第Ⅰ章石綿含有窯業系建築廃材の熱処理による非石綿化石綿含有窯業系建築廃材には、繊維強化セメント板（スレート波板，スレートボード，けい酸カルシウム板第一種，けい酸カルシウム板第二種，パルプセメント板，スラグせっこう板，パーライト板），押出成形セメント板，窯業系サイディング及び住宅屋根用化粧スレートの廃材があるが、これらの廃材のうち、スレート波板と住宅屋根用化粧スレートの廃材で７割近くを占めると予想される。さらに、スレート波板と住宅屋根用化粧スレートは、 ①ほとんどが屋根及び外壁に使用されており、解体時に分別を行いやすい ②ごく一部を除き、使用している石綿がクリソタイルである ③加熱処理前に行う前処理（粉砕等）が行いやすい ④スレートボード等にも応用ができることから、本調査研究の実験に際しては、スレート波板と住宅屋根用化粧スレートの廃材で実施することにした。また、実験に用いる試料は、製造時期による石綿割合の違いやばく露期間の長さによる影響が考えられるため、それぞれ使用期間（施工後の経過年数）が短いものと長いものの２種類を用意した。熱処理条件は、以下の２水準で実験を行った。 ①熱処理の一般性を考慮して、通常の廃棄物の焼却と同レベルの 850℃とし、時間は 15 分，30 分及び 1 時間の 3 条件とした。この処理条件におけるリサイクルの用途として、フィラー、セメント原料等が考えられる。 ②リサイクルの用途としてポルトランドセメントを想定し、本実験の熱処理条件を 1400℃・15 分とした。この条件とした理由は、ポルトランドセメントの焼成はロータリーキルンを使用しているが、原材料はこのロータリーキルン内の 1400℃以上の雰囲気に 15 分以上は滞留することである。また、一部は温度又は時間を変更して熱処理を行った。１．熱処理による非石綿化実験 1.1 実験試料 (1)住宅屋根用化粧スレート住宅屋根用化粧スレートは、2 年使用品（経過年数短）と 33 年使用品（経過年数長）を用いた。外観を写真Ⅰ.1 に示す。厚さは約 5.5 ㎜である。これらの化学分析値及び石綿量の推定値を表Ⅰ.1 に示す。化学分析は、試料（住宅屋根用化粧スレート､スレート波板）を 4 ㎜以下に粗粉砕し、 1050℃で加熱した後に、蛍光Ｘ線分析（㈱島津製作所製 XRF-1700 型）によって行った。また、含有される石綿はすべてクリソタイルであり、その含有量の推定は、蛍光Ｘ線分析で測定したＭｇＯが、全て廃材に含まれているクリソタイルに由来するものと仮定して求めた。 5 (2)スレート波板 JIS A 5403 に規定される石綿スレートのうち、リブ波 5 年使用品（経過年数短）及び大波 35 年使用品（経過年数長）を用いた。外観を写真Ⅰ.1 に示す。本調査研究のために、施工されている状態から除去したものであり、厚さは、ともに約 6 ㎜である。これらの化学分析値及び石綿量の推定値を表Ⅰ.1 に示す。なお、結果的に 35 年使用品と 5 年使用品の石綿の推定含有量が同程度であったが、品種・メーカー等から異常な値ではないことを確認した。住宅屋根用化粧スレート 2 年使用品住宅屋根用化粧スレート 33 年使用品スレート波板(リブ波)5 年使用品写真Ⅰ.1 スレート波板(大波)35 年使用品試料の試験前の外観 6 表Ⅰ.1 各成分の化学分析値及び石綿量の推定値(質量％) 住住波波 02 33 05 35 CaO SiO2 Al2O Fe2O MgO TiO2 K2O 30.04 45.88 3.67 2.05 3.64 0.25 0.29 27.71 44.89 2.76 3.72 8.91 0.18 0.34 39.36 22.26 4.82 2.22 4.57 0.34 0.17 37.52 23.74 4.23 3.28 5.97 0.21 0.26 住 02:住宅屋根用化粧スレート 2 年使用品住 33:住宅屋根用化粧スレート 33 年使用品波 05:スレート波板 5 年使用品波 35:スレート波板 35 年使用品 igloss：加熱による重量減少 P2O5 0.07 0.06 0.08 0.03 MnO 0.09 0.11 0.08 0.06 Na2O 0.14 0.22 0.06 0.18 SO3 1.09 0.55 0.89 1.53 ig.loss 石綿 15.07 8 14.07 20 26.59 10 25.21 14 (3)実験試料の番号実験試料が多く、条件が複雑なため、表Ⅰ.2 及び表Ⅰ.3 に示す実験番号で表示した。表Ⅰ.2 850℃熱処理品の実験番号試料の種類品種経過年数住宅屋根用 2年化粧スレート 33 年スレート波板表Ⅰ.3 5年 35 年 15 分住 02F-15 住 33F-15 波 05F-15 波 35F-15 熱処理時間 30 分住 02F-30 住 33F-30 波 05F-30 波 35F-30 １時間住 02F-60 住 33F-60 波 05F-60 波 35F-60 1400℃熱処理品の実験番号試料の種類廃材添加率品種経過年数熱処理時間 10％ 30％ 50％住宅屋根用 2年 15 分住 02-10 住 02-30 − 化粧スレート 33 年 15 分住 33-10 住 33-30 − 5 年 15 分波 0510 − 波 0550 スレート波板 35 年 15 分波 35-10 − 波 35-50 ＊住宅屋根化粧スレート 33 年で上記以外の条件は以下のとおりである。 1400℃-30 分の熱処理品：住 1400-30 1450℃-15 分の熱処理品：住 1450-15 ＊第Ⅱ章では、一部を除いてｎ=3 で実験を行っており、上記の最後に枝番をつけた。例：住 02-10-01 1.2 実験方法 (1)850℃熱処理表Ⅰ.1 に示した 4 種類の試料をダイヤモンドブレードソー（三和ダイヤ工販㈱製、 G-ｷﾝﾊﾞﾚｰｶｯﾀｰ 200φx1.5t）で約 20mm 角に切断し、容積 30ml の磁性坩堝（最大内径: 約 40 ㎜、高さ:約 30 ㎜、蓋なし）の側壁に立てかけて置いた。この坩堝を 850℃に調整した電気炉（ネムス㈱製、B-3N-1Z10-17、炉内寸法:200x200x750 ㎜、発熱体:二珪化モリブデン）に３個入れ、温度が 850℃に回復してからの時間を保持時間とした。保持時間は、15 分，30 分及び 1 時間とした。所定の時間保持した後、電気炉から取り出し、デシケータ中で室温まで冷却した後、ビニール袋に入れて密閉した。 7 この加熱処理生成物について、一般的なＸ線回折（㈱島津製作所 XD-610）により分析した。Ｘ線回折の条件は、対陰極 Cu、管電圧 40kv、管電流 30mA、走査速度２°/min、時定数１sec、発散スリット１°、散乱スリット１°、受光スリット 0.3 ㎜とした。 (2)1400℃熱処理（セメント原料としての利用） 1）実験内容 ○石綿含有建築廃材の焼成前原料系に占める添加率は下記 2 水準 ①廃材添加率の上限値は、普通ポルトランドセメントＪＩＳ規格（JIS R 5210）の酸化マグネシウム 5%以下をクリアーできる添加量を想定して、住宅屋根用化粧スレートは 30％とし、スレート波板は添加量を 50％とした。 ②一方、添加率の下限値はセメント化が可能になり、石綿含有窯業系建築廃材の全てが既存のセメント工場に持ち込まれる場合を想定して、最大廃材添加率を次のように算定した。日本のセメント生産量を 6,000 万ﾄﾝ/年とすると、必要な原材料は約 1.4 倍の 8,400 万ﾄﾝ/年である。一方、(社)日本石綿協会が推定している石綿含有窯業系建築廃材量は、最大 170 万ﾄﾝ/年であり、これはセメント原材料の約 2%に相当する。石綿含有窯業系建築廃材の地区の生産・販売の偏りを最大 5 倍とすると、セメント一工場あたりの石綿含有窯業系建築廃材の添加率は 10%以下と推定される。 ○焼成温度は基本的には１水準一般的に、普通ポルトランドセメントの生成には 1400℃以上が必要であるので、熱処理（焼成）温度は 1400℃とした。また、熱処理時間については、普通ポルトランドセメントの生産においては、1400℃以上の雰囲気が 15 分以上あること及び予備実験により 15 分でもセメント焼成管理の一つの目安であるフリーライム量（未反応カルシウム量、f.CaO）が 1％以下となったことから 15 分とした。なお、参考として温度が高い 1450℃15 分、1400℃で時間の長い 30 分の実験も行った。以上を表 Ⅰ.4 にまとめる。表Ⅰ.4 実験水準及び記号住宅屋根用化粧スレート廃材 2 年経過品スレート波板廃材 33 年経過品 5 年経過品 35 年経過品廃材添加率 10％廃材添加率 10％廃材添加率 10％廃材添加率 10％｢住-02-10｣｢波-33-10｣｢住-33-10｣｢波-05-10｣廃材添加率 30％廃材添加率 30％廃材添加率 50％廃材添加率 50％｢住-02-30｣｢波-33-50｣＊１：「｢住-33-30｣｢波-05-50｣」内はサンプル番号を示す＊２：追加サンプルとして 1400℃30 分熱処理及び 1450℃15 分熱処理を実施した 8 2）実験手順＜粉砕、配合＞ ①入手した住宅屋根用化粧スレート及びスレート波板の廃材を粗粉砕機（参照写真 Ⅰ.2）で 20 ㎜以下に粉砕する。 ②つづいて再度同じ粉砕機（Restsch 社製小型ジョークラッシャー型番ＢＢＳ）に２回目の投入をして、4 ㎜以下に粉砕する（参照写真Ⅰ.3）。 ③粉砕した住宅屋根用化粧スレート廃材、スレート波板廃材の蛍光Ｘ線分析により組成把握を行う。また同時に廃材中の酸化マグネシウム量から石綿（クリソタイル）含有率の推定を行う。なお、蛍光Ｘ線分析は事前に(社)セメント協会の蛍光Ｘ線分析用標準試料を用いて検量線を策定したガラスビード法でおこなった（三重県科学技術振興センター工業部の前川主任研究員にご指導頂いた）。 ④また、事前に、添加する原料系（助剤）の炭酸カルシウム、アルミ、鉄、軟珪石（伊豆特粉）を蛍光Ｘ線分析にて組成分析を行い、組成の把握を行う。 ⑤上記廃材組成値、原料（助剤）組成値を基に普通ポルトランドセメント配合のための計算を行う（参照表Ⅰ.5）。使用した普通ポルトランドセメントのＣ／Ｓ､水硬率､珪酸率､鉄率は文献を参考にして平均的なものを用いた。 ⑥表３の配合表に基づき、成分調整をしてディスクボールミル（参照写真Ⅰ.4）にて粉砕、混合を同時に行う。粉砕は市販の普通ポルトランドセメントの焼成前粒度と同じく 90μm 以下になるまで、ふるいで確認しながら行う（参照写真Ⅰ.5）。 ⑦石綿等の繊維類もあるため、均一な固溶反応が起こるように粉砕混合した後に 10% の水道水を加え、造粒機（参照写真Ⅰ.6）にてまるめてペレット化処理をおこない、直径が 4∼8mm 程度の球状物を得る（参照写真Ⅰ.7）。＜焼成＞ ⑧上記ペレットをアルミナルツボに約 30g 程度入れる（アルミナルツボの容量は 50ml） ⑨焼成をする前に余分な水分（直接焼成炉へ入れると爆裂する場合があるため）を飛ばすためにバッチ式電気炉にて 105℃で 2 時間乾燥する。 ⑩乾燥後、バッチ式高温焼成電気炉（参照写真Ⅰ.8）炉の内寸及び奥行きは、200× 250×250mm）に、アルミナルツボ１個を 1000℃∼1100℃で投入して 1400℃になってから 15 分間キープ後、ヒーターを OFF にし、1300℃度に下がった時点で取り出し、室内にて急冷放置する。＜分析＞ ⑪焼成後アルミナルツボに接していたクリンカ（ペレットの焼成物）は除外した。処理分科会にて焼成後のクリンカ（参照写真Ⅰ.9、粉砕した物がセメント）の蛍光Ｘ線分析により生成物の組成の把握を行った（参照表Ⅰ.6）。同時に、一般的な粉末Ｘ線回折(スペクトリス社製 PW3050）で石綿特有のピークがないか（参照図Ⅰ.6､図Ⅰ.8）、また熱分析（マックサイエンス㈱社製 TG-DTA200S）を行い残存クリソタイル特有の結晶水の離脱がないか（参照図Ⅰ.9∼Ⅰ.10）を確認した。 ⑫分析分科会において焼成後のクリンカ中の石綿有無について詳細な分析を行った（結果は第Ⅱ章参照）。 9 ＜実験装置＞＜試写真Ⅰ.2：粗粉砕機：小型ジョークラッシャー（メーカー：Retsch 社型番：ＢＢ２）砕品写真Ⅰ.5：混合微粉砕品（配合済み）型番：T-100） ▽ 写真Ⅰ.6：パン型造粒機（メーカー：アズワン社製写真Ⅰ.3：住宅屋根用化粧スレート粗粉 ▽ 写真Ⅰ.4：混合微粉砕機：振動ディスクミル（メーカー：川崎重工社料＞写真Ⅰ.7：造粒品型ＰＺ−０１） ▽ 写真Ⅰ.8：マッフル焼成炉（バッチ式）（メーカー：中外プロックス社写真Ⅰ.9：焼成品（セメント化） HT12/17） 10 3）配合計算普通ポルトランドセメントの標準的な成分比率であるＣ／Ｓ=3.21、水硬率=2.16、珪酸率=2.60、鉄率=1.65 になるように配合を計算した配合内容及び成分について表 Ⅰ.5 に記した。なお、セメント成分の表示における、ＣはＣａＯ，ＳはＳｉＯ２，ＡはＡｌ２Ｏ３，ＦはＦｅ２Ｏ３の略である。