JP2012096155A

JP2012096155A - アスベスト含有浮遊物燃焼溶融処理装置及びアスベスト含有浮遊物燃焼溶融処理方法

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Publication number: JP2012096155A
Application number: JP2010245350A
Authority: JP
Inventors: Tadahiro Shinohara; 忠弘篠原
Original assignee: CHUTOKU KENKI KK
Current assignee: CHUTOKU KENKI KK
Priority date: 2010-11-01
Filing date: 2010-11-01
Publication date: 2012-05-24
Anticipated expiration: 2030-11-01
Also published as: JP5192025B2

Abstract

【課題】特殊な試薬及び装置を必要とすることなく、アスベスト針状結晶を無毒化することができる装置及び方法を提供する。
【解決手段】アスベスト含有浮遊物燃焼溶融処理装置１は、密閉可能なタンク２と、タンク２内を外気に対して負圧状態とする真空ポンプ３と、タンク２に連結されるエンジン４とを備える。エンジン４は、自動車等に一般的に用いられる走行駆動用の内燃機関であり、タンク２内に積み込まれたアスベスト含有廃材Ｓより生じたアスベスト針状結晶Ｃを含む空気と燃料との混合気を燃焼させ、アスベスト針状結晶Ｃを溶融する。これにより、特殊な試薬及び装置を必要とすることなく、アスベスト針状結晶Ｃを無毒化することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、アスベスト含有廃材より生じたアスベスト針状結晶を溶融して無毒化するアスベスト含有浮遊物燃焼溶融処理装置及びアスベスト含有浮遊物燃焼溶融処理方法に関する。

天然の鉱物繊維であるアスベストは、安価で耐熱性等に優れることから、主に建築材料として用いられてきた。しかし、近年、アスベスト材そのものには毒性はないが、飛散したアスベスト繊維（アスベスト針状結晶）が、肺がんや悪性中皮種等を引き起こし得ることが明らかとなった。そのため、アスベストが使用されている建築物を解体する際には、その解体時に生じるアスベスト針状結晶を無毒化する必要がある。

現在までに、アスベスト針状結晶を無毒化する種々の装置及び方法が開発されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に示される処理装置においては、アスベスト針状結晶は、無機酸と含フッ素化合物を含む処理剤で処理されることによって無毒化される。

特開２００８−２５３８５６号公報

しかしながら、上記特許文献１に示される処理装置においては、アスベスト針状結晶の無毒化に特殊な試薬及び装置を必要とする。

本発明は、上記課題を解決するものであって、特殊な試薬及び装置を必要とすることなくアスベスト針状結晶を無毒化することができる装置及び方法を提供することを目的とする。

本発明は、アスベスト含有廃材より生じたアスベスト針状結晶を燃焼溶融するアスベスト含有浮遊物燃焼溶融処理装置であって、密閉可能なタンクと、前記タンク内を外気に対して負圧状態とする真空ポンプと、前記タンクに連結され、空気と燃料との混合気を燃焼させるエンジンと、を備え、前記エンジンが、前記タンク内に積み込まれたアスベスト含有廃材より生じたアスベスト針状結晶を含む空気と燃料との混合気を燃焼させることを特徴とする。

上記装置は、前記タンクと前記エンジンとの間に、前記エンジンへ吸気される空気から粉塵を除去する粉塵除去装置を備えることが好ましい。

また、上記装置は、前記エンジンが車両の走行駆動用のものである場合、前記タンクと前記エンジンとの間に、前記エンジンへ吸気される空気を、前記タンク内で生じた空気と外界から取り入れた空気との間で切り替える走行・作業切り替えバルブを備えることが好ましい。

また、上記装置は、前記エンジンから排気された空気を浄化する排気浄化マフラを備えることが好ましい。

また、上記装置は、移動可能な車両上に搭載されることが好ましい。

また、上記装置は、粉砕機と、前記粉砕機と前記タンクとの間をつなぐ吸引ホースとを備え、前記粉砕機が粉砕したアスベスト含有廃材を前記吸引ホースを通じて前記タンク内へ空気搬送することが好ましい。

本発明のアスベスト含有浮遊物燃焼溶融処理方法は、密閉可能なタンク内にアスベスト含有廃材を積み込むステップと、前記タンクに連結され、空気と燃料との混合気を燃焼させるエンジンへ、前記タンク内で生じた空気と燃料との混合気を吸気するステップと、を備え、前記エンジンが、前記タンク内に積み込まれたアスベスト含有廃材より生じたアスベスト針状結晶を含む空気と燃料との混合気を燃焼させることを特徴とする。

