WO2019187181A1 - アスベストの無害化処理方法ならびに該方法に用いる処理剤 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method for detoxifying asbestos. Specifically, the present invention relates to a detoxifying treatment method for asbestos and a treating agent used in the method.
- This international application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2018-063058 filed on Mar. 28, 2018, the entire contents of which are incorporated herein by reference. ing.
- Asbestos has a needle-like crystal structure in which serpentine and amphibole are deformed into fibers.
- asbestos examples include chrysotile (brown asbestos), amosite (brown asbestos), crocidolite (blue asbestos), anthoferrite (blendite), tremolite (peridorite), actinolite (green boulder), and the like. Since these asbestos are excellent in heat resistance and durability and are inexpensive, they have been widely used in various fields. Specifically, asbestos-containing substances including such asbestos have been used in slate plates, water pipes, fireproof coating materials, brake pads, gaskets, heat insulating plates, ropes, packing, acetylene cylinder fillers, and the like.
- Examples of the method for treating asbestos include a melting treatment by heating to 1500 ° C. or higher, a chemical decomposition treatment by reacting with a predetermined asbestos treatment agent, a landfill treatment at a disposal site, and the like.
- a chemical decomposition treatment by reacting with a predetermined asbestos treatment agent
- a landfill treatment at a disposal site and the like.
- the detoxification treatment method by the chemical decomposition treatment there is a method described in Patent Document 1.
- fluoride alkali metal, alkaline earth metal or ammonia fluoride salt, hydrofluoric acid, etc.
- mineral acid hydroochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, etc.
- Non-Patent Document 1 describes another example of a detoxification treatment method using an asbestos treatment agent containing a mineral acid and a fluoride.
- the present invention has been created to meet such a demand, and an object of the present invention is to provide an asbestos detoxification method for more suitably detoxifying asbestos in an asbestos-containing substance.
- the present invention provides an asbestos detoxification method having the following constitution.
- “asbestos detoxification” refers to breaking at least a portion of the asbestos needle-like crystal structure contained in the asbestos-containing substance and changing it to another structure. In other words, the human body This means that the structure is changed so as not to cause substantial health damage. According to Article 1, Article 99 of the Ministry of the Environment, 2006, asbestos (asbestos) is not detected as a property that does not cause damage to human health or living environment.
- the fact that asbestos is not detected means that asbestos is not substantially detected in the case of analysis by an analysis method using a dispersive staining method using a phase-contrast microscope and an X-ray diffraction analysis method using an X-ray diffraction apparatus.
- the asbestos detoxification method disclosed herein provides an asbestos-containing substance containing at least one asbestos; and an asbestos treating agent containing a mineral acid, N-methyl-2-pyrrolidone, and fluoride. Including detoxifying asbestos in the asbestos-containing substance by bringing the asbestos-containing substance and the asbestos treating agent into contact with each other.
- the present inventor has conducted various tests and studies in order to achieve the above-mentioned object, and as a result, mineral acid, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and fluorine as an asbestos treating agent.
- NMP N-methyl-2-pyrrolidone
- fluorine as an asbestos treating agent.
- the use of a mixed solution containing a chemical as an asbestos treating agent makes it possible to detoxify asbestos more favorably than conventional asbestos treating agents.
- the action of the asbestos treating agent containing such a mineral acid and NMP the detailed mechanism of action is unknown at present, but when a mixture of a mineral acid and fluoride is reacted with asbestos in the presence of NMP, the asbestos It is presumed that the detoxification reaction proceeds further.
- the asbestos detoxification treatment method disclosed here is based on such knowledge, and by using an asbestos treatment agent containing a mineral acid, NMP, and fluoride, asbestos in an asbestos-containing substance has been conventionally used. It can be rendered more harmless than that.
- the asbestos-containing substance contains at least one of amosite and crocidolite.
- Amosite (tea asbestos) is an amphibole asbestos, and is represented by, for example, Mg 4 Fe 3 Si 8 O 22 (OH) 2 .
- crocidolite (Aoishi cotton) is an amphibole asbestos similar to amosite (tea asbestos), and is represented by, for example, Na 2 Fe 2+ 3 Fe 3+ 2 Si 8 O 22 (OH) 2 .
- Such amosite and crocidolite are difficult to detoxify among various asbestos, but as a result of tests by the inventor, it was confirmed that they can be suitably detoxified by applying the detoxification treatment method disclosed herein. Has been.
- the mineral acid is sulfuric acid.
- the mineral acid contained in the asbestos treating agent include sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, boric acid, and fluoric acid.
- sulfuric acid is cheap and has high reactivity with asbestos, it can be particularly preferably used.
- the asbestos-containing substance and the asbestos treating agent are brought into contact with each other for at least 1 hour, for example, 1 to 2 hours.
- the asbestos-containing substance and the asbestos treating agent are appropriately reacted, and the asbestos in the asbestos-containing substance is further suitably used. It can be detoxified.
- asbestos can be detoxified efficiently by setting the contact time to 2 hours or less.
- the asbestos treatment agent is added to a temperature range of 50 ° C. or more and less than the boiling point before contacting the asbestos-containing substance with the asbestos treatment agent. Warm up.
- the asbestos treatment agent by heating the asbestos treatment agent before detoxification treatment, the reactivity between the mineral acid and asbestos can be improved, so that the time required for the detoxification treatment can be shortened. it can.
- the asbestos-containing substance to be brought into contact with the asbestos treating agent is in a powder form. Since the asbestos-containing substance is previously powdered as in this embodiment, the contact area between the asbestos-containing substance and the asbestos treating agent can be increased, and the asbestos-containing substance and the asbestos treating agent can be suitably reacted. Further, asbestos can be made harmless more preferably.
- an asbestos treating agent is provided.
- Such an asbestos treating agent is an asbestos treating agent for detoxifying asbestos in an asbestos-containing substance containing at least one kind of asbestos, and includes a mineral acid, N-methyl-2-pyrrolidone, and fluoride.
- asbestos in the asbestos-containing substance can be rendered more harmless than the conventional asbestos treating agent by using the asbestos treating agent containing mineral acid, NMP, and fluoride.
- the mineral acid is sulfuric acid.
- sulfuric acid is inexpensive and highly reactive with asbestos, it can be particularly suitably used as the mineral acid of the asbestos treating agent disclosed herein.
- the fluoride is a compound selected from the group consisting of ammonia, fluoride salts of alkali metals or alkaline earth metals, and hydrofluoric acid.
- the fluoride that can be contained in the asbestos treating agent disclosed herein include the above-described compounds. By using these compounds, asbestos can be made more harmless.
- ammonium fluoride, ammonium hydrogen fluoride, and the like can be used particularly preferably.
- the fluoride concentration is 5 wt% to 25 wt% when the entire treating agent is 100 wt%.
- the concentration of N-methyl-2-pyrrolidone is 0.1 wt% to 10 wt% when the entire treating agent is 100 wt%.
- the concentration of NMP contained in the asbestos treating agent is preferably 0.1 wt% to 10 wt%, more preferably 1 wt% to 10 wt%, for example, 2.5 wt%.
- FIG. 1 is a flowchart illustrating an asbestos detoxification process method according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a diagram showing the results of X-ray diffraction analysis of the amosite standard sample used in the first test.
- FIG. 3 is a diagram showing an X-ray diffraction analysis result of the processed product after the detoxification process in the first test.
- FIG. 4 is a diagram showing the results of X-ray diffraction analysis of the amosite standard sample used in the second test.
- FIG. 5 is a diagram showing an X-ray diffraction analysis result of the processed product after the detoxification process of Example 1.
- FIG. 6 is a diagram showing an X-ray diffraction analysis result of the treatment result product after the detoxification treatment of Example 2.
- FIG. 2 is a diagram showing the results of X-ray diffraction analysis of the amosite standard sample used in the first test.
- FIG. 3 is a diagram showing an X-ray diffraction analysis result
- FIG. 7 is a diagram showing the result of X-ray diffraction analysis of the treatment result after the detoxification treatment of Example 3.
- FIG. 8 is a diagram showing the result of X-ray diffraction analysis of the treatment result after the detoxification treatment of Example 4.
- FIG. 9 is a diagram showing the result of X-ray diffraction analysis of the processed product after the detoxification process of Example 5.
- FIG. 10 is a diagram showing the results of X-ray diffraction analysis of the residue of the asbestos treating agent used in the detoxification treatment of Example 4.
- FIG. 11 is a diagram showing an X-ray diffraction analysis result of the crocidolite standard sample used in the third test.
- FIG. 12 is a diagram showing an X-ray diffraction analysis result of the processed product after the detoxification process in the third test.
- FIG. 13 is a diagram showing an X-ray diffraction analysis result of the crocidolite standard sample used in the fourth test.
- FIG. 14 is a diagram showing the result of X-ray diffraction analysis of the processed product after the detoxification process of Example 6.
- FIG. 15 is a diagram showing the results of X-ray diffraction analysis of the treatment result product after the detoxification treatment of Example 7.
- FIG. 16 is a diagram showing the result of X-ray diffraction analysis of the processed product after the detoxification process of Example 8.
- FIG. 17 is a diagram showing an X-ray diffraction analysis result of the treatment result product after the detoxification treatment of Example 9.
- FIG. 18 is a diagram showing the results of X-ray diffraction analysis of the treatment result product after the detoxification treatment of Example 10.
- FIG. 19 is a diagram showing an X-ray diffraction analysis result of the residue of the asbestos treating agent used in the detoxification treatment of Example 9.
- the asbestos treating agent according to this embodiment contains a mineral acid, N-methyl-2-pyrrolidone, and fluoride.
- asbestos in the asbestos-containing substance can be suitably rendered harmless by performing asbestos detoxification treatment using such an asbestos treating agent.
- each material contained in the asbestos treating agent will be described.
- the asbestos treating agent according to this embodiment contains a mineral acid.
- a mineral acid that can be conventionally used for detoxifying asbestos can be used without particular limitation.
- mineral acids include sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, boric acid, hydrofluoric acid, and the like.
- the asbestos processing agent which concerns on this embodiment may contain 2 or more types of various mineral acids mentioned above.
- sulfuric acid can be particularly preferably used because it is inexpensive and has high reactivity with asbestos.
- the concentration of the mineral acid when the total mass of the asbestos treating agent is 100 wt% is preferably 1 wt% to 50 wt%, more preferably 10 wt% to 30 wt%, for example, about 25 wt% ( ⁇ 1 wt% ).
- the asbestos in the asbestos-containing substance and the mineral acid can be suitably reacted to make the asbestos harmless.
- the pH of the asbestos treating agent containing such a mineral acid is 4 or less, preferably 2 or less, for example 1 or less.
- the asbestos treating agent according to this embodiment includes N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) which is an organic compound having a 5-membered ring structure including a lactam structure. It is. Although mentioned later in detail, since the NMP is contained in the asbestos treating agent according to the present embodiment, the reaction of the above-described mineral acid and asbestos can be advanced, and asbestos can be rendered harmless. Note that the concentration of NMP when the total mass of the asbestos treatment agent is 100 wt% is preferably 0.1 wt% to 10 wt%, more preferably 1 wt% to 10 wt%, and 1 wt% to 5 wt%. It is particularly preferable, for example, about 2.5 wt% ( ⁇ 1 wt%). Thus, asbestos can be detoxified more suitably by using an asbestos treating agent containing an appropriate amount of NMP.
- NMP N-methyl-2-pyrrolidone
- the asbestos treating agent according to this embodiment contains fluoride. Since the asbestos treating agent containing such a fluoride can dissolve the crystals of asbestos having a needle-like crystal structure, the asbestos can be further rendered harmless. For this reason, the asbestos processing agent which concerns on this embodiment can be applied especially suitably for detoxification processes, such as amosite and crocidolite which are difficult to process.
- fluorides include compounds selected from the group consisting of ammonia, alkali metal or alkaline earth metal fluoride salts, and hydrofluoric acid. By using an asbestos treating agent containing such a compound, asbestos can be rendered more harmless.
- ammonium fluoride and ammonium hydrogen fluoride are particularly preferable examples.
