アスベスト含有物処理システム
【課題】ロータリーキルンの内周面にクロムが含有されていても、六価クロムの生成を抑制することができるアスベスト含有物処理システムを提供することを課題とする。
【解決手段】アスベスト含有物処理システム１は、軸方向一端からアスベスト含有物Ｇが供給され、軸方向他端からアスベスト含有物Ｇが排出され、内周面の少なくとも一部がクロムを含有し、内部に熱処理室３００を持つ管体３０と、熱処理室３００のアスベスト含有物Ｇに熱処理を施す加熱部３１と、を備えてなるロータリーキルン３と、熱処理の際、クロムが酸化して六価クロムが生成するのを抑制する酸化抑制手段３２０、３３０、３３２、７２０、７３１、４、６ａ、６ｂ、５と、を備えてなることを特徴とする。
【解決手段】アスベスト含有物処理システム１は、軸方向一端からアスベスト含有物Ｇが供給され、軸方向他端からアスベスト含有物Ｇが排出され、内周面の少なくとも一部がクロムを含有し、内部に熱処理室３００を持つ管体３０と、熱処理室３００のアスベスト含有物Ｇに熱処理を施す加熱部３１と、を備えてなるロータリーキルン３と、熱処理の際、クロムが酸化して六価クロムが生成するのを抑制する酸化抑制手段３２０、３３０、３３２、７２０、７３１、４、６ａ、６ｂ、５と、を備えてなることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば家屋やビルなどの解体時に排出されるアスベストを熱処理するためのアスベスト含有物処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、アスベストの人体に対する有害性が問題視されている。アスベストを無害化する処理方法としては、溶融処理、埋立処理などが挙げられる。例えば、特許文献１、２には、アスベストを含有する折版屋根やスレート廃材を溶融させることにより無害化する処理方法が開示されている。また、特許文献３には、アスベストを含有する廃材を、セメントの原料と混合して、ロータリーキルンで加熱する処理方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−４３６２０号公報
【特許文献２】特開２００４−１０１１７８号公報
【特許文献３】特開平９−８６９８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、ロータリーキルンの管体は、ステンレスやインコネルなど、クロムを含有する金属製である場合が多い。また、アスベスト含有物に溶融処理を施す際の処理温度は、比較的高温である場合が多い。このため、管体のクロムが酸化可能な雰囲気下でアスベスト含有物の熱処理を行うと、クロムが酸化して、有害な六価クロム（Ｃｒ６＋）が生成するおそれがあった。すなわち、仮にアスベストの無害化が達成できても、新たに六価クロムという有害物質が生成するおそれがあった。
【０００４】
本発明のアスベスト含有物処理システムは、上記課題に鑑みて完成されたものである。したがって、本発明は、ロータリーキルンの内周面にクロムが含有されていても、六価クロムの生成を抑制することができるアスベスト含有物処理システム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】
【０００５】
（１）上記課題を解決するため、本発明のアスベスト含有物処理システムは、軸方向一端からアスベスト含有物が供給され、軸方向他端から該アスベスト含有物が排出され、内周面の少なくとも一部がクロムを含有し、内部に熱処理室を持つ管体と、該熱処理室の該アスベスト含有物に熱処理を施す加熱部と、を備えてなるロータリーキルンと、該熱処理の際、該クロムが酸化して六価クロムが生成するのを抑制する酸化抑制手段と、を備えてなることを特徴とする。
【０００６】
本発明のアスベスト含有物処理システムによると、熱処理の際、管体の内周面の少なくとも一部に表出したクロムが酸化するのを抑制することができる。このため、アスベスト含有物の無害化（低害化を含む。以下同じ。）と、有害な六価クロム生成の抑制と、を両立することができる。
【０００７】
また、無害化したアスベスト含有物は、処理前のアスベスト含有物と比較して、取扱いが簡単である。例えば、無害化の程度によっては、特殊な容器、袋等にアスベスト含有物を収容しなくてもよい。
【０００８】
（２）好ましくは、前記加熱部は、前記管体の外径側に配置され、前記アスベスト含有物に、該管体の管壁を介して、間接的に熱処理を施す外熱部である構成とする方がよい。つまり、本構成は、本発明のアスベスト含有物処理システムに、いわゆる外熱式のロータリーキルンを用いるものである。
【０００９】
外熱式のロータリーキルンの場合、内熱式のロータリーキルンと比較して、排ガス量が少ない。このため、熱処理室からのアスベスト飛散量が少なくなる。また、排ガス量が少ないため、排ガス中からアスベストを除去するための集塵装置を、小型化することができる。したがって、集塵装置延いてはアスベスト含有物処理システム全体の設置コストを削減することができる。また、設置スペースを小さくすることができる。
【００１０】
（３）好ましくは、前記アスベスト含有物は、セメントと混合されている構成とする方が硬化の点から良く、アスベスト含有物はセメントと混合されている場合が多い。仮に、酸化抑制手段を配置しない場合、セメントの含有する酸化カルシウム（ＣａＯ）により、管体素材が含有するクロム（Ｃｒ）の酸化が促進される。この時に、クロムを含む化合物（ＣａＣｒＯ４）を作り、この中の六価クロムが溶出してくるおそれがある。
【００１１】
この点、本発明のアスベスト含有物処理システムによると、酸化抑制手段が配置されているため、セメントの酸化カルシウムにより促進される管体素材のクロムの酸化を、抑制することができる。本発明のアスベスト含有物処理システムは、六価クロムの生成を抑制できるため、セメントと混合されたアスベスト含有物を処理するのに、特に適している。
【００１２】
（４）好ましくは、前記酸化抑制手段は、前記熱処理室に表出しクロムを含有しないセラミック溶射層を備える積層被膜である構成とする方がよい。つまり、本構成は、管体の内周面のクロムを、セラミック溶射層により被覆するものである。本構成によると、管体内周面のクロムが、熱処理室に表出しない。このため、クロムが酸化するのを抑制することができる。
【００１３】
好ましくは、本構成と上記（３）の構成とを組み合わせる場合、セラミック溶射層は、スピネル（マグネシア（ＭｇＯ）−アルミナ（Ａｌ２Ｏ３））製とする方がよい。セラミック溶射をすると、管体素材中のクロムと、セメントに含有される酸化カルシウムと、の反応を抑制することができる。さらに、マグネシアを含むスピネルによりセラミック溶射層を形成することにより、マグネシアがアルカリ土類であり、同じアルカリ土類の酸化カルシウムとは反応し難く、反応によるセラミック溶射層の劣化を抑制することができる。
【００１４】
（５）好ましくは、上記（４）の構成において、前記積層被膜は、さらに、前記セラミック溶射層と前記管体の内周面との間に介在し、該セラミック溶射層と該内周面との間の熱膨張差を緩和する中間層を備える構成とする方がよい。
【００１５】
金属製の管体とセラミック溶射層とは、比較的、熱膨張率の較差が大きい。本構成によると、管体とセラミック溶射層との間に介在する中間層が当該熱膨張差を緩和する。このため、管体あるいはセラミック溶射層が受ける熱応力を緩和することができる。
【００１６】
（６）好ましくは、前記酸化抑制手段は、前記熱処理室に非酸化性のガスを供給するガス供給部と、供給された該ガスによる該熱処理室の非酸化雰囲気を確保するシール部と、を備える非酸化手段である構成とする方がよい。
【００１７】
つまり、本構成は、非酸化雰囲気下でアスベスト含有物に熱処理を施すものである。本構成によると、上記（４）あるいは上記（５）の積層被膜を配置しなくても（勿論配置してもよい）、管体のクロムの酸化を抑制することができる。好ましくは、熱処理時における熱処理室内の酸素濃度は、０．１体積％以下である方がよい。こうすると、より確実にクロムの酸化を抑制することができる。
【００１８】
