アスベスト処理方法
【課題】安価に導入でき、十分に無害化可能なアスベスト処理方法を提供すること。
【解決手段】 アスベストを所定温度以上で所定濃度以上の酸に所定時間以上浸漬し、溶液を除去した後、残っている繊維状物質を所定濃度のアルカリに浸漬して、繊維状物質を溶解することを特徴とするアスベスト処理方法である。また、アスベストを酸に浸漬してＭｇを溶出させ、次いで、溶液を除去した後、得られた繊維状物質をアルカリに浸漬してＳｉを溶出させて当該繊維状物質を溶解することを特徴とするアスベスト処理方法である。
【解決手段】 アスベストを所定温度以上で所定濃度以上の酸に所定時間以上浸漬し、溶液を除去した後、残っている繊維状物質を所定濃度のアルカリに浸漬して、繊維状物質を溶解することを特徴とするアスベスト処理方法である。また、アスベストを酸に浸漬してＭｇを溶出させ、次いで、溶液を除去した後、得られた繊維状物質をアルカリに浸漬してＳｉを溶出させて当該繊維状物質を溶解することを特徴とするアスベスト処理方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アスベスト処理方法に関し、特に、アスベスト特有の性状を無くして最終的には溶解してしまうアスベストの無害化処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、古い建築物の解体やリフォームがされつつあり、人体に悪影響を及ぼすアスベストを、大量に処理しなくてはならない状況が生じている。アスベストの無害化処理はいくつかの技術が知られているが、現実に広く導入されているものは、溶融方法である。
【０００３】
溶融方法は、アスベストを１５００℃以上の高温で溶融し、本来の針状形状からガラス状に変質させる技術である。これにより、無害化が可能となり、埋設なども可能となっている。
【０００４】
また、酸処理して、アスベストほど超安定でない物質に変質させる方法も知られている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１１３１７５
【特許文献２】特開２００７−１４４２５１
【特許文献３】特開平０８−１４１５３７
【非特許文献１】資源環境技術総合研究所報告 第１８号（平成９年１月） 第２章「非晶質シリカの作成と特性評価」（第３頁〜第１１頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の技術では以下の問題点があった。
すなわち、溶融法は、炉の原理自体は簡単であるが、アスベストは飛散性が問題となるので、固形化して炉に投入したり、飛散防止の補助施設を増設したりする必要がある。この結果、導入コストが高くなり、処理量が排出量に追いついていないのが現状である。
【０００７】
また、酸で処理する方法は、処理前とほぼ同様の繊維状物質が残存し、これが、人体に与える影響は必ずしも医学的に十分解明されていないのが実情で、処理としては不十分であるという問題点があった。
【０００８】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、安価に導入でき、十分に無害化可能なアスベスト処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載のアスベスト処理方法は、アスベストを所定温度以上で所定濃度以上の酸に所定時間以上浸漬し、次いで溶液を除去し、その後残っている繊維状物質を所定濃度のアルカリに浸漬し、当該繊維状物質を溶解することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に記載のアスベスト処理方法は、アスベストを酸に浸漬してＭｇを溶出させ、次いで、溶液を除去した後、得られた繊維状物質をアルカリに浸漬してＳｉを溶出させて当該繊維状物質を溶解することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３に記載のアスベスト処理方法は、請求項１または２に記載のアスベスト処理方法において、アスベストを酸に浸漬するにあたり、アスベスト中のＭｇを８３ｗｔ％以上溶出させることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４に記載のアスベスト処理方法は、請求項３に記載のアスベスト処理方法において、酸が、１００℃以下で濃度が５Ｍ以下の塩酸であることを特徴とする。なお、適宜圧力容器を用いることができる。
【００１３】
また、請求項５に記載のアスベスト処理方法は、請求項１〜４のいずれか一つに記載のアスベスト処理方法において、アルカリ濃度が１Ｍ以下の水酸化ナトリウムであることを特徴とする。
【００１４】
なお、酸やアルカリのＭは、ｍｏｌ／リットルを表す。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、投入エネルギーの多い溶融方法によらず、科学的な反応により処理するため、安価に導入でき、十分に無害化可能なアスベスト処理方法を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を図面を参照しながら詳細に説明する。
