(57)【要約】【課題】特に廃棄されるスレート材等のアスベスト含有高強度複合材を、繊維状アスベストを飛散させることなく、繊維状アスベストを効率よく分解（非繊維化）することができる、アスベスト含有複合材のアスベスト処理方法等を提供する。【解決手段】繊維状アスベストとセメントを含有するアスベスト含有複合材を、塩化ナトリウムまたは塩化ナトリウムと塩化カルシウムの双方を含有する予備反応液に浸漬して該予備反応液を前記複合材中に含浸させた後、５６０〜７００℃の温度で加熱して前記複合材の機械的強度を低下させてから前記複合材を破砕して粒状にし、次いで塩化カルシウムまたは塩化カルシウムと塩化ナトリウムの双方を含有する主反応液に浸漬して該主反応液を前記複合材中に含浸させ、その後、７１０〜９６０℃の温度で加熱してアスベスト化合物中のＭｇとＳｉの化学結合を切断し、繊維状アスベストを分解（非繊維化）することを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維状アスベストとセメントを含有するアスベスト含有複合材を、７１０〜９６０℃に加熱して前記複合材の機械的強度を低下させてから前記複合材を破砕して粒状にし、次いで、塩化カルシウムまたは塩化カルシウムと塩化ナトリウムの双方を含有する主反応液に浸漬して該主反応液を前記複合材中に含浸させ、その後、７１０〜９６０℃の温度で加熱してアスベスト化合物中のＭｇとＳｉの化学結合を切断し、繊維状アスベストを分解することを特徴とするアスベスト含有複合材のアスベスト処理方法。
【請求項２】
繊維状アスベストとセメントを含有するアスベスト含有複合材を、塩化ナトリウムまたは塩化ナトリウムと塩化カルシウムの双方を含有する予備反応液に浸漬して該予備反応液を前記複合材中に含浸させた後、５６０〜７００℃の温度で加熱して前記複合材の機械的強度を低下させてから前記複合材を破砕して粒状にし、次いで塩化カルシウムまたは塩化カルシウムと塩化ナトリウムの双方を含有する主反応液に浸漬して該主反応液を前記複合材中に含浸させ、その後、７１０〜９６０℃の温度で加熱してアスベスト化合物中のＭｇとＳｉの化学結合を切断し、繊維状アスベストを分解することを特徴とするアスベスト含有複合材のアスベスト処理方法。
【請求項３】
繊維状アスベストとセメントを含有するアスベスト含有複合材を、塩化ナトリウムと塩化カルシウムの双方を含有する主反応液に浸漬して該主反応液を前記複合材中に含浸させ、その後、７１０〜９６０℃の温度で加熱して、アスベスト化合物中のＭｇとＳｉの化学結合を切断し、繊維状アスベストを分解することを特徴とするアスベスト含有複合材のアスベスト処理方法。
【請求項４】
前記複合材はスレート材または水道管のようなアスベスト含有高強度複合材である請求項１、２または３記載のアスベスト含有複合材のアスベスト処理方法。
【請求項５】
前記主反応液は、塩化カルシウムに低温で溶融塩を形成する補助添加化合物をさらに含有する請求項１〜４のいずれか１項記載のアスベスト含有複合材のアスベスト処理方法。
【請求項６】
繊維状アスベストとセメントを含有するアスベスト含有複合材を、塩化カルシウムまたは塩化カルシウムと塩化ナトリウムの双方を含有する主反応液に浸漬して該主反応液を前記複合材中に含浸させる主含浸手段と、
該主含浸手段によって主反応液を含浸させた前記複合材を、７１０〜９６０℃の温度で加熱することにより、前記複合材中のアスベスト化合物のＭｇとＳｉの化学結合を切断し、繊維状アスベストを粒状または粉状に分解する主加熱手段とを具えることを特徴とするアスベスト含有複合材のアスベスト処理装置。
【請求項７】
アスベスト含有複合材の機械的強度を低下させる脆化手段と、該脆化手段により機械的強度が低下した前記複合材を破砕して粒状にする破砕手段をさらに具える請求項６記載のアスベスト含有複合材のアスベスト処理装置。
【請求項８】
前記脆化手段が、アスベスト含有複合材を７１０〜９６０℃の温度で加熱する予備加熱手段である請求項７記載のアスベスト含有複合材のアスベスト処理装置。
【請求項９】
前記脆化手段が、塩化ナトリウムまたは塩化ナトリウムと塩化カルシウムの双方を含有する予備反応液に浸漬して該予備反応液を含浸させた前記複合材を５６０〜７００℃の温度で加熱する予備含浸加熱手段である請求項７記載のアスベスト含有複合材のアスベスト処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アスベスト含有複合材のアスベスト処理方法および処理装置に関し、特に、繊維状アスベストで強化したスレート材や水道管のような高強度アスベスト含有複合材を容易に破砕できる状態にしてから、繊維状アスベストを有効に非繊維化することができるアスベスト無害化技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
スベスト（石綿）は天然に産する鉱物繊維である。アスベストを使用した工業製品は、スレート材、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多岐にわたる。この中でも、特に使用量の多いのは、スレート材である。これはセメントの強度補強をはかるべく石綿を強化材として15〜20質量％程度混入したものである。スレート材は、天井、壁材など大量に使用されてきた。水道管も大量に使用されている。
【０００３】
廃棄されたスレート材であるスレート廃材は、安定なものであるので、一般廃棄物として取り扱われている。しかしながら、セメント硬化物が中性化すればアスベストの飛散、放散が予測されることから安全な対策が求められているが、現状では特別な対策はない。
【０００４】
さらに、耐火被覆材や崩壊した天井板など含アスベスト建材を用いた建造物の解体は今後ピークを迎えることから、アスベスト暴露とアスベスト処理の問題が深刻化する。廃棄後の建材は、厳封され特定管理物質となり、その費用設備は膨大なものとなっている。スレート材は、アスベストをセメントで固めた安定な耐火性の高い材料であり、その廃材の分解、融解、崩壊にはさらに高いエネルギーを要している。
【０００５】
スレートの強化材であるアスベストは、石綿肺、肺癌、悪性中皮腫など多くの健康阻害の要因となる。しかし、長い潜伏期間と高い発病率から悪玉物質と言われ、使用が禁止された。アスベストの有害性は、その繊維質に由来するものであり、繊維質の改質、融解が無害化のポイントであると考えられる。
【０００６】
本発明者らは、アスベストをフッ化カルシウムを主体とするフロン分解物とともに575℃に加熱することでアスベストを融解し無害化する方法を開発した。しかし、スレート廃材中のアスベストは、この方法では分解できなかった。そこで、スレート廃材中のアスベストを融解することができれば、その他の多くの石綿使用材料を無害化することができると考えた。
【０００７】
一般的に、スレート廃材中に含まれるアスベストの分解は、通常１５００℃程度の高温を必要とする。耐熱性に優れたスレート廃材中のアスベストを１０００℃以下の低温で融解、ガラス化する技術は知られていない。本発明者らは、スレート板からホウケイ酸ガラスを形成することで８００〜８５０℃で分解し、スレートを溶融する方法を特許文献１で提案した。しかしながら、この特許文献１記載の方法は、ある厚さをもつスレート板を溶融するのに時間を要する点や、加える薬剤が高価である等の問題点があった。
【特許文献１】特開２００５−２７９５８９号公報
【０００８】
アスベストを分解無害化するための手段は、例えば、特許文献２記載の密閉型電気炉溶解法や、特許文献３記載のスラグ浴融解法などが挙げられるが、いずれの方法も1000℃以上の処理温度を要し、膨大なエネルギー消費問題を抱えていることから実用化には至っていない。また、高温プラズマで溶融させる試みもあるが実施はされていない。
【特許文献２】特許第３０８５９５９号公報
【特許文献３】特開平７−１７１５３６号公報
【０００９】
さらに、本発明者は、繊維状アスベストと酸化カルシウム成分を含有する吹きつけ材を、塩化カルシウムを含有する反応液に浸漬して該反応液を複合材中に含浸させた後、600〜800℃の温度で加熱することにより、アスベスト化合物中のＭｇとＳｉの化学結合を切断し、繊維状アスベストを粒状または粉状に分解することを特徴とするアスベスト含有複合材のアスベスト無害化方法を特許文献４で提案した。
【特許文献４】特許第３７４７２４６号公報
