JP2008272544A - アスベスト含有廃材の破砕方法及びアスベスト含有廃材の無害化方法 - Google Patents

Abstract

【課題】廃棄物である下水汚泥、ヘドロなどの有機汚泥の有効利用を図ると共に、アスベスト含有廃材の安全な破砕方法を提案すること。
【解決手段】セメント系、石膏系或いはケイカル系のいずれかのアスベスト含有建材の廃棄物と、含水率が７０〜９５％に脱水処理された下水汚泥、ヘドロなどの有機汚泥とを、重量比で３：７〜７：３で混合破砕することを特徴とする、アスベスト含有廃材の破砕方法とした。
【選択図】 なし

Description

本発明は、アスベスト含有廃材の破砕方法に関するもので、特には、アスベストを強度改善の目的で含有するセメント系、石膏系或いはケイカル系のいずれかのアスベスト含有建材の廃棄物などの破砕が困難なアスベスト含有廃材の破砕方法に関するものである。

アスベストは天然に産する繊維状の鉱物で、酸やアリカリに強く、耐熱性や絶縁性、機械的強度に優れているため、古くから工業材料、建築材料として広く使用されてきた。特に、アスベストを強度改善の目的で含有するセメント系、石膏系或いはケイカル系のアスベスト含有建材、例えば、石綿スレート、石綿セメント板などは、乾燥や湿気による伸縮が少なく、耐久性、耐水性に優れている軽量な不燃建材として大量に使用されてきた。
しかしながら、近年、アスベストの人体への毒性が指摘されるに至り、現在では、アスベストの使用が完全に禁止されていることは勿論、過去において使用されたアスベストを無公害的に取り除き、無害化処理することが国を挙げての大きな懸案となっている。

アスベスト含有建材の廃棄物などのアスベスト含有廃材の無害化方法としては、例えば、特許文献１乃至３などに記載されているように、焼成炉などを用いてアスベスト含有廃材中のアスベストを溶融して針状繊維で無くすと共に、吸着剤、タイル、レンガ、骨材、或いは水硬性粉体などとして資源化することが提案されている。

特開平５−２５４９１７号公報 特開平９−２０６７２６号公報 特開２００４−１３７１３９号公報

しかしながら、上記特許文献１乃至３などに記載されたアスベスト含有廃材の無害化方法にあっては、その無害化処理に際して、先ず石綿スレート、石綿セメント板などのアスベスト含有建材を、粘土質原料、珪砂、或いは都市ゴミ焼却灰などの他の材料との混合を容易とするため等を目的として、所定の粒径以下に破砕することが成されているが、その破砕に際して、該石綿スレート、石綿セメント板などのアスベストを強度改善の目的で含有するアスベスト含有建材にあっては、繊維補強がなされているために粘りがあり、破砕が困難であると共に、破砕の際にアスベストが飛散する可能性が高く、また、破砕後においても、該破砕物の表面に付着したアスベスト含有粉塵が飛散する憂いがあり、作業員などの安全が十分確保されない場合があった。

一方、下水汚泥、ヘドロなどの有機汚泥の排出量は、首都圏を中心に年々増加傾向にあり、この大量に排出された有機汚泥の処理には、重油のような助燃用燃料を加えて焼却し、その焼却により発生した焼却灰を埋め立てなどの手段によって処分するのが一般的であったが、環境保護の観点等から、近年、焼却灰の埋め立て地の確保は困難となってきており、有機汚泥の有効な処理方法、或いは有効な利用方法の開発が強く望まれるようになった。

本発明は、上述した背景技術が有する課題に鑑みなされたものであって、その目的は、廃棄物である下水汚泥、ヘドロなどの有機汚泥の有効利用を図ると共に、アスベスト含有廃材の安全な破砕方法を提案することにある。

