JP4758268B2 - On-site waste asbestos detoxification system - Google Patents
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Description
本発明は、廃アスベスト無害化方法、廃アスベスト無害化装置およびオンサイト式廃アスベスト無害化システムに関するものである。 The present invention relates to a waste asbestos detoxification method, a waste asbestos detoxification apparatus, and an on-site type waste asbestos detoxification system.
特別管理産業廃棄物の一種である廃アスベストは、発ガン性等が指摘される有害固形廃棄物であり、これを無害化する処理方法に関して種々検討されている。 Waste asbestos, which is a kind of specially controlled industrial waste, is a hazardous solid waste that is pointed out to be carcinogenic and the like, and various studies have been made on treatment methods for detoxifying it.
その一つに、廃アスベストを溶融してアスベストの繊維形態を崩壊させることで無害なガラス化することにより無害化する方法がある(例えば、特許文献1,2等参照)。これは、例えばアスベストの一種であるクリソタイルの直径が0.02〜0.03μmの中空パイプ状構造の極めて細かくかつ柔軟な繊維状構造をなしていることに有害となる原因があり、繊維状構造のアスベストを溶融し、非晶質(ガラス)の固まりに変えることで廃アスベストの無害化が実現されるものである。
One of them is a method of detoxifying by melting harmless vitrification by melting waste asbestos and disrupting the fiber form of asbestos (see, for example,
しかしながら、アスベストは、元々高温に耐え得る耐熱性を有し、融点が極めて高いため、アスベストを溶融して非晶質の固まりとして無害化するためには高温を必要とすることを意味している。このため、現状では、国内で飛散性アスベストを溶融・無害化できる産廃許可事業者は十数社に留まり、いずれも1,500〜1,800℃で高温溶融処理を行う仕様となっている。この結果、設備が重厚となる黒鉛炉等の特殊な溶融炉を必要とする上に、加熱燃料費や設備費が嵩むという問題がある。さらには、建設された高温溶融処理施設での処理に限定され、解体現場で回収された廃アスベストを高温溶融処理施設に持ち込んで溶融処理することが必須となるため、施設周辺住民の理解が得られない等の社会問題も引き起こしている。 However, asbestos originally has heat resistance that can withstand high temperatures and has a very high melting point, meaning that high temperatures are required to melt asbestos and render it harmless as an amorphous mass. . For this reason, at present, there are more than a dozen industrial waste permission companies that can melt and detoxify splattered asbestos in Japan, and all have specifications that perform high-temperature melting treatment at 1,500 to 1,800 ° C. As a result, there is a problem that a special melting furnace such as a graphite furnace, which requires heavy equipment, is required, and heating fuel costs and equipment costs increase. Furthermore, it is limited to treatment at the constructed high-temperature melting treatment facility, and it is essential to bring waste asbestos collected at the demolition site to the high-temperature melting treatment facility for melting treatment, so that the residents around the facility can understand. It also causes social problems such as inability to do so.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、健康被害が深刻化している廃アスベストを容易かつ経済的に無害化し得るオンサイト式廃アスベスト無害化システムを提供することを目的とする。 The present invention was made in view of the above, and an object thereof is to provide an easily and economically harmless waste asbestos health hazard is serious obtained Luo onsite formula waste asbestos detoxification system .
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るオンサイト式廃アスベス
ト無害化システムは、廃アスベストに溶融温度を降下させる融剤を混合させた混合材を収
容する容器の周りに配設される誘導加熱コイルを有し、前記容器に収容された前記混合材
を誘導加熱により加熱溶融する誘導加熱装置と、電源装置、集塵装置を含む周辺装置と、を備える廃アスベスト無害化装置と、該廃アスベスト無害化装置の全てを搭載して内部空間を負圧雰囲気に維持する移動可能な負圧作業室と、を備えることを特徴とする。
In order to solve the above-described problems and achieve the object, the on-site type waste asbestos detoxification system according to the present invention is provided around a container that contains a mixed material in which a waste agent is mixed with a flux that lowers the melting temperature. Waste asbestos harmless comprising an induction heating coil disposed on the induction heating device, the induction heating device for heating and melting the mixed material accommodated in the container by induction heating, and a peripheral device including a power supply device and a dust collector And a movable negative pressure working chamber in which all of the waste asbestos detoxifying device is mounted and the internal space is maintained in a negative pressure atmosphere.
また、本発明に係るオンサイト式廃アスベスト無害化システムは、上記発明において、前記負圧作業室は、トレーラにより搬送される牽引式コンテナ車よりなることを特徴とする。 The on-site waste asbestos detoxification system according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the negative pressure working chamber is composed of a towed container vehicle transported by a trailer.