（７）好ましくは、前記アスベスト含有物は、粒度５０ｍｍ以下の粒状を呈している構成とする方がよい。本構成によると、アスベスト含有物の表面積が大きくなる。このため、より迅速に熱処理を施すことができる。また、搬送にも有利である。
【００１９】
（８）好ましくは、前記熱処理の際、前記熱処理室の温度は、８００℃以上１１００℃以下に設定されている構成とする方がよい。ここで、熱処理室の温度を８００℃以上としたのは、８００℃未満の場合、熱処理後もアスベストの針状繊維が残留する可能性があるからである。つまり、熱処理が不充分になるからである。一方、熱処理室の温度を１１００℃以下としたのは、１１００℃超過の場合、よりクロムの酸化が促進されるからである。つまり、六価クロムが生成しやすくなるからである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、ロータリーキルンの内周面にクロムが含有されていても、六価クロムの生成を抑制することができるアスベスト含有物処理システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明のアスベスト含有物処理システムの実施の形態について説明する。まず、本実施形態のアスベスト含有物処理システム（以下、適宜「処理システム」と略称する。）の構成について説明する。図１に、本実施形態の処理システムの概要図を示す。図１に示すように、処理システム１は、主に、ホッパー２とロータリーキルン３と雰囲気ガス配管４とロータリーバルブ６ａ、６ｂとロータリークーラー７と連結管８０と排出管８１とを備えている。
【００２２】
ホッパー２は、下方に縮径するテーパ筒状を呈している。ホッパー２は、密閉式である。ホッパー２には、セメントと混合されたアスベスト含有物Ｇが貯蔵されている。アスベスト含有物Ｇは、予め粉砕処理されている。アスベスト含有物Ｇの粒度は、５０ｍｍ以下に調整されている。ホッパー２の下部にはスクリューフィーダー２０が配置されている。ホッパー２の底部から流下したアスベスト含有物Ｇは、スクリューフィーダー２０により、水平方向に搬送される。
【００２３】
ロータリーキルン３は、主に、管体３０と外熱部３１と上流側フード３２と下流側フード３３とを備えている。管体３０は、クロム含有金属製であって、略水平方向に延びた長軸円筒状を呈している。管体３０は、自身の軸を中心に、周方向に回転可能である。管体３０の内周面は、積層被膜５により覆われている。積層被膜５については、後で詳しく説明する。管体３０の内部には、熱処理室３００が配置されている。管体３０の軸方向一端（上流端）には、スクリューフィーダー２０の下流端が挿入されている。一方、管体３０の軸方向他端（下流端）には、周方向に９０°ずつ離間して、合計四つの排出口３０１が開設されている。
【００２４】
図２に、管体３０の下流端付近の分解斜視図を示す。なお、説明の便宜上、部分的に断面で示す。図２に示すように、排出口３０１の軸方向両側には、一対の流量規制リング３０２、３０３が配置されている。流量規制リング３０２、３０３は、クロム含有金属製である。また、流量規制リング３０２、３０３の表面は、管体３０の内周面同様に、積層被膜５により覆われている。流量規制リング３０２により、熱処理室３００から流動してくるアスベスト含有物Ｇの流量は、調整されている。管体３０の下流端外面には、シリコーンとカーボンとを含有した材料からなるシールリング３３２が配置されている。シールリング３３２は、後述する下流側フード３３の内面に当接している。シールリング３３２により、管体３０下流端と下流側フード３３との間は、回転可能に、かつ気密的にシールされている。管体３０の外周面には、フランジ３５が配置されている。フランジ３５は、一対のローラー３５０（図２では片方のみ示す。）上に搭載されている。一対のローラー３５０は、各々、軸受３５１により回転可能に支持されている。一対のローラー３５０のうち、片方のローラー３５０が駆動することにより、管体３０は軸回りに回転する。
【００２５】
図１に戻って、管体３０の上流側の外周面には、フランジ３５に対向して、フランジ３４が配置されている。フランジ３４は、一対のローラー３４０上に搭載されている。一対のローラー３４０は、各々、軸受３４１により回転可能に支持されている。
【００２６】
外熱部３１は、直方体箱状を呈している。外熱部３１の内面には、電気式のヒーター３１０ａ、３１０ｂが、ジグザグに配索されている。外熱部３１の内部には、管体３０の軸方向中間部（つまり熱処理室３００）が配置されている。
【００２７】
上流側フード３２は、直方体箱状を呈している。上流側フード３２の側壁には、開口部３２１が開設されている。開口部３２１には、管体３０の上流端が収容されている。開口部３２１の口縁には、シールリング３２０が配置されている。シールリング３２０は、シリコーン製であって、周溝を有するリング状を呈している。シールリング３２０の周溝には、開口部３２１の口縁が圧入されている。また、シールリング３２０の内周面は、管体３０上流端の外周面に圧接している。シールリング３２０により、管体３０上流端と上流側フード３２との間は、回転可能に、かつ気密的にシールされている。また、上流側フード３２の頂壁には、排ガス配管９が接続されている。排ガス配管９には、上流側から下流側に向かって、排ガス処理炉９０、集塵装置９１、ブロワ９２、ガス排出口９３が配置されている。
【００２８】
下流側フード３３は、底部が下方に尖った直方体箱状を呈している。下流側フード３３において、管体３０の軸方向に対向する一対の側壁のうち一方には、開口部３３１が開設されている。開口部３３１には、管体３０の下流端が収容されている。開口部３３１の口縁には、シールリング３３０が配置されている。シールリング３３０は、シリコーン製であって、周溝を有するリング状を呈している。シールリング３３０の周溝には、開口部３３１の口縁が圧入されている。また、シールリング３３０の内周面は、管体３０下流端の外周面に圧接している。シールリング３３０により、管体３０下流端外周面と下流側フード３３との間は、回転可能に、かつ気密的にシールされている。また、下流側フード３３において、管体３０の軸方向に対向する一対の側壁のうち他方（つまり開口部３３１が配置されていない方）には、二股に分岐した雰囲気ガス配管４の枝管４０、４１のうち、枝管４１が接続されている。枝管４１接続部の外径側に、前記シールリング３３２が配置されている。すなわち、枝管４１は、管体３０の熱処理室３００と連通する位置に接続されている。
【００２９】
連結管８０は、下流側フード３３の底部と、後述するロータリークーラー７の管体７０と、を連結している。連結管８０の途中には、雰囲気ガス配管４の枝管４０が接続されている。
【００３０】
ロータリークーラー７は、主に、管体７０と冷却部７１と上流側フード７２と下流側フード７３とを備えている。管体７０は、ステンレス製であって、略水平方向に延びた長軸円筒状を呈している。管体７０は、自身の軸を中心に、周方向に回転可能である。管体７０の外周面には、軸方向に所定間隔離間して、一対のフランジ７４、７５が配置されている。フランジ７４は一対のローラー７４０上に、フランジ７５は一対のローラー７５０上に、それぞれ搭載されている。また、フランジ７４はローラー７４０により、フランジ７５はローラー７５０により、それぞれ回転駆動されている。
【００３１】
冷却部７１は、直方体箱状を呈している。冷却部７１には、クーリングタワー７１０が接続されている。冷却部７１とクーリングタワー７１０との間には、冷却水が循環している。冷却部７１の内部には、管体７０の軸方向中間部が配置されている。
【００３２】
上流側フード７２は、直方体箱状を呈している。上流側フード７２の側壁には、開口部７２１が開設されている。開口部７２１には、管体７０の上流端が収容されている。開口部７２１の口縁には、シールリング７２０が配置されている。シールリング７２０は、シリコーン製であって、周溝を有するリング状を呈している。シールリング７２０の周溝には、開口部７２１の口縁が圧入されている。また、シールリング７２０の内周面は、管体７０上流端の外周面に圧接している。シールリング７２０により、管体７０上流端と上流側フード７２との間は、回転可能に、かつ気密的にシールされている。
