Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
と長期の静置期間で評価する。

（５）では、（１）で製造した複数の溶液と要素実験用小型ボールミルを用いて、アスベストの種類の違いによる常温での無害化の促進効果を確認する。

（6）では、無害化促進装置の処理後に生成された材料の分析および物理化学的特性評価試験を実施して、生成材料の利用候補を抽出する。

## 平成22年度

（１）では、飛灰に廃石膏ボード（アスベスト含有無しの場合）を添加した多硫化カルシウム溶液を製造する。製造過程においては、平成２１年度と同様の分析および物質収支の確認を行う。

（２）と（３）および（４）では、２１年度に実施する現場実証試験結果から具体的な課題を抽出し、その改善策を検討する。また、飛灰と廃石膏ボードが原料である溶液を使用した現場での非飛散性・飛散性アスベストの除去実験を実施する。さらに、吹付後のアスベスト含有率や重金属溶出の経時変化を現場においてモニタリングする。

（５）では、飛灰と廃石膏ボード（アスベスト含有無しの場合）原料の溶液を使用した複数の溶液と要素実験用小型ボールミルを用いて、アスベストの種類の違いによる常温での無害化の促進効果と物質収支を確認する。

（6）では、21年度に抽出した処理材の資源化方法として土木材料としての利用性に関する要素実験を実施する。

## 平成23年度

（１）では、飛灰と廃石膏ボード（アスベスト含有の場合）を混合した多硫化カルシウム溶液を製造する。製造過程においては、平成２２年度と同様の分析および物質収支の確認を行い、２１年度と２２年度の結果と比較することで、原料成分の違いによる溶液性能評価を行い、溶液製造方法を確立する。

（２）と（３）および（４）では、２１年度と２２年度の現場実証試験結果から、現場での長期安定性に優れた吹付工法・評価方法・除去工法を確立する。

（５）では、燃焼よりも環境負荷低減効果の高い、化学的な反応熱を利用した高温（百℃程度）での無害化促進性能を要素実験で確認する。実験では、（１）で精製した複数の溶液に反応熱発生材料を添加し、要素実験用小型ボールミルを用いて、アスベストの種類の違いによる高温域での無害化促進効果と各物質の収支を確認する。

（6）では、22年度で抽出した適用方法を現場で実証し、具体的な再資源化方法を確立する。

### 1.6 平成23年度研究方法

本年度は3年目の最終年度であるので、今までの研究成果に基づき上記目標を達成するため、次の実験を行う。
（1）飛灰・廃石膏を原料として製造した多硫化カルシウムの化学分析とアスベストの分解効果のデータを基に多硫化カルシウム液の最適製造法を確立する。

（２）アスベストの分解が促進されるような多硫化カルシウム溶液の吹き付け工程法を確立する。

（３）吹き付けにより飛散防止したアスベストの最適な除去法と運搬方法を確立する。

（4）吹き付け後長期間放置した建物について、アスベストの含有率の動向を調べ、吹き付け後の長期安定性を確立する。

（５）キルン内でボールミルを用いてアスベストを処理すると、アスベスト含有率は環境基準値（0.1％以下）に達する。アスベストの分解のための最適反応時間と反応温度を確立する。

（6）処理済みアスベスト含有建材の分析および物理化学的特性評価試験の結果をもとに、路盤材等の最適資源化方法を確立する。

## 2 ．平成23年度結果と考察

## 2 ．1 飛灰・廃石膏を原料として製造した多硫化カルシウムの化学分析とアスベストの分解効果

#### 2. 1. 1 はじめに

飛灰・廃石膏を原料とした多硫化カルシウム溶液の製造法並びに飛灰に含まれる重金属の固定化については平成21年度に終了し、同年度報告書に記載したとおりである。原料の飛灰から六価クロム、鉛、ホウ素が溶出し、六価クロム、鉛は環境基準以上（1.3 mg/l (Cr(VI)、0.022 mg/l (Pb)）であったが、製造した多硫化カルシウム溶液には六価クロム、鉛はいずれも基準値以下に抑制された（0.03 mg/l 未満 (Cr(VI)、0.005 mg/l 未満 (Pb)）。同様に、多硫化カルシウム溶液製造時の残渣からの六価クロム、鉛の溶出は基準値以下に抑制された。ホウ素は幾分残存する（0.88-2.3 mg/l、環境基準=1.0 mg/l以下）が、アスベストの飛散防止及び分解工程では、多硫化カルシウム溶液を4倍希釈するので、原液に含まれるホウ素は環境基準以下となる。このように飛灰を原料とした多硫化カルシウム液の製造によって飛灰中の重金属は固定化され、溶出は環境基準以下となった。従って、23年度は特に飛灰を原料とした多硫化カルシウム溶液を用いるアスベスト分解について研究した。

## 2 ．1．2　飛灰を原料とした多硫化カルシウム溶液（F·CaSx）を用いるアスベスト分解

## (1) F·CaSx （飛灰原料の多硫化カルシウム）による石綿処理

飛灰原料の多硫化カルシウム溶液を用いて直接白色綿の分解を行った。分解処理物をX線回折法及び分散染色法で確認した。結果を表2.2と図2.1に示す。
表 2.1 白石綿の F・CaSx による非石綿化効果

クリソタイル	定性(X線回折分析)	定量結果(分散染色法)
No.0	ピーク検出	8.9%
No.2	ピーク検出	0.1%以下
No.4	ピーク不検出	0.1%以下

【試料説明】

No.0：破砕処理前試料（飛散性アスベスト建材）

No.2 : 破碎時間 10 h 試料

No.4：破碎時間 20 h 試料

## 【試験方法】

## 磁球破碎处理

アスベストをボールミルに破砕

(加水量：F·CaSx の 3 倍希积水をアスベスト重量の倍)

※ ボールミル 回転数 45 回転/min ミル内径 280 mm

※ アスベスト繊維の破砕試験中、試料採取時に内部圧力の減圧現象を確認【結果】

No .0 試料に比較して No.2 、No.4 おいて 8.9%から 0.1%以下を確認し石綿繊維の減衰効果を確認。No.2 試料において X 線回折分析においてピークを確認するが、No.4 試料は X 線回析分析にてピークを検出しない。

$\mathrm{F}\cdot\mathrm{CaS}\mathrm{x}$ の石綿繊維減衰効果は標準 $\mathrm{CaSx}$ と同等の石綿減衰効果を有している。

標準クリソタイル

白石綿 No. 0 (处理前)

白石綿 No. 2

白石綿 No. 4

図 2.1 白石綿の F・CaSx による石綿減衰効果 (分散染色写真). No. 0 (処理前) 含有率 8.9%；No. 2 ピーク検出 含有率 0.1%；No. 4 ピーク不検出 含有率 0.1% 以下

## (2) クリソタイル含有建材の分解処理

クリソタイル含有建材を消石灰溶液を加え磁球破砕処理を行い、さらに飛灰を原料とした多硫化カルシウム溶液を加え1ヶ月間養生した。結果を表2.2に示す。
表 2.2 アルカリ溶液による石綿破砕と F·CaSX 添加・養生効果