本発明に係るオンサイト式廃アスベスト無害化システムによれば、廃アスベストに溶融温度を降下させる融剤を混合させた廃アスベストと融剤とを溶融加熱する誘導加熱装置を負圧作業室内に備えているので、急速加熱が可能で熱効率が高く温度制御が容易な誘導加熱を用いた加熱溶融により繊維状結晶を消失させて廃アスベストを無害化する処理が負圧作業室内で行われ、周囲環境に影響を及ぼさないため、商用動力電源での駆動が可能でコンパクトに構成できる誘導加熱装置と相俟って、解体から無害化までを廃アスベストの発生現場で完結させるオンサイト式処理を実現でき、よって、廃アスベストを容易かつ経済的に無害化することができるという効果を奏する。 According to the on-site waste asbestos detoxification system according to the present invention, an induction heating device that melts and heats waste asbestos mixed with waste asbestos mixed with a flux that lowers the melting temperature is provided in the negative pressure working chamber. Therefore, the process of detoxifying waste asbestos by eliminating the fibrous crystals by heating and melting using induction heating, which is capable of rapid heating, high thermal efficiency, and easy temperature control, is performed in the negative pressure work chamber. In combination with an induction heating device that can be driven by a commercial power source and can be compactly configured, it can realize on-site processing that completes from dismantling to detoxification at the site where waste asbestos is generated. Therefore, there is an effect that waste asbestos can be easily and economically rendered harmless.
以下、本発明を実施するための最良の形態である廃アスベスト無害化方法、廃アスベスト無害化装置およびオンサイト式廃アスベスト無害化システムについて図面を参照して説明する。 Hereinafter, a waste asbestos detoxification method, a waste asbestos detoxification apparatus, and an on-site type waste asbestos detoxification system which are the best modes for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施の形態の廃アスベスト無害化方法の原理を工程順に示す模式図である。まず、図1(a)に示すように、処理対象となる廃アスベスト1に溶融温度を降下させる融剤2を混合させた混合材3を容器4、例えば導電性るつぼに収容させる準備工程を行う。そして、混合材3を収容した容器4を、図1(b)に示すように、誘導加熱コイル5を有する高周波の誘導加熱装置6(高周波誘導加熱炉)にセットし、容器4に収容された混合材3を誘導加熱により加熱溶融する工程を行う。この加熱溶融する工程により、廃アスベスト1と融剤2との混合材3は、廃アスベストの繊維状結晶が消失して無害化された液相の共融生成物7に変わる。そして、誘導加熱装置6の電源を切り、図1(c)に示すように、急冷する工程を行うことで、容器4内の液相の共融生成物7は固化され、図1(d)に示すガラスのような無害な固形物8が得られる。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the principle of the waste asbestos detoxification method of this embodiment in the order of steps. First, as shown to Fig.1 (a), the preparatory process which accommodates the mixed material 3 which mixed the
以下、詳細に説明する。まず、無害化処理の対象となる廃アスベスト1は、例えば吹き付けアスベストやアスベストを混合したアスベスト保温材として回収される。このような廃アスベスト1は、蛇紋石および角閃石グループに属する繊維状の無機珪酸塩であり、クリソタイル(温アスベスト、白アスベスト)、アモサイト(茶アスベスト)、クロシドライト(青アスベスト)、アンソフィライト、トレモライトおよびアクチノライトが含まれる。このうち、実際に使用されたものは前三者であり、そのうち後二者は有害性が高いことから1995年には使用が禁止された経緯がある。
Details will be described below. First,
アスベストの健康被害は、アスベストそのものは化学的には人体に無害であるにも関わらず、前述したように、例えばアスベストの一種であるクリソタイルの直径が0.02〜0.03μm程度の中空パイプ状構造の極めて細かくかつ柔軟な繊維状構造をなしていることに原因がある。よって、廃アスベスト1の無害化は、繊維状構造を溶融で破壊して非晶質(ガラス)の固まりに変え、固相のままで再利用を図ればよい。
Asbestos health damage, asbestos itself is chemically harmless to the human body, as described above, for example, a chrysotile, which is a type of asbestos, has a hollow pipe shape with a diameter of about 0.02 to 0.03 μm. This is due to the extremely fine and flexible fibrous structure. Therefore, detoxification of the
しかし、アスベストは、高温に耐え、耐熱性に優れていることが知られている。これは、アスベストを融かし、非晶質の固まりにするのに、つまり無害化するのに高温を必要とすることを意味している。アスベストの融点は、アスベストの種類によって変わるが、一般には、1,000〜1,500℃の範囲にあるといわれており、アスベストそのものを単体で溶融するには非常に高温度を必要とし、従来例で説明したような種々の課題を生ずる。 However, asbestos is known to withstand high temperatures and has excellent heat resistance. This means that high temperatures are required to melt asbestos into an amorphous mass, that is, to render it harmless. Although the melting point of asbestos varies depending on the type of asbestos, it is generally said that it is in the range of 1,000 to 1,500 ° C., which requires a very high temperature to melt asbestos itself, Various problems as described in the examples arise.
