(57)【要約】【課題】比較的低温で効率よく加熱処理することによって無害化が可能なアスベスト含有物の無害化処理方法とし、また入手容易な融解剤を用いてアスベストの飛散を防止しながら安全に加熱処理できるようにすることである。【解決手段】アスベスト含有物を密閉型のコンベヤ１で搬送し、反応容器（反応槽）２内に収容すると共に、この反応容器２内に、別途の活性化装置３を用いて活性化鉱水を原材料とする処理材で活性化処理された油類からなる油性融解剤を供給路４から添加し、これらを所定温度範囲の１８０〜３００℃に加熱して針状結晶の少なくとも先端部を溶融し、さらには先端同士を接合させ、または不定形化してアスベスト含有物の無害化処理をする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アスベスト含有物を反応容器に収容し、この反応容器内に、活性化鉱水を添加した原材料を含むセラミックス系処理材で活性化処理された油性融解剤を配合し、これらを１８０〜３００℃に加熱して針状結晶の少なくとも先端部を融解することからなるアスベスト含有物の無害化処理方法。
【請求項２】
請求項１に記載のアスベスト含有物の無害化処理方法において、加熱により針状結晶の少なくとも先端部同士を接合させるアスベスト含有物の無害化処理方法。
【請求項３】
活性化処理される油性融解剤が、動物油、植物油、合成油および鉱油から選ばれる一種以上の油類からなる油性融解剤である請求項１または２に記載のアスベスト含有物の無害化処理方法。
【請求項４】
活性化鉱水が、下記の製造方法で得られた活性化鉱水である請求項１〜３のいずれかに記載のアスベスト含有物の無害化処理方法。
記
５〜２５気圧に加圧された水を玄武岩、安山岩、磁鉄鉱から選ばれる１種以上の鉱物を含む鉱物性無機物質に接触通過させる工程と、この工程を経た加圧水を前記所定の気圧未満の雰囲気に貯留する工程とを繰り返して製造された活性化鉱水である。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のアスベスト含有物の無害化処理方法において、加熱した後に油性融解剤を乾燥させて無害化された繊維状アスベスト含有物を得ることからなる無害化アスベスト含有物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アスベスト含有物の無害化処理方法および無害化アスベスト含有物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、アスベストは、「石綿（せきめん、いしわた）」とも呼ばれ、天然に産する蛇紋岩系および角せん石系の繊維状鉱物である。鉱物学的に分類される種類としては、蛇紋岩系のクリソタイル（温石綿または白石綿）、角せん石系のクロシドライト（青石綿）、アモサイト（茶石綿）などがあり、その他に、アンソフィライト、トレモライト、アクチノライトなどの名称のものがある。
【０００３】
このようなアスベストは、耐熱性、耐摩耗性や耐食性などに優れた性質があり、しかも繊維状であるので、古くから建材を中心に広く使用されてきたが、ヒトの呼吸器に重大な悪影響を及ぼすことから、わが国では平成７年４月にクロシドライトとアモサイトの使用が禁止され、平成１６年１０月よりクリソタイル含有石綿製品のセメント板、屋根用化粧スレート、クラッチの被覆、ブレーキパッド、接着剤など10品目の製造が禁止されている。
【０００４】
このようなアスベストは、その成分からみてヒトに対する有害性はないと考えられているが、その繊維形状についてみると、クリソタイルは直径０．０２〜０．０４μｍ、角閃石族では直径０．１〜０．２μｍという極めて細い繊維からなり、飛散すると空気中に浮遊しやすく、吸入されるとヒトの肺胞に沈着し長く滞留することになる。
【０００５】
そのため、ヒトの肺の組織が沈着したアスベストで長期間にわたって傷つけられ続けることで細胞の線維化が生じたり、発生した活性酸素によりＤＮＡが損傷された結果、遺伝子に異常が起こって細胞が癌化したり、または中皮腫などの重篤な病気を長期の潜伏期間後に引き起こすといわれている。
【０００６】
従って、このようなアスベストを無害化するには飛散し難く、細い繊維の一部または全体を太くするか、または細胞をできるだけ傷つけないように、丸みを帯びた形状とすることが好ましい。
【０００７】
そのためには、加熱により繊維を融解または分解すればよいと考えられ、従来は、アスベストを融解剤と共に融解釜中にて１０００〜１１００℃で加熱することにより、ガラス化させた石綿以外の結晶構造にしている。
【０００８】
