(57)【要約】【課題】建物等からアスベストを剥がした直後に、現場で無害化処理できるよう小型装置でも適応できる無害化処理方法を確立する。【解決手段】アスベストを、カルシウム又はカルシウム化合物の存在下に、水を加えてペースト状になるよう水分調整をした後、鉄製容器14に入れて、８００℃の熱に耐えることのできる簡易耐火性の断熱炉１の開閉扉３から炉内へ移動して、５００℃〜８００℃に過熱水蒸気で加熱しアスベスト結晶を破壊して無害化する回収アスベストの無害化処理方法であって、水の存在下で反応物をペースト状にして過熱水蒸気でアスベスト結晶の分解加熱をする。このことにより、加熱温度範囲は５５０℃〜７００℃であり、６００℃前後でも十分なアスベスト針状結晶の分解ができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アスベストを、カルシウム又はカルシウム化合物の存在下に、水を加えてペースト状になるよう水分調整をした後、５００℃〜８００℃に加熱して、アスベスト結晶を破壊して無害化するアスベストの無害化処理方法。
【請求項２】
アスベストは、建物の内面に被覆されたアスベスト断熱材層の剥離回収したもの、あるいはアスベストスレート板、アスベストヒューム管、アスベスト織布、アスベスト板等のアスベスト製品の破砕物である請求項１記載のアスベストの無害化処理方法。
【請求項３】
建物の内面に被覆されたアスベスト断熱材層の剥離回収は、該アスベスト断熱材層に有機バインダ又は無機バインダのいずれか一方又は両方と水とを混合したアスベスト剥離剤を吹き付けて建物から剥離回収する請求項１又は２記載のアスベストの無害化処理方法。
【請求項４】
アスベスト剥離剤には、カルシウム又はカルシウム化合物のいずれか一種又はこれらの混合物を含むバインダと水とを混合したアスベスト剥離剤を吹き付けて建物から剥離して回収する請求項１乃至３のいずれか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、アスベスト無害化処理方法に関するもので、主として、建物の内面に被覆されたアスベスト断熱材層の剥離回収アスベストを対象とするものである。
【背景技術】
【０００２】
大気中に飛散することにより、吸引した人体に悪性胸膜中皮腫や肺線維症（アスベスト肺）等を引き起こすとされるアスベストは、まずどのように無害化するかが重要となる。特許文献１は、アスベストに酸化シリコン（SiO2）よりも酸化カルシウム（CaO、生石灰）の含有量が多い水処理汚泥を塩基度調整剤兼バインダとして混合し、得られた混合物を加熱溶融することにより、アスベストの針状結晶体を壊して無害化する技術である。特許文献２は、特許文献１の水処理汚泥における酸化カルシウム/酸化シリコンの比率を約１に調整するには、膨大な量の酸化カルシウムが必要となることを問題視し、汚泥、鉱滓、燃え殻、プリント基板、パット屑，廃触媒、金属屑、廃ショット、研削屑、ダストなどの産業廃棄物を溶融させてアスベストと混合し、得られた混合物を加熱溶融して前記アスベストを無害化する技術の開示である。
【０００３】
【特許文献１】特許第3085959号公報（［請求項１］、第５欄［実施例］）
【特許文献２】特開2003-181412号公報（［請求項１］、［0014］及び［0015］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
アスベストは、1200℃〜1500℃程度に加熱できれば針状結晶を壊して無害化できるが、前記温度を作り出すには特別な炉が必要になることから、特許文献１及び特許文献２は前記温度をやや低くする手段としてカルシウム又はカルシウム化合物を添加していたに過ぎない。
【０００５】
このように、アスベストの無害化処理として、特許文献１又は特許文献２に見られるように、酸化カルシウムをアスベストに混合させるほか、炭酸カルシウム（CaCO3）又は水酸化カルシウム（Ca(OH)2）等のアルカリ剤を混合させて、加熱溶融することは知られている。しかし、上記特許文献１及び特許文献２から明らかなように、いずれも大規模な処理形態を想定しており、建物から剥がしたアスベストは無害化処理システムを備えた工場等まで運ばれて、無害化処理されることを前提としている。これは、アスベストとアルカリ剤とを混合させて加熱溶融する点のみが重視され、既存装置又は設備を利用して無害化処理を実施していたためである。
【０００６】
アスベストの有害性は、針状結晶体の飛散が原因であることから、建物等からアスベストを剥がした直後に、現場で無害化処理できることが好ましい。このためには、搬送可能、例えば４ｔトラック等に積載できる程度の小型装置に適応できる無害化処理が必要となる。特許文献１及び特許文献２は、こうした搬送可能な無害化処理方法について何ら明示又は示唆するものがない。その理由は明らかでないが、針状結晶体の飛散について考慮していないこと、そして依然として無害化処理に必要な温度が高いため、搬送可能な程度の溶融炉等、加熱溶融装置を提供できないことに起因するものと思われる。
