JP2015196782A - Asbestos decomposition treatment agent and method for making asbestos harmless - Google Patents
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Abstract
Description
これまで、アスベスト処理方法には、種々の問題が指摘されてきている。本発明は、建材等の端材に含まれているアスベストを、短時間で効率良く無害化する方法に関するものである。 Until now, various problems have been pointed out in the asbestos treatment method. The present invention relates to a method for efficiently detoxifying asbestos contained in end materials such as building materials in a short time.
アスベストは、耐久性、耐熱性、耐薬品性、電気絶縁性などの特性に優れるとともに安価であることから建設資材として幅広い用途で使用されている。しかしながら、建設資材として多用された繊維体が飛散して人体内に吸引されると、健康を害するおそれがあることから、使用を禁止する対策が講じられるとともに、既に建設資材として使用された廃材の処理が講じられている。 Asbestos is used in a wide range of applications as a construction material because it is excellent in durability, heat resistance, chemical resistance, electrical insulation, and other properties and is inexpensive. However, if the fiber that is frequently used as construction material is scattered and sucked into the human body, there is a risk of harming health, so measures to prohibit its use are taken, and waste materials that have already been used as construction material. Processing has been taken.
これまで、有害なアスベスト(石綿)を無害化するには、アスベスト含有製品を加熱することが行われている。すなわち、アスベスト含有試料を850℃以上の温度に加熱することにより、針状結晶のアスベストを変性して分解し、無害化するのである。アスベスト含有製品を加熱するにあたっては、マイクロ波の照射による高周波による誘電加熱が用いられている。 Until now, in order to detoxify harmful asbestos (asbestos), heating asbestos-containing products has been performed. That is, by heating the asbestos-containing sample to a temperature of 850 ° C. or higher, the asbestos of the needle-like crystals is modified and decomposed to make it harmless. In heating an asbestos-containing product, dielectric heating by high frequency by microwave irradiation is used.
特開2010−149080号公報(特許文献1)においては、アスベスト含有物を、マイクロ波を利用して加熱することによりアスベストの無害化処理をおこなうにあたり、アスベスト含有物を保持具に保持させた状態で処理した場合であっても高効率でアスベストを無害化することができるアスベストの無害化処理方法を提供している。具体的には、アスベスト含有物を、加熱炉内に供給して加熱することによりアスベスト含有物中のアスベストを変性して無害化する。この加熱炉として、アスベスト含有物にマイクロ波を照射することにより加熱する加熱炉を使用する。このアスベスト含有物は、マイクロ波の照射を受けた場合のアスベストの変性温度までの昇温速度がアスベスト含有物と同等以上である保持具に保持させた状態で加熱炉内に供給する。これにより、アスベストの加熱効率を向上させている。 In Unexamined-Japanese-Patent No. 2010-149080 (patent document 1), when performing the detoxification process of asbestos by heating an asbestos containing material using a microwave, the state which made the asbestos containing material hold | maintain at a holder Asbestos detoxification treatment method capable of detoxifying asbestos with high efficiency even if it is treated with the above. Specifically, the asbestos-containing material is detoxified by supplying the asbestos-containing material into a heating furnace and heating it. As this heating furnace, the heating furnace heated by irradiating an asbestos containing material with a microwave is used. The asbestos-containing material is supplied into the heating furnace in a state where the asbestos-containing material is held in a holder whose temperature rising rate to the asbestos denaturation temperature is equal to or higher than that of the asbestos-containing material. Thereby, the heating efficiency of asbestos is improved.
また、特開2010−167332号公報(特許文献2)においては、セメント硬化体が爆裂することを防ぎつつ、セメント硬化体を短時間で加熱して含有されるアスベストを変性することができるアスベストの無害化処理方法を提供している。セメント硬化体を外部から加熱する外部加熱手段と、セメント硬化体を内部から加熱する内部加熱手段とを併用してセメント硬化体を加熱することによって、セメント硬化体中に含有されるアスベストを変性して無害化処理する。そして、セメント硬化体中の結晶水を飛散させる加熱を行なう第1加熱工程と、セメント硬化体の内部の温度を表面の温度にまで高めるように加熱を行なう第2加熱工程と、セメント硬化体中のアスベストを変性させる温度で加熱を行なう第3加熱工程により、セメント硬化体を段階的に加熱処理している。 Moreover, in JP 2010-167332 A (Patent Document 2), asbestos that can modify asbestos contained by heating the cement hardened body in a short time while preventing the cement hardened body from exploding. A detoxification method is provided. Asbestos contained in the hardened cement is modified by heating the hardened cement using both the external heating means for heating the hardened cement from the outside and the internal heating means for heating the hardened cement from the inside. Detoxify. And the 1st heating process which heats to disperse the crystal water in a hardened cement body, the 2nd heating process which heats so that the temperature inside a hardened cement body may be raised to the surface temperature, The hardened cement body is heat-treated stepwise by a third heating step in which heating is performed at a temperature that denatures asbestos.