クリソタイル(建材)	OH 磁球破碎処理	OH 磁球処理+F·CaSx
試料番号	材齢 3 日	材齢 1 ヶ月
No.0	8.9 (%)
No.0+F·CaSx	6.0 (%)
No.2	4.8 (%)
No.2+F·CaSx	1.8 (%)
No.4	4.4 (%)
No.4+F·CaSx	1.5 (%)

## 【試料説明】

No.0 : 破砕処理前試料（飛散性アスベスト建材）

$ No.0+F\cdotCaSx $ ：处理前试料 $ F\cdotCaSx $ 添加

No.2 : 破碎時間 10 h 試料

$ No.2+F\cdotCaSx:10h $ アルカリ溶液 $ \left(\mathrm{Ca(OH)_2}\right) $ 破砕試料に $ F\cdotCaSx $ を添加

No.4 : 20 h アルカリ溶液破碎試料

No.4 + F·CaSx : 20 h 破アルカリ溶液砕試料に F·CaSx を添加

## 【試験方法】

水酸化カルシウム液(pH11.5)を廃石綿重量の3倍添加後、ボールミルにて破砕攪拌。

(水酸化カルシウム溶液（pH11.5）の上澄み液使用理由は、石綿含有量に影響を排除するため)

処理前石綿及び破砕処理完了試料から試料を等分に分け一方の試料に重量の1/3重量のF・CaSxを添加し各試料を湿潤密閉状態にて養生。

※ F·CaSx ： 特別管理廃棄物(飛灰)を原料とした多硫化カルシウム

※ 実験中の現象として分析用試料採取に当り内部の減圧現象を確認

## 【結 果】

アルカリ溶液だけを用いてアスベストを破碎処理すると、No.0 試料に比較して No.4 おいて 8.9%から 4.4%に半減し石綿繊維の減衰効果を確認した。

F・CaSx 添加すると、添加一ヶ月後において原綿 No.0 は 8.9%から 6.0%に減少した。各破砕試料 No.2、No.4 の材令 1 ヶ月における含有率は、1.8%。1.5%まで各々減衰した。

アルカリ溶液中における破碎処理において石綿減衰を確認したが、湿潤養生しても石綿減衰現象は顕著に進行しない。F・CaSx 溶液の添加によって石綿減衰現象は進行している。
F·CaSx の石綿繊維減衰効果は標準 CaSx と同様の石綿減衰効果を確認できた。

表 2.1 と表 2.2 を比較すると、消石灰を添加しアスベスト分解処理を行い、その後に F·CaS x を加え養生するよりも、最初から F·CaS x を加えアスベストの分解処理した方が、完全にアスベストを分解できることが明らかになった。

## （３）飛灰・廃石膏を原料とした多硫化カルシウム溶液の製造条件のまとめ

飛灰を原料として製造した多硫化カルシウム溶液は、飛灰を用いないで製造した多硫化カルシウム溶液と同等の石綿減衰効果を示した。従って、最適な製造条件は、平成21年度報告書(K2140)に記したように、飛灰、硫黄、消石灰、水をそれぞれ、1kg, 0.2kg, 0.1kg 及び 10kg を混合し、3~0.5MPa, 150℃で、反応時間は15分（昇温と冷却時間を含めると60分）

であった。廃石膏を用いる多硫化カルシウム溶液の最適製造条件は、混合割合で飛灰1、硫黄0.05、廃石膏0.75、消石灰0.025、水4である。

しかし、飛灰や磨石膏の種類によっては製造条件を変える必要がある。更に飛灰を原料とした多硫化カルシウム溶液は、飛灰中のホウ素が混入することがある。従って、アスベストの常温分解を目的とするには、飛灰を用いないで硫黄、消石灰、水の混合物より製造することが望ましい。

## 2 ．2 多硫化カルシウム溶液のアスベスト材への吹付工法と評価方法の確立

多硫化カルシウム溶液を水で4倍（体積比）希釈し4回吹きつけ、原液総量が1kg/m²なるようにした。この条件で、多硫化カルシウム溶液のアスベスト建材への噴霧・含浸施工後、3ヶ月まではアスベストの含有量は著しく減少し、28ヶ月において少し減少した。長期間経過によるアスベスト含有量の減少割合が小さいのは内部に含浸した多硫化カルシウム液が長期間の放置によって乾燥・析出するため、アスベスト含有率の低下は小さくなるためである。従って、噴霧後の効果的なアスベスト分解（減水効果）は湿润状態において進むと考える(表2.3)。

表 2.3 多硫化カルシウム添加後磁球破砕によるアスベストの残存量（分散染色法）

試 料	石綿含有量(多硫化Ca磁球处理)(%)
平成20年度試料NANR-A0含有量(34%)
加沙ドライト	(財)○○環境科学検査協会
No、2	1.5% H21/10/6	0.1%以下H22/1/16
No、6	1.4% H21/10/6
No、10	1.2% H21/10/6
試料	平成20年度試料IKHS-A0含有量(9.6%)
クリックル	(財)○○環境科学検査協会
No、2	0.5% H21/10/6	0.1%以下H22/1/16
No、6	0.1% 以下 H21/10/6
No、10	0.1% 以下 H21/10/6

## 2 ．3 吹き付けにより飛散防止したアスベストの最適な除去法と運搬方法の確立

吹きつけアスベスト現場において、施工空間及び壁・床面に対して多硫化カルシウム溶剤を作業前に予備噴霧し非飛散性にした。同時に、多硫化カルシウム溶液のアスベスト減衰効果を利用した飛散防止アスベスト封じ込み工事可能となった。全ての工事は屋内負圧下で工事を実施したが、出入口シャッター・壁隙間からの流入速度が大きく空気流入口近くのアスベスト表面が揺らぐ現象が生じた。労基署と協議の結果屋内空気入れ替え量を1回流/Hに風量を調整した。飛散防止したアスベストを本アスベスト分解処理施設までの運搬方法を検討したが、現行法では専門業者しかできないので専門廃棄物処理業者に依頼しアスベスト最終処分施設までの運搬を依頼した。

## 2 ．4．吹き付け後のアスベストの含有率の動向と長期安定性の確立

平成 18 年 2 月に施工した○○技術センターX 線室天井に施工されているクリソタイル(16f/l)は多硫化カルシウム施工後 4.5 年経過後も飛散は定量下限値(0.5f/l)以下であった。○○卸団地共同組合共同倉庫第 3・2・1 工区での噴霧処理後、30.7%含有のアスベス建材が 3 ヶ月経過後 21%まで低下した(表 2.4 参照)。

表 2.4 ○○卸団地共同組合共同倉庫第3・2・1工区のアスベスト含有率

採取場所(石綿種類;アモサイト)	採取月日	含有量(%)
共同倉庫1·2·3工区飛散防止工事前	平成19年11月30日	30.7%
共同倉庫1·2·3工区飛散防止工事後飛散防止工事後(材令30日以内)	平成20年02月10日	22.0%
共同倉庫1·2·3工区飛散防止工事後飛散防止工事後(材令=3ヶ月)	平成21年05月26日	21.1%
共同倉庫1·2·3工区飛散防止工事後飛散防止工事後(材令=3ヶ月)	平成21年05月26日	17.8%
共同倉庫1·2·3工区飛散防止工事後飛散防止工事後(材令=28ヶ月)	平成22年06月04日	18.2%