表Ⅰ.5 住宅屋根用化粧スレート廃材の種類廃材添加率サンプル番号配合計算 2 年経過品 10％ 30％スレート波板 33 年経過品 10％ 30％ 5 年経過品 10％ 50％ 35 年経過品 10％ 50％住住住住波波波波 02-10 02-30 33-10 33-30 05-10 05-50 35-10 35-50 1400-30 1450-15 廃材 10.00 32.42 10.05 32.76 10.06 50.04 10.01 50.02 炭酸カルシウム 74.57 63.67 74.61 63.69 72.38 44.28 72.65 45.54 アルミナ 3.01 2.37 3.08 2.61 2.84 1.04 2.90 1.31 酸化鉄 1.98 1.54 1.80 0.94 1.95 1.04 1.84 0.46 軟珪石 10.44 12.78 3.60 12.61 2.68 CaO 67.41 66.37 66.90 64.73 67.34 65.17 67.14 64.28 成分 SiO2 22.51 22.06 22.35 21.58 22.48 21.64 22.41 21.22 計算値 Al2O3 5.39 5.29 5.35 5.17 5.38 5.18 5.36 5.08 (％) Fe2O3 3.27 3.20 3.24 3.13 3.26 3.14 3.25 3.08 MgO 1.05 2.16 1.86 4.68 1.19 3.66 1.40 4.66 C/S 3.21 3.22 3.21 3.21 3.21 3.23 3.21 3.25 2.16 2.16 2.16 2.16 2.16 2.16 2.16 2.16 2.60 2.60 2.60 2.60 2.60 2.60 2.60 2.60 1.65 1.65 1.65 1.65 1.65 1.65 1.65 1.65 配合水硬率成分比 (モル比) C/(S+A+F) 珪酸率 S/(A＋F) 鉄率 A/F 10.46 1.3 熱処理生成物 (1)850℃熱処理 850℃熱処理後の状況を写真Ⅰ.10 に、Ｘ線回折結果を図Ⅰ.1∼Ⅰ.4 に示す。850℃ -15 分∼1 時間の加熱では、住宅用化粧スレート、スレート波板ともクリソタイルの第１強線である 12.1°付近にピークはなく、クリソタイルは認められなかった。 11 住 02F-15 住 02F-30 住 02F-60 住 33F-15 住 33F-30 住 33F-60 波 05F-15 波 05F-30 波 05F-60 波 35F-15 波 35F-30 波 35F-60 写真Ⅰ.10 850℃熱処理品の外観 12 熱処理 15 分熱処理 30 分熱処理 1 時間図Ⅰ.1 住宅屋根用化粧スレート２年経過品の 850℃熱処後のＸ線回折結果 13 熱処理 15 分熱処理 30 分熱処理 1 時間図Ⅰ.2 住宅屋根用化粧スレート 33 年経過品の 850℃熱処後のＸ線回折結果 14 熱処理 15 分熱処理 30 分熱処理 1 時間図Ⅰ.3 スレート波板５年経過品の 850℃熱処後のＸ線回折結果 15 熱処理 15 分熱処理 30 分熱処理 1 時間図Ⅰ.4 スレート波板 35 年経過品の 850℃熱処後のＸ線回折結果 16 (2)1400℃熱処理（セメント原料としての利用） 1）蛍光Ｘ線分析結果焼成後のクリンカの蛍光Ｘ線分析を行い、組成を把握した。表 1.6 に組成を示す。表Ⅰ.6 住宅屋根用化粧スレート廃材の種類廃材添加率サンプル番号成分実測値（％）焼成後のクリンカ組成 2 年経過品 10％ 30％スレート波板 35 年経過品 10％ 30％ 5 年経過品 10％ 50％ 35 年経過品 10％ 50％住住住住波波波波 02-10 02-30 33-10 33-30 05-10 05-50 35-10 35-50 CaO 67.54 63.66 67.94 65.54 68.32 66.64 68.12 65.38 SiO2 23.73 21.61 23.02 22.53 23.25 21.27 23.22 21.22 Al2O3 5.35 5.21 5.37 5.56 5.26 5.88 5.32 5.83 Fe2O3 3.33 3.12 3.33 3.29 3.27 3.16 3.27 3.28 MgO 0.74 1.70 1.66 4.36 1.05 3.51 1.04 4.74 f.CaO 0.2 2.6 0.9 4.0 3.04 3.15 3.16 3.11 3.14 3.35 3.14 3.30 2.08 2.13 2.14 2.09 2.15 2.20 2.14 2.16 珪酸率 2.73 2.59 2.65 2.55 2.72 2.35 2.70 2.33 A/F：鉄率 1.61 1.67 1.61 1.69 1.61 1.86 1.63 1.78 C/S (モル比) C/(S+A+F) 成分比水硬率 S/(A＋F) 普通ポルトランドセメントの標準的な成分比率であるＣ／Ｓ=3.21、水硬率=2.16、珪酸率=2.60、鉄率=1.65 と比較して、ややバラツキがあるもののほぼ狙い通りのセメントクリンカが得られた。 f.CaO（フリーライム：未反応酸化カルシウム）量の測定はセメント協会推奨のエチレングリコール法で行い、その結果も追記した。住宅屋根用化粧スレート廃材において、廃材添加率が高い場合、f.CaO 量が多くなる傾向を示した。これは住宅屋根用化粧スレートに多く含まれる石英（結晶性シリカ成分）がセメント（カルシウムと反応）への反応がおこりにくいため、カルシウムの消費が少なかったためと考えられる。通常、セメントの焼成ではシリカ成分を補う際には反応しやすい軟珪砂が使われることが多く、f.CaO 量は 1％以下に抑えられている。f.CaO 量から考えると廃材添加率は 10％以下に抑えられるべきである。また、ＭｇＯに着目すると、計算どおりＪＩＳ規格値の 5％を超えるものはないが、廃材中のクリソタイル含有量に比例して焼成後のクリンカ中のＭｇＯも多くなっている。 17 2）Ｘ線回折結果焼成後のクリンカ（生成物）のＸ線回折（ＸＲＤ）のパターンを図Ⅰ.5 ∼Ⅰ.8 に示す。 XRD測定条件（共通）ｔａｒｇｅｔ：Cu voltage：40（kV） current：30（mA） Divergence slit：1（deg） Receiving slit：0.2（mm） scan mode：continuous scan speed：2（deg/min） sampling pitch：0.02（deg） preset time：0.5（sec） ○ C3S（エーライト） ● β-C2S（ビーライト）ｾﾒﾝﾄ成分 ▲ C3A（アルミネート相） △ C4AF（フェライト相） ■ f.MgO（フリーマグネシア） □ f.CaO（フリーライム）＜焼成後ＸＲＤ＞住-33-10 化粧ｽﾚｰﾄ瓦経過年数35年品廃材添加率10% □ 住-33-30 化粧ｽﾚｰﾄ瓦経過年数35年品廃材添加率30% □ ■ 住-02-10 化粧ｽﾚｰﾄ瓦経過年数2年品廃材添加率10% □ ●○▲ ▲△ ●○△ ● ●○ ●○ ●○ 20 ●○ 住-02-30 化粧ｽﾚｰﾄ瓦経過年数2年品廃材添加率30% □ ○ ● 30 ■ 40 50 2θangle（°）図Ⅰ.5 住宅屋根用化粧スレートの 1400℃熱処理後のＸ線回折結果住宅屋根用化粧スレートについて図Ⅰ.5 に示す。蛍光Ｘ線分析の結果と同じく、廃材添加率の高いものは結晶性シリカ成分が多いため、反応率が悪く未反応のカルシウム成分が残る。焼成前にクリソタイル量の多いものは焼成後酸化マグネシウムの量が多くなる。上記処理サンプル全てにＣ３ＳやＣ２Ｓ等のセメント成分が生成されていることがわかる。 18 クリソタイル２θ（°）１２．１０Ｉ（％）１００Ｃ4ＡＦ１２．