説明

アスベストの無害化処理方法

【課題】アスベストの無害化の処理効率が低下しにくいアスベストの無害化処理方法を提供する。
【解決手段】アスベスト含有製品の端材1にマイクロ波を照射することによって、前記端材1中のアスベストを無害化するアスベストの無害化処理方法に関する。複数の前記アスベスト含有製品を積載した状態でマイクロ波を所定条件で照射することによって、積載状態の前記アスベスト含有製品中のアスベストを無害化可能な積載厚さを求め、複数の前記端材1を前記積載厚さと同等以下の厚さに積み重ね、積み重ねた状態の前記端材1に前記所定条件でマイクロ波を照射することにより前記端材1中のアスベストを無害化する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、建材等の端材に含まれているアスベストを無害化する方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来より、建材等のアスベスト含有製品に含まれている有害なアスベスト(石綿)を無害化するにあたっては、アスベスト含有製品を加熱することが行われている。すなわち、アスベスト含有製品を850℃以上の温度に加熱することにより、針状結晶のアスベストを変性して分解し、無害化するのである。アスベスト含有製品を加熱するにあたっては、マイクロ波の照射による高周波電磁誘導加熱が用いられている(例えば、特許文献1、2参照)。また、無害化処理の効率を向上させるために、複数のアスベスト含有製品を積載した状態で処理に供するようにしている。この場合、マイクロ波の発射位置から遠い位置に積載されたアスベスト含有製品も確実に無害化処理が行えるように、所定数以上のアスベスト含有製品を積載しないように管理している。
【0003】
上記のような無害化処理が必要なアスベスト含有製品は、リフォーム物件や解体物件から屋根材等を回収することにより発生するが、必ずしも当初の製品サイズで回収できるものではなく、割れたりして製品サイズよりも小さな端材として回収されることがある。そして、このような端材も上記と同様にマイクロ波の照射によるアスベストの無害化処理が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2010−149080号公報
【特許文献2】特開2010−167332号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、端材をアスベスト含有製品の場合と同様にして無害化処理する場合は、多数の端材をパズル状に組み合わせてアスベスト含有製品と同様の積載状態にするのが難しく手間もかかるため、処理効率が低くなりやすいという問題があった。そこで、一定重量の端材を集めて無害化処理に供するようにすると、マイクロ波の発射位置から遠い位置にある端材が加熱されにくくなり、十分な無害化処理が行いにくかった。
【0006】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、アスベストの無害化処理を十分に効率よく行うことができるアスベストの無害化処理方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係るアスベストの無害化処理方法は、アスベスト含有製品の端材にマイクロ波を照射することによって、前記端材中のアスベストを無害化するアスベストの無害化処理方法であって、複数の前記アスベスト含有製品を積載した状態でマイクロ波を所定条件で照射することによって、積載状態の前記アスベスト含有製品中のアスベストを無害化可能な積載厚さを求め、複数の前記端材を前記積載厚さと同等以下の厚さに積み重ね、積み重ねた状態の前記端材に前記所定条件でマイクロ波を照射することにより前記端材中のアスベストを無害化することを特徴とするものである。
【0008】
前記アスベストの無害化処理方法にあっては、炭化珪素からなる保持枠体の内側に前記端材を配置することが好ましい。
【0009】
前記アスベストの無害化処理方法にあっては、前記保持枠体の高さを前記積載厚さと略同等とすることが好ましい。
【発明の効果】
【0010】
本発明は、アスベストの無害化処理を十分に効率よく行うことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の実施の形態の一例を示す概略の断面図である。
【図2】同上の端材を配置した状態を示し、(a)乃至(c)は概略の平面図である。
【図3】同上の実施例及び比較例のX線回折の結果を示すグラフである。
