(57)【要約】      （修正有）【課題】アスベスト含有吹付け廃材であっても完全にかつ安全に無害化処理することができる、アスベスト含有廃材の処理方法を提供する。【解決手段】アスベストを含有する吹付け廃材に酸を含浸させて、前記アスベスト含有吹付け廃材中のアスベストを非アスベスト化した処理物を、セメントクリンカ焼成プラントの原料受け入れ工程乃至セメントキルン供給工程のいずれかに供給して、セメントキルンにより溶融処理することを特徴とする。これにより、アスベスト含有廃材を安全にかつ完全に無害化できるとともに、該廃材を再利用したセメントが製造できる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アスベストを含有する吹付け廃材に酸を含浸させて、前記アスベスト含有吹付け廃材中のアスベストを非アスベスト化した処理物を、セメントクリンカ焼成プラントの原料受け入れ工程乃至セメントキルン供給工程のいずれかに供給して、セメントキルンにより溶融処理することを特徴とする、アスベスト含有廃材の処理方法。
【請求項２】
請求項１記載のアスベスト含有吹付け廃材の処理方法において、前記非アスベスト化処理物をフラックスと共にセメントキルンに供給することを特徴とする、アスベスト含有廃材の処理方法。
【請求項３】
請求項１または２項記載のアスベスト含有吹付け廃材の処理方法において、酸は、燐酸、硫酸、硝酸、塩酸、フッ酸からなる群より選ばれる１種以上の酸であることを特徴とする、アスベスト含有廃材の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アスベストを含有する廃材の処理方法に関し、特に、アスベストを含有する吹付け施工品を解体して生じる廃材を完全にかつ安全に処理することができる、アスベスト含有廃材の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、アスベストは長期にわたって強度低下等が起きず、耐火性にも優れていることから、様々な分野で広く使用されてきており、スレート板、水道管、耐火被覆材、ブレーキパッド、ガスケット、保温板、ロープ、パッキング、アセチレンボンベの充填材などの様々な分野に多岐にわたって多くの部材に使用されてきた。
しかし、近年、アスベストは、綿肺、肺癌、悪性中皮腫など多くの健康阻害の要因となることが明らかとなり、その使用が禁止されている。
【０００３】
特に、アスベストを吹付けた施工品としては、例えば耐火性被覆材等として多く使用されており、特に天井、壁材などに多く用いられている。
しかし、これらの多量に使用されてきたアスベスト含有部材は、上記したような環境的理由により、そのまま使用を継続することは環境上危険であり、早急に廃棄・無害化の処理をしなければならない状況となっている。
【０００４】
これまでに大量に生産されたアスベスト含有部材は、一般廃棄物として取り扱われ、現在は産業廃棄物として廃棄処分されているが、アスベストの飛散や放散が問題となっており、緊急な安全対策が求められている。
【０００５】
特に、耐火被覆材や崩壊した天井板等、アスベストを含有する建材を用いた建造物の解体等がピークを迎えているが、アスベストの暴露とそのアスベストの処理の問題が深刻化している。
【０００６】
かかるアスベスト（石綿）は天然に産する鉱物繊維で、蛇紋岩系のクリソタイル（３ＭｇＯ・２ＳｉＯ２・２Ｈ２Ｏ）を原料とするものである。
かかる蛇紋岩系のクリソタイルは、加熱すると約７００℃で脱水、変態し、約９００℃で無害なフォレストライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ２）になることが知られているが、実際のスレート板等を簡便に無害化することは困難である。
【０００７】
かかるアスベストの有害性は、その繊維質に由来するものである。