２０４５＜焼成後ＸＲＤ拡大＞ XRD測定条件（共通）ｔａｒｇｅｔ：Cu voltage：40（kV） current：30（mA） Divergence slit：1（deg） Receiving slit：0.2（mm） scan mode：continuous scan speed：2（deg/min） sampling pitch：0.02（deg） preset time：0.5（sec）住-33-10 化粧ｽﾚｰﾄ瓦経過年数35年品廃材添加率10% 住-33-30 化粧ｽﾚｰﾄ瓦経過年数35年品廃材添加率30% 住-02-10 化粧ｽﾚｰﾄ瓦経過年数2年品廃材添加率10% 住-02-30 化粧ｽﾚｰﾄ瓦経過年数2年品廃材添加率30% 10 11 12 13 14 15 2θangle（°）図Ⅰ.6 住宅屋根用化粧スレートの 1400℃熱処理後のＸ線回折結果（クリソタイル第１強線付近）一方、処理後のクリソタイルの有無についてＸ線回折で確認したものが図Ⅰ.6 であり、クリソタイルの第１強線である 12.1 ﾟ付近にはピークは認められず、Ｘ線回折結果からはクリソタイルが無くなっていることが確認できた。 19 XRD測定条件（共通）ｔａｒｇｅｔ：Cu voltage：40（kV） current：30（mA） Divergence slit：1（deg） Receiving slit：0.2（mm） scan mode：continuous scan speed：2（deg/min） sampling pitch：0.02（deg） preset time：0.5（sec） ○ C3S（エーライト） ● β-C2S（ビーライト）ｾﾒﾝﾄ成分 ▲ C3A（アルミネート相） △ C4AF（フェライト相） ■ f.MgO（フリーマグネシア） □ f.CaO（フリーライム）＜焼成後ＸＲＤ＞波-35-10 スレート波板経過年数35年品廃材添加率10% 波-35-50 スレート波板経過年数35年品廃材添加率50% ■ 波-05-10 スレート波板経過年数５年品廃材添加率10% ●○▲ ●○ ●○ ●○ ●○△ 20 ●○ 波-05-50 スレート波板経過年数5年品廃材添加率50% ▲ △ ○ ● 30 ■ 40 50 2θangle（°）図Ⅰ.7 スレート波の 1400℃熱処理後のＸ線回折結果スレート波板の結果を図Ⅰ.7 に示す。スレート波板の成分はセメントに近く、シリカ分は非晶質であるためカルシウムとの反応もスムーズに進み、f.CaO は住宅用化粧スレートに比較すると少ない。焼成前にクリソタイル量の多いものは焼成後酸化マグネシウムの量が多くなり、かついずれの場合もＣ３ＳやＣ２Ｓ等のセメント成分が生成されており、住宅屋根用化粧スレートと同様の結果が得られた。 20 クリソタイル２θ（°）１２．１０Ｉ（％）１００Ｃ4ＡＦ１２．２０４５＜焼成後ＸＲＤ拡大＞ XRD測定条件（共通）ｔａｒｇｅｔ：Cu voltage：40（kV） current：30（mA） Divergence slit：1（deg） Receiving slit：0.2（mm） scan mode：continuous scan speed：2（deg/min） sampling pitch：0.02（deg） preset time：0.5（sec）波-35-10 スレート波板経過年数35年品廃材添加率10% 波-35-50 スレート波板経過年数35年品廃材添加率50% 波-05-10 スレート波板経過年数５年品廃材添加率10% 波-05-50 スレート波板経過年数5年品廃材添加率50% 10 11 12 13 14 15 2θangle（°）図Ⅰ.8 スレート波板の 1400℃熱処理後のＸ線回折結果（クリソタイル第１強線付近）スレート波板のクリソタイルの有無についてのＸ線回折結果が図Ⅰ.8 であり、住宅屋根用化粧スレートと同様、クリソタイルの第１強線である 12.1 ﾟ付近にはピークは認められなかった。 21 3）熱分析結果図Ⅰ.9∼Ⅰ.10 に熱分析の結果を示す。400℃付近に吸熱反応を伴う質量減少が認められるが、クリソタイルが熱分解により脱水する 600∼800℃では質量減少は非常に少ない。従って、熱分析によってもクリソタイルは、明確には認められなかった。 A-1-1 住 0210-1 A-1-1 住 02-10-1 100 4 DTA (uV/mg) TG (%) 99.8 99.6 99.4 99.2 3 2 1 0 99 0 200 400 600 800 Temperature (℃) 0 1000 200 A-2-1 800 1000 800 1000 800 1000 4 DTA (uV/mg) 99.8 TG (%) 1000 住 02-30-1 100 99.6 99.4 99.2 99 3 2 1 0 0 200 400 600 800 Temperature (℃) 1000 0 200 B-1-1 400 600 Temperature (℃) B-1-1 住 33-10-1 住 33-10-1 100 4 DTA (uV/mg) 99.8 TG (%) 800 A-2-1 住 02-30-1 99.6 99.4 99.2 99 3 2 1 0 0 200 400 600 800 Temperature (℃) 1000 0 200 400 600 Temperature (℃) B-2-1 B-2-1 住 33-30-1 住 33-30-1 100 4 99.8 3 DTA (uV/mg) TG (%) 400 600 Temperature (℃) 99.6 99.4 99.2 2 1 0 99 0 200 400 600 Temperature (℃) 800 0 1000 200 400 600 Temperature (℃) 図Ⅰ.9 1400℃熱処理品(住宅屋根用化粧スレート)の熱分析結果 22 波 C-1-1 05-10-1 C-1-1 波 05-10-1 4 100 DTA (uV/mg) TG (%) 99.8 99.6 99.4 99.2 3 2 1 0 99 0 200 400 600 Temperature (℃) 800 0 1000 200 800 1000 800 1000 800 1000 4 DTA (uV/mg) 99.8 TG (%) 1000 波 05-50-1 100 99.6 99.4 99.2 3 2 1 0 99 0 200 400 600 Temperature (℃) 800 0 1000 200 400 600 Temperature (℃) D-1-1 D-1-1 波 3510-1 波 35-10-1 100 4 DTA (uV/mg) 99.8 TG (%) 800 C-2-1 C-2-1 波 0550-1 99.6 99.4 99.2 99 3 2 1 0 0 200 400 600 Temperature (℃) 800 1000 0 D-2-1 波 3550-1 200 400 600 Temperature (℃) D-2-1 波 3550-1 100 5 99.8 4 DTA (uV/mg) TG (%) 400 600 Temperature (℃) 99.6 99.4 3 2 1 99.2 0 99 0 200 400 600 Temperature (℃) 800 0 1000 200 400 600 Temperature (℃) 図Ⅰ.10 1400℃熱処理品(スレート波板)の熱分析結果 23 1.4 熱処理品の原料としての可能性評価 (1)850℃熱処理Ｘ線回折により、850℃熱処理後に石綿が認められないことから、セメント２次製品のフィラーとして使用できる可能性がある。