しかしながら、マイクロ波照射によりアスベスト含有製品を処理する方法は、大型の設備を必要とし、高価な処理となっている。さらに、処理中に、アスベストが環境中に飛散し、作業者に害を及ぼす恐れがあった。また、セメント硬化体を用いる方法では、850℃以上の高温を用いる必要があった。 However, the method of processing asbestos-containing products by microwave irradiation requires a large facility and is an expensive process. Furthermore, during processing, asbestos was scattered in the environment, and there was a risk of causing harm to workers. Moreover, in the method using a cement hardening body, it was necessary to use high temperature of 850 degreeC or more.
特許文献1においては、マイクロ波によるアスベストの無害化処理をおこなうにあたり、アスベスト含有物を保持具に保持させた状態で処理した場合であっても高効率でアスベストを無害化することができるアスベストの無害化処理方法を提供しているが、マイクロ波を使用していることに変わりはない。また、特許文献2においては、セメント硬化体を外部から加熱する外部加熱手段と、セメント硬化体を内部から加熱する内部加熱手段とを併用してセメント硬化体を加熱することによって、セメント硬化体中に含有されるアスベストを変性して無害化処理するにあたって、セメント硬化体中の自由水及び結晶水を飛散させる加熱を行なう第1加熱工程と、セメント硬化体の内部の温度を表面の温度付近にまで高めるように加熱を行なう第2加熱工程と、セメント硬化体中のアスベストを変性させる温度で加熱を行なう第3加熱工程により、セメント硬化体を段階的に加熱処理することを特徴とするアスベストの無害化処理方法であるが、第1加熱工程では、セメント硬化体の温度が650〜750℃になるまで昇温させ、第2加熱工程では、セメント硬化体の内部の温度を表面の温度にまで高めるように昇温させ、第3加熱工程では、セメント硬化体の温度を850℃以上に保持しており、850℃以上の高温が必要である。 In Patent Document 1, asbestos can be detoxified with high efficiency even when it is treated in a state where the asbestos-containing material is held in a holder when performing asbestos detoxification treatment using microwaves. Although a detoxification treatment method is provided, the use of microwaves remains unchanged. Moreover, in patent document 2, by heating an cement hardening body together using the external heating means which heats a cement hardening body from the outside, and an internal heating means which heats a cement hardening body from the inside, In the detoxification treatment by modifying the asbestos contained in the first heating step of heating to disperse free water and crystal water in the hardened cement body, the temperature inside the hardened cement body is close to the surface temperature Of the asbestos, wherein the hardened cement body is heat-treated stepwise by a second heating step of heating so as to increase the temperature and a third heating step of heating at a temperature to denature the asbestos in the hardened cement body. Although it is a detoxification treatment method, in the first heating step, the temperature of the cement hardened body is increased to 650 to 750 ° C., and in the second heating step, In the third heating step, the temperature of the cement cured body is maintained at 850 ° C. or higher, and a high temperature of 850 ° C. or higher is required. .
ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景に為されたものであって、その解決課題とするところは、アスベストの分解・無害化に係り、特に、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)、ルビジウム(Rb)、セシウム(Cs)、フランシウム(Fr)、ベリリウム(Be)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)、ラジウム(Ra)のいずれか一種又はこれらの混合物と、硫黄をイオン結合させた多硫化物水溶液を主成分とするアスベストの分解処理剤を提供することにある。この分解方法では、アスベストを分解して繊維質状から塊状に、短時間で効率的に改質する。 Here, the present invention has been made in the background of such circumstances, and the problem to be solved is related to the decomposition and detoxification of asbestos, and in particular, lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), francium (Fr), beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba), radium (Ra) An object of the present invention is to provide a decomposition treatment agent for asbestos mainly composed of one or a mixture thereof and a polysulfide aqueous solution in which sulfur is ion-bonded. In this decomposition method, asbestos is decomposed to efficiently modify the fiber form into a block form in a short time.
そして、本発明にあっては、かくの如き課題の解決のために、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)、ルビジウム(Rb)、セシウム(Cs)、フランシウム(Fr)、ベリリウム(Be)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)、ラジウム(Ra)のいずれか一種又はこれらの混合物と、硫黄をイオン結合させた多硫化物水溶液を主成分とすることを特徴とするアスベストの分解処理剤を、その要旨とし、かかる本発明に従うアスベスト分解処理剤の望ましい応用の態様によれば、アスベスト含有建材中のアスベストが、分解対象物として用いられることとなる。 In the present invention, in order to solve such problems, lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), francium (Fr), beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba), radium (Ra), or a mixture thereof, and a polysulfide aqueous solution in which sulfur is ion-bonded. An asbestos decomposition treatment agent characterized in that the asbestos decomposition treatment agent according to the present invention is used as a gist thereof, and asbestos in an asbestos-containing building material is used as an object to be decomposed. It will be.
そして、このような本発明に従うアスベスト分解処理剤を有利に作用させるために、アスベスト分解処理剤中に、アスベスト及びアスベスト含有建材を含浸した後に、加温又は加温と酸化剤を併用することにより、分解促進することを特徴とするアスベストを無害化する方法をも、その要旨としている。 And in order to make the asbestos decomposition processing agent according to this invention act advantageously, after impregnating asbestos and an asbestos-containing building material in the asbestos decomposition processing agent, by combining heating or heating and an oxidizing agent together The gist is also a method of detoxifying asbestos characterized by promoting decomposition.
