(57)【要約】【課題】  簡素な装置により安価に構成することができ、しかも簡単なプロセスにより短時間でアスベストを分解して無害化することができるアスベストの分解処理方法を提供すること。【解決手段】  マグネシウム（Ｍｇ）を少なくとも含有するアスベスト粉末と放電媒体とを混合した状態で耐熱性容器に収容する一方、当該混合物にマイクロ波を照射することによって、前記放電媒体を電子励起せしめて放電したプラズマにより、アスベスト粉末を組成するＭｇおよびＳｉの化学結合を切断分離するという技術的手段を採用した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネシウム（Ｍｇ）を少なくとも含有するアスベスト粉末と放電媒体とを混合した状態で耐熱性容器に収容する一方、
当該混合物にマイクロ波を照射することによって、前記放電媒体を電子励起せしめて放電したプラズマにより、アスベスト粉末を組成するＭｇおよびＳｉの化学結合を切断分離することを特徴とするアスベストの分解処理方法。
【請求項２】
マイクロ波を照射せしめることによって、前記放電媒体を電子励起せしめて放電したプラズマにより、アスベスト粉末を組成するＭｇおよびＳｉの化学結合を切断分離して、電荷を有するＭｇおよびＳｉの気体を空気中あるいはアスベスト粉末自体に含有していた酸素によってそれぞれ酸化せしめてＭｇＯおよびＳｉＯ2をそれぞれ独立的に生成することを特徴とする請求項１記載のアスベストの分解処理方法。
【請求項３】
アスベスト粉末として、クリソタイル（白石綿：Ｍｇ3Ｓｉ2Ｏ5（ＯＨ）4）、クロ
シドライト（青石綿：Ｎａ2（Ｆｅ2+＞Ｍｇ）3（Ｆｅ3+）2Ｓｉ8Ｏ22（ＯＨ）2）、
アンモサイト（茶石綿：（Ｍｇ＜Ｆｅ2+）7Ｓｉ8Ｏ22（ＯＨ）2）のうちから選択され
る何れかを用いることを特徴とする請求項１または２記載のアスベストの分解処理方法。
【請求項４】
放電媒体として、マグネシウムチップ、スチールウール、ステンレスウールのうちから選択される何れかを用いることを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載のアスベストの分解処理方法。
【請求項５】
マイクロ波の波長を２．４５ＧＨｚにすることを特徴とする請求項１〜４の何れか一つに記載のアスベストの分解処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アスベストの処理方法の改良、更に詳しくは、簡素な装置により安価に構成することができ、しかも簡単なプロセスにより短時間でアスベストを分解して無害化することができるアスベストの分解処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周知のとおり、アスベストは、石綿とも呼ばれる天然鉱物の繊維であり、主にクリソタイル（白石綿：Ｍｇ3Ｓｉ2Ｏ5（ＯＨ）4）、クロシドライト（青石綿：Ｎａ2（Ｆｅ
2+＞Ｍｇ）3（Ｆｅ3+）2Ｓｉ8Ｏ22（ＯＨ）2）、アンモサイト（茶石綿：（Ｍｇ＜Ｆ
ｅ2+）7Ｓｉ8Ｏ22（ＯＨ）2）の３種類がある。そして、アスベストは、耐熱性、耐薬
品性、絶縁性等の特徴を持つことから、経済的な工業材料として、建設資材や工業原料等、３０００種を超える製品となっている。
【０００３】
ところで、アスベスト繊維１本の直径は、０．０１〜１μｍ程度と非常に細いため浮遊しやすく、吸入されやすい特徴がある。アスベスト素材そのものに毒性はないものの、丈夫で変化しにくいため、飛散したアスベスト繊維を吸入することで繊維が肺中に溜まり、肺癌や中皮種の原因となり、アスベストによる健康被害はアスベストを扱ってから長い年月を経て現れる。
【０００４】
このため、現在ではアスベストに対する規制が確立されつつあり、さらには現在までに消費されてきたアスベストの削減技術の開発も進められている。
【０００５】
