アスベストの無害化処理法
【課題】セメント硬化体が爆裂することを防ぎつつ、セメント硬化体を短時間で加熱して含有されるアスベストを変性することができるアスベストの無害化処理方法を提供する。
【解決手段】セメント硬化体を外部から加熱する外部加熱手段と、セメント硬化体を内部から加熱する内部加熱手段とを併用してセメント硬化体を加熱することによって、セメント硬化体中に含有されるアスベストを変性して無害化処理する。そして、セメント硬化体中の結晶水を飛散させる加熱を行なう第１加熱工程と、セメント硬化体の内部の温度を表面の温度にまで高めるように加熱を行なう第２加熱工程と、セメント硬化体中のアスベストを変性させる温度で加熱を行なう第３加熱工程により、セメント硬化体を段階的に加熱処理する。
【解決手段】セメント硬化体を外部から加熱する外部加熱手段と、セメント硬化体を内部から加熱する内部加熱手段とを併用してセメント硬化体を加熱することによって、セメント硬化体中に含有されるアスベストを変性して無害化処理する。そして、セメント硬化体中の結晶水を飛散させる加熱を行なう第１加熱工程と、セメント硬化体の内部の温度を表面の温度にまで高めるように加熱を行なう第２加熱工程と、セメント硬化体中のアスベストを変性させる温度で加熱を行なう第３加熱工程により、セメント硬化体を段階的に加熱処理する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメント硬化体に含有されるアスベストを無害化する処理法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アスベスト（石綿）は、耐熱性、耐火性、耐薬品性、耐腐食性等において高い特性を有するために、建築資材や断熱材などにおいて古くから使用されている。建築資材としては、石綿スレート、石綿セメント板、石綿セメントサイディングなど、アスベスト含有セメント硬化体が代表的なものである。
【０００３】
しかし、アスベストは、人体の呼吸器官に侵入すると中皮腫や肺ガン等を引き起こす原因物質と考えられるようになっており、被害者が多発していることが社会問題となっている。このため、アスベスト含有セメント硬化体を新規に製造することが規制されているのは勿論であるが、既存建築物に施工されているアスベスト含有セメント硬化体の廃棄が大きな問題になっている。すなわち、既存建築物から回収したアスベスト含有セメント硬化体を廃棄する際に、アスベストが飛散すると、この飛散したアスベストで二次的な被害が発生することになる。
【０００４】
そこで、アスベストを無害化処理することが種々検討されている。アスベストは針状結晶を有するものであり、このような針状結晶という性状によって、呼吸器官に中皮種や肺ガン等を引き起すものであるが、アスベストを高温に加熱すると、針状結晶が熱変性して分解され、アスベストを無害な状態にすることができることが知られている（特許文献１，２等参照）。
【０００５】
そして石綿スレートや石綿セメント板などのセメント硬化体の場合は、セメント硬化体を加熱して含有されるアスベストが熱変性する温度以上に昇温させることによって、セメント硬化体中のアスベストを無害化することができるものであり、アスベストを無害化したこのセメント硬化体は安全に処分することができるものである。
【０００６】
ここで、上記の特許文献１や特許文献２では、アスベストを高温炉床や電気炉を用いて加熱することによって、無害化処理をするようにしており、セメント硬化体をこれらの加熱手段で加熱することによって、セメント硬化体に含有されるアスベストを無害化処理することが可能である。
【０００７】
しかし、アスベスト含有セメント硬化体において、アスベスト自体が高い断熱性を有する他に、セメント硬化体中のセメントマトリクスや充填材も熱伝導が小さい材料である。例えばアスベスト含有セメント硬化体からなる屋根材の場合、熱伝導率は０．２〜０．３ｋｃａｌ/ｍｈ℃程度と小さい。このため、高温炉床や電気炉のようにセメント硬化体を外部から加熱する場合には、セメント硬化体の表面や端部の昇温速度は速いが、内部の昇温速度は遅く、外部と内部との間の温度差が大きくなって、セメント硬化体の内部まで高温に加熱するには長い加熱時間が必要になる。特に石綿スレートや石綿セメント板などのセメント硬化体の場合には、複数枚を積み重ねて加熱処理することによって、無害化処理の効率を高めるようにするのが一般的であるが、中央部に重ねたセメント硬化体にまで熱が伝わるのに時間がかかり、加熱時間がより長くなる。
【０００８】
またこのようにセメント硬化体の外部と内部の間で温度ばらつきが生じると、セメント硬化体が変形して破損に繋がることがあり、この破損の際にセメント硬化体に含有されるアスベストが飛散するおそれがある。
【０００９】
そこで、特許文献３では、アスベスト含有物にマイクロ波を照射して、内部から自己発熱させることによって、アスベストを短時間の加熱で変性して無害化処理をすることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平３−６０７８９号公報
【特許文献２】特開平７−１７１５３６号公報
【特許文献３】ＷＯ２００７／０３４８１６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従って、特許文献３の記載方法に従って、アスベスト含有セメント硬化体にマイクロ波を照射して、セメント硬化体を内部から加熱すると、セメント硬化体が熱伝導の小さい材料で形成されているにもかかわらず、セメント硬化体を短時間で加熱することができるものであり、またセメント硬化体の外部と内部との間での温度のばらつきが大きくなることを防ぐことができるものである。
【００１２】
しかし、セメント硬化体には結露、気中水分、雨水等外部から取り込まれた水や反応の余剰水をさす自由水や、セメント成分の化合物や骨材の化合物に結合された結晶水が含有されているものであり、マイクロ波照射のような内部から加熱する内部加熱手段を用いる場合、セメント硬化体が内部から加熱されると、セメント硬化体の内部に含まれる自由水及び結晶水が気化し、この気化した自由水及び結晶水がセメント硬化体の内部で膨張して、セメント硬化体が爆裂するおそれがある。そしてこのようにセメント硬化体が爆裂するとセメント硬化体に含有されているアスベストが飛散する危険がある。
【００１３】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、セメント硬化体が爆裂することを防ぎつつ、セメント硬化体を短時間で加熱して含有されるアスベストを変性する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】
【００１４】
本発明に係るアスベストの無害化処理方法は、セメント硬化体を外部から加熱する外部加熱手段と、セメント硬化体を内部から加熱する内部加熱手段とを併用してセメント硬化体を加熱することによって、セメント硬化体中に含有されるアスベストを変性して無害化処理するにあたって、セメント硬化体中の自由水及び結晶水を飛散させる加熱を行なう第１加熱工程と、セメント硬化体の内部の温度を表面の温度にまで高めるように加熱を行なう第２加熱工程と、セメント硬化体中のアスベストを変性させる温度で加熱を行なう第３加熱工程により、セメント硬化体を段階的に加熱処理することを特徴とするものである。
【００１５】