なお、このような本発明に従うアスベスト分解処理剤の好ましい態様の一つによれば、アスベスト分解処理剤中に、アスベスト及びアスベスト含有建材を浸漬し、その反応水溶液中で100℃〜250℃の温度条件下で3〜18時間反応させることを特徴としている。 In addition, according to one of the preferable embodiments of the asbestos decomposition treatment agent according to the present invention, asbestos and asbestos-containing building materials are immersed in the asbestos decomposition treatment agent, and a temperature of 100 ° C. to 250 ° C. in the reaction aqueous solution. It is characterized by reacting for 3 to 18 hours under conditions.
また、このような本発明に従うアスベスト分解処理方法の好ましい態様の一つによれば、アスベスト及びアスベスト含有建材の破砕処理工程で、アスベスト及びアスベスト含有建材を適当な大きさに成型や造粒をすることにより、飛散防止対策とハンドリング操作性能を高める前処理を特徴としている。 Moreover, according to one of the preferable aspects of the asbestos decomposition processing method according to this invention, asbestos and asbestos-containing building materials are shape | molded and granulated to a suitable magnitude | size by the crushing process process of asbestos and asbestos-containing building materials. It features a pre-treatment that prevents scattering and improves handling operation performance.
そして、このような本発明に従うアスベスト分解処理方法の望ましい態様によれば、アスベスト及びアスベスト含有建材を無害化処理する加温処理工程で発生する排ガス中の硫黄系分解残留物を除去処理することを特徴とするアスベストを無害化する方法をも、その要旨としている。 And according to the desirable aspect of the asbestos decomposition treatment method according to the present invention, the sulfur-based decomposition residue in the exhaust gas generated in the heating treatment process for detoxifying asbestos and asbestos-containing building materials is removed. The gist is also a method for detoxifying the characteristic asbestos.
請求項1に係る発明では、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)、ルビジウム(Rb)、セシウム(Cs)、フランシウム(Fr)、ベリリウム(Be)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)、ラジウム(Ra)のいずれか一種又はこれらの混合物と、硫黄をイオン結合させた多硫化物水溶液を主成分とするアスベストの分解処理剤を提供し、前記アスベストはアスベスト含有建材中のアスベストを分解対象物とするものであるが、これに限定されない。 In the invention according to claim 1, lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), francium (Fr), beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium ( A decomposition treatment agent for asbestos comprising, as a main component, a polysulfide aqueous solution in which any one of Ca), strontium (Sr), barium (Ba), radium (Ra) or a mixture thereof and sulfur is ion-bonded is provided. The asbestos is intended to decompose asbestos in the asbestos-containing building material, but is not limited thereto.
請求項3に係る発明では、前記したアスベストの分解処理剤中に、アスベスト及びアスベスト含有建材を含浸した後に、加温又は加温と酸化剤を併用することにより、分解促進することを特徴とするアスベストを無害化する方法を提供するものである。 In the invention which concerns on Claim 3, after impregnating asbestos and an asbestos containing building material in the above-mentioned decomposition agent of asbestos, decomposition | disassembly is accelerated | stimulated by using a heating or a combination of heating and an oxidizing agent, It is characterized by the above-mentioned. It provides a method for detoxifying asbestos.
また、請求項4に係る発明では、前記したアスベストの分解処理剤中に、アスベスト及びアスベスト含有建材を浸漬し、その反応水溶液中で100℃〜250℃の温度条件下で3〜18時間反応させることを特徴とするアスベストを無害化する方法を提供するものである。 Moreover, in the invention which concerns on Claim 4, asbestos and an asbestos containing building material are immersed in the above-mentioned decomposition agent of asbestos, and it is made to react for 3 to 18 hours under the temperature conditions of 100 to 250 degreeC in the reaction aqueous solution. The present invention provides a method for detoxifying asbestos characterized by the above.
また、請求項5に係る発明では、前記したアスベストの分解処理剤中に、アスベスト及びアスベスト含有建材を浸漬した後、酸化剤の微粉末と有機性粘結剤を用いて、高温炉において温度400〜900℃で30〜120分間自己燃焼させて高速酸化処理することを特徴とするアスベストを無害化する方法を提供するものである。 Further, in the invention according to claim 5, after asbestos and asbestos-containing building material are immersed in the above-described decomposition agent for asbestos, the temperature is set to 400 in a high temperature furnace using fine powder of an oxidizer and an organic binder. The present invention provides a method for detoxifying asbestos, characterized by self-combustion at ˜900 ° C. for 30 to 120 minutes and high-speed oxidation treatment.
また、請求項6に係る発明では、前記分解処理剤中にアスベスト及びアスベスト含有建材を浸漬する前または浸漬した後、アスベスト及びアスベスト含有建材の破砕処理工程で、アスベスト及びアスベスト含有建材を適当な大きさに成型や造粒をすることにより、飛散防止対策とハンドリング操作性能を高める前処理を特徴としたアスベストを無害化する方法を提供するものである。 Further, in the invention according to claim 6, the asbestos and the asbestos-containing building material are appropriately sized in the crushing treatment process of asbestos and the asbestos-containing building material before or after the asbestos and the asbestos-containing building material are immersed in the decomposition treatment agent. Furthermore, the present invention provides a method for detoxifying asbestos characterized by pretreatment for preventing scattering and handling operation performance by molding or granulating.