- the fluoride concentration when the total mass of the asbestos treating agent is 100 wt% is preferably 5 wt% to 25 wt%, more preferably 10 wt% to 20 wt%.
- asbestos can be made more harmless by using an asbestos treating agent appropriately containing fluoride.
- the asbestos treating agent according to this embodiment may contain various contents in addition to the mineral acid and NMP described above.
- Examples of the content that can be contained in the asbestos treating agent include water, oxalic acid, tartaric acid, ammonia, glycolic acid, or a carboxyl group such as glyoxylic acid and formic acid.
- FIG. 1 is a flowchart for explaining a detoxification processing method according to the present embodiment.
- an asbestos preparation step S ⁇ b> 10 for preparing an asbestos-containing substance to be processed is performed.
- the asbestos-containing substance that is the treatment target of the detoxification treatment method according to the present embodiment is not particularly limited as long as it contains at least one kind of asbestos, and various materials can be applied. Examples of such asbestos-containing materials include various assembling materials such as sprayed asbestos prepared by spraying a mixture of asbestos, cement and water, asbestos-containing slate plates formed from the mixture into a plate shape, and asbestos-containing heat insulating materials. It is done.
- the harmless treatment method according to the present embodiment can also treat members other than these building structural materials.
- Examples of asbestos contained in the asbestos-containing substance include chrysotile (white asbestos: Mg 3 Si 2 O 5 (OH) 4 ), amosite (tea asbestos: (Fe, Mg) 7 Si 8 O 22 (OH) 2 ), crocidolite. (Aoishi cotton: Na 2 Fe 2+ 3 Fe 2+ 2 Si 8 O 22 (OH) 2 ) and the like.
- the asbestos-containing substance that is the target of the asbestos treatment method according to the present embodiment may include a plurality of these asbestos. Note that amosite and crocidolite have the property that it is difficult to detoxify among the above-mentioned asbestos, but it is possible to suitably detoxify by applying the detoxification method according to this embodiment of the present invention. It has been confirmed by a person's examination.
- the asbestos-containing substance may contain various impurities in addition to the asbestos as described above.
- impurities for example, brucite (burcite: Mg (OH) 2 ), quartz ( ⁇ -quartz: SiO 2 ), calcite (calcite: CaCO 3 ), magnetite (magnetite: Fe 3 O 4 ), silica (SiO 2 ). 2 ), calcium carbonate (CaCO 3 ) and the like.
- the asbestos-containing substance that is the treatment target of the detoxification treatment method according to the present embodiment is subjected to a crushing and pulverization treatment before performing the treatment agent contact step S40 described later.
- a crushing and pulverization treatment By making the powdered asbestos-containing substance obtained by the crushing and pulverizing treatment a treatment target, the contact area between the asbestos treating agent and the asbestos-containing substance can be increased, and the treatment time can be shortened. Further, when the asbestos-containing material thus subjected to the crushing / pulverizing treatment is analyzed by X-ray diffraction analysis, it has been confirmed that the half width of the peak is increased.
- the asbestos-containing material that has been subjected to crushing and pulverization treatment is distorted, and the occurrence of such distortion further improves the reactivity between the asbestos treating agent and the asbestos-containing material.
- known means capable of crushing / crushing building materials and waste materials can be used without any particular limitation.
- a powdery asbestos-containing substance having a small particle size can be suitably obtained.
- the asbestos-containing substance it is preferable to crush (pulverize) the asbestos-containing substance so that almost the entire object has a diameter of several mm or less (for example, 1 mm or less).
- the above-described crushing / pulverizing treatment is performed in a sealed environment or a wet environment.
- the asbestos processing agent containing a mineral acid, NMP, and a fluoride is prepared (processing agent preparation process S20).
- the asbestos processing agent containing a mineral acid, NMP, and a fluoride can be prepared for this process, the means will not be specifically limited.
- the above-mentioned mineral acid, NMP, and fluoride may be mixed to prepare an asbestos treating agent, or an asbestos treating agent prepared in advance may be separately prepared.
- heating process S30 which heats the asbestos processing agent before making it contact with an asbestos containing substance is implemented.
- the time required for a detoxification process can be shortened.
- the asbestos treating agent is heated too much, the reactivity of the mineral acid is improved too much and a safety problem arises.
- the temperature of the asbestos treating agent is set to the temperature of the asbestos treating agent. It is preferable to make it below the boiling point (for example, 80 ° C. or lower).
- the means for heating the asbestos treating agent in this step is not particularly limited, and various conventionally known means can be employed. Examples of such heating means include a heater and a microwave.
- processing agent contact process S40 which makes an asbestos containing substance and an asbestos processing agent contact is carried out.
- the asbestos-containing substance reacts with the asbestos treating agent, and asbestos in the asbestos-containing substance is rendered harmless.
- asbestos in the asbestos-containing substance can be made more harmless than before.
- the amount of asbestos to be treated is about 5 to 50 g (for example, 10 to 30 g) with respect to 100 ml of asbestos treating agent containing 10 wt% to 30 wt% sulfuric acid (H 2 SO 4 ) as a mineral acid. It is preferable to adjust the amount ratio of the asbestos-containing substance and the asbestos treating agent so that
- the reaction when the asbestos to be treated is amosite (tea asbestos), the mineral acid in the asbestos treating agent is sulfuric acid, and the fluoride is ammonium fluoride will be described as an example.
- the following explanation is not intended to limit the types of asbestos, mineral acids, and fluorides to be treated.
- the types of asbestos, mineral acids, and fluorides are selected as necessary. Can be changed as appropriate.
- the time for contacting the asbestos-containing substance with the asbestos treating agent is preferably 30 minutes or more, more preferably 1 hour or more, and about 1 to 2 hours (for example, 1 .5 hours).
- the asbestos and the asbestos treating agent can be appropriately reacted to render the asbestos harmless quickly and suitably.
- filtration process S50 which filters the process result after implementing processing agent contact process S40 is implemented.
- a predetermined filtration device such as a pressure filter (filter press) can be used without particular limitation.
- the used asbestos treatment agent (residual liquid) separated in this step is recovered, and the components of the recovered residual liquid are adjusted. Can be reused as an asbestos treatment agent. As a result, it is possible to contribute to reduction of processing costs and reduction of environmental load.
- a washing / neutralization step S60 for washing and neutralizing the processed product after the filtration step S50 is performed.
- this cleaning / neutralization step S60 for example, it is preferable to repeat the process of performing filtration again after dispersing the processing result in a cleaning liquid such as water.
- the cleaning liquid used in this step is discarded through a waste liquid step S70 in which a coagulant, a neutralizing agent, and the like are added and a sediment is removed in consideration of an environmental load.
- the drying step S80 for drying the processing result after the above-described washing step S60 is performed.
- the asbestos is reliably detoxified, so that it can be safely and easily disposed of by landfill or the like without adversely affecting the human body or the environment.
- the processing result produced by the detoxification processing method according to the present embodiment contains a large amount of gypsum, and since asbestos is reliably removed, it can be reused as a building material containing gypsum.
- the detoxification method according to the present embodiment can also be implemented as a method for manufacturing a building material containing gypsum.
- the present inventor performed each of the X-ray diffraction, the phase contrast microscope, and the transmission electron microscope (TEM) after performing the detoxification method according to the above-described embodiment.
- asbestos for example, amosite or crocidolite
- TEM transmission electron microscope
- the heating step S30 for preheating the asbestos treatment agent is performed, but the heating step S30 is not necessarily performed. It does not have to be. Specifically, even when an asbestos treating agent at room temperature is used, asbestos in the asbestos-containing substance can be appropriately rendered harmless. However, since the reactivity of the mineral acid is improved exponentially, it is preferable to preheat the asbestos treating agent as in the above-described embodiment. Further, unlike the above-described embodiment, it is not necessary to separately provide a heating step and a treatment agent contact step. For example, the asbestos treatment agent may be heated while the treatment agent contact step is being performed.
- the detoxification treatment method disclosed herein includes a step of preparing an asbestos-containing substance (asbestos preparation step), and a step of preparing an asbestos treatment agent containing mineral acid, NMP, and fluoride (treatment agent preparation step). And a step of bringing the asbestos treatment agent into contact with the asbestos-containing substance (treatment agent contact step), and the steps other than these can be appropriately changed depending on the treatment equipment and the treatment environment. .
- test examples Hereinafter, some test examples relating to the present invention will be described. The following test examples are not intended to limit the present invention.
- an asbestos treating agent containing 25 wt% sulfuric acid, 25 mg / L NMP, and 10% ammonium fluoride was prepared using water as a solvent. Warmed to ° C.
- a powdery asbestos-containing substance hereinafter, referred to as “amosite standard sample” adjusted to a particle size of several mm or less (approximately 1 mm or less) containing amosite as a main component is prepared, and the amosite standard sample and asbestos are prepared.
- the treating agent was mixed and held for 2 hours with stirring. Thereafter, the mixed solution was centrifuged, the precipitated solid processing result (residue) was collected, and the processing result was washed with water and dried.
- X-ray diffraction analysis was performed on the amosite standard sample before detoxification treatment and the treatment result after detoxification treatment, and the compounds contained in each were analyzed.
- an X-ray diffractometer (Ultima IX type) manufactured by Rigaku Corporation was used, and a copper anti-cathode tube bulb that generates Cu—K ⁇ rays was used as an X-ray source.
- X-ray diffraction analysis was performed with the tube voltage set to 40 kV and the tube current set to 40 mA, and the observed X-ray diffraction peaks were identified using X-ray diffraction database software (ICCD: International center for Diffraction Date).
- ICCD International center for Diffraction Date
- the X-ray diffraction analysis result of the amosite standard sample used in the first test is shown in FIG. 2, and the X-ray diffraction analysis result of the processed product after detoxification treatment in the first test is shown in FIG.
- the vertical axis is a logarithmic scale in order to accurately confirm a peak having a weak diffraction intensity.
- Example 1 In Example 1, an asbestos treatment agent containing 25 wt% sulfuric acid, 2.5 mg / L NMP, and 10% ammonium fluoride was used to detoxify amosite contained in an asbestos-containing substance (amosite standard sample). It was. Here, the contact time (retention time after mixing) between the asbestos treating agent and the asbestos-containing substance was set to 10 minutes. Other processing procedures were set to the same conditions as in the first test described above.
- Example 2 the amosite in the amosite standard sample was detoxified under the same conditions as in Example 1 except that the contact time between the asbestos treatment agent and the amosite standard sample was changed to 30 minutes.
- Example 3 the amosite in the amosite standard sample was detoxified under the same conditions as in Example 1 except that the contact time between the asbestos treatment agent and the amosite standard sample was changed to 1 hour.
- Example 4 the amosite in the amosite standard sample was detoxified under the same conditions as in Example 1 except that the contact time between the asbestos treatment agent and the amosite standard sample was changed to 2 hours.
- Example 5 the amosite in the amosite standard sample was detoxified under the same conditions as in Example 1 except that the contact time between the asbestos treatment agent and the amosite standard sample was changed to 4 hours.
- the amosite standard sample used in this test contains amosite (see “A” in FIG. 4).
- the amosite standard sample used in this test contains amosite (see “A” in FIG. 4).
- CaCO 3 see “Ca” in the figure) was contained as an impurity.
- Example 1 to 5 having different contact times between the asbestos treatment agent and the amosite standard sample are compared, peaks derived from amosite (for example, 10.6 °, 27.3 °, 29, etc.) It was confirmed that the intensity of.
- Example 4 and Example 5 in which the contact time was set to 2 hours or more the peak derived from amosite almost disappeared. Therefore, when using an asbestos treatment agent containing mineral acid, NMP, and fluoride, the contact time between the asbestos treatment agent and the asbestos-containing substance is set to 2 hours or more to securely detoxify amosite. I was able to confirm that it was possible.
- the compounds contained in the asbestos treatment agent after use were identified. Specifically, the liquid obtained by suction filtration of the asbestos treatment agent used in Example 4 with a filter (aperture: 5 ⁇ m) was dried, and the solid content after drying (residue of asbestos treatment agent) X Line diffraction analysis was performed. The conditions for the X-ray diffraction analysis were set to the same conditions as in the first test described above. The result of the X-ray diffraction analysis of the residue of this asbestos treating agent is shown in FIG.