従って、繊維質の改質、融解によりアスベストを無害化する方法として、特許第３６８０９５８号（特許文献１）には、ロータリーキルンを用いたセメントの製造方法であって、前記ロータリーキルンの排出口側に設けた燃焼手段の近傍から石綿廃材を前記ロータリーキルン内に供給し、この供給された石綿廃材、及びセメント原料を前記燃焼手段によって処理することを特徴とするセメント製造方法が記載されている。
【０００８】
また、特開２００５−２７９５８９号公報（特許文献２）には、アスベストを含むスレート廃材を粉砕せずにホウ砂、ホウ酸と炭酸ナトリウムの混合物、又はホウ砂と炭酸ナトリウムの混合物からなる融解剤の水溶液に漬け、それを減圧下に置いて融解剤をスレート廃材の表面からスレート内部の空隙内に含浸することによって前処理した後、該前処理したスレート廃材を融解剤を満たした溶融炉内に浸漬して７８０〜１０００℃の範囲に加熱することによって、スレート廃材中のアスベストを溶融させてガラス化させることを特徴とするスレート廃材の処理方法が記載されている。
【０００９】
更に、特開２００６−５２１７７号公報（特許文献３）には、無機質系材料の廃材を、セメント製造用原料とともにセメント製造用キルン内に投入して、加熱処理することによりセメントに変換してなる無機質系材料の廃材の処理方法において、廃材の寸法を、最小値が１ｍｍ以上で最大値がセメント製造用キルンの内径の１／１０以下であり且つ廃材内部のどの個所であっても表面までの最短距離が３０ｍｍ以下の範囲内となるように寸法調整し、廃材とセメント原料との合計量に占める廃材の比率が乾燥状態における質量比率で１〜２０％の範囲とし、廃材をセメント製造用原料とともにセメント製造用キルン内にキルンの窯尻から投入し、１０００〜１５００℃で２０〜６０分間加熱処理して焼結体を得、得られた焼結体を粉末化することを特徴とする無機質系材料の廃材の処理方法が記載されている。
【００１０】
上記各々の特許文献に記載された従来の方法は、アスベスト含有廃棄物を溶融炉やセメントキルンに投入して無害化を行っている方法である。
しかし、アスベスト含有廃棄物を、溶融炉やセメントキルンに供給する際に、アスベストの飛散や放散を防止することはできない。また、上記従来の方法では、前処理としてアスベスト含有廃材を粉砕したり、分解したり、微細クラック等を形成したりするために、重機などを用いてアスベスト含有廃材を破壊するなど、主として機械的手段を用いなければならず、結局アスベストが飛散、放散してしまい、溶融炉やセメントキルンに供給する工程における人体への健康面での影響問題は十分に解決されていない。
【００１１】
【特許文献１】特許３６８０９５８号
【特許文献２】特開２００５−２７９５８９号公報
【特許文献３】特開２００６−５２１７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、アスベスト含有吹付け廃材を完全にかつ安全に無害化処理できる、アスベスト含有廃材の処理方法を提供することである。
また特に、従来、アスベスト含有吹付け施工品解体後の廃材は、アスベスト粉塵等、飛散や放散が激しくその処理に手間がかかり、無害化の効率が悪かったが、本発明においては、アスベスト含有吹付け廃材を完全にかつ安全に無害化処理できる、アスベスト含有廃材の処理方法を提供することである。
また、アスベスト含有吹付け廃材を、セメントクリンカの原料として再利用することができる、アスベスト含有廃材の処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、アスベスト含有廃材を、酸処理し、次いで、セメントキルンで溶融処理する２段階処理を行うことによって、綿状、板状、粉末状、破片状の、アスベスト含有吹付け廃材を完全にかつ安全に無害化できることを見出し、本発明に到達した。
【００１４】