【図4】アスベスト含有製品のアスベストの無害化処理の工程を示す概略の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明を実施するための形態を説明する。
【0013】
アスベスト含有製品1aとしてはアスベストを含有するものであれば何でもよく、例えば、リフォーム物件や解体物件などの既存の建物から回収した屋根材や壁材などの建材の廃材などを挙げることができる。より具体的には、アスベストとセメントとを含有するアスベスト含有セメント系板材をアスベスト含有製品1aとして例示することができる。また、端材1は、既存の建物から回収したアスベスト含有製品1aの破片等である。この端材1は回収時に割れたりして、アスベスト含有製品1aの当初の製品サイズよりも小さくなっている。端材1の大きさや厚みは特に限定されない。
【0014】
図1にアスベスト含有製品1aや端材1に含まれているアスベストを無害化処理するための加熱炉2を示す。この加熱炉2は一端に入口、他端に出口を設けた細長いトンネル炉である。入口から加熱炉2内に導入されたアスベスト含有製品1aや端材1は板状の搬送保持具3に保持された状態でコンベアなどの搬送装置の上で一定速度で送られ、加熱炉2内を通過した後に、出口から送り出される。
【0015】
加熱炉2の好ましい例として、ローラーハースキルン2aが挙げられる。ローラーハースキルン2aは加熱対象物を搬送装置であるローラーコンベア5で搬送しながら加熱する。このローラーハースキルン2aでは、必要に応じてその内部を複数の加熱ゾーンに分けて各加熱ゾーンごとに加熱条件を変更することができ、アスベスト含有製品1aや端材1を炉内で連続的に搬送しながら順次予熱、加熱、冷却することが容易であるため、アスベスト含有製品1aや端材1を効率よく加熱処理することができる。
【0016】
この加熱炉2には、アスベスト含有製品1aや端材1を加熱する手段として、マイクロ波発振器6が設けられている。このため、マイクロ波発振器6から発振されるマイクロ波(高周波)によって、アスベスト含有製品1aや端材1を高周波誘電加熱することができ、アスベスト含有製品1a自体や端材1自体を発熱させて、アスベスト含有製品1aや端材1を内部から加熱することができる。マイクロ波の周波数は特に限定されるものではないが、日本国の電波法で許可されている915MHz帯、2.45GHz帯が好ましい。
【0017】
また、アスベスト含有製品1aや端材1を加熱する手段として、マイクロ波発振器6と共に外部加熱手段7が併設されていてもよい。外部加熱手段7は、それ自体が熱を放出して加熱炉2内の雰囲気を加熱することで、マイクロ波の照射により加熱されたアスベスト含有製品1aや端材1からの熱放散を抑制する。これにより端材1の加熱効率が更に向上する。この外部加熱手段7の例としては、電気ヒータ7aが挙げられる。
【0018】
搬送保持具3は、加熱炉2内と同じ条件でマイクロ波の照射を受けた場合に、処理対象であるアスベスト含有製品1aや端材1中のアスベストの変性温度までの昇温速度が、前記アスベスト含有製品1aや端材1と同等以上であることが好ましい。すなわち、アスベスト含有製品1aや端材1を保持しない搬送保持具3が加熱炉2内と同じ条件でマイクロ波の照射を受けた場合にこの搬送保持具3が室温からアスベストの変性温度まで到達するために要する時間が、搬送保持具3に保持されていないアスベスト含有製品1aや端材1が前記条件でマイクロ波の照射を受けた場合にこのアスベスト含有製品1aや端材1がアスベストの変性温度まで到達するために要する時間よりも短くなるようにするのが好ましい。ここで、アスベストの変性温度は、アスベストの示差熱分析において、アスベストの結晶変態に伴う発熱ピークが現れる温度をいう。例えばアスベストの一種であるクリソタイルは、加熱時の示差熱分析において、700℃付近に脱水による吸熱ピークが生じた後、820℃付近に結晶変態に伴う発熱ピークが現れることが知られている。搬送保持具3の材質は、加熱炉2におけるマイクロ波の照射条件及びアスベスト含有製品1aや端材1の昇温速度に応じ、搬送保持具3の昇温速度が上記のような条件を満たす材質から適宜選択される。具体的には、炭化珪素(SiC)などを用いて搬送保持具3を形成することができる。
【0019】