- the asbestos treating agent after use includes MgH 2 (SO 4 ) 2 H 2 O, calcium sulfate (CaSO 4 ), and hydrates thereof ((CaSO 4 (H 2 O) 2 ).
- asbestos (amosite) was not confirmed in the asbestos treatment agent after use.
- Procedure of detoxification treatment In this test, first, an asbestos treating agent containing 25 wt% sulfuric acid, 25 mg / L NMP, and 20% ammonium fluoride was prepared, and the asbestos treating agent was heated to 70 ° C. . Next, a powdery asbestos-containing substance having a particle size of several mm or less (approximately 1 mm or less) containing crocidolite as a main component (hereinafter referred to as “crocidolite standard sample”) is prepared. Were mixed and held for 2 hours with stirring. Thereafter, the mixed solution was centrifuged, the precipitated solid processing result (residue) was collected, and the processing result was washed with water and dried.
- crocidolite standard sample a powdery asbestos-containing substance having a particle size of several mm or less (approximately 1 mm or less) containing crocidolite as a main component
- Example 6 is the same as Example 1 of the second test described above except that a crocidolite standard sample containing crocidolite was used as a detoxification target and that the concentration of ammonium fluoride was 20 wt%. The conditions were set, and the crocidolite in the crocidolite standard sample was detoxified.
- Example 7 crocidolite in the crocidolite standard sample was detoxified under the same conditions as in Example 6 except that the contact time between the asbestos treating agent and the crocidolite standard sample was changed to 30 minutes.
- Example 8 crocidolite in the crocidolite standard sample was detoxified under the same conditions as in Example 6 except that the contact time between the asbestos treating agent and the crocidolite standard sample was changed to 1 hour.
- Example 9 the crocidolite in the crocidolite standard sample was detoxified under the same conditions as in Example 6 except that the contact time between the asbestos treatment agent and the crocidolite standard sample was changed to 2 hours.
- Example 10 crocidolite in the crocidolite standard sample was detoxified under the same conditions as in Example 6 except that the contact time between the asbestos treating agent and the crocidolite standard sample was changed to 4 hours.
- Evaluation test (1) Analysis of treated product
- X-ray diffraction analysis was performed on the crocidolite standard sample (treated product) after the detoxification treatment in the same procedure as the first test described above.
- FIG. 13 shows the results of X-ray diffraction analysis of the crocidolite standard sample used in the fourth test
- FIGS. 14 to 18 show the X-ray diffraction results of the reaction products after the detoxification treatment in each of Examples 6 to 10. It is the result of analysis.
- the crocidolite standard sample used in this test is In addition, ⁇ -SiO 2 (see “S” in FIG. 13), Ca (CO 3 ) (see “Ca” in FIG. 13), and Ca 5 (SiO 4 ) 2 OH 2 (see FIG. 13). (See “Ca 5 ”) as an impurity.
- Example 9 As shown in FIGS. 14 to 18, in Examples 6 to 10, it was confirmed that the intensity of peaks derived from crocidolite (10.5 °, 28.7 °, 33.8 °) was reduced. It was done. In particular, in Example 9 and Example 10 in which the treatment time was set to 2 hours or more, the peak derived from crocidolite was greatly reduced.
- the asbestos treating agent used in Example 9 includes MgH 2 (SO 4 ) 2 H 2 O (see “M 2 ” in FIG. 19) and (NH 4 ) 2 SiF 6 (see FIG. 19). 19 (see “N”) and (NH 4 ) 3 H (SO 4 ) 2 were confirmed to be contained. As a result of TEM observation, asbestos (crocidolite) was not confirmed in the asbestos treating agent after use.
- asbestos in an asbestos-containing substance can be made more harmless than before, so that it can greatly contribute to the prevention of adverse effects of asbestos on the human body and the environment.
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Abstract
ここで開示されるアスベストの無害化処理方法は、少なくとも一種のアスベストを含むアスベスト含有物質を用意すること；鉱酸とＮ－メチル－２－ピロリドンとフッ化物とを含むアスベスト処理剤を用意すること；アスベスト含有物質とアスベスト処理剤とを接触させてアスベスト含有物質中のアスベストを無害化すること；を包含する。これによって、アスベスト含有物質中のアスベストを好適に無害化することができる。
Description
本発明は、アスベストの無害化処理方法に関する。詳しくは、アスベストの無害化処理方法ならびに該方法に用いる処理剤に関する。
なお、本国際出願は２０１８年３月２８日に出願された日本国特許出願第２０１８－０６３０５８号に基づく優先権を主張しており、その出願の全内容は本明細書中に参照として組み入れられている。
なお、本国際出願は２０１８年３月２８日に出願された日本国特許出願第２０１８－０６３０５８号に基づく優先権を主張しており、その出願の全内容は本明細書中に参照として組み入れられている。
アスベスト（石綿）は、蛇紋石や角閃石が繊維状に変形した針状結晶構造を有している。かかるアスベストとしては、例えば、クリソタイル（白石綿）、アモサイト（茶石綿）、クロシドライト（青石綿）、アンソフェライト（直閃石）、トレモライト（透閃石）、アクチノライト（緑閃石）などが挙げられる。これらのアスベストは、耐熱性や耐久性に優れ、かつ、安価であるため、従来から様々な分野で広く使用されていた。具体的には、かかるアスベストを含むアスベスト含有物質は、スレート板、水道管、耐火被覆材、ブレーキパッド、ガスケット、保温板、ロープ、パッキング、アセチレンボンベの充填材などに用いられていた。
しかし、上記アスベストは、石綿肺、肺癌、悪性中皮腫などの健康被害の原因となり得ることが判明したため、近年では新たな使用が禁止されている。そして、過去に使用されたアスベスト含有部材は、そのまま使用し続けることが危険であるため、人体や環境に悪影響を及ぼさないような方法で早急に無害化することが求められている。
かかるアスベストを処理する方法としては、１５００℃以上に加熱することによる溶融処理や、所定のアスベスト処理剤と反応させることによる化学的分解処理や、処分場への埋め立て処理などが挙げられる。
上記化学的分解処理による無害化処理方法の一例として、特許文献１に記載の方法が挙げられる。この特許文献１に記載の方法では、フッ化物（アルカリ金属、アルカリ土類金属又はアンモニアのフッ化物塩、及びフッ化水素酸など）と、鉱酸（塩酸、硫酸、硝酸など）とが添加された無害化処理水溶液（アスベスト処理剤）に、アスベスト含有廃材を接触させて静置（又は撹拌）すると共に超音波振動を与えている。
また、鉱酸とフッ化物とを含むアスベスト処理剤を用いた無害化処理方法の他の例が非特許文献１に記載されている。
上記化学的分解処理による無害化処理方法の一例として、特許文献１に記載の方法が挙げられる。この特許文献１に記載の方法では、フッ化物（アルカリ金属、アルカリ土類金属又はアンモニアのフッ化物塩、及びフッ化水素酸など）と、鉱酸（塩酸、硫酸、硝酸など）とが添加された無害化処理水溶液（アスベスト処理剤）に、アスベスト含有廃材を接触させて静置（又は撹拌）すると共に超音波振動を与えている。
また、鉱酸とフッ化物とを含むアスベスト処理剤を用いた無害化処理方法の他の例が非特許文献１に記載されている。
廃棄物資源循環学会論文誌 Ｖｏｌ．２８，ｐｐ．１０１－１１３．２０１７
