(57)【要約】【課題】アスベスト含有物を資源として有効に利用し、その無害化に際して用いる燃料の持つエネルギーを無駄にすることなく、効率よく回収すると共に、該アスベスト含有物中に含まれるアスベストを、安全に、かつ確実に無害化できる方法を提案すること。【解決手段】アスベスト含有物Ａと液体燃料Ｏとを粉砕機１によって湿式混合粉砕し、アスベストが懸濁したスラリー状燃料Ｘとし、該スラリー状燃料Ｘを必要に応じて調整タンク２を用いて性能調整した後、焼成炉５のバーナー６から燃料として吹き込み、フレーム中或いはその近傍で熱処理することによって、アスベストを無害化することとした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アスベスト含有物と液体燃料とを湿式混合粉砕し、アスベストが懸濁したスラリー状燃料とし、該スラリー状燃料を焼成炉のバーナー或いはその近傍から燃料として吹き込み、アスベストを無害化することを特徴とする、アスベスト含有物の無害化方法。
【請求項２】
上記液体燃料が、油類であることを特徴とする、請求項１に記載のアスベスト含有物の無害化方法。
【請求項３】
上記湿式混合粉砕におけるアスベスト含有物の混合割合が、７０重量％以下、好ましくは５０重量％以下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無害化方法。
【請求項４】
上記湿式混合粉砕して得られたスラリー状燃料を、性能調整した後に、上記焼成炉のバーナー或いはその近傍から燃料として吹き込むことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載のアスベスト含有物の無害化方法。
【請求項５】
上記焼成炉が、ロータリーキルンであ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無害化方法。
【請求項６】
上記請求項１乃至５のいずれかに記載された、アスベスト含有物と液体燃料とを湿式混合粉砕してなるスラリー状燃料。
【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無害化方法に関するもので、詳しくは、アスベスト含有物を安全に、かつ確実に無害化処理するアスベスト含有物の無害化方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アスベスト（石綿）は、天然の鉱物繊維で、種類としては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〕などがある。
これらのアスベストは、耐熱性、耐薬品性、絶縁性などの諸特性に優れているため、建設資材、電気製品、自動車および家庭用品などの分野で幅広く利用されていた。
【０００３】
しかし、近年、周知のように人体への毒性が指摘されている。すなわち、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状物質であり、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」が肺細胞に刺さる。このような事態が続くことにより、石綿肺、肺癌、悪性中皮腫などの重大な疾病が引き起こされる。
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ことは勿論、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国を挙げての大きな懸案となっている。
【０００４】
アスベスト建材などのアスベスト含有物の無害化方法としては、例えば、特許文献１乃至３などに記載されているように、焼成炉などを用いてアスベスト含有物を溶融固結化し、針状繊維で無くすることが提案されている。
【０００５】
【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
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１乃至３などに記載された技術においては、アスベスト含有物を溶融させるための多大なコストと多量のエネルギーを必要とし、しかもそのエネルギーは何ら回収されないものであった。
また、その無害化処理に際して、単に処理原材料として都市ゴミ焼却灰、ガラス粉、粘土などの特定物質をアスベスト含有物に混合することとしており、その混合処理などの際に、実施の形態によってはアスベスト含有粉塵が飛散し、作業員などの安全が十分確保されない場合があった。
さらに、焼成炉における熱処理に際し、解体時等にアスベスト含有粉塵の飛散防止を行っていたとしても、そのために吹き付けた有機固定剤や硬化体は分解され、アスベストが飛散し易い状態となっていると共に、アスベストが無害化される温度域に達するまで時間がかかるため、無害化されていないアスベストが飛散する可能性があった。また、アスベスト含有物が多量の水分を含んでいる場合は、熱処理によって多量の水蒸気が発生し、熱処理が困難となると共に、該水蒸気に紛れて十分に熱処理を受けないまま無害化していないアスベストが炉外に排出される危険性があった。