【００３３】
下流側フード７３は、底部が下方に尖った直方体箱状を呈している。下流側フード７３の側壁には、開口部７３２が開設されている。開口部７３２には、管体７０の下流端が収容されている。開口部７３２の口縁には、シールリング７３１が配置されている。シールリング７３１は、シリコーン製であって、周溝を有するリング状を呈している。シールリング７３１の周溝には、開口部７３２の口縁が圧入されている。また、シールリング７３１の内周面は、管体７０下流端の外周面に圧接している。シールリング７３１により、管体７０下流端外周面と下流側フード７３との間は、回転可能に、かつ気密的にシールされている。下流側フード７３の底部には、クーラー排出口７３０が開設されている。
【００３４】
排出管８１は、クーラー排出口７３０の下方に接続されている。排出管８１の途中には、二つのロータリーバルブ６ａ、６ｂが連設されている。排出管８１の下流端には、バルブ排出口８１０が配置されている。二つのロータリーバルブ６ａ、６ｂにより、バルブ下流側（バルブ排出口８１０側）に対して、バルブ上流側（クーラー排出口７３０側）の気密性が確保されている。一方、無害化されたアスベスト含有物Ｇは、二つのロータリーバルブ６ａ、６ｂを介して、バルブ排出口８１０から排出可能である。
【００３５】
ここで、雰囲気ガス配管４は本発明のガス供給部に含まれる。並びに、シールリング３２０、３３０、３３２、７２０、７３１およびロータリーバルブ６ａ、６ｂは、本発明のシール部に含まれる。つまり、これらの部材により、本発明の非酸化手段が構成されている。
【００３６】
次に、本実施形態の処理システム１の積層被膜５の構成について説明する。図３に、本実施形態の処理システムのロータリーキルンの管体の斜視拡大断面図を示す。図３に示すように、積層被膜５は、セラミック溶射層５０と中間層５１とを備えている。なお、図３においては、説明の便宜上、各層の層厚を強調して示している。
【００３７】
中間層５１は、管体３０の内周面を、全面に亘り覆っている。中間層５１は、ニッケル−クロム合金製である。中間層５１の層厚は、約１００μｍである。中間層５１は、プラズマ溶射により、管体３０の内周面上に形成される。
【００３８】
セラミック溶射層５０は、中間層５１の表面を、全面に亘り覆っている。セラミック溶射層５０は、スピネル（マグネシア（ＭｇＯ）−アルミナ（Ａｌ２Ｏ３））製である。セラミック溶射層５０の層厚は、約１００〜２００μｍである。セラミック溶射層５０は、プラズマ溶射により、中間層５１の表面上に形成される。なお、流量規制リング３０２、３０３の表面を覆う積層被膜５の構成も、上記積層被膜５の構成と同様である。
【００３９】
次に、本実施形態の処理システム１におけるアスベスト含有物Ｇの流れについて説明する。前出図１に示すように、アスベスト含有物Ｇは、密閉式のホッパー２に収容されている。ホッパー２内のアスベスト含有物Ｇは、ホッパー２の底部から、スクリューフィーダー２０により、ロータリーキルン３の管体３０の上流端に投入される。ここで、管体３０は、上流端から下流端に向かって、若干下向きに傾斜している。このため、アスベスト含有物Ｇは、管体３０の回転により、管体３０内を徐々に下流側に移動する。管体３０内の熱処理室３００の温度は、約１０００℃に設定されている。熱処理室３００を通過する際、アスベスト含有物Ｇに熱処理が施される。当該熱処理により、アスベストの針状繊維が崩壊する。すなわち、アスベスト含有物Ｇが無害化される。無害化されたアスベスト含有物Ｇは、流量規制リング３０２を乗り越え、四つの排出口３０１のうち下方に回ってきた排出口３０１から、逐次下方に流下する。流下した無害化済みのアスベスト含有物Ｇは、連結管８０を介してロータリークーラー７の管体７０の上流端に投入される。管体７０内を下流側に移動する際、高温の無害化済みアスベスト含有物Ｇは、冷却部７１の冷却水と、管体７０の管壁を介して、熱交換を行う。当該熱交換により無害化済みアスベスト含有物Ｇは冷却される。約８０℃にまで冷却された無害化済みアスベスト含有物Ｇは、クーラー排出口７３０から排出管８１に流れ込む。流れ込んだ無害化済みアスベスト含有物Ｇは、二つのロータリーバルブ６ａ、６ｂを通過し、バルブ排出口８１０から処理システム１外部に排出される。一方、熱交換により加熱された冷却水あるいは水蒸気は、クーリングタワー７１０に流入し、再度冷却される。
【００４０】
次に、本実施形態の処理システム１における雰囲気ガスおよび排ガスの流れについて簡単に説明する。本実施形態では、雰囲気ガスとして窒素ガスを用いている。前出図１に示すように、雰囲気ガスは、雰囲気ガス配管４の枝管４０から、連結管８０の途中に供給される。並びに、雰囲気ガスは、雰囲気ガス配管４の枝管４１から、下流側フード３３を介して、ロータリーキルン３の管体３０下流端に供給される。供給された雰囲気ガスは、管体３０内を、下流端から上流端に向かって、アスベスト含有物Ｇの流れ方向に対して逆流する。この際、雰囲気ガスは管体３０内に充満する。具体的には、管体３０内の酸素濃度が０．１体積％以下になるように、雰囲気ガスは管体３０内を満たす。雰囲気ガスは、常時雰囲気ガス配管４から供給され続ける。このため、余剰の雰囲気ガス（つまり排ガス）は、上流側フード３２の頂壁に接続された排ガス配管９に流入する。流入した排ガスは、排ガス処理炉９０を通過する。排ガス処理炉９０は、熱処理炉であり、排ガスの臭気を除去する。臭気除去後の排ガスは、集塵装置９１を通過する。集塵装置９１は、バグフィルターであり、排ガス中に分散したアスベストを除去する。アスベスト除去後の排ガスは、吸気用のブロワーを通過し、ガス排出口から外部に放出される。
【００４１】
次に、本実施形態の処理システム１の作用効果について説明する。本実施形態の処理システム１の場合、雰囲気ガス配管４、シールリング３２０、３３０、３３２、７２０、７３１およびロータリーバルブ６ａ、６ｂにより、ロータリーバルブ６ａ上流側の気密性が確保されている。そして、管体３０内部が窒素ガス雰囲気に保持されている。並びに、管体３０内部の酸素濃度が０．１体積％以下に保持されている。このため、クロム含有金属製の管体３０および流量規制リング３０２、３０３が含有するクロムが、酸化するのを抑制することができる。つまり、六価クロムが生成するのを抑制することができる。
【００４２】
また、管体３０内周面および流量規制リング３０２、３０３表面には、積層被膜５が形成されている。このため、管体３０内周面および流量規制リング３０２、３０３表面と、管体３０の内部空間とが、隔離されている。この点においても、クロム含有金属製の管体３０および流量規制リング３０２、３０３が含有するクロムが、酸化するのを抑制することができる。つまり、六価クロムが生成するのを抑制することができる。また、積層被膜５は、中間層５１を備えている。このため、管体３０とセラミック溶射層５０との熱膨張差を緩和することができる。したがって、セラミック溶射層５０が剥離し、コンタミネーションが発生するのを抑制することができる。
【００４３】
また、本実施形態の処理システム１によると、バルブ排出口８１０から排出されたアスベスト含有物Ｇは無害化されている。このため、特殊な容器、袋等にアスベスト含有物を収容しなくてもよい。すなわち、取扱いが簡単である。
【００４４】
また、ロータリーキルン３は、いわゆる外熱式のロータリーキルンである。このため、内熱式のロータリーキルンと比較して、排ガス量が少ない。したがって、集塵装置９１を小型化することができる。
【００４５】
また、アスベスト含有物Ｇは、セメントと混合されている。このため、セメントの含有する酸化カルシウムにより、管体３０が含有するクロムの酸化が促進されるおそれがある。具体的には、クロムを含む化合物（ＣａＣｒＯ４）が形成され、この中の六価クロムが溶出してくるおそれがある。この点、本実施形態の処理システム１によると、非酸化手段（雰囲気ガス配管４、シールリング３２０、３３０、３３２、７２０、７３１、ロータリーバルブ６ａ、６ｂ）および積層被膜５が配置されているため、セメントの酸化カルシウムにより促進される管体３０のクロムの酸化を、抑制することができる。