このように、外部加熱手段と内部加熱手段とを併用することによって、セメント硬化体を外部からと内部からと同時に加熱して、外部と内部との温度差が生じることなく迅速にセメント硬化体を加熱処理することができ、短時間の処理でセメント硬化体に含有されるアスベストを変性して無害化することができるものである。そしてまず第１加熱工程でセメント硬化体中の自由水及び結晶水を徐々に飛散させることによって、セメント硬化体に爆裂や大きな変形、破損が生じることを防ぐことができ、また第２加熱工程では自由水及び結晶水が除去されたセメント硬化体の内部を効率良く表面の温度まで迅速に温度上昇させることができ、さらに第３加熱工程でセメント硬化体の加熱温度を高温に維持して、含有されるアスベストを変性して無害化することができるものである。
【００１６】
また本発明において、上記の第１加熱工程では、セメント硬化体の温度が６５０〜７５０℃になるまで昇温させ、上記の第２加熱工程では、セメント硬化体の内部の温度を表面の温度にまで高めるように昇温させ、上記の第３加熱工程では、セメント硬化体の温度を８５０℃以上に保持するようにしたことを特徴とするものである。
【００１７】
第１加熱工程でセメント硬化体を上記の温度になるまで昇温させることによって、セメント硬化体内の自由水及び結晶水をほぼ飛散させることができるものであり、また第２加熱工程では結晶水が除去されたセメント硬化体の内部を効率良く加熱してセメント硬化体を上記の温度にまで迅速に昇温させることができるものであり、さらに第３加熱工程でセメント硬化体の温度を８５０℃以上に保持することによって、セメント硬化体に含有されるアスベストを変性して無害化することができるものである。
【００１８】
また本発明は、上記の第１加熱工程での内部加熱手段の出力を、第３加熱工程において設定される内部加熱手段の出力の２０％以下に設定すると共に、上記の第２加熱工程での内部加熱手段の出力を、第３加熱工程において設定される内部加熱手段の出力の２０％を超え８０％以下の範囲に設定することを特徴とするものである。
【００１９】
このように内部加熱手段の出力を第１加熱工程、第２加熱工程、第３加熱工程の順に高めることによって、セメント硬化体内の自由水及び結晶水の急激な気化による爆裂を防ぎつつ、セメント硬化体の加熱温度を効率良く上昇させることができるものである。
【００２０】
また本発明は、上記外部加熱手段が電気ヒーターであり、上記内部加熱手段がマイクロ波発振器であることを特徴とするものである。
【００２１】
外部加熱手段として電気ヒーターを用いることによって、セメント硬化体を外部から効率良く加熱することができると共に、内部加熱手段としてマイクロ波発振器を用いることによって、マイクロ波（高周波）による誘電加熱でセメント硬化体を内部から効率良く加熱することができるものである。
【００２２】
また本発明は、セメント硬化体を外部から加熱する外部加熱手段と、セメント硬化体を内部から加熱する内部加熱手段とを備えた第１乃至第３の加熱ゾーンにこの順にセメント硬化体を通過させることによって、セメント硬化体を加熱するにあたって、上記第１加熱工程は第１加熱ゾーンで行なわれ、上記第２加熱工程は第２加熱ゾーンで行なわれ、上記第３加熱工程は第３加熱ゾーンで行なわれることを特徴とするものである。
【００２３】
この発明によれば、セメント硬化体を第１加熱ゾーン、第２加熱ゾーン、第３加熱ゾーンの順に連続して通過させることで、セメント硬化体に含有されるアスベストを無害化する処理を自動的に行なうことができるものであり、アスベストの無害化処理を効率良く行なうことができるものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、外部加熱手段と内部加熱手段とを併用することによって、セメント硬化体を外部からと内部からと同時に加熱して、外部と内部との温度差が生じることなく迅速にセメント硬化体を加熱処理することができ、セメント硬化体に含有されるアスベストを変性して無害化することができるものである。そしてまず第１加熱工程でセメント硬化体中の自由水及び結晶水を徐々に飛散させることによって、セメント硬化体に爆裂や大きな変形、破損が生じることを防ぐことができ、また第２加熱工程では結晶水が除去されたセメント硬化体の内部を効率良く加熱して迅速に温度上昇させることができ、さらに第３加熱工程でセメント硬化体の加熱温度を高温に維持して、含有されるアスベストを変性して無害化することができるものである。このようにして、セメント硬化体が爆裂することを防ぎつつ、セメント硬化体を短時間で加熱処理して、セメント硬化体に含有されるアスベストを変性して無害化することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００２７】
図１は、アスベストを含有するセメント硬化体１を加熱してアスベストの無害化処理をするために用いる加熱炉２を概略的に示すものである。この加熱炉２は一端に入口２ａ、他端に出口２ｂを設けた細長いトンネル炉として形成してあり、入口２ａから加熱炉２内に導入されたセメント硬化体１はコンベアなどの搬送装置の上を一定速度で送られ、加熱炉２内を通過した後に、出口２ｂから送り出されるようになっている。
【００２８】
加熱炉２内は入口２ａから出口２ｂへと複数のゾーンに分かれており、図の実施の形態では入口２ａから出口２ｂへと順に第１加熱ゾーン３、第２加熱ゾーン４、第３加熱ゾーン５、冷却ゾーン６から形成するようにしてある。各ゾーン３，４，５の境界部は、カーテンなどで仕切るようにしてもよいが、仕切りを設けないことも可能である。
【００２９】
この第１乃至第３の加熱ゾーン３，４，５内にはそれぞれ、外部加熱手段と内部加熱手段が設けてある。外部加熱手段は、それ自体が熱を放出することによって、セメント硬化体１に外側から熱を加えて、セメント硬化体１を外部から加熱させるものであり、本発明では例えば電気ヒーターを用いることができる。また内部加熱手段は、それ自体が熱を放出することはなく、セメント硬化体１を内部から加熱させるものであり、本発明では例えばマイクロ波発振器を用いることができる。マイクロ波発振器から発振されるマイクロ波（高周波）によって、セメント硬化体１を高周波誘電加熱することができ、セメント硬化体１自体を発熱させて、セメント硬化体１を内部から加熱することができるものである。マイクロ波の周波数は特に限定されるものではないが、日本の電波法で許可されている９１５ＭＨｚ帯、２．４５ＧＨｚ帯が好ましい。
【００３０】
また、アスベストを含有するセメント硬化体１としては、特定のものに限定されるものではなく、任意のものを用いることができるものであり、例えば、建築資材の石綿スレート、石綿セメント板、石綿セメントサイディングなどを挙げることができる。これらの建築資材は、既存の建築物から回収されたものを主として用いることになるが、これに限定されるものではない。
【００３１】
アスベスト含有セメント硬化体１を加熱炉２で加熱処理するにあたっては、加熱炉２に入口２ａからセメント硬化体１を導入する。このとき、セメント硬化体１が板状など積み重ねることができる形態の場合は、複数枚のセメント硬化体１を積み上げて加熱炉２に導入し、多量のセメント硬化体１を同時に加熱処理するようにするのが好ましい。
【００３２】
このように加熱炉２に導入されたセメント硬化体１はまず第１加熱ゾーン３を通過し、外部加熱手段と内部加熱手段とによって加熱される。このようにセメント硬化体１を外部加熱手段で外部からと、内部加熱手段で内部からとで加熱することによって、セメント硬化体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ものである。
【００３３】