そこで、本実施の形態では、廃アスベスト1に対して溶融温度を降下させる融剤2を混合させることで、溶融温度を大幅に低下させる。融剤2は、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の炭酸塩、ホウ酸塩である。これらのうち、炭酸塩は、安価で入手しやすく、溶融温度が低く、工程上最も好ましい。これらは、1種または2種以上で用いられる。係る塩の具体例としては、例えば炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、四ホウ酸リチウム、四ホウ酸ナトリウム等を挙げることができる。
Therefore, in the present embodiment, the melting temperature is greatly reduced by mixing the
これらの塩(融剤2)と廃アスベスト1を混合して加熱溶融したとき、共融系を形成し、アスベストの融点よりも低い温度で溶融する。実験によれば、塊のままのアスベスト(廃アスベスト1)1重量部に0.5〜1重量部の四ホウ酸ナトリウムを加えた場合、約1,000℃で溶融することが確認された。
When these salts (flux 2) and
ここで、建物等から回収される廃アスベスト1は、その種類を特定し難く純度も問えない。本実施の形態では、主として、セメントまたはモルタルと混合されているものを対象とする。同種類の廃アスベスト1が多量に発生するようなケースでは、迅速処理のため、予め廃アスベスト1と塩(融剤2)との組成割合を変えて共融温度が低くなる組成割合を実験により測定しておくことが望ましい。
Here, the
この反応系では、廃アスベスト1は化学成分上人体に無害であり、また、炭酸ナトリウムはどこでも入手可能で安価であり、化学成分上人体に無害である。よって、加熱溶融された共融生成物7も、無害である。このような共融生成物7は、骨材や路盤材として再利用することも可能である。
In this reaction system, the
また、廃アスベスト1と融剤2との混合材3を加熱溶融する手段としては、高周波の誘導加熱に限らず、例えばガス加熱方式であってもよく、1,000℃程度まで加熱できる方式であればよい。ガス加熱方式の場合、燃焼系として、プロパンガス+酸素、アセチレンガス+酸素或いは水素+酸素が用いられるが、設備が大型化、複雑化し、かつ、CO2が発生する。
The means for heating and melting the mixed material 3 of the
このような点を考慮すると、廃アスベスト1と融剤2との混合材3を加熱溶融する手段としては、本実施の形態のように、例えば商用動力電源で駆動可能な高周波の誘導加熱装置6を用いて廃アスベスト無害化装置を構成することが好ましい。誘導加熱装置6によれば、急速加熱が可能で熱効率が高く温度制御が容易であり、CO2を排出することがなく地球温暖化対策上も問題がない上に、短時間で共融反応を完了させることができる。また、誘導加熱装置6は、商用動力電源での駆動が可能でコンパクトに構成できるため、廃アスベスト1にもアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の炭酸塩、ホウ酸塩による融剤2にも加熱溶融によって法的規制を受ける有害物質を発生させる可能性が考え難いので、解体現場で発生する廃アスベスト量に応じて処理能力を有する廃アスベスト無害化処理システムを発生現場に持ち込んでオンサイト式(移動式)処理を実現することも可能となる。これにより、廃アスベストの移動や高温溶融処理施設へ集中することにより発生する副次的問題の発生を防止することもできる。
Considering this point, as a means for heating and melting the mixed material 3 of the
次に、図1に示した廃アスベスト無害化方法による廃アスベストの無害化の処理結果例を図2および図3に示す。図2および図3は、いずれも蛍光X線回折によるアスベスト定性分析結果(アスベストピークの消滅)を示す特性図である。なお、融剤2は、炭酸ナトリウム(Na2CO3)と四ホウ酸ナトリウム(Na2B4O7)とが重量比1:1で混合されたものであり、廃アスベスト1と融剤2との配合比率は廃アスベスト/融剤=1/1とした。溶融温度は、1,100℃であった。図2は、クリソタイル9.9%、アモサイト2.0%なるアスベスト含有保温材に対する加熱溶融処理結果を示している。図2に示す結果によれば、溶融処理前であれば、アモサイト10.6°、クリソタイル12.0°、クリソタイル24.3°、アモサイト28.9°にそれぞれアスベストピークがあり繊維状構造の存在が確認されるが、1,100℃での加熱溶融後にはこれらのアスベストピークが消滅し繊維状構造が消失して無害化していることが判る。
Next, FIG. 2 and FIG. 3 show examples of waste asbestos detoxification processing results by the waste asbestos detoxification method shown in FIG. FIG. 2 and FIG. 3 are characteristic diagrams showing the asbestos qualitative analysis results (extinction of asbestos peaks) by fluorescent X-ray diffraction. The