【００４６】
また、セラミック溶射層５０は、スピネル製である。セラミック溶射をすると、管体３０中のクロムと、セメントに含有される酸化カルシウムと、の反応を抑制することができる。さらに、マグネシアを含むスピネルによりセラミック溶射層５０が形成されているため、マグネシアがアルカリ土類であり、同じアルカリ土類の酸化カルシウムとは反応し難いので、反応によるセラミック溶射層５０の劣化を抑制することができる。したがって、セラミック溶射層５０の寿命が長くなる。
【００４７】
また、アスベスト含有物Ｇの粒度は５０ｍｍ以下であり、アスベスト含有物Ｇの表面積は比較的大きい。このため、熱処理室３００において、より迅速に熱処理を施すことができる。また、搬送にも有利である。
【００４８】
また、熱処理室３００の温度は、１０００℃に設定されている。このため、熱処理後にアスベストの針状繊維が残留するのを抑制することができる。並びに、クロムの酸化を抑制することができる。また、ロータリーバルブ６ａ、６ｂは、排出管８１に直列に二つ連設されている。このため、ロータリーバルブを一つだけ配置した場合と比較して、よりシール性が高い。
【００４９】
以上、本発明のアスベスト含有物処理システムの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
【００５０】
例えば、上記実施形態においては、本発明のシール部として、シールリング３２０、３３０、３３２、７２０、７３１およびロータリーバルブ６ａ、６ｂを配置した。しかしながら、シール部の構成は、これらの部材に特に限定しない。例えば、二つのロータリーバルブ６ａ、６ｂは、いずれか単独で用いてもよい。また、シールリング３２０、３３０、３３２、７２０、７３１の配置数、配置場所、材質、形状なども特に限定しない。例えば、ロータリーキルン３の管体３０のみをシールするように、シールリングやロータリーバルブを配置してもよい。こうすると、気密性を確保しなければならない領域が小さくなるため、設備コストを削減できる。
【００５１】
また、上記実施形態においては、雰囲気ガスとして窒素ガスを用いた。しかしながら、熱処理室３００の酸素濃度を低く保てるものであれば、ガスの種類は特に限定しない。例えば、アルゴン、水素ガス、一酸化炭素ガスなどを用いてもよい。
【００５２】
また、上記実施形態においては、積層被膜５をプラズマ溶射により形成したが、燃焼ガス溶射、アーク溶射などにより形成してもよい。また、積層被膜５のセラミック溶射層５０として、ジルコニア（ＺｒＯ２）やアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などを、単体あるいは複合材として用いてもよい。ただし、酸化雰囲気下で熱処理を行う場合、クロムを含む塩基性煉瓦（例えばクロム−マグネシア煉瓦）は、用いられない。また、積層被膜５の中間層５１として、チタン−アルミニウム合金などを用いてもよい。
【００５３】
また、熱処理室３００の温度も特に限定しない。アスベストの無害化をより重視するのであれば、あるいはクロムの酸化抑制が充分であれば、より高温に設定してもよい。例えば、１１００℃、１２００℃に設定してもよい。反対に、クロムの酸化抑制をより重視するのであれば、より低温に設定してもよい。例えば、９００℃、８００℃、７００℃に設定してもよい。
【００５４】
また、上記実施形態においては、非酸化手段（雰囲気ガス配管４、シールリング３２０、３３０、３３２、７２０、７３１、ロータリーバルブ６ａ、６ｂ）と積層被膜５とを併用したが、これらは各々単独で用いてもよい。
【００５５】
また、上記実施形態においては、電気式のヒーター３１０ａ、３１０ｂを用いたが、例えばガスやマイクロ波を熱源とする加熱部を配置してもよい。また、これらの熱源を、数種類組み合わせて用いてもよい。また、ロータリーキルン３の管体３０の材質（クロム含有金属）としては、例えばステンレスやインコネルなどが挙げられる。
【００５６】
また、上記実施形態においては、排ガス処理炉９０として熱処理炉を配置したが、触媒式処理炉を配置してもよい。また、集塵装置９１としてバグフィルターを配置したが、サイクロンを配置してもよい。また、熱処理後の無害化済みアスベスト含有物Ｇを冷却するクーラーの種類も特に限定しない。ロータリークーラー７でなくてもよい。また、冷却部７１に循環させる作動流体は、冷却水の他、不凍液などであってもよい。
【００５７】
また、処理対象となるアスベスト含有物Ｇも特に限定しない。例えば、スレート、吹付け材、サイディング、セメント板、せっこう板、タイル、耐火被覆板、煙突用ライニング材、屋根折版用断熱材、シール材、ブレーキ部品、電気絶縁用部品など、種々のアスベスト含有物Ｇを処理システム１で処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施形態となる処理システムの概要図である。
【図２】同処理システムのロータリーキルンの管体の下流端付近の分解斜視図である。
【図３】同管体の斜視拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１：処理システム（アスベスト含有物処理システム）、２：ホッパー、２０：スクリューフィーダー、３：ロータリーキルン、３０：管体、３００：熱処理室、３０１：排出口、３０２：流量規制リング、３０３：流量規制リング、３１：外熱部、３１０ａ：ヒーター、３１０ｂ：ヒーター、３２：上流側フード、３２０：シールリング（シール部）、３２１：開口部、３３：下流側フード、３３０：シールリング（シール部）、３３１：開口部、３３２：シールリング（シール部）、３４：フランジ、３４０：ローラー、３４１：軸受、３５：フランジ、３５０：ローラー、３５１：軸受、４：雰囲気ガス配管（ガス供給部）、４０：枝管、４１：枝管、５：積層被膜、５０：セラミック溶射層、５１：中間層、６ａ：ロータリーバルブ（シール部）、６ｂ：ロータリーバルブ（シール部）、７：ロータリークーラー、７０：管体、７１：冷却部、７１０：クーリングタワー、７２：上流側フード、７２０：シールリング（シール部）、７２１：開口部、７３：下流側フード、７３０：クーラー排出口、７３１：シールリング（シール部）、７３２：開口部、７４：フランジ、７４０：ローラー、７５：フランジ、７５０：ローラー、８０：連結管、８１：排出管、８１０：バルブ排出口、９：排ガス配管、９０：排ガス処理炉、９１：集塵装置、９２：ブロワ、９３：ガス排出口、Ｇ：アスベスト含有物。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば家屋やビルなどの解体時に排出されるアスベストを熱処理するためのアスベスト含有物処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、アスベストの人体に対する有害性が問題視されている。アスベストを無害化する処理方法としては、溶融処理、埋立処理などが挙げられる。例えば、特許文献１、２には、アスベストを含有する折版屋根やスレート廃材を溶融させることにより無害化する処理方法が開示されている。また、特許文献３には、アスベストを含有する廃材を、セメントの原料と混合して、ロータリーキルンで加熱する処理方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−４３６２０号公報
【特許文献２】特開２００４−１０１１７８号公報
【特許文献３】特開平９−８６９８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、ロータリーキルンの管体は、ステンレスやインコネルなど、クロムを含有する金属製である場合が多い。また、アスベスト含有物に溶融処理を施す際の処理温度は、比較的高温である場合が多い。このため、管体のクロムが酸化可能な雰囲気下でアスベスト含有物の熱処理を行うと、クロムが酸化して、有害な六価クロム（Ｃｒ６＋）が生成するおそれがあった。すなわち、仮にアスベストの無害化が達成できても、新たに六価クロムという有害物質が生成するおそれがあった。