ところで、近年では、無害化して廃棄する必要があるアスベスト含有物質が更に増加してきており、かかるアスベスト含有物質中のアスベストの早急かつ確実な無害化への要請が高まっている。
本発明はかかる要請に応じるために創出されたものであり、その目的は、アスベスト含有物質中のアスベストをより好適に無害化するためのアスベスト無害化処理方法を提供することである。
本発明はかかる要請に応じるために創出されたものであり、その目的は、アスベスト含有物質中のアスベストをより好適に無害化するためのアスベスト無害化処理方法を提供することである。
上記目的を実現するべく、本発明によって以下の構成のアスベストの無害化処理方法が提供される。なお、本発明に関して「アスベストの無害化処理」とは、アスベスト含有物質に含まれる少なくとも一部のアスベストの針状結晶構造を壊して、それ以外の構造に変化させることをいい、換言すると、人体に対して実質的に健康被害を及ぼさないように構造を変化させることをいう。
なお、平成１８年環境省公示第９９号第１条によれば、人の健康又は生活環境に係る被害を生ずる恐れがない性状とはアスベスト（石綿）が検出されないこととされている。ここで、アスベストが検出されないこととは、位相差顕微鏡を用いた分散染色法及びＸ線回析装置を用いたＸ線回析分析法による分析方法により分析した場合においてアスベストが実質的に検出されないこと、また、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ：Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いた分析方法を用いてアスベストが実質的に検出されないことをいう。
従って、ここで開示されるアスベストの無害化処理方法によれば、上述のアスベストを実質的に未検出の状態にすることを容易に実現できる。
なお、平成１８年環境省公示第９９号第１条によれば、人の健康又は生活環境に係る被害を生ずる恐れがない性状とはアスベスト（石綿）が検出されないこととされている。ここで、アスベストが検出されないこととは、位相差顕微鏡を用いた分散染色法及びＸ線回析装置を用いたＸ線回析分析法による分析方法により分析した場合においてアスベストが実質的に検出されないこと、また、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ：Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いた分析方法を用いてアスベストが実質的に検出されないことをいう。
従って、ここで開示されるアスベストの無害化処理方法によれば、上述のアスベストを実質的に未検出の状態にすることを容易に実現できる。
ここで開示されるアスベストの無害化処理方法は、少なくとも一種のアスベストを含むアスベスト含有物質を用意すること；鉱酸とＮ－メチル－２－ピロリドンとフッ化物とを含むアスベスト処理剤を用意すること；アスベスト含有物質とアスベスト処理剤とを接触させてアスベスト含有物質中のアスベストを無害化すること；を包含する。
本発明者は、上述の目的を実現するために種々の試験と検討を重ねた結果、アスベスト処理剤として鉱酸とＮ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ：Ｎ－Ｍｅｔｈｙｌ－２－ｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）とフッ化物とを含む混合液をアスベスト処理剤として使用すると、驚くべきことに、従来のアスベスト処理剤よりも好適にアスベストを無害化できることを発見した。かかる鉱酸とＮＭＰとを含むアスベスト処理剤の作用について、現時点で詳細な作用機序は不明であるが、ＮＭＰの存在下で鉱酸とフッ化物との混合物をアスベストと反応させると、当該アスベストの無害化反応が更に進行するためと推測される。
ここで開示されるアスベストの無害化処理方法は、かかる知見に基づいてなされたものであり、鉱酸とＮＭＰとフッ化物とを含むアスベスト処理剤を用いることによって、アスベスト含有物質中のアスベストを従来よりも好適に無害化することができる。
ここで開示されるアスベストの無害化処理方法は、かかる知見に基づいてなされたものであり、鉱酸とＮＭＰとフッ化物とを含むアスベスト処理剤を用いることによって、アスベスト含有物質中のアスベストを従来よりも好適に無害化することができる。
また、ここに開示されるアスベストの無害化処理方法の好ましい他の一態様では、アスベスト含有物質がアモサイトとクロシドライトの何れかを少なくとも含む。
アモサイト（茶石綿）は、角閃石系のアスベストであって、例えば、Ｍｇ４Ｆｅ３Ｓｉ８Ｏ２２（ＯＨ）２で表される。また、クロシドライト（青石綿）は、アモサイト（茶石綿）と同様に角閃石系のアスベストであって、例えば、Ｎａ２Ｆｅ２＋ ３Ｆｅ３＋ ２Ｓｉ８Ｏ２２（ＯＨ）２で表される。かかるアモサイトとクロシドライトは、種々のアスベストの中でも無害化が困難なものであるが、本発明者による試験の結果、ここで開示される無害化処理方法を適用することによって好適に無害化できることが確認されている。
アモサイト（茶石綿）は、角閃石系のアスベストであって、例えば、Ｍｇ４Ｆｅ３Ｓｉ８Ｏ２２（ＯＨ）２で表される。また、クロシドライト（青石綿）は、アモサイト（茶石綿）と同様に角閃石系のアスベストであって、例えば、Ｎａ２Ｆｅ２＋ ３Ｆｅ３＋ ２Ｓｉ８Ｏ２２（ＯＨ）２で表される。かかるアモサイトとクロシドライトは、種々のアスベストの中でも無害化が困難なものであるが、本発明者による試験の結果、ここで開示される無害化処理方法を適用することによって好適に無害化できることが確認されている。
ここに開示されるアスベストの無害化処理方法の好ましい他の一態様では、鉱酸が硫酸である。
アスベスト処理剤に含まれる鉱酸としては、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸、ホウ酸、フッ素酸などが挙げられる。これらの中でも、硫酸は、安価であり、かつ、アスベストとの反応性が高いため、特に好適に用いることができる。
アスベスト処理剤に含まれる鉱酸としては、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸、ホウ酸、フッ素酸などが挙げられる。これらの中でも、硫酸は、安価であり、かつ、アスベストとの反応性が高いため、特に好適に用いることができる。
ここに開示されるアスベストの無害化処理方法の好ましい他の一態様では、アスベスト含有物質とアスベスト処理剤とを少なくとも１時間、例えば１時間～２時間ほど接触させる。
本態様のように、アスベスト含有物質とアスベスト処理剤との接触時間を１時間以上確保することによって、アスベスト含有物質とアスベスト処理剤とを適切に反応させ、アスベスト含有物質中のアスベストをさらに好適に無害化することができる。また、接触時間を２時間以下に設定することによって、アスベストを効率良く無害化することができる。
本態様のように、アスベスト含有物質とアスベスト処理剤との接触時間を１時間以上確保することによって、アスベスト含有物質とアスベスト処理剤とを適切に反応させ、アスベスト含有物質中のアスベストをさらに好適に無害化することができる。また、接触時間を２時間以下に設定することによって、アスベストを効率良く無害化することができる。
ここに開示されるアスベストの無害化処理方法の好ましい他の一態様では、アスベスト含有物質とアスベスト処理剤とを接触させる前に、アスベスト処理剤を５０℃以上であって沸点未満の温度域まで加温する。
本態様のように、無害化処理を行う前のアスベスト処理剤を加温することによって、鉱酸とアスベストとの反応性を向上させることができるため、無害化処理に要する時間を短縮することができる。
本態様のように、無害化処理を行う前のアスベスト処理剤を加温することによって、鉱酸とアスベストとの反応性を向上させることができるため、無害化処理に要する時間を短縮することができる。
ここに開示されるアスベストの無害化処理方法の好ましい他の一態様では、アスベスト処理剤と接触させるアスベスト含有物質が粉末状である。
本態様のように、アスベスト含有物質を予め粉末状にすることによって、アスベスト含有物質とアスベスト処理剤との接触面積を大きくし、アスベスト含有物質とアスベスト処理剤とを好適に反応させることができるため、さらに好適にアスベストを無害化することができる。
本態様のように、アスベスト含有物質を予め粉末状にすることによって、アスベスト含有物質とアスベスト処理剤との接触面積を大きくし、アスベスト含有物質とアスベスト処理剤とを好適に反応させることができるため、さらに好適にアスベストを無害化することができる。
また、本発明の他の側面としてアスベスト処理剤が提供される。
かかるアスベスト処理剤は、少なくとも一種のアスベストを含むアスベスト含有物質中のアスベストを無害化処理するためのアスベスト処理剤であって、鉱酸とＮ－メチル－２－ピロリドンとフッ化物とを含む。
上述したように、鉱酸とＮＭＰとフッ化物とを含むアスベスト処理剤を用いることによって、従来のアスベスト処理剤よりも好適にアスベスト含有物質中のアスベストを無害化することができる。
かかるアスベスト処理剤は、少なくとも一種のアスベストを含むアスベスト含有物質中のアスベストを無害化処理するためのアスベスト処理剤であって、鉱酸とＮ－メチル－２－ピロリドンとフッ化物とを含む。
上述したように、鉱酸とＮＭＰとフッ化物とを含むアスベスト処理剤を用いることによって、従来のアスベスト処理剤よりも好適にアスベスト含有物質中のアスベストを無害化することができる。
ここに開示されるアスベスト処理剤の好ましい他の一態様では、鉱酸が硫酸である。
上述したように、硫酸は、安価であり、かつ、アスベストとの反応性が高いため、ここで開示されるアスベスト処理剤の鉱酸として特に好適に用いることができる。
上述したように、硫酸は、安価であり、かつ、アスベストとの反応性が高いため、ここで開示されるアスベスト処理剤の鉱酸として特に好適に用いることができる。
ここに開示されるアスベスト処理剤の好ましい他の一態様では、フッ化物が、アンモニア、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のフッ化物塩、及びフッ化水素酸からなる群から選択される化合物である。
ここで開示されるアスベスト処理剤に含まれ得るフッ化物としては、上述の化合物が挙げられる。これらの化合物を用いることによって、より好適にアスベストを無害化することができる。なお、上述した化合物の中でも、フッ化アンモニウムやフッ化水素アンモニウムなどを特に好ましく用いることができる。
ここで開示されるアスベスト処理剤に含まれ得るフッ化物としては、上述の化合物が挙げられる。これらの化合物を用いることによって、より好適にアスベストを無害化することができる。なお、上述した化合物の中でも、フッ化アンモニウムやフッ化水素アンモニウムなどを特に好ましく用いることができる。
ここに開示されるアスベスト処理剤の好ましい他の一態様では、処理剤全体を１００ｗｔ％としたときのフッ化物の濃度が５ｗｔ％～２５ｗｔ％である。
かかる濃度でフッ化物を添加することによって、アスベストをより好適に無害化することができる。
かかる濃度でフッ化物を添加することによって、アスベストをより好適に無害化することができる。
ここに開示されるアスベスト処理剤の好ましい他の一態様では、処理剤全体を１００ｗｔ％としたときのＮ－メチル－２－ピロリドンの濃度が０．１ｗｔ％～１０ｗｔ％である。
上述したように、ここで開示されるアスベスト処理剤は、ＮＭＰが含まれているため、従来のアスベスト処理剤よりも好適にアスベストを無害化することができる。ここで、アスベスト処理剤に含まれるＮＭＰの濃度は、０．１ｗｔ％～１０ｗｔ％であると好ましく、１ｗｔ％～１０ｗｔ％であるとより好ましく、例えば、２．５ｗｔ％である。
上述したように、ここで開示されるアスベスト処理剤は、ＮＭＰが含まれているため、従来のアスベスト処理剤よりも好適にアスベストを無害化することができる。ここで、アスベスト処理剤に含まれるＮＭＰの濃度は、０．１ｗｔ％～１０ｗｔ％であると好ましく、１ｗｔ％～１０ｗｔ％であるとより好ましく、例えば、２．５ｗｔ％である。
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術知識とに基づいて実施することができる。なお、本明細書において数値範囲を「Ａ～Ｂ」と示す場合、「Ａ以上Ｂ以下」を意味するものとする。
１．アスベスト処理剤
先ず、本実施形態に係るアスベストの無害化処理方法に用いられるアスベスト処理剤について説明する。
先ず、本実施形態に係るアスベストの無害化処理方法に用いられるアスベスト処理剤について説明する。