搬送保持具3の上面には保持枠体4を設けられるのが好ましい。保持枠体4は平面視で四角枠状に形成することができる。また、保持枠体4は搬送保持具3と同様に、マイクロ波を吸収する材質で形成することができ、炭化珪素(SiC)などを用いて形成することができる。搬送保持具3と同様にマイクロ波を吸収する同材質の保持枠体4を用いることで端材1の温度上昇を妨げず、効率よく加熱できるものである。そして、端材1は保持枠体4の内側で搬送保持具3の上面に載置されて加熱炉2に供される。このように保持枠体4を設置することで、多数枚の端材1を搬送保持具3の上面に積み重ねて載置しても落下することが少なくなるものである。また、多数枚の端材1をパズル状に整然とセットして搬送保持具3の上面に積み重ねる必要がなくなり、端材1の設置時間の短縮が可能となり、無害化処理の効率化を図ることができる。
【0020】
そして、上記の加熱炉2を用いて端材1の無害化処理を行うにあたっては、以下のようにする。
【0021】
まず、図4に示すように、複数のアスベスト含有製品1aを積載した状態でマイクロ波を所定条件で照射することによって、積載状態の全てのアスベスト含有製品1a中のアスベストを無害化可能な積載厚さを求める。すなわち、搬送保持具3の上に複数のアスベスト含有製品1aを複数段積み上げて保持し、更に最上段のアスベスト含有製品1aの上に錘8を重ねて載置する。このアスベスト含有製品1aを保持具3に保持された状態のまま、加熱炉2の入口から加熱炉2内に供給する。
【0022】
加熱炉2に供給されたアスベスト含有製品1aはマイクロ波発振器6からのマイクロ波の照射を受けて、アスベストの変性温度以上の温度まで加熱される。例えばアスベストが変性温度820℃のクリソタイルの場合は820℃以上の温度まで加熱される。アスベストの変性が確実に行われるようにするためには、加熱温度(加熱炉2に外部加熱手段7が併設されている場合は外部加熱手段7による炉内の最高雰囲気温度)は変性温度よりも充分に高い温度であることが好ましく、このためクリソタイルの場合には例えば加熱温度を850℃とすることが好ましい。また、加熱炉2内の雰囲気は外部加熱手段7で加熱されている。このようにアスベスト含有製品1aをマイクロ波発振器6から照射されるマイクロ波で内部から加熱すると共に、加熱炉2内の雰囲気を外部加熱手段7で加熱しておくことでアスベスト含有製品1aからの熱の放散を抑制し、アスベスト含有製品1aを内部と外部の温度差が大きくならないように均一に加熱することができる。
【0023】
また、マイクロ波の照射を受けた際の搬送保持具3と錘8のアスベストの変性温度までの昇温速度が、アスベスト含有製品1aと同等以上であるため、アスベスト含有製品1aから搬送保持具3並びに錘8へ熱が移動しにくくなり、このためアスベスト含有製品1aが高い加熱効率でアスベストの変性温度まで加熱される。また、錘8によってアスベスト含有製品1aの熱変形によるアスベスト含有製品1a同士の間の隙間の発生が抑制され、アスベスト含有製品1a間の加熱むらが更に抑制されてアスベスト含有製品1aの加熱効率が更に向上する。
【0024】
加熱炉2内でアスベスト含有製品1aがアスベストの変性温度以上に達すると、アスベストの結晶が変性し、無害化される。このように加熱炉2内でアスベストの無害化がなされたアスベスト含有製品1aが、加熱炉2の出口から送り出されるものである。
【0025】
このようにしてアスベスト含有製品1a中に含まれるアスベストが完全に無害化処理するために必要なアスベスト含有製品1aの積載厚さ(積載高さ)を求める。
【0026】
このようにして、アスベスト含有製品1aの積載厚さを求めた後、この積載厚さに基づいて端材1の無害化処理を行う。
【0027】
すなわち、まず、保持枠体4の内側において、搬送保持具3の上に一つ又は複数個の端材1を積み重ねて載置する。このとき、積み重ねられた端材1の厚さ(高さ)は、上記のアスベスト含有製品1aの積載厚さと同等以下にするものである。この積載厚さ以下に端材1を積み重ねることによって、積み重ねられた端材1の全体が十分に加熱されて無害化処理が効率よく行えるものである。このように積み重ねられた端材1の総厚さを基準として制限をかけると安定した無害化処理が可能となる。重量基準の場合では製品サイズのアスベスト含有製品1aの無害化可能枚数と同重量以下の場合でも端材1のサイズ(隙間)の影響で無害化できない場合がある。一方、厚さ基準の場合は、製品サイズのアスベスト含有製品1aの処理時の無害化可能枚数と同じ厚さ以下で、端材1のサイズ(隙間)の影響はほとんどなく無害化できる。
【0028】
保持枠体4の高さは、無害化処理時に積み重ねられる端材1の積み重ね厚み(すなわち、積載厚み)と略同等にすることができる。これにより、保持枠体4の高さを目安にして端材1を所定の厚み(積載厚さ)にまで積み重ねやすくなり、作業効率を向上させることができると共に過剰な端材1が一度に無害化処理されることが無くなって、確実な無害化処理を行うことが可能となる。
