエーテル結合が、ある一定の濃度の超酸で処理すると容易に切断されることに着目し、この超酸を溶剤としてスクリーニング実験を行った結果、本発明を創製した。
【００１４】
すなわち、本発明は、ケイ素と金属とのエーテル結合からなる分子クラスターであるアスベストを、2種以上の強酸で調製した超酸を用いて室温で分解溶解処理して成る。分解溶解することで非アスベスト化できるアスベストとは、これまでの規制対象であるクリソタイル、アモサイト、クロシドライトに加えて、2008年2月に新たに規制対象となったトレモライト、アクチノライト、アンソフィライトなどをさす。
【００１５】
さらに、本発明は、アスベスト含有製品の無害化にも適用できる。アスベスト含有製品としては、アスベストを含んだスレート板、屋根瓦、水道管、自動車のブレーキ耐火被覆材などが例示できるが、これらに限られない。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、室温でアスベストを完全に非アスベスト化できる。すなわち、超酸でアスベストのエーテル結合を切断することで、繊維形態が分解溶解され無害化できる。この発明は、エネルギーを使わずアスベストを無害化できるので、地球温暖化防止および環境保全を目標とした低炭素社会構築に資する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】２０１０年以降のアスベスト含有建材の排出量の推計を示す図である。
【図２】超酸処理前後のクリソタイルのＩＲ特性吸収の変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を説明する。
【００１９】
本発明に係るアスベストの非アスベスト化・無害化処理方法は、2種以上の強酸を混合して調製する超酸の製造と、この超酸にアスベストあるいはアスベスト含有製品を分解溶解する処理から成る。
【００２０】
アスベストは、クリソタイル、アモサイト、クロシドライト、トレモライト、アクチノライト、アンソフィライト等と種々あるが、上記非アスベスト化・無害化処理方法により、すべて分解溶解され適応可能である。
【００２１】
2種類以上の強酸を混合することで、超酸を調製した。強酸には、トリフルオロメタンスルホン酸、五フッ化アンチモン、フッ酸、フルオロスルホン酸、臭化水素、過塩素酸、ヨウ化水素、硫酸を使用した。
【実施例１】
【００２２】
アスベストとして、関東化学株式会社製のクリソタイルを用いた。
最も強い超酸として知られている、五フッ化アンチモンとフッ酸の混合物（組成は各酸５０％）であるフルオロアンチモン（Ｖ）酸（超酸Ａ）10mLを攪拌下、２５℃で、クリソタイルを30mg添加したところ、加えると同時に溶解した。２５℃でさらに５分攪拌した後、反応液を氷水１００ｍｌにゆっくり加え、中和した。ろ過後、十分水洗し、減圧乾燥後、フーリエ変換赤外スペクトルを測定した。アスベスト繊維の特徴的な吸収ピークはすべて消失した。
【００２３】
超酸Ａは極めて強い酸性を示し、取り扱いが難しく、危険でもあるので、続いて、できるだけ酸性度の弱い超酸のスクリーニングを行った。
【００２４】
上記実験を参考に、使用する超酸の量を10mLとして、超酸の強酸の混合成分を種々変化させた（表１）。
【表１】
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【００２５】
超酸Ｂ（トリフルオロメタンスルホン酸  15％、フッ酸  5％、臭化水素  10％、硫酸  10％）10mL水溶液に、クリソタイル30mgを２５℃で添加した。添加後、10分間攪拌することにより、すべてのクリソタイルは溶解した。これは目視で確認した。反応溶液を100mLの氷水に加え、中和後、溶媒を留去した。残査を水洗し、乾燥後、灰色試料を得た。
《フーリエ変換赤外（IR）スペクトル測定》
【００２６】
上記実験で得られた灰色資料の室温でのIRスペクトル測定結果から、アスベスト繊維の特徴ピークが完全に消滅していることが確認された（図２）。IR測定には、Thermo Nicolet社製、AVATAR 370 FT-IRを使用した。
すなわち、クリソタイル＜Mg3[Si2O5](OH)4＞のアスベスト繊維の特徴構造であるSi-O伸縮振動の1080.14 cm-1、1016.49 cm-1、991.41 cm-1、958.62 cm-1の消失により、ケイ素エーテル結合が分解し非アスベスト化されたことを確認した。
【００２７】
超酸Ｃ〜Ｋについて、超酸Ｂと同様に試験し、同様の結果を得た。
【実施例２】
【００２８】
アスベストにアモサイトを用いる以外は実験１と同様にして、実験を行った。アモサイトは、超酸Ａ〜Ｋにより、実験１のクリソタイルと同様に、非アスベスト化された。
【実施例３】
【００２９】
アスベスト含有防火材除去作業後の廃棄材30mg（アスベストは約10％含）を、五フッ化アンチモンとフッ酸の混合物（組成は各酸50％）であるフルオロアンチモン（Ｖ）酸10mL（超酸Ａ）に加えた。反応温度は25℃とし、30分攪拌した。反応液を氷水100mLに加え、中和、ろ過、水洗、減圧乾燥後、赤外スペクトルを測定した。アスベスト繊維の特徴的な吸収ピークはすべて消失を確認した。
《実験結果のまとめ》
【００３０】
これまでに調製した超酸によるアスベストの非アスベスト化・無害化の評価結果を以下の表2にまとめた。
【表２】
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表２において、○はアスベストが１００％分解したことを示す。
【図１】
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【図２】
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