上記した目的を達成するため、本発明に係るアスベスト含有廃材の破砕方法は、アスベスト含有廃材と有機汚泥とを混合破砕することとした。

ここで、上記本発明において、上記アスベスト含有廃材が、セメント系、石膏系或いはケイカル系のいずれかのアスベスト含有建材の廃棄物であること、上記有機汚泥が、含水率が７０〜９５％に脱水処理された下水汚泥、ヘドロであること、また、上記アスベスト含有廃材と有機汚泥との混合割合が、重量比で３：７〜７：３であること、更には、上記アスベスト含有廃材が、最大粒径５〜２０ｍｍに混合破砕されることは、いずれも好ましい実施の形態である。
また、上記本発明に係る破砕方法で処理されたアスベスト含有廃材を、焼成炉に投入して無害化すること、更には、上記焼成炉が、セメント焼成用のロータリーキルンであることは、本発明の破砕方法で処理されたアスベスト含有廃材の好ましい無害化方法である。

上記した本発明に係るアスベスト含有廃材の破砕方法によれば、アスベスト含有廃材と有機汚泥とを混合破砕することとしたため、有機汚泥中の水分、及び粘性に富んだ有機質やコロイド粘土などの存在により、混合破砕時におけるアスベスト含有粉塵の飛散が効果的に防止されると共に、破砕後のアスベスト含有廃材は多孔質であり、また有機汚泥は乾燥し難いものであることから、積極的に乾燥させない限り該破砕物からの粉塵飛散も生じ難いものとなる。そのため、安全にアスベスト含有廃材の破砕及びその後の破砕物の搬送等の取り扱いが可能となる。

また、本発明に係るアスベスト含有廃材の破砕方法は、従来は費用をかけて焼却及び埋め立て処分をしていた有機汚泥を、アスベスト含有廃材の破砕時、及びその後の破砕物からの粉塵飛散防止材として積極的に利用するものであるため、上記した破砕時等における安全性のみならず、経済性および環境保護の観点からも優れた効果を奏する。

以下、上記した本発明に係るアスベスト含有廃材の破砕方法を、詳細に説明する。

本発明は、アスベスト含有廃材と有機汚泥とを、混合破砕するものである。

上記アスベスト含有廃材としては、アスベストを強度改善の目的で含有したセメント系、石膏系或いはケイカル系のいずれかのアスベスト含有建材、具体的には、石綿スレート、石綿セメント板、けい酸カルシウム板、サイディングなどが挙げられ、これらの繊維状アスベストによって補強された破砕が困難なアスベスト含有製品の廃棄物の破砕に、本発明に係る破砕方法は特に好適に用いられる。

また、上記有機汚泥としては、下水汚泥、ヘドロが挙げられる。下水汚泥は、主に下水処理場で発生する汚泥であるが、この他に、し尿、家庭用雑排水、産業用排水処理などによって発生した汚泥を含む。また、ヘドロには、湖沼ヘドロ、河川ヘドロ、港湾浚渫ヘドロ、火力発電所排水口付着物及びその近傍に堆積するヘドロなどの泥状土を広く含む。これらの有機汚泥は、一般に処理場などで含水率７０〜９５％程度まで脱水処理されるが、本発明においてはこの程度の含水率、さらに好ましくは７５〜８５％に脱水処理された有機汚泥が、その運搬の容易性、混合の容易性、更には粉塵飛散の防止性などの観点から好ましい。

上記アスベスト含有廃材と有機汚泥との混合破砕に際しての混合割合は、混合する両者の性状、特に有機汚泥の含水率によっても左右されるが、重量比で３：７〜７：３、更には４：６〜６：４であることが好ましい。これは、アスベスト含有廃材の混合割合が少な過ぎる場合には、アスベスト含有廃材の効率的且つ経済的な破砕が望めないためであり、逆に有機汚泥の混合割合が少な過ぎる場合には、混合破砕時の粉塵飛散の防止、また破砕物からの粉塵飛散の防止が図れないために好ましくない。

また、上記アスベスト含有廃材と有機汚泥とを混合破砕する装置としては、ロールクラッシャ、ジョークラッシャ、コーンクラッシャ、インパクトクラッシャ、ハンマークラッシャ、ロッドミル、ボールミルなどを挙げることができ、これらの装置を単独で用いてもよく、また多段に構成し、先ずアスベスト含有廃材を粗砕した後、目標粒径まで微砕する構成としてもよい。