【０００７】
本発明は、上述した背景技術が有する課題に鑑みなされたものであって、その目的は、アスベスト含有物を資源として有効に利用し、その無害化に際して用いる燃料の持つエネルギーを無駄にすることなく、効率よく回収すると共に、該アスベスト含有物中に含まれるアスベストを、安全に、かつ確実に無害化できる方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した目的を達成するため、本発明に係るアスベスト含有物の無害化方法は、アスベスト含有物と液体燃料とを湿式混合粉砕し、アスベストが懸濁したスラリー状燃料とし、該スラリー状燃料を焼成炉のバーナー或いはその近傍から燃料として吹き込み、アスベストを無害化することとした。
【０００９】
ここで、上記本発明において、上記液体燃料として油類を用いること、また、上記湿式混合粉砕におけるアスベスト含有物の混合割合を７０重量％以下、好ましくは５０重量％以下とすること、さらに、上記湿式混合粉砕して得られたスラリー状燃料を性能調整した後に、上記焼成炉のバーナー或いはその近傍から燃料として吹き込むこととすること、さらには、上記焼成炉としてロータリーキルンを使用することは、いずれも好ましい実施の形態である。
【発明の効果】
【００１０】
上記した本発明に係るアスベスト含有物の無害化方法によれば、アスベスト含有物を、液体燃料と湿式混合粉砕することによりスラリー状燃料とし、該スラリー状燃料を、焼成炉に燃料として吹き込むこととしているため、アスベスト含有物を資源として有効に利用し、その無害化に際して用いる燃料の持つエネルギーを無駄にすることなく有効に利用することができる。
また、アスベスト含有物の粉砕は、液体燃料と湿式混合粉砕することにより液体燃料がアスベスト含有粉塵の飛散を抑制する役割を果たすため、粉砕時にアスベスト含有粉塵が飛散する憂いがなく、それに従事する作業員などの安全が確保される。また、得られた粉砕物はスラリー状であるため、取扱い易く、その後の処理工程でもアスベスト含有粉塵の飛散が生じ難いものとなる。
さらに、アスベストを含有したスラリー状燃料は、焼成炉のバーナー或いはその近傍から燃料として吹き込まれるため、該スラリー状燃料はそれ自体が燃焼し、高温（１８００℃以上）のフレーム（火炎）を形成するため、該スラリー状燃料に含有されたアスベストは、このフレーム中で急激に熱処理されることとなり、無害化されていないアスベストが飛散することなく、アスベストの全てが短時間で無害なフォルステライト或いはエラスタタイトに変性し、確実に無害化される。さらに、該スラリー状燃料がセメントキルンに吹き込まれた場合には、セメントクリンカ中にクリンカ鉱物として取り込まれ、廃棄物・副産物は発生しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、上記した本発明に係るアスベスト含有物の無害化方法を、詳細に説明する。
【００１２】
本発明は、アスベスト含有物と液体燃料とを湿式混合粉砕し、アスベストが懸濁したスラリー状燃料とし、該スラリー状燃料を焼成炉のバーナー或いはその近傍から燃料として吹き込み、フレーム中或いはその近傍で急速高温加熱することにより、アスベストを無害化するものである。また、液体燃料との湿式混合粉砕を行うことにより、アスベスト含有物が燃料材として取扱い易い粒度になると共に、アスベスト含有物の粉砕物の周囲を液体燃料が覆い、粉砕時は勿論、その後の処理においてもアスベスト含有粉塵が飛散し難いものとなる。
ここで、上記アスベスト含有物としては、建築物への吹き付け用アスベスト材、アスベストを強度改善の目的で所定量添加した石綿スレート、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、更には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、シーリング材がなどが挙げられる。
また、上記液体燃料としては、万が一こぼした場合でも、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、原油スラッジなど、揮発し難い成分を含む油類が挙げられ、中でも、Ｂ重油、廃潤滑油などの油類は、適度な粘性、および高い引火点を有するために、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観点などから好ましい。
【００１３】
上記したアスベスト含有物が、該アスベスト含有物の無害化処理設備などに輸送され、保管される際、アスベストが飛散する恐れがある場合は、飛散防止剤が使用される。 