【００１０】
特許文献４記載の方法は、繊維状アスベストを含む複合材を、特定化合物を含有する反応液を低温で加熱することにより、複合材の繊維状アスベストを、粒状または粉状に分解してアスベストを無害化する方法であり、前記吹きつけ材のように、破砕しなくても反応液の含浸が容易な低強度複合材の場合には有効であるものの、スレート材や水道管のように強度が高く、そのままの形状では反応液が複合材中に含浸しにくい高強度複合材の場合には、この複合材を破砕してから反応液を含浸させないと、反応液がスレート材中のアスベストに十分に浸透させることができず、繊維状アスベストを有効に分解することができない場合があった。
【００１１】
ところで、アスベストを含むスレート材は板状であり、水道管は筒状であり、耐火被被覆材は堅い綿状である。形のあるものを分解あるいは融解させるには、できるだけ形を小さくした方が有利である。そのためには、前処理として粉砕工程、分解工程、微細クラックの発生工程などが必要となる。それらは、機械的手法もあり、重機などを用いて破壊することもあるが、アスベストが飛散などして好ましいとはいえない。したがって、できるだけ、建材などとして使用された形態のまま、あるいは最小限破砕した形態で処理することが望ましい。
【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、繊維状アスベストとセメントを含有するアスベスト含有複合材、特に廃棄されるスレート材や水道管のようなアスベスト含有高強度複合材を、繊維状アスベストを飛散させることなく、繊維状アスベストを有効に分解（非繊維化）することができる、アスベスト含有複合材のアスベスト処理方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の要旨構成は以下の通りである。
（１）繊維状アスベストとセメントを含有するアスベスト含有複合材を、７１０〜９６０℃に加熱して前記複合材の機械的強度を低下させてから前記複合材を破砕して粒状にし、次いで、塩化カルシウムまたは塩化カルシウムと塩化ナトリウムの双方を含有する主反応液に浸漬して該主反応液を前記複合材中に含浸させ、その後、７１０〜９６０℃の温度で加熱してアスベスト化合物中のＭｇとＳｉの化学結合を切断し、繊維状アスベストを分解することを特徴とするアスベスト含有複合材のアスベスト処理方法（第１発明）。
【００１４】
（２）繊維状アスベストとセメントを含有するアスベスト含有複合材を、塩化ナトリウムまたは塩化ナトリウムと塩化カルシウムの双方を含有する予備反応液に浸漬して該予備反応液を前記複合材中に含浸させた後、５６０〜７００℃の温度で加熱して前記複合材の機械的強度を低下させてから前記複合材を破砕して粒状にし、次いで塩化カルシウムまたは塩化カルシウムと塩化ナトリウムの双方を含有する主反応液に浸漬して該主反応液を前記複合材中に含浸させ、その後、７１０〜９６０℃の温度で加熱してアスベスト化合物中のＭｇとＳｉの化学結合を切断し、繊維状アスベストを分解することを特徴とするアスベスト含有複合材のアスベスト処理方法（第２発明）。
【００１５】
（３）繊維状アスベストとセメントを含有するアスベスト含有複合材を、塩化ナトリウムと塩化カルシウムの双方を含有する主反応液に浸漬して該主反応液を前記複合材中に含浸させ、その後、７１０〜９６０℃の温度で加熱して、アスベスト化合物中のＭｇとＳｉの化学結合を切断し、繊維状アスベストを分解することを特徴とするアスベスト含有複合材のアスベスト処理方法（第３発明）。
【００１６】
（４）前記複合材はスレート材または水道管のようなアスベスト含有高強度複合材である上記（１）、（２）または（３）記載のアスベスト含有複合材のアスベスト処理方法。
【００１７】
（５）前記主反応液は、塩化カルシウムに低温で溶融塩を形成する補助添加化合物をさらに含有する上記（１）〜（４）のいずれか１項記載のアスベスト含有複合材のアスベスト処理方法。
【００１８】
（６）繊維状アスベストとセメントを含有するアスベスト含有複合材を、塩化カルシウムまたは塩化カルシウムと塩化ナトリウムの双方を含有する主反応液に浸漬して該主反応液を前記複合材中に含浸させる主含浸手段と、該主含浸手段によって主反応液を含浸させた前記複合材を、７１０〜９６０℃の温度で加熱することにより、前記複合材中のアスベスト化合物のＭｇとＳｉの化学結合を切断し、繊維状アスベストを粒状または粉状に分解する主加熱手段とを具えることを特徴とするアスベスト含有複合材のアスベスト処理装置。
【００１９】
（７）アスベスト含有複合材の機械的強度を低下させる脆化手段と、該脆化手段により機械的強度が低下した前記複合材を破砕して粒状にする破砕手段をさらに具える上記（６）記載のアスベスト含有複合材のアスベスト処理装置。
【００２０】
（８）前記脆化手段が、アスベスト含有複合材を７１０〜９６０℃の温度で加熱する予備加熱手段である上記（７）記載のアスベスト含有複合材のアスベスト処理装置。
【００２１】
（９）前記脆化手段が、塩化ナトリウムまたは塩化ナトリウムと塩化カルシウムの双方を含有する予備反応液に浸漬して該予備反応液を含浸させた前記複合材を５６０〜７００℃の温度で加熱する予備含浸加熱手段である上記（７）記載のアスベスト含有複合材のアスベスト処理装置。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、繊維状アスベストとセメントを含有するアスベスト含有複合材、特に廃棄されるスレート材や水道管のようなアスベスト含有高強度複合材を、繊維状アスベストを飛散させることなく、繊維状アスベストを有効に分解（非繊維化）することができる、アスベスト含有複合材のアスベスト処理方法の提供が可能になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、この発明に従う実施形態について、図面を参照しながら以下で説明する。
図１は、第１発明に従うアスベスト含有複合材のアスベスト処理方法に用いるのに好適なアスベスト処理装置の代表的な実施形態を示したものである。
【００２４】
図１のアスベスト処理装置１Ａは、主含浸手段２および主加熱手段３とで主に構成されている。
【００２５】
主含浸手段２は、繊維状アスベストとセメントを含有するアスベスト含有複合材Ｃを、塩化カルシウムまたは塩化カルシウムと塩化ナトリウムの双方を含有する主反応液Ｌ１に浸漬して該主反応液Ｌ１を前記複合材中に含浸させるために設けられ、例えば、主反応液Ｌ１を供給した第１反応槽４が挙げられる。含浸効果を早めるために、加熱装置や脱気装置をもつことが望ましい。
【００２６】
これらの液の混合については、図３に示すように、複数種類のタンク、すなわち、塩化ナトリウム水溶液用タンク５、水用タンク６、塩化ナトリウムと塩化カルシウムの混合水溶液用タンク７および塩化カルシウム水溶液用タンク８等を設け、これらのタンク５〜８からの各溶液の量を、バルブ９の開閉等の調整により、所望の組成及び液量の主反応液Ｌ１を第１反応槽４に供給することができる。また、図１では、主反応液Ｌ１を供給するため、第１反応槽４の上方に、複数個のスプレー２１を配設した場合を示しているが、図３に示すように、スプレーを配設することなくバルブ９の開閉を調整することによって直接、配管を通じて第１反応槽４に主反応液Ｌ１を供給することができる。
【００２７】
主加熱手段３は、該主含浸手段２によって主反応液Ｌ１を含浸させた前記複合材Ｃを、７１０〜９６０℃の温度で加熱することにより、前記複合材中のアスベスト化合物のＭｇとＳｉの化学結合を切断し、繊維状アスベストを粒状または粉状に分解するために設けられ、例えば、箱形、回転炉、縦型、横型、ストーカー炉等が挙げられ、加熱源も電気、ガス、石油、木材等を用いることができる。さらに、加熱時に混合効果を高める場合には、ロータリーキルンや攪拌機能をもつ回転軸やスクリュー軸を装備させることが好ましい。
【００２８】
主加熱手段３としては、例えば、前記複合材Ｃと塩化カルシウムとの反応を均一に生じるような攪拌、混合機構をもち、所定温度まで加熱でき、未分解のアスベストが装置外に流出しないように負圧状態にした熱処理炉１０が挙げられる。前記加熱温度は７１０〜９６０℃の温度とする。７１０℃未満だと、アスベストの分解は生じにくいからであり、好ましくは、７５０℃以上、より好適には８００℃以上とする。また、加熱温度の上限については、エネルギーコスト等の点から９６０℃以下、好ましくは８５０℃以下とする。