また、組成的にセメント原料として使用することが可能である。 (2)1400℃熱処理（セメント原料としての利用）図Ⅰ.11 に示すように、普通ポルトランドセメント（宇部三菱社製）と今回作成したセメントサンプル（住宅屋根用化粧スレート経過年数 33 年、廃材添加率 10％、1400℃ 15 分焼成品）と比較した。若干フリーライムは多いものの、セメント成分が生成されており、セメントとしての使用の可能性は高いものと判断した。 ○ C3S（エーライト） ● β-C2S（ビーライト）ｾﾒﾝﾄ成分 ▲ C3 A（アルミネート相） △ C4 AF（フェライト相） ■ f.MgO（フリーマグネシア） □ f.CaO（フリーライム） ●○△ ●○▲ ●○△ □ ○ ● ●○△ ▲△ ●○▲ ●○ ●○ ●○ ●○ 20 ○ ● ●○ ●○ ●○ ▲△ 普通ﾎﾟﾙﾄﾗﾝﾄﾞｾﾒﾝﾄ製品 ●○▲ ●○ ●○ ●○ ▲△ ●○ 住-33-10 化粧ｽﾚｰﾄ瓦経過年数35年品廃材添加率10% ●○ 波-35-10 スレート波板経過年数35年品廃材添加率10% XRD測定条件（共通）ｔａｒｇｅｔ：Cu voltage：40（kV） current：30（mA） Divergence slit：1（deg） Receiving slit：0.2（mm） scan mode：continuous scan speed：2（deg/min） sampling pitch：0.02（deg） preset time：0.5（sec） ○ 30 40 50 2θangle（°）図Ⅰ.11 1400 熱処理品と普通ポルトランドセメントのＸ線回折による比較 24 ２．非石綿化技術に関する文献調査石綿含有物の非石綿化、石綿の無害化に関する過去の技術の調査を、特許を中心に行った。国内特許・実用新案については PATOLIS を使用し、外国特許・文献については委員の情報を元にまとめた。また、国内の文献については、(社)日本石綿協会で定期的に行っている文献調査結果を元にした。 2.1 国内特許 (1)検索式下記の検索式によった。（石綿＋クリソタイル＋アスベスト）＊（B09B3/00 注）＋非石綿？＋無害化）注）B09B3/00：個体廃棄物の破壊あるいは個体廃棄物の有用物化もしくは無害化 (2)ヒット数特許：244 件実用新案： 12 件 (3)該当特許および実用新案ヒットした特許および実用新案の内容を確認し、本目的に合致するものとして、27 件（すべて特許）を抽出した（表Ⅰ.7 参照）。これらの特許の抄録を参考として添付する。 2.2 国内文献 (社)日本石綿協会では、石綿に係わる文献を継続的に調査しており、その内容を検討した。その結果、本目的に合致する文献は 4 件であった（表Ⅰ.8 参照）。これらは、いずれも特許出願がされており、抄録は省略した。 2.3 外国特許・文献外国特許・文献として、9 件を調査した（表Ⅰ.9 参照）。本目的に合致するものは特許 1 件だった。この抄録を参考として添付する。 2.4 特許・文献調査まとめ国内外の特許・文献調査の結果、石綿含有製品を熱処理することにより、石綿を石綿以外のものに分解し、無害化させる技術が多く紹介されていた。処理温度は、まちまちで、他の成分を添加することにより分解温度を低下させるものが多く見られた。また、薬剤処理、溶融等の技術も見られた。再利用方法についても、セメントをはじめとする水硬性材料への利用の他、充填材、骨材、陶磁器、セラミック製品、路盤材、透水ブロック、肥料等への利用が見られた。国内の文献では、医学的内容および石綿代替化に関する文献が大半を占めており、非石綿化技術に関するものは非常に少なく、各社とも特許出願に主眼をおいていると思われる。外国特許・文献では、溶融や薬品処理に関するものが多く見られた。日本国内に於ける非石綿化、リサイクルに関する研究は、諸外国と比べ先行しているように思われる。 25 26 再利用方法特願平05- 71787(1993/03/30) 8 特開平06-279091(1994/10/04) 特許第3230887号(2001/09/14) 陶板及びその製造方法石綿セメント製品をバインダ−及び非可塑性原料と組み合わせて平板形状に成形し、施釉して所定の温度で茨城県焼成することにより石綿を無害化処理すると共に高品質アスクの大判陶板並びに小形薄物及び厚物陶板を得る。溶融した後、急冷、 30％以下配合す粉砕る無機質板 1500℃以上で溶融平板形状に成形、施釉陶板 1100∼1250℃焼成 ○ △ ー ○ △ ーー ○ 審査状況注）審査状況欄の記号 ○：登録 △：審査中 ×：拒絶、権利消滅 −：出願中石綿セメント製品バインダ−及び非可塑性原料無機質材の廃材スラリ−の堆積物、スラツジ等も利用無機質材の廃材を特定温度以上の高温で溶融したのち無機質板用材料の製造方急冷して、粉砕することにより、強度及び耐久性を損ね法及びその配合材料を用いることなく、より多量に再利用することができる配合材料松下電工た無機質版を得る。原料スラリ−の堆積物、スラツジ等も利用できる。特願2001-120605 (2001/04/19) 7 特開2002-316848 (2002/10/31) 充填材として利用 400∼1200℃で焼成石綿を含む被処理物質に、Ｓｉ、Ｃａおよび／またはＡｌをＳｉ、Ｃａおよび／石綿の処理方法およびそのエ−アンドエ含む物質を、一定の条件を満たすように添加し混合し、またはＡｌを含む生成物 −マテリアル得られた混合物を400∼1200℃で加熱処理する。物質特願2001-294550(2001/09/26) 特開2003- 94006(2003/04/02) 6 成形または造粒後タイル、骨材等の乾燥建築材料 750∼1100℃焼成例えば炭酸カルシウム等を含む補助成分を添加して、水硬性材料 800∼1300℃の温度で焼成処理Ｃａ／Ｓｉモル比を調整 β−Ｃ２Ｓ 600∼1100℃で焼成湿式分離法で石綿繊維強化セメントを回収し、700℃∼ 板 1000℃焼成 600∼1450℃焼成水硬性粉体組成Ｘ線回折による石物綿のピ−クが不在処理法廃スレート材粉砕廃スレート材粉砕粉末に、粘土質原料、フリット、長石、粉末廃スレ−ト材利用焼成体の珪砂を添加、混合したのち、必要とする水を加え、成形エ−アンドエ粘土質原料、フ製造方法または造粒後乾燥工程を経て焼成工程で焼結反応を行 −マテリアルリット、長石、珪う砂処理方法装置特願平04- 57973(1992/03/16) 5 特開平05-254917(1993/10/05) 特許第3179171号(2001/04/13) コンクリート系廃材、例えば住宅等の建築用コンクリート系外装材や瓦等の廃材粗粉砕処理した石綿スレ−トにカルシウム質粉末及び石綿スレート／又はシリカ質粉末を添加してＣａ／Ｓｉモル比が2.0以石綿スレ−トの非石綿化処上2.8以下となるように調整して、微粉砕処理した後、エ−アンドエカルシウム質粉理方法 −マテリアル末及び／又はシ 600℃以上1100℃以下で焼成、β−Ｃ２Ｓを主体を生リカ質粉末成。