同様に、図3は、アモサイト5.3%なるアスベスト含有保温材に対する加熱溶融処理結果を示している。図3に示す結果によれば、溶融処理前であれば、アモサイト10.6°、アモサイト28.9°にそれぞれアスベストピークがあり繊維状構造の存在が確認されるが、1,100℃での加熱溶融後にはこれらのアスベストピークが消滅し繊維状構造が消失して無害化していることが判る。 Similarly, FIG. 3 shows the result of the heat-melting treatment for the asbestos-containing heat insulating material having amosite of 5.3%. According to the results shown in FIG. 3, the asbestos peak is present at each of amosite 10.6 ° and amosite 28.9 ° before the melt treatment, and the presence of a fibrous structure is confirmed. It can be seen that after heating and melting, these asbestos peaks disappear and the fibrous structure disappears and is rendered harmless.
次に、本実施の形態の廃アスベスト無害化方法を実現するオンサイト式廃アスベスト無害化システムの構成例について説明する。図4は、本実施の形態のオンサイト式廃アスベスト無害化システムの構成例を示す模式図である。本実施の形態のオンサイト式廃アスベスト無害化システムは、例えば図1中に示したような廃アスベスト1に溶融温度を降下させる融剤2を混合させた混合材3を収容する容器4の周りに配設される誘導加熱コイル5を有し、容器4に収容された混合材3を誘導加熱により加熱溶融する誘導加熱装置6と、高周波の電源装置11、集塵装置12等の周辺装置と、を備える廃アスベスト無害化装置20と、廃アスベスト無害化装置20を搭載して移動可能な負圧作業室21とを備える。
Next, a configuration example of an on-site waste asbestos detoxification system that realizes the waste asbestos detoxification method of the present embodiment will be described. FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration example of the on-site waste asbestos detoxification system of the present embodiment. The on-site type waste asbestos detoxification system of the present embodiment is, for example, around a container 4 containing a mixed material 3 in which a
負圧作業室21は、誘導加熱装置6等の廃アスベスト無害化装置20の全てを搭載して内部空間を負圧雰囲気に維持するためのものであり、本実施の形態では、図4に示すように、トレーラ22により搬送される牽引式コンテナ車として構成されている。ここで、トレーラ22は、トレーラヘッド22a部分と負圧作業室21(牽引式コンテナ車)部分とが切り離し可能に構成されている。また、高周波の電源装置11は、誘導加熱装置6に対して加熱溶融用の電力を供給するためのものであり、例えばプラント等より動力電源の供給を受けることにより電源として機能する。集塵装置12は、誘導加熱装置6等が搭載される負圧作業室21内の換気のためにフィルタを通して排気を行うためのものである。
The negative
このようなオンサイト式廃アスベスト無害化システムによれば、各地に点在するアスベスト含有保温材(廃アスベスト1)が発生する事業所構内30に、誘導加熱装置6と電源装置11、集塵装置12等の周辺装置とを搭載した牽引式コンテナ車(負圧作業室21)をトレーラ22で搬入し、解体作業現場31で袋詰32または通い箱33に詰められた廃アスベスト1を、構内移動するフォークリフト車等の運搬車34により牽引式コンテナ車(負圧作業室21)内に持ち込み、融剤2とともに誘導加熱装置6によって加熱溶融することにより、廃アスベスト1をオンサイトで溶融・無害化処理を行うことができる。溶融処理後の急冷により固化された溶融ガラス等の無害な固形物8は、再利用に供される。
According to such an on-site type waste asbestos detoxification system, the
このようなオンサイト式廃アスベスト無害化システムによって廃アスベスト1の無害化処理を行うことで、現在実施されている「処分施設に運搬して一括処理する」というシステムに比較し、廃アスベストの移動に伴う飛散防止策が不要で、運搬トラックの排ガスによる環境汚染も軽減され、加えて、アスベスト処理の増加によって、近隣住民の理解が得にくい新規処理施設が必要になるという難問を先延ばしすることが可能となり、廃アスベストの不法投棄も減らすことができる。また、解体から無害化までを発生現場で完結させることができるので、廃アスベスト1に関する保管、収集運搬、最終処分の各工程でのアスベスト暴露量を最小にすることができる。特に、無害化する処理が全て負圧作業室21内で行われ、周囲環境に影響を及ぼさないため、衆人環視の下で、人体に有害なアスベストを人体に無害な非晶質固形物に変えることができ、廃アスベスト対策として好適といえる。