本発明によれば、アスベスト含有廃材より生じたアスベスト針状結晶を、自動車等に一般的に用いられる走行駆動用のエンジン中で燃焼して溶融するため、特殊な試薬及び装置を必要とすることなくアスベスト針状結晶を無毒化することができる。

本発明の実施形態に係るアスベスト含有浮遊物燃焼溶融処理装置の構成を示す図。上記装置を構成するエンジンの構造を示す図。上記装置が係るアスベスト含有材除去作業場を示す図。（ａ）乃至（ｄ）は、上記エンジンによるアスベスト針状結晶の燃焼溶融過程を示す図。

本発明の実施形態に係るアスベスト含有浮遊物燃焼溶融処理装置（以下、処理装置という）及びアスベスト含有浮遊物燃焼溶融処理方法について、図面を参照して説明する。図１に示されるように、処理装置１は、密閉可能なタンク２と、タンク２内を外気に対して負圧状態とする真空ポンプ３と、タンク２に連結されるエンジン４とを備える。

タンク２は、コンテナ２１と、コンテナ２１の表面に設けられる扉２２と、コンテナ２１の内側上面に設けられ、コンテナ２１内の空気を排気する排気孔２３と、排気孔２３より排気された空気を通す排気パイプ２４とを備える。コンテナ２１は、扉２２から搬入されたアスベスト含有廃材Ｓを収容する。

エンジン４は、空気と燃料との混合気を燃焼させる内燃機関である。図２に示されるように、エンジン４は、この混合気を燃焼させる燃焼室４１と、燃焼室４１内へ混合気を吸気する吸気パイプ４２と、燃焼室４１内で燃焼された混合気を外界へ排気する排気パイプ４３とを備える。燃焼室４１は、その内部に上下に摺動するピストン４４を備える。ピストン４４の上下運動は、ピストン４４と連結されるクランク機構４５によって制御される。クランク機構４５は、クランク軸４５ａと、クランク軸４５ａに一端を固定され、回転可能に保持されるクランクシャフト４５ｂと、クランクシャフト４５ｂとピストン４４とを連結するコンロッド４５ｃとを含む。クランク機構４５は、クランクシャフト４５ｂの回転運動を調節することにより、ピストン４４の上下運動を制御する。ピストン４４の上下運動に連動して、燃焼室４１への吸気及び燃焼室４１からの排気が行われる。燃焼室４１への吸気は、吸気弁４６の開閉により制御される。吸気弁４６は、燃焼室４１と吸気パイプ４２との接合部に、燃焼室４１を密閉可能に設置される。燃焼室４１からの排気は、排気弁４７の開閉により制御される。排気弁４７は、燃焼室４１と排気パイプ４３との接合部に、燃焼室４１を密閉可能に設置される。燃焼室４１へ吸気された混合気は、点火プラグ４８の点火により着火される。点火プラグ４８は、その点火部４８ａを燃焼室４１に臨ませた状態で配置される。

エンジン４は、例えば、自動車等に一般的に利用されるエンジンから構成される。なお、エンジン４は、上述の空気と燃料との混合気が吸気される火花点火エンジンに限定されず、例えば、点火プラグ４８を持たない圧縮着火エンジンや、燃焼室４１に燃料が直接噴射される直噴エンジンであってもよい。

本実施形態においては、タンク２とエンジン４との間に、エンジン４へ吸気される空気から粉塵を除去する粉塵除去装置５が設けられる。粉塵除去装置５は、粉塵分離タンク５１と空気清浄機５２とから構成される。粉塵分離タンク５１は、排気パイプ２４と連結されるタンク５１ａと、タンク５１ａの内部にタンク５１ａの底面を貫通した状態で立設される通気パイプ５１ｂと、通気パイプ５１ｂの上端開口部を覆うカバー５１ｃとを備える。ここで、カバー５１ｃは、通気パイプ５１ｂの上端開口部から距離を置いて配置されるため、空気は、この間隙を通って通気パイプ５１ｂ内へ流入することができる。通気パイプ５１ｂは、空気清浄機５２と連結される。空気清浄機５２は、例えば、不織布等の濾材から構成されるエアフィルタ５２ａを備える。エアフィルタ５２ａを通過した空気は、吸気パイプ４２を通ってエンジン４へ吸気される。

エンジン４が車両の走行駆動用のものである場合、タンク２とエンジン４との間に、走行・作業切り替えバルブ６が設けられてもよい。走行・作業切り替えバルブ６は、エンジン４へ吸気される空気を、タンク２内で生じた空気と外界から取り入れた空気との間で切り替えるものであって、本実施形態においては、吸気パイプ４２上に設けられる。走行・作業切り替えバルブ６は、吸気パイプ４２を閉じると共に外界へとつながる吸気パイプ（図示せず）を開く、又は逆に、吸気パイプ４２を開くと共に外界へとつながる吸気パイプを閉じることにより、エンジン４へ吸気される空気を切り替える。

