以下、本願の最良の実施形態を添付図面� ��基づいて説明する。

 まず、本発明の好ましい実施形態におけ� ��アスベスト処理剤について説明する。

 本実施形態のアスベスト処理剤は、アル� ��キシシランまたはアルコキシケトンと、マ� ��ネシウムよりもイオン化傾向の高い、アル� ��リ金属およびアルカリ土類金属のうち少な� ��とも1つの金属の塩と、を含有する。

 アルコキシシランまたはアルコキシケトン� ��、アスベスト構成分子内の水酸基と反応す� ��機能を有する。このような機能を有するも� ��であれば特に限定されるものではなく、例� ��ば、テトラメトキシシランSi(OCH ₃ ) ₄ やメチルトリメトキシシランCH ₃ Si(OCH ₃ ) ₃ やジメトキシケトンCO(OCH ₃ ) ₂ やメチルメトキシケトンCH ₃ CO(OCH ₃ )を例示できる(詳細に後述する)。

 前記金属の塩(金属塩)は、アスベスト構� �分子内のマグネシウム原子の少なくとも一� �を当該金属塩の金属の原子と置換する反応� �起こさせる物質であり、例えば、マグネシ� �ムよりもイオン化傾向の高い、アルカリ金� �およびアルカリ土類金属として、リチウム(L i)、ルビジウム(Rb)、カリウム(K)、バリウム(Ba )、ストロンチウム(Sr)、カルシウム(Ca)、ナト リウム(Na)が例示できる。

 これらアルコキシシランまたはアルコキ� ��ケトンと金属の塩とにより、アスベストの� ��状結晶を膨張させ、ゲル化させる。このよ� ��にアスベストを分解する原理については後� ��詳細に述べる。

 ここで、アスベストとしては、例えば、白� ��綿と呼ばれるクリソタイルすなわちMg ₆ Si ₄ O ₁₀ (OH) ₈ 、青石綿と呼ばれるクロシドライトすなわち Na ₂ (Fe ²⁺ ,Mg) ₃ (Fe ³⁺ ) ₂ Si ₈ O ₂₂ (OH) ₂ 、茶石綿と呼ばれるアモサイトすなわち(Fe ²⁺ ,Mg) ₇ Si ₈ O ₂₂ (OH) ₂ が挙げられ、これらアスベストを構成する分 子内にはマグネシウム原子が存在している。 なお、クロシドライトの一部には、マグネシ ウムが含まれず、主に鉄イオンにより構成さ れるアスベストがある。しかし、鉄は、マグ ネシウムよりイオン化傾向が小さいため、ア ルコキシシランと前記金属の塩とによりクロ シドライトを分解することができる。

 さらに、実際にアスベストを処理する際� ��、アルコキシシランまたはアルコキシケト� ��と前記金属の塩とに、水と、水溶性の有機� ��媒と、を加えた、すなわち、水と、水溶性� ��有機溶媒と、アルコキシシランまたはアル� ��キシケトンと、前記金属の塩と、を含有す� ��アスベスト処理剤を使用する。

 前記水溶性の有機溶媒は、アルコキシシ� ��ンやアルコキシケトンを溶かす溶剤である� ��

 また、水は、アルコキシシランまたはア� ��コキシケトンの有機溶媒溶液や前記金属の� ��を分散させたり、前記金属の塩がイオン化� ��てアスベストのマグネシウム原子に作用す� ��働きを助けたりする機能を有する。

 次に、本実施形態のアスベスト処理剤を� ��成する、アルコキシシランまたはアルコキ� ��ケトン、前記金属の塩および水溶性の有機� ��媒についてそれぞれ詳細に説明する。

 まず、アルコキシシランまたはアルコキ� ��ケトンは、水溶性の有機溶媒の沸点以下に� ��いて、アスベスト構成分子内の水酸基と反� ��してアスベストと結合する反応物質の一例� ��ある。