【0029】
次に、搬送保持具3に保持された状態の端材1を、加熱炉2の入口から加熱炉2内に供給する。これにより、搬送保持具3によって加熱炉2内での端材1の搬送性を確保すると共に、加熱炉2内で端材1が仮に熱変形するなどして破砕されても端材1が加熱炉2内の搬送経路から脱落することを防ぐことができる。また、搬送保持具3に複数の端材1を同時に保持して加熱処理することができる。
【0030】
加熱炉2に供給された端材1はアスベスト含有製品1aの場合と同じ所定条件(加熱条件)となるように、マイクロ波発振器6からのマイクロ波の照射を受けて、アスベストの変性温度以上の温度まで加熱される。例えばアスベストが変性温度820℃のクリソタイルの場合は820℃以上の温度まで加熱される。アスベストの変性が確実に行われるようにするためには、加熱温度(加熱炉2に外部加熱手段7が併設されている場合は外部加熱手段7による炉内の最高雰囲気温度)は変性温度よりも充分に高い温度であることが好ましく、このためクリソタイルの場合には例えば加熱温度を850℃とすることが好ましい。また、加熱炉2内の雰囲気は外部加熱手段7で加熱されている。このように端材1をマイクロ波発振器6から照射されるマイクロ波で内部から加熱すると共に、加熱炉2内の雰囲気を外部加熱手段7で加熱しておくことで端材1からの熱の放散を抑制し、端材1を内部と外部の温度差が大きくならないように均一に加熱することができる。
【0031】
加熱炉2内で端材1がアスベストの変性温度以上に達すると、アスベストの結晶が変性し、無害化される。このように加熱炉2内でアスベストの無害化がなされた端材1が、加熱炉2の出口から送り出されるものである。
【実施例】
【0032】
以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。
【0033】
(実施例1)
アスベスト含有製品1aとして、住宅屋根用化粧石綿スレート(カラーベスト:平面視寸法414×910mm、厚み6mm、熱伝導率1.2kJ/mh℃(0.3kcal/mh℃)、クリソタイル含有量14質量%、アスベスト変性温度820℃)を用いた。また、搬送保持具3として、炭化ケイ素製の板材を用いた。搬送保持具3の平面視寸法は500mm×1000mm、厚みは12mm、重量は15kgである。この搬送保持具3の上にアスベスト含有製品1aを8枚重ね、最上段のアスベスト含有製品1aの上に炭化ケイ素製の二つの錘8を重ねた。各錘8の平面視寸法は約250mm×150mm、厚みは12mm、重量は1.3kgである。
【0034】
図4に示すように、加熱炉2として一端に入口、他端に出口を設けた全長12.6mのローラーハースキルン2aを用いた。この加熱炉2内には、マイクロ波発振器6を設けると共に、外部加熱手段7として電気ヒータ7aを併設した。搬送保持具3に保持されたアスベスト含有製品1aを入口から加熱炉2内に供給し、ローラーコンベア5によって搬送保持具3を移動させながら、電気ヒータ7aを作動させ最高雰囲気温度を1000℃とすると共にマイクロ波発振器6から周波数2.45GHzのマイクロ波を30kWの出力で照射することで、20分間の加熱処理をした。そして、処理後のアスベスト含有製品1aを出口から取り出し、アスベスト含有製品1aの積載芯部(8枚積載の場合は下から4段目に重ねられていたアスベスト含有製品1aの中心部)についてX線回折測定をおこなった。
【0035】
その結果、アスベスト含有製品1a中のアスベストはほとんど分解されて無害化されていた。従って、アスベスト含有製品1aの無害化可能な積載厚みは48mm(厚さ6mmの8枚)とした。
【0036】
次に、上記アスベスト含有製品1aと同質の端材1の無害化処理を行った。この端材1は一辺が約30cmで厚み約6mmの四角板状に形成されている。
【0037】
加熱炉2としては上記と同様のものを用いた。また、搬送保持具3及び保持枠体4は炭化珪素で形成されたものを用いた。搬送保持具3は上記と同様である。保持枠体4は外寸法が470mm×920mm、内寸法が450mm×900mmで、高さが48mmの四角枠状に形成されている。
【0038】