## 2 ．5 アスベストの分解のための最適反応時間の確立

21 年度に吹き付けアスベスト建材の常温分解を、22 年度に分解後の生成物を確認するために標準アスベストの分解を実施した。23 年度は、①混合アスベスト建材の分解、②分解
後の養生によるアスベストの分解、③21、22年度で実施できなかったアスベストの分解を実施した。更に、多硫化カルシウムの効果を知るために、④硫黄を含まない水酸化カルシウム溶液を用いるアスベストの分解を行った。

## 2 ．5．1 混合石綿を使用した石綿減衰効果確認

表 2.5 石綿混合含有物の改質効果

分析項目	No.0	No.2	No.4
定量結果(%)	X線回折分析	定量結果(%)	X線回折分析	定量結果(%)
混合試料	クリソタイル	5.8	ピーク検出	0.7	ピーク不検出	0.1以下
アモサイト	6.4	ピーク検出	1.2	ピーク不検出	0.1以下
クロシドライト	5.2	ピーク検出	0.6	ピーク不検出	0.1以下
トレモライト/アクチノライト	0.2	ピーク不検出	ピーク不検出

## 【試料說明】

No.0 ： クリソタイル・アモサイト・クロシドライト・トレモライトの混合試料

No.2 : No.0 試料破砕時間 10 h 試料

No.4 : No.0 試料破砕時間 20 h 試料

## 【試験方法】

混合試料を磁球破砕

(加水量：FCaSx 3 倍希积水をアスベスト重量の5倍)

※ ボールミル 回転数 45 回転/min ミル内径 280 mm

※ アスベスト繊維の破砕試験中、試料採取時に内部圧力の減圧現象

#### 【結 果】(表2.5、図2.2)

No.2、No.4 試料のX線回折分析において、何れもピークを観測しない原因として、No.0(トレモライト標準試料)試料の含有量が低い可能性が考えられる。混合石綿の分解前後の個々の分散染色法の結果を図2.2に示す。
i）クリソタイル(屈折率 1.550 倍率×400)

標準試料

No.0 (処理前)

ピーク検出 5.8%含有

No.2 ピーク検出

0.7%含有

No.4 ピーク不検出

0.1%以下

ii）アモサイト（屈折率 1.680）

標準試料

No.0 (処理前)

ピーク検出 6.4%含有

No.2 ピーク検出

1.2%含有

iii）クロシドライト（屈折率 1.680）

標準試料

No.0（処理前）

ピーク検出 5.2%含有

No.2 ピーク検出

0.6%含有

No.4 ピーク不検出

0.1%以下
標準試料

No.0 (处理前)

No.2 ピーク不検出 0.1%以下

図 2.2 石綿混合含有改質物の分散染色法による分解の確認

## 2 ．5．2 養生（湿潤）によるアスベスト含有量の変化

アスベストは10時間から20時間の分解処理によって、アスベスト含有率は0.1%以下に減少した。しかし、アスベストの種類やアスベストの含有建材の種類、さらには分解処理条件においてアスベスト含有率がは0.1%以下にまで減少しないことがあった。従って、アスベスト含有率を0.1%以下にまで低減するために再度分解処理するのではなく、養生（湿润）によるアスベスト分解過程を粉末X線回折法(XRD)、分散媒染色法、走査顕微鏡法(SEM)で調べた。

## 【分解处理法与養生法】

製造した多硫化カルシウム液を3倍に希釈し、アスベストの3倍（重量比）を加えた。一定時間磁球分解処理を行い、その後試料をそのままビニール袋に一定期間湿潤状態で養生した。

## （1） 分散染色法による建材中のアスベスト含有率

i）【クロシドライト（青石綿）】

標準試料

ピーク検出 1.4%含有

No.2 材齢 11 カ月後 ピーク不検出 0.1%以下
ii）【クリソタイル（白石綿）】

標準試料

ピーク検出 0.5%含有

No.4 材齢 11 カ月後

## 2 ．5．3 その他のアスベストの分解処理

（１）トレモライト／アクチノライトの鋼球破砕 CaSx 処理

鋼球を用いてトレモライト／アクチノライトの多硫化カルシウム溶液による常温分解を行った。表2.6にその結果を示す。

表2.6 トレモライト／アクチノライト分解処理

トレモライト/アクチノライト	定性(X線回折分析)	定量結果
No.0	ピーク検出	2.0%
No.2	ピーク不検出	0.1%以下
No.4	ピーク不検出	0.1%以下

## 【試料説明】

No.0：破砕処理前試料（トレモライト標準試料）

No.2 : 破碎時間 10 h 分解した試料

No.4：破砕時間20h分解した試料

【試験方法】

アスベストを鋼球破砕

(加水量：FCaSx 3 倍希积水をアスベスト重量の5倍)

※ ボールミル 回転数 45 回転/min ミル内径 280 mm

※ アスベスト繊維の破砕試験中、試料採取時に内部圧力の減圧現象

## 【結果】

F·CaS x の石綿繊維減衰効果を確認することができた。
No.2、No.4 試料の X 線回折分析において、何れもピークが観測されなかった。No.0(トレモライト標準試料)試料では含有量が低いために、X線回折分析法では観測されなかったと考えられる。

### 2 ．5．4 アルカリ溶液中 $ \left(\mathrm{Ca(OH)_2, pH11.5}\right) $ の石綿減衰効果

21 年度に多硫化カルシウム溶液を添加後、磁球破砕同時処理を実施し、成果物としてアスベスト含有量 0.1% 以下を確認した。22 年度には、アスベスト繊維の減衰が破砕効果によるものか多硫化カルシウムの効果によるものか、何れの効果が大きいかを判断するために次の試験を実施し、23 年度まで継続観察を行った。

## 【実験条件】

①アスベスト試料をアルカリ溶液中にて磁球破砕処理、②アルカリによる磁球破砕処理後多硫化カルシウム液を添加し、湿润養生する。③多硫化カルシウム添加後磁球破砕する。上記3種の実験結果を比較した。

表 2.7 アルカリ溶液中の石綿破砕減衰と破砕試料の CaSX 添加後の石綿減衰効果

クリタル	pH11.5+磁球破碎(定性定量)	処理法
定性	定量(%)	定性	定量(%)	定性	定量(%)
試料番号	22/10/12	23/1/11(材令3ヶ月)	23/9/13(材令11ヶ月)
No.0	ピ-ク検出	8.9	原綿処理前
No.0+CaSx	ピ-ク検出	5.6	ピ-ク検出	3.1	CaSx添加
No.2	ピ-ク検出	5.1	ピ-ク検出	3.3	ピ-ク検出	4.4	破碎処理
No.2+CaSx	ピ-ク検出	2.5	ピ-ク検出	0.5	ピ-ク検出	0.3	CaSx添加
No.4	ピ-ク検出	4.6	ピ-ク検出	4.5	破碎処理
No.4+CaSx	ピ-ク検出	2.1	ピ-ク検出	0.2	CaSx添加