ところで、アスベストを溶融してガラス化するには、融解剤としてＣａＦ2などを加えて１３００〜１４００℃程度の高温で溶融する必要があり、また分解するには、アルカリ金属塩またはアンモニウム塩を加えて、周囲温度より１０００℃以上高温に加熱する必要がある。
【０００９】
また、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、また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に含浸した後、溶融炉で７８０℃〜１０００℃に加熱してアスベストを溶融させてガラス化させる技術が公知である（特許文献１）。
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−２７９５８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、上記した従来のアスベストの無害化方法では、処理に要する加熱温度がかなり高いので、簡易かつ効率のよい処理方法であるとはいえず、処理効率の観点からさらに低温度で無害化できる方法が求められていた。
【００１２】
また、融解剤を添加するにあたり、できるだけ低価格で入手が容易であるものを使用することが好ましく、またアスベストの飛散を防止しながら加熱処理できるものであることが課題であった。
【００１３】
そこで、この発明の課題は、上記した問題点を解決して、従来よりも低温で効率よく加熱処理することによって無害化が可能なアスベスト含有物の無害化処理方法とすることである。また、好ましくは入手の容易な融解剤を用いアスベストの飛散を防止しながら安全に加熱処理できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するために、この発明においては、アスベスト含有物を反応容器に収容し、この反応容器内に、活性化鉱水を添加した原材料を含むセラミックス系処理材で活性化処理された油性融解剤を配合し、これらを１８０〜３００℃に加熱して針状結晶の少なくとも先端部を融解することからなるアスベスト含有物の無害化処理方法としたのである。
【００１５】
上記したように構成されるこの発明の処理方法によると、活性化処理された油性融解剤を添加して、１８０〜３００℃という比較的低温で加熱することにより、アスベストの針状結晶の少なくとも先端部が溶融し、または繊維の先端同士が焼結するように接合し、更に加熱すれば溶融して不定形化する。
【００１６】
このような形態になったアスベストは、少なくとも繊維の先端が丸みを帯びて先鋭でなくなり、細胞を傷つけ難い形状となるから、ほぼ無害化することができる。
油性融解剤は、アスベスト含有物の表面に付着した際に油性によってアスベストを飛散させにくい状態にするものであり、油性融解剤の原料は廃油などの入手が容易な材料である。
【００１７】
上記の活性化処理方法において、油性融解剤が、動物油、植物油、合成油および鉱油から選ばれる一種以上の油類からなる油性融解剤であるものを採用することができ、これらは使用済の油類、廃油、すなわち未使用の油類に比べて酸化された油類であってもよい。
【００１８】
また、上記のアスベスト含有物の無害化処理方法においては、加熱後に油性融解剤を乾燥させることにより、無害化された繊維状アスベスト含有物を得ることができ、これは少なくとも先端部分が融解して丸みを帯びていて安全な形態であり、かつ乾燥させるとアスベスト本来の繊維状の形態に近くなり、耐熱性、断熱性、耐薬品性などを有することから、多用途の資材として利用することができる。
【００１９】
前記した活性化処理は、油性融解剤をセラミックスに接触通過させる方法を採用でき、その際に用いられるセラミックスは、活性化鉱水をセラミックスの原材料に添加し、この原材料を成形および焼成して得られたものを採用できる。
【００２０】
この発明に用いる活性化鉱水は、下記の製造方法で得られた活性化鉱水であるものを採用して好ましい結果を確実に得ている。
【００２１】
記
５〜２５気圧に加圧された水を玄武岩、安山岩、磁鉄鉱から選ばれる１種以上の鉱物を含む鉱物性無機物質に接触通過させる工程と、この工程を経た加圧水を前記所定の気圧未満の雰囲気に貯留する工程とを繰り返して製造された活性化鉱水である。
【発明の効果】
【００２２】
この発明は、以上説明したように、油性融解剤を添加して１８０〜３００℃という比較的低温に加熱するだけで、針状結晶の少なくとも先端部を変形させるので、従来の方法よりも低温で効率よく無害化処理できるアスベスト含有物の無害化処理方法であり、また無害化アスベスト含有物の製造方法という利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
