(57)【要約】【課題】作業員等の安全を確保しながらアスベスト含有物を無害化し、無害化処理に用いる燃料エネルギー及び無害化処理後のアスベストを有効利用する。【解決手段】アスベスト含有物を９０μｍ以上５ｍｍ以下に粉砕後、液体燃料と混合してスラリーにし、メインバーナー又はスラリー専用バーナーを介してセメントキルンに吹き込む。アスベスト含有物に液体燃料を混合した後、９０μｍ以上５ｍｍ以下に粉砕し、生成されたスラリーをセメントキルンに吹き込んでもよい。アスベスト含有物をスラリーの状態で扱うため、アスベストの飛散を防止して作業員等の安全を確保し、スラリーに含まれる液体燃料自体が燃焼して高温のフレームを形成し、アスベストが短時間で無害物に変性する。液体燃料を廃油とし、アスベスト含有物に対して、２０質量％以上５００質量％以下の割合で混合することができる。スラリーの吹き込み速度は１０ｍ／ｓ以上５０ｍ／ｓ以下が好適である。【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９０μｍ以上５ｍｍ以下に粉砕した後、液体燃料と混合してスラリーにし、
該スラリーをメインバーナー又はスラリー専用バーナーを介してセメントキルンに吹き込むことを特徴とするアスベスト含有物の処理方法。
【請求項２】
アスベスト含有物に液体燃料を混合した後、９０μｍ以上５ｍｍ以下に粉砕し、
該混合粉砕によって生成されたスラリーをメインバーナー又はスラリー専用バーナーを介してセメントキルンに吹き込むことを特徴とするアスベスト含有物の処理方法。
【請求項３】
前記液体燃料は、廃油であることを特徴とする請求項１又は２に記載のアスベスト含有物の処理方法。
【請求項４】
前記液体燃料を、前記アスベスト含有物に対して、２０質量％以上５００質量％以下の割合で混合することを特徴とする請求項１、２又は３に記載のアスベスト含有物の処理方法。
【請求項５】
前記スラリーの前記セメントキルンへの吹き込み速度を、１０ｍ／ｓ以上５０ｍ／ｓ以下とすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のアスベスト含有物の処理方法。
【請求項６】
アスベスト含有物を９０μｍ以上５ｍｍ以下に粉砕する粉砕手段と、
該粉砕されたアスベスト含有物と液体燃料とを混合してスラリーにするスラリー化手段と、
該スラリーをメインバーナー又はスラリー専用バーナーを介してセメントキルンに吹き込む吹込手段とを備えることを特徴とするアスベスト含有物の処理装置。
【請求項７】
アスベスト含有物に液体燃料を混合しながら粉砕して９０μｍ以上５ｍｍ以下のアスベスト含有物を含むスラリーを得る混合粉砕手段と、
該スラリーをメインバーナー又はスラリー専用バーナーを介してセメントキルンに吹き込む吹込手段とを備えることを特徴とするアスベスト含有物の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アスベスト含有物の処理方法及び処理装置に関し、特に、アスベスト含有物を安全かつ確実に無害化処理するとともに、無害化処理に用いた燃料エネルギー及び無害化処理後のアスベストを有効利用する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アスベスト（石綿）は、天然の鉱物繊維であって、蛇紋岩系のクリソタイル〔白石綿、Ｍｇ6Ｓｉ4Ｏ10（ＯＨ）8〕や、角閃石系のアモサイト〔茶石綿（Ｆｅ，Ｍｇ）7Ｓｉ8Ｏ22（ＯＨ）2〕等の種類があり、耐熱性、耐薬品性、絶縁性等の諸特性に優れているため、建設資材、電気製品、自動車、家庭用品等の分野で幅広く利用されていた。
【０００３】
しかし、アスベストは、太さが人間の髪の毛の１／５０００という非常に微細な繊維物質であるため、アスベストの粉塵を人が吸い込むと、いわゆる「ミクロの針」が肺細胞に刺さり、石綿肺、肺癌、悪性中皮種等の重大な疾病の原因となる。
【０００４】
そこで、現在では、アスベストの使用が完全に禁止されているとともに、過去において使用されたアスベストを無公害的に取り除き、無害化処理することが急務となっている。
