JP2008272562A - Asbestos melt-treating method and device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は人体に有害物質として問題にされているアスベスト（石綿）を無害化処理するアスベスト溶融処理方法および装置に関する。 The present invention relates to an asbestos melting treatment method and apparatus for detoxifying asbestos (asbestos), which has been a problem as a harmful substance for the human body.
アスベスト（石綿）は、耐熱性，絶縁性などに優れており、多くの分野で利用されている。しかし、人体に有害であることが問題視され、アスベストを無害化処理して埋め立て処分している。 Asbestos (asbestos) is excellent in heat resistance and insulation, and is used in many fields. However, it is regarded as harmful to the human body, and asbestos is detoxified and landfilled.
アスベストの無害化処理に溶融法と固化法とがある。融解法はアスベストを減容でき、その上、融解残渣はアスファルト材などの骨材として再利用できるという利点を有する。このため、アスベストの無害化処理には溶融法が有効であると考えられている。 Asbestos detoxification treatment includes a melting method and a solidification method. The melting method has the advantage that the volume of asbestos can be reduced, and the melting residue can be reused as an aggregate such as asphalt. For this reason, it is considered that the melting method is effective for the detoxification treatment of asbestos.
アスベストの溶融法としては、袋詰めされたアスベストを密閉型電気炉によって高温
（１５００℃程度）で溶解することが提案されている。このことは、例えば、下記の特許文献１に記載されている。
As a method for melting asbestos, it has been proposed to melt bagged asbestos at a high temperature (about 1500 ° C.) with a closed electric furnace. This is described, for example, in
従来技術はアスベストの融点温度まで加熱する必要があり、１０００℃以上に加熱することが必要になる。このため、アスベストを溶融するのに膨大なエネルギーを消費することになり、処理コストが高くなるという実用上の問題点を有する。 In the prior art, it is necessary to heat to the melting point temperature of asbestos, and it is necessary to heat to 1000 ° C or higher. For this reason, enormous energy is consumed to melt asbestos, and there is a practical problem that the processing cost becomes high.
本発明の目的は、アスベストの加熱温度を低くしてもアスベストを溶融させることができ処理コストを低減できるアスベスト溶融処理方法および装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an asbestos melting treatment method and apparatus capable of melting asbestos even when the heating temperature of asbestos is lowered and reducing processing costs.
本発明の特徴とするところは、硝酸ナトリウムと硝酸カルシウム及び炭酸カルシウムを所定割合で混合し融点を低下させたアルカリ剤（融解剤）を溶融させてアスベストを分解させ、アスベスト分解成分を融解剤と反応させてアスベストを溶融処理するようにしたことにある。 The feature of the present invention is that asbestos is decomposed by melting an alkaline agent (melting agent) in which sodium nitrate, calcium nitrate, and calcium carbonate are mixed at a predetermined ratio to lower the melting point, and the asbestos decomposition component is used as a melting agent. This is because asbestos is melted by reaction.
本発明は、硝酸ナトリウムと硝酸カルシウム及び炭酸カルシウムを所定割合で混合し融点を低下させたアルカリ剤（融解剤）を溶融させてアスベストを分解させ、アスベスト分解成分を融解剤と反応させてアスベストを溶融処理するようにしている。したがって、アスベストの加熱温度を低くしてもアスベストを溶融させることができ処理コストを低減することができる。 In the present invention, asbestos is decomposed by melting an alkaline agent (melting agent) in which sodium nitrate, calcium nitrate, and calcium carbonate are mixed at a predetermined ratio to lower the melting point to decompose asbestos, and the asbestos-decomposing component is reacted with the melting agent. It is made to melt. Therefore, asbestos can be melted even if the heating temperature of asbestos is lowered, and the processing cost can be reduced.
本発明の実施形態について図を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１に本発明の一実施例を示す。図１はマイクロ波加熱炉を一部破断した構成図を示している。 FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a configuration diagram in which a microwave heating furnace is partially broken.