この発明の実施形態は、アスベスト含有物を反応容器に収容し、この反応容器内に、活性化鉱水を添加した原材料を含むセラミックス系処理材で活性化処理された油性融解剤を配合し、これらを１８０〜３００℃に加熱して針状結晶の少なくとも先端部を接合し、前記加熱した後の処理としては、油性融解剤を乾燥させて無害化された繊維状アスベスト含有物を得る方法である。
【００２４】
この発明に用いられるアスベスト含有物は、アスベストを含んでいる建材（吹き付け材料、断熱材）や、セラミック系材料、樹脂補強用充填剤、またはこれらを含むアスベスト製品であり、すなわちアスベスト単独の原材料ばかりでなく、これが複合された各種の製品であってもよい。
【００２５】
この発明における油性融解剤は、活性化鉱水を添加した原材料を含むセラミックス系処理材で活性化処理されたものである。
【００２６】
ここで活性化処理される油性融解剤は、動物油、植物油、合成油および鉱油から選ばれる一種以上の油類からなる油性融解剤を採用することができる。また、油類としては、その粘度を適当に調整したものであってもよく、増ちょう剤が配合され、または油中でミセル構造を微分散するように反応させることによって増ちょうされたグリースなどであってもよい。
【００２７】
油類は、特にその種類を限定して採用したものではなく、動物油としては、牛脂、豚脂、魚油などが挙げられ、植物油としては、菜種油、大豆油、コーン油、サフラワー油、ヒマワリ油、綿実油、ゴマ油、ヤシ油、パーム油などが挙げられる。また、鉱油としては、原油から精製して得られる各種（軽油、重油など）油が挙げられ、合成油としては、ナフサから合成されるエステル油、ポリオールエステル油などの化学合成油があり、また部分合成油などであってもよい。
【００２８】
これらの油類は、酸化した廃油を使用しても好ましい結果が得られており、特に油脂の酸価（ＡＶ）が３を越え、または過酸化物価（ＰＯＶ）が３０を越えるものを廃油として用いることができる。
【００２９】
この発明に用いる所定方法で製造される活性化鉱水は、本願の出願人が特公平４−７４０７４号公報に開示した製法で得られる周知のものである。
因みに、活性化鉱水の製造に必要な水の被接触通過材として玄武岩、安山岩、磁鉄鉱の主な成分は、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3、ＦｅＯ、ＭｎＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏである。
【００３０】
活性化鉱水の製造にあたり５〜２５気圧に加圧された水を使用して鉱物性無機物質に接触通過させる理由は、５気圧未満の低圧では活性化鉱水の製造効率が悪く、生成された鉱水の浸透性向上などの作用が不充分だからであり、また加圧の上限は、２５気圧を越える加圧水を接触させても活性化鉱水にそれ以上に変化が見られず、却って実用性を失するからである。
【００３１】
また、曝気した際に加圧された水は大気圧まで減圧されるが、その後に再加圧する工程を組み入れて減圧と加圧を繰り返す製造工程は、活性化鉱水に特有の物性を得るために必要であると考えられている。
【００３２】
このような活性化鉱水は、水分子のクラスターが小さくなっている（単分子水またはそれに近いもの）など、分子レベルで水の状態が変化しているものと考えられており、接触通過した鉱物性無機物質から溶出した無機イオン（例えば２価または３価の無機イオン、例えば鉄イオンなど）を含み、また種々の物質によく浸透する物性がある他、通常の水道水などの水に比べて酸化還元電位（ＯＲＰ）が低下した物性を有している。
【００３３】
上記の所定方法で製造された活性化鉱水をガラスなどセラミックスの原材料に添加混合するか、または活性化鉱水にセラミックスの原材料を浸漬した後、ろ過などにより分離するなどの手法で接触させると、セラミックスの原材料に対して、活性化鉱水およびこれに溶出した鉱物性無機物質由来の無機イオンが添加され、また活性化鉱水の物理化学的な性質がガラスの原材料に移るようになると考えられる。
【００３４】
活性化鉱水を、セラミックスの原材料に対して添加する場合、添加後に蒸発するので、添加時に効率よくセラミックスの原材料と接触させることが重要であり、少なくとも５重量％以上を添加混合することによってセラミックスの原材料に接触した効果が生じ、製造されたセラミックス製の粒状などの成形体に所期した作用効果が奏される。
【００３５】
