(57)【要約】      （修正有）【課題】アスファルト試験で発生するアスファルト廃液を、環境汚染を招くことなく処理でき、資源の有効利用を図ることができるアスファルト廃液の処理方法を提供する。【解決手段】アスファルトおよびアスファルトを溶解する有機溶剤を含むアスファルト廃液と、水と、水和反応調整剤とをまず混合し、この混合物にさらに生石灰を添加し、アスファルト廃液を生石灰の水和熱によって加熱してアスファルトの発火点以下に制御しながら前記有機溶剤を揮発させ、揮発した有機溶剤を回収するとともに、アスファルトを分解し、アスファルト分解物を含む有機溶剤除去済み残渣をリサイクル材として使用する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アスファルトおよびアスファルトを溶解する有機溶剤を含むアスファルト廃液と、水と、水和反応調整剤とをまず混合し、この混合物にさらに生石灰を添加し、アスファルト廃液を生石灰の水和熱によって加熱してアスファルトの発火点以下に制御しながら前記有機溶剤を揮発させ、揮発した有機溶剤を回収するとともに、アスファルトを分解し、アスファルト分解物を含む有機溶剤除去済み残渣をリサイクル材として使用することを特徴とするアスファルト廃液の処理方法。
【請求項２】
アスファルト分解物を含む有機溶剤除去済み残渣を軟弱土または粒状路盤材に混入する請求項１に記載のアスファルト廃液の処理方法。
【請求項３】
アスファルトおよびアスファルトを溶解する有機溶剤を含むアスファルト廃液と、水と、水和反応調整剤とをまず混合し、この混合物にさらに生石灰を添加し、アスファルト廃液を生石灰の水和熱によって加熱して有機溶剤の沸点以上アスファルトの劣化温度未満の温度に制御しながら前記有機溶剤を揮発させ、揮発した有機溶剤を回収するとともに、アスファルト分を含む有機溶剤除去済み残渣をリサイクル材として使用することを特徴とするアスファルト廃液の処理方法。
【請求項４】
アスファルト分を含む有機溶剤除去済み残渣をアスファルト表層用アスファルト混合物またはセメント瀝青安定処理路盤材に混入する請求項３に記載のアスファルト廃液の処理方法。
【請求項５】
水和反応調整剤が水酸化ナトリウムである請求項１〜請求項４のいずれかに記載のアスファルト廃液の処理方法。
【請求項６】
有機溶剤がトリクロロエチレンである請求項１〜請求項５のいずれかに記載のアスファルト廃液の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アスファルト廃液の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アスファルト舗装については、簡易舗装から高級舗装までの基準が設定されており、各段階ごとに、アスファルトの含有量や骨材の粒度等が定められている。従って、現場ごとに各施工会社、及び道路管理者が、道路舗装材をサンプリングし、サンプリングした道路舗装材が、それぞれの基準を満たしているかどうかを確認する必要がある。
【０００３】
そこで、アファルトの含有量については、アスファルトをトリクロロエチレン等の有機溶剤で抽出するアスファルト抽出試験が実施されるようになっている。また、アスファルト廃材の再利用の際もアスファルト廃材のアスファルトの適性を調べるために、アスファルト抽出試験が実施されている（特許文献１等参照）。
【０００４】
しかし、アスファルト抽出試験を行うと、アスファルトが溶解したアスファルト廃液がどうしても発生する。トリクロロエチレンは、溶剤として優れている反面、環境中に排出されても安定で、テトラクロロエチレンなどとともに地下水汚染の原因物質となっている。また、化学物質審査規制法（1973）では1989年に第二種特定化学物質に指定され、その製造・輸入に際して予定数量を国に届け出ることが必要となり、また取扱に際して国が示した環境保全の指針などを遵守することが義務づけられた。また、大気・水・土壌について環境基準が設定され、水質汚濁防止法（1970）、大気汚染防止法（1968）で排出が規制されている。
【０００５】
そこで、上記のようなアスファルト試験で発生するアスファルト廃液は、従来、焼却処分されているが、焼却処理温度が不十分であるとダイオキシンの発生を招くなどの問題がある。