【０００７】
このように、建物等からアスベストを剥がした直後に、現場でアスベストを無害化処理するには、搬送可能な無害化処理装置や方法が必要であり、搬送可能な無害化処理を実現するには、無害化処理に必要な温度を更に低下させる必要がある。そこで、酸化カルシウム、炭酸カルシウム又は水酸化カルシウム等のアルカリ剤をアスベストと混合し、得られた混合物を低い融点で加熱溶融し、アスベストを無害化処理でき、かつ搬送可能な大きさで構成できる無害化処理方法について検討した。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
検討の結果開発したものが、アスベストを、カルシウム又はカルシウム化合物の存在下に、水を加えてペースト状になるよう水分調整をした後、５００℃〜８００℃に加熱して、アスベスト結晶を破壊して無害化する回収アスベストの無害化処理方法である。すなわち、水の存在下で反応物をペースト状にして過熱水蒸気でアスベスト結晶の分解加熱をするのである。より好ましい温度範囲は５５０℃〜７００℃であり、６００℃前後で十分な分解ができる。
【０００９】
ここで処理の対象とするアスベストは、建物の内面に被覆されたアスベスト断熱材層の剥離回収したもの、あるいはアスベストスレート板、アスベストヒューム管、アスベスト織布、アスベスト板等のアスベスト製品の破砕物である。
【００１０】
特に、建物の内面に被覆されたアスベスト断熱材層建物の内面に被覆されたアスベストは、剥離の際の剥離物飛散による作業員の健康障害に問題がある。そのため、アスベスト断熱材層に有機バインダ又は無機バインダのいずれか一方又は両方と水とを混合したアスベスト剥離剤を吹き付けて、アスベスト層を湿潤被覆したのち建物から剥離回収する。有機バインダには従来アスベストの剥離時に用いられる公知のグルコマンナン（こんにゃく玉）の他、水溶性高分子や天然の澱粉などが使用される。また、無機バインダにはセメント類、石膏、水ガラスなどから選択して剥離剤のバインダとして用いられる。
【００１１】
その際のアスベスト剥離剤には、更に、加熱処理時に加えるべきカルシウム又はカルシウム化合物のいずれか一種又はこれらの混合物を、予め添加したバインダと水とを混合したアスベスト剥離剤を吹き付けて建物から剥離して回収するようにしてもよい。カルシウム源には蛎殻その他の貝殻が廃棄物利用の面でも好ましい材料である。また、カルシウム化合物には炭酸カルシウム、消石灰などを主成分とする石灰岩の粉末が好ましい材料である。これらのアスベストに対する添加範囲は、アスベスト１００重量部に対し２０〜２００重量部、好ましくは３０〜１３０重量部である。
【００１２】
次に、アスベストをカルシウム又はカルシウム化合物の存在下に、水を加えてペースト状になるよう水分調整をするが、アスベストとカルシウム又はカルシウム化合物の混合物１００重量部に対する水分量を固形分１００重量部に対して４０〜２００重量部、好ましくは６０〜１５０重量部の範囲で適当なペースト状になる。加熱処理は適当な水分状態に調整した後、５００℃以上８００℃以下で加熱する。５００℃以下では、十分な無害化ができ難いし、７００℃で無害化効果は飽和してしまうので８００℃以上に上げる意味がない。
【００１３】
本発明の無害化処理方法は、カルシウム又はカルシウム化合物の添加により針状結晶を壊す温度を低下させながら、水分過多の状態にあるアスベストの針状結晶を、前記水分の沸騰による攪拌及び混合と、蒸発した高圧の過熱水蒸気による打撃とにより物理的に粉砕し、無害化する。すなわち、本発明は、高温及び高圧の過熱水蒸気を利用して、アスベストを無害化する。断熱炉内で処理されたアスベストは、水分の沸騰に伴ってペースト状から軽石状の多孔質塊状物に変化する。したがって、そのままでも取り扱いが容易であるし、破砕粉砕も容易である。
【００１４】
本発明のアスベストの無害化処理方法は、過剰とも言える水分が高温及び高圧の過熱水蒸気を作り出すことにより、針状結晶を壊して無害化するものであるから、アスベスト剥離剤が予め水分過多であると、前記アスベスト剥離剤を用いて剥離し、回収されたアスベストをそのまま無害化処理に施すことができる。これから、建物に用いられたアスベストの表面に吹き付け、バインダを含む水との混合により飛散を防止しながら前記建物から剥離してアスベストを回収させる目的と剥離後の水分添加の目的を達成させるアスベスト剥離剤であって、有機バインダ又は無機バインダのいずれか一方又は両方と水とを混合したアスベスト剥離剤が、本発明の無害化処理方法に好適に利用しうる。ここで、有機バインダは、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ソーダ、澱粉、寒天、グルコマンナンのいずれか一種又はこれらの混合物であればよい。