クリソタイル（Ｍｇ６Ｓｉ４Ｏ１０（ＯＨ）８）は、アスベストのうち、過去に最も多く使用され（使用率９５％）、廃棄物として大量に排出される。本発明ではクリソタイルを無害化する方法について説明する。
【００１７】
発明の理解のため、ここでは、実験の経緯も含めて説明する。
まず、純正試料（クリソタイル：和光純薬工業株式会社製 化学用）を用いて酸処理とアルカリ処理を検討した。
【００１８】
具体的には、以下のとおりである。
（Ａ）酸処理：試料と種々の濃度の塩酸水溶液をオートクレーブに入れ、１００℃または１３０℃で十分な時間加熱処理をした。
（Ｂ）アルカリ処理：試料と種々の濃度の水酸化ナトリウム水溶液をオートクレーブに入れ、１３０℃で十分な時間加熱した。
（Ｃ）酸処理→アルカリ処理：酸処理を十分おこなった後の試料を種々の濃度の水酸化ナトリウム水溶液を用いてアルカリ処理した。
【００１９】
各処理が終わったとき、酸処理である場合も、アルカリ処理である場合も繊維状固形物が残存していた。一方、酸処理→アルカリ処理の場合は、減容し固形物が残っていた。そこで、アスベストを無害化するため、処理後のそれぞれの性状を調べ最適化を図ることとした。図１は、処理前後のＸＲＤ測定結果を示した図である。なお、線源にはＣｕ−Ｋα線を用い、測定条件は、管電圧３０ｋＶ、管電流１５ｍＡとし２θを５〜７０°の範囲で測定した。
【００２０】
図１から明らかなように、クリソタイルは、酸処理をすると結晶構造が崩れアモルファスになることが分かった。すなわち、クリソタイルでなくなっていることが確認できた。アルカリ処理の場合は、処理後も依然としてクリソタイルであることが確認できた。一方、酸処理→アルカリ処理の場合の減容して残った残渣は、クリソタイルとは異なる別の結晶であることが確認できた。
【００２１】
酸処理後およびアルカリ処理前後の繊維状固形物をＳＥＭにより表面状態を観察した。図２は、クリソタイルを酸処理またはアルカリ処理する前後の２０００倍のＳＥＭ像である。図から明らかなように、結合は見られるものの、依然として繊維質であることが確認できた。
【００２２】
また、酸処理→アルカリ処理後の残渣についてもＳＥＭにより表面状態を観察した。図３は、酸処理→アルカリ処理した後の残渣の表面写真である。図から明らかなように、固形残渣は、明らかに繊維状ではなくなり、別の結晶となっていることが確認できた。
【００２３】
アスベスト由来の肺疾患は、主として針状微細繊維結晶に由来するものであるため、本願発明者は、酸処理→アルカリ処理を詳細に検討することとした。
【００２４】
クリソタイルはアルカリ処理により変化しないので、まず、酸処理→アルカリ処理における前段の塩酸処理について、クリソタイルの残存という観点から、塩酸濃度と温度と処理時間を変化させて検討することとした。クリソタイルが残存しているか否かはＸＲＤにより判定した。また、酸処理により、水溶液中へ主としてＭｇが溶出することが別途実験で判明していたため、Ｍｇの溶出量も測定した。この測定も、ＩＣＰ測定によった（セイコー電子工業製：ＳＰＳ−１２００Ａ，ＲＦパワー＝１．３１ｋＷ，測光高さ＝１２．９ｍｍ）。結果を表１に示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】
表から明らかなように、Ｍｇの溶出量が８３ｗｔ％を超えると残存繊維はクリソタイルでなくなることが分かった。なお、試験番号Ｚ６の結果はこれと反するが、試験番号Ｚ３に比して塩酸濃度が低いことから、いまだ塩酸と反応していない繊維部分が残っていると考えられる。
【００２７】
また、反応に際しては圧力容器を用いたが、１００℃以下の加熱であれば必ずしも圧力容器が必要でなくなる。更に、圧力容器を用いる場合は導入コストが著しく高くなり、加熱のエネルギーが増大してしまう。このほか、工業用の圧力容器は、定期的な検査が必要であり効率性に劣ってしまう。
【００２８】
以上を総合的に判断すると、前段の塩酸処理は、１００℃以下５Ｍで２４時間以上浸漬させる方法が好ましいといえる。なお、場合によっては、適宜攪拌するなどし、処理を、低温化、低濃度化、短時間化することも可能である。
【００２９】
次に、試験番号Ｚ５で得られた繊維状物質を、酸処理→アルカリ処理における後段のアルカリ処理に関して、分解減容という観点から、水酸化ナトリウム濃度と反応温度と反応時間を変化させて検討することとした。また、アルカリ処理により、水溶液中へ主としてＳｉが溶出することが別途実験で判明していたため、Ｓｉの溶出量も測定した。この測定も、ＩＣＰ測定によった。結果を表２に示す。
【００３０】
【表２】
【００３１】