【０００６】
【特許文献１】実公昭６３−３５０４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みて、アスファルト試験で発生するアスファルト廃液を、環境汚染を招くことなく処理でき、資源の有効利用を図ることができるアスファルト廃液の処理方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載のアスファルト廃液の処理方法（以下、「請求項１の処理方法」と記す）は、アスファルトおよびアスファルトを溶解する有機溶剤を含むアスファルト廃液と、水と、水和反応調整剤とをまず混合し、この混合物にさらに生石灰を添加し、アスファルト廃液を生石灰の水和熱によって加熱してアスファルトの発火点以下に制御しながら前記有機溶剤を揮発させ、揮発した有機溶剤を回収するとともに、アスファルトを分解し、アスファルト分解物を含む有機溶剤除去済み残渣をリサイクル材として使用することを特徴としている。
【０００９】
本発明の請求項２に記載のアスファルト廃液の処理方法（以下、「請求項１の処理方法」と記す）は、請求項１の処理方法において、アスファルト分解物を含む有機溶剤除去済み残渣を軟弱土または粒状路盤材に混入することを特徴としている。
【００１０】
本発明の請求項３に記載のアスファルト廃液の処理方法（以下、「請求項３の処理方法」と記す）は、アスファルトおよびアスファルトを溶解する有機溶剤を含むアスファルト廃液と、水と、水和反応調整剤とをまず混合し、この混合物にさらに生石灰を添加し、アスファルト廃液を生石灰の水和熱によって加熱して有機溶剤の沸点以上アスファルトの劣化温度未満の温度に制御しながら前記有機溶剤を揮発させ、揮発した有機溶剤を回収するとともに、アスファルト分を含む有機溶剤除去済み残渣をリサイクル材として使用することを特徴としている。
【００１１】
本発明の請求項４に記載のアスファルト廃液の処理方法（以下、「請求項４の処理方法」と記す）は、請求項３の処理方法において、アスファルト分を含む有機溶剤除去済み残渣をアスファルト表層用アスファルト混合物またはセメント瀝青安定処理路盤材に混入することを特徴としている。
【００１２】
本発明の請求項５に記載のアスファルト廃液の処理方法（以下、「請求項５の処理方法」と記す）は、請求項１〜請求項４のいずれかの処理方法において、水和反応調整剤が水酸化ナトリウムであることを特徴としている。
【００１３】
本発明の請求項６に記載のアスファルト廃液の処理方法（以下、「請求項６の処理方法」と記す）は、請求項１〜請求項５のいずれかの処理方法において、有機溶剤がトリクロロエチレンであることを特徴としている。
【００１４】
本発明において、アスファルト廃液とは、アスファルトと有機溶剤以外に、道路舗装材やアスファルト廃材中に含まれる重油、灯油を含む場合もある。
有機溶剤としては、特に限定されないが、例えば、1,1,1-トリクロロエタン、トリクロロエチレン、メチレンクロライド、1,1,2,2-テトラクロロエチレン，四塩化炭素、ベンゼン、トルエン等が挙げられる。
【００１５】
水和反応調整剤としては、生石灰の急激な水和反応を抑えて、混合物を所定時間安定した温度に保つことができれば特に限定されないが、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられ、請求項6の処理方法のように、水酸化ナトリウムを用いることが好ましい。また、水酸化ナトリウムは、水に溶解する場合、溶解熱を発するので、アスファルト廃液に混合する場合には、あらかじめ水溶液にしておくことが好ましい。
【００１６】
水和反応調整剤、水、生石灰の配合割合は、アスファルト廃液に含まれる有機溶剤の種類に応じて適宜選択されるが、例えば、有機溶剤がトリクロロエチレン、水和反応調整剤が水酸化ナトリウムの場合、請求項１の処理方法および請求項３の製造方法において、それぞれ以下のような配合割合とすることが好ましい。
【００１７】
〔請求項１の処理方法〕