【０００５】
アスベスト建材等のアスベスト含有物の無害化方法として、例えば、特許文献１には、アスベスト廃材に、溶媒として一般産業廃棄物の焼却灰の略々同一重量を混合し、重油バーナーを有する溶融炉内で、その排熱を利用する熱交換器により高温化した空気を高速度で供給しながら、約１８００℃の温度で溶融したスラグを外部へ取出して固化させ、無公害材料として、コンクリート骨材等にリサイクル利用する方法等が記載されている。
【０００６】
また、特許文献２には、石綿を含むフェノール樹脂等からなる廃棄物原料にガラス粉と粘土等を混練し、適温加熱溶融によって、人体に有害な石綿を封入包込み、石綿の飛散を防止する産業廃棄物原料の焼却廃棄方法等が開示されている。
【０００７】
さらに、特許文献３には、アスベストと焼却灰を原料としてアスベストが無害化された焼結体が得られ、吸着剤、タイル、レンガ、セメント充填材等の建築材料として再利用可能としたアスベストの無害化処理方法等が記載されている。
【０００８】
また、特許文献４には、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燃焼手段によって処理することにより、石綿廃材を無害化して利用することのできるセメントの製造方法等が提案されている。
【０００９】
【特許文献１】特開平８−１４１５３７号公報
【特許文献２】特開平８−１８７４８２号公報
【特許文献３】特開平９−２０６７２６号公報
【特許文献４】特許第３６８０９５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、上記特許文献に記載された技術によっても、アスベストをコンクリート骨材、吸着剤、タイル、レンガ、セメント充填材等の建築材料として再利用したり、アスベスト含有廃材を破砕した乾燥粉体のままセメントキルンに吹き込む際に、途中の工程で乾燥粉体が漏洩し、作業員や周辺住民等の安全が脅かされるおそれがあった。
【００１１】
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、作業員等の安全を確保しながらアスベスト含有物を無害化し、無害化処理に用いる燃料エネルギー及び無害化処理後のアスベストを有効利用することも可能なアスベスト含有物の処理方法及び処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明は、アスベスト含有物の処理方法であって、アスベスト含有物を９０μｍ以上５ｍｍ以下に粉砕した後、液体燃料と混合してスラリーにし、該スラリーをメインバーナー又はスラリー専用バーナーを介してセメントキルンに吹き込むことを特徴とする。
【００１３】
そして、本発明によれば、アスベスト含有物をスラリーの状態で扱うことにより、アスベストの飛散を防止して作業員等の安全を確保することができ、スラリーに含まれる液体燃料自体が燃焼することにより、高温のフレームを形成し、スラリーに含まれていたアスベストが短時間で無害なフォルステライト、エラスタイトに変性し、確実に無害化することができる。また、無害化処理後のアスベストをセメント原料として有効利用することができる。
【００１４】
さらに、アスベスト含有物の粒径を９０μｍ以上５ｍｍ以下とすることで、アスベストが窯尻を経てプレヒータ側に飛散することを防止することができ、アスベスト含有物を確実にセメントキルン内で処理することができる。
【００１５】
また、本発明は、アスベスト含有物の処理方法であって、アスベスト含有物に液体燃料を混合した後、９０μｍ以上５ｍｍ以下に粉砕し、該混合粉砕によって生成されたスラリーをメインバーナー又はスラリー専用バーナーを介してセメントキルンに吹き込むことを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、アスベスト含有物に液体燃料を混合して粉砕するため、アスベスト含有物の粉砕時にアスベスト含有粉塵が飛散するおそれがなく、その後もアスベスト含有物をスラリーの状態で扱うことにより、アスベストの飛散を防止することができる。また、上記発明と同様に、無害化処理後のアスベストをセメント原料として有効利用することができ、アスベストが窯尻を経てプレヒータ側に飛散することを防止してアスベスト含有物を確実にセメントキルン内で処理することができる。