本発明では、以下に記載する効果を奏する。 In this invention, there exists an effect described below.
すなわち、本発明では、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)、ルビジウム(Rb)、セシウム(Cs)、フランシウム(Fr)、ベリリウム(Be)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)、ラジウム(Ra)のいずれか一種又はこれらの混合物と、硫黄とをイオン結合させた多硫化物水溶液を主成分とするアスベストの分解処理作用により、アスベストを分解して繊維質状から塊状に改質させることができる。 That is, in the present invention, lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), francium (Fr), beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca) Asbestos is decomposed by the action of asbestos mainly composed of a polysulfide aqueous solution in which sulfur is ionically bonded to any one of strontium (Sr), barium (Ba), and radium (Ra) and a mixture thereof. It can be decomposed and modified from a fibrous form to a massive form.
本発明に係るアスベストの分解処理剤は、第1族又は第2族の金属体のいずれか一種又はこれらの混合物と、硫黄をイオン結合させた多硫化水溶液を主成分とするものである。なお、本発明に係るアスベストの分解処理剤は、水酸化金属の水溶液又は水酸化金属の微粒子を含有する水溶液を添加してもよい。 The asbestos decomposition treatment agent according to the present invention is mainly composed of a polysulfide aqueous solution in which sulfur is ion-bonded with any one of a group 1 or group 2 metal body or a mixture thereof. The asbestos decomposition treatment agent according to the present invention may be added with an aqueous solution of metal hydroxide or an aqueous solution containing metal hydroxide fine particles.
ここで、第1族の金属体は、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)、ルビジウム(Rb)、セシウム(Cs)、フランシウム(Fr)のいずれかを指し、第2族の金属体は、ベリリウム(Be)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)、ラジウム(Ra)のいずれかを指し、多硫化水溶液とは、硫化リチウム(Li2SX)、硫化ナトリウム(Na2SX)、硫化カリウム(K2SX)、硫化ルビジウム(Rb2SX)、硫化セシウム(Cs2SX)、硫化フランシウム(Fr2SX)、硫化ベリリウム(BeSX)、硫化マグネシウム(MgSX)、硫化カルシウム(CaSX)、硫化ストロンチウム(SrSX)、硫化バリウム(BaSX)、硫化ラジウム(RaSX)のSX=2〜12の水溶液を指し、水酸化金属とは、水酸化リチウム(Li2OH)、水酸化ナトリウム(Na2OH)、水酸化カリウム(K2OH)、水酸化ルビジウム(Rb2OH)、水酸化セシウム(Cs2OH)、水酸化フランシウム(Fr2OH)、水酸化ベリリウム(BeOH)、水酸化マグネシウム(MgOH)、水酸化カルシウム(CaOH)、水酸化ストロンチウム(SrOH)、水酸化バリウム(BaOH)、水酸化ラジウム(RaOH)を指す。 Here, the Group 1 metal body refers to any one of lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), and francium (Fr). The metal body refers to any one of beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba), and radium (Ra). The polysulfide aqueous solution is lithium sulfide (Li 2 S X ), sodium sulfide (Na 2 S X ), potassium sulfide (K 2 S X ), rubidium sulfide (Rb 2 S X ), cesium sulfide (Cs 2 S X ), francium sulfide (Fr 2 S X ), sulfide An aqueous solution of S X = 2-12 of beryllium (BeS X ), magnesium sulfide (MgS X ), calcium sulfide (CaS X ), strontium sulfide (SrS X ), barium sulfide (BaS X ), and radium sulfide (RaS X ) Pointing, metal hydroxide It is lithium hydroxide (Li 2 OH), sodium hydroxide (Na 2 OH), potassium hydroxide (K 2 OH), rubidium hydroxide (Rb 2 OH), cesium hydroxide (Cs 2 OH), hydroxide francium (Fr 2 OH), beryllium hydroxide (BeOH), magnesium hydroxide (MgOH), calcium hydroxide (CaOH), strontium hydroxide (SrOH), barium hydroxide (BaOH), radium hydroxide (RaOH).
リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)、ルビジウム(Rb)、セシウム(Cs)、フランシウム(Fr)、ベリリウム(Be)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)、ラジウム(Ra)のいずれか一種又はこれらの混合物と、硫黄をイオン結合させた多硫化水溶液(SX(X=2〜12))は、公知の化学反応を用いて生成することができる。 Lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), francium (Fr), beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), Any one of barium (Ba) and radium (Ra) or a mixture thereof and a polysulfide aqueous solution (S X ( X = 2 to 12)) in which sulfur is ion-bonded are generated using a known chemical reaction. be able to.
特に、多硫化物(但し、SX(X=6〜12))を安定かつ安全に生成する方法としては、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化ナトリウムのいずれか又はこれらの混合物と、硫黄を密閉容器内で蒸気の排出をすることなく98℃〜345℃の高圧下で撹拌混合しながら反応させることによって生成する方法がある。 In particular, as a method for stably and safely producing polysulfide (however, S X ( X = 6 to 12)), any one of potassium hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, sodium hydroxide, or these There is a method in which a mixture and sulfur are reacted by stirring and mixing under high pressure of 98 ° C. to 345 ° C. without discharging steam in a sealed container.