外界へ連なる排気パイプ４３の先端には、排気浄化マフラ７が設けられてもよい。排気浄化マフラ７は、有害物質を除去する触媒層７１を備え、エンジン４から排気された空気を浄化する。触媒層７１は、例えば、一酸化窒素・炭化水素・窒素化合物を浄化する三元触媒から構成される。

本実施形態の処理装置１は、走行用の車輪Ｖ１を備え、移動可能な車両Ｖ上に搭載されている。

処理装置１は更に、図３に示されるように、粉砕機８と、粉砕機８とタンク２のコンテナ２１との間をつなぐ吸引ホース９とを備えていてもよい。粉砕機８は、その内部に回転刃８１を備え、投入されたアスベスト含有廃材Ｓを粉砕して空気搬送可能な形状へ加工する。粉砕機８によって粉砕されたアスベスト含有廃材Ｓは、吸引ホース９を通じてタンク２のコンテナ２１内へ空気搬送される。

次に、以上のような構成を備える処理装置１の動作過程について説明する。図３に示されるように、アスベスト含有材除去作業場Ｗ（以下、作業場Ｗという）において、剥離除去作業者Ｌ１が、ケレン棒Ｐを用いて壁等からアスベスト含有廃材Ｓを剥離する。剥離されたアスベスト含有廃材Ｓは、手動でコンテナ２１へ移動されてもよいし、圧送作業者Ｌ２によって粉砕機８で粉砕された後コンテナ２１へ空気搬送されてもよい。このとき、作業場Ｗは、作業場Ｗ内に存在する窓枠Ｆ等に外気飛散防止めっちＭを施すことによって閉鎖空間とされ、真空ポンプ（図示せず）による吸引によって負圧状態とされる。これにより、アスベスト含有廃材Ｓより生じたアスベスト針状結晶Ｃが、作業場Ｗの外側へ飛散することを防ぐことができる。

図１に示されるように、コンテナ２１内へ搬送されたアスベスト含有廃材Ｓは、空気中を飛散するアスベスト針状結晶Ｃを発生させる。アスベスト針状結晶Ｃを含む空気は、真空ポンプ３がコンテナ２１内を負圧状態としているため、アスベスト含有廃材Ｓの搬入の際に扉２２を開放したとしても外界へ飛散しない。アスベスト針状結晶Ｃを含む空気は、排気孔２３及び排気パイプ２４を通って粉塵分離タンク５１へ達する。粉塵分離タンク５１は、アスベスト針状結晶Ｃを含む空気と、空気中に含まれる比較的大きくて重い粉塵とを分離する。粉塵分離タンク５１内において、空気中に含まれる比較的大きくて重い粉塵は沈降するが、アスベスト針状結晶Ｃは沈降しない。そのため、アスベスト針状結晶Ｃを含む空気は、通気パイプ５１ｂとカバー５１ｃとの間の間隙を通って通気パイプ５１ｂへ入り、空気清浄機５２へ達する。空気清浄機５２は、エンジン４へ吸気される空気中から粉塵分離タンク５１では除去しきれなかった比較的小さくて軽い粉塵を除去するものであるが、アスベスト針状結晶Ｃは、その大きさがミクロン単位であるため空気清浄機５２に捕捉されない。空気清浄機５２を通過したアスベスト針状結晶Ｃを含む空気は、吸気パイプ４２を通って、燃料噴射装置（図示せず）から噴射された燃料と混合された後、エンジン４へ吸気される。

エンジン４へ吸気されたアスベスト針状結晶Ｃを含む空気がエンジン４内で燃焼される過程について、図４を参照して説明する。図４（ａ）に示されるように、エンジン４は、吸気弁４６を開弁し、排気弁４７を閉弁した状態でピストン４４を下方へ移動させ、アスベスト針状結晶Ｃを含む空気と燃料との混合気を吸気パイプ４２から燃焼室４１内へ流入させる（破線矢印で示す）。次いで、図４（ｂ）に示されるように、エンジン４は、吸気弁４６と排気弁４７とを閉弁した状態でピストン４４を上方へ移動させ、この混合気を圧縮加熱すると共に点火プラグ４８を点火させる。これにより、図４（ｃ）に示されるように、混合気は着火され、その燃焼に伴って体積を膨張させ、ピストン４４を下方へ押し下げる。このとき、燃焼室４１内の温度は、１５００度から２０００度に達する。この温度は、国土交通省が定めるアスベスト針状結晶溶融温度である１３００度から１５００度よりも高いため、アスベスト針状結晶Ｃは、効率良く燃焼溶融される。この燃焼の終了後、図４（ｄ）に示されるように、エンジン４は、吸気弁４６を閉弁し、排気弁４７を開弁した状態でピストン４４を上方へ移動させ、燃焼された混合気を燃焼室４１から排気パイプ４３へ排気する（破線矢印で示す）。