【００１７】
前記アスベスト含有物の処理方法において、前記液体燃料を、廃油とすることができ、廃油を有効利用しながらアスベスト含有物を処理することができる。
【００１８】
また、前記アスベスト含有物の処理方法において、前記液体燃料を、前記アスベスト含有物に対して、２０質量％以上５００質量％以下の割合で混合することができる。アスベスト含有物に対する液体燃料の混合割合が２０質量％未満の場合には、高粘度スラリーとなりバーナー配管及びチップの詰まりが生じる懸念があるため好ましくなく、５００質量％を超えると、液体燃料割合が高すぎて着地燃焼時にキルン耐火物に損傷が生じる懸念があるため好ましくない。
【００１９】
さらに、前記アスベスト含有物の処理方法において、前記スラリーの前記セメントキルンへの吹き込み速度を、１０ｍ／ｓ以上５０ｍ／ｓ以下とすることができる。吹き込み速度が１０ｍ／ｓ未満の場合には、スラリーが窯前（窯尻の反対側のセメントキルンの端部）側に落下しすぎてアスベストの溶解に必要な時間を十分に取ることができないため好ましくなく、５０ｍ／ｓを超えると、スラリーが窯尻付近に着地して燃焼する可能性があり、正常なセメントキルンの燃焼パターンに影響を及ぼす懸念があるため好ましくない。
【００２０】
また、本発明は、アスベスト含有物の処理装置であって、アスベスト含有物を９０μｍ以上５ｍｍ以下に粉砕する粉砕手段と、該粉砕されたアスベスト含有物と液体燃料とを混合してスラリーにするスラリー化手段と、該スラリーをメインバーナー又はスラリー専用バーナーを介してセメントキルンに吹き込む吹込手段とを備えることを特徴とする。本発明によれば、上述のように、作業員等の安全を確保しながら、無害化処理に用いる燃焼エネルギーを無駄にせず、無害化処理後のアスベストをセメント原料として有効利用することができる。
【００２１】
さらに、本発明は、アスベスト含有物の処理装置であって、アスベスト含有物に液体燃料を混合しながら粉砕して９０μｍ以上５ｍｍ以下のアスベスト含有物を含むスラリーを得る混合粉砕手段と、該スラリーをメインバーナー又はスラリー専用バーナーを介してセメントキルンに吹き込む吹込手段とを備えることを特徴とする。この発明によっても、作業員等の安全の確保、無駄な燃焼エネルギーの発生防止、無害化処理後のアスベストの有効利用を図ることができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように、本発明にかかるアスベスト含有物の処理方法及び処理装置によれば、作業員等の安全を確保しながら、アスベスト含有物を無害化し、無害化処理に用いる燃料エネルギー及び無害化処理後のアスベストを有効利用することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。尚、以下の説明においては、アスベスト含有物として、アスベストを含む非飛散性建材を無害化処理する場合を例にとって説明する。
【００２４】
本発明にかかるアスベスト含有物の処理装置は、図１に示すように、非飛散性建材Ｎを粗砕機３に供給するためのローラコンベア２と、供給された非飛散性建材Ｎを粗砕するための粗砕機３と、廃油等の液体燃料を一時的に貯蔵するための液体燃料タンク４と、粗砕された非飛散性建材Ｇと液体燃料Ｏとを湿式混合粉砕するための粉砕機５と、粉砕機５によって生成されたスラリー状燃料Ｓを一時的に貯蔵するための燃料タンク６と、燃料タンク６に貯蔵されたスラリー状燃料Ｓをセメントキルン８に導入するためのメインバーナー７と、セメントキルン８とで構成される。
【００２５】
非飛散性建材Ｎは、アスベスト成形体が解体工事等によって撤去されて廃棄物となった建材であって、撤去された石綿スレート、石綿セメント板、屋根瓦、樹脂水道管、自動車のブレーキパッド、アセチレンボンベのマトリックス、さらにアスベストを断熱性、絶縁性の付与の目的で含有したガスケット、シーリング材等である。