【００２９】
また、主加熱手段３は、熱処理炉１０内を、図１および図２に示すように、スクリュー１１またはシャフトが回転することで、複合材Ｃが徐々に移動するような構成、すなわち、スクリュー１１またはシャフトの回転速度を調整する構成にするか、あるいは、図４に示すように、複合材Ｃをベルトコンベヤ１２上にのせて移動させるように構成し、複合材Ｃ中のアスベストのＭｇとＳｉの化学結合を切断し、繊維状アスベストを粒状または粉状に十分に分解できる時間以上、好適には１０分〜２時間、熱処理炉１０内で前記複合材Ｃが滞留できるようにすることが好ましい。
【００３０】
また、熱処理炉１０における複合材の装入口１３ａは、図１では詳細には示していないが、熱処理炉１０内の温度低下、繊維状アスベストの飛散および発生ガスの外部漏れを防止するため、複数の開閉弁構造で形成することが好ましい。さらに、図４に示すように、移動手段としてベルトコンベヤ１２を用いる場合には、熱処理炉１０の排出口１３ｂについても、装入口１３ａと同様、複数の開閉弁構造で形成することが好ましい。加えて、前記熱処理炉１０内の雰囲気は、アスベストが装置から流出するのを防ぐため、減圧（負圧）にすることが好ましい。
【００３１】
本発明のアスベスト処理装置１Ａは、上述した主含浸手段２および主加熱手段３とで主に構成されているが、前記主含浸手段２を施すに先立って、アスベスト含有複合材Ｃの機械的強度を低下させる脆化手段１４と、該脆化手段１４により機械的強度が低下した前記複合材Ｃを破砕して粒状にする破砕手段１５をさらに具えることが好ましい。前記複合材Ｃを破砕して粒状にしてから主含浸手段２を施すことにより、複合材中の繊維状アスベストに主反応液を十分に含浸（接触）させることができ、その後に施される主含浸手段２によって、繊維状アスベストの分解（非繊維化）を容易にするからである。
【００３２】
脆化手段１４としては、例えば、図１に示すように、予備加熱手段、例えば主加熱手段３で用いる熱処理炉１０と同様な構成の熱処理炉１６で構成し、複合材Ｃの熱処理炉１６内の移動速度は、熱処理炉１６内で機械的強度が十分に低下する時間以上、好適には１０分〜２時間、滞留できるようにベルトコンベヤ１７等で構成することができる。
【００３３】
破砕手段１５は、脆化手段１４によって機械的強度を低下させたアスベスト含有複合材Ｃを破砕するための装置であって、例えば、混合、磨砕などの機能をもつロータリーキルン、スクリューキルン、ボールミル、ロッドミル、その他粉砕機能をもつ機器等を挙げることができる。粉砕や破砕方法には、種々の方法がある。前記複合材を破砕して粒状にできればよいのであるから、方法は問わない。
【００３４】
破砕装置１５は、図１では、水平方向に延在する回転軸１８と、この回転軸１８に所定の間隔で取り付けられた複数個の回転刃１９とで構成された破砕部２０を有し、この破砕部２０の回転軸１８をモータＭ等の駆動手段によって所定の回転数で回転させることにより、複合材を小径化する。さらに、図１では、破砕装置１５の上面に、複合材が破砕により飛散するのを防止するため、水を噴霧するための複数個のノズル２１が配置されている場合を示しているが、複合材が破砕により飛散するのを防止できる密閉構造である場合には、図３に示すようにノズルの配設を省略することができる。なお、破砕装置１５のノズル２１は、水に代えて、主含浸手段２で複合材に含浸させる処理に先立って、塩化カルシウムを含有する水溶液または塩化ナトリウムと塩化カルシウムの双方を含有する混合水溶液である主反応液を、より一層含浸させるために噴霧することもでき、必要に応じて、ノズル２１で噴霧する液を選択すればよい。
【００３５】
また、図３は、第２発明に従うアスベスト処理方法に用いるのに好適なアスベスト処理装置１Ｂを示したものであって、この装置１Ｂは、上記脆化手段１４を予備加熱手段14aを施す前に、塩化ナトリウムを含有する予備反応液Ｌ２に前記複合材Ｃを浸漬して該予備反応液Ｌ２を前記複合材Ｃに含浸させる予備含浸手段14bを経てから前記熱処理炉１６内で前記複合材Ｃを５６０〜７００℃の温度で加熱する予備含浸加熱手段としたものであり、この構成によって、複合材Ｃの脆化を、第１発明の装置に比べて、より一層促進することができる。
【００３６】
予備含浸手段14bは、各種アスベスト含有複合材（定尺ものまたは裁断もの）に、塩化ナトリウムを含有する予備反応液Ｌ２を含浸させるための装置であって、例えば予備反応液Ｌ２を供給した第２反応槽２２が挙げられる。含浸効果を早めるために、予備反応液を昇温するための加熱装置や脱気装置をもつことが望ましい。
【００３７】
熱処理炉１６は、塩化ナトリウムを含有する予備反応液を含浸したアスベスト含有複合材を５６０〜７００℃、好適には６００〜７００℃に加熱するための装置であって、例えば、箱形、回転炉、縦型、横型、ストーカー炉が挙げられ、加熱源も電気、ガス、石油、木材等を用いることができる。
【００３８】
なお、熱処理炉１０，１６内で発生したアスベストの微細粉塵やダイオキシンのような有害なガスは、それぞれ急速冷却装置２３、２５および触媒またはフィルタ２４、２６で処理した上で、外界に排気すればよい。また、図１および図３では、急速冷却装置２３、２５とフィルタ２４、２６を、熱処理炉１０、１６に別個に設けた場合を示しているが、これらの熱処理炉１０、１６から出てくる発生ガスを、単一の、急速冷却装置および触媒またはフィルタで処理することも可能である。
【００３９】
また、図４は、第３発明に従うアスベスト処理方法に用いるのに好適なアスベスト処理装置１Ｃであって、この装置１Ｃは、繊維状アスベストとセメントを含有するアスベスト含有複合材Ｃを破砕しなくても繊維状（束状）アスベストに主反応液Ｌ１を十分にしみこませることができる場合に好適なアスベスト処理装置であって、この場合には、上述した第１および第２発明のように、脆化手段１４および破砕手段１５を設ける必要がなく、前記複合材Ｃを、塩化ナトリウムと塩化カルシウムの双方を含有する水溶液からなる主反応液に浸漬して、該主反応液を前記複合材Ｃ中に含浸させ、その後、７１０〜９６０℃の温度で加熱して、アスベスト化合物中のＭｇとＳｉの化学結合を切断し、繊維状アスベストを分解することができる。特に、第３発明では、脆化手段１４を省略しているため、主反応液には、前記複合材Ｃ中の繊維状アスベストを分解するため、塩化カルシウムを含有するだけではなく、塩化ナトリウムも含有することが必須の構成である。塩化ナトリウムも含有させることで、スレート自体を脆弱化させることができ、これにより、塩化カルシウムを繊維状アスベストに効率よく含浸させることが可能になる。
【００４０】
そして、第１〜第３発明の方法で主加熱手段３を施した複合材Ｃは、最終的には、複合材Ｃ中の繊維状アスベストが完全に分解（非繊維化）して無害化され、その後、必要に応じて水洗等を経て、回収容器28に回収される。
【００４１】
次に、本発明に従うアスベスト含有複合材のアスベスト処理方法について以下で説明する。
本発明は、繊維状アスベストとセメントを含有するアスベスト含有複合材、特に廃棄されるスレート材や水道管のようなアスベスト含有高強度複合材を、繊維状アスベストを飛散させることなく、繊維状アスベストを有効に分解（非繊維化）することができる、アスベスト含有複合材のアスベスト処理方法であって、第１発明では、アスベスト含有複合材を７１０〜９６０℃に加熱し、また、第２発明では、アスベスト含有複合材を、塩化ナトリウムを含有する予備反応液に浸漬して該予備反応液を前記複合材中に含浸させてから５６０〜７００℃の温度で加熱することにより、それぞれ前記複合材の機械的強度を低下させてから前記複合材を破砕して粒状にし、次いで塩化カルシウムを含有する主反応液に浸漬して該主反応液を前記複合材中に含浸させ、その後、７１０〜９６０℃℃の温度で加熱してアスベスト化合物中のＭｇとＳｉの化学結合を切断し、繊維状アスベストを分解（非繊維化）することにあり、また、第３発明は、予め破砕しなくても繊維状（束状）アスベストに主反応液をしみこませることができる場合であって、アスベスト含有複合材を、第２発明のように予備反応液で処理することなく、塩化ナトリウムと塩化カルシウムの双方を含有する主反応液に浸漬して該主反応液を前記複合材中に含浸させ、その後、７１０〜９６０℃の温度で加熱してアスベスト化合物中のＭｇとＳｉの化学結合を切断し、繊維状アスベストを分解（非繊維化）することにある。