※ CaSx（多硫化カルシウム溶剂）

【試料說明】

No.0 : 破砕処理前試料（飛散性アスベスト建材）

$ No.0+CaSx $ ： 処理前試料に CaSx を添加，粉砕なし。

No.2 : アルカリ破砕時間 10 h 試料

No.2+CaSx : アルカリ破砕 10 h 試料に CaSx を添加養生

No.4 : アルカリ破砕時間 20 h 試料

No.4+CaSx : アルカリ破砕 20 h 試料に CaSx を添加養生

【試験方法】

水酸化カルシウム液（pH 11.5）の上澄み溶液を廃石綿重量の3倍添加後、ボールミルにて破砕攪拌。(水酸化カルシウム液不溶化物の石綿含有量に影響を排除するため上澄み液を
用いた)。

破砕処理した試料を等分に分け、一つはそのまま、もう一つの試料には重量の1/3のCaSxを添加しそれぞれを湿润状態にて養生した。比較のために、アスベスト建材を多硫化カルシウム溶液を加えないで破砕処理した。

※ CaSx による破碎実験中の現象として、分析用試料採取時に当りボールミルの内部の減圧現象を確認した。

### 【結果】(表2.7)

アルカリ破砕処理において、No.0（処理前）試料の8.9%含有がNo.2試料は5.1%、No.4試料は4.6%と減衰し石綿繊維の減衰を確認した。

湿潤養生の結果各々No.2・No.4試料において時間経過によるアスベスト繊維の顕著な減衰は観測されなかった。

処理前 No.0 試料に CaSx を添加し破碎処理しなかった No.0 + CaSx 試料では 8.9% から 5.6% まで減衰した。更に湿潤養生の結果、材齢 11 ヶ月にて 3.1% まで減衰した。

No.2 （10 時間破碎）試料に CaSx 添加した試料（No.2 + CaSx）は 2.5% まで減衰し、湿潤養生の結果、材齢 11 ヶ月では 0.3% まで減衰した。

No.4 (20 時間破砕)試料に CaSx を添加した試料（No.2 + CaSx）2.5%まで減衰した。湿潤養生の結果材齢11ヶ月に0.2%まで減衰した。

アルカリ溶液中の破砕処理にて石綿減衰を確認したが、時間経過による減衰は認められない。

アルカリ破砕処理後の試料に CaSx 添加した場合、材齢 11 ヶ月において急激なアスベスト繊維の減少を確認したが、含有量 0.1% 以下まで到達しない。

21・22年度に実施したように多硫化カルシウム溶液中にてアスベスト繊維を破砕することで非アスベスト化（アスベスト含有率0.1%以下）が可能である。

## 1 ）分散染色法による石綿繊維減衰の確認

i）CaSxを添加しない場合（アルカリ溶液だけでの破碎効果）

No.0 粉碎前 含有率 8.9%

No.2 アルカリ溶液中粉砕

含有率 5.1%

ピーク検出 0.5%含有

No.4 アルカリ溶液中粉砕 含有率 4.6%

ピーク不検出 0.1%以下
ii）アルカリ破砕後 CaSx を添加し養生した試料（期間 11 ヶ月）

No.0 粉碎前 含有率 5.6%

No.2 含有率 0.3%

No.4 含有率 0.2%

#### 2.5.5 まとめ

20 時間（No.4）キルン内で反応させると殆どの建材に含まれるアスベストの含有率は0.1%以下になった。しかし、白石綿や青石綿含有の建材では20時間の分解処理後でもまだアスベストが残存したが、長期間(11ヶ月)湿潤養生することでアスベストの含有率は0.1%以下になった。飛灰を原料として製造した多硫化カルシウム溶液でも同様な分解効果を確認できた。

### 3. アスベストの分解生成物の同定

多硫化カルシウム液を用いて磁球と一緒に常温で攪拌するとアスベストの含有量が0.1%以下まで消失することが明らかになった。本実験では、処理後のアスベストの粉末X線回析(XRD)測定行い、アスベスト特有のピークの帰属とその変化、及び他のピークの出現による、アスベスト処理後の生成物の同定を行った。ただし、22年度にいくつかの標準アスベストの分解後のXRDを報告したので、23年度は①未報告のセピオライト（トレモライト2%含有）の分解と同定、②アスベスト分解処理物の湿潤養生による生成物の変化、③分解性生成物の酢酸アンモニウムによる洗浄効果に焦点をおいて研究した。

### 3.1 粉末X線回折

アスベストを多硫化カルシウム液と一緒に磁球ボールミルを用いて攪拌した。X線回折ピークの帰属の複雑化を避けるために、まず標準(99%)のクリソタイル、クロシドライト、アモサイト、セピオライト（トレモライト2%含有）について、5時間～40時間攪拌した。そのあと、アスベスト含有建材について同様の処理を行った。

#### 3.1.1 標準セピオライト（トレモライト 2%含有）の分解生成物

分解処理後の XRD を図 3.1 に示す。クリソタイル、クロシドライト、アモサイトと同様
に、セピオライト（トレモライト2%含有）もアスベスト特有のピークは分解によって消失した。代わりに $ CaCO_{3} $ 、S、 $ Fe_{2}O_{3} $ が生成した。

図 3.1 セピオライト（トレモライト 2%含有）の分解処理前と処理後の XRD

#### 3.1.2 湿润養生生成物

標準アスベスト及びアスベスト含有建材を多硫化カルシウム溶液で10時間分解処理し、試料をそのままビニール袋に入れて1ヶ月～12ヶ月間湿潤養生した。標準アスベスト（クリソタイル、クロシドライト）とアスベスト含有建材（白石綿、青石綿）の結果を図3.2に示す。10時間分解処理によってアスベスト繊維に起因するピークは消失した。しかし、第一ピークの近くに不明のピークが残った。分解処理後その試料を養生するとクリソタイル、アモサイトではそのピークは完全に消失した。しかし、クロシドライトでは不明なピークは養生によって減少するもののまだ若干残った。同様に、白石綿及び青石綿においても第一ピークの不明なピークは完全には消失しなかった。同一試料の分散染色法による結果を見るとアスベストは0.1%以下になっているので、第一ピーク近くの帰属不明のピークはアスベスト繊維以外の、処理過程における生成物と考えられる。このピークの除去は以下に述べるように酢酸アンモニウム溶液で試料を洗浄すると完全に消失した。
## クリンタイル

○ SiO₂ (PDF#00-001-0424) □ Mg₆Si₄O₁₀(OH)₈ (chrysotile)(PDF#01-073-2378)

● S (PDF#00-002-0247) ■ CaSO₄ (PDF#00-004-0599)

△ CaCO₃(PDF#00-005-0586) ▲ Ca₅(SiO₄)₂CO₃ (PDF#00-004-0640)

◇ Fe₂O₃(PDF#00-002-1165)

白石綿磁球処理·長期湿潤養生

## クロシドライト

○ SiO₂ (PDF#00-001-0424) □ Na₂Fe₅Si₈O₂₂(OH)₂ (crocidolite)

● S (PDF#00-002-0247) ■ CaSO₄ (PDF#00-004-0599)