ガラス質セラミックスの主原料および種類の代表例としては、以下のものが挙げられる。すなわち、主原料としては、ＳｉＯ2 、Ｂ2Ｏ3 、Ａｌ2Ｏ3、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＰｂＯ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏなどの周知のガラス質の原材料が好ましいものである。また、このような原材料を用いた一般的なガラスの種類としては、石英ガラス、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラスなどが挙げられる。
【００３６】
そして、セラミックス系処理材は、ガラス等以外の酸化ケイ素系などのセラミックス原材料であってもよく、そのような原材料を溶融成形し、小球状などの粒状、または網状など液体との接触面積の大きい周知のフィルタ形状に成形する。また、装置内を通過する流通抵抗を過剰にしない程度に円柱状、角柱状、薄片状、楕円球状、リング状その他の周知のペレットや粒状体であってもよい。
【００３７】
このようにして得られるセラミックス系処理材は、所定の鉱物性無機イオンを含んでおり液体に接触した際に、Ｆｅ2+、Ｆｅ3+などのイオンの溶出、水分子に接した場合は水分子のクラスターを崩壊させて小クラスター化し、また溶け出したイオンを中心にするなどして小分子集団化させると考えられ、これに伴ってヒドロキシルイオン（Ｈ3Ｏ2）の水素結合が切れることにより、ヒドロニウム（Ｈ3Ｏ）による酸化作用、殺菌作用が発揮され、活性水素量が増加する。
【００３８】
このようなセラミックス系処理材は、活性化鉱水を添加した原材料を含むことにより、油類に接した場合にも何らかの物理化学的作用があり、これらをセラミックス系処理材による油性融解材の活性化と呼んでいる。
【００３９】
油類とセラミックス系処理材との接触方法としては、例えば耐圧性カラム状の透液性容器に粒状のセラミックス系処理材を充填し、より具体的には、内部の両端に一対の網状フィルタなどの透液性の仕切りを設け、対の透水性仕切りの間には前記した所定のセラミックス系処理材からなる多数の小球製粒状物（例えば直径５〜３０ｍｍ、好ましくは直径１０〜２０ｍｍ）を充填し、原料の油類を例えば１〜２４時間の程度の時間を掛けて繰り返し循環させながら接触通過させる。
【００４０】
さらにこの発明の実施形態について、以下に図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、実施形態では、先ずアスベスト含有物を粉砕し、金属を分別してアスベスト濃度を高めて分別したものを密閉型のコンベヤ１で搬送し、計量器（Ｗ）で適量を計量しながら耐熱性の反応容器（反応槽）２内に収容すると共に、この反応容器２内に、別途の活性化装置３を用いて活性化鉱水を原材料とする処理材で活性化処理された油性融解剤を供給路４から添加し、これらを所定温度範囲の１８０〜３００℃に加熱して針状結晶の少なくとも先端部を溶融し、さらには先端同士を接合させ、または不定形化してアスベスト含有物の無害化処理をする。
【００４１】
活性化装置３を用いて、油性融解剤の原料の油類とセラミックス系処理材とを接触させるためには、カラム型の容器内に粒状のセラミックス系処理材を充填し、油類を加圧して前記カラム型容器の一端から他端に強制通過させることにより、セラミックス系処理材に接触通過させる。接触通過は充分に時間をかけ（例えば１〜１０時間）、循環する流路にカラム型容器を組込んで行なうことが好ましい。
【００４２】
このように容器を適当な時間をかけて通過して得られた油性融解剤は、攪拌機能（回転式の攪拌羽根）を有する反応容器２に導入され、ここで、搬送されてくるアスベスト含有物と混合され、かつ加熱される。
【００４３】
反応容器２は、内部が所定温度（１８０〜３００℃）に加熱されるようにバーナ５と送風機６を備えた温風発生機７から温風を導入する。
【００４４】
通常、所定温度で１０分程度の加熱処理でアスベストの針状結晶の少なくとも先端部を融解することができるが、アスベスト含有物の熱伝導性に応じ、必要に応じて３時間〜１２時間の加熱を続けてもよい。
【００４５】
なお、この発明に用いる反応容器２は、特に耐熱性があって液密状態で内容物を攪拌および保持可能なものであればよいが、好ましくは容器全体を前記した活性化鉱水と２〜３０気圧程度の加圧状態で接触させて活性化処理しておくことが好ましい。
【００４６】