【００４２】
一般に、スレート材のようなアスベスト含有高強度複合材中のアスベストは、束状繊維と分散した微細な繊維とが共存している。製造時には、束状繊維をほぐして微細繊維として使用するのであるが、ほぐす操作（解繊操作）が不十分であると、束状繊維が存在する。量的には微細繊維の方が多いが、顕微鏡観察のレベルでは束状繊維も観察される。束状繊維の中に分解液がしみ込めば分解できるが、スレート材の場合、まずはセメント硬化物で固められており、しみこみににくいのが現状である。束状アスベスト繊維は、分解液である主反応液との加熱のみでは、十分に分解することができないので、第１発明及び第２発明では、その前処理として、機械的な破砕処理を施すことが必要になる。
【００４３】
このため、本発明は、アスベスト含有複合材に塩化ナトリウムまたは塩化ナトリウムと塩化カルシウムの双方を含有する予備反応液を含浸させてからアスベスト含有複合材を５６０〜７００℃に加熱するか（第２発明）、あるいは、アスベスト含有複合材を、予備反応液を含浸させることなく７１０〜９６０℃に加熱する（第１発明）ことにより、アスベスト含有複合材の機械的強度は著しく低下し、脆くなるので、容易に破砕できるようになる。なお、破砕の容易性からすると、予備反応液を含浸させてから加熱する方が好ましい。なお、アスベスト含有複合材に予備反応液を含浸させてからアスベスト含有複合材を加熱する第２発明の方が、第１発明よりも加熱温度を低くすることができる。この理由は、塩化ナトリウムを含ませて加熱することにより、スレート構成物質と塩化ナトリウムとが反応し、塩化物が形成される。この塩化物が高温で分解する際に、膨張する。その際に発生する膨張するエネルギーによってスレートの内部構造に微細な亀裂やクラックが発生することから分解しやすくなる。その結果、適正加熱温度範囲が低い方にシフトするからである。
【００４４】
塩化ナトリウムを含有する予備反応液を含浸し、加熱分解したアスベスト含有複合材は、走査型電子顕微鏡で観察すると、微細なアスベストは分解された。また、Ｘ線回折分析からは、アスベストが分解したことによって生じる酸化マグネシウムが生成した。これらのことから、微細なアスベストは分解されていた。
【００４５】
アスベスト含有高強度複合材、例えば、一般的に使用されているスレート材の場合には、繊維状（束状）アスベストが含まれている。従来の焼成温度５００〜６００℃で焼却処理する方法では、束状アスベスト繊維は完全には分解できないので、未分解で残存していることがある。そこで、第２発明では、スレート材中の束状アスベスト繊維を分解するため、少なくとも塩化ナトリウムを含有する予備反応液をしみ込ませてから加熱した後に、機械的な方法で破砕し、その後に少なくとも塩化カルシウムを含有する主反応液であるアスベスト分解剤をしみ込ませてから加熱することによって、粉砕は、加熱前のスレート板を粉砕するよりは遙かに容易にでき、繊維状アスベストの分解（非繊維化）を可能としたのである。主反応液中の塩化カルシウムの含有量は、水１００ｍｌに対し１ｇ〜７０ｇとすることが好ましい。１ｇ未満だとアスベストの分解が不十分であり、７０ｇを超えるとしみ込まない塩化カルシウムが試料の表面を被覆し、加熱装置を損傷するなどの問題点が発生するからである。
また、主反応液中に塩化ナトリウムも含有させる場合には、塩化カルシウムの含有量は、水１００ｍｌに対し０．７ｇ〜４０ｇとし、塩化ナトリウムの含有量は、０．３ｇ〜２５ｇとすることが好ましい。なお、主反応液に塩化ナトリウムを加えることは、両化合物間で溶融塩を形成するとともに、凝固点降下効果も発現し、溶融温度が低下することもあり望ましいことである。
【００４６】
これらの機械的な粉砕操作を実施するには、加熱と同時に粉砕や混合、磨砕などの機能をもつロータリーキルン、スクリューキルン、ボールミル、ロッドミル、その他粉砕機能をもつ機器を用いればよい。
【００４７】
本発明は、実用的には定尺もの、いわゆる３尺×６尺（９０ｃｍ×１８０ｃｍ）の大きさのスレート板を、切断する工程を必要とせずにそのままの大きさで無害化処理できる方法である。
【００４８】
具体的には、定尺のスレート板に、塩化ナトリウムを含有する予備反応液であるスレート分解剤をしみ込ませ、５６０〜７００℃に加熱する。この熱処理によって、強固なスレート板は、容易に破砕される。この段階で、スレート板は細片状あるいは粒状になる。次に、塩化カルシウムを含有する主反応液であるアスベスト分解剤をしみ込ませ、７１０〜９６０℃に加熱することで、スレート材中の強化素子である繊維状のアスベストがからみあった束状のアスベスト内部にまでも塩化カルシウムがしみ込み、加熱によって繊維状アスベストは分解されて粉状になり、分解（非繊維化・非石綿化）される。
【００４９】
セメント−アスベスト系複合材は、吹き付けアスベスト，アスベスト保温材およびスレート材の３種類に大別することができる。この中で、使用量が多く、廃棄が問題になっているのはスレート材である。また、現状では、問題となっていないが、今後廃棄されるであろう水道管の処理も将来的には問題である。アスベスト問題が発生してから、撤去する方向で工事が進行している。撤去された使用済みの水道管も、アスベストを大量に含んでいることから、無害化処理が必要になる。
【００５０】
（アスベスト含有複合材中の繊維状アスベストの飛散防止）
アスベスト含有複合材を扱う場合には、アスベスト繊維が飛散しないように、水などで湿潤化することで防ぐ必要がある。本発明では、予備反応液と主反応液を湿潤化用に用いることも可能である。
【００５１】
（アスベスト含有複合材の破砕およびアスベストの分解）
アスベスト含有複合材の破砕しやすさは、もっとも容易に破壊できるのは、少なくとも塩化ナトリウムを含有する予備反応液で含浸させた後に５６０〜７００℃、好適には６００〜７００℃に加熱した場合であり、次に破砕が容易なのは、アスベスト含有複合材を直接７１０〜９６０℃、好適には８００〜９００℃に加熱した場合であった。
【００５２】
アスベスト含有複合材中に含有する微細なアスベスト繊維は、塩化カルシウム水溶液を含浸させた場合には、７１０〜９６０℃に加熱すると分解した。塩化カルシウム水溶液を含浸させない場合には、１０００℃以上に加熱しないかぎり、分解することはなかった。
【００５３】
また、アスベスト含有高強度複合材（スレート材）中に含有する繊維状（束状）のアスベスト繊維の場合には、塩化カルシウム水溶液のような分解剤を含浸し、加熱しただけでは分解できなかった。一方、塩化ナトリウムを含有する予備反応液を含浸し５６０〜７００℃、好適には６００〜７００℃の温度で加熱した後に粉砕する、あるいはアスベスト含有複合材を７１０〜９６０℃、好適には８００〜９００℃に加熱して粉砕するなどの粉砕操作を実施した後に、塩化カルシウムを含有する主反応液を含浸し、７１０〜９６０℃、好適には７５０〜８５０℃の温度で加熱することで、束状のアスベスト繊維は破砕されて、粉末状となった。
【００５４】
（アスベスト含有複合材の処理工程のフロー） 
本発明によるアスベストの処理方法の工程フローを下記に示す。
[第１発明の工程フロー]
アスベスト含有複合材  →  加熱（７１０〜９６０℃）  →  粉砕  →  少なくとも塩化カルシウム含有主反応液→  加熱（７１０〜９６０℃）
[第２発明の工程フロー]
アスベスト含有複合材  →  少なくとも塩化ナトリウム含有予備反応液（５６０〜７００℃）  →  粉砕  →  少なくとも塩化カルシウム含有主反応液→  加熱（７１０〜９６０℃）
[第３発明の工程フロー]
アスベスト含有複合材  →  塩化ナトリウムおよび塩化カルシウム双方含有主反応液→  加熱（７１０〜９６０℃）
【００５５】
（アスベスト含有複合材中のアスベスト非繊維化の確認方法）
本発明者らは、アスベスト含有複合材中のアスベストが、通常の使用形態では繊維状を呈し、この形態を壊して繊維状アスベストを粉末状あるいは粒状に分解し無害化した。この評価は、走査型電子顕微鏡で観察した。この点をさらに詳細に検討するために、水あるいは酢酸で洗浄し、アスベスト以外の物質が存在しても、酢酸に溶解するものであれば除去分離されることになり、評価が容易になる。
【００５６】