【００１５】
上記有機バインダに対し、セメント類、石膏、水ガラス等の無機バインダが用いられるが、無害化処理に際して加える、カルシウム又はカルシウム化合物を無機バインダに加えた剥離剤に使用する場合は、加熱処理時に改めてカルシウム又はカルシウム化合物を添加しなくてよい場合もある。これから、本発明のアスベスト剥離剤に用いる無機バインダには、上記のセメント類等の他、無害化処理された回収アスベスト自体も無機バインダとして用いることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、簡易かつ確実にアスベストを無害化でき、しかも好適なアスベスト剥離剤を用いることで、アスベストの剥離、回収、そして無害化処理までを一連の作業で実施できるようになる。加えて、前記無害化されたアスベストを再びアスベスト剥離剤として利用できるほか、耐火性を備えた建物用吹付材としても利用できるようになる。また、残余は土壌改良材としても活用できる。このように、本発明は、簡易かつ確実なアスベストの無害化処理方法を中心に、剥離、回収作業や再利用までを提供し、現在注目されているアスベストの廃棄に関わる問題を解決し、前記アスベストの無害化と再利用化とを同時に実現する効果を有する。
【００１７】
アスベストの有害性は、針状結晶体の飛散が原因であることから、建物等からアスベストを剥がした直後に、現場で無害化処理できる搬送可能な例えば４ｔトラック等に積載できる小型の無害化処理システムによって初めて無害化が達成できるが、本発明の処理方法は、針状結晶体の飛散の少ない混合物とすること、これを低い融点で加熱溶融することで、アスベストの加熱溶融無害化が可能となったのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に本発明のアスベストの無害化処理方法に好適な装置を使用しての実施形態について説明する。図１は正面図、図２は断熱炉部分を破断した側面図である。断熱炉１の底にはコロ台２が左右に突出して設けられ、左右には開閉扉３、３が上方からワイヤ４で釣り上げられている。断熱炉１の側壁５の上方にガスバーナ６が３箇所設けられている。断熱炉１の天井中央には炉内に設けた熱風吹付けファン７の駆動モータ８がある。更に、断熱炉１の側壁５の下方には排気ダクト９の排出口10があり、ここから上方へ排出ガスを導き、凝縮させるために上方から斜めに設けたダクトにコンデンサ11を２基とその中間のダンパ12が設けられている。排気ダクト９の先端は、斜めに設置した円筒状のドレンタンク13の下方に接続して、凝縮水蒸気を溜めるようになっている。
【００１９】
コロ台２に載せられた鉄製容器14には、無害化処理をする剥離アスベスト等の成分と水分調整されたペーストが入れられている。コロ台２を構成するコロは必要により所定間隔で駆動モータ15とチエン等により接続して、鉄製容器14の移動負荷を軽減させることができる。装置が簡単であるので、トラック荷台に搭載して、回収アスベストの剥離現場でも無害化処理が可能となる。
【００２０】
このような処理装置を用いる処理行程は次のようである。まず、図１において、断熱炉１の底から左右に張り出しているコロ台２の右側に、無害化処理をする剥離アスベスト等の成分と水分調整されたペーストが入れられた鉄製容器14を載せ、右側の開閉扉３のワイヤ４を巻き上げて扉を開いて処理物を断熱炉内へ収納する。次いで、側壁５の上方のガスバーナ６によって火炎を吹き出し、天井中央の炉内に設けた熱風吹付けファン７によって処理物に高温の空気を吹き付ける。この熱により処理物の水分が沸騰し炉内が高温蒸気で充満して６５０℃まで昇温し、処理物中のアスベストが分解する。沸騰した水分は、断熱炉１の側壁５の下方に設けた排気ダクト９途中のコンデンサ11で凝縮され、排気ダクト９の先端から斜めに設置した円筒状のドレンタンク12に凝縮水として溜まる。
【００２１】
以下、本発明のアスベストの無害化処理条件とその結果について実施例により詳細に説明する。
【実施例】
【００２２】
実施例１〜６、比較例１，２
アスベストの処理原料の履歴、酸化カルシウム、炭酸カルシウム（CaCO3）又は水酸化カルシウム（Ca(OH)2）等のカルシウム化合物や蛎殻等のカルシウム処理剤などの添加調整条件、過熱水蒸気効果について、各条件を変更した実施例１〜６及び比較例１，２の内容を表１に結果と共に示した。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