そしてこの第１加熱ゾーン３で、セメント硬化体１中の自由水及び結晶水を飛散させる第１加熱工程が行なわれるものである。セメント硬化体１中には、結露、気中水分、雨水等外部から取り込まれた水や反応の余剰水をさす自由水や、セメント成分の化合物や骨材の化合物に結合された結晶水が含有されているものであり、内部加熱手段でセメント硬化体１を内部から加熱する際に、セメント硬化体１の内部の温度上昇が急激に過ぎると、セメント硬化体１の内部の自由水及び結晶水が急激に蒸発して内部に閉じ込められた状態で膨張し、セメント硬化体１に爆裂が発生するおそれがある。このため、第１加熱ゾーン３では内部加熱手段を小さい出力で作動させ、セメント硬化体１の内部での昇温速度を緩やかなものとすることによって、結晶水を徐々に蒸発させるようにするものであり、セメント硬化体１の内部での自由水及び結晶水の急激な蒸発を抑制して爆裂が発生することを防ぐようにしてある。
【００３４】
後述のように第１加熱ゾーン３から、第２加熱ゾーン４、第３加熱ゾーン５の順に段階的に内部加熱手段の出力を高めて加熱を行なうが、第１加熱ゾーン３での内部加熱手段の出力は、第３加熱ゾーン５において設定される内部加熱手段の出力の２０％以下に設定するのが好ましい。ここで、内部加熱手段としてマイクロ波発振器を用いる場合、出力は消費電力で決まるので、第１加熱ゾーン３でのマイクロ波発振器の消費電力を、第３加熱ゾーン５でのマイクロ波発振器の消費電力の２０％以下に設定するものである。このように第１加熱ゾーン３の内部加熱手段の出力を第３加熱ゾーン５の内部加熱手段の出力の２０％以下に設定することによって、セメント硬化体１の内部の急激な温度上昇を抑えて、爆裂が発生することを確実に防ぐことができるものである。第１加熱ゾーン３の内部加熱手段の出力の下限は特に設定されないが、第１加熱ゾーン３の内部加熱手段の出力を零にして、外部加熱手段のみで第１加熱工程を行なうようにしてもよい。尚、各加熱ゾーン３，４，５に内部加熱手段が複数設けられる場合は、上記の出力の比率は、複数の平均値として設定されるものである（後述の第２加熱ゾーン４に於いても同じ）。
【００３５】
また、第１加熱ゾーン３において外部加熱手段と内部加熱手段を併用してセメント硬化体１を加熱するにあたって、外部加熱手段の出力と内部加熱手段の出力の比率は特に限定されるものではないが、外部加熱手段の出力を１００とすると、内部加熱手段の出力を２５以下に設定するのが好ましい。ここで、外部加熱手段として電気ヒーターを、内部加熱手段としてマイクロ波発振器を用いる場合、それぞれの消費電力をこの比率に設定するものである。尚、外部加熱手段や内部加熱手段が複数設けられる場合は、上記の出力の比率は、複数の平均値として設定されるものである（後述の第２加熱ゾーン４や第３加熱ゾーン５に於いても同じ）。
【００３６】
第１加熱ゾーン３で行なわれる上記の第１加熱工程は、セメント硬化体１の表面温度が６５０〜７５０℃になるまで昇温させるように行なわれるものである。セメント硬化体１は７００℃程度の温度で結晶水がほぼ飛散するので、第１加熱ゾーン３での第１加熱工程が、セメント硬化体１の表面温度が上記の６５０〜７５０℃程度になる時点で終了するように、第１加熱ゾーン３の外部加熱手段の出力や内部加熱手段の出力を設定するものである。
【００３７】
そして第１加熱工程でセメント硬化体１の表面温度を上記のように６５０〜７５０℃になるまで昇温させるのに要する時間を、３０分以上に設定するのが好ましい。このように３０分以上を要して昇温させることによって、セメント硬化体の内部の自由水及び結晶水が急激に気化することによる爆裂を防ぎつつ、自由水及び結晶水を蒸発させてセメント硬化体から除去することができるものである。従って、第１加熱ゾーン３は３０分以上を要してセメント硬化体１を通過させるように形成されるものである。この時間の上限は特に設定されないが、処理時間を短くするという本発明の主旨から、４５分以下であることが好ましい。
【００３８】
上記のようにセメント硬化体１を第１加熱ゾーン３に通過させて第１加熱工程の処理を行ない、セメント硬化体１の自由水及び結晶水を飛散させて除去した後、セメント硬化体１を第２加熱ゾーン４に移動させて第２加熱工程の処理を行なう。上記の第１加熱工程では、内部加熱手段の出力を抑制しているため、セメント硬化体１は内部の温度が表面の温度よりも低い。そこで第２加熱工程では内部加熱手段の出力を高め、セメント硬化体１を内部から加熱する効率を高めて、セメント硬化体１の内部の温度を迅速に上昇させるものである。内部加熱手段による加熱はセメント硬化体１の全体が同時に温度上昇し、また外部加熱手段でも同時に加熱を行なっているので、セメント硬化体１は内部の温度と表面温度とが同じになる。そしてセメント硬化体１内の自由水及び結晶水は上記の第１加熱工程で除去されているので、このように内部加熱手段の出力を高めてセメント硬化体１の温度を急上昇させるようにしても、爆裂が発生するようなおそれはない。
【００３９】
第２加熱ゾーン４での内部加熱手段の出力は、第３加熱ゾーン５において設定される内部加熱手段の出力の２０％を超え、８０％以下の範囲に設定するのが好ましい。ここで、内部加熱手段としてマイクロ波発振器を用いる場合は、第２加熱ゾーン４でのマイクロ波発振器の消費電力を、第３加熱ゾーン５でのマイクロ波発振器の消費電力の２０％を超え、８０％以下の範囲に設定するものである。第２加熱ゾーン４の内部加熱手段の出力が第３加熱ゾーン５の内部加熱手段の出力の２０％以下であると、セメント硬化体１の温度上昇の速度を十分に得ることができず、加熱処理の時間を短くする効果が不十分になる。逆に第２加熱ゾーン４の内部加熱手段の出力が第３加熱ゾーン５の内部加熱手段の出力の８０％を超えると、セメント硬化体１の温度上昇が急激に過ぎ、セメント硬化体１の加熱温度が不均一になって変形や破損が発生するおそれがある。
【００４０】
また、第２加熱ゾーン４において外部加熱手段と内部加熱手段を併用してセメント硬化体１を加熱するにあたって、外部加熱手段の出力と内部加熱手段の出力の比率は特に限定されるものではないが、外部加熱手段の出力を１００とすると、内部加熱手段の出力を２５〜４００の範囲に設定するのが好ましい。ここで、外部加熱手段として電気ヒーターを、内部加熱手段としてマイクロ波発振器を用いる場合、それぞれの消費電力をこの比率に設定するものである。
【００４１】
第２加熱ゾーン４で行なわれる上記の第２加熱工程は、セメント硬化体１の表面温度が８００〜８５０℃になるまで昇温させるように行なわれるものである。アスベストは８５０℃以上の温度で加熱することによって、変性して無害化することができるので、第２加熱ゾーン４での第２加熱工程が、セメント硬化体１の表面温度が上記の８００〜８５０℃の範囲になる時点で終了するように、第２加熱ゾーン４の外部加熱手段の出力や内部加熱手段の出力を設定するものである。
【００４２】
そして第２加熱工程でセメント硬化体１の表面温度を上記のように８００〜８５０℃になるまで昇温させるのに要する時間は、５〜１５分の範囲に設定するのが好ましい。この時間が５分未満であると、セメント硬化体１の温度上昇が急激に過ぎて変形や破損が発生するおそれがあり、逆に１５分を超えると、加熱処理の時間を短くする効果が不十分になる。従って、第２加熱ゾーン４は５〜１５分を要してセメント硬化体１を通過させるように形成されるものである。
【００４３】