すなわち、生成物中に添加した過剰の塩化カルシウム溶融物や未反応の酸化カルシウム複合酸化物などが残っている生成物を電子顕微鏡で観察した場合、残存する化合物のためにアスベスト繊維自体が観察しにくくなる。しかし、水で洗浄した場合には、溶融した塩化カルシウムが水に溶け除去できる。また、酢酸で洗浄した場合には、酸化カルシウム系の酸化物も溶解除去できる。特に、酢酸のような有機酸を使うのは、前述のような酸化物は溶解するが、アスベストは溶解しないため、好適であるからである。
【００５７】
（アスベストの有無および分解の判定方法）
アスベスト（クリソタイル）は、マグネシウム（Ｍｇ）とケイ素（Ｓｉ）とを含み特有の結晶構造を有しており、Ｘ線回折法により分析できる。本発明でのアスベストの有無の判定はこの方法で行った。また、アスベストの分解は、ＭｇとＳｉの化学結合が切断して生成する酸化マグネシウムの有無により判定した。
【００５８】
［試験１］アスベスト含有複合材の加熱による粉砕粒状化の検討
（１）加熱によるアスベスト含有複合材の変化
工業製品として製造された、アスベスト含有複合材であるスレート板をルツボに入れ、１０００℃まで２時間で加熱し、その温度に２時間保持し、放冷し、性状を調査した。実験に用いたスレート板は、横浜スレート(株)で製造したもので、アスベスト含有量は約２０ [mass%]、嵩密度は1.54 [g/cm３]であった。また、スレートの含水能力は、表面積を基準に表すと0.238 [g-water/cm３-slate]（ 23.8 [vol%]）、重量を基準に示すと0.155  [cm３-water  /g-slate]（15.5 [mass%]）であった。
スレート板の表面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察すると、大量のアスベスト繊維の存在が確認できた。スレート材に含有するアスベストは、Ｘ線回折分析からクリソタイルアスベストと炭酸カルシウムによって構成されていた。
【００５９】
次に、上記１０００℃に加熱したスレート材の他、同様に７００℃、８００℃および９００℃に加熱したスレート材を作製した。各スレート材について、外観の変化、重量変化等を調べた。また、破裂、亀裂、粉砕などの有無、機械的な強度の変化を測定した。
【００６０】
（i）外観の変化
７００〜９００℃での加熱物の外観に、変化（膨張、亀裂、変形）はなかった。色は、焼成前のスレート板の色に近い灰色で、変化はなかった。
【００６１】
(ii)走査型電子顕微鏡観察
各加熱物は、いずれの温度でも繊維状アスベストの存在が認められた。
【００６２】
(iii)機械的強度（曲げ強度）測定  
スレート板（50ｍｍ×14ｍｍ×6.5ｍｍ）の加熱前の曲げ強度は、３３．４MPaであったが、８００〜１０００℃で２時間加熱処理すると３．４MPaに低下した。弾性率は３．４ＧＰaから０．７ＧＰaになった。スレート板は、加熱によって脆く、変形量も大となり、強度低下は大であった。
【００６３】
(iv)結論
スレート板は、８００℃以上の加熱によって強度は低下したが、アスベスト繊維の分解は認められなかった。
【００６４】
（２）加熱によるアスベスト含有複合材の粉砕状況への影響
（i）目的  
スレート中のアスベストを分解して無害化するには、分解剤との接触面積を増やすことである。粉砕しやすくするには強固なスレート材の強度を低くする必要がある。そこで、スレート材を加熱しただけで、どの程度強度が低下し、粉砕が容易になるか検討した。
【００６５】
(ii)実験方法
試料は、２０mass％の割合でアスベストを含む平板アスベストスレート板（横浜スレート(株)提供）を使用した。
スレート板は、磁性るつぼに移し、所定温度(６００℃、７００℃、８００℃)まで１時間で昇温、その温度に１時間保持し焼成し、デシケーター中で室温まで放冷した。得られた試料は、粉末X線回折測定および走査型電子顕微鏡観察を行った。
【００６６】
(iii)実験結果
（乳鉢での粉砕しやすさ） 
焼成温度が６００℃の場合、試料は硬く、強く叩きつけると割れ、亀裂が入った。硬くて粉砕するのが困難であり、すり潰しても細かい粒子になかなかならなかった。
【００６７】
焼成温度が７００℃の場合、６００℃焼成ほどではないが硬く、多少加熱による劣化はあった。粉砕は、６００℃焼成と比較すれば容易にはなるものの、すり潰しても細かい粒子になかなかならなかった。
【００６８】
焼成温度が８００℃の場合、６００℃および７００℃焼成物とは全く異なり脆くなっていた。塩化ナトリウム水溶液を含浸してから加熱した場合のように、垂直に力を加えるだけでボロボロの粉状になった。劣化が進行していた。粉砕は容易であり、数回ですりつぶすことができ、すりつぶした粒子は十分に細かくなった。
【００６９】
（Ｘ線回折）
焼成温度が６００℃の場合、スレートの構成物質であるクリソタイルとCaCO３が観察された。
焼成温度が７００℃の場合、CaCO３のピーク強度は強いが、そのほかのピークは低く同定が困難であった。
焼成温度が８００℃の場合、Ca２SiO４およびCaOのピークが高く、クリソタイルのピークはないが、フォルステライトのピークらしきものが見られた。
スレートのＸ線回折パターンは、焼成温度６００〜８００℃では、１００℃違うと大きく変化した。
【００７０】
（走査型電子顕微鏡観察）
焼成温度が６００℃の場合、細い繊維の劣化は見られなかった。
焼成温度が７００℃の場合、６００℃よりも繊維表面に劣化が見られたものの、未分解繊維も観察された。熱による劣化は大きくない。
焼成温度が８００℃の場合、微細繊維はないものの、束状繊維は見られ、繊維の表面は明らかに劣化していた。
【００７１】
(iv)結論
焼成温度が６００℃と７００℃の場合には、破砕が困難であり、微細繊維と束状繊維の双方が見られ、石綿が存在した。
一方、焼成温度が８００℃の場合には、束状繊維が見られ、石綿が存在するものの、破砕が容易であり、微細繊維が見られなかった。
【００７２】
（３）加熱によるアスベスト含有複合材の曲げ強度への影響
(i)目的  
スレート板の機械的強度は、加熱温度および加熱時間により、どの程度影響を受けるのか検討した。
【００７３】
(ii)実験方法
試料は、２０mass％の割合でアスベストを含んだ平板アスベストスレート（横浜スレート(株)提供）を使用した。
スレート板は、磁製るつぼに入れ、所定温度(５００℃、６００℃、７００℃、８００℃)まで１時間で昇温し、所定時間(３０分、１時間、１時間３０分、２時間)保持し焼成した。焼成後はデシケーター中で室温まで放冷した。
曲げ強度は、下記の方法で最大点応力を測定した。試料数は３個であった。
【００７４】
試験機：テンシロン万能試験機UCT-1S
支点間距離：試料長さ×0.8(mm)
荷重フルスケール：１０ｇｆ
加重速度：2.0mm/min
測定で求めた最大点応力の結果を下記に示す。
【００７５】
その結果、５００〜８００℃のいずれの場合も、焼成時間（３０分〜２時間）を変化させても、機械的強度に有意差は認められなかった。
また、５００℃、６００℃、７００℃で焼成した場合には、加熱処理を行う前に比べると、機械的強度の低下は認められるものの、乳鉢ですり潰したときの破砕しやすさの観点からすると簡単に破砕することはできなかった。
一方、８００℃で焼成した場合には、加熱処理を行う前の未加熱スレート板の機械的強度（３３ＭＰa）に比べると、機械的強度（６ＭＰａ）の大幅な低下が認められ、乳鉢ですり潰したときにも容易に破砕することができた。
【００７６】
各焼成温度の最大点応力の低下割合は、未加熱スレート板と比較すると、特に８００℃では約８０％であった。８００℃での大きな強度の低下は、スレート中のOH基の脱離に起因すると考えられる。そのことは、熱分析（TG/DTA）を行うと、７２５℃付近に吸熱ピークがあることから、OH基の脱離を示している。
【００７７】
(iii)観察（乳鉢での粉砕しやすさ） 
焼成温度が６００℃の場合、試料は硬く、強く叩きつけると割れ、亀裂が入った。硬くて粉砕するのが困難であり、すり潰しても細かい粒子になかなかならなかった。
焼成温度が７００℃の場合、６００℃焼成ほどではないが硬く、多少セメントの熱による劣化はあった。粉砕は、600℃焼成と比較すれば容易にはなるものの、すり潰しても細かい粒子になかなかならなかった。
焼成温度が８００℃の場合、６００℃および７００℃焼成物とは全く異なり脆くなっていた。垂直に力を加えるだけでボロボロと粉状になり、かなり劣化した。粉砕は容易であり、数回ですりつぶすことができ、すりつぶした粒子は十分に細かくなった。