水和反応調整剤である水酸化ナトリウムの配合割合は、アスファルト廃液１００重量部に対し、９〜１５重量部程度とすることが好ましい。すなわち、水酸化ナトリウムの配合割合が9重量部未満であると、生石灰の水和反応温度が上がらず、アスファルト分が残り、の配合割合が１５重量部を超えると水和反応温度が急激に上がり、トリクロロエチレンがカルシウムに吸着され、トリクロロエチレンの回収が不完全なうえ、アスファルトの発火点を超えてしまう虞がある。
生石灰の配合割合は、アスファルト廃液１００重量部に対し、１２０〜１５０重量部程度とすることが好ましい。すなわち、生石灰の配合割合が１２０重量部未満であると、水和反応温度が上がらず、アスファルト分が残り、１５０重量部を超えると水和反応温度が急激に上がり、トリクロロエチレンがカルシウムに吸着され、アスファルトの発火点を超える虞がある。
水の配合割合は、アスファルト廃液１００重量部に対し、２０〜３５重量部程度とすることが好ましい。すなわち、水の配合割合が２０重量部未満であると、一気に生石灰による水和反応温度が上昇し、トリクロロエチレンがカルシウムに吸着され、トリクロロエチレンの回収が不完全なうえ、アスファルトの劣化温度を超えるが水和反応時間が短い為、アスファルト分が残り、３５重量部を超えると、水和反応温度が、アスファルトの分解温度まで上昇せず、アスファルト分が残留する虞がある。
【００１８】
〔請求項３の処理方法〕
水和反応調整剤である水酸化ナトリウムの配合割合は、アスファルト廃液１００重量部に対し、５〜１０重量部程度とすることが好ましい。すなわち、水酸化ナトリウムの配合割合が５重量部未満であると、生石灰の水和反応温度が上がらず、アスファルト分が残り、の配合割合が１０重量部を超えると水和反応温度が急激に上がり、トリクロロエチレンがカルシウムに吸着され、トリクロロエチレンの回収が不完全なうえ、アスファルトの劣化温度を超えてしまう虞がある。
生石灰の配合割合は、アスファルト廃液１００重量部に対し、７０〜１００重量部程度とすることが好ましい。すなわち、生石灰の配合割合が７０重量部未満であると、生石灰による水和反応開始時間が遅く、しかも、トリクロロエチレン回収温度まで上がりきらず、トリクロロエチレンの完全回収が不可能となり、１００重量部を超えると一気に水和反応温度が上昇し、有機溶剤がカルシウムに吸着され、有機溶剤の回収が不完全なうえ、アスファルトの劣化温度を超えてしまう虞がある。
水の配合割合は、アスファルト廃液１００重量部に対し、３５〜４５重量部程度とすることが好ましい。すなわち、水の配合割合が３５重量部未満であると、一気に生石灰による水和反応温度が上昇し、トリクロロエチレンがカルシウムに吸着され、トリクロロエチレンの回収が不完全なうえ、アスファルトの劣化温度を超えてしまい、４５重量部を超えると、水和反応温度が有機溶剤回収温度まで上がりきらず、有機溶剤の完全回収が不可能となる虞がある。
【００１９】
本発明において、アスファルト廃液の温度制御は、特に限定されないが、例えば、アスファルト廃液と、生石灰と、水と、水和反応調整剤とからなる処理混合物の攪拌を制御する方法が挙げられる。すなわち、処理混合物を攪拌すると、処理混合物の温度が下がり、攪拌を停止すると温度が上昇するため、処理混合物の温度を計測しながら処理物の攪拌装置をオン−オフ制御することにより温度制御することができる。
【００２０】
請求項１の処理方法において、アスファルト廃液の加熱処理温度は、アスファルトの発火点以下に限定されるが、アスファルトの引火点以下に保持されることが好ましい。加熱処理温度の下限は、アスファルトを分解できれば特に限定されない。さらに、請求項１の処理方法において、アスファルト廃液の加熱処理温度は、まず、低温で有機溶剤を揮発させたのち、加熱処理温度を上昇させてアスファルトを熱分解させるようにしても構わない。
【００２１】
一方、請求項３の処理方法において、アスファルト廃液の加熱処理温度は、有機溶剤の沸点以上アスファルトの劣化温度未満に限定されるが、処理時間に対する温度曲線の積分（面積）の３/４の面積となる温度とすることが好ましく、たとえば、有機溶剤がトリクロロエチレンの場合、９０℃±２０℃が好ましく、１００℃±１０℃がより好ましい。すなわち、加熱処理温度が低すぎると、処理時間が長くなり、加熱処理温度が高すぎると、アスファルト分の一部がトリクロロエチレンとともに揮発し、回収したトリクロロエチレンをそのまま再利用できなくなる虞があるためである。