 そして、アルコキシシランとは、ケイ素(Si) がアルコキシ基(C _n H _2n+1 O-)と結合した化合物である。例えば、アルキ ルアルコキシシランとして、Si(O・R1) ₄ 、R2・Si(O・R1) ₃ 、(R2) ₂ Si(O・R1) ₂ の一般式で表すことができる。なお、R1、R2� �アルキル基であり、R1とR2とは同種であって� ��よい。

 具体的には、テトラメトキシシラン、メチ� ��トリメトキシシランの他に、ジメチルジメ� ��キシシラン (CH ₃ ) ₂ Si(OCH ₃ ) ₂ 、フェニルトリメトキシシラン C ₆ H ₅ Si(OCH ₃ ) ₃ 、ジフェニルジメトキシシラン (C ₆ H ₅ ) ₂ Si(OCH ₃ ) ₂ 、ヘキシルトリメトキシシラン CH ₃ (CH ₂ ) ₅ Si(OCH ₃ ) ₃ 、ヘキシルトリエトキシシラン CH ₃ (CH ₂ ) ₅ Si(OCH ₂ CH ₃ ) ₃ 、デシルトリメトキシシラン CH ₃ (CH ₂ ) ₉ Si(OC ₂ H ₅ ) ₃ 、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン  CF ₃ CH ₂ CH ₂ Si(OCH ₃ ) ₃ 、テトラエトキシシラン Si(OC ₂ H ₅ ) ₄ 、メチルトリエトキシシラン CH ₃ Si(OC ₂ H ₅ ) ₃ 、ジメチルジエトキシシラン (CH ₃ ) ₂ Si(OC ₂ H ₅ ) ₂ 、フェニルトリエトキシシラン C ₆ H ₅ Si(OC ₂ H ₅ ) ₃ 、ジフェニルジエトキシシラン (C ₆ H ₅ ) ₂ Si(OC ₂ H ₅ ) ₂ 、テトラプロポキシシラン Si(OC ₃ H ₇ ) ₄ 、メチルトリプロポキシシラン CH ₃ Si(OC ₃ H ₇ ) ₃ 、ジメチルジプロポキシシラン (CH ₃ ) ₂ Si(OC ₃ H ₇ ) ₂ 等が挙げられる。

 さらに例えば、メタルアルコキシシランと� ��て、チタンオキサイドトリメトキシシランT iOSi(OCH ₃ ) ₃ やチタンオキサイドエトキシシランTiOSi(OC ₂ H ₅ ) ₃ 等が挙げられる。

 また、アルコキシケトンとは、アルコキシ� ��ランのケイ素(Si)が炭素(C)と入れ替わった物 質であり、炭素(C)がアルコキシ基(C _n H _2n+1 O-)と結合した化合物である。例えば、アルキ ルアルコキシケトンとして、C(O・R1) ₄ 、R2・C(O・R1) ₃ 、(R2) ₂ C(O・R1) ₂ の一般式で表すことができる。

 例えば、ジメトキシケトンCO(OCH ₃ ) ₂ 、メチルメトキシケトンCH ₃ CO(OCH ₃ )、フェニルメトキシケトンC ₆ H ₅ C(OCH ₃ )、ヘキシルメトキシケトンCH(CH ₂ ) ₅ CO(OCH ₃ )、デシルメトキシケトンCH ₃ (CH ₂ ) ₉ CO(OCH ₃ )、トリフルオロプロピルメトキシケトン CF ₃ CH ₂ CH ₂ CO(OCH ₃ )、ジエトキシケトンCO(OC ₂ H ₅ ) ₂ 、メチルエトキシケトンCH ₃ CO(OC ₂ H ₅ )、フェニルエトキシケトンC ₆ H ₅ CO(OC ₂ H ₅ )、ジプロポキシケトンCO(OC ₃ H ₇ ) ₂ 、メチルプロポキシケトンCH ₃ CO(OC ₃ H ₇ )等が挙げられる。