表から明らかなように、アルカリ処理に関しては、加熱しなくとも減容効率が高く、常温で処理可能であることが確認できた。なお、ここでは示さないが、加熱すると、水熱反応により新たな結晶が析出してきた。繊維状物質を溶解するには、反応時間にもよるが、常温であれば１Ｍで２４時間で十分であるといえる。なお、残渣は、図３に示したとおりであり、アスベストではない。
【００３２】
以上の実施例から、アスベスト試料を処理する際には、はじめに１００℃程度の５Ｍ塩酸に２４時間浸漬し、残った繊維状物質を室温で１Ｍの水酸化ナトリウム溶液に２４時間浸漬することにより、無害化できることが確認できた。
【００３３】
なお、本発明者は、実際に廃アスベストを用いて処理してみたところ、溶液に浸漬する前に１ｃｍ以下の塊状ないし粉状に粉砕すれば、ほぼ同様の条件で無害化できることを確認できた。なお、廃アスベストは、コンクリートやはぎ取り剤などが付着しているため、アルカリ濃度は１Ｍより低くても無害化できる場合があることを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明によれば、ボード様の非飛散性アスベストのみならず、吹きつけなどによる飛散性アスベストを処理することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】アスベストの処理前後のＸＲＤ測定結果を示した図である。
【図２】クリソタイルを酸処理またはアルカリ処理する前後の２０００倍のＳＥＭ像である。
【図３】クリソタイルを酸処理→アルカリ処理した後の残渣の表面写真である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アスベスト処理方法に関し、特に、アスベスト特有の性状を無くして最終的には溶解してしまうアスベストの無害化処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、古い建築物の解体やリフォームがされつつあり、人体に悪影響を及ぼすアスベストを、大量に処理しなくてはならない状況が生じている。アスベストの無害化処理はいくつかの技術が知られているが、現実に広く導入されているものは、溶融方法である。
【０００３】
溶融方法は、アスベストを１５００℃以上の高温で溶融し、本来の針状形状からガラス状に変質させる技術である。これにより、無害化が可能となり、埋設なども可能となっている。
【０００４】
また、酸処理して、アスベストほど超安定でない物質に変質させる方法も知られている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１１３１７５
【特許文献２】特開２００７−１４４２５１
【特許文献３】特開平０８−１４１５３７
【非特許文献１】資源環境技術総合研究所報告 第１８号（平成９年１月） 第２章「非晶質シリカの作成と特性評価」（第３頁〜第１１頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の技術では以下の問題点があった。
すなわち、溶融法は、炉の原理自体は簡単であるが、アスベストは飛散性が問題となるので、固形化して炉に投入したり、飛散防止の補助施設を増設したりする必要がある。この結果、導入コストが高くなり、処理量が排出量に追いついていないのが現状である。
【０００７】
また、酸で処理する方法は、処理前とほぼ同様の繊維状物質が残存し、これが、人体に与える影響は必ずしも医学的に十分解明されていないのが実情で、処理としては不十分であるという問題点があった。
【０００８】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、安価に導入でき、十分に無害化可能なアスベスト処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載のアスベスト処理方法は、アスベストを所定温度以上で所定濃度以上の酸に所定時間以上浸漬し、次いで溶液を除去し、その後残っている繊維状物質を所定濃度のアルカリに浸漬し、当該繊維状物質を溶解することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に記載のアスベスト処理方法は、アスベストを酸に浸漬してＭｇを溶出させ、次いで、溶液を除去した後、得られた繊維状物質をアルカリに浸漬してＳｉを溶出させて当該繊維状物質を溶解することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３に記載のアスベスト処理方法は、請求項１または２に記載のアスベスト処理方法において、アスベストを酸に浸漬するにあたり、アスベスト中のＭｇを８３ｗｔ％以上溶出させることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４に記載のアスベスト処理方法は、請求項３に記載のアスベスト処理方法において、酸が、１００℃以下で濃度が５Ｍ以下の塩酸であることを特徴とする。なお、適宜圧力容器を用いることができる。
【００１３】