本実施形態に係るアスベスト処理剤は、鉱酸とＮ－メチル－２－ピロリドンとフッ化物とを含んでいる。詳しくは後述するが、このようなアスベスト処理剤を用いて、アスベストの無害化処理を行うことによって、アスベスト含有物質中のアスベストを好適に無害化することができる。以下、かかるアスベスト処理剤に含まれる各材料について説明する。
（１）鉱酸
上述したように、本実施形態に係るアスベスト処理剤には鉱酸が含まれている。この鉱酸には、アスベストの無害化に従来から用いられ得る鉱酸を特に制限なく使用することができる。かかる鉱酸としては、例えば、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸、ホウ酸、フッ化水素酸などが挙げられる。また、本実施形態に係るアスベスト処理剤は、上述した各種の鉱酸を２種以上含んでいてもよい。なお、上述した種々の鉱酸の中でも、安価であり、かつ、アスベストとの反応性が高いという観点から硫酸を特に好ましく用いることができる。
なお、アスベスト処理剤の全質量を１００ｗｔ％とした場合の鉱酸の濃度は、１ｗｔ％～５０ｗｔ％であると好ましく、１０ｗｔ％～３０ｗｔ％であるとより好ましく、例えば２５ｗｔ％程度（±１ｗｔ％）である。これによって、アスベスト含有物質中のアスベストと鉱酸とを好適に反応させ、当該アスベストを適切に無害化することができる。また、かかる鉱酸を含むアスベスト処理剤のｐＨは、４以下、好ましくは２以下、例えば１以下であるとより好ましい。
上述したように、本実施形態に係るアスベスト処理剤には鉱酸が含まれている。この鉱酸には、アスベストの無害化に従来から用いられ得る鉱酸を特に制限なく使用することができる。かかる鉱酸としては、例えば、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸、ホウ酸、フッ化水素酸などが挙げられる。また、本実施形態に係るアスベスト処理剤は、上述した各種の鉱酸を２種以上含んでいてもよい。なお、上述した種々の鉱酸の中でも、安価であり、かつ、アスベストとの反応性が高いという観点から硫酸を特に好ましく用いることができる。
なお、アスベスト処理剤の全質量を１００ｗｔ％とした場合の鉱酸の濃度は、１ｗｔ％～５０ｗｔ％であると好ましく、１０ｗｔ％～３０ｗｔ％であるとより好ましく、例えば２５ｗｔ％程度（±１ｗｔ％）である。これによって、アスベスト含有物質中のアスベストと鉱酸とを好適に反応させ、当該アスベストを適切に無害化することができる。また、かかる鉱酸を含むアスベスト処理剤のｐＨは、４以下、好ましくは２以下、例えば１以下であるとより好ましい。
（２）Ｎ－メチル－２－ピロリドン
また、本実施形態に係るアスベスト処理剤には、ラクタム構造を含む５員環の構造を持つ有機化合物であるＮ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）が含まれている。詳しくは後述するが、本実施形態に係るアスベスト処理剤は、当該ＮＭＰが含まれているため、上述した鉱酸とアスベストとの反応を進行させ、アスベストを無害化することができる。
なお、アスベスト処理剤の全質量を１００ｗｔ％とした場合のＮＭＰの濃度は、０．１ｗｔ％～１０ｗｔ％であると好ましく、１ｗｔ％～１０ｗｔ％であるとより好ましく、１ｗｔ％～５ｗｔ％であると特に好ましく、例えば２．５ｗｔ％前後（±１ｗｔ％）に設定される。このように適切な量のＮＭＰを含むアスベスト処理剤を用いることによって、アスベストをより好適に無害化することができる。
また、本実施形態に係るアスベスト処理剤には、ラクタム構造を含む５員環の構造を持つ有機化合物であるＮ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）が含まれている。詳しくは後述するが、本実施形態に係るアスベスト処理剤は、当該ＮＭＰが含まれているため、上述した鉱酸とアスベストとの反応を進行させ、アスベストを無害化することができる。
なお、アスベスト処理剤の全質量を１００ｗｔ％とした場合のＮＭＰの濃度は、０．１ｗｔ％～１０ｗｔ％であると好ましく、１ｗｔ％～１０ｗｔ％であるとより好ましく、１ｗｔ％～５ｗｔ％であると特に好ましく、例えば２．５ｗｔ％前後（±１ｗｔ％）に設定される。このように適切な量のＮＭＰを含むアスベスト処理剤を用いることによって、アスベストをより好適に無害化することができる。
（３）フッ化物
そして、本実施形態に係るアスベスト処理剤には、フッ化物が含まれている。かかるフッ化物を含むアスベスト処理剤は、針状結晶構造を有するアスベストの結晶を溶解させることができるため、更に好適にアスベストを無害化することができる。このため、本実施形態に係るアスベスト処理剤は、処理が困難なアモサイトやクロシドライトなどの無害化処理に特に好適に適用することができる。
かかるフッ化物としては、例えば、アンモニア、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のフッ化物塩、及びフッ化水素酸からなる群から選択される化合物が挙げられる。このような化合物を含むアスベスト処理剤を用いることによって、より好適にアスベストを無害化することができる。なお、上述したフッ化物の中でも、フッ化アンモニウムやフッ化水素アンモニウムなどが特に好適な一例として挙げられる。
そして、本実施形態に係るアスベスト処理剤には、フッ化物が含まれている。かかるフッ化物を含むアスベスト処理剤は、針状結晶構造を有するアスベストの結晶を溶解させることができるため、更に好適にアスベストを無害化することができる。このため、本実施形態に係るアスベスト処理剤は、処理が困難なアモサイトやクロシドライトなどの無害化処理に特に好適に適用することができる。
かかるフッ化物としては、例えば、アンモニア、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のフッ化物塩、及びフッ化水素酸からなる群から選択される化合物が挙げられる。このような化合物を含むアスベスト処理剤を用いることによって、より好適にアスベストを無害化することができる。なお、上述したフッ化物の中でも、フッ化アンモニウムやフッ化水素アンモニウムなどが特に好適な一例として挙げられる。
また、アスベスト処理剤の全質量を１００ｗｔ％とした場合のフッ化物の濃度は５ｗｔ％～２５ｗｔ％であると好ましく、１０ｗｔ％～２０ｗｔ％であるとより好ましい。このように、フッ化物を適切に含むアスベスト処理剤を用いることによって、アスベストをより好適に無害化することができる。
（４）その他の含有物
また、本実施形態に係るアスベスト処理剤には、上述した鉱酸やＮＭＰ以外に種々の含有物が含まれていてもよい。かかるアスベスト処理剤に含まれ得る含有物としては、例えば、水、シュウ酸、酒石酸、アンモニア、グリコール酸、または、グリオキシル酸やギ酸などのカルボキシル基などが挙げられる。
また、本実施形態に係るアスベスト処理剤には、上述した鉱酸やＮＭＰ以外に種々の含有物が含まれていてもよい。かかるアスベスト処理剤に含まれ得る含有物としては、例えば、水、シュウ酸、酒石酸、アンモニア、グリコール酸、または、グリオキシル酸やギ酸などのカルボキシル基などが挙げられる。
２．アスベストの無害化処理方法
次に、上述した実施形態に係るアスベスト処理剤を用いた無害化処理方法について説明する。図１は本実施形態に係る無害化処理方法を説明するフロー図である。
次に、上述した実施形態に係るアスベスト処理剤を用いた無害化処理方法について説明する。図１は本実施形態に係る無害化処理方法を説明するフロー図である。
（１）アスベスト準備工程
図１に示すように、本実施形態に係る無害化処理方法では、先ず、処理対象であるアスベスト含有物質を用意するアスベスト準備工程Ｓ１０を実施する。本実施形態に係る無害化処理方法の処理対象であるアスベスト含有物質は、少なくとも一種のアスベストを含んでいれば、特に限定されることなく、種々の材料を適用することができる。かかるアスベスト含有物質としては、例えば、アスベストとセメントと水の混合物を吹き付け施工した吹き付けアスベストや、当該混合物を板状に成形したアスベスト含有スレート板、アスベスト含有保温材などの種々の建築構造材が挙げられる。また、本実施形態に係る無害化処理方法は、これらの建築構造材以外の部材も処理対象とすることができる。
図１に示すように、本実施形態に係る無害化処理方法では、先ず、処理対象であるアスベスト含有物質を用意するアスベスト準備工程Ｓ１０を実施する。本実施形態に係る無害化処理方法の処理対象であるアスベスト含有物質は、少なくとも一種のアスベストを含んでいれば、特に限定されることなく、種々の材料を適用することができる。かかるアスベスト含有物質としては、例えば、アスベストとセメントと水の混合物を吹き付け施工した吹き付けアスベストや、当該混合物を板状に成形したアスベスト含有スレート板、アスベスト含有保温材などの種々の建築構造材が挙げられる。また、本実施形態に係る無害化処理方法は、これらの建築構造材以外の部材も処理対象とすることができる。
上記アスベスト含有物質に含まれるアスベストとしては、クリソタイル（白石綿：Ｍｇ３Ｓｉ２Ｏ５（ＯＨ）４）、アモサイト（茶石綿：（Ｆｅ，Ｍｇ）７Ｓｉ８Ｏ２２（ＯＨ）２）、クロシドライト（青石綿：Ｎａ２Ｆｅ２＋
３Ｆｅ２＋
２Ｓｉ８Ｏ２２（ＯＨ）２）などが挙げられる。また、本実施形態に係るアスベスト処理方法の対象であるアスベスト含有物質は、これらのアスベストを複数種類含んでいてもよい。なお、アモサイトとクロシドライトは、上述したアスベストの中でも無害化が困難であるという特性を有しているが、本実施形態に係る無害化処理方法を適用することによって、好適に無害化できることが本発明者の試験によって確認されている。
また、アスベスト含有物質には、上述したようなアスベスト以外に種々の不純物が含まれていてもよい。かかる不純物としては、例えば、ブルーサイト（ｂｕｒｕｃｉｔｅ：Ｍｇ（ＯＨ）２）、石英（α－ｑｕａｒｔｚ：ＳｉＯ２）、方解石（ｃａｌｃｉｔｅ：ＣａＣＯ３）、磁鉄鉱（ｍａｇｎｅｔｉｔｅ：Ｆｅ３Ｏ４）、シリカ（ＳｉＯ２）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）などが挙げられる。
なお、本実施形態に係る無害化処理方法の処理対象であるアスベスト含有物質は、後述の処理剤接触工程Ｓ４０を実施する前に破砕・粉砕処理が施されていると好ましい。かかる破砕・粉砕処理によって得られた粉末状のアスベスト含有物質を処理対象とすることによって、アスベスト処理剤とアスベスト含有物質との接触面積を大きくし、処理時間の短縮に貢献することができる。
また、このように破砕・粉砕処理が施されたアスベスト含有物質をＸ線回折分析で解析すると、ピークの半値幅が増加することが確認されている。このことから、破砕・粉砕処理が施されたアスベスト含有物質には歪みが生じており、かかる歪みの発生によってアスベスト処理剤とアスベスト含有物質との反応性が更に向上すると解される。
かかるアスベスト含有物質の破砕・粉砕処理には、建材や廃材を破砕・粉砕し得る公知の手段を特に限定することなく用いることができる。例えば、処理対象のアスベスト含有物質のサイズが大きい場合には、ジョークラッシャー、インパクトクラッシャーなどを用いて予め粗粉砕処理を行った後に、ボールミル、振動ミル等を用いた微粉砕処理を行うと好ましい。これによって、粒径が小さな粉末状のアスベスト含有物質を好適に得ることができる。例えば、対象物のほぼ全体が直径数ｍｍ以下（例えば１ｍｍ以下）となるようにアスベスト含有物質を破砕（粉砕）することが好ましい。なお、粉末状のアスベスト含有物質の飛散による周辺環境への悪影響を考慮すると、上述の破砕・粉砕処理は、密閉環境や湿潤環境で実施した方が好ましい。
また、このように破砕・粉砕処理が施されたアスベスト含有物質をＸ線回折分析で解析すると、ピークの半値幅が増加することが確認されている。このことから、破砕・粉砕処理が施されたアスベスト含有物質には歪みが生じており、かかる歪みの発生によってアスベスト処理剤とアスベスト含有物質との反応性が更に向上すると解される。
かかるアスベスト含有物質の破砕・粉砕処理には、建材や廃材を破砕・粉砕し得る公知の手段を特に限定することなく用いることができる。例えば、処理対象のアスベスト含有物質のサイズが大きい場合には、ジョークラッシャー、インパクトクラッシャーなどを用いて予め粗粉砕処理を行った後に、ボールミル、振動ミル等を用いた微粉砕処理を行うと好ましい。これによって、粒径が小さな粉末状のアスベスト含有物質を好適に得ることができる。例えば、対象物のほぼ全体が直径数ｍｍ以下（例えば１ｍｍ以下）となるようにアスベスト含有物質を破砕（粉砕）することが好ましい。なお、粉末状のアスベスト含有物質の飛散による周辺環境への悪影響を考慮すると、上述の破砕・粉砕処理は、密閉環境や湿潤環境で実施した方が好ましい。