【０００４】
本発明のアスベスト含有物処理システムは、上記課題に鑑みて完成されたものである。したがって、本発明は、ロータリーキルンの内周面にクロムが含有されていても、六価クロムの生成を抑制することができるアスベスト含有物処理システム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】
【０００５】
（１）上記課題を解決するため、本発明のアスベスト含有物処理システムは、軸方向一端からアスベスト含有物が供給され、軸方向他端から該アスベスト含有物が排出され、内周面の少なくとも一部がクロムを含有し、内部に熱処理室を持つ管体と、該熱処理室の該アスベスト含有物に熱処理を施す加熱部と、を備えてなるロータリーキルンと、該熱処理の際、該クロムが酸化して六価クロムが生成するのを抑制する酸化抑制手段と、を備えてなることを特徴とする。
【０００６】
本発明のアスベスト含有物処理システムによると、熱処理の際、管体の内周面の少なくとも一部に表出したクロムが酸化するのを抑制することができる。このため、アスベスト含有物の無害化（低害化を含む。以下同じ。）と、有害な六価クロム生成の抑制と、を両立することができる。
【０００７】
また、無害化したアスベスト含有物は、処理前のアスベスト含有物と比較して、取扱いが簡単である。例えば、無害化の程度によっては、特殊な容器、袋等にアスベスト含有物を収容しなくてもよい。
【０００８】
（２）好ましくは、前記加熱部は、前記管体の外径側に配置され、前記アスベスト含有物に、該管体の管壁を介して、間接的に熱処理を施す外熱部である構成とする方がよい。つまり、本構成は、本発明のアスベスト含有物処理システムに、いわゆる外熱式のロータリーキルンを用いるものである。
【０００９】
外熱式のロータリーキルンの場合、内熱式のロータリーキルンと比較して、排ガス量が少ない。このため、熱処理室からのアスベスト飛散量が少なくなる。また、排ガス量が少ないため、排ガス中からアスベストを除去するための集塵装置を、小型化することができる。したがって、集塵装置延いてはアスベスト含有物処理システム全体の設置コストを削減することができる。また、設置スペースを小さくすることができる。
【００１０】
（３）好ましくは、前記アスベスト含有物は、セメントと混合されている構成とする方が硬化の点から良く、アスベスト含有物はセメントと混合されている場合が多い。仮に、酸化抑制手段を配置しない場合、セメントの含有する酸化カルシウム（ＣａＯ）により、管体素材が含有するクロム（Ｃｒ）の酸化が促進される。この時に、クロムを含む化合物（ＣａＣｒＯ４）を作り、この中の六価クロムが溶出してくるおそれがある。
【００１１】
この点、本発明のアスベスト含有物処理システムによると、酸化抑制手段が配置されているため、セメントの酸化カルシウムにより促進される管体素材のクロムの酸化を、抑制することができる。本発明のアスベスト含有物処理システムは、六価クロムの生成を抑制できるため、セメントと混合されたアスベスト含有物を処理するのに、特に適している。
【００１２】
（４）好ましくは、前記酸化抑制手段は、前記熱処理室に表出しクロムを含有しないセラミック溶射層を備える積層被膜である構成とする方がよい。つまり、本構成は、管体の内周面のクロムを、セラミック溶射層により被覆するものである。本構成によると、管体内周面のクロムが、熱処理室に表出しない。このため、クロムが酸化するのを抑制することができる。
【００１３】
好ましくは、本構成と上記（３）の構成とを組み合わせる場合、セラミック溶射層は、スピネル（マグネシア（ＭｇＯ）−アルミナ（Ａｌ２Ｏ３））製とする方がよい。セラミック溶射をすると、管体素材中のクロムと、セメントに含有される酸化カルシウムと、の反応を抑制することができる。さらに、マグネシアを含むスピネルによりセラミック溶射層を形成することにより、マグネシアがアルカリ土類であり、同じアルカリ土類の酸化カルシウムとは反応し難く、反応によるセラミック溶射層の劣化を抑制することができる。
【００１４】
（５）好ましくは、上記（４）の構成において、前記積層被膜は、さらに、前記セラミック溶射層と前記管体の内周面との間に介在し、該セラミック溶射層と該内周面との間の熱膨張差を緩和する中間層を備える構成とする方がよい。
【００１５】
金属製の管体とセラミック溶射層とは、比較的、熱膨張率の較差が大きい。本構成によると、管体とセラミック溶射層との間に介在する中間層が当該熱膨張差を緩和する。このため、管体あるいはセラミック溶射層が受ける熱応力を緩和することができる。
【００１６】
（６）好ましくは、前記酸化抑制手段は、前記熱処理室に非酸化性のガスを供給するガス供給部と、供給された該ガスによる該熱処理室の非酸化雰囲気を確保するシール部と、を備える非酸化手段である構成とする方がよい。
【００１７】
つまり、本構成は、非酸化雰囲気下でアスベスト含有物に熱処理を施すものである。本構成によると、上記（４）あるいは上記（５）の積層被膜を配置しなくても（勿論配置してもよい）、管体のクロムの酸化を抑制することができる。好ましくは、熱処理時における熱処理室内の酸素濃度は、０．１体積％以下である方がよい。こうすると、より確実にクロムの酸化を抑制することができる。
【００１８】
（７）好ましくは、前記アスベスト含有物は、粒度５０ｍｍ以下の粒状を呈している構成とする方がよい。本構成によると、アスベスト含有物の表面積が大きくなる。このため、より迅速に熱処理を施すことができる。また、搬送にも有利である。
【００１９】
（８）好ましくは、前記熱処理の際、前記熱処理室の温度は、８００℃以上１１００℃以下に設定されている構成とする方がよい。ここで、熱処理室の温度を８００℃以上としたのは、８００℃未満の場合、熱処理後もアスベストの針状繊維が残留する可能性があるからである。つまり、熱処理が不充分になるからである。一方、熱処理室の温度を１１００℃以下としたのは、１１００℃超過の場合、よりクロムの酸化が促進されるからである。つまり、六価クロムが生成しやすくなるからである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、ロータリーキルンの内周面にクロムが含有されていても、六価クロムの生成を抑制することができるアスベスト含有物処理システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明のアスベスト含有物処理システムの実施の形態について説明する。まず、本実施形態のアスベスト含有物処理システム（以下、適宜「処理システム」と略称する。）の構成について説明する。図１に、本実施形態の処理システムの概要図を示す。図１に示すように、処理システム１は、主に、ホッパー２とロータリーキルン３と雰囲気ガス配管４とロータリーバルブ６ａ、６ｂとロータリークーラー７と連結管８０と排出管８１とを備えている。
【００２２】
ホッパー２は、下方に縮径するテーパ筒状を呈している。ホッパー２は、密閉式である。ホッパー２には、セメントと混合されたアスベスト含有物Ｇが貯蔵されている。アスベスト含有物Ｇは、予め粉砕処理されている。アスベスト含有物Ｇの粒度は、５０ｍｍ以下に調整されている。ホッパー２の下部にはスクリューフィーダー２０が配置されている。ホッパー２の底部から流下したアスベスト含有物Ｇは、スクリューフィーダー２０により、水平方向に搬送される。
【００２３】
ロータリーキルン３は、主に、管体３０と外熱部３１と上流側フード３２と下流側フード３３とを備えている。管体３０は、クロム含有金属製であって、略水平方向に延びた長軸円筒状を呈している。管体３０は、自身の軸を中心に、周方向に回転可能である。管体３０の内周面は、積層被膜５により覆われている。積層被膜５については、後で詳しく説明する。管体３０の内部には、熱処理室３００が配置されている。管体３０の軸方向一端（上流端）には、スクリューフィーダー２０の下流端が挿入されている。一方、管体３０の軸方向他端（下流端）には、周方向に９０°ずつ離間して、合計四つの排出口３０１が開設されている。
【００２４】