本発明の請求項１記載のアスベスト含有廃材の処理方法は、アスベストを含有する吹付け廃材に酸を含浸させて、前記アスベスト含有吹付け廃材中のアスベストを非アスベスト化した処理物を、セメントクリンカ焼成プラントの原料受け入れ工程乃至セメントキルン供給工程のいずれかに供給して、セメントキルンにより溶融処理することを特徴とする、アスベスト含有廃材の処理方法である。
【００１５】
好適には、請求項２記載のアスベスト含有廃材の処理方法は、請求項１記載のアスベスト含有廃材の処理方法において、前記非アスベスト化処理物をフラックスと共にセメントキルンに供給することを特徴とする、アスベスト含有廃材の処理方法である。
請求項３記載のアスベスト含有廃材の処理方法は、請求項１又は２記載のアスベスト含有廃材の処理方法において、酸は、燐酸、硫酸、硝酸、塩酸及びフッ酸からなる群より選ばれる１種以上の酸であることを特徴とするアスベスト含有廃材の処理方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のアスベスト廃材の処理方法は、アスベスト含有吹付け廃材を、安全にかつ完全に無害化処理することができる。
また特に、セメントクリンカの焼成プランとのセメントキルンを用いて溶融することで、セメントクリンカを製造することができ、アスベスト含有廃材の有効な再利用を促進することも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明を以下の最良の形態例について説明するが、これらに限定されるものではない。
本発明のアスベストの処理方法は、アスベストを含有する吹付け廃材に酸を含浸させて、前記アスベスト含有吹付け廃材中のアスベストを非アスベスト化した処理物を、更にセメントクリンカ焼成プラントの原料受け入れ工程乃至セメントキルン供給工程のいずれかに供給して、セメントキルにより溶融処理する、アスベスト含有廃材の処理方法である。
このように、酸処理と溶融処理との２段階の処理とすることで、アスベスト含有吹付け施工品を解体した後のアスベスト含有廃材を安全にかつ完全に、また粉砕等の前処理を必要とすることなく、完全に無害化することができることとなる。
【００１８】
特に、セメントキルンで溶融処理に供する前に、アスベスト部材を酸処理により非アスベスト化することで、アスベストが飛散・放散することなく、取り扱いが安全になり、健康面への影響を極めて少なくすることができるようになる。
更に、本発明の処理の対象物として、スレート材等の比較的緻密な廃材を除外して、アスベスト含有廃材の中から特にアスベスト含有吹付け廃材を選定することで、酸の含浸による非アスベスト化処理物を極めて安全性の高いものとした後に、セメントクリンカ焼成プラントの原料受け入れ工程乃至セメントキルン供給工程のいずれかに供給できるようにしたので、前記酸処理後に、破砕工程あるいは粉砕工程が後工程として設けられている場合でも、当該破砕・粉砕によるアスベストの飛散、放散を生じるおそれがない。
【００１９】
本発明のアスベスト含有吹付け廃材の処理方法を適用できるアスベスト含有廃材としては、特に種類や形態は限定されず、例えば、セメント系アスベスト含有吹付け廃材、石膏系アスベスト含有吹付け廃材等の、アスベストを吹付けて得られた部材・施工品を解体して生じた廃材であれば、すべて対象とすることができる。
【００２０】
本発明のアスベスト含有吹付け廃材の処理方法においては、まず、アスベスト含有吹付け施工品を由来とする廃材を酸処理する。具体的には、アスベスト含有吹付け廃材を酸に含浸するもので、例えば、アスベスト含有吹付け施工品を現場で解体する前に、酸を該施工品に吹付けてアスベストを非アスベスト化する方法や、アスベスト含有吹付け施工品を現場で解体した後に、該廃材を酸に浸漬する方法等が例示できる。
【００２１】