上記混合破砕によるアスベスト含有廃材の目標破砕粒径は、最大粒径５〜２０ｍｍとなるように破砕することが好ましく、更には最大粒径１０〜１５ｍｍとなるように破砕することが好ましい。これは、上記粒径より大きい破砕物を含むものは、取り扱いが困難であり、後に他の物質と更に混合する場合、或いは焼成炉に投入して無害化を図る場合などに、支障が生じるために好ましくない。

また、アスベスト含有廃材と有機汚泥とを混合破砕することにより得られた混合破砕物の性状としては、含水率が２１〜６７％、更には２８〜５７％であることが好ましい。これは、混合破砕物の含水率が低過ぎる場合には、粉塵が飛散する憂いがあり、また流動性が悪く取り扱いが困難となる。逆に含水率が高過ぎる場合には、保形性が悪く、ベルトコンベヤー、スクリューコンベヤーなどによる搬送が困難となると共に、後に焼成炉などに投入して無害化処理する際、多量の水蒸気が発生し、アスベストの熱処理が困難となり、また該水蒸気に紛れて無害化されていないアスベストが飛散する憂いがあるために好ましくない。

上記のようにして得られたアスベスト含有廃材と有機汚泥との混合破砕物は、好ましくは焼成炉に投入して無害化処理される。

焼成炉としては、ロータリーキルンが好ましい。ロータリーキルンの中でも、加熱方式は、内熱式のものが外熱式に比して高温での焼成が可能であるため、アスベストの無害化処理には好適である。また、ガスと被焼成物の流れの向きによる分類では、並流式に比して向流式のものは、被焼成物が燃焼排ガスで余熱され、火炎近傍で最高温度に達するため、アスベストが高温の被焼成物と接触しながら更に加熱されて無害化された後に排出されることとなるため、向流式のものが好適である。

また、焼成炉の用途としては、骨材・土木資材焼成用、石灰・石膏焼成用、或いは焼却用のロータリーキルンに比して、セメント焼成用のロータリーキルンが好適である。これは、セメント焼成用は、高温焼成される内熱式であり、粗大なアスベスト塊も最終的にはフレーム近傍で高温処理され、完全に無害化された後に排出される。また、投入したアスベスト含有廃材と有機汚泥との混合破砕物は、最終的にはその残渣の全量がセメントクリンカに取り込まれ、廃棄物が発生しない。この際、アベスト含有廃材の主要成分、また有機汚泥の無機物質の主要成分は、共にセメントの構成成分と概ね一致していることから、セメント品質への悪影響はない。よって、セメント焼成用のロータリーキルンは、本発明の破砕方法で処理されたアスベスト含有廃材と有機汚泥との混合破砕物の無害化処理のための焼成炉として最適である。

焼成炉へのアスベスト含有廃材と有機汚泥との混合破砕物の投入は、ベルトコンベヤー、スクリューコンベヤーなどによって、例えばセメント焼成用のロータリーキルンの窯尻より投入すればよい。この際、有機汚泥中の水分、及び粘性に富んだ有機質やコロイド粘土などの存在により、該混合破砕物からの粉塵の飛散が効果的に防止されるため、作業員などの安全が確保される。

焼成炉に投入された混合破砕物は、焼成炉内の熱により、有機汚泥中の有機物は燃焼し、その燃焼エネルギーはアスベストの無害化に利用されると共に、焼成炉内の被焼成物（例えば、セメント原料、軽量骨材原料）の加熱にも利用される。また、混合破砕物中に含有されたアスベストは、焼成炉内で熱処理され、無害なフォルステライト或いはエンスタタイトに変性して無害化される。そして、これらの無害化されたアスベスト、有機汚泥の残渣などは、前記被焼成物の一部として資源化される。例えば、セメント焼成用のロータリーキルンにおいて窯尻から投入した場合には、予熱装置、仮焼炉をへて流れてきた高温のセメント原料に取り込まれ、焼成帯において１４５０℃以上の温度で再び熱処理され、セメントクリンカの一部として資源化される。