特願2002-338598(2002/10/18) 3 特開2004-137139(2004/05/13) コンクリート系廃材、例えば住宅等の建築用コンクリート特願平2001-401557(2001/12/28) 系外装材や瓦等の廃材を主原料とし、例えば炭酸カルコンクリート廃材を利用した三重県，松 4 特開平2003-201156(2003/07/15) シウム等を含む補助成分を添加して、800∼1300℃の水硬性材料の製造方法下電工請(2003/01/22) 温度で焼成処理し、水硬性材料を得る。アスベスト繊維を含む場合もある。石綿強化セメント板を湿式微粉砕し、スラリーとし、湿式分離法で石綿を分離回収し、これを焼成して無害化し、エ−アンドエ石綿強化セメント原料に再利用する。分離した石綿を殆ど含まない残滓 −マテリアル板を原料に再利用した石綿含有量が０∼１重量％以下の繊維強化セメント板を提供する。特願平11- 82849(1999/03/26) 2 特開2000-271561(2000/10/03) 対象、配合物ｱｽﾍﾞｽﾄ含有繊維強化ｾﾒﾝﾄ板の廃棄物からｱｽﾍﾞｽﾄを分離する方法、分離したｱｽﾍﾞｽﾄを無害化する方法、ｱｽﾍﾞｽﾄ無害化物を再利用した繊維強化ｾﾒﾝﾄ板の製造方法および繊維強化ｾﾒﾝﾄ板出願人水硬性粉体組成物要約Ｂ０９Ｂ３／００：個体廃棄物の破壊あるいは個体廃棄物の有用物化もしくは無害化石綿セメント製品の加熱処理品で、Ｘ線回折による石綿のピ−クが不在であるようにして、石綿セメント製品廃エ−アンドエ石綿セメント製品棄物を廃棄処理することなしに石綿を無害化し、更に、 −マテリアル再利用可能な水硬性粉体組成物を得る。タイトルＫＷ：（石綿＋クリソタイル＋アスベスト）＊（Ｂ０９Ｂ３／００＋非石綿？＋無害化）特願平04- 96552(1992/04/16) 1 特開平05-293457(1993/11/09) 特許第3198148号(2001/06/08) 番号表Ⅰ.7 石綿処理関連国内特許 27 出願人 700℃以上で焼成 700℃以上で焼成 700℃∼1500℃で焼成 700℃以上で焼成 700℃以上で焼成アスベスト含有建材廃棄物健康に有害といわれるアスベスト含有建材と下水汚泥アスベスト含有建アイジー技術と下水汚泥焼却灰を用いた焼却灰とから、アスベストを不在化して再利用したリサイ材研究所透水ブロッククル率の高い透水ブロックを提供する。下水汚泥焼却灰アスベスト含有建材廃棄物有害なアスベスト含有建材と下水汚泥焼却灰とから、アアスベスト含有建アイジー技術と下水汚泥焼却灰を用いたスベストを無害化して再利用した透水ブロックを提供す材研究所透水ブロックる。下水汚泥焼却灰アスベストを含有する建材廃棄物と下水汚泥焼却灰等アスベスト含有建の無機系廃棄物とを粉砕して混合した後、特定の温度材廃棄物アスベスト含有建材廃棄物アイジー技術範囲内で反応させて焼結させることにより、有害な建材下水汚泥焼却灰の無害化反応焼結体研究所廃棄物を有効に再利用し、有害なアスベストを含有しな等の無機系廃棄い反応焼結体を得る。物アスベストを含む無機系建材を特定温度で反応、焼却さアイジー技術アスベスト含有無せることにより、アスベストを無害化すると共に建材に含研究所㈱機系建材まれるケイ素を肥料として有効にリサイクルする。アスベストを含有する無機系建材の廃棄物を特定温度以上で反応、焼成してアスベストを無害化してなることにアイジー技術アスベスト含有無より、健康に有害なアスベストを無害化し、かつ廃棄物研究所機系建材を有効に再利用できるようにするリサイクル肥料けい酸質の肥料セメント叉はけい酸カルシウムとアスベストとから主に構成したクリソタイル等の無機系建材の廃棄物を溶融したリサイクル肥料及び土壌改アイジー技術無機系建材の廃後、水に入れて急冷し、固形物をポツトミル等で粉砕す良材研究所棄物る。廃棄物を有効利用し且つ有害なアスベストを不在化して、容易にけい酸質肥料を得る。特願2000-363734 (2000/11/29) 特開2002-167888 (2002/06/11) 特願2000-360210 (2000/11/27) 特開2002-167262 (2002/06/11) 特願2000-178059 (2000/06/14) 15 特願2001-353479 (2001/12/25) 特願2000-335071 (2000/11/01) 特開2002-145684 (2002/05/22) 13 特願2000-266929 (2000/09/04) 17 特開2002-68869 (2002/03/08) 特願2001-243342 (2001/08/10) 18 特開2003-55072 (2003/02/26) 16 14 600℃以上で焼成アスベスト含有建材廃棄物アスベスト含有建材廃棄物と下水汚泥焼却灰を溶融バアスベスト含有建アイジー技術と下水汚泥焼却灰とを用いインダとし、成型バインダ、骨材等を混合し、焼成した多材廃棄物研究所た多孔質セラミック孔質セラミックを提供する。下水汚泥焼却灰特願2000-371389(2000/12/06) 特開2002-173358(2002/06/21) ーーー注）審査状況欄の記号 ○：登録 △：審査中 ×：拒絶、権利消滅 −：出願中溶融した後、急冷、粉砕肥料、土壌改良材 △ 1500℃以下程度で溶融ケイ素を利用したケイ酸質肥料ケイ素を利用したケイ酸質肥料アスベストを含まない反応焼結材ーー下水汚泥焼却灰と骨材と成形ﾊﾞｲﾝﾀﾞからなる透水ﾌﾞﾛｯｸ骨材と溶融ﾊﾞｲﾝﾀﾞと成形ﾊﾞｲﾝﾀﾞを用いた透水ﾌﾞﾛｯｸー × △ × 審査状況透水ブロック高い強度で耐候 1100∼1350℃で焼性に優れることか成らレンガ・タイル、建材や舗装材等 12 陶磁器質焼結体で、発泡体製品。 1000∼1200℃で焼水処理剤や建築成土木用セラミック製品 SiO2、CaO、MgO を配合し、低融化材、粘土等の可塑材を混合アスベスト含有物に、SiO2、CaO、MgO、特定の低融化オオタケセラ剤及び可とう材を配合し、成形後加熱することにより、透ム輝石を主とした結晶を生成。