(57)【要約】【課題】フロン分解無害化処理によって生成されたフロン分解物を利用して固形化材（セメント、生石灰等）の含有量を少なく抑えた含水泥土用固化材を提供すること。【解決手段】本含水泥土用固化材は、フロン分解無害化処理によって生成されたフロン分解物と固形化材とを混合して成る。また、本含水泥土用固化材の製造方法は、フロン分解無害化処理によって生成されたフロン分解物を粉砕して粉末化し、しかる後に固形化材と混合して成る。【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロン分解無害化処理によって生成されたフロン分解物と固形化材とを混合してなる含水泥土用固化材。
【請求項２】
フロン分解無害化処理によって生成されたフロン分解物を粉砕して粉末化し、しかる後に固形化材と混合してなる含水泥土用固化材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フロン分解無害化処理によって生成されたフロン分解物を利用した含水泥土用固化材および含水泥土用固化材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
産業の発達は、我々に多大な経済的利益をもたらしたが、深刻な自然環境の悪化（土壌汚染、オゾンホールの発生等）を招いている。そこで、近年、世界的な規模で環境浄化が進められている。
【０００３】
例えば、最近では、河川等の水底に堆積したヘドロや建設・土木工事現場で発生した建設汚泥等の含水泥土を固形状態に改良・変質して再利用する技術の開発が種々試みられるようになってきている。これは、（１）従来、含水泥土の大半が再利用されることもなく最終処分場に捨てられているが、これは資源の有効活用の観点からみて問題があること、（２）現在でも不足している最終処分場の新設が難しく、今後ますます捨て場所の確保が困難となって不法投棄が急増するおそれがあること、（３）建設・土木工事現場で発生した建設汚泥は外部に搬出することなく、固化材によって改質して現場で盛土等として再利用することが推奨されるようになっていること、などが原因と考えられる。
【０００４】
含水泥土を固形状態にする方法としては、（１）太陽の熱を利用して自然乾燥させる方法、（２）加熱手段を用いて強制乾燥させる方法、（３）含水泥土にセメントや生石灰等の固形化材を混ぜて固化させる方法がある（特許文献１参照）。しかし、（１）の方法では、広大な処理敷地と時間とを必要としコストが嵩む欠点を有する。また、（２）の方法を採用する場合には、大型の乾燥装置の必要とし膨大な熱エネルギを消費することになり、（１）の方法以上にコストが嵩むことになる。また、（３）の方法では、セメント等を大量に使用した場合にセメントに含まれている有害物質が処理土から許容値を越えて溶出するおそれがある。また、生石灰は水と接触した場合に急激に発熱するため、生石灰を大量に使用した場合には作業員に危険が及ぶおそれがある。
【０００５】
ところで、上記した含水泥土の処理問題と同様に、環境浄化を図るのに緊急を要するものとして、フロン処理技術の確立がある。
【０００６】
フロンは、従来より冷媒・発泡剤・洗浄剤等として広く使用されてきたが、大気中に放出された場合、成層圏のオゾン層を破壊することが明らかになったため、我が国では１９９５年以降その生産が中止されている。
【０００７】
しかし、オゾン層の破壊を防ぐためには、フロンの生産を中止するだけでは不十分で、これまでに生産され使用されている大量のフロンを廃棄処分するにあたっては分解無害化処理が不可欠である。そこで、従来よりフロン分解無害化処理技術が開発されているが、フロン分解無害化処理によって生成されたフロン分解物は、一般廃棄物とは異なり厳格な廃棄物流出防止措置が施された管理型処分場で埋立て処分しなければならず、廃棄処理費用が嵩む欠点を有している。廃棄処分されるフロンは年々増加しており、今後廃棄処理費用が高騰化するものと推測される。
【０００８】
ここに、フロン分解物を単に廃棄処分してしまうことは経済的にも得策ではなく、資源の有効利用の観点からいっても問題がある。本出願人の一人（カースチール株式会社）は、平成１０年７月に群馬県自動車販売店協会から委託を受け、廃棄自動車のカーエアコンに入っているフロンを回収し、分解無害化処理を行ってきた。その結果、分解無害化処理の結果生成されたフロン分解物は、平成１４年９月までで４６トンにも達しており、これらは全部再資源化しなければならないとの信念から、総べて貯蔵している。フロン分解物は、成分が判明しており、これを有効利用することは、フロンの回収業務を行う者としての責務であると考えている。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００３−１３０６１号公報の第４頁から５頁