たとえば、水酸化カルシウムと硫黄を用いた場合には、消石灰と硫黄と水を混合することによって生成でき、この時
Ca(OH)2 → Ca2+ + 2OH-
Ca2+ + S → CaS
の反応が起こる。
このCaSは、
2CaS + 4OH- → H2S + Ca(OH)2 + O2 + S2- + 2Ca2+
となる。その他の金属でも動揺の反応が起こり、ここでS2-がアスベスト分解において重要な役割を有する。
For example, when calcium hydroxide and sulfur are used, they can be produced by mixing slaked lime, sulfur and water.
Ca (OH) 2 → Ca 2+ + 2OH -
Ca 2+ + S → CaS
Reaction occurs.
This CaS is
2CaS + 4OH - → H 2 S + Ca (OH) 2 + O 2 + S 2+ 2Ca 2+
It becomes. Other metals also cause upset reactions, where S 2- has an important role in asbestos degradation.
ここで、従来の製法では、一部の硫化水素及び酸素が蒸気として大気に開放されていたが、本発明では、この反応を密閉容器内で行わせることで蒸気の排出をしないようにしている。 Here, in the conventional manufacturing method, a part of hydrogen sulfide and oxygen was released to the atmosphere as steam, but in the present invention, this reaction is performed in a sealed container so that the steam is not discharged. .
そのため、上記反応が正確に進んで、
H2S + Ca(OH)2 + CaS → Ca(HS)2 + Ca(OH)2
となる。
Therefore, the above reaction proceeds accurately,
H 2 S + Ca (OH) 2 + CaS → Ca (HS) 2 + Ca (OH) 2
It becomes.
また、CaSは、
2CaS + 2H2O → Ca(HS)2 + Ca(OH)2
となる。
CaS is
2CaS + 2H 2 O → Ca (HS) 2 + Ca (OH) 2
It becomes.
さらに、CaSは、
CaS + (X−1)S → CaSX
となって、CaSX(X=6)が安定して生成される。
In addition, CaS
CaS + ( X -1) S → CaS X
Thus, CaS X ( X = 6) is stably generated.
これは、水酸化カルシウムを用いた場合に限られず、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化ナトリウムのいずれか又はこれらの混合物を用いた場合でも、SX(X=6)を含有する処理剤を安定して生成できる。特に、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化ナトリウムのいずれか又はこれらの混合物と硫黄とを硫黄の粒子表面に付着したカリウム、マグネシウム、カルシウム、又はナトリウムを破砕し剥離させるように撹拌混合しながら反応させることによって多硫化物(但し、SX(X=6))を主成分とする処理剤をより安定して生成することができる。 This is not limited to the case where calcium hydroxide is used. Even when potassium hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, sodium hydroxide or a mixture thereof is used, S X ( X = 6) is reduced. The processing agent contained can be generated stably. In particular, potassium hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, sodium hydroxide, or a mixture thereof and sulfur and potassium, magnesium, calcium, or sodium adhering to the surface of the sulfur particles are crushed and peeled off. By reacting while stirring and mixing, a treatment agent mainly composed of polysulfide (however, S X ( X = 6)) can be generated more stably.
また、硫黄の溶解温度以上の温度で反応を行わせた場合には、多硫化物(但し、SX(X=8))を主成分とする処理剤を安定して生成することができる。また、硫黄と熱水との混合液に、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化ナトリウムのいずれか又はこれらの混合物を所定量連続的に混入させた場合には、多硫化物(但し、SX(X=8〜10))を主成分とする処理剤を安定して生成することができる。 In addition, when the reaction is performed at a temperature higher than the melting temperature of sulfur, a treatment agent mainly composed of polysulfide (however, S X ( X = 8)) can be stably generated. In addition, when a predetermined amount of potassium hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, sodium hydroxide or a mixture thereof is continuously mixed in a mixed solution of sulfur and hot water, polysulfide However, it is possible to stably produce a treating agent having S X ( X = 8 to 10) as a main component.
また、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化ナトリウムのいずれか又はこれらの混合物と硫黄と熱水との混合液に低温環境下(−20℃〜0℃)で消石灰を混入させた場合には、多硫化物(但し、SX(X=6〜12))を主成分とし、被処理物を固化することができるミルク状の処理剤を安定して生成することができる。 Moreover, slaked lime is mixed in a mixed solution of potassium hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, sodium hydroxide or a mixture thereof and sulfur and hot water in a low temperature environment (−20 ° C. to 0 ° C.). In this case, it is possible to stably produce a milk-like treatment agent containing polysulfide (however, S X ( X = 6 to 12)) as a main component and capable of solidifying the object to be treated.
また、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化ナトリウムのいずれか又はこれらの混合物と硫黄と熱水との混合液に低温環境下(−30℃〜−25℃)でカルシウムを混入させた場合には、多硫化物(但し、SX(X=8))を主成分とする処理剤を安定して生成することができる。 In addition, calcium is mixed in a mixed solution of potassium hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, sodium hydroxide or a mixture thereof and sulfur and hot water in a low temperature environment (-30 ° C to -25 ° C). In this case, it is possible to stably produce a treating agent mainly composed of polysulfide (however, S X ( X = 8)).