また、請求項５に記載のアスベスト処理方法は、請求項１〜４のいずれか一つに記載のアスベスト処理方法において、アルカリ濃度が１Ｍ以下の水酸化ナトリウムであることを特徴とする。
【００１４】
なお、酸やアルカリのＭは、ｍｏｌ／リットルを表す。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、投入エネルギーの多い溶融方法によらず、科学的な反応により処理するため、安価に導入でき、十分に無害化可能なアスベスト処理方法を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を図面を参照しながら詳細に説明する。
クリソタイル（Ｍｇ６Ｓｉ４Ｏ１０（ＯＨ）８）は、アスベストのうち、過去に最も多く使用され（使用率９５％）、廃棄物として大量に排出される。本発明ではクリソタイルを無害化する方法について説明する。
【００１７】
発明の理解のため、ここでは、実験の経緯も含めて説明する。
まず、純正試料（クリソタイル：和光純薬工業株式会社製 化学用）を用いて酸処理とアルカリ処理を検討した。
【００１８】
具体的には、以下のとおりである。
（Ａ）酸処理：試料と種々の濃度の塩酸水溶液をオートクレーブに入れ、１００℃または１３０℃で十分な時間加熱処理をした。
（Ｂ）アルカリ処理：試料と種々の濃度の水酸化ナトリウム水溶液をオートクレーブに入れ、１３０℃で十分な時間加熱した。
（Ｃ）酸処理→アルカリ処理：酸処理を十分おこなった後の試料を種々の濃度の水酸化ナトリウム水溶液を用いてアルカリ処理した。
【００１９】
各処理が終わったとき、酸処理である場合も、アルカリ処理である場合も繊維状固形物が残存していた。一方、酸処理→アルカリ処理の場合は、減容し固形物が残っていた。そこで、アスベストを無害化するため、処理後のそれぞれの性状を調べ最適化を図ることとした。図１は、処理前後のＸＲＤ測定結果を示した図である。なお、線源にはＣｕ−Ｋα線を用い、測定条件は、管電圧３０ｋＶ、管電流１５ｍＡとし２θを５〜７０°の範囲で測定した。
【００２０】
図１から明らかなように、クリソタイルは、酸処理をすると結晶構造が崩れアモルファスになることが分かった。すなわち、クリソタイルでなくなっていることが確認できた。アルカリ処理の場合は、処理後も依然としてクリソタイルであることが確認できた。一方、酸処理→アルカリ処理の場合の減容して残った残渣は、クリソタイルとは異なる別の結晶であることが確認できた。
【００２１】
酸処理後およびアルカリ処理前後の繊維状固形物をＳＥＭにより表面状態を観察した。図２は、クリソタイルを酸処理またはアルカリ処理する前後の２０００倍のＳＥＭ像である。図から明らかなように、結合は見られるものの、依然として繊維質であることが確認できた。
【００２２】
また、酸処理→アルカリ処理後の残渣についてもＳＥＭにより表面状態を観察した。図３は、酸処理→アルカリ処理した後の残渣の表面写真である。図から明らかなように、固形残渣は、明らかに繊維状ではなくなり、別の結晶となっていることが確認できた。
【００２３】
アスベスト由来の肺疾患は、主として針状微細繊維結晶に由来するものであるため、本願発明者は、酸処理→アルカリ処理を詳細に検討することとした。
【００２４】
クリソタイルはアルカリ処理により変化しないので、まず、酸処理→アルカリ処理における前段の塩酸処理について、クリソタイルの残存という観点から、塩酸濃度と温度と処理時間を変化させて検討することとした。クリソタイルが残存しているか否かはＸＲＤにより判定した。また、酸処理により、水溶液中へ主としてＭｇが溶出することが別途実験で判明していたため、Ｍｇの溶出量も測定した。この測定も、ＩＣＰ測定によった（セイコー電子工業製：ＳＰＳ−１２００Ａ，ＲＦパワー＝１．３１ｋＷ，測光高さ＝１２．９ｍｍ）。結果を表１に示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】
表から明らかなように、Ｍｇの溶出量が８３ｗｔ％を超えると残存繊維はクリソタイルでなくなることが分かった。なお、試験番号Ｚ６の結果はこれと反するが、試験番号Ｚ３に比して塩酸濃度が低いことから、いまだ塩酸と反応していない繊維部分が残っていると考えられる。
【００２７】
また、反応に際しては圧力容器を用いたが、１００℃以下の加熱であれば必ずしも圧力容器が必要でなくなる。更に、圧力容器を用いる場合は導入コストが著しく高くなり、加熱のエネルギーが増大してしまう。このほか、工業用の圧力容器は、定期的な検査が必要であり効率性に劣ってしまう。
【００２８】
以上を総合的に判断すると、前段の塩酸処理は、１００℃以下５Ｍで２４時間以上浸漬させる方法が好ましいといえる。なお、場合によっては、適宜攪拌するなどし、処理を、低温化、低濃度化、短時間化することも可能である。
【００２９】
次に、試験番号Ｚ５で得られた繊維状物質を、酸処理→アルカリ処理における後段のアルカリ処理に関して、分解減容という観点から、水酸化ナトリウム濃度と反応温度と反応時間を変化させて検討することとした。また、アルカリ処理により、水溶液中へ主としてＳｉが溶出することが別途実験で判明していたため、Ｓｉの溶出量も測定した。この測定も、ＩＣＰ測定によった。結果を表２に示す。