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記事情に鑑み、本発明は、フロン分解無害化処理によって生成されたフロン分解物を利用して固形化材（セメント、生石灰等）の含有量を少なく抑えた含水泥土用固化材を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、フロン分解無害化処理によって生成されたフロン分解物と固形化材とを混合してなる含水泥土用固化材である。
【００１２】
上記請求項１の発明の場合、従来産業廃棄物（ゴミ）として捨てられていたフロン分解物を有効利用できる。例えば、含水泥土用固化材の成分割合をフロン分解物：固形化材（セメント、生石灰等）＝９：１（重量比）としても、含水泥土に混ぜて所定強度を有する路盤材を得ることができる。このように、固形化材の含有量を少なく抑えることができるので、固形化材としてセメントを使用した場合でも有害物質が処理土から許容値を越えて溶出するおそれがなくなる。また、固形化材として生石灰を使用した場合でも、生石灰が水と接触した場合に発生する熱量が少なくなり、作業員の安全も確保できる。また、従来は産業廃棄物として費用を掛けて捨てざるを得なかったフロン分解物を主要成分として利用し、しかも従来のセメント又は生石灰だけを含んだ固化材よりも安価に製造が可能であるので、大幅なコスト低減を達成できる。
【００１３】
請求項２の発明は、フロン分解無害化処理によって生成されたフロン分解物を粉砕して粉末化し、しかる後に固形化材と混合してなる含水泥土用固化材の製造方法である。かかる請求項２の場合、請求項１の発明の場合と同様な作用・効果を奏し得るほか、製造を簡単に行える。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を説明する。
【００１５】
本発明に係る含水泥土用固化材は、フロン分解無害化処理によって生成されたフロン分解物と固形化材とを混合して成る。そして、本発明に係る含水泥土用固化材の製造方法は、フロン分解無害化処理によって生成されたフロン分解物を粉砕して粉末化し、しかる後に固形化材と混合して成る。
【００１６】
上記した本含水泥土用固化材は、含水泥土を固化するために使用されるものである。ここで、含水泥土とは、水分を含んだ泥状の物体であり、河川・湖沼・海・ダム等で発生するヘドロ、各種建設・土木工事現場（建築基礎工事、浚渫工事、軟弱地盤掘削工事、地盤改良工事等）で発生する建設汚泥や高含水泥土などを含むものである。
【００１７】
この実施形態では、フロンとしては、カーエアコンの冷媒として使用されていたフロン１２（ＣＣｌ２Ｆ２）が選定されている。なお、フロン１２以外のフロン化合物（代替フロン等）を選定してもよい。ここでは、フロン分解物は、フロン１２を分解無害化処理することによって生成される。
【００１８】
ここで、フロンの分解無害化処理に供される装置（フロン分解無害化装置）としては、アークプラズマ方式、高周波プラズマ方式、化学的熱分解方式、触媒方式、液中分解方式等がある。最近、上記各種フロン分解無害化装置のなかでも小型・低コストで分解処理能力の高いアークプラズマ方式（特開平１０−２４９１６１号等）が注目されている。
【００１９】
かかるアークプラズマ方式のフロン分解無害化装置は、放電によって空気をプラズマ化して超高温（約１０，０００℃）のアークを発生させ、そこにフロン〔例えば、フロン１２（ＣＣｌ２Ｆ２）〕と水蒸気（Ｈ２Ｏ）とを送り込んで瞬時に分解処理する。
【００２０】
ＣＣｌ２Ｆ２＋２Ｈ２Ｏ  →  ２ＨＣｌ  ＋  ２ＨＦ  ＋  ＣＯ２
【００２１】
分解ガスは、消石灰〔Ｃａ（ＯＨ）２〕で急冷されながら中和して、下記反応式で示すように、塩化カルシウムＣａＣｌ２とフッ化カルシウム（ＣａＦ２）と炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）とからなる無害化物質（フロン分解物）となる。下記反応式中のＣａＣｌ２は水溶性であるので、固形物化しない。
【００２２】
２ＨＣｌ  ＋  Ｃａ（ＯＨ）２  →  ＣａＣｌ２＋２Ｈ２Ｏ
【００２３】
２ＨＦ    ＋  Ｃａ（ＯＨ）２    →  ＣａＦ２＋２Ｈ２Ｏ
【００２４】
ＣＯ２ ＋  Ｃａ（ＯＨ）２    →  ＣａＣＯ３＋Ｈ２Ｏ
【００２５】
なお、プラズマアーク方式以外のフロン分解無害化装置でも、上記したのと同様にフロン分解物が生成される。
【００２６】
こうして生成されたフロン分解物は、塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）と炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）とフッ化カルシウム（ＣａＦ２）との混合物である。フロン分解物中の水溶性の塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）は、水洗し除去される。そして、水洗後にフィルタープレスで脱水ケーキとされる。この脱水ケーキは、十分に乾燥された後、粉砕されて粉末状とされる。かかる方法により、粉末状のフロン分解物が生成される。