また、本発明において、アスファルトの劣化温度とは、アスファルトの質にもよるが、概ね１８５℃近辺である。
【００２２】
また、本発明の処理方法で得られるリサイクル材の用途は、特に限定されないが、例えば、請求項１の処理方法で得られるリサイクル材は、ほとんどが消石灰で、アスファルトの分解によって生じた炭化物等が含まれており、その用途として、請求項２の処理方法のように、軟弱土または粒状路盤材に混入して路盤の改質方法が挙げられる。
一方、請求項３の処理方法で得られるリサイクル材は、ほとんどが消石灰であるが、アスファルト（一部アスファルトの分解によって生じた炭化物等が含まれている場合もある）もかなり含まれており、その用途として、請求項４の処理方法のように、アスファルト表層用アスファルト混合物またはセメント瀝青安定処理路盤材に混入する方法が挙げられる。
【００２３】
本発明において、揮発した有機溶剤の回収方法としては、特に限定されないが、有機溶剤の蒸気を吸引装置で吸引し、冷却あるいは加圧して液化させる方法が挙げられる。
さらに、本発明の処理方法で回収された有機溶剤は、再びアスファルト試験用として使用できるとともに、その他の用途にも使用することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の処理方法は、以上のように構成されているので、アスファルト試験で発生するアスファルト廃液を環境汚染を招くことなく処理でき、資源の有効利用を図ることができる。
すなわち、本発明の処理方法は、アスファルトおよびアスファルトを溶解する有機溶剤を含むアスファルト廃液と、水と、水和反応調整剤とをまず混合するようにしたので、乳化したような状態の混合物が形成される。そして、この混合物に生石灰を加えるようにしたので、生石灰の急激な水和反応が抑えられ、温度をコントロールすることができる。したがって、有機溶媒を少ない生石灰の使用量で効率よく揮発させることができる。
そして、請求項１の処理方法においては、処理により、有機溶剤を一旦揮発させ、揮発した有機溶剤を液化させて回収することによって有機溶剤の再利用を図れる。また、有機溶剤除去済み残渣には、生石灰の水和反応によって生じた消石灰と、炭化物等のアスファルト分解物が含まれており、請求項２の処理方法のように、軟弱土または粒状路盤材に混入すれば、路盤の改質を行なうことができ、路盤改良剤の使用を削減することができる。
一方、請求項３の処理方法においては、処理により、有機溶剤を一旦揮発させ、揮発した有機溶剤を液化させて回収することによって有機溶剤の再利用を図れる。また、有機溶剤除去済み残渣には、生石灰の水和反応によって生じた消石灰と、アスファルトが含まれており、請求項４の処理方法のように、アスファルト表層用アスファルト混合物またはセメント瀝青安定処理路盤材に混入するようにすれば、新しいアスファルトの使用量を少なくすることができる。
さらに、請求項５の処理方法のように、水和反応調整剤として水酸化ナトリウムを用いれば、温度制御をより容易に行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に、本発明の実施例を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００２６】
（実施例１）
攪拌装置に１０ｋｇのアスファルト廃液（トリクロロエチレン７８重量％、アスファルト分２２重量％）と、２リットルの水と、２ｋｇの水和反応調整剤としての水酸化ナトリウム水溶液（４８％水溶液）とを投入し、６０回転／分で攪拌装置の攪拌羽根を回転させて１分間攪拌時に、１５ｋｇの粒状生石灰を攪拌装置に投入して攪拌を続けた。
３分経過時に攪拌機を停止した。そして、４分３０秒経過した時点で攪拌再開し、攪拌状態を４７分間保ったのち、処理作業を停止した。
なお、上記処理作業中の処理混合物の温度変化は、以下のとおりであった。
３分経過時：９９℃
４分経過時：１７３℃
４．５分経過時：２００℃
５．５分経過時：２４１℃
２９分経過時：１５３℃
４７分経過時：９８℃