△ CaCO₃ (PDF#00-005-0586) ▲ Ca₅(SiO₄)₂CO₃ (PDF#00-004-0640)

◇ Fe₂O₃ (PDF#00-002-1165)

青石綿磁球处理·長期湿潤養生

○ SiO₂ (PDF#00-001-0424) □ Mg₆Si₄O₁₀(OH)₈ (chrysotile)(PDF#01-073-2378)

● S (PDF#00-002-0247) ■ CaSO₄ (PDF#00-004-0599)

△ CaCO₃(PDF#00-005-0586) ▲ Ca₅(SiO₄)₂CO₃ (PDF#00-004-0640)

◇ Fe₂O₃(PDF#00-002-1165)

○ SiO₂ (PDF#00-001-0424) □ Na₂Fe₅Si₈O₂₂(OH)₂ (crocidolite)

● S (PDF#00-002-0247) ■ CaSO₄ (PDF#00-004-0599)

△ CaCO₃ (PDF#00-005-0586) ▲ Ca₅(SiO₄)₂CO₃ (PDF#00-004-0640)

◇ Fe₂O₃ (PDF#00-002-1165)

図3.2 クリソタイル、クロシドライト、白石綿、青石綿の分解処理前と処理後の養生効果

#### 3.1.3 酢酸アンモニウムで洗浄した分解処理物

白石綿、青石綿、茶石綿に多硫化カルシウム溶液を加えボールミルで攪拌した。処理後、湿潤養生した。XRD測定前に酢酸アンモニウム溶液(0.1M)で洗浄した。結果を図3.3に示す。
白石綿磁球 長期湿潤養生？ 酢酸アンモニウム処理

青 磁球 長期湿潤養生 ? 酢酸アンモニウム処理

図 3.3 白石綿、青石綿の分解処理後の養生、酢酸アンモニウム洗浄効果

白石綿あるいは青石綿を多硫化カルシウムで処理するとアスベスト由来のピークは消出し、炭酸カルシウム、硫黄、硫酸カルシウム、ケイ酸のピークが現れた。しかし、第一ピーク近くに帰属出来ないピークが現れた。このピークは湿潤養生によっても完全に消失しなかった。しかし、養生した試料を測定前に酢酸アンモニウム(0.1M)で洗浄すると完全に消えた。

#### 3.1.4 まとめ

上記の結果より、分解処理後アスベストの第一ピーク近くに出現するピークは分解処理過程で生成した水に可溶は無機塩類と考えられる。従って、アスベストの分解を目的とした処理法としては、酢酸アンモニウム洗浄処理過程は不要と考える。飛灰を原料として製造した多硫化カルシウム液を用いたアスベスト分解では、22年度報告したようにアスベスト建材中のアスベスト含有率を0.1%以下にまで減少させた。しかも、飛灰を原料とした多硫化カルシウム溶液の方が、アスベストを効果的に分解した。これは飛灰中に含まれる金属イオン（鉄、銅など）が分解反応を促進していると考えられる。分解反応気候については後述する。

### 3.2 X線吸収端近傍構造(XANES)スペクトル

多硫化カルシウム溶液を用いてアスベストを分解すると、主な分解生成物は XRD 測定の結果 CaCO₃、S、CaSO₄、SiO₂ であった。しかし、分解生成物は処理時間に依存した。特に、本分解法では硫黄の酸化状態の変化が重要な要因と考えられるので、シンクロトロン放射光（佐賀県立九州シンクロトロン光研究センター）を用いて硫黄の酸化状態を X 線吸収端近傍構造 (XANES) スペクトル法によって直接測定した。
#### 3.2.1 硫黄の酸化状態分析

## （１）装置の概要

佐賀県立九州シンクロトロン光センターの11の装置の概要を図3.4に示す。ビームダクト出口から、スリット、入射X線強度を測定するIOイオンチャンバー、測定チャンバー、SDDを全て一体化した構造となっており、その中を大気圧をHeで置換する。XANESスペクトルは、SDDを用いた部分蛍光収量法(PFY)、及び転換電子収量法(CFE)により測定する。

1: BL11ビームダクト

2: スリットチャンバー

3: I₀イオンチャンバー

4: 測定チャンバー

5: シリコンドリフト検出器(SDD)

6: 試料電流測定用端子

7: He導入口 8: He排出口

本装置によって従来真空下で測定されていた軟 X 線吸収を He 大気圧下で測定

図 3.4 軟 X 線領域(2-4keV)用 XAFS 計測システム

が出来るようになった。その結果、蒸気圧が不明で真空下での測定では化合物の気化によりシンクロトロン装置に影響を及ぼすおそれがあるものでも、安全に装置にダメージを与えることなく測定が可能となった。硫黄の場合は硫黄の酸化状態の混合物中でもそれぞれの酸化状態を測定することが出来る。

硫黄のX線吸収端近傍構造(XANES)スペクトルは、個々の硫黄の酸化状態に応じた固有のスペクトルを与えた。例えば、S(2471.3 eV), CaSO_{3}(2477.1, 2479.6 eV), CaSO_{4} (2481.4 eV)。従って、標準硫黄化合物のピーク位置と試料のピーク位置の比較によって、簡単に試料中の硫黄の酸化状態が同定できる。

22 年度に、標準硫黄化合物と純綿の処理済みアスベストの XANES スペクトルを報告した。23 年度はアスベスト含有建材の処理後の生成物の XANES スペクトルを測定した（図3.5）。処理したアスベスト中の硫黄は予想されたように酸化されているが、全て $ CaSO_{4} $ でなく S、 $ CaSO_{3} $ の硫黄酸化物の混合であり、処理法に依存することが分かった。S は全てのにおいて生成するが、磁球を用いて長時間処理すると S が減少し、 $ CaSO_{4} $ の生成量が多くなる。鋼球で処理すると S と $ CaSO_{4} $ が主成分である。一方青石綿を長時間磁球処理しても $ CaSO_{3} $ の生成量が殆どであった。青石綿では Fe を含むため S は酸化されにくいことが分かる。更に、鋼球処理では、鋼球から鉄製分が溶出してきて、アルカリ性溶液中で処理物がドロドロの赤褐色なった。また、軟 X 線領域の XANES スペクトル測定によって、硫黄の酸化状態の混合物でも、それらを分離することなく個々の硫黄の酸化状態を簡単に、迅速に同定することができた。
図 3.5 処理後の白石綿の XANES スペクトル。S(2471.3 eV), CaSO_{3}(2477.1, 2479.6 eV), CaSO_{4}(2481.4 eV)。

### 4. 走査型顕微鏡法によるアスベスト分解生成物の形態

多硫化カルシウム溶液で処理したアスベスト（純綿、アスベスト含有建材）の表面状態を走査型顕微鏡(SEM)でしらべた（図4.1、4.2）。処理前のアスベストは細い針状の結晶であるが、表面は鱗状の結晶が成長していた。セピオライト（トレモライト2%含有）では処理前後のSEM写真を撮ることが出来た（図4.2）。繊維状結晶はなくなり、他のアスベストと同様に鱗状の結晶が成長していた。また大きな繊維状の物質には繊維の中に入り込んで結晶が成長していることが明らかになった。即ち、多硫化カルシウム水溶液がアスベスト繊維の層間にインターカレートし、徐々にアスベスト繊維が破壊され、生成物の結晶が成長していることが予想される。これは、先に養生によってアスベスト含有率が減少することとも一致する。