図２に、管体３０の下流端付近の分解斜視図を示す。なお、説明の便宜上、部分的に断面で示す。図２に示すように、排出口３０１の軸方向両側には、一対の流量規制リング３０２、３０３が配置されている。流量規制リング３０２、３０３は、クロム含有金属製である。また、流量規制リング３０２、３０３の表面は、管体３０の内周面同様に、積層被膜５により覆われている。流量規制リング３０２により、熱処理室３００から流動してくるアスベスト含有物Ｇの流量は、調整されている。管体３０の下流端外面には、シリコーンとカーボンとを含有した材料からなるシールリング３３２が配置されている。シールリング３３２は、後述する下流側フード３３の内面に当接している。シールリング３３２により、管体３０下流端と下流側フード３３との間は、回転可能に、かつ気密的にシールされている。管体３０の外周面には、フランジ３５が配置されている。フランジ３５は、一対のローラー３５０（図２では片方のみ示す。）上に搭載されている。一対のローラー３５０は、各々、軸受３５１により回転可能に支持されている。一対のローラー３５０のうち、片方のローラー３５０が駆動することにより、管体３０は軸回りに回転する。
【００２５】
図１に戻って、管体３０の上流側の外周面には、フランジ３５に対向して、フランジ３４が配置されている。フランジ３４は、一対のローラー３４０上に搭載されている。一対のローラー３４０は、各々、軸受３４１により回転可能に支持されている。
【００２６】
外熱部３１は、直方体箱状を呈している。外熱部３１の内面には、電気式のヒーター３１０ａ、３１０ｂが、ジグザグに配索されている。外熱部３１の内部には、管体３０の軸方向中間部（つまり熱処理室３００）が配置されている。
【００２７】
上流側フード３２は、直方体箱状を呈している。上流側フード３２の側壁には、開口部３２１が開設されている。開口部３２１には、管体３０の上流端が収容されている。開口部３２１の口縁には、シールリング３２０が配置されている。シールリング３２０は、シリコーン製であって、周溝を有するリング状を呈している。シールリング３２０の周溝には、開口部３２１の口縁が圧入されている。また、シールリング３２０の内周面は、管体３０上流端の外周面に圧接している。シールリング３２０により、管体３０上流端と上流側フード３２との間は、回転可能に、かつ気密的にシールされている。また、上流側フード３２の頂壁には、排ガス配管９が接続されている。排ガス配管９には、上流側から下流側に向かって、排ガス処理炉９０、集塵装置９１、ブロワ９２、ガス排出口９３が配置されている。
【００２８】
下流側フード３３は、底部が下方に尖った直方体箱状を呈している。下流側フード３３において、管体３０の軸方向に対向する一対の側壁のうち一方には、開口部３３１が開設されている。開口部３３１には、管体３０の下流端が収容されている。開口部３３１の口縁には、シールリング３３０が配置されている。シールリング３３０は、シリコーン製であって、周溝を有するリング状を呈している。シールリング３３０の周溝には、開口部３３１の口縁が圧入されている。また、シールリング３３０の内周面は、管体３０下流端の外周面に圧接している。シールリング３３０により、管体３０下流端外周面と下流側フード３３との間は、回転可能に、かつ気密的にシールされている。また、下流側フード３３において、管体３０の軸方向に対向する一対の側壁のうち他方（つまり開口部３３１が配置されていない方）には、二股に分岐した雰囲気ガス配管４の枝管４０、４１のうち、枝管４１が接続されている。枝管４１接続部の外径側に、前記シールリング３３２が配置されている。すなわち、枝管４１は、管体３０の熱処理室３００と連通する位置に接続されている。
【００２９】
連結管８０は、下流側フード３３の底部と、後述するロータリークーラー７の管体７０と、を連結している。連結管８０の途中には、雰囲気ガス配管４の枝管４０が接続されている。
【００３０】
ロータリークーラー７は、主に、管体７０と冷却部７１と上流側フード７２と下流側フード７３とを備えている。管体７０は、ステンレス製であって、略水平方向に延びた長軸円筒状を呈している。管体７０は、自身の軸を中心に、周方向に回転可能である。管体７０の外周面には、軸方向に所定間隔離間して、一対のフランジ７４、７５が配置されている。フランジ７４は一対のローラー７４０上に、フランジ７５は一対のローラー７５０上に、それぞれ搭載されている。また、フランジ７４はローラー７４０により、フランジ７５はローラー７５０により、それぞれ回転駆動されている。
【００３１】
冷却部７１は、直方体箱状を呈している。冷却部７１には、クーリングタワー７１０が接続されている。冷却部７１とクーリングタワー７１０との間には、冷却水が循環している。冷却部７１の内部には、管体７０の軸方向中間部が配置されている。
【００３２】
上流側フード７２は、直方体箱状を呈している。上流側フード７２の側壁には、開口部７２１が開設されている。開口部７２１には、管体７０の上流端が収容されている。開口部７２１の口縁には、シールリング７２０が配置されている。シールリング７２０は、シリコーン製であって、周溝を有するリング状を呈している。シールリング７２０の周溝には、開口部７２１の口縁が圧入されている。また、シールリング７２０の内周面は、管体７０上流端の外周面に圧接している。シールリング７２０により、管体７０上流端と上流側フード７２との間は、回転可能に、かつ気密的にシールされている。
【００３３】
下流側フード７３は、底部が下方に尖った直方体箱状を呈している。下流側フード７３の側壁には、開口部７３２が開設されている。開口部７３２には、管体７０の下流端が収容されている。開口部７３２の口縁には、シールリング７３１が配置されている。シールリング７３１は、シリコーン製であって、周溝を有するリング状を呈している。シールリング７３１の周溝には、開口部７３２の口縁が圧入されている。また、シールリング７３１の内周面は、管体７０下流端の外周面に圧接している。シールリング７３１により、管体７０下流端外周面と下流側フード７３との間は、回転可能に、かつ気密的にシールされている。下流側フード７３の底部には、クーラー排出口７３０が開設されている。
【００３４】
排出管８１は、クーラー排出口７３０の下方に接続されている。排出管８１の途中には、二つのロータリーバルブ６ａ、６ｂが連設されている。排出管８１の下流端には、バルブ排出口８１０が配置されている。二つのロータリーバルブ６ａ、６ｂにより、バルブ下流側（バルブ排出口８１０側）に対して、バルブ上流側（クーラー排出口７３０側）の気密性が確保されている。一方、無害化されたアスベスト含有物Ｇは、二つのロータリーバルブ６ａ、６ｂを介して、バルブ排出口８１０から排出可能である。
【００３５】
ここで、雰囲気ガス配管４は本発明のガス供給部に含まれる。並びに、シールリング３２０、３３０、３３２、７２０、７３１およびロータリーバルブ６ａ、６ｂは、本発明のシール部に含まれる。つまり、これらの部材により、本発明の非酸化手段が構成されている。
【００３６】
次に、本実施形態の処理システム１の積層被膜５の構成について説明する。図３に、本実施形態の処理システムのロータリーキルンの管体の斜視拡大断面図を示す。図３に示すように、積層被膜５は、セラミック溶射層５０と中間層５１とを備えている。なお、図３においては、説明の便宜上、各層の層厚を強調して示している。
【００３７】
中間層５１は、管体３０の内周面を、全面に亘り覆っている。中間層５１は、ニッケル−クロム合金製である。中間層５１の層厚は、約１００μｍである。中間層５１は、プラズマ溶射により、管体３０の内周面上に形成される。
【００３８】
セラミック溶射層５０は、中間層５１の表面を、全面に亘り覆っている。セラミック溶射層５０は、スピネル（マグネシア（ＭｇＯ）−アルミナ（Ａｌ２Ｏ３））製である。セラミック溶射層５０の層厚は、約１００〜２００μｍである。セラミック溶射層５０は、プラズマ溶射により、中間層５１の表面上に形成される。なお、流量規制リング３０２、３０３の表面を覆う積層被膜５の構成も、上記積層被膜５の構成と同様である。
【００３９】