使用できる酸としては、燐酸、硫酸、硝酸、塩酸、フッ酸、またはこれらの混合酸を有効に用いることができ、その濃度はアスベストの非アスベスト化への反応が生じる条件であれば特に限定されないが、濃度が高いほうが短時間で多量にアスベストを非アスベスト化して無害化処理することができる。
また、酸の濃度は、現場の状況等に応じて適宜設定すればよい。
かかる酸処理によって、アスベスト吹付け廃材中に存在するアスベストを非アスベスト化して、無害化処理する。
【００２２】
ここで、非アスベスト化とは、アスベストと酸とが反応して、クリソタイル、クロシドライト、アモサイト等の針状結晶がそれ以外の物質に転化した状態を表すものである。アスベストがこのような状態となることで、人体に対して無害となる。
【００２３】
本発明におけるアスベスト含有廃材の酸処理における非アスベスト化処理の一例を以下に例示する。
但し、フッ化物イオン濃度は、添加したフッ化物が全て１００％解離している場合の値を示し、「部」は質量部、「％」は質量％を表す。
また、アスベストの定量分析は、ＪＩＳ  Ａ  １４８１「建材製品中のアスベスト含有率測定方法」に準じて測定した値であり、定量分析に用いたＸ線分析装置（スペクトリス（株）Ｐａｎａｌｉｔｉｃａｌ事業部製  Ｘ’ｐｅｒｔ  ｐｒｏ）における各アスベストの定量下限値は、クリソタイル０．０２６％、アモサイト０．００８％、クロシドライト０．０１２％である。
【００２４】
例１
１０％塩酸（関東化学株式会社製；３５％品を希釈）水溶液９５部、フッ化アンモニウム（関東化学株式会社製）５部の水溶液（水素イオン濃度；２．８１ｍｏｌ／Ｌ・ｐＨ＝−０．４５、フッ化物イオン濃度；２７０００ｍｇ／Ｌ＝１．４ｍｏｌ／Ｌ・２、９％）に、クリソタイル、アモサイト、クロシドライトの各アスベスト標準試料（（社）日本作業環境測定協会より入手できる標準試料）をそれぞれ２０部ずつ浸漬させて、４０℃、３時間で溶解させたところ、各アスベストの残留率は、上記定量分析法で測定して、上記定量下限以下であった。
【００２５】
例２
１０％塩酸（関東化学株式会社製；３５％品を希釈）水溶液９５部、フッ化アンモニウム（関東化学株式会社製）５部の水溶液（水素イオン濃度；２．８１ｍｏｌ／Ｌ・ｐＨ＝−０．４５、フッ化物イオン濃度；２７０００ｍｇ／Ｌ＝１．４ｍｏｌ／Ｌ・２、９％）に、クリソタイル３．４％、アモサイト３６．２％及びクロシドライト８．１％を含有するセメント系吹付け廃材２０部を浸漬させて、４０℃、３時間で溶解させたところ、各アスベストの残留率は、上定量分析法で測定して、上記定量下限以下であった。
【００２６】
例３
１０％塩酸（関東化学株式会社製；３５％品を希釈）水溶液９５部、４６％フッ化水素
酸（関東化学株式会社製）５部の水溶液（水素イオン濃度；２．８１ｍｏｌ／Ｌ・ｐＨ＝
−０．４５、フッ化物イオン濃度２３０００ｍｇ／Ｌ＝１．４ｍｏｌ／Ｌ・２、４％）に
、クリソタイル、アモサイト、クロシドライトの各アスベスト標準試料（（社）日本作業
環境測定協会より入手できる標準試料）をそれぞれ２０部ずつ浸漬させて、４０℃、３時
間で溶解させたところ、各アスベストの残留率は、上記定量分析法で測定して、上記定量下限以下であった。
【００２７】
なお、酸処理による非アスベスト化処理方法において、アスベスト含有廃材が例えばスレート板等の比較的緻密な廃材では、廃材内部にまで酸が完全に浸透しにくく、完全に無害化することは困難な場合がある。
これに対し、例えば廃材にクラックを入れる工程や粉砕・破砕工程により、廃材内部に酸が含浸するような前処理を施そうとすれば、そこで新たにアスベストの飛散、放散の問題が生じる。
しかし、本発明の方法では、廃材としてスレート板等の比較的緻密な廃材を除外してアスベスト含有吹付け廃材を選定したので、廃材内部にまで酸が完全に浸透して完全に無害化することができ、アスベストの問題となるような飛散、放散は生じない。