従来、アスベスト削減技術のキーポイントは、アスベストの“飛散防止”と“無害化”であり、アスベストの飛散防止技術に関しては、「ガラス固化処理」、「塗料による封じ込め」等があげられ（例えば、特許文献１参照）、また、アスベストの無害化技術に関しては、「溶融法」、「水熱合成処理法」、「銅精錬スラグ法」等があげられる（例えば、特許文献２、３参照）。
【０００６】
しかしながら、これらの方法は装置が高価で複雑であり、処理時間が長いといった問題点がある。また、これらの問題点を解決する手法に「フロン分解物等による無害化」が報告されているが（例えば、特許文献４参照）、この手法はプロセスが複雑であることが問題とされている。
【特許文献１】特開２００２−１３７９７６号公報（第２−３頁）
【特許文献２】特開２００７−１６０２３５号公報（第５−１０頁、図１−３）
【特許文献３】特開２００７−１１７９７７号公報（第２−３頁、図１）
【特許文献４】特開２００７−１０５５５２号公報（第５−１２頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、従来のアスベストの処理方法に上記問題があったことに鑑みて為されたものであり、簡素な装置により安価に構成することができ、しかも簡単なプロセスにより短時間でアスベストを分解して無害化することができるアスベストの分解処理方法を提供することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者が上記課題を解決するために採用した手段を添付図面を参照して説明すれば次のとおりである。
【０００９】
即ち、本発明は、マグネシウム（Ｍｇ）を少なくとも含有するアスベスト粉末と放電媒体とを混合した状態で耐熱性容器に収容する一方、
当該混合物にマイクロ波を照射することによって、前記放電媒体を電子励起せしめて放電したプラズマにより、アスベスト粉末を組成するＭｇおよびＳｉの化学結合を切断分離するという技術的手段を採用したことによって、アスベストの分解処理方法を完成させた。
【００１０】
また、本発明は、上記課題を解決するために、必要に応じて上記手段に加え、マイクロ波を照射せしめることによって、前記放電媒体を電子励起せしめて放電したプラズマにより、アスベスト粉末を組成するＭｇおよびＳｉの化学結合を切断分離して、電荷を有するＭｇおよびＳｉの気体を空気中あるいはアスベスト粉末自体に含有していた酸素によってそれぞれ酸化せしめてＭｇＯおよびＳｉＯ2をそれぞれ独立的に生成するという技術的手段を採用することができる。
【００１１】
更にまた、本発明は、上記課題を解決するために、必要に応じて上記手段に加え、アスベスト粉末として、クリソタイル（白石綿：Ｍｇ3Ｓｉ2Ｏ5（ＯＨ）4）、クロシドラ
イト（青石綿：Ｎａ2（Ｆｅ2+＞Ｍｇ）3（Ｆｅ3+）2Ｓｉ8Ｏ22（ＯＨ）2）、アンモ
サイト（茶石綿：（Ｍｇ＜Ｆｅ2+）7Ｓｉ8Ｏ22（ＯＨ）2）のうちから選択される何れ
かを用いるという技術的手段を採用することができる。
【００１２】
更にまた、本発明は、上記課題を解決するために、必要に応じて上記手段に加え、放電媒体として、マグネシウムチップ、スチールウール、ステンレスウールのうちから選択される何れかを用いるという技術的手段を採用することができる。
【００１３】
更にまた、本発明は、上記課題を解決するために、必要に応じて上記手段に加え、マイクロ波の波長を２．４５ＧＨｚにするという技術的手段を採用することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明にあっては、マグネシウム（Ｍｇ）を少なくとも含有するアスベスト粉末と放電媒体とを混合した状態で耐熱性容器に収容する一方、当該混合物にマイクロ波を照射することによって、前記放電媒体を電子励起せしめて放電したプラズマにより、アスベスト粉末を組成するＭｇおよびＳｉの化学結合を切断分離することによって、アスベストを分解することができる。
【００１５】
したがって、本発明によれば、簡素な装置により安価に構成することができて、しかも簡単なプロセスにより短時間でアスベストを分解して無害化することができることから、実用的利用価値は頗る高いと云える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を実施するための最良の形態を具体的に図示した図面に基づいて更に詳細に説明すると、次のとおりである。