アスベストの分析は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による形態観察及びＸ線回折分析法によって行った。その結果、実施例１〜６のいずれの処理物もアスベストは検出できず、それに反して水分の少ない比較例では３〜５％のアスベストが残存していた。分析方法の詳細は次のとおりである。
【００２５】
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による形態観察及びＸ線回折分析に用いる試料の前処理は次のように行った。
ＪＩＳ  Ａ１４８１：２００６「建材製品中のアスベスト含有率測定方法」による
無機成分試料の一次分析試料作成方法
供試料を乳鉢にて細かく粉砕し、目開き５００μｍのふるいを通してふるい分けを行った。ふるい以下になった試料に、２０％ぎ酸と精製水を加え、超音波洗浄器で分散後、よく攪拌した。攪拌後、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）製のフィルターを用いた吸引ろ過により、炭酸カルシウムなどの酸可溶成分を除去し、フィルター上に残渣を捕集した。得られた残渣を室温で乾燥後、測定に供した。
【００２６】
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による形態観察は、試料中にアスベスト鉱物特有の形状を持つ物質が含まれているかどうかを詳細に確認するため、上記前処理試料についてＳＥＭによる形態観察を行った。
観察方法
測定機：日本電子製  走査型電子顕微鏡ＪＳＭ−５６１０ＬＶ
試料調製：ゴールドスパッタリング
観察倍率：×２００、×５００、×２０００、×５０００、×１００００
結果
実施例１〜６、比較例１，２共に多数の破片状物質と円盤状物質、棒状物質が認められたが、アスベスト鉱物特有の針状結晶形状の物質は実施例ではいずれも認められなかったが、比較例１、２の処理試料はいずれも、僅かではあるが針状結晶形状の物質が認められた。
【００２７】
Ｘ線回折測定
試料中にアスベスト鉱物が含まれているかどうかを確認するため、Ｘ線回折測定による試料の定性・定量分析を行った。測定には上記前処理を行った試料を用いた。
（１）定性分析方法：ＪＩＳ  Ａ１４８１  ７．２Ｘ線回折分析法による定性分析に準拠。
（２）定量下限の求め方：ＪＩＳ  Ａ１４８１  ９．１〜９．４Ｘ線回折分析法による定量分析に準拠。
Ｘ線回折測定の結果、実施例１〜６からは曹長石ＮａＡｌＳｉ３Ｏ８（Ａｌｂｉｔｅ）、方珪石ＳｉＯ２（Ｃｒｉｓｔｏｂａｌｉｔｅ）が中位の相対強度で検出され、アスベスト鉱物は不検出であった。
【００２８】
以上のＳＥＭ観察、Ｘ線回折測定の結果より、実施例１〜６のいずれにもアスベスト鉱物は含まれていない（定量下限０．１％）と判断され、本発明に係る処理を施せば、アスベストの針状結晶はほとんど消失して無害化できることが判明した。それに反し、比較例１，２はＸ線回折測定から、それぞれ試料中に３．９％と５．１％のアスベストが検出された。これは、明らかに添加したカルシウム化合物等の無害化作用に加えて水分量の影響の大きいことを立証するものである。
【００２９】
比較例３，４
過熱水蒸気によるアスベストの分解温度の効果について、実施例１、２のアスベスト処理原料を調整したものを実施例１、２より低温の５００℃、４５０℃で３時間処理した試料につき、アスベストの分析を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による形態観察及びＸ線回折分析法によって行った。その結果、実施例１、２のいずれの処理物もアスベストは検出できなかったのに反して、水分が同じでも低温処理の比較例３では２.４％のアスベストが残存し、更に低温の比較例４では４.４％が残存していた。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明のアスベストの無害化処理方法に好適な装置の正面図である。
【図２】本装置の断熱炉部分を破断した側面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  断熱炉
２  コロ台
３  開閉扉
４  ワイヤ
５  側壁
６  ガスバーナ
７  熱風吹付けファン
８  駆動モータ
９  排気ダクト
10  排出口
11  コンデンサ
12  ダンパ
13  ドレンタンク
14  鉄製容器
15  駆動モータ
【図１】
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【図２】
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