白石綿と青石綿は純綿ほど綺麗な鱗状の結晶は成長していなかった。これは建材中の種々の共存物質によって多硫化カルシウム処理による結晶成長が妨げられていると考えられる。
図 4.1 処理後のアスベスト（クリソタイル（左）とクロシドライト（右））の SEM 写真

図 4.2 処理前（左）と後（右）のセピオライト（トレモライト 2%含有）SEM 写真

### 5. アスベストの分解反応機構

図 5.1 に示すように、アスベスト処理液中の多硫化カルシウムがアスベスト繊維内に貫入し徐々に空気酸化されて亜硫酸イオンや硫酸イオン(1.70 Å)となり、それらは、多硫化カルシウム液中に含まれる S^{2-}(2.44 Å)や S よりもイオン半径が大きいので、アスベスト結晶が徐々に破壊すると考えられる。

## アスベストと処理液との反応

蛇紋石 → クリンタイル(Mg_{6}Si_{4}O_{10}(OH)_{8})

$$ \mathbf{CaS}_{x}+\mathbf{Ca(OH)}_{2}+\mathbf{Mg}_{6}\mathbf{Si}_{4}\mathbf{O}_{10}(\mathbf{OH})_{8} $$

$$ \longrightarrow\quad\mathsf{Ca_{6}Si_{4}O_{10}S_{4}\cdot CaS_{x}+MgS_{x}} $$

$$ \textcircled{>}\mathrm{Ca_{6}Si_{4}O_{10}(SO_{4})_{4}\cdot CaSO_{4}+MgSO_{4}} $$

$$ \text{金属置換と層間へのCaSの貫入と空気酸化による結晶構造の変化（粉末化）} $$ $ S^{2-} \longrightarrow SO_{4}^{2-} \rightarrow SO

図 5.1 アスベストの分解反応機構.
### 6. 無害化処理過程から発生する残渣の再資源化

### 6.1 本検討の概要

本研究で対象としている常温アスベスト分解工法の環境負荷、エミッションを最小化し，持続可能な処理技術として普及させるためには処理過程から排出される残渣（副産物）の有効利用技術を併せて開発することが重要となる。平成21年度は、①アスベスト分解処理済みの建設廃棄物（処理済固形物），②飛灰を用いた多硫化カルシウム溶液の製造過程から発生する余剰溶液（多硫化カルシウムを含む溶液）の再資源化可能性を検討することを目的として、それぞれの基本的特性に基づいて利用可能性について検討を行った $ ^{1)} $ 。平成22年度は、前年度の成果に基づいてより具体的な再資源化用途、工法の開発を目的として、①処理済固形物の粒状化処理による地盤材料としての利用、②飛灰を用いた多硫化カルシウム溶液の製造過程から発生する余剰溶液（多硫化カルシウムを含む溶液）の重金属不溶化特性の検討、を実施した $ ^{2)} $ 。

平成 23 年度は平成 22 年度に引き続き、石炭灰などの細粒分から構成される副産物材料の再資源化技術として適用される粒状化処理 $ ^{3)} $ の処理済固形物への適用性の検討を行っている。特に、セメントの配合条件、造粒時間を変えて造粒し粒度試験や粒子の破砕強度の測定を実施し、粒子特性の観点から適切な造粒条件を明らかにすることを目的とした。

## 6 ．2 配合と造粒時間が造粒物の粒度分布に及ぼす影響

#### 6.2.1 使用材料および実験方法

## (1) 处理济固形物

本研究で使用した試料は、クリソタイル（白石綿）を含有する資材を鋼球を用いて破砕をしながら多硫化カルシウムを含新用いて常温分解処理を行い、アスベスト含有量が検出限界（0.1%）以下となっていることを確認した処理物を使用した。

処理物の外観を図6.1，基本物性を表6.1にそれぞれ示す。重金属の溶出量、含有量の観点からはいずれも基準を満たすものであり、地盤材料としての適用が有害物質の含有・溶出の観点からは可能であると判断している。液性限界、塑性限界が高く水分保持性が高いことが特徴的であるが、図6.2の粒径加積曲線に示すとおり細粒分含有率が90.7%、かつ5μm以下の含有率が35%程度と破砕処理を実施している影響で、細粒分主体の構成となっていることが水分保持性が高い要因となっている。よって、脱水処理が困難であり、流出や乾燥状態では飛散のおそれがあるなど地盤材料としての利用が難しく、粒度の改善が求められる。

化学組成をみると、処理過程に用いる鋼球の影響により鉄分が多く含有している。多硫化カルシウム由来の硫黄が残留していることから環境条件によっては硫化水素の発生が懸
念される。また、本試料では見られないが、場合によっては建材に含まれる重金属の溶出可能性もある。これらの問題に対し、粒状化を行うことで、セメント固化によるハンドリングの改善や重金属の溶出抑制効果、pHをアルカリ側に維持することによる硫化水素の発生抑制効果 $ ^{4} $ が期待できる。

図 6.1 処理済固形物の外観

表 6.1 処理済固形物の基本物性

項目	单位	測定值
土粒子密度	g/cm³	2.75
初期含水比	%	220.6
粒度分布
砂分	%	9.3
細粒分	%	90.7
液性限界	%	174.5
塑性限界	%	130.1
pH	-	8.01
主要化学成分	Fe, Ca, S, Si等
土壤溶出量試験
鉛	mg/L	N.D.
カドミウム	mg/L	N.D.
ヒ素	mg/L	N.D.
セレン	mg/L	N.D.
六価クロム	mg/L	N.D.
土壤含有量試験
鉛	mg/kg	N.D.
カドミウム	mg/kg	68.4
ヒ素	mg/kg	15.1
セレン	mg/kg	51.5
六価クロム	mg/kg	65.5

N.D.は定量下限値未満であることを示す
図 6.2 処理済固形物の粒径加積曲線

## (2) 粒状化处理

湿式破砕処理した無害化処理物を $ 110^{\circ} $ C 条件で乾燥させ、団粒化している画分を粒径 2 mm 以下に調整した。その後、所定量の水を加えてソイルミキサーで 30 rpm の条件で 30 秒間攪拌した後、所定量の普通ポルトランドセメント（住友大阪セメント（株）製）を添加し回転ミル装置で攪拌することで粒状化を行った。本試料は前述したように保水性が高く、実際の処理過程において乾燥させることは想定しにくいが、適切な配合条件を同定するという観点から、一旦乾燥させた後、含水比を調整するという手順を採用した。実験条件を表 6.2 に示す。なお、表中における「造粒時間」は造粒を促進するために回転ミル装置で混合物を攪拌した時間として定義している。

表6.2 各ケースにおける実験条件

試料	配合(無害化処理物に対する質量比)(%)	造粒時間(時間)
水	セメント
A	70	10	12
B	80	10	12
C	90	10	6
D	90	10	12
E	90	10	24
F	90	20	12
G	100	10	12