一般的に解体時等におけるアスベスト含有粉塵の飛散防止のために用いられる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や、ＳＢＲラテックス、ＮＢＲラテックス等の各種ラテックスなどの有機固定剤、更には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などの無機固定剤が使用される。これらの固定剤は、該アスベスト含有物のスラリー燃料化において、なんら障害となるものではない。ただし、飛散防止剤としてベントナイト懸濁液を用い、更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に投入する際、振動をかけるだけで容易に流動化して内容物が排出しやすくするばかりでなく、キル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、無害化をさらに容易にするため、好ましい。なお、ベントナイト懸濁液の濃度は５％程度の水スラリーが好ましい。
【００１４】
上記アスベスト含有物と液体燃料との湿式混合粉砕に際しての混合割合は、混合する両者の性状によっても左右されるが、アスベスト含有物の混合割合を７０重量％以下、更には５０重量％以下とすることが好ましい。
これは、アスベスト含有物の混合割合が７０重量％を超えると、液体燃料の割合が少なく、バーナーからの吹き込みが困難となる虞があるために好ましくない。なお、アスベスト含有物の混合割合の下限は、特には限定されないが、アスベスト含有物の効率的な無害化処理の観点から、５重量％以上、更には１０重量％以上を混合することが好ましい。
【００１５】
また、アスベスト含有物と液体燃料とを湿式混合粉砕する装置としては、湿式ボールミル、湿式振動ミル、媒体攪拌ミルなどを挙げることができ、これらの装置を単独で用いてもよく、また多段に構成し、先ずアスベスト含有物を粗粉砕した後、目標粒径まで微粉砕する構成としてもよい。
【００１６】
上記湿式混合粉砕による固形分の目標粉砕粒径は、２ｍｍ以下が好ましく、更には１ｍｍ以下が好ましい。
これは、上記粒径より大きい固形分を有するスラリー状燃料は、後にその性状を調整したとしても、固形分の分散性が悪く、貯蔵中や輸送中に固形分が沈降したり圧密化することが生じ、安定性に欠けると共に圧送性の悪いものとなるために好ましくない。ただし、該湿式混合粉砕設備や貯蔵タンクがセメント焼成用ロータリーキルンなどの焼成炉に隣接して設置され、貯蔵タンクに適当な撹拌設備などが設置されている場合には、固形分の沈降などを考慮する必要がないためにこの限りではない。この場合は、キルンに送入ためのポンプやバーナー先端の形状・大きさにより粒径が制限され、通常は、５ｍｍ程度が最大粒径である。
なお、前述のように、湿式混合粉砕するアスベスト含有物がベントナイト懸濁液（水スラリー）で処理されていたとしても、本発明のスラリー状燃料中には、５０重量％以下であれば水分を含んでいても問題なく使用できるため、そのまま湿式混合粉砕すればよい。
【００１７】
アスベスト含有物と液体燃料とを湿式混合粉砕することにより得られたスラリー状燃料は、必要に応じて調整タンクなどを用いて性能調整することにより、以下の性状を有するものとすることが好ましい。この性能調整は、スラリー状燃料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、含有水分量などの観点で調整される。
【００１８】
例えば、スラリー状燃料の真発熱量は、２５００ｋｃａｌ／ｋｇ以上、特に５０００ｋｃａｌ／ｋｇ〜８０００ｋｃａｌ／ｋｇであることが好ましい。
これは、真発熱量が２５００ｋｃａｌ／ｋｇ以上のスラリー状燃料は、セメント焼成用のロータリーキルンに主燃料の一部代替用燃料として使用でき、特に、真発熱量が５０００ｋｃａｌ／ｋｇ以上のスラリー状燃料は、セメント焼成用のロータリーキルンに主燃料としてそのまま使用することができるために好ましい。ただし、真発熱量が２５００ｋｃａｌ／ｋｇ以下でも、スラリー状燃料の使用量を制限して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。
【００１９】
また、流動性の観点からは、スラリー状燃料の粘度（２５℃）は、好ましくは２０００００ｃｐｓ以下、より好ましくは１０〜５００００ｃｐｓ、更に好ましくは５００〜１００００ｃｐｓである。
これは、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ために好ましい。
【００２０】
上記スラリー状燃料の発熱量、粘度などの性能調整は、アスベスト含有物と液体燃料との湿式混合粉砕の際の混合割合の調整、または、その後に調整タンクなどを用いてスラリー状燃料に重油類、廃溶剤、廃トナーなどを適宜添加混合することにより行うことができる。
【００２１】
上記のようにして得られたスラリー状燃料は、焼成炉のバーナー或いはその近傍から燃料として吹き込まれ、エネルギー資源として利用されると共に、固形分はフレーム（火炎）中或いはその近傍で熱処理され、含有されるアスベストが無害化される。
【００２２】