また、予め100μm以下(好ましくは、50μm以下)に粉砕した硫黄と、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化ナトリウムのいずれか又はこれらの混合物を粉体又はシルト状態で用いた場合には、多硫化物(但し、SX(X=10〜12))を主成分とする処理剤を安定して生成することができる。 When sulfur previously ground to 100 μm or less (preferably 50 μm or less), potassium hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, sodium hydroxide or a mixture thereof is used in a powder or silt state Can stably produce a treatment agent mainly composed of polysulfide (however, S X ( X = 10 to 12)).
また、分解処理剤は、廃棄物であるアルカリ灰を原料として生成することもできる。たとえば、アルカリ灰としてフライアッシュ(炭種:マッセルブルグ50%、ドレイトン50%の混焼により発生したもので、アルカリ度pH13.5)を用い、フライアッシュ20重量部、硫黄20重量部、水100重量部の配合比とし、まず、フライアッシュ20重量部と水100重量部を反応缶に入れ、上蓋を閉じ、混合機を作動させて10分程度混合する。 In addition, the decomposition treatment agent can be generated using alkaline ash, which is waste, as a raw material. For example, fly ash (coal species: generated by co-firing 50% Musselburg and 50% Drayton, alkalinity pH 13.5) is used as alkali ash, fly ash 20 parts by weight, sulfur 20 parts by weight, water 100 weights First, 20 parts by weight of fly ash and 100 parts by weight of water are put in a reaction can, the upper lid is closed, and the mixer is operated to mix for about 10 minutes.
次に、安全弁を設定し上限反応圧力として排気圧を約10kg/cm2にセットし炉体冷却排水バルブ及び冷却バルブを開放するとともに冷却水入口バルブを開放して通水する。 Next, a safety valve is set, the exhaust pressure is set to about 10 kg / cm 2 as the upper limit reaction pressure, the furnace body cooling drain valve and the cooling valve are opened, and the cooling water inlet valve is opened to allow water to flow.
次に、反応中の蒸発を抑えるために、エアーコンプレッサーによる加圧によって2.5kg/cm2程度の予圧をかける。 Next, in order to suppress evaporation during the reaction, a preload of about 2.5 kg / cm 2 is applied by pressurization with an air compressor.
次に、バーナに点火して、圧力計と温度計とを確認し、混合しながら昇温する。この時に、圧力は10kg/cm2以下とし、温度計の表示が110℃に達してから、約30分間混合反応させる。 Next, the burner is ignited, the pressure gauge and the thermometer are confirmed, and the temperature is raised while mixing. At this time, the pressure is set to 10 kg / cm 2 or less, and after the thermometer display reaches 110 ° C., the mixture is reacted for about 30 minutes.
次に、バーナを停止し、圧力計が下降するまで放置し、安定したら排気弁により最終残圧を完全に排出し、大気圧と同化させる。このとき硫化水素を含む、有毒性ガスが排出されるため、従来用いられている方法で適切に処理する必要がある。 Next, the burner is stopped and left until the pressure gauge is lowered. When the pressure gauge is stabilized, the final residual pressure is completely discharged by the exhaust valve and assimilated with the atmospheric pressure. At this time, since toxic gas containing hydrogen sulfide is discharged, it is necessary to appropriately treat it by a conventionally used method.
次に、混合機を停止させ、排出バルブを開放して、沈澱物及び液体を排出して、これらを回収する。 Next, the mixer is stopped, the discharge valve is opened, the precipitate and liquid are discharged, and these are collected.
次に、回収物を冷却し、沈澱分離し薬液と沈澱物を得る。ここでは、薬液130重量部と沈澱物20重量部を得ることができた。 Next, the recovered product is cooled and separated by precipitation to obtain a chemical solution and a precipitate. Here, 130 parts by weight of the chemical solution and 20 parts by weight of the precipitate were obtained.
また、回収された薬液は、多硫化カルシウムを含有しており、液比重が1.2g/mLで黄緑色のpH10の液体であった。 Further, the collected chemical solution contained calcium polysulfide and was a yellow-green pH 10 liquid with a liquid specific gravity of 1.2 g / mL.
また、前記した分解処理剤の原料としは、アルカリ灰に代えて、紙などのセルロース系の焼却場飛灰と塩基によりpH13.5に調整したものを用いても良い。この場合、多硫化カルシウムを含有した液比重が1.15g/mLの茶色のpH11の液体を得た。 Moreover, as a raw material of an above-mentioned decomposition processing agent, it may replace with alkaline ash and what was adjusted to pH13.5 with cellulose-based incinerator fly ash, such as paper, and a base may be used. In this case, a brown pH 11 liquid containing calcium polysulfide and having a liquid specific gravity of 1.15 g / mL was obtained.
このようにして生成した液体、さらには沈殿物の水溶液をアスベストの分解処理剤として用いることができる。 The liquid thus produced, and further the aqueous precipitate solution can be used as an asbestos decomposition treatment agent.