【００２６】
液体燃料Ｏは、スラリー状燃料Ｓを粉砕機５から燃料タンク６に供給する際にこぼれたり、燃料タンク６等から漏れた場合でも、成分が揮発してアスベスト粉が乾燥して飛散することがないように、Ａ重油、Ｂ重油、Ｃ重油、廃潤滑油、重油スラッジ、植物油、廃塗料、原油スラッジ等、揮発し難い成分を含む油類であって、特に、アスベスト含有物の沈降分離防止、混合粉砕時の安全確保の視点等から、適度な粘性、及び高い引火点を有するＢ重油、廃潤滑油等が好ましい。
【００２７】
粗砕機３は、非飛散性建材Ｎを粗砕するために備えられ、ジョークラッシャー等が用いられる。
【００２８】
粉砕機５は、粗砕された非飛散性建材Ｇと、液体燃料Ｏとを湿式混合粉砕するために備えられ、湿式振動ミル、媒体攪拌ミル等が用いられる。
【００２９】
次に、上記構成を有するアスベスト含有物処理装置１の動作について図１を参照しながら説明する。
【００３０】
建築物の解体工事現場等からセメント工場に受け入れられた非飛散性建材Ｎは、ローラコンベア２によって、粗砕機３に供給されて粗砕される。ここで、アスベストを含有しない建材等は取り除かれ、別途処理される。
【００３１】
粗砕された非飛散性建材Ｇは、粉砕機５に供給され、液体燃料タンク４から供給された液体燃料Ｏとともに混合粉砕される。この際、後工程におけるアスベストの飛散防止、及びスラリー中にアスベストが沈殿することを防止するため、粒径９０μｍ以上５ｍｍ以下に粉砕する。この混合粉砕によって、微粉のアスベストを含むスラリー状燃料Ｓが生成される。
【００３２】
スラリー状燃料Ｓは、燃料タンク６に供給した後、メインバーナー７を介してセメントキルン８に吹き込む。尚、燃料タンク６において、重油類、廃溶剤、廃トナー等を混合し、スラリー状燃料Ｓの燃焼エネルギー量（真発熱量）、流動性（ポンプ圧送性、粘度）、固形分の分散性、含有空気量、含有水分量等を調整してもよい。
【００３３】
具体的には、スラリー状燃料Ｓの真発熱量を、２５００ｋｃａｌ／ｋｇ以上、特に、５０００ｋｃａｌ／ｋｇ〜８０００ｋｃａｌ／ｋｇに調整し、セメント焼成用のセメントキルンに主燃料の一部代替用燃料として使用することができ、さらに、真発熱量が５０００ｋｃａｌ／ｋｇ以上のスラリー状燃料は、セメント焼成用のセメントキルンに主燃料としてそのまま使用することができる。尚、スラリー状燃料Ｓの真発熱量が２５００ｋｃａｌ／ｋｇ以下であっても。スラリー状燃料の使用量を制限し、バーナーフレーム全体の温度、形状を維持すれば、問題なく使用することができる。
【００３４】
また、流動性の観点から、スラリー状燃料Ｓの粘度（２５℃）を、好ましくは２０００００ｃｐｓ以下、より好ましくは１０〜５００００ｃｐｓ、さらに好ましくは５００〜１００００ｃｐｓとする。粘度が２０００００ｃｐｓ以下のスラリー状燃料は、流動性に優れるため、圧送の際に詰まりなどのトラブルが生じ難く、作業効率が向上する。また、冬期における高粘度化による詰まりを回避することができる。
【００３５】
スラリー状燃料Ｓは、セメントキルン８のメインバーナー７から燃料として吹き込まれ、スラリー自体が燃焼し、セメントキルン８において１８００℃以上に達するフレーム（火炎）を形成し、スラリー状燃料Ｓに含まれるアスベストは、このフレーム中で熱処理され、短時間で無害なフォルステライト又はエラスタタイトに変性して完全に無害化されるとともに、スラリー状燃料Ｓの燃焼によって発生した熱は、非焼成物の加熱に利用される。
【００３６】
尚、セメントキルン８のスラリー状燃料Ｓの吹き込みは、重油等の液体燃料の吹き込みの場合と同様、例えば、主燃料である石炭炊き込みバーナーの中央部に設けられたパイプやその近傍周辺より、又は、主燃料吹き込みバーナーとは別個に設置された専用の吹き込みバーナーから、計量しながら圧送してもよい。
【００３７】
また、スラリー状燃料Ｓの吹き込み量は、単位重量あたりの発熱量と、主燃料として一般的に使用される微粉炭とが異なるため、発熱量の変化を考慮して調整する。