図１において、直方体状のマイクロ波加熱炉１はマイクロ波遮蔽材で構成されている。マイクロ波加熱炉１の図示の両側板１ａ，１ｂには扉（開閉扉）２ａ，２ｂが設けられている。マイクロ波発信器３はマイクロ波加熱炉１の天井板１ｃに取付けられ、マイクロ波加熱炉１内にマイクロ波を発信する。マイクロ波発信器３は温度制御器４によりオンオフ制御される。マイクロ波加熱炉１の天井板１ｃは断熱材で構成されている。
In FIG. 1, a rectangular parallelepiped
マイクロ波加熱炉１の底面には図示の左右方向に移動するコンベア６が配置されている。坩堝７はマイクロ波のエネルギーを吸収するセラミック容器で、マイクロ波加熱炉１外における図示左側のコンベア６上に載置される。坩堝７は内部に収納される、アスベスト５，硝酸ナトリウム９および硝酸カルシウム１０が見える状態で図示している。
On the bottom surface of the
坩堝７は図２に示すように蓋８を有している。坩堝７は蓋８を開状態にして、ビニールなどの可燃性密閉袋に袋詰めされたアスベスト５が投入されている。また、坩堝７には硝酸ナトリウム９と硝酸カルシウム１０及び炭酸カルシウム１６を所定割合で混合したアルカリ剤（融解剤）が加えられる。図２では、硝酸ナトリウム９を三角形、硝酸カルシウム１０を六角形、炭酸カルシウム１６を円で示している。硝酸ナトリウム９と硝酸カルシウム１０及び炭酸カルシウム１６は粉末状や粒状のものが用いられる。
The
坩堝７の温度は温度検出器１１で検出され、温度制御器４に入力される。マイクロ波加熱炉１は天井板１ｃに連設する配管１２から排気され脱硝装置１３に導かれ、ブロア１４により外気に排出される。
The temperature of the
この構成においてアスベストを溶融処理するには、坩堝７の蓋８を開状態にして、可燃性密閉袋に袋詰めされたアスベスト５を投入する。１回の溶融処理で投入するアスベスト５の量は４０kg程度である。また、坩堝７には硝酸ナトリウム９と硝酸カルシウム１０及び炭酸カルシウム１６を所定割合で混合したアルカリ剤（融解剤）を加える。アルカリ剤としての硝酸ナトリウム９と硝酸カルシウム１０及び炭酸カルシウム１６はそれぞれアスベスト５の１当量程度加えられる。
In order to melt the asbestos in this configuration, the
坩堝７にアスベスト５を投入しアルカリ剤を加えたら蓋８をして、坩堝７をマイクロ波加熱炉１外における図示左側のコンベア６上に載置する。坩堝７を７Ａの状態にする。この状態でマイクロ波加熱炉１の扉２ｂを開きコンベア６を図示右方向に移動させ、坩堝７をマイクロ波加熱炉１の内部に搬入する。坩堝７が７Ｂの状態でコンベア６を停止する。また、マイクロ波加熱炉１の扉２ｂを閉じる。
When asbestos 5 is put into the
坩堝７をマイクロ波加熱炉１の内部に搬入し７Ｂの状態にして、温度制御器４はマイクロ波発信器３を作動させマイクロ波を発信させる。坩堝７はマイクロ波を照射されるとエネルギーを吸収して加熱される。温度検出器１１は坩堝７の温度を検出し温度制御器４に加える。温度制御器４は坩堝７の温度が５００℃〜６００℃となるようにマイクロ波発信器３をオンオフ制御する。このように、坩堝７は５００℃〜６００℃の温度に制御される。
The
さて、融解剤として加えられる硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ3）９は融点が３０６.８℃で、また、硝酸カルシウム (Ｃａ(ＮＯ3)2)１０は融点が５６１℃である。硝酸ナトリウム９と硝酸カルシウム１０を７１：２９の割合で混合すると、融解剤の融点は２２２.８℃ に低下する。これは２種以上の物質を混合して加熱すると単体の融点が低下して溶融し共融混合物になるからである。更に、融解後の分解促進剤として炭酸カルシウム１６を加える。このことは分析技術分野においては良く知られていることである。
Now, sodium nitrate (NaNO 3 ) 9 added as a melting agent has a melting point of 306.8 ° C., and calcium nitrate (Ca (NO 3 ) 2 ) 10 has a melting point of 561 ° C. When sodium nitrate 9 and
坩堝７にマイクロ波を照射して加熱し温度が２２２.８℃ になると融解剤（硝酸ナトリウム９と硝酸カルシウム１０の混合物）が溶融する。融解剤が溶融しアスベスト５の結晶と接触すると、アスベスト５のシリカ層間水の脱水が促進される。アスベスト５は脱水が進むと、フォレステライト，酸化マグネシウム，酸化ケイ素，窒素酸化物に分解される。
When the
アスベスト５（クリソタイル：Ｍｇ3Ｓｉ2Ｏ5(ＯＨ)4）は、フォレステライト
Ｍｇ2ＳｉＯ4，酸化マグネシウムＭｇＯ，酸化ケイ素ＳｉＯ2 に分解される。これらのアスベスト分解成分（Ｍｇ2ＳｉＯ4，ＭｇＯ，ＳｉＯ2）等は、融解剤（ＮａＮＯ3，
Ｃａ(ＮＯ3)2 ，ＣａＣＯ3）と反応を始める。融解剤とアスベスト分解成分の反応を促進し反応時間を短くするために、坩堝７の温度を５００℃〜６００℃に制御している。
Asbestos 5 (chrysotile: Mg 3 Si 2 O 5 (OH) 4 ) is decomposed into foresterite Mg 2 SiO 4 , magnesium oxide MgO, and silicon oxide SiO 2 . These asbestos decomposition components (Mg 2 SiO 4 , MgO, SiO 2 ) and the like are dissolved in a melting agent (NaNO 3 ,
The reaction starts with Ca (NO 3 ) 2 , CaCO 3 ). In order to accelerate the reaction between the melting agent and the asbestos decomposition component and shorten the reaction time, the temperature of the
融解剤とアスベスト分解成分の反応生成物は、ケイ酸カルシウムＣａＳｉＯ，酸化マグネシウムＭｇＯ，硝酸ナトリウムＮａＮＯ3 ，窒素酸化物ＮＯｘなどになる。 The reaction product of the melting agent and the asbestos decomposition component is calcium silicate CaSiO, magnesium oxide MgO, sodium nitrate NaNO 3 , nitrogen oxide NOx, and the like.