 またアルコキシシランのSiの数は1~3程度� �好ましい。アスベスト分子内の水酸基と反� �して、アルコールを生成する過程で、アス� �ストの針状結晶の基礎構造である、マグネ� �ウムSiの環状結晶を破壊する反応が発生する ためには、アルコキシシランのSiの数は少な� ��方が、反応が促進する。アルコキシシラン� ��Siの数が多いと、直接マグネシウムおよびSi の環状結晶中の水酸基に反応しなかったSiが� ��スベストの針状結晶の基礎構造であるSiの� �状構造のSiに直接反応してSiの直鎖結合を作� ��、マグネシウムおよびSiの環状結晶を破壊� �る反応を阻害する。

 なお、これらアルコキシシランの類のう� ��、アスベストと反応して分解させる反応速� ��やコストの点からテトラメトキシシランま� ��はメチルトリメトキシシランが最も好まし� ��。または、アルコキシケトンの類の場合、� ��スベストと反応してメタノールを生成する� ��トキシ基を有するジメトキシケトンやメチ� ��メトキシケトン等のアルコキシケトンが好� ��しい。

 次に、マグネシウムよりもイオン化傾向� ��高い、アルカリ金属およびアルカリ土類金� ��のうち少なくとも1つの金属の塩ついては、 強酸塩が好ましい。

 ここで、強酸とは、ブレーンステッド酸性� ��強い酸である場合、通常は溶液系では酸解� ��指数pKが3以下であり、例えば、FClO ₄ 、HClO ₄ 、HF、HCl、H ₂ SO ₄ 、HNO ₃ 等が挙げられる。ケイ酸(メタケイ酸H ₂ SiO ₃ )より酸性力の強い酸ならばよい。

 そして、前記強酸塩は、例えば、CaF ₂ 、CaCl ₂ 、CaSO ₄ 、Ca(NO ₃ ) ₂ 、KF、KCl、K ₂ SO ₄ 、KNO ₃ 、NaF、NaCl、Na ₂ SO ₄ 、NaNO ₃ 等が挙げられる。コスト面から、カリウム、 カルシウムおよびナトリウムのうち少なくと も1種の強酸塩が更に好ましい。

 さらに、金属の塩の種類は、2種以上が好ま しい。特に、フッ化カルシウムCaF ₂ および硫酸カルシウムCaSO ₄ (石膏)が例示できる。フッ化カルシウムは単� ��でもよいが、アスベスト処理剤のコストを� ��えるため、石膏と共に使用すること好まし� ��。主にフッ化カルシウムが反応に寄与し、� ��膏はカルシウムの供給源としての機能があ� ��。

 したがって、前記強酸塩のうち、特に、ア� ��コキシシランまたはアルコキシケトンと共� ��アスベストと反応して分解させる反応速度� ��コストの点からフッ化カルシウムCaF ₂ と、硫酸カルシウムCaSO ₄ (石膏)または塩化カルシウムCaCl ₂ と、がより好ましい。

 次に、前記水溶性の有機溶媒ついては、� ��ルコールやケトン、カルボン酸、カルボン� ��エステル等が例示できる。

 好ましくは、アルコールとして、メチル� ��ルコール、エチルアルコール、n-プロピル� �ルコール、イソプロピルアルコール、n‐ブ� ��ルアルコール、イソブチルアルコール、s‐ ブチルアルコール、t‐ブチルアルコール等� �炭素数が1~4の1価のアルコールが例示できる� ��さらに、アルコールとして、エチレングリ� ��ール、プロピレングリコール、ジエチレン� ��リコール等の炭素数が2~4の2価のアルコール を例示できる。またさらに、アルコールとし て、グリセリン等の炭素数が3の3価のアルコ� ��ルを例示できる。

 また、好ましくは、ケトンとして、アセ� ��ン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン� ��の炭素数が3~5のケトンを例示できる。

 また、好ましくは、カルボン酸として、� ��酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸等の炭素数� ��1~4のカルボン酸が例示できる。

 また、好ましくは、カルボン酸エステル� ��して、ギ酸メチル、酢酸メチル、酢酸エチ� ��、酢酸ブチル、酢酸イソブチル等の炭素数� ��2~6のカルボン酸エステルが例示できる。