以下に、本発明の試験例を示し、本発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような試験例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。また、本発明には、以下の試験例の他にも、更には上記した具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等が加え得るものであることが、理解されるべきである。 Hereinafter, test examples of the present invention will be shown and the present invention will be clarified more specifically. However, the present invention is not subject to any restrictions by the description of such test examples. Needless to say. In addition to the following test examples, the present invention includes various changes and modifications based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention, in addition to the specific description described above. It should be understood that improvements and the like can be added.
まず、多硫化物水溶液を主成分とするアスベストの分解処理剤の水溶液(濃度:25重量%)を調製した。この分解処理剤の水溶液に、アスベスト含有建材であるカラーベスト片を浸漬させた(図1)。図1中1は浸漬実験容器であり、50mLの小型のビーカー様容器を用いた。2は分解処理剤の水溶液であり、3はアスベストを含むカラーベスト片で、縦30mm、横20mm、高さ10mmの塊を用いた。4は密閉ゴムであり、浸漬後60分で、カラーベスト片内部の空気が泡状に放出され実験容器上部に溜まったものであるが、300分後には消失した。分解処理剤の水溶液の体積は、アスベスト含有物(カラーベスト片)の重量に対して、4%になるように調整した。重量パーセントで4%以上であれば、アスベスト含有物を効率的に無害化することができる。したがって、重量パーセント4%が最適な値であった。容量比としてはカラーベスト対水溶液は約1:7であった。参照試料として、純水にアスベスト含有建材であるカラーベスト片を浸漬させた場合も調製した。 First, an aqueous solution (concentration: 25% by weight) of an asbestos decomposition treatment agent containing a polysulfide aqueous solution as a main component was prepared. The color vest piece which is an asbestos containing building material was immersed in the aqueous solution of this decomposition processing agent (FIG. 1). In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an immersion experiment container, which is a 50 mL small beaker-like container. 2 is an aqueous solution of a decomposition treatment agent, 3 is a color vest piece containing asbestos, and a lump of 30 mm in length, 20 mm in width, and 10 mm in height was used. 4 is a sealed rubber, which is 60 minutes after immersion, in which the air inside the color vest piece was released in the form of bubbles and accumulated in the upper part of the experimental container, but disappeared after 300 minutes. The volume of the aqueous solution of the decomposition treatment agent was adjusted to 4% with respect to the weight of the asbestos-containing material (color vest piece). If the weight percent is 4% or more, the asbestos-containing material can be made harmless efficiently. Therefore, 4% by weight was the optimum value. The volume ratio of color vest to aqueous solution was about 1: 7. As a reference sample, a color vest piece, which is an asbestos-containing building material, was also immersed in pure water.
アスベスト含有建材であるカラーベスト片が入った分解処理水溶液をボールミルに入れて、100℃に加熱しながら18時間反応・粉砕した。実験後の確認では、実験前のカラーベスト片は縦30mm、横20mm、高さ10mmの塊であったが、実験後は約2mmの粒状に粉砕されていることが確認できた。この温度は加圧しながら100〜250℃に上昇させることで、反応速度を上げることができ、温度により3〜18時間で分解処理が可能になる。また、粉砕工程は分解処理液で含浸する前工程で行なっても良いことは言うまでもない。また粉砕工程に限らず、切断などにより適度な大きさに加工、成型することも反応促進のために有効である。 The decomposition treatment aqueous solution containing the color vest piece, which is an asbestos-containing building material, was placed in a ball mill and reacted and ground for 18 hours while heating to 100 ° C. In the confirmation after the experiment, the color vest piece before the experiment was a lump having a length of 30 mm, a width of 20 mm, and a height of 10 mm. However, after the experiment, it was confirmed that the color vest piece was pulverized into particles of about 2 mm. By raising the temperature to 100 to 250 ° C. while applying pressure, the reaction rate can be increased, and the decomposition treatment can be performed in 3 to 18 hours depending on the temperature. Needless to say, the pulverization step may be performed in the previous step of impregnation with the decomposition treatment liquid. In addition to the pulverization process, processing and molding to an appropriate size by cutting or the like is also effective for promoting the reaction.
18時間後、アスベストに特徴的なクリソタイル(白石綿)結晶のピークを確認するために、X線回折測定を行った。X線回折スペクトルの結果を図2と図3に示した。横軸は、回折角度(2θ)であり、単位はo(度)である。縦軸は強度であり、単位はcps(counts per second)である。X線回折分析法は、X線を結晶面に照射したときに生じる回折X線を測定する。回折角の位置、強度は結晶構造に特有で、回折図形から定性分析、強度から定量分析ができる。角度12度にあるピークは、アスベストにおける蛇紋石系のクリソタイル(白石綿)の典型的なピークである。このピークが減少すると、クリソタイル結晶が無くなることを意味し、無害化が実現できていると考えられる。純水に浸漬させた場合には(図2)、角度12度付近にクリソタイル結晶のピークが確認された。しかしながら、多硫化物水溶液を主成分とするアスベストの分解処理剤の水溶液では、角度12度付近にクリソタイル結晶のピークが見られなかったことから、アスベストの無害化処理が実施できていることが確認された。 After 18 hours, X-ray diffraction measurement was performed to confirm the peak of chrysotile (white asbestos) crystals characteristic of asbestos. The results of X-ray diffraction spectra are shown in FIGS. The horizontal axis is the diffraction angle (2θ), and the unit is o (degrees). The vertical axis represents intensity, and the unit is cps (counts per second). The X-ray diffraction analysis method measures diffracted X-rays generated when X-rays are irradiated on a crystal surface. The position and intensity of the diffraction angle are specific to the crystal structure, and qualitative analysis can be performed from the diffraction pattern and quantitative analysis from the intensity. The peak at an angle of 12 degrees is a typical peak of serpentine chrysotile (white asbestos) in asbestos. When this peak decreases, it means that chrysotile crystals disappear, and it is considered that detoxification has been realized. When immersed in pure water (FIG. 2), a chrysotile crystal peak was observed around an angle of 12 degrees. However, in the aqueous solution of asbestos decomposition treatment mainly composed of polysulfide aqueous solution, no chrysotile crystal peak was observed around an angle of 12 degrees, so it was confirmed that asbestos detoxification treatment could be carried out. It was done.