そして、図2(a)に示すように、保持枠体4の内側において、搬送保持具3の上面に複数枚の端材1を積み重ねて載置した。端材1が最も多く積み重ねられた位置の厚みは48mm(アスベスト含有製品1aの8枚重ね合わせに相当、総重量14.5kg)であった。次に、図1に示すように、搬送保持具3に保持された端材1を入口から加熱炉2内に供給し、ローラーコンベア5によって搬送保持具3を移動させながら、電気ヒータ7aを作動させ、最高雰囲気温度を1000℃とすると共にマイクロ波発振器6から周波数2.45GHzのマイクロ波を30kWの出力で照射することで、20分間の加熱処理をした。この端材1の無害化のための加熱条件は、上記アスベスト含有製品1aの無害化のための加熱条件と同じである。
【0039】
(実施例2)
一辺が約15cmの四角形状の端材1を用いた以外は実施例1と同様にした(総重量15.7kg)。搬送保持具3への端材1の積載状態を図2(b)に示す。
【0040】
(実施例3)
一辺が約2cmの四角形状の端材1を用いた以外は実施例1と同様にした(総重量14.1kg)。搬送保持具3への端材1の積載状態を図2(c)に示す。端材1を保持枠体4内に積み重ねるが、小さい端材1の零れ落ち防止で保持枠体4の高さを80mmの四角枠状に形成されたものを使用した。高さ48mmのところに印をつけ高さ制限の目安とした。
【0041】
(比較例1)
端材1が最も多く積み重ねられた位置の厚みを60mm(アスベスト含有製品1aの10枚重ね合わせに相当、総重量18.6kg)にした以外は、実施例1と同様にした。
【0042】
上記の実施例1〜3及び比較例1について、X線回折測定により、アスベストを検出した。結果を表1及び図3に示す。
【0043】
【表1】

【0044】
図3から明らかなように、比較例では、2θ=12°の位置にピークが存在し、アスベストが検出されたのに対して、実施例1〜3では同位置にピークが検出されなかった。従って、実施例1〜3ではアスベストが分解されて無害化されているのに対して、比較例1ではアスベストの分解が不十分で無害化の程度が低いと考えられる。
【0045】
尚、実施例1に記載の屋根材(アスベスト含有製品1a)のサイズで、上記と同様の無害化処理した場合は、屋根材を10枚以上積み重ねて積載するとX線回折で石綿(クリソタイル)のピークが検出されることがわかっている。いいかえれば、9枚以下の積載であれば、未検出となる。この9枚積載時の重量は約24kgで高さは約54mmとなる。重量基準で考えると実施例1〜3と比較例1のすべてが24kg以下なので、石綿未検出となるはずだが、比較例1は検出されている。これは端材1のサイズが約30cmと大きく、端材1間に隙間ができた影響と思われる。端材1を重量基準で投入すると、このようなケースが発生し、端材1の無害化処理の管理には不向きだということがわかる。一方、厚さ(高さ)基準で考えると実施例1〜3は8枚積載時相当(約48mm)でいずれも未検出となっている。10枚積載相当(約60mm)である比較例1は石綿が検出されている。アスベスト含有製品1aのサイズでの処理時の無害化可能枚数と同じ高さ以下の場合は実施例1〜3の端材1のサイズ(隙間)の影響はなく無害化できているが、無害化処理可能枚数(積載厚み)を超えると比較例1は石綿が検出されている。従って、厚さ基準で制限をかける端材1の無害化処理の管理の方が安定した無害化処理が可能となる。
【符号の説明】
【0046】
1 端材
4 保持枠体


【特許請求の範囲】
【請求項1】
アスベスト含有製品の端材にマイクロ波を照射することによって、前記端材中のアスベストを無害化するアスベストの無害化処理方法であって、複数の前記アスベスト含有製品を積載した状態でマイクロ波を所定条件で照射することによって、積載状態の前記アスベスト含有製品中のアスベストを無害化可能な積載厚さを求め、複数の前記端材を前記積載厚さと同等以下の厚さに積み重ね、積み重ねた状態の前記端材に前記所定条件でマイクロ波を照射することにより前記端材中のアスベストを無害化することを特徴とするアスベストの無害化処理方法。
【請求項2】
炭化珪素からなる保持枠体の内側に前記端材を配置することを特徴とする請求項1に記載のアスベストの無害化処理方法。
【請求項3】
前記保持枠体の高さを前記積載厚みと略同等とすることを特徴とする請求項2に記載のアスベストの無害化処理方法。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2013−22576(P2013−22576A)
【公開日】平成25年2月4日(2013.2.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−162868(P2011−162868)
【出願日】平成23年7月26日(2011.7.26)
【出願人】(503367376)ケイミュー株式会社 (467)
【Fターム(参考)】