再利用方法造粒人工軽量骨材 1100∼1170℃焼成処理法セラミックス焼結体処理方法装置特願平05-151054 (1993/05/27) 特開平06-340470 (1994/12/13) 特許第2124063号 (1996/03/27) 本権利消滅日(1999/03/27) 石綿セメント製品粘土質原料、非可塑性原料対象、配合物 11 石綿セメント製品を粘土質原料及び／または非可塑性原料と組み合わせて造粒し、所定の温度範囲で焼成し茨城県て石綿を無害化処理すると同時に高品質の人工軽量骨アスク材を得る要約環境に対する有害物として規制されている石綿を含む石綿重量比40% 石綿原料焼結体とその製造産業廃棄物を無害化することを可能とし、さらに、そのアドセラミック以上を含む産業方法産業廃棄物から価値ある工業製品である焼結体を製造ス研究所廃棄物することも可能とする。人工軽量骨材の製造方法タイトル特願平07-265893 (1995/10/13) 10 特開平09-110514 (1997/04/28) 請(2002/09/27) 拒絶査定（2002/12/24） 9 特開平06-279143(1994/10/04) 特願平05- 70486(1993/03/29) 番号 28 出願人 27 △ ケイ酸質肥料としてだけでなく、混合石灰肥料として可溶性苦土も保証できるロータリー 1450℃以上で溶融キルンアスベストの溶融処理法アスベストの溶融処理法湿潤粘稠材用混和材ー ○ ○ 注）審査状況欄の記号 ○：登録 △：審査中 ×：拒絶、権利消滅 −：出願中 900∼1050℃の温度で焼成した後粒度調整炭素系可水処理汚泥の脱燃物質の低コスト溶融水ケ−キと混合高温炉床アスベストに水処理汚泥の脱水ケ−キを混合して成形処理し，炭素系可燃物質で形成した高温炉床に供給し大阪瓦斯て加熱溶融することにより，アスベストの溶融処理経費を大幅に節減し，二次公害を防止する方法。石綿又は石綿含有蛇紋岩水処理汚泥を塩基度調整剤兼バ高温炉床融点を降下インダーとして混合天然アスベストに対しSiO2よりもCaOの含有量が多い水処理汚泥を塩基度調整剤兼バインダーとして混合し成形処理したものを高温炉床にて加熱溶融することによ大阪瓦斯り、混合物の塩基度を下げ，融点を降下させ、安全かつ低コストに溶融処理する。 ○ △ × × × 審査状況再利用方法酸化雰囲気中で温窯業製品への再度800℃以上で焼利用成 700℃以上で焼成処理法アスベスト廃棄物を主材料としてCaF2源を加え、CaF2の路盤充填材、コンアスベスト廃棄物の溶融処特定割合で溶解物を溶解、凝固させてガラス質とするこ日鉄溶接工アスベスト廃棄物電気抵抗溶融及び出湯処理クリート用バラス理方法 CaF2源加熱炉を容易化ト、人造大理石用とにより、アスベスト廃棄物の前処理を簡略化し、溶解業種石及び出湯処理を容易にする。ロータリーキルン内で、石綿廃材をセメント原料と共にセメント製造方法及びその小野田セメン石綿廃材処理することにより、石綿廃材を無害化して有効利用す装置トセメント原料る。廃アスベスト材に所定の組成となるように少なくとも酸廃アスベスト材の処理法及神奈川県化アルミニウムを混合し、1220℃以上の温度で焼成すび廃アスベスト材を用いた柴田ハリオる廃アスベスト材の処理法と、それを用いた窯業製品の窯業製品の製造方法硝子製造方法。処理方法装置アーク加熱叉は熱低コスト溶融プラズマによる溶融組成をMgO･ αCaO･5SiO2･廃アスベスト材 5/3Al2O3に近似調窯業製品酸化アルミニウム整 1220℃以上で焼成廃アスベスト材アルミニウム精練時の副生精練灰廃棄物とアルミニウムドロスを混合、攪拌した被処理物をアーク加熱や熱プラズマにて溶融し、冷却固化させる大紀アルミニ廃棄物とアルミニことにより、少ない電気エネルギーで廃棄物を溶融可能ウム工業ウムドロスとし、経済性、実用性を高める。石綿又は石綿含有蛇紋岩石綿又は石綿含有蛇紋岩を900∼1050℃の温度で焼成特願平2003-176719(2003/06/20) を原料とする湿潤粘稠材用した後粒度調整を行って得たことを特徴とする湿潤粘稠ノザワ特開平2004-75526(2004/03/11) 混和材材用混和材。特許第3085958号(2000/07/07) 26 特開平03- 30885(1991/02/08) 特願平01-164338(1989/06/27) 特願平01-197302 (1989/07/28) 25 特開平03-60789 (1991/03/15) 特許第3085959号 (2000/07/07) 特許第3120308号 (2000/10/20) 24 特開平06-170352 (1994/06/21) 特願平04-328290 (1992/12/08) 請(2002/02/05) 23 特開平09-86982 (1997/03/31) 特願平07-250257 (1995/09/28) 拒絶査定(1996/08/20) 22 特開平05-138147 (1993/06/01) 特願平03-296067 (1991/11/12) 未審査請求(2001/11/20) 21 特開平08-84969 (1996/04/02) 特願平06-222106 (1994/09/16) 拒絶査定(1997/09/09) 廃棄物の処理方法廃アスベスト材を粗砕または粗断したものに、アルミニ廃アスベスト材の処理法お神奈川県ウム精練時の副生精練灰を添加して所定組成の混合よび廃アスベスト材を用い柴田ハリオ物を調製した後、この混合物を酸化雰囲気中で焼成すた窯業製品の製造方法硝子ることにより、窯業製品への再利用を可能にする。 20 特開平06-134438(1994/05/17) 特願平04-291551(1992/10/29) 対象、配合物健康に有害といわれるアスベストを含む無機系建材廃アイジー技術石綿含有無機系棄物のアスベストを不在化すると共に、リサイクルした研究所建材廃棄物肥料を提供する。要約リサイクル肥料タイトル特願2002-55438 （2002/03/01） 19 特開2003-252695 (2003/09/10) 番号 29 著者所属前川明弘他三重県、松下電工吹挙昌宏他三重県、松下電工、東工大小島昭他群馬高専前島貴幸エーアンドエーマテリアル表題建築廃材から作製した水硬性材料の実用化に関する研究セメント系建材のリサイクルに関する研究フロン分解物によるアスベスト無害化技術の開発クリソタイルを含む繊維補強セメント板からの高活性β−C2Sの合成 1 2 3 4 表Ⅰ.8 石綿処理関連国内文献アスベストは1000℃でもその繊維質形態を保持した。しかし，フロン分解物を添加することにより，アスベストは600℃付近で分解無害化された。 CT 石綿;熱分解;フロン；無害化;有害物質;分解物;炭酸カルシウム；ふっ化カルシウム；温度依存性;添加物効果;融剤；フラツクス石綿スレ−トの非石綿化処理方法では、石綿スレ−トを粗粉砕処理し、粗粉砕処理した石綿スレ−トにカルシウム質粉末及び／又はシリカ質粉末を添加してＣａ／Ｓｉモル比が2.0以上2.8以下となるように調整し、次いで微粉砕処理した後、600℃以上1100℃以下で焼成することにより、β−Ｃ２Ｓを主成分とするセメントを生成させる。