【００１７】
本発明の実施形態を図１から図１０に基づいて説明する。本実施形態では、まず、図１に示すように、マグネシウムを少なくとも含有するアスベスト粉末と放電媒体とを混合した状態で耐熱性容器（ルツボ）に収容する。本実施形態では、放電媒体として、マグネシウムチップを用いる。
【００１８】
また、本実施形態では、アスベスト粉末として、クリソタイル（白石綿：Ｍｇ3Ｓｉ2
Ｏ5（ＯＨ）4）、クロシドライト（青石綿：Ｎａ2（Ｆｅ2+＞Ｍｇ）3（Ｆｅ3+）2Ｓｉ8Ｏ22（ＯＨ）2）、アンモサイト（茶石綿：（Ｍｇ＜Ｆｅ2+）7Ｓｉ8Ｏ22（ＯＨ）
2）のうちから選択される何れかを用いることができるが、最も多く用いられているクリソタイルを採用する。
【００１９】
そして、当該混合物にマイクロ波を照射することによって、前記放電媒体を電子励起せしめてプラズマ放電させる。本実施形態では、このマイクロ波の波長を２．４５ＧＨｚにする。マイクロ波とは、波長１ｃｍ以上１ｍ以下（３０ＧＨｚから０．３ＧＨｚ）の帯域電波をいうが、２．４５ＧＨｚは、特に熱源として適しているからである。
【００２０】
そして、放電媒体から放出した電子が高エネルギー状態（電子励起状態）で、アスベストに衝突することによって、アスベスト粉末を組成するＭｇおよびＳｉの化学結合を切断分離することができる。
【００２１】
なお、本実施形態では、マイクロ波を照射せしめることによって、前記放電媒体を電子励起せしめて放電したプラズマにより、アスベスト粉末を組成するＭｇおよびＳｉの化学結合を切断分離して、電荷を有するＭｇおよびＳｉの気体を空気中あるいはアスベスト粉末自体に含有していた酸素によってそれぞれ酸化せしめてＭｇＯおよびＳｉＯ2をそれぞれ独立的に生成することができる。
【実施例】
【００２２】
次に、本発明の具体的な実施例について説明する。アスベストの分解には、市販されている家庭用電子レンジ（ＳＨＡＲＰオーブンレンジ，ＲＥ−ＷＤ３０：レンジ定格消費電力１４６０Ｗ，電子レンジ出力１０００Ｗインバーター加熱（庫内灯消灯時））を用い、放電媒体にはＭｇ、スチールウール、ステンレスウール等の金属を用いることができる。また、アスベストと放電媒体にマイクロ波を照射する際に必要となる耐熱性の容器としてアルミナセラミックス製の耐熱性ルツボを用いた。
【００２３】
以下に放電媒体としてＭｇを用いた場合の分解プロセスを記述する。まず、アスベストとマグネシウム（Ｍｇ）チップを重量比（Ｍｇ／アスベスト）＝０.０５〜１.００の範囲で計り取り、耐熱性容器に入れる。
【００２４】
次いで、耐熱性容器の上面開口部が半開きになるようにして容器の蓋を縁にのせる。
【００２５】
そして、容器を電子レンジのスポットゾーンに設置し、出力２００〜１０００Ｗでマイクロ波を１分〜１０分照射する。
【００２６】
上記のように、簡便な方法でアスベストを短時間で分解させた。分解した粉体についてＸ線回折、ＳＥＭ（Scanning-Electron-Microscope）観察を行った。以下に重量比（Ｍｇ／アスベスト）＝０.０５〜１.００、マイクロ波出力１０００Ｗで処理した結果について記述する。
【００２７】
〔結果と考察〕
図２にアスベストと分解処理を施したアスベストの実物写真を示す。アスベストの主成分は、クリソタイル（白石綿：Ｍｇ3Ｓｉ2Ｏ5（ＯＨ）4）であるため、アスベストは
白色粉体である。一方、分解処理を施したアスベストは灰色粉体であった。粉体の色合いからも大きな変化がわかる。
【００２８】
前記の手順でアスベストを分解するに当たり、マグネシウムにマイクロ波を照射することで励起されて放電（電子放出）が起こり、この電子がアスベスト粉末に衝突したものと考えられる。
【００２９】
電子は大きなエネルギーを持っており（熱１００００Ｋ相当）、アスベスト粉末に電子が衝突することでアスベスト中のＭｇとＳｉとの化学結合が切れ、ＭｇとＳｉの電荷を持ったものが生成される。
【００３０】