上記のようにセメント硬化体１を第２加熱ゾーン４に通過させて第２加熱工程の処理を行ない、セメント硬化体１の内部の温度が表面温度と等しくなるように急速加熱をした後、セメント硬化体１を第３加熱ゾーン５に移動させて第３加熱工程の加熱処理を行なう。上記の第２加熱工程でセメント硬化体１の表面温度は８００〜８５０℃に上昇しており、第３加熱ゾーン５では内部加熱手段を第１加熱ゾーン３や第２加熱ゾーン４の内部加熱手段より高い出力で作動させることによって、セメント硬化体１の表面温度を８５０℃以上に維持するものである。アスベストは８５０℃以上の温度で加熱されることによって、結晶が変性し、無害化されるものである。このため、第３加熱ゾーン５での第３加熱工程でセメント硬化体１の温度を８５０℃以上に維持することによって、セメント硬化体１に含有されるアスベストを変性して無害化することができるものである。セメント硬化体１の加熱温度の上限は特に設定されるものではないが、エネルギーの効率の上から１０００℃以下の温度に設定するのが好ましい。なお、セメント硬化体の補強繊維として一般的に使用されていたアスベストの場合は一般に１０００℃以下の温度で結晶が変性し、無害化するが、アスベストの種類によっては、結晶が変性して無害化するのに１０００℃以上の温度を必要とする場合があり、その場合には、１０００℃以上に設定することは言うまでもない。
【００４４】
ここで、第３加熱ゾーン５において外部加熱手段と内部加熱手段を併用してセメント硬化体１を加熱するにあたって、外部加熱手段の出力と内部加熱手段の出力の比率は特に限定されるものではないが、外部加熱手段の出力を１００とすると、内部加熱手段の出力を４００以上に設定するのが好ましい。外部加熱手段として電気ヒーターを、内部加熱手段としてマイクロ波発振器を用いる場合、それぞれの消費電力をこの比率に設定するものである。
【００４５】
第３加熱ゾーン５で行なわれる上記の第３加熱工程は、セメント硬化体１を８５０℃以上の温度に維持してアスベストを無害化するためのものであり、第３加熱工程における処理時間は、特に限定されるものではないが、１５〜３０分間の範囲が好ましい。１５分未満であると、セメント硬化体１内の温度バラツキやアスベストの分布バラツキなどが原因でアスベストの総てを完全に無害化できないことがある。また３０分を超えて加熱しても、セメント硬化体１内のアスベストは既に十二分に無害化されているので、これ以上に加熱することはエネルギーの無駄になる。従って、第３加熱ゾーン５は１５〜３０分を要してセメント硬化体１を通過させるように形成されるものである。
【００４６】
上記のようにセメント硬化体１を加熱炉２の第１加熱ゾーン３、第２加熱ゾーン４、第３加熱ゾーン５の順に通して加熱処理することによって、セメント硬化体１に含有されるアスベストを無害化処理することができるものであり、このようにアスベストを無害化処理したセメント硬化体１は、加熱炉２の出口２ｂから送り出されるものである。
【実施例】
【００４７】
次に、本発明を実施例１〜４及び比較例１〜５によって例証する。
【００４８】
一端に入口２ａ、他端に出口２ｂを設けた細長いトンネル状の加熱炉２を用い、加熱炉２内に入口２ａから出口２ｂへと順に第１加熱ゾーン３、第２加熱ゾーン４、第３加熱ゾーン５、冷却ゾーン６を形成した。そして各ゾーン３，４，５内には、外部加熱手段である電気ヒーターと、内部加熱手段であるマイクロ波発振器（周波数２．４５ＧＨｚ）とを設けた。
【００４９】
一方、アスベスト含有セメント硬化体１として、屋根材（カラーベスト：厚み５ｍｍ、熱伝導率０．２〜０．２５ｋｃａｌ/ｍｈ℃）を用いた。
【００５０】
そして、このセメント硬化体１を上下に７枚重ねて入口２ａから加熱炉２に導入し、コンベアによってセメント硬化体１を第１加熱ゾーン３、第２加熱ゾーン４、第３加熱ゾーン５、冷却ゾーン６の順に通過させて加熱処理した後、出口２ｂから取り出した。このとき、第１加熱ゾーン３、第２加熱ゾーン４、第３加熱ゾーン５での電気ヒーターとマイクロ波発振器の出力を表１のように設定し、また第１加熱ゾーン３、第２加熱ゾーン４、第３加熱ゾーン５の各通過時間を表１のように設定した。
【００５１】
上記のように加熱処理を行なったときの、第１加熱ゾーン３、第２加熱ゾーン４、第３加熱ゾーン５のそれぞれ最終位置に達したセメント硬化体１の表面温度を、放射温度計で測定した。
【００５２】
また加熱炉２から取り出したセメント硬化体１について、爆裂、変形の発生有無を検査した。さらにこの加熱処理後のセメント硬化体１に含まれるアスベストをＪＩＳ Ａ １４８１「建材製品中のアスベスト含有率測定方法」に準拠し判定した。これらの結果を表１に示す。
【００５３】
【表１】
【符号の説明】
【００５４】
１ アスベスト含有セメント硬化体
２ 加熱炉
３ 第１加熱ゾーン
４ 第２加熱ゾーン
５ 第３加熱ゾーン
６ 冷却ゾーン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメント硬化体に含有されるアスベストを無害化する処理法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アスベスト（石綿）は、耐熱性、耐火性、耐薬品性、耐腐食性等において高い特性を有するために、建築資材や断熱材などにおいて古くから使用されている。建築資材としては、石綿スレート、石綿セメント板、石綿セメントサイディングなど、アスベスト含有セメント硬化体が代表的なものである。
【０００３】
しかし、アスベストは、人体の呼吸器官に侵入すると中皮腫や肺ガン等を引き起こす原因物質と考えられるようになっており、被害者が多発していることが社会問題となっている。このため、アスベスト含有セメント硬化体を新規に製造することが規制されているのは勿論であるが、既存建築物に施工されているアスベスト含有セメント硬化体の廃棄が大きな問題になっている。すなわち、既存建築物から回収したアスベスト含有セメント硬化体を廃棄する際に、アスベストが飛散すると、この飛散したアスベストで二次的な被害が発生することになる。
【０００４】
そこで、アスベストを無害化処理することが種々検討されている。アスベストは針状結晶を有するものであり、このような針状結晶という性状によって、呼吸器官に中皮種や肺ガン等を引き起すものであるが、アスベストを高温に加熱すると、針状結晶が熱変性して分解され、アスベストを無害な状態にすることができることが知られている（特許文献１，２等参照）。
【０００５】
そして石綿スレートや石綿セメント板などのセメント硬化体の場合は、セメント硬化体を加熱して含有されるアスベストが熱変性する温度以上に昇温させることによって、セメント硬化体中のアスベストを無害化することができるものであり、アスベストを無害化したこのセメント硬化体は安全に処分することができるものである。
【０００６】
ここで、上記の特許文献１や特許文献２では、アスベストを高温炉床や電気炉を用いて加熱することによって、無害化処理をするようにしており、セメント硬化体をこれらの加熱手段で加熱することによって、セメント硬化体に含有されるアスベストを無害化処理することが可能である。
【０００７】
しかし、アスベスト含有セメント硬化体において、アスベスト自体が高い断熱性を有する他に、セメント硬化体中のセメントマトリクスや充填材も熱伝導が小さい材料である。例えばアスベスト含有セメント硬化体からなる屋根材の場合、熱伝導率は０．２〜０．３ｋｃａｌ/ｍｈ℃程度と小さい。このため、高温炉床や電気炉のようにセメント硬化体を外部から加熱する場合には、セメント硬化体の表面や端部の昇温速度は速いが、内部の昇温速度は遅く、外部と内部との間の温度差が大きくなって、セメント硬化体の内部まで高温に加熱するには長い加熱時間が必要になる。特に石綿スレートや石綿セメント板などのセメント硬化体の場合には、複数枚を積み重ねて加熱処理することによって、無害化処理の効率を高めるようにするのが一般的であるが、中央部に重ねたセメント硬化体にまで熱が伝わるのに時間がかかり、加熱時間がより長くなる。