次に、本実施形態の処理システム１におけるアスベスト含有物Ｇの流れについて説明する。前出図１に示すように、アスベスト含有物Ｇは、密閉式のホッパー２に収容されている。ホッパー２内のアスベスト含有物Ｇは、ホッパー２の底部から、スクリューフィーダー２０により、ロータリーキルン３の管体３０の上流端に投入される。ここで、管体３０は、上流端から下流端に向かって、若干下向きに傾斜している。このため、アスベスト含有物Ｇは、管体３０の回転により、管体３０内を徐々に下流側に移動する。管体３０内の熱処理室３００の温度は、約１０００℃に設定されている。熱処理室３００を通過する際、アスベスト含有物Ｇに熱処理が施される。当該熱処理により、アスベストの針状繊維が崩壊する。すなわち、アスベスト含有物Ｇが無害化される。無害化されたアスベスト含有物Ｇは、流量規制リング３０２を乗り越え、四つの排出口３０１のうち下方に回ってきた排出口３０１から、逐次下方に流下する。流下した無害化済みのアスベスト含有物Ｇは、連結管８０を介してロータリークーラー７の管体７０の上流端に投入される。管体７０内を下流側に移動する際、高温の無害化済みアスベスト含有物Ｇは、冷却部７１の冷却水と、管体７０の管壁を介して、熱交換を行う。当該熱交換により無害化済みアスベスト含有物Ｇは冷却される。約８０℃にまで冷却された無害化済みアスベスト含有物Ｇは、クーラー排出口７３０から排出管８１に流れ込む。流れ込んだ無害化済みアスベスト含有物Ｇは、二つのロータリーバルブ６ａ、６ｂを通過し、バルブ排出口８１０から処理システム１外部に排出される。一方、熱交換により加熱された冷却水あるいは水蒸気は、クーリングタワー７１０に流入し、再度冷却される。
【００４０】
次に、本実施形態の処理システム１における雰囲気ガスおよび排ガスの流れについて簡単に説明する。本実施形態では、雰囲気ガスとして窒素ガスを用いている。前出図１に示すように、雰囲気ガスは、雰囲気ガス配管４の枝管４０から、連結管８０の途中に供給される。並びに、雰囲気ガスは、雰囲気ガス配管４の枝管４１から、下流側フード３３を介して、ロータリーキルン３の管体３０下流端に供給される。供給された雰囲気ガスは、管体３０内を、下流端から上流端に向かって、アスベスト含有物Ｇの流れ方向に対して逆流する。この際、雰囲気ガスは管体３０内に充満する。具体的には、管体３０内の酸素濃度が０．１体積％以下になるように、雰囲気ガスは管体３０内を満たす。雰囲気ガスは、常時雰囲気ガス配管４から供給され続ける。このため、余剰の雰囲気ガス（つまり排ガス）は、上流側フード３２の頂壁に接続された排ガス配管９に流入する。流入した排ガスは、排ガス処理炉９０を通過する。排ガス処理炉９０は、熱処理炉であり、排ガスの臭気を除去する。臭気除去後の排ガスは、集塵装置９１を通過する。集塵装置９１は、バグフィルターであり、排ガス中に分散したアスベストを除去する。アスベスト除去後の排ガスは、吸気用のブロワーを通過し、ガス排出口から外部に放出される。
【００４１】
次に、本実施形態の処理システム１の作用効果について説明する。本実施形態の処理システム１の場合、雰囲気ガス配管４、シールリング３２０、３３０、３３２、７２０、７３１およびロータリーバルブ６ａ、６ｂにより、ロータリーバルブ６ａ上流側の気密性が確保されている。そして、管体３０内部が窒素ガス雰囲気に保持されている。並びに、管体３０内部の酸素濃度が０．１体積％以下に保持されている。このため、クロム含有金属製の管体３０および流量規制リング３０２、３０３が含有するクロムが、酸化するのを抑制することができる。つまり、六価クロムが生成するのを抑制することができる。
【００４２】
また、管体３０内周面および流量規制リング３０２、３０３表面には、積層被膜５が形成されている。このため、管体３０内周面および流量規制リング３０２、３０３表面と、管体３０の内部空間とが、隔離されている。この点においても、クロム含有金属製の管体３０および流量規制リング３０２、３０３が含有するクロムが、酸化するのを抑制することができる。つまり、六価クロムが生成するのを抑制することができる。また、積層被膜５は、中間層５１を備えている。このため、管体３０とセラミック溶射層５０との熱膨張差を緩和することができる。したがって、セラミック溶射層５０が剥離し、コンタミネーションが発生するのを抑制することができる。
【００４３】
また、本実施形態の処理システム１によると、バルブ排出口８１０から排出されたアスベスト含有物Ｇは無害化されている。このため、特殊な容器、袋等にアスベスト含有物を収容しなくてもよい。すなわち、取扱いが簡単である。
【００４４】
また、ロータリーキルン３は、いわゆる外熱式のロータリーキルンである。このため、内熱式のロータリーキルンと比較して、排ガス量が少ない。したがって、集塵装置９１を小型化することができる。
【００４５】
また、アスベスト含有物Ｇは、セメントと混合されている。このため、セメントの含有する酸化カルシウムにより、管体３０が含有するクロムの酸化が促進されるおそれがある。具体的には、クロムを含む化合物（ＣａＣｒＯ４）が形成され、この中の六価クロムが溶出してくるおそれがある。この点、本実施形態の処理システム１によると、非酸化手段（雰囲気ガス配管４、シールリング３２０、３３０、３３２、７２０、７３１、ロータリーバルブ６ａ、６ｂ）および積層被膜５が配置されているため、セメントの酸化カルシウムにより促進される管体３０のクロムの酸化を、抑制することができる。
【００４６】
また、セラミック溶射層５０は、スピネル製である。セラミック溶射をすると、管体３０中のクロムと、セメントに含有される酸化カルシウムと、の反応を抑制することができる。さらに、マグネシアを含むスピネルによりセラミック溶射層５０が形成されているため、マグネシアがアルカリ土類であり、同じアルカリ土類の酸化カルシウムとは反応し難いので、反応によるセラミック溶射層５０の劣化を抑制することができる。したがって、セラミック溶射層５０の寿命が長くなる。
【００４７】
また、アスベスト含有物Ｇの粒度は５０ｍｍ以下であり、アスベスト含有物Ｇの表面積は比較的大きい。このため、熱処理室３００において、より迅速に熱処理を施すことができる。また、搬送にも有利である。
【００４８】
また、熱処理室３００の温度は、１０００℃に設定されている。このため、熱処理後にアスベストの針状繊維が残留するのを抑制することができる。並びに、クロムの酸化を抑制することができる。また、ロータリーバルブ６ａ、６ｂは、排出管８１に直列に二つ連設されている。このため、ロータリーバルブを一つだけ配置した場合と比較して、よりシール性が高い。
【００４９】
以上、本発明のアスベスト含有物処理システムの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
【００５０】
例えば、上記実施形態においては、本発明のシール部として、シールリング３２０、３３０、３３２、７２０、７３１およびロータリーバルブ６ａ、６ｂを配置した。しかしながら、シール部の構成は、これらの部材に特に限定しない。例えば、二つのロータリーバルブ６ａ、６ｂは、いずれか単独で用いてもよい。また、シールリング３２０、３３０、３３２、７２０、７３１の配置数、配置場所、材質、形状なども特に限定しない。例えば、ロータリーキルン３の管体３０のみをシールするように、シールリングやロータリーバルブを配置してもよい。こうすると、気密性を確保しなければならない領域が小さくなるため、設備コストを削減できる。
【００５１】
また、上記実施形態においては、雰囲気ガスとして窒素ガスを用いた。しかしながら、熱処理室３００の酸素濃度を低く保てるものであれば、ガスの種類は特に限定しない。例えば、アルゴン、水素ガス、一酸化炭素ガスなどを用いてもよい。
【００５２】
また、上記実施形態においては、積層被膜５をプラズマ溶射により形成したが、燃焼ガス溶射、アーク溶射などにより形成してもよい。また、積層被膜５のセラミック溶射層５０として、ジルコニア（ＺｒＯ２）やアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などを、単体あるいは複合材として用いてもよい。ただし、酸化雰囲気下で熱処理を行う場合、クロムを含む塩基性煉瓦（例えばクロム−マグネシア煉瓦）は、用いられない。また、積層被膜５の中間層５１として、チタン−アルミニウム合金などを用いてもよい。