## (3) 造粒物の粒度分布試験

造粒物は、水分、セメントの配合、セメント添加方法、造粒時間の影響によって、造粒物の粒径や造粒度が変化すると予想される。それぞれの条件下での粒度状態を把握し、造粒条件が粒径に及ぼす影響を評価するために、作製した造粒物を対象に土の粒度試験（JIS A 1024）に準じた粒度試験を行った。ただし、造粒によって団粒化した粒子の破砕は行わ
ず、見かけの粒度を測定している。

#### 6.2.2 実験結果とその考察

## (1) 造粒物の配合が粒度に及ぼす影響

作成した造粒物の外観を図6.3に示す。表6.2に示した造粒条件は予備試験によって概ね造粒が可能な条件から設定しているため、いずれのケースにおいても粒子の材料特性は異なるものの、造粒自体は実施することができた。

図 6.3 造粒物の外観（左：試料 B【水 80%・セメント 10%・12 時間造粒】，右：試料 D【水 90%・セメント 10%・12 時間造粒》）

図 6.4 に条件 A、B、D、G で作製した造粒物の粒度分布を示す。これらの条件は同じセメント添加量、造粒時間で水添加量を変化させたものである。いずれの条件においても平均粒径は mm オーダーとなっている。図 6.2 に示した処理前の状態と比較すると平均粒径が 2 オーダー程度大きくなっており、造粒処理がこれらの配合・条件で適切に行われていると判断できる。

水分量が造粒物の粒度分布に及ぼす影響を考察すると、水分量が70%、80%のケースでは平均粒径が1 mm前後で大きな違いが見られないが、90%、100%と増えるにつれ平均粒径がそれぞれ2.2 mm、9.7 mmと顕著に増加している。これは水添加量が多くなり、塑性指数に近い含水比状態になると粒子同士が相互に付着しやすく、造粒しやすい状態になるためである。なお、水添加量が110～130%の範囲においても試験を実施したが、造粒物が相互に付着して塊状になり、造粒が適切に行われなかった。水80%加えたケースでは均等係数が3.1であるのに対し100%加えたケースでは一部の造粒物の過度な団粒化の進行により均等係数も9.1と相対的に高い値を示し、均一度が低くなり、粒度幅の広い造粒物が作製されることが確認された。
図 6.4 水添加量が粒径に及ぼす影響

図 6.5 に条件 C、D、E、F で作製した造粒物の粒度分布を示す。水添加量 90%、造粒時間 12 時間でのセメント添加量が造粒物の粒径に及ぼす影響をみると、D（セメント添加量 10%）と F（同 20%）の平均粒径はそれぞれ 2.2 mm、2.1 mm と差異はみられなかった。これは、前述したとおり攪拌開始時の試料のコンシステンシーに影響を及ぼす水添加量が造粒物の粒径を支配し、セメント添加量の影響は比較的小さいためであるといえる。

図 6.5 セメント添加量が粒径に及ぼす影響

## (2) 造粒時間が粒度に及ぼす影響

図 6.5 に示した結果のうち、配合が同じで造粒時間が異なる C（造粒時間 6 時間）、D（同 12 時間）、E（同 24 時間）の結果を比較すると、造粒時間が 6 時間、12 時間、24 時間と長くなるにつれ平均粒径がそれぞれ 1.3 mm、2.2 mm、4.7 mm と増加する結果になった。また、24 時間造粒を行ったケースでは、均等係数が 25 と極めて高い値を示した。これは、造粒時間に応じて平均粒径が徐々に造粒が進行する一方で、長時間の造粒、水和反応の進行によって試料の含水比が低下すると、造粒時の摩擦による破砕も進行して細粒分が増加
し、結果として均等係数が大きくなったといえる。

### 6.3 セメントの添加方法・添加量が造粒物の強度に及ぼす影響

#### 6.3.1 使用材料および実験方法

## (1) 使用材料・粒状化处理

使用材料、および造粒方法については6.2で示した方法と同様の方法に準じた。ただし、セメントの添加量を10〜40%の範囲で変化させるとともに、水、およびセメント添加方法を以下に示す3つの方法を採用した。

Ⅰ：乾燥状態の処理物に水を添加し攪拌した後、セメントを粉体状で添加

II：セメントを水と混合しスラリー状にしたものを添加

III：総添加量の半量をスラリー添加・攪拌後、半量を粉体添加

本シリーズの実験条件を表6.3にまとめる。水添加量90%、セメント添加量20%、造粒時間を3時間に設定した場合の添加方法による造粒物の粒度分布への影響を図6.6に示す。いずれのセメント添加方法でも造粒物の平均粒径1.2～1.5 mm程度、均等係数3.0前後の均等な造粒物が作製された。よって、セメントの添加方法自体が造粒物の粒度分布に及ぼす影響はほとんどないと判断できる。

表 6.3 実験条件

試料
No.	添加率(%)	添加
方法	養生期間(日)
水	セメント
H	90	20	I	39
I	10	II	13
J	20	II	13
K	20	II	39
L	20	III	39
M	20	III	13
N	30	III	13
O	40	III	13
## (2) 单粒子强度试驗

造粒物は粒子自体が人工的に製造されるため、地盤材料として利用する場合その粒子の物理特性を把握することが重要である。本試験では圧縮試験装置を用いて粒子が破砕するときの荷重を計測し、単粒子破砕強度（＝破砕時荷重/粒径の2乗）で粒子強度を評価した

#### 6.3.2 実験結果とその考察

## (1) セメントの添加方法による影響

セメントの添加方法が異なる試料 H、K、L の粒径と破砕時荷重の関係を図 6.7 に示す。図中に示す破線は単粒子破砕強度に換算した値である。試料 H は他に比べ強度が小さく、特に粒径の小さい造粒物は非常に小さい値を示した。粒径が小さい造粒物は水分保持量が少なく、セメントの水和反応が促進されにくいこと、粉体添加により部分的に団粒化しセメントが均質に混合されないこと等が挙げられ、強度が低く造粒物の品質にばらつきが生じる点で。セメント全量を粉体添加する方法は問題があるといえる。

次に全量スラリー添加した試料 K と半量をスラリー添加した試料 L を比較すると、試料 L（添加方法 III）は造粒物の単粒子破碎強度が 1.0～2.0 MPa に分布しているが、試料 K（添加方法 II）は 2.0 MPa を超える造粒物も存在し、試料 L よりも粒子強度が高く分布している。

次に粒子強度をより詳細に調査する目的で、高い粒子強度が確認できた試料 K と L の 50 粒子ずつを対象に測定した破碎強度の分布を図 6.8 に示す。前述した通り、平均値は試料 K の方が高いものの、破碎強度 10% 値については 0.6～0.7 MPa 程度で大きな差異はない。よって、セメントをスラリー状態で添加することによって粒子強度の観点からは適切な造粒物が製造することができるといえる。