【０００８】
またこのようにセメント硬化体の外部と内部の間で温度ばらつきが生じると、セメント硬化体が変形して破損に繋がることがあり、この破損の際にセメント硬化体に含有されるアスベストが飛散するおそれがある。
【０００９】
そこで、特許文献３では、アスベスト含有物にマイクロ波を照射して、内部から自己発熱させることによって、アスベストを短時間の加熱で変性して無害化処理をすることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平３−６０７８９号公報
【特許文献２】特開平７−１７１５３６号公報
【特許文献３】ＷＯ２００７／０３４８１６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従って、特許文献３の記載方法に従って、アスベスト含有セメント硬化体にマイクロ波を照射して、セメント硬化体を内部から加熱すると、セメント硬化体が熱伝導の小さい材料で形成されているにもかかわらず、セメント硬化体を短時間で加熱することができるものであり、またセメント硬化体の外部と内部との間での温度のばらつきが大きくなることを防ぐことができるものである。
【００１２】
しかし、セメント硬化体には結露、気中水分、雨水等外部から取り込まれた水や反応の余剰水をさす自由水や、セメント成分の化合物や骨材の化合物に結合された結晶水が含有されているものであり、マイクロ波照射のような内部から加熱する内部加熱手段を用いる場合、セメント硬化体が内部から加熱されると、セメント硬化体の内部に含まれる自由水及び結晶水が気化し、この気化した自由水及び結晶水がセメント硬化体の内部で膨張して、セメント硬化体が爆裂するおそれがある。そしてこのようにセメント硬化体が爆裂するとセメント硬化体に含有されているアスベストが飛散する危険がある。
【００１３】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、セメント硬化体が爆裂することを防ぎつつ、セメント硬化体を短時間で加熱して含有されるアスベストを変性する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】
【００１４】
本発明に係るアスベストの無害化処理方法は、セメント硬化体を外部から加熱する外部加熱手段と、セメント硬化体を内部から加熱する内部加熱手段とを併用してセメント硬化体を加熱することによって、セメント硬化体中に含有されるアスベストを変性して無害化処理するにあたって、セメント硬化体中の自由水及び結晶水を飛散させる加熱を行なう第１加熱工程と、セメント硬化体の内部の温度を表面の温度にまで高めるように加熱を行なう第２加熱工程と、セメント硬化体中のアスベストを変性させる温度で加熱を行なう第３加熱工程により、セメント硬化体を段階的に加熱処理することを特徴とするものである。
【００１５】
このように、外部加熱手段と内部加熱手段とを併用することによって、セメント硬化体を外部からと内部からと同時に加熱して、外部と内部との温度差が生じることなく迅速にセメント硬化体を加熱処理することができ、短時間の処理でセメント硬化体に含有されるアスベストを変性して無害化することができるものである。そしてまず第１加熱工程でセメント硬化体中の自由水及び結晶水を徐々に飛散させることによって、セメント硬化体に爆裂や大きな変形、破損が生じることを防ぐことができ、また第２加熱工程では自由水及び結晶水が除去されたセメント硬化体の内部を効率良く表面の温度まで迅速に温度上昇させることができ、さらに第３加熱工程でセメント硬化体の加熱温度を高温に維持して、含有されるアスベストを変性して無害化することができるものである。
【００１６】
また本発明において、上記の第１加熱工程では、セメント硬化体の温度が６５０〜７５０℃になるまで昇温させ、上記の第２加熱工程では、セメント硬化体の内部の温度を表面の温度にまで高めるように昇温させ、上記の第３加熱工程では、セメント硬化体の温度を８５０℃以上に保持するようにしたことを特徴とするものである。
【００１７】
第１加熱工程でセメント硬化体を上記の温度になるまで昇温させることによって、セメント硬化体内の自由水及び結晶水をほぼ飛散させることができるものであり、また第２加熱工程では結晶水が除去されたセメント硬化体の内部を効率良く加熱してセメント硬化体を上記の温度にまで迅速に昇温させることができるものであり、さらに第３加熱工程でセメント硬化体の温度を８５０℃以上に保持することによって、セメント硬化体に含有されるアスベストを変性して無害化することができるものである。
【００１８】
また本発明は、上記の第１加熱工程での内部加熱手段の出力を、第３加熱工程において設定される内部加熱手段の出力の２０％以下に設定すると共に、上記の第２加熱工程での内部加熱手段の出力を、第３加熱工程において設定される内部加熱手段の出力の２０％を超え８０％以下の範囲に設定することを特徴とするものである。
【００１９】
このように内部加熱手段の出力を第１加熱工程、第２加熱工程、第３加熱工程の順に高めることによって、セメント硬化体内の自由水及び結晶水の急激な気化による爆裂を防ぎつつ、セメント硬化体の加熱温度を効率良く上昇させることができるものである。
【００２０】
また本発明は、上記外部加熱手段が電気ヒーターであり、上記内部加熱手段がマイクロ波発振器であることを特徴とするものである。
【００２１】
外部加熱手段として電気ヒーターを用いることによって、セメント硬化体を外部から効率良く加熱することができると共に、内部加熱手段としてマイクロ波発振器を用いることによって、マイクロ波（高周波）による誘電加熱でセメント硬化体を内部から効率良く加熱することができるものである。
【００２２】
また本発明は、セメント硬化体を外部から加熱する外部加熱手段と、セメント硬化体を内部から加熱する内部加熱手段とを備えた第１乃至第３の加熱ゾーンにこの順にセメント硬化体を通過させることによって、セメント硬化体を加熱するにあたって、上記第１加熱工程は第１加熱ゾーンで行なわれ、上記第２加熱工程は第２加熱ゾーンで行なわれ、上記第３加熱工程は第３加熱ゾーンで行なわれることを特徴とするものである。
【００２３】
この発明によれば、セメント硬化体を第１加熱ゾーン、第２加熱ゾーン、第３加熱ゾーンの順に連続して通過させることで、セメント硬化体に含有されるアスベストを無害化する処理を自動的に行なうことができるものであり、アスベストの無害化処理を効率良く行なうことができるものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、外部加熱手段と内部加熱手段とを併用することによって、セメント硬化体を外部からと内部からと同時に加熱して、外部と内部との温度差が生じることなく迅速にセメント硬化体を加熱処理することができ、セメント硬化体に含有されるアスベストを変性して無害化することができるものである。そしてまず第１加熱工程でセメント硬化体中の自由水及び結晶水を徐々に飛散させることによって、セメント硬化体に爆裂や大きな変形、破損が生じることを防ぐことができ、また第２加熱工程では結晶水が除去されたセメント硬化体の内部を効率良く加熱して迅速に温度上昇させることができ、さらに第３加熱工程でセメント硬化体の加熱温度を高温に維持して、含有されるアスベストを変性して無害化することができるものである。このようにして、セメント硬化体が爆裂することを防ぎつつ、セメント硬化体を短時間で加熱処理して、セメント硬化体に含有されるアスベストを変性して無害化することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００２７】