【００５３】
また、熱処理室３００の温度も特に限定しない。アスベストの無害化をより重視するのであれば、あるいはクロムの酸化抑制が充分であれば、より高温に設定してもよい。例えば、１１００℃、１２００℃に設定してもよい。反対に、クロムの酸化抑制をより重視するのであれば、より低温に設定してもよい。例えば、９００℃、８００℃、７００℃に設定してもよい。
【００５４】
また、上記実施形態においては、非酸化手段（雰囲気ガス配管４、シールリング３２０、３３０、３３２、７２０、７３１、ロータリーバルブ６ａ、６ｂ）と積層被膜５とを併用したが、これらは各々単独で用いてもよい。
【００５５】
また、上記実施形態においては、電気式のヒーター３１０ａ、３１０ｂを用いたが、例えばガスやマイクロ波を熱源とする加熱部を配置してもよい。また、これらの熱源を、数種類組み合わせて用いてもよい。また、ロータリーキルン３の管体３０の材質（クロム含有金属）としては、例えばステンレスやインコネルなどが挙げられる。
【００５６】
また、上記実施形態においては、排ガス処理炉９０として熱処理炉を配置したが、触媒式処理炉を配置してもよい。また、集塵装置９１としてバグフィルターを配置したが、サイクロンを配置してもよい。また、熱処理後の無害化済みアスベスト含有物Ｇを冷却するクーラーの種類も特に限定しない。ロータリークーラー７でなくてもよい。また、冷却部７１に循環させる作動流体は、冷却水の他、不凍液などであってもよい。
【００５７】
また、処理対象となるアスベスト含有物Ｇも特に限定しない。例えば、スレート、吹付け材、サイディング、セメント板、せっこう板、タイル、耐火被覆板、煙突用ライニング材、屋根折版用断熱材、シール材、ブレーキ部品、電気絶縁用部品など、種々のアスベスト含有物Ｇを処理システム１で処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施形態となる処理システムの概要図である。
【図２】同処理システムのロータリーキルンの管体の下流端付近の分解斜視図である。
【図３】同管体の斜視拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１：処理システム（アスベスト含有物処理システム）、２：ホッパー、２０：スクリューフィーダー、３：ロータリーキルン、３０：管体、３００：熱処理室、３０１：排出口、３０２：流量規制リング、３０３：流量規制リング、３１：外熱部、３１０ａ：ヒーター、３１０ｂ：ヒーター、３２：上流側フード、３２０：シールリング（シール部）、３２１：開口部、３３：下流側フード、３３０：シールリング（シール部）、３３１：開口部、３３２：シールリング（シール部）、３４：フランジ、３４０：ローラー、３４１：軸受、３５：フランジ、３５０：ローラー、３５１：軸受、４：雰囲気ガス配管（ガス供給部）、４０：枝管、４１：枝管、５：積層被膜、５０：セラミック溶射層、５１：中間層、６ａ：ロータリーバルブ（シール部）、６ｂ：ロータリーバルブ（シール部）、７：ロータリークーラー、７０：管体、７１：冷却部、７１０：クーリングタワー、７２：上流側フード、７２０：シールリング（シール部）、７２１：開口部、７３：下流側フード、７３０：クーラー排出口、７３１：シールリング（シール部）、７３２：開口部、７４：フランジ、７４０：ローラー、７５：フランジ、７５０：ローラー、８０：連結管、８１：排出管、８１０：バルブ排出口、９：排ガス配管、９０：排ガス処理炉、９１：集塵装置、９２：ブロワ、９３：ガス排出口、Ｇ：アスベスト含有物。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向一端からアスベスト含有物が供給され、軸方向他端から該アスベスト含有物が排出され、内周面の少なくとも一部がクロムを含有し、内部に熱処理室を持つ管体と、該熱処理室の該アスベスト含有物に熱処理を施す加熱部と、を備えてなるロータリーキルンと、
該熱処理の際、該クロムが酸化して六価クロムが生成するのを抑制する酸化抑制手段と、
を備えてなるアスベスト含有物処理システム。
【請求項２】
前記加熱部は、前記管体の外径側に配置され、前記アスベスト含有物に、該管体の管壁を介して、間接的に熱処理を施す外熱部である請求項１に記載のアスベスト含有物処理システム。
【請求項３】
前記アスベスト含有物は、セメントと混合されている請求項１に記載のアスベスト含有物処理システム。
【請求項４】
前記酸化抑制手段は、前記熱処理室に表出しクロムを含有しないセラミック溶射層を備える積層被膜である請求項１に記載のアスベスト含有物処理システム。
【請求項５】
前記積層被膜は、さらに、前記セラミック溶射層と前記管体の内周面との間に介在し、該セラミック溶射層と該内周面との間の熱膨張差を緩和する中間層を備える請求項４に記載のアスベスト含有物処理システム。
【請求項６】
前記酸化抑制手段は、前記熱処理室に非酸化性のガスを供給するガス供給部と、供給された該ガスによる該熱処理室の非酸化雰囲気を確保するシール部と、を備える非酸化手段である請求項１に記載のアスベスト含有物処理システム。
【請求項７】
前記アスベスト含有物は、粒度５０ｍｍ以下の粒状を呈している請求項１に記載のアスベスト含有物処理システム。
【請求項８】
前記熱処理の際、前記熱処理室の温度は、８００℃以上１１００℃以下に設定されている請求項１に記載のアスベスト含有物処理システム。
【請求項１】
軸方向一端からアスベスト含有物が供給され、軸方向他端から該アスベスト含有物が排出され、内周面の少なくとも一部がクロムを含有し、内部に熱処理室を持つ管体と、該熱処理室の該アスベスト含有物に熱処理を施す加熱部と、を備えてなるロータリーキルンと、
該熱処理の際、該クロムが酸化して六価クロムが生成するのを抑制する酸化抑制手段と、
を備えてなるアスベスト含有物処理システム。
【請求項２】
前記加熱部は、前記管体の外径側に配置され、前記アスベスト含有物に、該管体の管壁を介して、間接的に熱処理を施す外熱部である請求項１に記載のアスベスト含有物処理システム。
【請求項３】
前記アスベスト含有物は、セメントと混合されている請求項１に記載のアスベスト含有物処理システム。
【請求項４】
前記酸化抑制手段は、前記熱処理室に表出しクロムを含有しないセラミック溶射層を備える積層被膜である請求項１に記載のアスベスト含有物処理システム。
【請求項５】
前記積層被膜は、さらに、前記セラミック溶射層と前記管体の内周面との間に介在し、該セラミック溶射層と該内周面との間の熱膨張差を緩和する中間層を備える請求項４に記載のアスベスト含有物処理システム。
【請求項６】
前記酸化抑制手段は、前記熱処理室に非酸化性のガスを供給するガス供給部と、供給された該ガスによる該熱処理室の非酸化雰囲気を確保するシール部と、を備える非酸化手段である請求項１に記載のアスベスト含有物処理システム。
【請求項７】
前記アスベスト含有物は、粒度５０ｍｍ以下の粒状を呈している請求項１に記載のアスベスト含有物処理システム。
【請求項８】
前記熱処理の際、前記熱処理室の温度は、８００℃以上１１００℃以下に設定されている請求項１に記載のアスベスト含有物処理システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−１６１７３０（Ｐ２００８−１６１７３０Ａ）
【公開日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１６００２６（Ｐ２００６−１６００２６）
【出願日】平成１８年６月８日（２００６．６．８）
【出願人】（３９０００８４３１）高砂工業株式会社 (53)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月８日（２００６．６．８）
【出願人】（３９０００８４３１）高砂工業株式会社 (53)
【Ｆターム（参考）】
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