このときアスベストは硫黄と強アルカリ金属水溶液との化学反応によって、アスベストMg3Si2O5(OH)4が硫化した化学物質に変換されている。このことから、第1族又は第2族の金属体の共通の性質である多硫化反応によることが明らかなため、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)、ルビジウム(Rb)、セシウム(Cs)、フランシウム(Fr)、ベリリウム(Be)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)、ラジウム(Ra)のいずれか一種の又はこれらの混合物と、硫黄をイオン結合させた多硫化物水溶液を分解処理剤として用いることができる。またこのとき、酸化反応が中間的に発生するため、反応を加速する為に、この雰囲気中に酸素、過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウム等の酸化剤やポリイソシアネート等の粘結剤を注入することは、分解処理反応促進の上で有効である。 At this time, asbestos is converted into a chemical substance in which asbestos Mg 3 Si 2 O 5 (OH) 4 is sulfided by a chemical reaction between sulfur and a strong alkali metal aqueous solution. From this, it is clear that this is due to the polysulfide reaction, which is a common property of Group 1 or Group 2 metal bodies, so lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb) Any one of cesium (Cs), francium (Fr), beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba), radium (Ra), or a mixture thereof; A polysulfide aqueous solution in which sulfur is ion-bonded can be used as a decomposition treatment agent. At this time, since an oxidation reaction occurs in the middle, in order to accelerate the reaction, an oxidizing agent such as oxygen, hydrogen peroxide, sodium hypochlorite, or a binder such as polyisocyanate is injected into this atmosphere. It is effective in promoting the decomposition treatment reaction.
また、前記したアスベスト分解処理剤を用いて、アスベストの分解処理剤の中に、アスベスト及びアスベスト含有建材を浸漬した後、酸素、過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウム等の酸化剤の微粉末と、ポリイソシアネート等の有機性粘結剤を用いて、攪拌し、またはボールミルなどで細断化した後、対象物を高温炉に入れ、高温炉の温度400〜900℃で30〜120分間自己燃焼させて高速酸化処理することでも、同様反応が起こり、アスベストの無害化効果を得ることができる。 In addition, using the aforementioned asbestos decomposition treatment agent, after immersing asbestos and asbestos-containing building materials in the asbestos decomposition treatment agent, oxygen, hydrogen peroxide, fine powder of an oxidizing agent such as sodium hypochlorite and , Using an organic binder such as polyisocyanate, stirring or chopping with a ball mill or the like, and then putting the object into a high temperature furnace and self-combustion at a high temperature furnace temperature of 400 to 900 ° C. for 30 to 120 minutes In this case, the same reaction occurs even when the high-speed oxidation treatment is performed, and the asbestos detoxification effect can be obtained.
これまで、有害なアスベスト(石綿)を無害化するには、アスベスト含有製品を加熱することが行われている。すなわち、アスベスト含有試料を850℃以上の温度に加熱することにより、針状結晶のアスベストを変性して分解し、無害化するのである。アスベスト含有製品を加熱するにあたっては、マイクロ波の照射による高周波電磁誘導加熱が用いられているが、装置が大型になり、処理コストがかかる問題点があった。しかしながら、本発明では、100℃〜250℃の温度条件下で3〜18時間反応させ、無害化することにより、迅速で簡便な処理方法を提供できる。
Until now, in order to detoxify harmful asbestos (asbestos), heating asbestos-containing products has been performed. That is, by heating the asbestos-containing sample to a temperature of 850 ° C. or higher, the asbestos of the needle-like crystals is modified and decomposed to make it harmless. In heating an asbestos-containing product, high-frequency electromagnetic induction heating by microwave irradiation is used, but there is a problem that the apparatus becomes large and processing costs are high. However, in the present invention, a rapid and simple treatment method can be provided by reacting for 3 to 18 hours under a temperature condition of 100 ° C. to 250 ° C. and detoxifying.
Claims (6)
Before or after impregnating asbestos and asbestos-containing building materials into the asbestos decomposition treatment agent, asbestos and asbestos-containing building materials are molded and granulated to an appropriate size in the crushing treatment process of asbestos and asbestos-containing building materials. The asbestos detoxification method according to any one of claims 3 to 5, wherein pretreatment is performed to prevent scattering and to improve handling operation performance.
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