そして、これら電荷を有するＭｇおよびＳｉの気体が、空気中あるいはアスベスト粉末自体に含有していた酸素（Ｏ2）と結合することによって酸化マグネシウム（ＭｇＯ）および二酸化硅素（ＳｉＯ2）になると考えられる。
【００３１】
図３および図４に、アスベストと分解処理を施したアスベストのＸ線回折パターンを示
す。アスベストのＸ線回折パターンからは主成分であるクリソタイル（白石綿：Ｍｇ3Ｓ
ｉ2Ｏ5（ＯＨ）4）を示す回折ピークが２θ＝１０°〜３０°にかけて確認された。
【００３２】
一方、分解処理を施したアスベストのＸ線回折パターンにおいては、クリソタイルを示
す回折ピークは観察されなかった。Ｘ線回折ピークの同様な傾向は、他の分解処理法で得
られたアスベスト粉体からも観察されている。この結果より、放電媒体を用いることで迅速にアスベストを分解できることが確認された。
【００３３】
次に、図５および図６に、アスベストと分解処理を施したアスベストのＳＥＭ像を示す。アスベストでは繊維状の構造が確認されたが、分解処理を施したアスベストからは繊維状ものは観察されず、粒子状のものが観察された。この結果より、浮遊しやすく、人に吸入されやすいアスベスト繊維の構造が、放電媒体を用いる分解により破壊されることがわかった。
【００３４】
また、図７から図１０に、分解処理を施したアスベストの面分析画像を示す。図７は処理後アスベスト全体を示すものである。また、図８は酸素原子（Ｏ）を示すものであり、図９はマグネシウム原子（Ｍｇ）を示すものであり、図１０は硅素原子（Ｓｉ）を示すものである。
【００３５】
ここで、図の写真を比較してみると、これらは酸化物として存在しているため、図８に示すように酸素原子の分布は全体に見られるが、図９に示すマグネシウム原子の分布と図１０に示す硅素原子の分布とは、存在位置が重複していない。このことは、これらの酸化物（ＭｇＯおよびＳｉＯ2）がそれぞれ独立して存在していることを意味するのであり、アスベストは完全に分解したと考えられる。
【００３６】
本発明は、概ね上記のように構成されるが、本発明は図示の実施形態に限定されるものでは決してなく、「特許請求の範囲」の記載内において種々の変更が可能であって、例えば、放電媒体は、マグネシウムに限らず、鉄（Ｆｅ）を主とするスチールウールまたはステンレスウールなどを用いることができ、本発明の技術的範囲に属する。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本願発明の新しいアスベスト分解プロセスは、今後年間１００万トン排出されるアスベストの迅速な処理に貢献できると思われる。また、この技術により無害化された粉体を他のセラミックス製品に循環させることで、有効再利用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態の実験装置を表わす概略図である。
【図２】本発明の実施形態の処理前アスベストと処理後アスベストの外観を表す写真である。
【図３】本発明の実施形態の処理前アスベストのＸ線回折パターンを表すグラフである。
【図４】本発明の実施形態の処理後アスベストのＸ線回折パターンを表すグラフである。
【図５】本発明の実施形態の処理前アスベストのＳＥＭ像を表す写真である。
【図６】本発明の実施形態の処理後アスベストのＳＥＭ像を表す写真である。
【図７】本発明の実施形態の処理後アスベストの面分析の結果を表す写真である。
【図８】本発明の実施形態の処理後アスベストの面分析（Ｏ）の結果を表す写真である。
【図９】本発明の実施形態の処理後アスベストの面分析（Ｍｇ）の結果を表す写真である。
【図１０】本発明の実施形態の処理後アスベストの面分析（Ｓｉ）の結果を表す写真である。
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図２】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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