【００３８】
尚、上記実施の形態においては、非飛散性建材Ｎを処理する場合を例にとって説明したが、飛散性建材を処理することも可能である。その場合には、予め、エポキシ樹脂系エマルジョン、アクリル樹脂系エマルジョン等の各種エマルジョン、ＳＢＲラテックス、ＮＢＲラテックス等の各種ラテックス等の有機固定剤、ケイ酸塩類を主成分とするアルカリ性水溶液とガラスの微粒子の混合物等の無機固定剤等の飛散防止剤を使用する。
【００３９】
特に、飛散防止剤としてベントナイト懸濁液を用い、さらにリターナブル容器に入れて輸送・保管すれば、容器を反転して湿式混合粉砕機等に投入する際、振動を加えるだけで容易に流動化して内容物が排出し易くなるとともに、メインバーナーのフレーム内で燃焼する際に、ベントナイトの成分である珪素がアスベストと反応して無害化を容易にすることができるため好ましい。さらに、ベントナイト懸濁液の濃度は、５質量％程度の水スラリーであることが好ましい。
【００４０】
また、上記実施の形態においては、非飛散性建材Ｎを液体燃料Ｏとともに混合粉砕した場合について説明したが、非飛散性建材Ｎのみを予め粉砕し、その後、液体燃料Ｏに混合してスラリー状の燃料としてもよい。
【００４１】
次に、セメントキルンにおけるアスベスト粒子を想定した粒子飛跡計算例について説明する。
【００４２】
図２に示すような先端部を有するメインバーナーを用い、以下の運転条件にて、同図の吹き込みポート１又は２からアスベスト粒子を吹き込んだ場合の粒子の飛跡を計算した。尚、ポート１から吹き込んだ場合には、吹込速度を１０ｍ／ｓに設定し、ポート２から吹き込んだ場合には、旋回内流の内側に発生する循環流の影響を考慮し、吹込速度を４０ｍ／ｓに設定した。
【００４３】
[運転条件]
キルン長さ：８３ｍ、キルン内径（相対向する耐火物表面間の距離）：４．８ｍ、窯尻Ｏ2：３．０％、二次空気温度：８５０℃、一次空気比：９．６％、直進外流速度：１５９ｍ／ｓ、旋回外流速度：１４２ｍ／ｓ、旋回外流旋回角度：３７°、燃料流速度：５０ｍ／ｓ、燃料流旋回角度：１０°、旋回内流速度：１４２ｍ／ｓ、旋回内流旋回角度：３７°
【００４４】
また、アスベスト粒子モデルの条件は以下のようにした。
（１）粒子形態
球状粒子扱いとし、周りを覆う廃油に関しては考慮しない。
（２）粒子の物性
比重（密度）：３１５０ｋｇ／ｍ3、比熱：１１００Ｊ／ｋｇ-℃
【００４５】
上記条件の下で、粒径９０μｍ（実施例）と、粒径４５μｍ（比較例）のアスベスト粒子を吹き込んだ場合の飛跡計算結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
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【００４７】
同表に示すように、実施例では、アスベスト粒子がメインバーナーから２０ｍ〜６０ｍの原料側に着地し、セメントキルン内でアスベスト含有物を確実に処理可能であることが判る。一方、比較例では、いずれもアスベスト粒子が窯尻まで飛散し、その後、窯尻を経てプレヒータ側に飛散するおそれがあることが判る。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明にかかるアスベスト含有物の処理装置の一実施の形態を示すフローチャートである。
【図２】セメントキルンにおけるアスベスト粒子を想定した粒子飛跡計算に用いたメインバーナーの先端を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  アスベスト含有物の処理装置
２  ローラコンベア
３  粗砕機
４  液体燃料タンク
５  粉砕機
６  燃料タンク
７  メインバーナー
８  セメントキルン
Ｇ  非飛散性建材（粗砕後）
Ｎ  非飛散性建材（粗砕前）
Ｏ  液体燃料
Ｓ  スラリー状燃料
【図１】
2008272561.tif 000004
【図２】
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