図１は、アスベストを含有するセメント硬化体１を加熱してアスベストの無害化処理をするために用いる加熱炉２を概略的に示すものである。この加熱炉２は一端に入口２ａ、他端に出口２ｂを設けた細長いトンネル炉として形成してあり、入口２ａから加熱炉２内に導入されたセメント硬化体１はコンベアなどの搬送装置の上を一定速度で送られ、加熱炉２内を通過した後に、出口２ｂから送り出されるようになっている。
【００２８】
加熱炉２内は入口２ａから出口２ｂへと複数のゾーンに分かれており、図の実施の形態では入口２ａから出口２ｂへと順に第１加熱ゾーン３、第２加熱ゾーン４、第３加熱ゾーン５、冷却ゾーン６から形成するようにしてある。各ゾーン３，４，５の境界部は、カーテンなどで仕切るようにしてもよいが、仕切りを設けないことも可能である。
【００２９】
この第１乃至第３の加熱ゾーン３，４，５内にはそれぞれ、外部加熱手段と内部加熱手段が設けてある。外部加熱手段は、それ自体が熱を放出することによって、セメント硬化体１に外側から熱を加えて、セメント硬化体１を外部から加熱させるものであり、本発明では例えば電気ヒーターを用いることができる。また内部加熱手段は、それ自体が熱を放出することはなく、セメント硬化体１を内部から加熱させるものであり、本発明では例えばマイクロ波発振器を用いることができる。マイクロ波発振器から発振されるマイクロ波（高周波）によって、セメント硬化体１を高周波誘電加熱することができ、セメント硬化体１自体を発熱させて、セメント硬化体１を内部から加熱することができるものである。マイクロ波の周波数は特に限定されるものではないが、日本の電波法で許可されている９１５ＭＨｚ帯、２．４５ＧＨｚ帯が好ましい。
【００３０】
また、アスベストを含有するセメント硬化体１としては、特定のものに限定されるものではなく、任意のものを用いることができるものであり、例えば、建築資材の石綿スレート、石綿セメント板、石綿セメントサイディングなどを挙げることができる。これらの建築資材は、既存の建築物から回収されたものを主として用いることになるが、これに限定されるものではない。
【００３１】
アスベスト含有セメント硬化体１を加熱炉２で加熱処理するにあたっては、加熱炉２に入口２ａからセメント硬化体１を導入する。このとき、セメント硬化体１が板状など積み重ねることができる形態の場合は、複数枚のセメント硬化体１を積み上げて加熱炉２に導入し、多量のセメント硬化体１を同時に加熱処理するようにするのが好ましい。
【００３２】
このように加熱炉２に導入されたセメント硬化体１はまず第１加熱ゾーン３を通過し、外部加熱手段と内部加熱手段とによって加熱される。このようにセメント硬化体１を外部加熱手段で外部からと、内部加熱手段で内部からとで加熱することによって、セメント硬化体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ものである。
【００３３】
そしてこの第１加熱ゾーン３で、セメント硬化体１中の自由水及び結晶水を飛散させる第１加熱工程が行なわれるものである。セメント硬化体１中には、結露、気中水分、雨水等外部から取り込まれた水や反応の余剰水をさす自由水や、セメント成分の化合物や骨材の化合物に結合された結晶水が含有されているものであり、内部加熱手段でセメント硬化体１を内部から加熱する際に、セメント硬化体１の内部の温度上昇が急激に過ぎると、セメント硬化体１の内部の自由水及び結晶水が急激に蒸発して内部に閉じ込められた状態で膨張し、セメント硬化体１に爆裂が発生するおそれがある。このため、第１加熱ゾーン３では内部加熱手段を小さい出力で作動させ、セメント硬化体１の内部での昇温速度を緩やかなものとすることによって、結晶水を徐々に蒸発させるようにするものであり、セメント硬化体１の内部での自由水及び結晶水の急激な蒸発を抑制して爆裂が発生することを防ぐようにしてある。
【００３４】
後述のように第１加熱ゾーン３から、第２加熱ゾーン４、第３加熱ゾーン５の順に段階的に内部加熱手段の出力を高めて加熱を行なうが、第１加熱ゾーン３での内部加熱手段の出力は、第３加熱ゾーン５において設定される内部加熱手段の出力の２０％以下に設定するのが好ましい。ここで、内部加熱手段としてマイクロ波発振器を用いる場合、出力は消費電力で決まるので、第１加熱ゾーン３でのマイクロ波発振器の消費電力を、第３加熱ゾーン５でのマイクロ波発振器の消費電力の２０％以下に設定するものである。このように第１加熱ゾーン３の内部加熱手段の出力を第３加熱ゾーン５の内部加熱手段の出力の２０％以下に設定することによって、セメント硬化体１の内部の急激な温度上昇を抑えて、爆裂が発生することを確実に防ぐことができるものである。第１加熱ゾーン３の内部加熱手段の出力の下限は特に設定されないが、第１加熱ゾーン３の内部加熱手段の出力を零にして、外部加熱手段のみで第１加熱工程を行なうようにしてもよい。尚、各加熱ゾーン３，４，５に内部加熱手段が複数設けられる場合は、上記の出力の比率は、複数の平均値として設定されるものである（後述の第２加熱ゾーン４に於いても同じ）。
【００３５】
また、第１加熱ゾーン３において外部加熱手段と内部加熱手段を併用してセメント硬化体１を加熱するにあたって、外部加熱手段の出力と内部加熱手段の出力の比率は特に限定されるものではないが、外部加熱手段の出力を１００とすると、内部加熱手段の出力を２５以下に設定するのが好ましい。ここで、外部加熱手段として電気ヒーターを、内部加熱手段としてマイクロ波発振器を用いる場合、それぞれの消費電力をこの比率に設定するものである。尚、外部加熱手段や内部加熱手段が複数設けられる場合は、上記の出力の比率は、複数の平均値として設定されるものである（後述の第２加熱ゾーン４や第３加熱ゾーン５に於いても同じ）。
【００３６】
第１加熱ゾーン３で行なわれる上記の第１加熱工程は、セメント硬化体１の表面温度が６５０〜７５０℃になるまで昇温させるように行なわれるものである。セメント硬化体１は７００℃程度の温度で結晶水がほぼ飛散するので、第１加熱ゾーン３での第１加熱工程が、セメント硬化体１の表面温度が上記の６５０〜７５０℃程度になる時点で終了するように、第１加熱ゾーン３の外部加熱手段の出力や内部加熱手段の出力を設定するものである。
【００３７】
そして第１加熱工程でセメント硬化体１の表面温度を上記のように６５０〜７５０℃になるまで昇温させるのに要する時間を、３０分以上に設定するのが好ましい。このように３０分以上を要して昇温させることによって、セメント硬化体の内部の自由水及び結晶水が急激に気化することによる爆裂を防ぎつつ、自由水及び結晶水を蒸発させてセメント硬化体から除去することができるものである。従って、第１加熱ゾーン３は３０分以上を要してセメント硬化体１を通過させるように形成されるものである。この時間の上限は特に設定されないが、処理時間を短くするという本発明の主旨から、４５分以下であることが好ましい。
【００３８】