次に、上記した本発明に係るアスベスト含有廃材の破砕方法の一例を、図面に基づいてより具体的に説明する。

図１は、本発明に係るアスベスト含有廃材の破砕方法を概念的に示した図である。
先ず、解体現場から搬送されてきたアスベスト含有廃材（建物から解体剥離した石綿スレート）Ａと、有機汚泥（下水処理場の下水汚泥：含水率約８０％）Ｂとを、それぞれベルトコンベヤー１，２にて搬送し、混合割合が重量比で６：４程度となるように粗砕機（ロールクラッシャ）３に投入し、両者を混合破砕することにより、最大粒径が２０ｍｍ程度となるように粗砕した。

続いて、粗砕したアスベスト含有廃材Ａと有機汚泥Ｂとの混合粗砕物を、粗砕機３の下流側に設置された粉砕機（ハンマークラッシャ）４に配管５を介して投入し、さらに最大粒径が５ｍｍ程度となるように微砕した。この際、必要に応じて有機汚泥Ｂを粉砕機４に追加投入してもよい。

粉砕機４による混合破砕によって得られた混合破砕物Ｘの性状は、含水率が５５％程度で、適度な流動性と保形性を有し、取り扱いが良好なものであった。また、混合破砕物Ｘは、有機汚泥中の粘性に富んだ有機質やコロイド粘土などにより覆われ、粉塵飛散が生じ難いものであった。

この混合破砕物Ｘを、図示は省略したが、セメント焼成用のロータリーキルン（直径：０．５ｍ、長さ８．５ｍ）の窯尻より、スクリューコンベアーを用いてロータリーキルン内に投入した。
セメント焼成用のロータリーキルン内に投入された混合破砕物Ｘは、その中に含まれる有機物が燃焼し、この燃焼エネルギーなどによってアスベストは熱処理されて無害なフォルステライト或いはエンスタタイトに変性し、無害化された。また、混合破砕物Ｘの燃焼によって発生した熱は、ロータリーキルン内を流下するセメント原料の焼成にも利用され、また、無害化されたアスベスト、有機汚泥の残渣などは、セメントクリンカの一部として資源化された。

以上、本発明に係るアスベスト含有廃材の破砕方法及びアスベスト含有廃材の無害化方法について説明したが、本発明は、何ら既述のアスベスト含有廃材の破砕方法及びアスベスト含有廃材の無害化方法に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の技術的思想の範囲内において、種々の変形、変更を加えることができることは当然である。

本発明に係るアスベスト含有廃材の破砕方法を概念的に示した図である。

符号の説明

１ ベルトコンベヤー
２ ベルトコンベヤー
３ 粗砕機
４ 粉砕機
５ 配管
Ａ アスベスト含有廃材
Ｂ 有機汚泥
Ｘ 混合破砕物

Claims (7)

1. アスベスト含有廃材と有機汚泥とを混合破砕することを特徴とする、アスベスト含有廃材の破砕方法。
2. 上記アスベスト含有廃材が、セメント系、石膏系或いはケイカル系のいずれかのアスベスト含有建材の廃棄物であることを特徴とする、請求項１に記載のアスベスト含有廃材の破砕方法。
3. 上記有機汚泥が、含水率が７０〜９５％に脱水処理された下水汚泥或いはヘドロであ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含有廃材の破砕方法。
4. 上記アスベスト含有廃材と有機汚泥との混合割合が、重量比で３：７〜７：３であ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含有廃材の破砕方法。
5. 上記アスベスト含有廃材が、最大粒径５〜２０ｍｍに混合破砕され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含有廃材の破砕方法。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の破砕方法で処理されたアスベスト含有廃材を、焼成炉に投入して無害化することを特徴とする、アスベスト含有廃材の無害化方法。
7. 上記焼成炉が、セメント焼成用のロータリーキルンであることを特徴とする、請求項６に記載のアスベスト含有廃材の無害化方法。
   

Images