なお、融解剤によるアスベストの溶融処理メカニズムは一部推定を含んでいるが、概ねこのようなメカニズムになると推定される。この点については反応生成物の正確な分析結果が得られた段階で明らかにしたいと考える。 In addition, although the melting process mechanism of asbestos by a melting agent partially includes estimation, it is estimated that it becomes such a mechanism in general. I would like to clarify this point when the accurate analysis results of the reaction products are obtained.
坩堝７にマイクロ波を照射し坩堝７の温度を５００℃〜６００℃にして融解剤とアスベスト分解成分の反応は一定時間（２時間程度）だけ行いマイクロ波発信器３からのマイクロ波の発信を停止させる。マイクロ波発信器３のマイクロ波発信停止は温度制御器４によって制御される。
The
坩堝７の加熱を停止し、坩堝７の温度が常温まで低下させる。坩堝７の中には融解剤とアスベスト分解成分の反応生成物のスラグ（溶融残渣）１５が生成する。この状態でマイクロ波加熱炉１の扉２ａを開きコンベア６を図示右方向に移動させ、坩堝７がマイクロ波加熱炉１外における図示右側の７Ｃの状態でコンベア６を停止する。また、マイクロ波加熱炉１の扉２ａを閉じる。
The heating of the
坩堝７に生成されたケイ酸カルシウム，ケイ酸ナトリウム，酸化マグネシウム，酸化鉄などの反応生成物は産業廃棄物の残土として処分するか、あるいは舗装用コンクリートおよびアスファルト材の骨材として再利用する。
Reaction products such as calcium silicate, sodium silicate, magnesium oxide, and iron oxide generated in the
このように融解剤によるアスベストの溶融処理を行うと、硝酸ナトリウムと硝酸カルシウム及び炭酸カルシウムの溶融により窒素酸化物などが発生する。発生した窒素酸化物などの分解ガスは、ブロア１４により脱硝装置１３に導かれて窒素酸化物などの分解ガスが除去され外気に排出される。
When the asbestos is melted with the melting agent as described above, nitrogen oxides and the like are generated by melting of sodium nitrate, calcium nitrate, and calcium carbonate. The generated decomposition gas such as nitrogen oxides is guided to the
このようにしてアスベストの溶融処理を行うものであるが、硝酸ナトリウムと硝酸カルシウム及び炭酸カルシウムを所定割合で混合し融点を低下させたアルカリ剤（融解剤）を溶融させてアスベストを分解させ、アスベスト分解成分を融解剤と反応させてアスベストを溶融処理している。したがって、アスベストの加熱温度を低くしてもアスベストを溶融させることができ処理コストを低減することができる。 In this way, asbestos is melted. Asbestos is decomposed by melting an alkaline agent (melting agent) mixed with sodium nitrate, calcium nitrate, and calcium carbonate at a predetermined ratio to lower the melting point. Asbestos is melted by reacting the decomposition component with a melting agent. Therefore, even if the heating temperature of asbestos is lowered, asbestos can be melted and the processing cost can be reduced.
また、上述の実施例は加熱源としてマイクロ波（電磁波）を用いているので坩堝を簡易に加熱でき、アスベストの溶融処理装置を簡単に構成することができるようになる。 Further, since the above-described embodiment uses microwaves (electromagnetic waves) as a heating source, the crucible can be easily heated, and an asbestos melting apparatus can be easily configured.
なお、上述の実施例は加熱源としてマイクロ波（電磁波）を用いているが、ヒータ加熱や高周波加熱であっても同様な効果が得られることは明らかなことである。 Although the above-described embodiment uses microwaves (electromagnetic waves) as a heating source, it is obvious that the same effect can be obtained even with heater heating or high-frequency heating.
１ マイクロ波加熱炉
１ａ，１ｂ 側板
１ｃ 天井板
２ａ，２ｂ 扉
３ マイクロ波発信器
４ 温度制御器
５ アスベスト
６ コンベア
７ 坩堝
８ 蓋
９ 硝酸ナトリウム
１０ 硝酸カルシウム
１１ 温度検出器
１２ 配管
１３ 脱硝装置
１４ ブロア
１５ スラグ（溶融残渣）
１６ 炭酸カルシウム
DESCRIPTION OF
16 Calcium carbonate
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|---|---|---|---|---|
| JP2010149080A (en) * | 2008-12-26 | 2010-07-08 | Kubota Matsushitadenko Exterior Works Ltd | Detoxification treatment method of asbestos |
| EP2206566A3 (en) * | 2009-01-09 | 2012-04-04 | Reimann Umweltschutz GmbH | Method and device for changing the structure of mineral wool |
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2006
- 2006-11-17 JP JP2006310938A patent/JP2008272562A/en active Pending
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