上記のようにセメント硬化体１を第１加熱ゾーン３に通過させて第１加熱工程の処理を行ない、セメント硬化体１の自由水及び結晶水を飛散させて除去した後、セメント硬化体１を第２加熱ゾーン４に移動させて第２加熱工程の処理を行なう。上記の第１加熱工程では、内部加熱手段の出力を抑制しているため、セメント硬化体１は内部の温度が表面の温度よりも低い。そこで第２加熱工程では内部加熱手段の出力を高め、セメント硬化体１を内部から加熱する効率を高めて、セメント硬化体１の内部の温度を迅速に上昇させるものである。内部加熱手段による加熱はセメント硬化体１の全体が同時に温度上昇し、また外部加熱手段でも同時に加熱を行なっているので、セメント硬化体１は内部の温度と表面温度とが同じになる。そしてセメント硬化体１内の自由水及び結晶水は上記の第１加熱工程で除去されているので、このように内部加熱手段の出力を高めてセメント硬化体１の温度を急上昇させるようにしても、爆裂が発生するようなおそれはない。
【００３９】
第２加熱ゾーン４での内部加熱手段の出力は、第３加熱ゾーン５において設定される内部加熱手段の出力の２０％を超え、８０％以下の範囲に設定するのが好ましい。ここで、内部加熱手段としてマイクロ波発振器を用いる場合は、第２加熱ゾーン４でのマイクロ波発振器の消費電力を、第３加熱ゾーン５でのマイクロ波発振器の消費電力の２０％を超え、８０％以下の範囲に設定するものである。第２加熱ゾーン４の内部加熱手段の出力が第３加熱ゾーン５の内部加熱手段の出力の２０％以下であると、セメント硬化体１の温度上昇の速度を十分に得ることができず、加熱処理の時間を短くする効果が不十分になる。逆に第２加熱ゾーン４の内部加熱手段の出力が第３加熱ゾーン５の内部加熱手段の出力の８０％を超えると、セメント硬化体１の温度上昇が急激に過ぎ、セメント硬化体１の加熱温度が不均一になって変形や破損が発生するおそれがある。
【００４０】
また、第２加熱ゾーン４において外部加熱手段と内部加熱手段を併用してセメント硬化体１を加熱するにあたって、外部加熱手段の出力と内部加熱手段の出力の比率は特に限定されるものではないが、外部加熱手段の出力を１００とすると、内部加熱手段の出力を２５〜４００の範囲に設定するのが好ましい。ここで、外部加熱手段として電気ヒーターを、内部加熱手段としてマイクロ波発振器を用いる場合、それぞれの消費電力をこの比率に設定するものである。
【００４１】
第２加熱ゾーン４で行なわれる上記の第２加熱工程は、セメント硬化体１の表面温度が８００〜８５０℃になるまで昇温させるように行なわれるものである。アスベストは８５０℃以上の温度で加熱することによって、変性して無害化することができるので、第２加熱ゾーン４での第２加熱工程が、セメント硬化体１の表面温度が上記の８００〜８５０℃の範囲になる時点で終了するように、第２加熱ゾーン４の外部加熱手段の出力や内部加熱手段の出力を設定するものである。
【００４２】
そして第２加熱工程でセメント硬化体１の表面温度を上記のように８００〜８５０℃になるまで昇温させるのに要する時間は、５〜１５分の範囲に設定するのが好ましい。この時間が５分未満であると、セメント硬化体１の温度上昇が急激に過ぎて変形や破損が発生するおそれがあり、逆に１５分を超えると、加熱処理の時間を短くする効果が不十分になる。従って、第２加熱ゾーン４は５〜１５分を要してセメント硬化体１を通過させるように形成されるものである。
【００４３】
上記のようにセメント硬化体１を第２加熱ゾーン４に通過させて第２加熱工程の処理を行ない、セメント硬化体１の内部の温度が表面温度と等しくなるように急速加熱をした後、セメント硬化体１を第３加熱ゾーン５に移動させて第３加熱工程の加熱処理を行なう。上記の第２加熱工程でセメント硬化体１の表面温度は８００〜８５０℃に上昇しており、第３加熱ゾーン５では内部加熱手段を第１加熱ゾーン３や第２加熱ゾーン４の内部加熱手段より高い出力で作動させることによって、セメント硬化体１の表面温度を８５０℃以上に維持するものである。アスベストは８５０℃以上の温度で加熱されることによって、結晶が変性し、無害化されるものである。このため、第３加熱ゾーン５での第３加熱工程でセメント硬化体１の温度を８５０℃以上に維持することによって、セメント硬化体１に含有されるアスベストを変性して無害化することができるものである。セメント硬化体１の加熱温度の上限は特に設定されるものではないが、エネルギーの効率の上から１０００℃以下の温度に設定するのが好ましい。なお、セメント硬化体の補強繊維として一般的に使用されていたアスベストの場合は一般に１０００℃以下の温度で結晶が変性し、無害化するが、アスベストの種類によっては、結晶が変性して無害化するのに１０００℃以上の温度を必要とする場合があり、その場合には、１０００℃以上に設定することは言うまでもない。
【００４４】
ここで、第３加熱ゾーン５において外部加熱手段と内部加熱手段を併用してセメント硬化体１を加熱するにあたって、外部加熱手段の出力と内部加熱手段の出力の比率は特に限定されるものではないが、外部加熱手段の出力を１００とすると、内部加熱手段の出力を４００以上に設定するのが好ましい。外部加熱手段として電気ヒーターを、内部加熱手段としてマイクロ波発振器を用いる場合、それぞれの消費電力をこの比率に設定するものである。
【００４５】
第３加熱ゾーン５で行なわれる上記の第３加熱工程は、セメント硬化体１を８５０℃以上の温度に維持してアスベストを無害化するためのものであり、第３加熱工程における処理時間は、特に限定されるものではないが、１５〜３０分間の範囲が好ましい。１５分未満であると、セメント硬化体１内の温度バラツキやアスベストの分布バラツキなどが原因でアスベストの総てを完全に無害化できないことがある。また３０分を超えて加熱しても、セメント硬化体１内のアスベストは既に十二分に無害化されているので、これ以上に加熱することはエネルギーの無駄になる。従って、第３加熱ゾーン５は１５〜３０分を要してセメント硬化体１を通過させるように形成されるものである。
【００４６】
上記のようにセメント硬化体１を加熱炉２の第１加熱ゾーン３、第２加熱ゾーン４、第３加熱ゾーン５の順に通して加熱処理することによって、セメント硬化体１に含有されるアスベストを無害化処理することができるものであり、このようにアスベストを無害化処理したセメント硬化体１は、加熱炉２の出口２ｂから送り出されるものである。
【実施例】
【００４７】
次に、本発明を実施例１〜４及び比較例１〜５によって例証する。
【００４８】
一端に入口２ａ、他端に出口２ｂを設けた細長いトンネル状の加熱炉２を用い、加熱炉２内に入口２ａから出口２ｂへと順に第１加熱ゾーン３、第２加熱ゾーン４、第３加熱ゾーン５、冷却ゾーン６を形成した。そして各ゾーン３，４，５内には、外部加熱手段である電気ヒーターと、内部加熱手段であるマイクロ波発振器（周波数２．４５ＧＨｚ）とを設けた。
【００４９】
一方、アスベスト含有セメント硬化体１として、屋根材（カラーベスト：厚み５ｍｍ、熱伝導率０．２〜０．２５ｋｃａｌ/ｍｈ℃）を用いた。
【００５０】
そして、このセメント硬化体１を上下に７枚重ねて入口２ａから加熱炉２に導入し、コンベアによってセメント硬化体１を第１加熱ゾーン３、第２加熱ゾーン４、第３加熱ゾーン５、冷却ゾーン６の順に通過させて加熱処理した後、出口２ｂから取り出した。このとき、第１加熱ゾーン３、第２加熱ゾーン４、第３加熱ゾーン５での電気ヒーターとマイクロ波発振器の出力を表１のように設定し、また第１加熱ゾーン３、第２加熱ゾーン４、第３加熱ゾーン５の各通過時間を表１のように設定した。
【００５１】
上記のように加熱処理を行なったときの、第１加熱ゾーン３、第２加熱ゾーン４、第３加熱ゾーン５のそれぞれ最終位置に達したセメント硬化体１の表面温度を、放射温度計で測定した。
【００５２】