そのような活性化処理を行なうには、反応容器２を別途用意した耐圧性容器（図示せず。）に収容し、その一端を水の導入口とし、他端を水の排出口として、前記耐圧性容器の一端から他端へ活性化鉱水を流通させる。そして、活性化鉱水の流通方向の上流には逆止弁、下流側には圧力計を配置し、ブレードに対し、２〜３０気圧に加圧した活性化鉱水を接触通過させる。この接触は複数回繰り返して行なうことが、効果を確実にするために好ましいことである。例えば、１５気圧に加圧した活性化鉱水を接触時間として、１分から１５分間程度接触させる。
【００４７】
反応容器２によるアスベスト含有物および油性融解剤との混合物に対する加熱処理が終了したあとは、一次蓄積用容器（タンク）８に移送し、常温で１週間以上放置して、充分に反応を進行させることが好ましい。このようにすると加熱反応の効果を効率よく生かして省エネルギーの工程でアスベストの針状結晶の少なくとも先端部同士を接合させて融解し、無害化することができる。
【００４８】
短時間で処理をしたい場合には、図１に示すように、一次蓄積用容器（タンク）８からスラリータンク９を経由して脱水機１０で水分を除去し、搬送コンベヤ１１からロータリーキルン式の乾燥機１２を経由して製品ヤード１３に運んで無害化されたものを再利用できる。
【実施例１】
【００４９】
カラム内に充填した粒状の玄武岩に１５〜２５気圧に加圧された水を接触通過させ、この水を大気圧下の貯水槽に曝気し、これらの工程を繰り返して２４時間循環させて製造した活性化鉱水を製造した。
【００５０】
この活性化鉱水は、ガラスの粉末状原材料（耐熱ガラスＳｉＯ2 ７１．５％、Ｂ2 Ｏ3 １２．０％、Ａｌ2 Ｏ3 ５．０％、Ｎａ2 Ｏ １１．０％、ＣａＯ ０．３％）の石英ガラスに対して１０重量％添加してよく攪拌して接触させ、この原材料を乾燥させた後に溶融し、ガラス質の小球体（直径約１．５ｃｍの球状体）を成形した。
【００５１】
得られたガラス質の小球体を、直径（内径）１００ｍｍで長さ４００ｍｍのステンレス合金製カラムに充填し、これに植物油（サラダ油：フライ調理に使用済）１．１リットルを２時間循環させながら通過させて、油性融解剤Ａを得た。
【００５２】
得られた油性融解剤Ａの１リットルに、図２の電子顕微鏡写真で示す針状結晶の青石綿５０グラムを浸漬し、これらをステンレス製の反応容器に入れてガス加熱にて２７０℃で１８０分加熱処理した。
【００５３】
なお、このステンレス製の反応容器は、耐圧容器内で前記製造した活性化鉱水と１５気圧で１０分間加圧する接触処理を経たものである。
【００５４】
そして、前記加熱処理の後、常温（２３〜２８℃）で７日間保管し、油分を乾燥させたものを電子顕微鏡で観察した。これを図３に示した。
【００５５】
図３と図２を比較することからも明らかなように、図３では青石綿の針状繊維は全て溶融しており、無害化されていることがわかった。また加熱処理後に油分を除去しても絡まった繊維塊状になるが針状の結晶は見られないことが確認できた。
【実施例２】
【００５６】
実施例１において、青石綿に代えて白石綿を用い、加熱時間を１２０分としたこと以外は、全く同じ条件で無害化処理を行なった。そして、加熱処理した後、１０分後にサンプルを採取して電子顕微鏡で観察し、その結果を図４に示した。この短時間の加熱においては、針状結晶の少なくとも先端部同士が接合するように融解している状態（写真中の白抜きの矢印で示す部分）が観察された。
【実施例３】
【００５７】
実施例１において、青石綿に代えて白石綿を用い、加熱時間を１２０℃とし、活性化処理した油性融解剤を鉱油としたこと以外は、全く同じ条件で無害化処理を行なった。
【００５８】
加熱処理後、常温（２３〜２８℃）で７日間保管した後の状態の電子顕微鏡写真を図５に示した。図５からも明らかなように、白石綿の針状繊維は全て溶融しており、無害化されていることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】実施形態のアスベスト含有物の無害化処理方法の製造工程の説明図
【図２】実施例１に用いた原材料の青石綿の走査型電子顕微鏡写真
【図３】実施例１による処理後の青石綿の走査型電子顕微鏡写真
【図４】実施例２の加熱処理１０分後の白石綿の走査型電子顕微鏡写真
【図５】実施例３による処理後の白石綿の走査型電子顕微鏡写真
【符号の説明】
【００６０】
１  コンベヤ
２  反応容器
３  活性化装置
４  供給路
５  バーナ
６  送風機
７  温風発生機
８  一次蓄積用容器
９  スラリータンク
１０  脱水機
１１  搬送コンベヤ
１２  乾燥機
１３  製品ヤード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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