エンジン４から排気パイプ４３を通じて排気された空気は、排気浄化マフラ７を経て外界へ放出される。排気浄化マフラ７は、エンジン４から排気された空気中に含まれ得る一酸化窒素、炭化水素、及び窒素化合物等の有害物質を浄化するため、外界へ放出される空気は、有害物質を含まない清浄なものとなる。

以上の工程を以て、アスベスト含有廃材Ｓから生じたアスベスト針状結晶Ｃは溶融される。コンテナ２内に残されたアスベスト含有廃材Ｓは、移動可能な車両Ｖによってコンテナ２ごとアスベスト最終処理場へ搬送される。このとき、外界から取り入れた空気がエンジン４に吸気されるよう走行・作業切り替えバルブ６を設定することにより、車両Ｖは、アスベスト針状結晶Ｃを含まない空気を利用した通常走行を行うことができる。

本実施形態に係る処理装置１によれば、アスベスト含有廃材Ｓから生じたアスベスト針状結晶Ｃを、自動車等に一般的に利用されるエンジン４内で燃焼溶融させることにより無毒化することができる。また、処理装置１は、移動可能な車両Ｖ上に搭載することができるため、作業場Ｗの近傍に移動して、その場でアスベスト針状結晶Ｃを無毒化することができる。

なお、本発明に係るアスベスト含有浮遊物燃焼溶融処理装置及びアスベスト含有浮遊物燃焼溶融処理方法は、上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、エンジン内で燃焼溶融される有害物質は、アスベストに限定されず、ダイオキシン、一酸化炭素、炭化水素、窒素酸化物、硫黄酸化物等であってもよい。また、本実施形態では、処理装置１は、車両Ｖ上に搭載されたものを示したが、これに限られず、走行移動しない台等に搭載されてもよい。

１アスベスト含有浮遊物燃焼溶融処理装置
２タンク
３真空ポンプ
４エンジン
５粉塵除去装置
６走行・作業切り替えバルブ
７排気浄化マフラ
８粉砕機
９吸引ホース
Ｓアスベスト含有廃材
Ｃアスベスト針状結晶
Ｖ車両

Claims

アスベスト含有廃材より生じたアスベスト針状結晶を燃焼溶融するアスベスト含有浮遊物燃焼溶融処理装置であって、
密閉可能なタンクと、
前記タンク内を外気に対して負圧状態とする真空ポンプと、
前記タンクに連結され、空気と燃料との混合気を燃焼させるエンジンと、を備え、
前記エンジンが、前記タンク内に積み込まれたアスベスト含有廃材より生じたアスベスト針状結晶を含む空気と燃料との混合気を燃焼させることを特徴とするアスベスト含有浮遊物燃焼溶融処理装置。
前記タンクと前記エンジンとの間に、前記エンジンへ吸気される空気から粉塵を除去する粉塵除去装置を備えたことを特徴とする請求項１に記載のアスベスト含有浮遊物燃焼溶融処理装置。
前記エンジンは、車両の走行駆動用のものであり、前記タンクと前記エンジンとの間に、前記エンジンへ吸気される空気を、前記タンク内で生じた空気と外界から取り入れた空気との間で切り替える走行・作業切り替えバルブを備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアスベスト含有浮遊物燃焼溶融処理装置。
前記エンジンから排気された空気を浄化する排気浄化マフラを備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のアスベスト含有浮遊物燃焼溶融処理装置。
移動可能な車両上に搭載されたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のアスベスト含有浮遊物燃焼溶融処理装置。
粉砕機と、前記粉砕機と前記タンクとの間をつなぐ吸引ホースとを備え、前記粉砕機が粉砕したアスベスト含有廃材を前記吸引ホースを通じて前記タンク内へ空気搬送することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のアスベスト含有浮遊物燃焼溶融処理装置。
密閉可能なタンク内にアスベスト含有廃材を積み込むステップと、
前記タンクに連結され、空気と燃料との混合気を燃焼させるエンジンへ、前記タンク内で生じた空気と燃料との混合気を吸気するステップと、を備え、
前記エンジンが、前記タンク内に積み込まれたアスベスト含有廃材より生じたアスベスト針状結晶を含む空気と燃料との混合気を燃焼させることを特徴とするアスベスト含有浮遊物燃焼溶融処理方法。