図 6.7 添加方法が造粒物の破碎時荷重に及ぼす影響
図 6.8 添加方法による造粒物破碎強度の分布（養生 39 日、セメント添加量 20%）

## (2) セメント添加量による影響

図 6.9 にセメント添加量、方法が異なる試料 I、J、M、N、O の粒径と破砕時荷重の関係を示す。いずれも養生 13 日後の測定結果である。

セメント添加方法 II、養生日数 13 日で、セメント添加量が 10% と 20% で異なる試料 I と J の粒子強度を比較すると、I の粒子強度は主に 0.5～1.0 MPa に分布しているが、J は 1.0～2.0 MPa に分布しており、セメント添加量 10% と 20% で粒子強度の発現に顕著な差異が出ることがわかる。一方で、セメント添加量 20、30、40% で異なる M、N、O を比較すると大きな相違は見られない。これは、加えた水量との関係からセメント添加量 20% で十分な水和硬化反応が生じ、これ以上の添加は粒子強度の改善に効果的ではないといえる。これらのことから、本固形物に対する造粒時の適切なセメント添加量は 20% であるといえる。

図 6.9 セメント添加量が造粒物の破砕時荷重に及ぼす影響

## (3) 水浸による影響

造粒物の適切な利用環境と耐久性を評価することを目的に、試料 J を対象に水浸養生を
行い、水浸期間が破砕時荷重に及ぼす影響を評価した。試験結果を図6.10に示す。

水浸によって明確な粒子強度の低下傾向が確認され、10日間の水浸によって、破砕強度が0.5～1.0 MPa程度にまで低下しており、低下率は25～75％に達している。これは、造粒対象となる処理済固形物が細粒分で構成されていることから造粒物自体の吸水率が87％と非常に高い値となっており、水の吸収によって軟化したためである。このような強度低下傾向に加え、本材料は硫黄を高い濃度で含有していることから、硫化水素の発生抑制の観点からも水浸状況での利用は避けることが望ましいといえる。

図 6.10 水浸が造粒物の破砕時荷重に及ぼす影響

### 6.4 本章のまとめ

本章では、アスベスト無害化処理済みの建設廃棄物（処理済固形物）の建設資材，地盤材料としての再資源化可能性を検討することを目的として、固形物の粒状化処理物の基本的特性の評価を行った。特に、水やセメントの配合条件、造粒時間を変えて粒状化処理を行い、粒度分布や単粒子破砕強度の観点から適切な造粒条件を明らかにすることを目的とした。得られた結果を以下にまとめる。

1) 処理済固形物の用途開発として、セメント・水と混合し粒状化処理を行い、造粒物の粒子強度及び溶出挙動を評価することで、地盤材料としての利用可能性を検討した。無害化処理物は細粒分を多く含んでおり、ハンドリングが難しい。また処理過程で用いる硫黄分が残留しており、硫化水素の発生や、セメント固化の抑制等が懸念される。無害化処理物にセメント10%以上、塑性限界よりやや低い程度の水を混合して造粒することで、平均粒径数mm程度の造粒物が製造できることが確認された。

2) 湿润状態の処理物にセメントを粉体混合する造粒方法においては、水添加量が増加すると処理物のコンシステンシー特性が変化し、造粒物の平均粒径が大きくなる傾向が確認された。一方、長時間の造粒を実施すると造粒物の破砕も並行して進行することから、均等係数が大きくなる。
3) 造粒処理においてセメントをスラリー添加することで、造粒物の平均的な単粒子強度が大きく改善しうる。セメント添加量を大きくしたケースの強度改善状況を評価した結果、セメント添加量は20％が適切であることが示された。

4) 造粒時の粒径調整の可能性、強度の発現状況を踏まえると、造粒を行う条件は、水添加量90%、セメント添加量20%（スラリー状態での添加）、造粒時間3～12時間が適切な方法である

5) 造粒物を最大10日間連続的に水浸することによって、破砕強度が0.5～1.0 MPa程度の値に低下することが確認された。長期の水浸による強度や耐久性への影響、および配合の再検討による吸水性の低下が課題として挙げられる。

6) 造粒物からの六価クロムの溶出量自体も基準値以下であった。造粒物の pH は硫化水素の発生しにくい pH=9 以上であったことから、硫化水素の発生ポテンシャルも低下することが期待される。

## 【参考文献】

1) 乾徹・岡本和大・勝見 武・守安弘周・服部朋寛（2010）：建設廃棄物系焼却灰の処理過程から発生した二次副産物の有効利用，第45回地盤工学研究発表会平成22年度発表講演集，地盤工学会，pp.2005-2006.

2) 田端正明・勝見 武・乾 徹・庄野章文・納富啓一・大塚義一 (2011): 常温処理済アスベストの安全・安定化に関する研究 (K22096), 平成 22 年度循環型社会形成推進科学研究費補助金報告書, pp.35-45.

3) 吉本憲正・兵動正幸・中田幸男・村田秀一・本郷孝・大中 昭 (2005)：地盤材料としての造粒石炭灰の粒子特性，材料，Vol. 54，No. 11，pp.1111-1116.

4) 例えば，遠藤和人・中川美加子・肴倉宏史・井上雄三・井真宏・杉原元一（2010）：廃石膏・石灰系地盤改良における硫化水素ガス発生ポテンシャル試験に関する考察，第9回地盤改良シンポジウム論文集，日本材料学会, pp.181-184.

### 6.5 加压成型品の性能実験

アスベストの無害化処理生成物の上記造粒化による再資源化に加えて、加圧成型による再資源化を目的として、加圧成型装置による成型実験を実施して土木建材として用途の可能性を検討した。尚、配合は成果物に消石灰を0％・10％添加する成型体を作成した。
加压成型装置

製作供試体

加压成型条件

加压 600 kgf/cm $ ^{2} $

加压時間 30sec

含水率 6 %

成型寸法 50 mm × 50 mm×25mm

消石灰添加量 0% 及び 10%（重量比）

4 - i) 1 軸压縮強度試驗

圧縮試験機

供試体部分拡大

## 1 軸圧縮強度試験

消石灰 10% 添加试料

供試体番号	質量(g)	B1(mm)	B2(mm)	H(mm)	荷重(g)	強度(N/mm²)
1	41.4	23.8	24.2	49.8	606	10.3
2	43.6	25.0	25.0	49.9	641	10.2
3	44.6	25.3	25.2	49.9	460	7.1
平均	-	-	-	-	-	9.2

消石灰無添加試料

供試体番号	質量(g)	B1(mm)	B2(mm)	H(mm)	荷重(g)	強度(N/mm²)
1	37.6	22.3	25.1	50.0	348	6.1
2	34.9	22.1	23.9	50.0	330	6.1
3	36.9	22.6	24.8	50.1	370	6.5
平均	-	-	-	-	-	6.2

1 軸圧縮強度試験による破壊状況

消石灰添加试料

無添加試料

## 4 - ii) 吸水率試驗

消石灰 10% 添加试料

試料番号	吸水後重量（g）	乾燥重量（g）	吸水率（%）
1	51.3	37.7	36.1
2	50.2	37.2	34.9
平均	—	—	35.5

消石灰無添加試料

試料番号	吸水後重量（g）	乾燥重量（g）	吸水率（%）
1	48.2	33.5	43.9
2	47.9	33.8	41.7
平均	—	—	42.8

消石灰添加试料

無添加試料