また加熱炉２から取り出したセメント硬化体１について、爆裂、変形の発生有無を検査した。さらにこの加熱処理後のセメント硬化体１に含まれるアスベストをＪＩＳ Ａ １４８１「建材製品中のアスベスト含有率測定方法」に準拠し判定した。これらの結果を表１に示す。
【００５３】
【表１】
【符号の説明】
【００５４】
１ アスベスト含有セメント硬化体
２ 加熱炉
３ 第１加熱ゾーン
４ 第２加熱ゾーン
５ 第３加熱ゾーン
６ 冷却ゾーン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント硬化体を外部から加熱する外部加熱手段と、セメント硬化体を内部から加熱する内部加熱手段とを併用してセメント硬化体を加熱することによって、セメント硬化体中に含有されるアスベストを変性して無害化処理するにあたって、セメント硬化体中の自由水及び結晶水を飛散させる加熱を行なう第１加熱工程と、セメント硬化体の内部の温度を表面の温度付近にまで高めるように加熱を行なう第２加熱工程と、セメント硬化体中のアスベストを変性させる温度で加熱を行なう第３加熱工程により、セメント硬化体を段階的に加熱処理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】
第１加熱工程では、セメント硬化体の温度が６５０〜７５０℃になるまで昇温させ、第２加熱工程では、セメント硬化体の内部の温度を表面の温度にまで高めるように昇温させ、第３加熱工程では、セメント硬化体の温度を８５０℃以上に保持するようした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】
第１加熱工程での内部加熱手段の出力を、第３加熱工程において設定される内部加熱手段の出力の２０％以下に設定すると共に、第２加熱工程での内部加熱手段の出力を、第３加熱工程において設定される内部加熱手段の出力の２０％を超え８０％以下の範囲に設定す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の無害化処理方法。
【請求項４】
第１加熱工程での加熱処理時間を３０分以上に設定する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の無害化処理法。
【請求項５】
外部加熱手段が電気ヒーターであり、内部加熱手段がマイクロ波発振器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の無害化処理方法。
【請求項６】
セメント硬化体を外部から加熱する外部加熱手段と、セメント硬化体を内部から加熱する内部加熱手段とを備えた第１乃至第３の加熱ゾーンにこの順にセメント硬化体を通過させることによって、セメント硬化体を加熱するにあたって、上記第１加熱工程は第１加熱ゾーンで行なわれ、上記第２加熱工程は第２加熱ゾーンで行なわれ、上記第３加熱工程は第３加熱ゾーンで行なわれることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のアスベストの無害化処理方法。
【請求項１】
セメント硬化体を外部から加熱する外部加熱手段と、セメント硬化体を内部から加熱する内部加熱手段とを併用してセメント硬化体を加熱することによって、セメント硬化体中に含有されるアスベストを変性して無害化処理するにあたって、セメント硬化体中の自由水及び結晶水を飛散させる加熱を行なう第１加熱工程と、セメント硬化体の内部の温度を表面の温度付近にまで高めるように加熱を行なう第２加熱工程と、セメント硬化体中のアスベストを変性させる温度で加熱を行なう第３加熱工程により、セメント硬化体を段階的に加熱処理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】
第１加熱工程では、セメント硬化体の温度が６５０〜７５０℃になるまで昇温させ、第２加熱工程では、セメント硬化体の内部の温度を表面の温度にまで高めるように昇温させ、第３加熱工程では、セメント硬化体の温度を８５０℃以上に保持するようした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】
第１加熱工程での内部加熱手段の出力を、第３加熱工程において設定される内部加熱手段の出力の２０％以下に設定すると共に、第２加熱工程での内部加熱手段の出力を、第３加熱工程において設定される内部加熱手段の出力の２０％を超え８０％以下の範囲に設定す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の無害化処理方法。
【請求項４】
第１加熱工程での加熱処理時間を３０分以上に設定する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の無害化処理法。
【請求項５】
外部加熱手段が電気ヒーターであり、内部加熱手段がマイクロ波発振器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の無害化処理方法。
【請求項６】
セメント硬化体を外部から加熱する外部加熱手段と、セメント硬化体を内部から加熱する内部加熱手段とを備えた第１乃至第３の加熱ゾーンにこの順にセメント硬化体を通過させることによって、セメント硬化体を加熱するにあたって、上記第１加熱工程は第１加熱ゾーンで行なわれ、上記第２加熱工程は第２加熱ゾーンで行なわれ、上記第３加熱工程は第３加熱ゾーンで行なわれることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のアスベストの無害化処理方法。
【図１】
【公開番号】特開２０１０−１６７３３２（Ｐ２０１０−１６７３３２Ａ）
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９８９３（Ｐ２００９−９８９３）
【出願日】平成２１年１月２０日（２００９．１．２０）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１９，２０年度、独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構、「アスベスト含有建材等安全回収・処理等技術開発（マイクロ波加熱によるアスベスト建材無害化装置の開発）」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（５０４２６１０７７）大学共同利用機関法人自然科学研究機構 (156)
【出願人】（５０３３６７３７６）クボタ松下電工外装株式会社 (467)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月２０日（２００９．１．２０）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１９，２０年度、独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構、「アスベスト含有建材等安全回収・処理等技術開発（マイクロ波加熱によるアスベスト建材無害化装置の開発）」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（５０４２６１０７７）大学共同利用機関法人自然科学研究機構 (156)
【出願人】（５０３３６７３７６）クボタ松下電工外装株式会社 (467)
【Ｆターム（参考）】
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