焼成炉としては、ロータリーキルンが好ましい。ロータリーキルンの中でも、加熱方式は、内熱式のものが外熱式に比して高温での焼成が可能であるため、アスベストの無害化処理には好適である。また、ガスと被焼成物の流れの向きによる分類では、並流式に比して向流式のものは、被焼成物が燃焼排ガスで余熱され、火炎近傍で最高温度に達するため、粗大なアスベスト塊がフレームにおいて十分な熱処理がされないまま着地した場合においても、被焼成物と共に再度加熱されて無害化され後に排出されるため、向流式のものが好適である。用途としては、骨材・土木資材焼成用、石灰・石膏焼成用，或いは焼却用のロータリーキルンに比して、セメント焼成用ロータリーキルンが好適である。これは、セメント焼成用は、高温焼成される内熱式であり、粗大なアスベスト塊も最終的にはフレーム近傍で高温処理され、完全に無害化された後に排出される。また、微細な粒子は火炎中で無害化後、サスペンションプレヒーターや集塵機で回収され、最終的には全量がセメントクリンカに取り込まれるため、廃棄物が発生しない。また、アスベストはSi、Fe、Mg、Caが主要成分であり、セメントはCa、Si、Fe、Alを主要成分とし、Mgもある程度含有が許容されるため、アスベストを含有する廃棄物を燃料の一部に混入しても、セメント品質への悪影響はない。よって、セメント焼成用のロータリーキルンは、アスベスト含有物を含むスラリー状燃料の利用先として最適である。 
【００２３】
焼成炉へのスラリー状燃料の吹き込みは、重油などの液体燃料の吹き込みの場合と概ね同様にすることができ、例えば、主燃料である石炭吹き込みバーナーの中央部に設けられたパイプやその近接周辺より、或い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、ポンプなどによって計量しながら圧送することにより吹き込まれる。
吹き込み量は、単位重量当たりの発熱量が、主燃料として一般的に使用される微粉炭とは異なるため、その吹き込み量は、発熱量の変化を考慮して調整する必要はある。
【００２４】
焼成炉のバーナー或いはその近傍から燃料として吹き込まれたスラリー状燃料は、それ自体が燃焼し、焼成炉内において１８００℃以上に達するフレーム（火炎）を形成し、該スラリー状燃料に含有されたアスベストは、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或いはエラスタタイトに変性して完全に無害化されると共に、スラリー状燃料の燃焼によって発生した熱は、当然に焼成炉内の被焼成物（例えば、セメント原料、軽量骨材原料）の加熱に利用される。
【００２５】
そして、無害化されたアスベスト含有物は、前記被焼成物の一部として資源化される。例えば、セメント製造用のロータリーキルンにおいて燃料として窯前のバーナーから吹き込んだ場合には、窯尻側から流れてきたセメント原料に取り込まれ、焼成帯において１４５０℃以上の温度で再び熱処理され、セメントクリンカの一部として資源化される。
【００２６】
次に、上記した本発明に係るアスベスト含有物の無害化方法の一例を、図面に基づいてより具体的に説明する。
図１は、本発明に係るアスベスト含有物の無害化方法を概念的に示した図である。
先ず、解体現場から密閉容器に入れられて搬送されてきたアスベスト含有物（建物から解体剥離したアスベスト含有吹付材）Ａと、別途用意した液体燃料（Ｂ重油）Ｏとを、重量比で１：２程度の割合で湿式ボールミル１に投入し、１０分間湿式混合粉砕することにより、固形分の粒径が２０メッシュ（０．９ｍｍ）以下９０％以上のスラリー状燃料Ｘとする。
得られたスラリー状燃料Ｘを、調整タンク２に入れ、発熱量が５５００ｋｃａｌ／ｋｇ程度、粘度が５００〜１００００ｃｐｓとなるように、Ｂ重油、廃トナー、重油燃焼灰などを添加して性能調整する。
性能が調整されたスラリー状燃料Ｙを、ポンプ３によって計量しながらブロワー４によって圧送し、セメント焼成用のロータリーキルン５（直径：５ｍ、長さ８０ｍ）の主燃料吹き込みバーナーの内部に設けられた重油等の吹き込み用バーナー６から、主燃料の一部代替する燃料として吹き込み量２ｔ／ｈｒで吹き込む。
吹き込まれたスラリー状燃料Ｙは、その中に含まれる可燃分が燃焼し、１８００℃以上に達するフレーム（火炎）Ｆを形成し、このフレームＦ中で固形分であるアスベストは熱処理されて無害化されると共に、スラリー状燃料Ｙの燃焼によって発生した熱は、ロータリーキルン５内を流下するセメント原料（図示せず）の焼成に利用され、また、無害化されたアスベストは、セメントクリンカの一部として資源化される。
【００２７】
以上、本発明に係るアスベスト含有物の無害化方法について説明したが、本発明は、何ら既述のアスベスト含有物の無害化方法に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の技術的思想の範囲内において、更に種々の変形、変更を加えたアスベスト含有物の処理方法とすることができることは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るアスベスト含有物の無害化方法を概念的に示した図である。
【符号の説明】
【００２９】
１      湿式ボールミル
２      調整タンク
３      ポンプ
４      ブロワー
５      ロータリーキルン
６      主燃料吹き込みバーナー
Ａ      アスベスト含有物
Ｏ      液体燃料
Ｘ      スラリー状燃料
Ｙ      性能が調整されたスラリー状燃料
Ｆ      フレーム
【図１】
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