By detoxifying
次に、このようなオンサイト式廃アスベスト無害化システムに好適な誘導加熱装置の構成例について説明する。図5は、誘導加熱装置の構成の一例を示す模式図である。誘導加熱装置6Aは、誘導加熱により加熱される導電性容器4Aの周りに配設されて昇降自在な誘導加熱コイル5と、導電性容器4Aを回転させる回転装置41とを備える。回転装置41は、導電性容器4Aが載置される回転自在なターンテーブル42と、ターンテーブル42を回転させるモータ43とよりなる。
Next, a configuration example of an induction heating apparatus suitable for such an on-site waste asbestos detoxification system will be described. FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of the induction heating apparatus. The
これにより、誘導加熱装置6Aは、導電性容器4Aを誘導加熱し、加熱された導電性容器4Aの熱を該導電性容器4A内に収容されている廃アスベスト1と融剤2との混合材3に間接的に伝達することで加熱溶融し、無害化する。ここで、解体現場でセメント袋のような頑丈な二重紙製の袋に袋詰された断熱材であるアスベスト保温材(廃アスベスト1)を、袋詰状態のまま導電性容器4A内に投入し(投入工程)、融剤2を加えて加熱溶融させることで、回収された廃アスベスト1に関して袋を開けたりする必要がなく、廃アスベスト暴露量を最小化することができる。また、加熱溶融処理に際して、導電性容器4Aをターンテーブル42とともに回転させることで、接触性、温度均一性を確保することができ、効率よく加熱溶融することができる。さらに、加熱溶融処理が終了した後は、図5中に破線で示すように、誘導加熱コイル5を上昇させることで、熱くなった導電性容器4Aの交換作業(急冷工程への移行)を容易に行うことができる。
Thereby, the
図6は、誘導加熱装置の構成の他例を示す模式図である。誘導加熱装置6Bは、断熱性容器4Bの周りに配設される誘導加熱コイル5と、断熱性容器4B内に回転自在に配設された攪拌機を兼ね誘導加熱により加熱される被加熱攪拌体51と、この被加熱攪拌体51を回転させるモータ52とを備える。
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating another example of the configuration of the induction heating apparatus. The
これにより、誘導加熱装置6Bは、誘導加熱コイル5によって被加熱攪拌体51を誘導加熱することで、被加熱攪拌体51の熱を断熱性容器4B内に収容されている廃アスベスト1と融剤2との混合材3に間接的に伝達することで加熱溶融し、無害化する。ここで、加熱溶融処理に際して、誘導加熱される被加熱攪拌体51をモータ52により回転させることで、接触性、温度均一性を確保することができ、効率よく加熱溶融することができる。なお、通い箱33等に詰められて回収された廃アスベスト1は、通い箱33から取り出されて融剤2とともに断熱性容器4Bに投入されて加熱溶融に供される。さらに、加熱溶融処理が終了した後は、図6中に破線で示すように、被加熱攪拌体51をモータ52とともに上昇させることで、断熱性容器4Bの交換作業(急冷工程への移行)を容易に行うことができる。
Thereby, the
1 廃アスベスト
2 融剤
4 容器
4A 導電性容器
5 誘導加熱コイル
6,6A,6B 誘導加熱装置
7 共融生成物
11 電源装置
12 集塵装置
20 廃アスベスト無害化装置
21 負圧作業室
22 トレーラ
41 回転装置
51 被加熱攪拌体
DESCRIPTION OF
Claims (2)
該廃アスベスト無害化装置の全てを搭載して内部空間を負圧雰囲気に維持する移動可能な負圧作業室と、
を備えることを特徴とするオンサイト式廃アスベスト無害化システム。 It has an induction heating coil disposed around a container that contains a mixed material in which a melting agent that lowers the melting temperature of waste asbestos is mixed, and the mixed material contained in the container is heated and melted by induction heating. Waste asbestos detoxification device comprising an induction heating device, a power supply device, and peripheral devices including a dust collector,
A movable negative pressure working chamber equipped with all of the waste asbestos detoxifying device and maintaining the internal space in a negative pressure atmosphere,
An on-site waste asbestos detoxification system characterized by comprising
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