従って、上記酸処理工程の後は、酸の残留物や溶出物等への対策を施すことにより、完全にかつ安全に無害化処理を行うことができるものとなる。
【００２８】
次いで、本発明の方法においては、前記非アスベスト化処理物を、セメントクリンカ焼成プラント用のセメントキルンに供給して、溶融処理するものである。
このようにセメントクリンカ焼成プラント用のセメントキルンで高温溶融処理することにより、酸処理後のアスベスト含有吹付け廃材を完全に無害化処理することができることとなるとともに、セメント原料とともに処理されて、セメントクリンカとして再利用されることとなる。
【００２９】
かかるセメントキルンは、好適にはセメントクリンカ焼成プラントのセメントロータリーキルンを適用することができ、かかるセメントキルンを利用することで、一度に多量に均一に溶融処理することが可能となるとともに、セメントクリンカを製造することが可能となり、アスベスト含有廃材を有効にリサイクル適用することも可能となる。
【００３０】
また、上記酸処理して非アスベスト化した無害化処理物をセメントクリンカ焼成プラント用のセメントキルンで溶融処理するにあたっては、図１に示すように、後述の原料受け入れ工程乃至セメントキルン供給工程のいずれの工程においても、前記酸処理を経た非アスベスト化処理物を供給することができる。
【００３１】
セメントを製造するには、原料工程、焼成工程、仕上げ工程に大別され、図１を参照にして以下に説明する。
該原料工程は、原料受け入れ工程、粉砕・分級工程に大別される。
原料受け入れ工程では、まず、場外から運搬されてくるセメントクリンカ焼成用の原料、即ち石灰石を主体とし、他に粘土、珪石、鉄原料等を受け入れホッパ１にて分別して受け入れる。
当該原料が大塊である場合には、受け入れホッパ１の下流に破砕機（図示せず）が設けられ、所定の粒径に破砕された後、輸送機により各原料が原料貯蔵庫２に貯蔵される。
【００３２】
続く原料工程での粉砕・分級工程では、原料貯蔵庫２の原料を「原料粉砕機」（原料ミル）で混合粉砕し、「分級機」で分級して、安定した粉体原料が調製される。
かかる原料粉砕機は現在、乾燥、粉砕、粗粉と微粉との分級の３つの機能を合わせもつ「たて型ミル」３が多く用いられている。
そして、得られた粉体原料を、例えば、ブレンディングサイロ４で均一に混合した後、原料ストレージサイロ５に導入する。
本発明のアスベスト含有吹付け廃材の処理方法では、酸処理後の非アスベスト化処理物は、他の原料と同様に、受け入れホッパ１に導入されて原料として別途貯蔵されて、上記粉砕機３に導入されても、あるいは特に貯蔵されることなく粉砕機３に直接導入されてもよく、またはこの原料工程では導入されなくてもよい。
【００３３】
次いで前記原料工程を経て調製された粉体原料は、焼成工程を経ることとなる。
かかる焼成工程は、粉体原料が所定の温度になるまで加熱され、セメントとしての水硬特性を呈するように、焼成される工程である。
かかる焼成工程は、セメントキルン供給工程、焼成工程、冷却工程に大別される。
セメントキルン供給工程では、先ず粉体原料は、予熱装置（プレヒーター）６に投入されて加熱され、次いでロータリーキルン８に投入される。
【００３４】
予熱装置６に投入されたセメント原料は、予熱装置６内を下降しながら８００〜９００℃に加熱される。
予熱装置６内におけるセメント原料の加熱は、予熱装置６内に熱風を送り込むことにより行われる。
なお、予熱装置６の多くは、下段に仮焼炉７が設けられている。
【００３５】
焼成工程では、予熱装置６で加熱され、セメントロータリーキルン８に送られたセメント原料が、該ロータリーキルン８内を１分間に２〜３回転し出口方向に移動しながら約１５００℃程度の高温で焼成されて焼結体（セメントクリンカ）となりロータリーキルン８から取り出される。
【００３６】