【００７８】
（粉末X線回折測定）
前記加熱処理したスレートのＸ線回折パターンは、焼成温度６００〜８００℃では、１００℃違うと大きく変化した。
焼成温度が６００℃の場合、スレートの構成物質であるクリソタイルとCaCO３が観察された。
焼成温度が７００℃の場合、CaCO３のピーク強度は強いが、そのほかのピークは低く同定が困難であった。
焼成温度が８００℃の場合、Ca２SiO４およびCaOのピークが高く、クリソタイルのピークはないが、フォルステライトのピークらしきものが見られた。
【００７９】
（走査型電子顕微鏡観察）
焼成温度が６００℃の場合、細い繊維の劣化は見られなかった。
焼成温度が７００℃の場合、６００℃よりも繊維表面に劣化が見られたものの、未分解繊維も観察された。熱による劣化はそれほど大きくない。
焼成温度が８００℃の場合、微細繊維はないものの、束状繊維は見られ、繊維の表面は明らかに劣化していた。
【００８０】
(iv)結論
焼成温度が６００℃と７００℃の場合には、破砕も困難であり、微細繊維と束状繊維の双方が残存していた。
一方、焼成温度が７１０〜９６０℃（ここでは８００℃）の場合には、破砕は容易であった。また、走査型電子顕微鏡観察では、束状繊維は見られたが、微細繊維は見られなかった。
【００８１】
［試験２］アスベスト含有複合材の塩化ナトリウムを含有する予備反応液の含浸・加熱による粉砕および粒状化の検討
（１）予備反応液を含浸させたアスベスト含有複合材の加熱による変化
(i)実験方法
アスベスト含有複合材（スレート板）は、２０mass％の割合でアスベストを含んだ平板アスベストスレート（横浜スレート(株)提供）を使用した。
予備反応液（分解剤）は、塩化ナトリウム飽和溶液(35gNaCl/100mlH２O)を用いた。この中に板状スレート（長さ32.0mm、幅16.5mm、厚さ5.7mm、質量3.5ｇ）を入れ、２日間水溶液を含浸させた。分解液から取り出したスレート板は、磁性るつぼに移し、所定温度(６００℃、７００℃、８００℃、９００℃)で２時間加熱した。加熱にはマッフル炉を使用し、空気中で行い、室温まで放冷した。加熱物は、粉末X線回折測定および、走査型電子顕微鏡観察を行なった。
【００８２】
(ii)実験結果
（外観、色）
６００℃、７００℃、８００℃および９００℃での加熱物は、変形も変色もなかった。
（機械的強度）
６００℃、７００℃、８００℃および９００℃での加熱物は、いずれも非常にもろくなった。
【００８３】
（Ｘ線回折分析）
加熱温度にかかわらずアスベストの回折線は、認められない。酸化マグネシウムの回折線は、いずれの温度でも認められた。
【００８４】
（走査型電子顕微鏡）
６００℃、７００℃および８００℃焼成物：微細なアスベスト繊維が残存していた。特に、８００℃の場合には、アスベスト繊維の劣化している様子が見られた。
９００℃焼成物：単独のアスベスト繊維は消滅したが、束状物質の残存物が認めれた。
【００８５】
(iii)結論
予備反応液を含浸させたアスベスト含有複合材の加熱温度（焼成温度）は、６００℃以上で破砕が容易になった。
【００８６】
（２）予備反応液の濃度変化による影響
(i)目的
スレート板に含浸する予備反応液中の塩化ナトリウムの濃度を変化させて７００℃に加熱し、X線回折測定および走査型電子顕微鏡観察を行い、スレートを分解する最適な濃度を検討する。
【００８７】
(ii)実験方法
予備反応液（分解剤）は、２０ｇNaCl/100mlH２Oおよび３５ｇNaCl/100mlH２O(飽和溶液)の２種類のものを用いた。スレート板(長さ32.0mm、幅16.5mm、厚さ5.7mm、質量3.5ｇ)は、各予備反応液に浸漬し、大気圧よりも約0.095MPa減圧された真空デシケーター内で２時間静置し、予備反応液を含浸させた。乾燥後、７００℃で２時間加熱した試料は、酢酸洗浄後に、X線回折測定および走査型電子顕微鏡観察を行った。
【００８８】
酢酸処理は、加熱焼成試料を乳鉢にて粉砕した試料（１００ｍｇ）にｐＨ５に調整した酢酸約６０ｍｌを加え洗浄液とした。洗浄は、３０秒間超音波洗浄、１分３０秒間静置の操作を６回繰り返して行った。洗浄した試料は、孔径0.2μmのメンブランフィルターでろ過し、１１０℃で乾燥させた。得られた試料は、走査型電子顕微鏡観察を行った。
【００８９】
(iii)実験結果
２種類の塩濃度の違いによるスレートへの含浸量を比較した。濃度２５％（20gNaCl/100mlH２O）の場合には、含浸量は0.24g（7.3％）であり、濃度３５％（35gNaCl  /100mlH２O）の場合には、含浸量は0.39ｇ（11.4％）であった。
Ｘ線回折分析では、いずれの場合でもフォルステライトが認められた。濃度35％の場合の方が回折線強度は低くなっていた。走査電子顕微鏡で観察すると、微細なアスベストは分解したが、太い束状アスベストは依然として認められた。
【００９０】
(iv)結論
２０ｇNaCl/100mlH２Oおよび３５ｇNaCl/100mlH２Oのいずれの予備反応液を含浸させたスレートとも、７００℃で２時間加熱した場合、破砕は容易になり、微細繊維は分解し、非石綿化が認められるものの、束状繊維が依然として存在していた。
【００９１】
（３）アスベスト含有複合材の予備反応液への浸漬時間による影響
(i)目的
塩化ナトリウムは、アスベスト含有複合材（スレート）に含浸させ加熱すると焼成物の強度を低下させる作用がある。この作用は、粉砕工程を容易にすることができるので、塩化ナトリウムを含有する予備反応液の好適な浸漬時間を、粉砕時の感覚、Ｘ線回折測定および走査電子顕微鏡観察から検討した。
【００９２】
(ii)実験方法
試料は、２０mass％の割合でアスベストを含んだ平板アスベストスレート（横浜スレート(株)提供）であった。
予備反応液は、２０％塩化ナトリウム水溶液（20g/100mlH２O）を用いた。予備反応液の中に板状スレートを、所定時間(１０分、３０分、１時間、３時間、６時間、２４時間)浸漬し含浸させた。予備反応液から取り出したスレートは、磁製るつぼに移し、７００℃まで１時間で昇温し、その温度で１時間加熱・保持（焼成）した。焼成後の試料は、デシケーター中で室温まで放冷し、粉末Ｘ線回折測定および走査電子顕微鏡観察を行った。
【００９３】
(iii)実験結果
（外観観察および壊れやすさ）
浸漬時間が１０分間だと、スレートの強度がまだ残っているため、粉砕が難しかった。
浸漬時間が３０分間〜１時間だと、１０分間のときよりも強度が若干下がるものの、粉砕は依然として難しかった。
浸漬時間が３時間だと、さらに強度が低下するものの、粉砕はまだ難しかった。
浸漬時間が６時間以上になると、強度が大幅に低下して脆くなり、粉砕は容易になったが、容易に粉々になるわけではない。
各試料間で色・形に差は無かった。いずれの場合も灰色で変形がなかった。
浸漬時間が６時間以上であるとき、塩化ナトリウムの効果が現れた。
【００９４】
（粉末X線回折測定）
いずれの浸漬時間でも、２９度付近にCaCO３、32度付近にはNaClのピークがあった。また、MgOピークも認められ、その他のピークはCa５(SiO４)２CO３、Ca２(SiO４)、Ca３Mg(SiO４)２であった。クリソタイルピークは認められなかった。加えて、フォルステライトピークは、他のピークに重なり、同定は不可能であった。
【００９５】
（走査型電子顕微鏡観察）
塩化ナトリウムを含有する予備反応液に24時間浸漬した試料では、微細なアスベスト繊維が観察された。また、繊維表面にやや劣化の兆候が見られた。これは、焼成温度が700℃であることに起因している。
【００９６】
(iv)結論
アスベスト含有複合材（スレート）の強度低下は、少なくとも塩化ナトリウムを含有する予備反応液に６時間以上浸漬させ、５６０〜７００℃（ここでの実験例では７００℃）で１時間焼成することにより達成され、容易に粉砕できる程度まで低下させることができた。
【００９７】
［試験３］アスベスト含有複合材の、塩化ナトリウムおよび塩化カルシウムの双方を含有する主反応液の含浸・加熱による粉砕および粒状化の検討（第３発明）
(i)目的
アスベスト含有複合材（スレート材）を劣化させる塩化ナトリウムと、アスベストの分解反応を促進させる塩化カルシウムの双方を混合した主反応液を用いてアスベスト含有複合材中のアスベストの分解を試みた。
【００９８】
(ii)実験方法