【００２７】
次に、固形化材としては、セメント、生石灰が使用されている。
【００２８】
含水泥土用固化材の好適な成分割合および当該固化材と含水泥土との好適な混合割合を決定するために、以下の実験を行った。各試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６中の固化材の成分割合および当該固化材と含水泥土との混合割合を表１に示す。含水泥土は、フィルタープレスを用いて脱水されて、水分２３．５％（重量％）、ＰＨは６．６３である。また、フロン分解物は、水分３．６％、ＰＨは６．８０である。試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４は固形化材を含まず、試料Ｎｏ．５は固形化材としてセメントを、試料Ｎｏ．６は固形化材として生石灰を含むものである。
【００２９】
【表１】
2004339307.tif 000002
【００３０】
上記各試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６の一軸圧縮強度測定結果を表２に、ＰＨ測定結果を表３に示す。また、表４および表５に、ふるい目（ｍｍ）と通過重量百分率（％）との関係を示す。
【００３１】
【表２】
2004339307.tif 000003
【００３２】
【表３】
2004339307.tif 000004
【００３３】
【表４】
2004339307.tif 000005
【００３４】
【表５】
2004339307.tif 000006
【００３５】
上記測定結果から、一軸圧縮強度が一番大きいのが試料Ｎｏ．５（０．７９Ｎ／ｍｍ２）であった。しかし、処理土を路盤材（詳しくは下層路盤材）として使用しようとした場合、基準値０．８Ｎ／ｍｍ２以上であることが望ましいので、再度固化材の成分割合および当該固化材と含水泥土との混合割合を変えて実験を行った（試料Ｎｏ．７〜Ｎｏ．１０）。なお、含水泥土は、水分２０．１％（重量％）、ＰＨは６．９５である。各試料Ｎｏ．７〜Ｎｏ．１０中の固化材の成分割合および当該固化材と含水泥土との混合割合を表６に示す。
【００３６】
【表６】
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【００３７】
【表７】
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【００３８】
【表８】
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【００３９】
上記測定結果から、一軸圧縮強度が基準値０．８Ｎ／ｍｍ２以上で各試料の中では値が一番大きい（１．１９Ｎ／ｍｍ２）試料Ｎｏ．７が路盤材として適していることが判明した。すなわち、フロン分解物を９３％、セメントを７％含んだ固化材を含水泥土に１：約２．７の割合で混ぜた処理土が路盤材として使用できることになる。その結果、フロン分解物を大量に含んだ含水泥土用固化材が、路盤材形成用の固化材として実用化できることが確かめられた。かかる固化材であれば、固形化材としてのセメントの含有量を少なく抑えることができるので、有害物質が処理土から許容値を越えて溶出するおそれがなくなる。ちなみに、試料Ｎｏ．７では、セメントの占める重量割合は２％である。また、従来は産業廃棄物として費用を掛けて捨てざるを得なかったフロン分解物を主要成分として利用し、しかも従来のセメント又は生石灰だけを含んだ固化材よりも安価に製造が可能であるので、大幅なコスト低減を達成できる。
【００４０】
なお、上記含水泥土用固化材は、上記したように十分な固化能力を有するので、路盤材形成用以外の固化材としても使用可能である。
【００４１】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、フロン分解無害化処理によって生成されたフロン分解物と固形化材とを混合してなるので、固形化材（セメント、生石灰等）の含有量を少なく抑えることができる。その結果、固形化材としてセメントを選定した場合でも、有害物質が処理土から許容値を越えて溶出するおそれがなくなる。また、固形化材として生石灰を選定した場合でも、生石灰が水と接触した場合に発生する熱量が少なくなり、作業員の安全も確保できる。また、従来は産業廃棄物として費用を掛けて捨てざるを得なかったフロン分解物を主要成分として利用し、しかも従来のセメント又は生石灰だけを含んだ固化材よりも安価に製造が可能であるので、大幅なコスト低減を達成できる。
【００４２】
請求項２の発明によれば、フロン分解無害化処理によって生成されたフロン分解物を粉砕して粉末化し、しかる後に固形化材と混合してなるので、請求項１の発明と同様な効果を奏し得る他、簡単に製造できる。