作業終了後、攪拌機内に残った残渣（以下、「Ｒ消石灰I」と記す）を分析したところ、Ｒ消石灰Iは、ほとんどが消石灰であった。また、Ｒ消石灰I中に、トリクロロエチレンは１７ＰＰＭとほとんど検出されず、アスファルト分は１．７重量％と微量残っていた。
【００２７】
（実施例２）
攪拌装置に７ｋｇのアスファルト廃液（トリクロロエチレン７８重量％、アスファルト分２２重量％）と、２リットルの水と、１ｋｇの水和反応調整剤としての水酸化ナトリウム水溶液（４８％水溶液）とを投入し、６０回転／分で攪拌装置の攪拌羽根を回転させて１分間攪拌時に、７ｋｇの粒状生石灰を攪拌装置に投入して攪拌を続けた。
３分３０秒経過時（このときの攪拌装置内の処理混合物の温度は３４℃）にさらに３ｋｇの粒状生石灰を攪拌装置に投入し、４分経過時攪拌機を停止した。
１１分経過時に再び攪拌を開始し、１８分経過時に攪拌停止、２０分経過時に攪拌開始し、３０分経過後、処理作業を停止した。
なお、上記処理作業中の処理混合物の温度変化は、以下のとおりであった。
５分経過時：７０℃（なお、この時トリクロロエチレンの蒸発が開始された）
10分経過時：１００℃
11分経過時：１１０℃
15分経過時：９５℃
18分経過時：７５℃
20分経過時：９０℃
23分経過時：７７℃
30分経過時：６０℃
作業終了後、攪拌機内に残った残渣（以下、「Ｒ消石灰II」と記す）を分析したところ、Ｒ消石灰IIのほとんどが消石灰で、７重量％程度のアスファルト分を含んでいた。また、トリクロロエチレンは５ｐｐｍであった。
【００２８】
（実施例３）
上記実施例１および２で得られたＲ消石灰ＩおよびIIを、軟弱路床土である関東ローム（
含水比７４％、ＣＢＲ２％）にそれぞれ混合した場合のＣＢＲの変化を調べ、その結果を比較のための消石灰の場合と合わせて表１に示した。
【００２９】
【表１】
2007119541.tif 000002
【００３０】
上記表１から、Ｒ消石灰Ｉは消石灰に比べて路床改良効果は小さいものの、１６質量％
以上添加すればＣＢＲ２０％以上を満足し、また、１０質量％程度の添加で舗装断面のひとつの標準であるＣＢＲ８％が得られた。この結果からＲ消石灰Ｉは軟弱路床改良材とし
て使用できることがわかる。
【００３１】
（実施例４）
上記実施例１で得られたＲ消石灰Iを、再生粒度調整砕石および再生クラッシャランのそれぞれに添加量を変化させて添加した場合の修正ＣＢＲ値を測定したところ、表２に示すような結果となった。
【００３２】
【表２】
2007119541.tif 000003
【００３３】
上記表１からＲ消石灰の添加は、細粒分（４０メッシュの篩パス）に粘性土などが混入したときのＰＩ改良（ＮＰ）に役立つと考えられる。
【００３４】
（実施例５）
再生粒度調整砕石等の路盤材に実施例２で得られたＲ消石灰IIを、添加量を変化させて添加した場合のセメント瀝青安定処理路盤材料の一軸圧縮試験を行い、その結果を表３に示した。また、表３には、標準的なセメントアスファルト乳剤安定処理（ＣＡＥ）工法の配合（セメント３重量％、乳剤５重量％）のデータも併せて示した。
【００３５】
【表３】
2007119541.tif 000004
【００３６】
上記表３からＲ消石灰IIを用いた場合、適正セメント量が半分になり、アスファルト乳剤を使用しなくても規格を満足できることがわかる。すなわち、これは、Ｒ消石灰IIに含まれているアスファルト分がアスファルト乳剤の代わりをするためであると考えられる。したがって、Ｒ消石灰IIを用いれば、少量のセメントを加えるだけで、セメント瀝青安定処理材（等値換算係数０．６５）を作製することができる。
【００３７】
(実施例６)
実施例１および２で得られたＲ消石灰ＩおよびIIをフィラーとして2.5質量％および5
質量％添加した密粒度アスコンのマーシャル試験を、比較のためフィラーとして2.5質量％の消石灰を添加した場合と合わせて実施し、その結果を表４に示した。
【００３８】
【表４】
2007119541.tif 000005
【００３９】
上記表４から、Ｒ消石灰IIを２．５質量％添加した場合で舗装施工便覧（ｐ.94  表-6
.3.2）に規定のアスファルト混合物のマーシャル安定度試験基準値を満足した。この結果からＲ消石灰IIはアスファルト混合物用フィラーとして使用できることがよくわかる。