（２）処理剤準備工程
次に、本実施形態に係る無害化処理方法では、鉱酸とＮＭＰとフッ化物とを含むアスベスト処理剤を用意する（処理剤準備工程Ｓ２０）。
本工程は、鉱酸とＮＭＰとフッ化物とを含むアスベスト処理剤を用意することができれば、その手段は特に限定されない。例えば、上述した鉱酸とＮＭＰとフッ化物とを混合してアスベスト処理剤を調製してもよいし、予め調製されたアスベスト処理剤を別途用意してもよい。また、後述の濾過工程Ｓ５０で回収された使用済みのアスベスト処理剤（残液）の成分を調整して再利用してもよい。
次に、本実施形態に係る無害化処理方法では、鉱酸とＮＭＰとフッ化物とを含むアスベスト処理剤を用意する（処理剤準備工程Ｓ２０）。
本工程は、鉱酸とＮＭＰとフッ化物とを含むアスベスト処理剤を用意することができれば、その手段は特に限定されない。例えば、上述した鉱酸とＮＭＰとフッ化物とを混合してアスベスト処理剤を調製してもよいし、予め調製されたアスベスト処理剤を別途用意してもよい。また、後述の濾過工程Ｓ５０で回収された使用済みのアスベスト処理剤（残液）の成分を調整して再利用してもよい。
（３）加温工程
また、本実施形態に係る無害化処理方法では、アスベスト含有物質に接触させる前のアスベスト処理剤を加温する加温工程Ｓ３０を実施する。このように、使用前のアスベスト処理剤を予め加温しておくことによって、アスベスト処理剤中の鉱酸の反応性を向上させることができるため、無害化処理に要する時間を短縮することができる。
なお、加温工程Ｓ３０におけるアスベスト処理剤の温度は、５０℃以上に設定すると好ましく、６０℃以上（例えば７０℃）に設定するとより好ましい。一方で、アスベスト処理剤を加温し過ぎると鉱酸の反応性が向上し過ぎて安全上の問題が生じるため、加温工程Ｓ３０を行う場合には、アスベスト処理剤の温度をアスベスト処理剤の沸点未満（例えば、８０℃以下）にする方が好ましい。
なお、本工程においてアスベスト処理剤を加温する手段は、特に限定されず、従来公知の種々の手段を採用することができる。かかる加温手段の一例として、ヒーターやマイクロ波などが挙げられる。
また、本実施形態に係る無害化処理方法では、アスベスト含有物質に接触させる前のアスベスト処理剤を加温する加温工程Ｓ３０を実施する。このように、使用前のアスベスト処理剤を予め加温しておくことによって、アスベスト処理剤中の鉱酸の反応性を向上させることができるため、無害化処理に要する時間を短縮することができる。
なお、加温工程Ｓ３０におけるアスベスト処理剤の温度は、５０℃以上に設定すると好ましく、６０℃以上（例えば７０℃）に設定するとより好ましい。一方で、アスベスト処理剤を加温し過ぎると鉱酸の反応性が向上し過ぎて安全上の問題が生じるため、加温工程Ｓ３０を行う場合には、アスベスト処理剤の温度をアスベスト処理剤の沸点未満（例えば、８０℃以下）にする方が好ましい。
なお、本工程においてアスベスト処理剤を加温する手段は、特に限定されず、従来公知の種々の手段を採用することができる。かかる加温手段の一例として、ヒーターやマイクロ波などが挙げられる。
（４）処理剤接触工程
次に、本実施形態に係る無害化処理方法では、アスベスト含有物質とアスベスト処理剤とを接触させる処理剤接触工程Ｓ４０を実施する。本工程を実施することによって、アスベスト含有物質とアスベスト処理剤とが反応し、アスベスト含有物質中のアスベストが無害化される。
ここで、本実施形態のように、鉱酸とＮＭＰとフッ化物を含むアスベスト処理剤を使用すると、アスベスト含有物質中のアスベストを従来よりも好適に無害化できる。特に限定するものではないが、例えば１０ｗｔ％～３０ｗｔ％の硫酸（Ｈ２ＳＯ４）を鉱酸として含むアスベスト処理剤１００ｍｌに対し、処理対象であるアスベスト量が５ｇ～５０ｇ程度（例えば１０ｇ～３０ｇ）となるようにアスベスト含有物質とアスベスト処理剤との量比を調整すると好ましい。
次に、本実施形態に係る無害化処理方法では、アスベスト含有物質とアスベスト処理剤とを接触させる処理剤接触工程Ｓ４０を実施する。本工程を実施することによって、アスベスト含有物質とアスベスト処理剤とが反応し、アスベスト含有物質中のアスベストが無害化される。
ここで、本実施形態のように、鉱酸とＮＭＰとフッ化物を含むアスベスト処理剤を使用すると、アスベスト含有物質中のアスベストを従来よりも好適に無害化できる。特に限定するものではないが、例えば１０ｗｔ％～３０ｗｔ％の硫酸（Ｈ２ＳＯ４）を鉱酸として含むアスベスト処理剤１００ｍｌに対し、処理対象であるアスベスト量が５ｇ～５０ｇ程度（例えば１０ｇ～３０ｇ）となるようにアスベスト含有物質とアスベスト処理剤との量比を調整すると好ましい。
以下、処理対象であるアスベストをアモサイト（茶石綿）とし、アスベスト処理剤中の鉱酸を硫酸とし、フッ化物をフッ化アンモニウムとした場合の反応を例に挙げて説明する。なお、以下の説明は、処理対象のアスベストや鉱酸やフッ化物の種類を限定する意図はなく、ここで開示される無害化処理方法では、アスベストや鉱酸やフッ化物の種類を必要に応じて適宜変更できる。
アモサイトを含むアスベスト含有物質と、硫酸とフッ化アンモニウムを含むアスベスト処理剤とを接触させて反応させた場合、下記の式（１）に示されるような反応が生じると推測される。
Ｍｇ４Ｆｅ３Ｓｉ８Ｏ２２（ＯＨ）２＋７Ｈ２ＳＯ４→４ＭｇＳＯ４＋３ＦｅＳＯ４＋８ＳｉＯ２＋８Ｈ２Ｏ （１）
しかし、本工程を実施した後のアスベスト含有物質（以下、「処理結果物」という）を本発明者が解析したところ、アモサイトの殆どが無害化されて存在していないにも関わらず、硫酸とフッ化アンモニウムとの混合物とアモサイトとを反応させた際に生じる硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ４）が確認されなかった。そして、かかる処理結果物には、硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ４）の代わりに、カミナイト（ＭｇＳＯ４（Ｍｇ（ＯＨ）２）０．３３（Ｈ２Ｏ）０．３３）が生成されていることが確認された。
このことから、本実施形態に係る無害化処理方法のように、鉱酸とＮＭＰとフッ化物とを含むアスベスト処理剤を使用した場合、鉱酸およびフッ化物を含む混合物とアスベストとの反応促進にＮＭＰが寄与するため、アスベストの無害化反応が更に進行し、アスベストが好適に無害化されるものと推測される。
Ｍｇ４Ｆｅ３Ｓｉ８Ｏ２２（ＯＨ）２＋７Ｈ２ＳＯ４→４ＭｇＳＯ４＋３ＦｅＳＯ４＋８ＳｉＯ２＋８Ｈ２Ｏ （１）
しかし、本工程を実施した後のアスベスト含有物質（以下、「処理結果物」という）を本発明者が解析したところ、アモサイトの殆どが無害化されて存在していないにも関わらず、硫酸とフッ化アンモニウムとの混合物とアモサイトとを反応させた際に生じる硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ４）が確認されなかった。そして、かかる処理結果物には、硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ４）の代わりに、カミナイト（ＭｇＳＯ４（Ｍｇ（ＯＨ）２）０．３３（Ｈ２Ｏ）０．３３）が生成されていることが確認された。
このことから、本実施形態に係る無害化処理方法のように、鉱酸とＮＭＰとフッ化物とを含むアスベスト処理剤を使用した場合、鉱酸およびフッ化物を含む混合物とアスベストとの反応促進にＮＭＰが寄与するため、アスベストの無害化反応が更に進行し、アスベストが好適に無害化されるものと推測される。
なお、本工程は、アスベストとアスベスト処理剤とが適切に反応できるように所定の時間継続して実施することが好ましい。具体的には、本実施形態において、アスベスト含有物質とアスベスト処理剤とを接触させる時間は、３０分以上であると好ましく、１時間以上であるとより好ましく、１時間～２時間程度（例えば１．５時間）であると特に好ましい。アスベスト含有物質とアスベスト処理剤との接触時間をこのように設定することによって、アスベストとアスベスト処理剤とを適切に反応させ、迅速かつ好適にアスベストを無害化することができる。
（５）濾過工程
次に、本実施形態では、処理剤接触工程Ｓ４０を実施した後の処理結果物を濾過する濾過工程Ｓ５０を実施する。かかる濾過工程Ｓ５０には、例えば、加圧濾過器（フィルタープレス）などの所定の濾過装置を特に制限なく使用することができる。
なお、上述したように、本実施形態に係る無害化処理方法では、本工程において分離された使用後のアスベスト処理剤（残液）を回収し、当該回収された残液の成分を調整することによってアスベスト処理剤として再利用することができる。これによって、処理コストの低減や環境への負荷軽減などに貢献することができる。
次に、本実施形態では、処理剤接触工程Ｓ４０を実施した後の処理結果物を濾過する濾過工程Ｓ５０を実施する。かかる濾過工程Ｓ５０には、例えば、加圧濾過器（フィルタープレス）などの所定の濾過装置を特に制限なく使用することができる。
なお、上述したように、本実施形態に係る無害化処理方法では、本工程において分離された使用後のアスベスト処理剤（残液）を回収し、当該回収された残液の成分を調整することによってアスベスト処理剤として再利用することができる。これによって、処理コストの低減や環境への負荷軽減などに貢献することができる。
（６）洗浄・中和工程
そして、本実施形態では、濾過工程Ｓ５０後の処理結果物を洗浄し、中和する洗浄・中和工程Ｓ６０を実施する。この洗浄・中和工程Ｓ６０では、例えば、水などの洗浄液に処理結果物を分散させた後に再び濾過を行うという処理を複数回繰り返すと好ましい。
なお、本工程において使用した洗浄液は、環境への負荷を考慮し、凝集剤や中和剤などの添加や沈殿物の除去などを行う廃液工程Ｓ７０を経て廃棄される。
そして、本実施形態では、濾過工程Ｓ５０後の処理結果物を洗浄し、中和する洗浄・中和工程Ｓ６０を実施する。この洗浄・中和工程Ｓ６０では、例えば、水などの洗浄液に処理結果物を分散させた後に再び濾過を行うという処理を複数回繰り返すと好ましい。
なお、本工程において使用した洗浄液は、環境への負荷を考慮し、凝集剤や中和剤などの添加や沈殿物の除去などを行う廃液工程Ｓ７０を経て廃棄される。
（７）乾燥工程
そして、本実施形態に係る無害化処理方法では、上述の洗浄工程Ｓ６０を行った後の処理結果物を乾燥させる乾燥工程Ｓ８０が実施される。これによって得られた処理結果物は、確実にアスベストが無害化されているため、人体や環境に悪影響を与えることなく、埋め立てなどの方法によって安全かつ容易に廃棄することができる。
また、本実施形態に係る無害化処理方法によって生じる処理結果物は、石膏を多量に含んでおり、かつ、アスベストが確実に除去されているため、石膏を含む建築材料として再利用することもできる。換言すると、本実施形態に係る無害化処理方法は、石膏を含む建築材料の製造方法として実施することもできる。
そして、本実施形態に係る無害化処理方法では、上述の洗浄工程Ｓ６０を行った後の処理結果物を乾燥させる乾燥工程Ｓ８０が実施される。これによって得られた処理結果物は、確実にアスベストが無害化されているため、人体や環境に悪影響を与えることなく、埋め立てなどの方法によって安全かつ容易に廃棄することができる。
また、本実施形態に係る無害化処理方法によって生じる処理結果物は、石膏を多量に含んでおり、かつ、アスベストが確実に除去されているため、石膏を含む建築材料として再利用することもできる。換言すると、本実施形態に係る無害化処理方法は、石膏を含む建築材料の製造方法として実施することもできる。
ここでは詳細な説明を省略するが、本発明者は、上述の実施形態に係る無害化処理方法を実施した後に、Ｘ線回折と、位相差顕微鏡と、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）の各々の手法を用い、処理結果物中にアスベスト（例えば、アモサイトやクロシドライト）が存在しているかを確認した結果、何れの手法を用いて確認した場合でも、針状結晶構造を有するアスベストの存在が確認されなかった。
このことから、本実施形態に係る無害化処理方法によれば、鉱酸とＮＭＰとフッ化物とを含むアスベスト処理剤を用いることによって、アスベスト含有物質中のアスベストを迅速かつ確実に無害化し、アスベストによる人体や環境への悪影響の低減に大きく貢献できることが確認された。
このことから、本実施形態に係る無害化処理方法によれば、鉱酸とＮＭＰとフッ化物とを含むアスベスト処理剤を用いることによって、アスベスト含有物質中のアスベストを迅速かつ確実に無害化し、アスベストによる人体や環境への悪影響の低減に大きく貢献できることが確認された。