日本化学会講演予稿集 Vol.84 No.1 P325 2004.03.11 無機マテリアル学会学術講演会要旨集 Vol.107 P20-21 2003.11.06 石綿セメント製品;建築材料;リサイクル;石綿;焼成;無害化;けい酸カルシウムパルプ含有建築廃材とアスベスト含有建築廃材それぞれに補充成分を添加し電気炉でβ−C2Sが生成する最適条件で水硬性材料を作製。水硬性材料の主要鉱物は，β−2CaO ・ Si02とした。さらに,中規模キルンを用いた実用化の可能性の検討した結果、1）電気炉と同様な水硬性材料が製造可能、2）作製した水硬性材料はセメントとしての使用は困難であるが、住宅用外装材など工程に高温高圧処理を行う製品への利用は可能、等の知見を得た。廃物利用;廃材;パルプ;水硬性;酸化カルシウム；二酸化けい素;建築材料;リサイクル;焼成;電三重県科学技術振興センター工業研究部研究報告 No.28 P28-33 2004.10.04 セメント技術大会講演要旨 Vol.58 P292-293 2004.04.20 Abstract 出展 30 抄録 Bukta, Attila（Hungary） 1200-1600℃で石綿を含んでいる有害廃棄 Glass-best KFT. 物をガラスの原料として再利用するプロセス WO 02/30584 石綿を含有する有害廃棄物のリサ Recycling of Asbestos-Containing 2002/04/18 イクル Hazardous Wastes 9 United States C. M. Jantzen (USA) Depertment of Energy Lalancette, Jean M. (Canada) Dunnigan, Jacqu es (Canada) Lalancette, Jean-Marc (Canada) Cossette, Marcehl (Canada) Delvaux, Pierre (Canada) Habashi, Fathi (Canada) Page, Michel (Canada) Awadalla, Farouk (Canada) 5-重量パーセント水酸化ナトリウム、熱い、 5-重量パーセント硝酸中で繊維を溶融する方法 Society National De L'amiante Universite Laval Dunnigan, Jacques (Canada) Lalancette, Jean-Marc (Canada) US 5,686,365 シリカの多い繊維の分解及び安定 Method for Dissolution and Stabilization 1997/11/11 化の方法 of Silica-Rich Fibers 8 石綿ファイバーを燐塩化物で反応させる染料により0.2∼6%でキレート環を作る水溶性のアルカリ金属硼酸塩あるいはアル Society National De カリ金属ケイ酸塩を添加し、加熱。 L'amiante Society National De L'amiante Phosphated asbestos fibers US 4,356,057 リン酸化された石綿繊維 1982/10/26 7 ARI Technologies, Inc. 発明者石綿含有廃棄物に水溶性のアルカリ金属硼 Oyen Wiggs Green & 酸塩あるいはアルカリ金属ケイ酸塩を加え、 EK, Roger B. (United States) Mutala 加熱する。石綿およびPCBを熱分解する。 The Catholic University of America 出展、出願人燐酸基の重量による0.5∼5% Process for phosphating asbestos fibers US 4,495,223 石綿繊維のリン酸処理の方法 1985/01/22 AsbestosFibers Modified with Organic Dyes CA 1319470 有機染料で染めた石綿繊維 1993/06/29 5 6 Phosphated Asbestos Fibers CA 1169230 リン酸処理された石綿繊維 1984/06/19 4 Asbestos and PCB destruction with thermochemical conversion Mineralogical Conversion of Asbestos Waste 石綿とPCBの熱化学的破壊科学者たちは、繊維をガラス化する Scientists Make Asbestos Harmless by 古い建物中の石綿をDuraMelt炉で溶融し、ことにより石綿を無害化 Turning Fibers Into Glass - August 1994 安全なガラスとしてリサイクルする。 CA 2063386 廃棄石綿の鉱物学的変性 1999/10/12 − 1994/08 表題 3 2 1 特許番号登録日表Ⅰ.9 石綿処理関連外国特許・文献３．まとめ住宅屋根用化粧スレートとスレート波板において、施工されている中から 30 年程度経過したものと最近のものを選定し、これらの廃材を 850℃で 15 分∼1 時間の熱処理と 1400℃で 15 分間の熱処理を行い、廃材に含有されている石綿の非石綿化について検討を加えた。なお、1400℃での熱処理は、セメント原料としての利用の可能性を検討したものであり、廃材の原料中での添加率は、住宅屋根用化粧スレートでは 10％と 30%、スレート波板では 10％と 50%とし、それぞれ炭酸カルシウム、アルミナ、酸化鉄およびケイ石により成分を普通ポルトランドセメントとほぼ等しくなるよう調整した。参考として熱処理 1400℃30 分と 1450℃15 分とした実験も行なった。また、石綿の熱処理に関する特許調査も合わせて実施した。本調査研究の範囲で得られた結論は、以下のようである。いずれの熱処理においても、Ｘ線回折ではクリソタイルのピークは検出されず、一般的なＸ線回折結果からは非石綿化が可能と判断された。従って、850℃熱処理においては、フィラーあるいはセメント原料としての利用の可能性が示唆された。また、1400℃の熱処理においては、成分調整により普通ポルトランドセメントと同等の鉱物組成であるＣ３Ｓ,Ｃ２Ｓ,Ｃ３Ａ,Ｃ４ＡＦを含む焼成物が確認された。なお、廃材混和率が 30％及び 50％と高い場合には、ｆ.ＣａＯのピークも大きくなっており、ＭｇＯも微量ではあるが生成していた。実用上は、これらの点についての検討もさらに必要であるが、石綿を含む窯業系建築廃材を用いて、成分を調整することにより、普通ポルトランドセメントの製造の可能性が示唆された。熱処理品を実際にフィラーやポルトランドセメントとして評価することが、今後の課題である。以上のように、熱処理により石綿の非石綿化と石綿を含む窯業系建築廃材のリサイクルの可能性が示唆されたが、ぎ酸処理後のＸ線回折や顕微鏡を用いた分析結果（第Ⅱ章参照）、安全性評価（第Ⅲ章参照）を踏まえた検討、クローズドシステムとするなどのプロセス研究が今後進められることが望まれる。 31