該ロータリーキルン８内でのセメント原料の焼成は、ロータリーキルン８の窯前（焼結体が取り出される側）方向から窯尻（セメント原料が投入される側）方向に向けて、微粉炭を燃焼させてロータリーキルン８内に送り込むことにより行われ、当該ロータリーキルン８内の温度は、窯尻で約１０００℃程度であり、最高温度が約１４００〜１５００℃であり、窯前が約１２００℃程度である。
そして、ロータリーキルン８から取り出された焼結体は、冷却機９に送られる。
冷却工程では、ロータリーキルン８から取り出された焼結体は、冷却機９で強制空冷により急冷され、仕上げ工程へと送られる。
【００３７】
本発明のアスベスト含有吹付け廃材の処理方法においては、酸処理後の非アスベスト化処理物は、原料工程を経て予熱装置６に導入されても、ロータリーキルン８の窯前で導入されても窯尻で導入されても、該セメントキルンで溶融処理できるのであれば、供給されるタイミングは特に問われない。
【００３８】
上記したように、セメント原料とともにロータリーキルン内に投入された酸処理後の非アスベスト化処理物材は、ロータリーキルン内で回転しながら、例えば、１０００〜１５００℃で２０〜６０分間加熱溶融処理される。
この際、最高温度を１４５０℃以上とするとともに、１４５０℃以上の温度で加熱される時間を５分以上とするのが好適である。
かかる加熱処理により、アスベスト含有吹付け廃材は、溶融されて焼成されて焼結体を形成する。
前記加熱処理に関する温度および時間の条件は、一般的なセメントの焼成条件であるので、通常のセメントを製造する条件で該廃材を処理することができるものである。
【００３９】
またかかる溶融処理をする際に、必要に応じて、フラックスを添加することも可能である。
かかるフラックスとしては、例えば、ホウ酸、ホウ砂、ホウ酸カルシウム、ボロナイトカルサイトなどのホウ酸化合物、リン酸、リン酸ナトリウム、リン酸カルシウムなどのリン酸化合物、珪酸、珪酸ナトリウム、珪酸カリウムなどの珪酸化合物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウムなどの炭酸化合物、炭酸バリウム、硫酸バリウム等のバリウム化合物、フッ化水素、フッ化カルシウムなどのフッ素化合物等を用いることができる。
【００４０】
またかかるフラックス剤を添加すると、融解が迅速になり均質に行われやすくなるので、当該フラックスを溶融処理において添加することが望ましいが、必ず添加する必要があるものではない。
かかるフラックスは、溶融時における融点を低下させる、あるいは溶融時間を短縮させるという機能を有するものである。
【００４１】
このようにして得られた焼結体にセメントの凝結時間調整を目的として石膏が必要に応じて加えられ、仕上げ粉砕機（仕上げミル）で粉砕される仕上げ工程を得て、セメントが得られる。
このようにして得られたセメントは、安定した性能を有するものであり、アスベスト含有吹付け廃材を完全に安全に無害化して再利用を図ることができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明のアスベスト含有吹付け廃材の処理方法は、アスベストを吹付け処理して得られた施工品や部材中の、飛散・放散しやすいアスベストを完全に無害化できるので、アスベスト含有吹付け廃材に有効に適用することができる。
また該廃材を再利用した、セメントを製造することにも適用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】セメントクリンカ（焼結体）を製造する概略を示す工程図。
【符号の説明】
【００４４】
１    原料受け入れホッパ
２    原料貯蔵庫
３    原料粉砕機
４    ブレンディングサイロ
５    原料ストレージサイロ
６    予熱装置（プレヒーター）
７    仮焼炉
８    セメントロータリーキルン
９    冷却機
【図１】
2008132478.tif 000002