２．他の実施形態
以上、本発明の一実施形態に係るアスベストの無害化処理方法について説明した。しかし、ここで開示されるアスベストの無害化処理方法は、上記した実施形態に限定されず、種々の変更を行うことができる。
以上、本発明の一実施形態に係るアスベストの無害化処理方法について説明した。しかし、ここで開示されるアスベストの無害化処理方法は、上記した実施形態に限定されず、種々の変更を行うことができる。
例えば、図１に示すように、上記した実施形態に係る無害化処理方法では、アスベスト処理剤を予め加温する加温工程Ｓ３０を実施しているが、かかる加温工程Ｓ３０は、必ずしも行われなくてもよい。具体的には、常温のアスベスト処理剤を用いた場合でも、アスベスト含有物質中のアスベストを適切に無害化することができる。但し、鉱酸の反応性が指数関数的に向上するため、上述した実施形態のようにアスベスト処理剤を予め加温した方が好ましい。また、上述した実施形態のように、加温工程と処理剤接触工程とを別途設ける必要もなく、例えば、処理剤接触工程を実施している間にアスベスト処理剤を加温してもよい。
また、上記した実施形態では、処理剤接触工程Ｓ４０を実施した後に、濾過工程Ｓ５０、洗浄工程Ｓ６０、廃液工程Ｓ７０、乾燥工程Ｓ８０を実施している。
しかし、ここで開示される無害化処理方法は、アスベスト含有物質を用意する工程（アスベスト準備工程）と、鉱酸とＮＭＰとフッ化物とを含むアスベスト処理剤を用意する工程（処理剤準備工程）と、当該アスベスト処理剤をアスベスト含有物質と接触させる工程（処理剤接触工程）とを包含していればよく、これらを除く工程については、処理設備や処理環境に応じて適宜変更することができる。
しかし、ここで開示される無害化処理方法は、アスベスト含有物質を用意する工程（アスベスト準備工程）と、鉱酸とＮＭＰとフッ化物とを含むアスベスト処理剤を用意する工程（処理剤準備工程）と、当該アスベスト処理剤をアスベスト含有物質と接触させる工程（処理剤接触工程）とを包含していればよく、これらを除く工程については、処理設備や処理環境に応じて適宜変更することができる。
［試験例］
以下、本発明に関するいくつかの試験例を説明する。なお、以下の試験例は、本発明を限定することを意図したものではない。
以下、本発明に関するいくつかの試験例を説明する。なお、以下の試験例は、本発明を限定することを意図したものではない。
［第１の試験］
本試験においては、鉱酸とＮ－メチル－２－ピロリドンとフッ化物を含むアスベスト処理剤を用いて、アスベスト含有物質中のアスベストの無害化処理を行い、処理結果物の組成を調査した。
本試験においては、鉱酸とＮ－メチル－２－ピロリドンとフッ化物を含むアスベスト処理剤を用いて、アスベスト含有物質中のアスベストの無害化処理を行い、処理結果物の組成を調査した。
１．無害化処理の手順
本試験では、先ず、水を溶媒とし、２５ｗｔ％の硫酸と、２５ｍｇ／ＬのＮＭＰと、１０％フッ化アンモニウムとを含むアスベスト処理剤を調製し、当該アスベスト処理剤を７０℃に加温した。次に、アモサイトを主成分として含む粒径数ｍｍ以下（概ね１ｍｍ以下）に調整させた粉末状のアスベスト含有物質（以下、「アモサイト標準試料」と称する）を用意し、当該アモサイト標準試料とアスベスト処理剤とを混合し、撹拌しながら２時間保持した。その後、混合液に対して遠心分離を行い、沈殿した固形の処理結果物（残渣物）を採集し、当該処理結果物を水で洗浄した後に乾燥させた。
本試験では、先ず、水を溶媒とし、２５ｗｔ％の硫酸と、２５ｍｇ／ＬのＮＭＰと、１０％フッ化アンモニウムとを含むアスベスト処理剤を調製し、当該アスベスト処理剤を７０℃に加温した。次に、アモサイトを主成分として含む粒径数ｍｍ以下（概ね１ｍｍ以下）に調整させた粉末状のアスベスト含有物質（以下、「アモサイト標準試料」と称する）を用意し、当該アモサイト標準試料とアスベスト処理剤とを混合し、撹拌しながら２時間保持した。その後、混合液に対して遠心分離を行い、沈殿した固形の処理結果物（残渣物）を採集し、当該処理結果物を水で洗浄した後に乾燥させた。
２．評価試験
本試験では、上述の無害化処理を行った結果得られた処理結果物の組成を、以下の評価試験によって調査した。
本試験では、上述の無害化処理を行った結果得られた処理結果物の組成を、以下の評価試験によって調査した。
本評価試験では、無害化処理前のアモサイト標準試料と、無害化処理後の処理結果物とに対してX線回折分析を実施し、各々に含まれている化合物を分析した。このX線回折分析においては、リガク社製のＸ線回折装置（Ｕｌｔｉｍａ ＩＸ型）を使用し、Ｃｕ－Ｋα線を生じさせる銅対陰極管球をＸ線源として用いた。そして、管電圧を４０ｋＶ、管電流を４０ｍＡに設定してX線回折分析を行い、観察されたＸ線回折ピークをＸ線回折データベースソフト（ＩＣＣＤ：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ ｄａｔｅ）を用いて同定した。第１の試験で用いたアモサイト標準試料のＸ線回折分析結果を図２に示し、第１の試験における無害化処理後の処理結果物のX線回折分析結果を図３に示す。なお、本明細書で示すＸ線回折分析の結果は、回折強度の弱いピークを正確に確認するために、縦軸を対数目盛りとしている。
図２に示すように、無害化処理前のアモサイト標準試料には、１０．６°、２７．３°、２９．１°にアモサイトに由来する強いピークが確認された（図２中の「Ａ」参照）。
一方、図３に示す無害化処理後の処理結果物のＸ線回折分析の結果においては、上述したようなアモサイトに由来するピークが消失するという驚くべき結果が得られた。このことから、硫酸（鉱酸）とＮＭＰとフッ化物とを含むアスベスト処理剤を用いることによって、無害化が困難なアモサイトであっても好適に無害化できることが確認された。
そして、無害化処理後の処理結果物では、ＭｇＨ２（ＳＯ４）２Ｈ２Ｏに由来するピーク（図３中の「Ｍ」参照）と、ＳｉＯ２に由来するピーク（図３中の「Ｓ」参照）が確認された。一般に、硫酸とフッ化アンモニウムとの混合物をアモサイトと反応させた場合、処理結果物に硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ４）が含まれると推測される。
しかし、本試験例では、無害化処理後の処理結果物に、硫酸マグネシウムが含まれていなかった（硫酸マグネシウムに由来する２４．６°、２５．２°、３３．４°、３６．７°のピークが確認されなかった）。このことから、鉱酸とフッ化物との混合物とアスベストとをＮＭＰの存在下で反応させると、アスベストの無害化反応が更に進行すると推測できる。
一方、図３に示す無害化処理後の処理結果物のＸ線回折分析の結果においては、上述したようなアモサイトに由来するピークが消失するという驚くべき結果が得られた。このことから、硫酸（鉱酸）とＮＭＰとフッ化物とを含むアスベスト処理剤を用いることによって、無害化が困難なアモサイトであっても好適に無害化できることが確認された。
そして、無害化処理後の処理結果物では、ＭｇＨ２（ＳＯ４）２Ｈ２Ｏに由来するピーク（図３中の「Ｍ」参照）と、ＳｉＯ２に由来するピーク（図３中の「Ｓ」参照）が確認された。一般に、硫酸とフッ化アンモニウムとの混合物をアモサイトと反応させた場合、処理結果物に硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ４）が含まれると推測される。
しかし、本試験例では、無害化処理後の処理結果物に、硫酸マグネシウムが含まれていなかった（硫酸マグネシウムに由来する２４．６°、２５．２°、３３．４°、３６．７°のピークが確認されなかった）。このことから、鉱酸とフッ化物との混合物とアスベストとをＮＭＰの存在下で反応させると、アスベストの無害化反応が更に進行すると推測できる。
［第２の試験］
本試験では、アスベスト処理剤とアスベスト含有物質との接触時間に関する実験を行った。
本試験では、アスベスト処理剤とアスベスト含有物質との接触時間に関する実験を行った。
１．各サンプルの説明
（１）例１
例１では、２５ｗｔ％の硫酸と、２．５ｍｇ／ＬのＮＭＰと、１０％フッ化アンモニウムを含むアスベスト処理剤を使用し、アスベスト含有物質（アモサイト標準試料）に含まれるアモサイトの無害化を行った。ここでは、アスベスト処理剤とアスベスト含有物質との接触時間（混合後の保持時間）を１０分に設定した。なお、その他の処理手順は、上述した第１の試験と同条件に設定した。
（１）例１
例１では、２５ｗｔ％の硫酸と、２．５ｍｇ／ＬのＮＭＰと、１０％フッ化アンモニウムを含むアスベスト処理剤を使用し、アスベスト含有物質（アモサイト標準試料）に含まれるアモサイトの無害化を行った。ここでは、アスベスト処理剤とアスベスト含有物質との接触時間（混合後の保持時間）を１０分に設定した。なお、その他の処理手順は、上述した第１の試験と同条件に設定した。
（２）例２
例２では、アスベスト処理剤とアモサイト標準試料との接触時間を３０分に変更した点を除いて、例１と同じ条件でアモサイト標準試料中のアモサイトの無害化処理を行った。
例２では、アスベスト処理剤とアモサイト標準試料との接触時間を３０分に変更した点を除いて、例１と同じ条件でアモサイト標準試料中のアモサイトの無害化処理を行った。
（３）例３
例３では、アスベスト処理剤とアモサイト標準試料との接触時間を１時間に変更した点を除いて、例１と同じ条件でアモサイト標準試料中のアモサイトの無害化処理を行った。
例３では、アスベスト処理剤とアモサイト標準試料との接触時間を１時間に変更した点を除いて、例１と同じ条件でアモサイト標準試料中のアモサイトの無害化処理を行った。
（４）例４
例４では、アスベスト処理剤とアモサイト標準試料との接触時間を２時間に変更した点を除いて、例１と同じ条件でアモサイト標準試料中のアモサイトの無害化処理を行った。
例４では、アスベスト処理剤とアモサイト標準試料との接触時間を２時間に変更した点を除いて、例１と同じ条件でアモサイト標準試料中のアモサイトの無害化処理を行った。
（５）例５
例５では、アスベスト処理剤とアモサイト標準試料との接触時間を４時間に変更した点を除いて、例１と同じ条件でアモサイト標準試料中のアモサイトの無害化処理を行った。
例５では、アスベスト処理剤とアモサイト標準試料との接触時間を４時間に変更した点を除いて、例１と同じ条件でアモサイト標準試料中のアモサイトの無害化処理を行った。
２．評価試験
本試験では、例１～例５の無害化処理後の処理結果物に対してＸ線回折分析を実施した。なお、Ｘ線回折分析の条件は、上述の第１の試験と同じ条件に設定した。
図４は無害化処理前のアモサイト標準試料のＸ線回折分析の結果である。また、図５～図９は、例１～例５の各例の無害化処理後の処理結果物のＸ線回折分析の結果である。
本試験では、例１～例５の無害化処理後の処理結果物に対してＸ線回折分析を実施した。なお、Ｘ線回折分析の条件は、上述の第１の試験と同じ条件に設定した。
図４は無害化処理前のアモサイト標準試料のＸ線回折分析の結果である。また、図５～図９は、例１～例５の各例の無害化処理後の処理結果物のＸ線回折分析の結果である。
先ず、図４に示すように、無害化処理前のアモサイト標準試料にＸ線回折分析を行った結果、本試験で使用したアモサイト標準試料には、アモサイト（図４中の「Ａ」参照）の他に、ＣａＣＯ３（図中の「Ｃａ」参照）が不純物として含まれていることが確認された。
そして、図５～図９に示すように、硫酸とＮＭＰとフッ化物とを含むアスベスト処理剤で無害化処理を行った例１～例５では、何れにおいても、上記無害化処理前のアモサイト標準試料と比べてアモサイトに由来するピークの強度が低減すると共に、ＭｇＨ２（ＳＯ４）２Ｈ２Ｏが生成されていることが確認された（図５～図９中の「Ｍ２」参照）。
また、図５～図９に示すように、例１～例５では、上述したＭｇＨ２（ＳＯ４）２Ｈ２Ｏ以外に、ＣａＳＯ４（図中の「Ｃａ１」参照）、ＣａＳＯ４（Ｈ２Ｏ）２（図中の「Ｃａ２」参照）、ＣａＳｉ３Ｏ９（図中の「Ｃａ４」参照）、ＳｉＯ２（図中の「Ｓ」参照）などが確認された。
また、図５～図９に示すように、例１～例５では、上述したＭｇＨ２（ＳＯ４）２Ｈ２Ｏ以外に、ＣａＳＯ４（図中の「Ｃａ１」参照）、ＣａＳＯ４（Ｈ２Ｏ）２（図中の「Ｃａ２」参照）、ＣａＳｉ３Ｏ９（図中の「Ｃａ４」参照）、ＳｉＯ２（図中の「Ｓ」参照）などが確認された。