主反応液は、塩化カルシウム：塩化ナトリウム＝1：1（質量比  各17.5g  /100mlH２O）になるように調整した。この中に板状スレートを浸漬し、２日間主反応液を含浸させた。主反応液から取り出したスレートを磁製るつぼに移し、所定温度(６００℃、７００℃、８００℃)まで１時間で昇温、その後２時間焼成した。焼成後はデシケーター中で室温まで放冷した。
加熱後の試料の分析は、粉末Ｘ線回折測定および走査型電子顕微鏡観察を行った。
【００９９】
(iii)実験結果
（外観）
焼成後の外観の変化はほとんどなく、表面は白みがかった灰色をしていた。断面も変化は少ないが焼成温度８００℃においてわずかに黄色がかった部分があった。変形は全くなかった。
【０１００】
（硬さ）
焼成温度が６００℃の場合には、スレートの強度は幾分低下したがまだ硬く、粉砕は難しかった。
焼成温度が７００℃の場合には、６００℃と比較すると強度はさらに低下したものの、粉砕は依然として難しかった。
焼成温度が８００℃の場合には、強度が著しく低下し、脆くなり、粉砕は容易になった。
【０１０１】
（電子顕微鏡観察）
焼成温度が６００℃および７００℃の場合には、細いアスベスト繊維が観察された。
また、焼成温度が８００℃の場合には、細いアスベスト繊維も束状繊維もはほぼなくなった。
【０１０２】
（Ｘ線回折）
焼成温度が６００℃の場合には、クリソタイルのピーク強度は低いが見られた。
焼成温度が７００℃の場合には、クリソタイルピークはなくなり、MgOピークが明確になった。
焼成温度が８００℃の場合には、ほとんどのピークがCa２SiO４に属していた。MgOピークもはっきりと現れ、クリソタイルピークは消失していた。
【０１０３】
(iv)結論
塩化ナトリウムと塩化カルシウムの双方を含有する主反応液（分解剤）を用いた場合には、７１０℃以上（ここでの実験例では８００℃）で細かいアスベストも束状のアスベストも分解した。
【０１０４】
［試験４］塩化ナトリウムを含有する予備反応液を含浸加熱後に粉砕し、その後に塩化カルシウムを含有する主反応液を含浸し加熱したアスベスト含有複合材中のアスベストの分解・無害化（第２発明）
(i)目的
これまでの検討結果から、アスベスト含有複合材(スレート板)は塩化ナトリウムを含有する予備反応液を含浸させ、５６０〜７００℃、好適には６００〜７００℃で１時間焼成した場合には、容易に粉砕できることがわかった。粉砕しやすさは、スレート板を塩化ナトリウムを含有する予備反応液に浸漬させて加熱した場合の方が、単に７１０〜９６０℃で加熱した場合よりも容易であった。また、アスベスト含有複合材(スレート板)を塩化ナトリウムを含有する予備反応液を含浸させて加熱しただけでは、束状のアスベスト繊維が未分解であったが、粉砕後に塩化カルシウムを含有する主反応液を含浸させてから加熱することで、効果的にアスベストの分解が可能であるかを検証する。
【０１０５】
具体的には、塩化ナトリウムを含有する予備反応液を含浸・加熱後に粉砕し、次に塩化カルシウムを含有する主反応液を含浸・焼成することで、微細なアスベスト繊維も、束状のアスベスト繊維も容易に分解できるものと考え検討を行った。
【０１０６】
スレート板は、強固に製造したものであるから、これを分解するには、機械的な破砕処理が必要であった。粉砕は、塩化ナトリウムを含有する予備反応液で含浸処理後に加熱することで、そのことは容易になった。破砕・粉砕方法は、通常の乳鉢、ボールミル、ローラーミル、その他の粉砕方法があり、その時の状況によって、最適な方法を適用する。
【０１０７】
(ii)実験方法
試料は、２０mass％の割合でアスベストを含んだ平板アスベストスレート（横浜スレート(株)提供）を使用した。
予備反応液として、塩化ナトリウム水溶液(２０ｇNaCl／100mlH２O)を用いた。この中に板状スレートを浸漬し、１日間予備反応液を含浸させた。予備反応液から取り出したスレート板を磁製るつぼに移し、所定温度(７００℃)まで１時間で昇温し、その後1時間焼成した。焼成後はデシケーター中で室温まで放冷し乳鉢を用いて粉砕した。
主反応液として、塩化カルシウム飽和水溶液(６０ｇ／100mlH２O)を用いた。主反応液である塩化カルシウム飽和水溶液(６０ｇ／100mlH２O)の使用量は、実験に用いた試料（スレート粉砕物）と同重量であった。主反応液は粉砕した試料と十分に混合し、主反応液を試料内部にまでしみ込ませた。浸漬時間は、試料の容積や形状によって異なるが、１０分〜２４時間以上、好ましくは  ３０分〜３時間である。その際に、加熱したり、減圧にすることは効果的である。主反応液をしみ込ませた試料は、１０５℃の乾燥器中で、一晩乾燥させた。乾燥後の試料は、磁性るつぼに移し、所定温度(６００℃、７００℃、７５０℃、８００℃)まで1時間で昇温、その後２時間焼成した。これらの試料は、粉末Ｘ線回折測定および走査型電子顕微鏡観察を行った。
得られた焼成試料は、潮解性を持つため、的確な顕微鏡観察のできない可能性があり、酢酸で洗浄を行い、残存物について観察した。
【０１０８】
(iii)実験および観察結果
(外観)
主反応液含浸後の加熱（焼成）温度の異なる試料の外観は以下のとおりであった。
焼成温度が６００℃の場合には、白みの強い灰色を呈し、るつぼと接する底部は緑色がかっており、吸湿性があった。
焼成温度が７００℃の場合には、上面は紫がかった茶色を呈し、るつぼと接する底面は緑色がかっており、吸湿性があった。
焼成温度が７５０℃と８００℃の場合には、上面は黒味がかった濃い赤茶色を呈し、るつぼに接していた底面は緑色がかっており、潮解性は、きわめて大であった。
なお、ここでいう潮解性とは、具体的には、塩化カルシウムが未分解のまま残っていると、空気中の水分を吸収してベトベトになる性質を意味し、潮解性が大きいと、分析も顕微鏡観察もできないので、水で洗浄するか、酢酸で洗浄し、残存している塩化カルシウムを除去してから分析等を行う必要がある。
【０１０９】
（Ｘ線回折）
主反応液含浸後の焼成温度が６００℃の場合、焼成物の主なピークはCa３Cl２SiO４であった。この焼成物は、スレート板を単に加熱した焼成物や、NaClを含有する予備反応液を含浸・加熱のみ行った焼成物からは同定されない。よって、粉砕後添加したCaCl２との反応が進行して生成したものと考えられる。その他、ピーク強度の高い順にNaCl、CaClOH、MgO、Ca２SiO４などが同定された。主反応液含浸後の焼成温度が７００℃、７５０℃および８００℃の場合には、焼成物のＸ線回折（XRD）パターンの強度は低く非晶質であった。
【０１１０】
（酢酸洗浄試験）
酢酸洗浄における試料の残存率は、６００℃、７００℃、７５０℃および８００℃では、いずれも９％であった。実験に使用したスレート中にはアスベストが約２０mass％含まれていることから、アスベストは分解し、酢酸に溶解する物質に変化したことを示している。
【０１１１】
（走査電子顕微鏡観察）
主反応液含浸後の焼成温度が６００℃の場合、太い繊維の残骸はあるが少ない。
主反応液含浸後の焼成温度が７００℃の場合、８００℃焼成物と比較して繊維の絶対数は多いが、全体を観察するとかなり少ない。
主反応液含浸後の焼成温度が７５０℃および８００℃の場合、殆ど繊維は見当たらない。洗浄後残存物は粉状物質であった。
【０１１２】
(iv)結論
アスベスト含有複合材（スレート材）中のアスベスト繊維は、塩化ナトリウムを含有する予備反応液に浸漬し、加熱（焼成）しただけでは束状アスベスト繊維は分解（崩壊）しなかった。そこで粉砕操作を加え、その後、塩化カルシウムを含有する主反応液に浸漬し、７１０℃以上（ここでの実験例では７５０℃と８００℃）に加熱（焼成）することで、微細なアスベストも束状のアスベスト繊維もすべて分解した。
【０１１３】
［試験５］第１〜第３発明（実施例１〜３）の方法と特許文献４（比較例）記載の方法の対比検討
（I）第１発明の方法による実証実験（実施例１）
実施例１は、試料として２０mass％の割合でアスベストを含む平板アスベストスレート板（横浜スレート(株)提供）を使用した。スレート板は、磁性るつぼに移し、８００℃まで１時間で昇温、その温度に１時間保持し焼成し、デシケーター中で室温まで放冷した。その後、25体積％の塩化カルシウム水溶液に浸漬して含浸させた後、ルツボに入れ、110℃の乾燥器中で乾燥させた。その後、ルツボをマッフル炉に入れ、室温から800℃まで2.5時間で昇温した後、この温度で２時間焼成し、デシケーター中で室温まで放冷することにより焼成物を得た。