【００３０】
【表２】
【００３１】
表から明らかなように、アルカリ処理に関しては、加熱しなくとも減容効率が高く、常温で処理可能であることが確認できた。なお、ここでは示さないが、加熱すると、水熱反応により新たな結晶が析出してきた。繊維状物質を溶解するには、反応時間にもよるが、常温であれば１Ｍで２４時間で十分であるといえる。なお、残渣は、図３に示したとおりであり、アスベストではない。
【００３２】
以上の実施例から、アスベスト試料を処理する際には、はじめに１００℃程度の５Ｍ塩酸に２４時間浸漬し、残った繊維状物質を室温で１Ｍの水酸化ナトリウム溶液に２４時間浸漬することにより、無害化できることが確認できた。
【００３３】
なお、本発明者は、実際に廃アスベストを用いて処理してみたところ、溶液に浸漬する前に１ｃｍ以下の塊状ないし粉状に粉砕すれば、ほぼ同様の条件で無害化できることを確認できた。なお、廃アスベストは、コンクリートやはぎ取り剤などが付着しているため、アルカリ濃度は１Ｍより低くても無害化できる場合があることを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明によれば、ボード様の非飛散性アスベストのみならず、吹きつけなどによる飛散性アスベストを処理することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】アスベストの処理前後のＸＲＤ測定結果を示した図である。
【図２】クリソタイルを酸処理またはアルカリ処理する前後の２０００倍のＳＥＭ像である。
【図３】クリソタイルを酸処理→アルカリ処理した後の残渣の表面写真である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アスベストを所定温度以上で所定濃度以上の酸に所定時間以上浸漬し、次いで溶液を除去し、その後残っている繊維状物質を所定濃度のアルカリに浸漬し、当該繊維状物質を溶解することを特徴とするアスベスト処理方法。
【請求項２】
アスベストを酸に浸漬してＭｇを溶出させ、次いで、溶液を除去した後、得られた繊維状物質をアルカリに浸漬してＳｉを溶出させて当該繊維状物質を溶解することを特徴とするアスベスト処理方法。
【請求項３】
アスベストを酸に浸漬するにあたり、アスベスト中のＭｇを８３ｗｔ％以上溶出させることを特徴とする請求項１または２に記載のアスベスト処理方法。
【請求項４】
酸が、１００℃以下で濃度が５Ｍ以下の塩酸であることを特徴とする請求項３に記載のアスベスト処理方法。
【請求項５】
アルカリ濃度が１Ｍ以下の水酸化ナトリウムであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のアスベスト処理方法。
【請求項１】
アスベストを所定温度以上で所定濃度以上の酸に所定時間以上浸漬し、次いで溶液を除去し、その後残っている繊維状物質を所定濃度のアルカリに浸漬し、当該繊維状物質を溶解することを特徴とするアスベスト処理方法。
【請求項２】
アスベストを酸に浸漬してＭｇを溶出させ、次いで、溶液を除去した後、得られた繊維状物質をアルカリに浸漬してＳｉを溶出させて当該繊維状物質を溶解することを特徴とするアスベスト処理方法。
【請求項３】
アスベストを酸に浸漬するにあたり、アスベスト中のＭｇを８３ｗｔ％以上溶出させることを特徴とする請求項１または２に記載のアスベスト処理方法。
【請求項４】
酸が、１００℃以下で濃度が５Ｍ以下の塩酸であることを特徴とする請求項３に記載のアスベスト処理方法。
【請求項５】
アルカリ濃度が１Ｍ以下の水酸化ナトリウムであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のアスベスト処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−２２８４６（Ｐ２００９−２２８４６Ａ）
【公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１８６７２９（Ｐ２００７−１８６７２９）
【出願日】平成１９年７月１８日（２００７．７．１８）
【特許番号】特許第４１５３９７３号（Ｐ４１５３９７３）
【特許公報発行日】平成２０年９月２４日（２００８．９．２４）
【出願人】（５０７２４２７２１）株式会社 亀屋産業 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月１８日（２００７．７．１８）
【特許番号】特許第４１５３９７３号（Ｐ４１５３９７３）
【特許公報発行日】平成２０年９月２４日（２００８．９．２４）
【出願人】（５０７２４２７２１）株式会社 亀屋産業 (2)
【Ｆターム（参考）】
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