また、アスベスト処理剤とアモサイト標準試料との接触時間が異なる例１～例５を比較すると、当該接触時間が長くなるに従ってアモサイトに由来するピーク（例えば、１０．６°、２７．３°、２９．１°のピーク）の強度が低減することが確認された。そして、接触時間を２時間以上に設定した例４および例５では、アモサイトに由来するピークがほぼ消失していた。このことから、鉱酸とＮＭＰとフッ化物を含むアスベスト処理剤を使用する場合には、アスベスト処理剤とアスベスト含有物質との接触時間を２時間以上に設定することによって、アモサイトを確実に無害化できることが確認できた。
次に、本試験では、使用後のアスベスト処理剤に含まれる化合物の特定を行った。具体的には、例４で使用したアスベスト処理剤をフィルター（目開き：５μｍ）で吸引濾過して得られた液体を乾燥させ、乾燥後の固形分（アスベスト処理剤の残渣）に対してＸ線回折分析を実施した。なお、Ｘ線回折分析の条件は、上述の第１の試験と同条件に設定した。かかるアスベスト処理剤の残渣のＸ線回折分析の結果を図１０に示す。
図１０に示すように、使用後のアスベスト処理剤には、ＭｇＨ２（ＳＯ４）２Ｈ２Ｏと、硫酸カルシウム（ＣａＳＯ４）と、その水和物（（ＣａＳＯ４（Ｈ２Ｏ）２）が含まれていることが確認された。また、使用後のアスベスト処理剤においても、アスベスト（アモサイト）は確認されなかった。
［第３の試験］
本試験においては、処理対象として、クロシドライトを主成分として含むアスベスト含有物質を用いた場合の無害化処理の結果を調べた。
本試験においては、処理対象として、クロシドライトを主成分として含むアスベスト含有物質を用いた場合の無害化処理の結果を調べた。
１．無害化処理の手順
本試験では、先ず、２５ｗｔ％の硫酸と、２５ｍｇ／ＬのＮＭＰと、２０％フッ化アンモニウムとを含むアスベスト処理剤を調製し、当該アスベスト処理剤を７０℃に加温した。次に、クロシドライトを主成分として含む粒径数ｍｍ以下（概ね１ｍｍ以下）の粉末状のアスベスト含有物質（以下、「クロシドライト標準試料」と称する）を用意し、当該クロシドライト標準試料とアスベスト処理剤とを混合し、撹拌しながら２時間保持した。その後、混合液に対して遠心分離を行い、沈殿した固形の処理結果物（残渣物）を採集し、当該処理結果物を水で洗浄した後に乾燥させた。
本試験では、先ず、２５ｗｔ％の硫酸と、２５ｍｇ／ＬのＮＭＰと、２０％フッ化アンモニウムとを含むアスベスト処理剤を調製し、当該アスベスト処理剤を７０℃に加温した。次に、クロシドライトを主成分として含む粒径数ｍｍ以下（概ね１ｍｍ以下）の粉末状のアスベスト含有物質（以下、「クロシドライト標準試料」と称する）を用意し、当該クロシドライト標準試料とアスベスト処理剤とを混合し、撹拌しながら２時間保持した。その後、混合液に対して遠心分離を行い、沈殿した固形の処理結果物（残渣物）を採集し、当該処理結果物を水で洗浄した後に乾燥させた。
２．評価試験
本試験では、無害化処理前のクロシドライト標準試料と、無害化処理後の処理結果物とに対してX線回折分析を実施し、各々に含まれている化合物を分析した。なお、Ｘ線回折分析の条件は、上述の第１の試験と同じ条件に設定した。第３の試験で用いたクロシドライト標準試料のＸ線回折分析結果を図１１に示し、第３の試験における無害化処理後の処理結果物のX線回折分析結果を図１２に示す。
本試験では、無害化処理前のクロシドライト標準試料と、無害化処理後の処理結果物とに対してX線回折分析を実施し、各々に含まれている化合物を分析した。なお、Ｘ線回折分析の条件は、上述の第１の試験と同じ条件に設定した。第３の試験で用いたクロシドライト標準試料のＸ線回折分析結果を図１１に示し、第３の試験における無害化処理後の処理結果物のX線回折分析結果を図１２に示す。
図１１に示すように、無害化処理前のクロシドライト標準試料には、１０．５°、２８．７°、３３．８°にクロシドライトに由来する強いピークが確認された（図１１中の「Ｃ」参照）。
一方、図１２に示す無害化処理後の処理結果物のＸ線回折分析の結果においては、上述したようなクロシドライトに由来するピークが消失していた。そして、無害化処理後の処理結果物では、（ＮＨ４）２ＳｉＦ６（図１２中の「Ｎ」参照）と、（ＮＨ４）２ＮａＦｅＦ６（図１２中の「Ｎ２」参照）と、ＦｅＳＯ３（Ｈ２Ｏ）３（図１２中の「Ｆｅ」参照）とが確認された。このことから、硫酸（鉱酸）とＮＭＰとフッ化物とを含むアスベスト処理剤は、上記したアモサイトだけでなく、クロシドライトも好適に無害化できることが確認された。
一方、図１２に示す無害化処理後の処理結果物のＸ線回折分析の結果においては、上述したようなクロシドライトに由来するピークが消失していた。そして、無害化処理後の処理結果物では、（ＮＨ４）２ＳｉＦ６（図１２中の「Ｎ」参照）と、（ＮＨ４）２ＮａＦｅＦ６（図１２中の「Ｎ２」参照）と、ＦｅＳＯ３（Ｈ２Ｏ）３（図１２中の「Ｆｅ」参照）とが確認された。このことから、硫酸（鉱酸）とＮＭＰとフッ化物とを含むアスベスト処理剤は、上記したアモサイトだけでなく、クロシドライトも好適に無害化できることが確認された。
［第４の試験］
本試験においては、アスベスト処理剤とクロシドライト標準試料との接触時間に関する実験を行った。
本試験においては、アスベスト処理剤とクロシドライト標準試料との接触時間に関する実験を行った。
１．各サンプルの説明
（１）例６
例６では、無害化処理の対象として、クロシドライトを含有するクロシドライト標準試料を用いた点と、フッ化アンモニウムの濃度を２０ｗｔ％にした点とを除き、上述した第２の試験の例１と同じ条件に設定し、クロシドライト標準試料中のクロシドライトの無害化処理を行った。
（１）例６
例６では、無害化処理の対象として、クロシドライトを含有するクロシドライト標準試料を用いた点と、フッ化アンモニウムの濃度を２０ｗｔ％にした点とを除き、上述した第２の試験の例１と同じ条件に設定し、クロシドライト標準試料中のクロシドライトの無害化処理を行った。
（２）例７
例７では、アスベスト処理剤とクロシドライト標準試料との接触時間を３０分に変更した点を除いて、例６と同じ条件でクロシドライト標準試料中のクロシドライトの無害化処理を行った。
例７では、アスベスト処理剤とクロシドライト標準試料との接触時間を３０分に変更した点を除いて、例６と同じ条件でクロシドライト標準試料中のクロシドライトの無害化処理を行った。
（３）例８
例８では、アスベスト処理剤とクロシドライト標準試料との接触時間を１時間に変更した点を除いて、例６と同じ条件でクロシドライト標準試料中のクロシドライトの無害化処理を行った。
例８では、アスベスト処理剤とクロシドライト標準試料との接触時間を１時間に変更した点を除いて、例６と同じ条件でクロシドライト標準試料中のクロシドライトの無害化処理を行った。
（４）例９
例９では、アスベスト処理剤とクロシドライト標準試料との接触時間を２時間に変更した点を除いて、例６と同じ条件でクロシドライト標準試料中のクロシドライトの無害化処理を行った。
例９では、アスベスト処理剤とクロシドライト標準試料との接触時間を２時間に変更した点を除いて、例６と同じ条件でクロシドライト標準試料中のクロシドライトの無害化処理を行った。
（５）例１０
例１０では、アスベスト処理剤とクロシドライト標準試料との接触時間を４時間に変更した点を除いて、例６と同じ条件でクロシドライト標準試料中のクロシドライトの無害化処理を行った。
例１０では、アスベスト処理剤とクロシドライト標準試料との接触時間を４時間に変更した点を除いて、例６と同じ条件でクロシドライト標準試料中のクロシドライトの無害化処理を行った。
２．評価試験
（１）処理結果物の分析
本試験では、上述した第１の試験と同様の手順で、無害化処理後のクロシドライト標準試料（処理結果物）に対してＸ線回折分析を実施した。図１３は第４の試験で使用したクロシドライト標準試料に対するＸ線回折分析の結果であり、図１４～図１８は例６～例１０の各例の無害化処理後の反応結果物のＸ線回折分析の結果である。
（１）処理結果物の分析
本試験では、上述した第１の試験と同様の手順で、無害化処理後のクロシドライト標準試料（処理結果物）に対してＸ線回折分析を実施した。図１３は第４の試験で使用したクロシドライト標準試料に対するＸ線回折分析の結果であり、図１４～図１８は例６～例１０の各例の無害化処理後の反応結果物のＸ線回折分析の結果である。
先ず、図１３に示すように、無害化処理前のクロシドライト標準試料にＸ線回折分析を行った結果、本試験で使用したクロシドライト標準試料には、クロシドライト（図１７中の「Ｃ」参照）の他に、β－ＳｉＯ２（図１３中の「Ｓ」参照）と、Ｃａ（ＣＯ３）（図１３中の「Ｃａ」参照）と、Ｃａ５（ＳｉＯ４）２ＯＨ２（図１３中の「Ｃａ５」参照）とが不純物として含まれていることが確認された。
そして、図１４～図１８に示すように、例６～例１０では、クロシドライトに由来するピーク（１０．５°、２８．７°、３３．８°）の強度が低減していることが確認された。特に処理時間を２時間以上に設定した例９と例１０では、クロシドライトに由来するピークが大きく低減していた。
（２）使用後のアスベスト処理剤の分析
また、本試験では、使用後のアスベスト処理剤に含まれる化合物の特定を行った。上述した第２の試験と同様の条件の下で、アスベスト処理剤を吸引濾過して得られた液体を乾燥させ、乾燥後の固形分（アスベスト処理剤の残渣）に対してＸ線回折分析を実施した。かかるアスベスト処理剤の残渣のＸ線回折分析の結果を図１９に示す。なお、本試験では、例９で使用したアスベスト処理剤に対して分析を行った。
また、本試験では、使用後のアスベスト処理剤に含まれる化合物の特定を行った。上述した第２の試験と同様の条件の下で、アスベスト処理剤を吸引濾過して得られた液体を乾燥させ、乾燥後の固形分（アスベスト処理剤の残渣）に対してＸ線回折分析を実施した。かかるアスベスト処理剤の残渣のＸ線回折分析の結果を図１９に示す。なお、本試験では、例９で使用したアスベスト処理剤に対して分析を行った。
図１９に示すように、例９において使用したアスベスト処理剤には、ＭｇＨ２（ＳＯ４）２Ｈ２Ｏ（図１９中の「Ｍ２」参照）と、（ＮＨ４）２ＳｉＦ６（図１９中の「Ｎ」参照）と、（ＮＨ４）３Ｈ（ＳＯ４）２が含まれていることが確認された。また、ＴＥＭ観察の結果、使用後のアスベスト処理剤中にも、アスベスト（クロシドライト）は確認されなかった。
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
本発明によれば、アスベスト含有物質中のアスベストを従来よりも好適に無害化することができるため、アスベストによる人体や環境への悪影響の防止に大きく貢献することができる。
Claims (11)
- アスベストの無害化処理方法であって、
少なくとも一種のアスベストを含むアスベスト含有物質を用意すること；
鉱酸とＮ－メチル－２－ピロリドンとフッ化物とを含むアスベスト処理剤を用意すること；
前記アスベスト含有物質と前記アスベスト処理剤とを接触させて、前記アスベスト含有物質中のアスベストを無害化すること；
を包含する、アスベストの無害化処理方法。 - 前記アスベスト含有物質がアモサイトとクロシドライトの何れかを少なくとも含む、請求項１に記載のアスベストの無害化処理方法。
- 前記鉱酸が硫酸である、請求項１または請求項２に記載のアスベストの無害化処理方法。
- 前記アスベスト含有物質と前記アスベスト処理剤とを２時間以上接触させる、請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のアスベストの無害化処理方法。
- 前記アスベスト含有物質と前記アスベスト処理剤とを接触させる前に、前記アスベスト処理剤を５０℃以上であって沸点未満の温度域まで加温する、請求項１～請求項４のいずれか一項に記載のアスベストの無害化処理方法。
- 前記アスベスト処理剤と接触させる前記アスベスト含有物質が粉末状である、請求項１～請求項５のいずれか一項に記載のアスベストの無害化処理方法。
- 少なくとも一種のアスベストを含むアスベスト含有物質中の前記アスベストを無害化処理するためのアスベスト処理剤であって、
鉱酸とＮ－メチル－２－ピロリドンとフッ化物とを含む、アスベスト処理剤。 - 前記鉱酸が硫酸である、請求項７に記載のアスベスト処理剤。
- 前記フッ化物が、アンモニア、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のフッ化物塩、及びフッ化水素酸からなる群から選択される化合物である、請求項７または請求項８に記載のアスベスト処理剤。
- 処理剤全体を１００ｗｔ％としたときの前記フッ化物の濃度が５ｗｔ％～２５ｗｔ％である、請求項７～請求項９のいずれか一項に記載のアスベスト処理剤。
- 処理剤全体を１００ｗｔ％としたときの前記Ｎ－メチル－２－ピロリドンの濃度が０．１ｗｔ％～１０ｗｔ％である、請求項７～請求項１０のいずれか一項に記載のアスベスト処理剤。
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