（II）第２発明の方法による実証実験（実施例２）
実施例２は、試料として２０mass％の割合でアスベストを含んだ平板アスベストスレート（横浜スレート(株)提供）を使用した。予備反応液として、塩化ナトリウム水溶液(２０ｇNaCl／100mlH２O)を用いた。この中に板状スレートを浸漬し、１日間予備反応液を含浸させた。予備反応液から取り出したスレート板を磁製るつぼに移し、所定温度(７００℃)まで１時間で昇温し、その後1時間焼成した。焼成後はデシケーター中で室温まで放冷し乳鉢を用いて粉砕した。主反応液として、塩化カルシウム飽和水溶液(６０ｇ／100mlH２O)を用いた。主反応液である塩化カルシウム飽和水溶液(６０ｇ／100mlH２O)の使用量は、実験に用いた試料（スレート粉砕物）と同重量であった。主反応液は粉砕した試料と十分に混合し、主反応液を試料内部にまでしみ込ませた。浸漬時間は、試料の容積や形状によって異なるが、１０分〜２４時間以上、好ましくは  ３０分〜３時間である。その際に、加熱したり、減圧にすることは効果的である。主反応液をしみ込ませた試料は、１０５℃の乾燥器中で、一晩乾燥させた。乾燥後の試料は、磁性るつぼに移し、８００℃まで1時間で昇温、その後２時間焼成し、デシケーター中で室温まで放冷することにより焼成物を得た。
（III）第３発明の方法による実証実験（実施例３）
実施例３は、試料として２０mass％の割合でアスベストを含む平板アスベストスレート板（横浜スレート(株)提供）を使用した。主反応液は、塩化カルシウム：塩化ナトリウム＝1：1（質量比  各17.5g/100mlH２O）になるように調整した。この中に板状スレートを浸漬し、２日間主反応液を含浸させた。主反応液から取り出したスレートを磁製るつぼに移し、所定温度８００℃まで１時間で昇温、その後２時間焼成し、デシケーター中で室温まで放冷することにより焼成物を得た。
（IV）特許文献４記載の方法による実証実験（比較例）
比較例は、試料として２０mass％の割合でアスベストを含む平板アスベストスレート板（横浜スレート(株)提供）を使用した。スレート板は、磁性るつぼに移し、塩化カルシウム溶液に２日間浸漬した。浸漬後、空気中で乾燥し８００℃まで１時間で昇温、その温度に１時間保持し焼成し、デシケーター中で室温まで放冷することにより焼成物を得た。
（性能評価）
上記各焼成物について、物性を評価した結果は以下の通りである。
１．粉末X線回折法による解析結果
実施例１〜３で得られた焼成物は、いずれも酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の回折線が確認できた。なお、酸化マグネシウムの存在は、アスベストの構成元素であるＳｉとＭｇの化学結合が切断したことを示しており、アスベストが分解されたことを意味する。一方、比較例では、アスベストの成分が熱分解したフォルステライトの回折線が確認され、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の回折線は確認できなかった。
２．走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）による観察
実施例１は、アスベストが粒状になっており、当初のアスベストがもつ繊維状の形態は観察されなかった。実施例２は、殆ど繊維は見当たらず、洗浄後の残存物を観察したところ、粉状物質で微細なアスベストも束状のアスベスト繊維もすべて分解していた。実施例３は、細いアスベスト繊維も束状繊維も分解していた。一方、比較例で処理した焼成物は、処理前よりも硬くなって破砕しにくくなったため、ハンマーで破砕し、内部から試料を取りだしたものを走査電子顕微鏡で観察したが、束状のアスベスト繊維の分解している様子は認められなかった。
（V）結論
上述した試験５の結果から、第１〜第３発明は、特許文献１記載の発明に比べて、スレート材のようなアスベスト含有高強度複合材中のアスベストを処理する能力が優れていた。
【０１１４】
なお、上記実施形態の例では、いずれも複合材Ｃがスレート材である場合を例として述べてきたが、水道管についても同様の試験を行い、スレート材の場合と同様の結果が得られることは別の実験によって確認してある。
【０１１５】
また、アスベストとカルシウムとの反応温度を低下させることや、融解塩を形成し反応の均一性を高める点から、前記主反応液は、塩化カルシウムに低温で溶融塩を形成する補助添加化合物をさらに含有することが好ましい。利用可能な溶融塩の系としては、例えば、以下の系が考えられる。
【０１１６】
５００℃付近で融ける系−KCl-NaCl-CaCl2、KCl-CaCl2-MgCl2、NaCl-CaCl2
６００℃付近から融ける系−BaCl2-CaCl2、NaCl-CaCl2-NaF-CaF2
６５０℃付近から融ける系−CaCl2-CaF2
【０１１７】
なお、フッ素化合物は、オゾン層破壊物質であるフロンを含有するため、原料として用いるのは、生成物の処理に問題があり、また、Ba化合物は高価であり、MgCl2は蒸気圧が1mmＨｇとなるのが778℃であり、NaClは865℃、ＫＣlは821℃で、いずれも反応温度付近で塩の蒸気圧が高いので、これらの化合物は、必要に応じて適宜含有する溶融塩を用いればよい。
【０１１８】
アスベストを融解させる溶融塩として、上記の系以外でも適用することは可能である。それら以外にも塩類の微量添加による系の変更もある。
また、AlCl3やFeCl3などのように蒸気圧が高い塩類を含有する場合であっても、アスベストの分解反応は600〜800℃で生じるものと思われる。
【０１１９】
なお、上記実施例および比較例では、いずれもアスベストとして、クリソタイル型アスベストを用いた場合の例で示したが、本発明の方法が、クロシドライト、アモサイト、アンソフィライト、トレモライト、アクチノライト等の他のアスベストに対しても適用できることは言うまでもない。
【０１２０】
上述したところは、この発明の実施形態の例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明によれば、繊維状アスベストとセメントを含有するアスベスト含有複合材、特に廃棄されるスレート材や水道管のようなアスベスト含有高強度複合材を、繊維状アスベストを飛散させることなく、繊維状アスベストを有効に非繊維化することができる、アスベスト含有複合材のアスベスト処理方法の提供が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】第１発明に従うアスベスト含有複合材のアスベスト処理方法に用いるのに好適なアスベスト処理装置の概略図である。
【図２】図１のアスベスト処理装置を構成する主加熱手段を構成する複合材を移動させる装置のみを抜き出して拡大して示したものであって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】第２発明に従うアスベスト含有複合材のアスベスト処理方法に用いるのに好適なアスベスト処理装置の概略図である。
【図４】第３発明に従うアスベスト含有複合材のアスベスト処理方法に用いるのに好適なアスベスト処理装置の概略図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ  アスベスト処理装置
２  主含浸手段（または主含浸装置）
３  主加熱手段（または主加熱装置）
４  第１反応槽
５  塩化ナトリウム水溶液用タンク
６  水用タンク
７  塩化ナトリウムと塩化カルシウムの混合水溶液用タンク
８  塩化カルシウム水溶液用タンク
９  バルブ
10、16  熱処理炉
11  スクリュー
12、17  ベルトコンベヤ
13a  熱処理炉の装入口
13b  熱処理炉の排出口
14  脆化手段
14a  予備加熱手段
14b  予備含浸手段
15  破砕手段（または破砕装置）
18  回転軸
19  回転刃
20  破砕部
21  ノズル
22  第２反応槽
23、25  急速冷却装置
24、26  フィルタ
28  回収容器
【図１】
2008272592.tif 000003
【図２】
2008272592.tif 000004
【図３】
2008272592.tif 000005
【図４】
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