 さらに、前記水溶性の有機溶媒として、� ��スベストを分解する反応を妨げないように� ��アルコキシシランまたはアルコキシケトン� ��アルコキシ基に対応したアルキル基を有す� ��アルコールと異なる水溶性の有機溶媒が好� ��しい。

 特に、テトラメトキシシランまたはメチ� ��トリメトキシシランを用いた場合、メチル� ��ルコール以外の水溶性の有機溶媒が好まし� ��。

 さらにまた、水溶性の有機溶媒がアルコ� ��ルの場合、前記メチルアルコールより沸点� ��高いn-プロピルアルコール、イソプロピル� �ルコール、n‐ブチルアルコール、イソブチ� ��アルコール、s‐ブチルアルコール、t‐ブ� �ルアルコール等がより好ましい。

 次に、水は、水道水でもよいが、マグネ� ��ウム原子に対する作用を更に高めるため、� ��電により処理された水(放電処理水)がより� �ましい。

 放電処理水(プラズマ放電処理水)は、本実� �形態のプラズマ放電処理水生成装置(後述)に より、水道水などの水に対して放電を行い、 水酸基ラジカル(OH・)とヒドロキシルラジカ� �(H ₃ O ₂ ・)および(H ₃ O・)の濃度が増加させられた水である。

 次に、アスベスト処理剤の成分比率につ� ��て説明する。

 アスベスト処理剤の成分比率は、粉末の� ��記強酸塩を有機溶媒や水に撹拌して分散で� ��る比率が好ましい。さらに、このアスベス� ��処理剤をアスベストに加えた際、アスベス� ��に含浸できる程度の粘性をアスベスト処理� ��が有する成分比率が好ましい。

 例えば、水溶性の有機溶媒が、イソプロ� ��ルアルコールで、前記強酸塩が、フッ化カ� ��シウムおよび石膏の場合、成分比率(重量比 )は、アルコキシシランを1に対して、フッ化� ��ルシウムが0.1~2.5、石膏が0.1~5、イソプロピ� ��アルコールが0.5~3、水が1と例示できる。

 さらに、反応速度やコスト面を考慮して� ��より好ましい成分比率は、アルコキシシラ� ��を1に対して、フッ化カルシウムが1、石膏� �2、イソプロピルアルコールが2、水が1と例� �できる。

 次に、本発明の好ましい実施形態のアス� ��スト処理剤の作成手順について1図に基づき 説明する。なお、アルコキシシランは、テト ラメトキシシランまたはメチルトリメトキシ シラン、前記金属の塩は、フッ化カルシウム および石膏、水溶性有機溶媒は、イソプロピ ルアルコール、水はプラズマ放電処理水の場 合を一例として説明する。

 図1は、本実施形態におけるアスベスト処 理剤の作成手順の一例を示すフローチャート である。

 まず、アルコール系溶剤の一例であるイ� ��プロピルアルコールにアルコキシシランの� ��例であるテトラメトキシシランまたはメチ� ��トリメトキシシランを混合し、アルコキシ� ��ランのアルコール溶液を作成する(ステップ S1)。

 次に、このアルコキシシランのアルコー� ��溶液に、粉末状の石膏とフッ化カルシウム� ��を加えて混合する(ステップS2)。そして、プ ラズマ放電処理水を加え、撹拌する(ステッ� �S3)。なお、これら混合するとき撹拌機を使� �て強制的に石膏やフッ化カルシウムを混合� �分散させる。

 このように、アスベストを分解するアス� ��スト処理剤が作成される。

 次に、図2に基づき、本発明の好ましい実 施形態のアスベスト処理剤によるアスベスト の処理手順の一例について説明する。なお、 アルコキシシランは、テトラメトキシシラン またはメチルトリメトキシシラン、前記金属 の塩は、フッ化カルシウムおよび石膏、水溶 性有機溶媒は、イソプロピルアルコール、水 はプラズマ放電処理水の場合を一例として説 明する。

 図2は、本実施形態のアスベスト処理剤に よる処理手順を示すフローチャートである。

 まず、回収されたアスベストが詰められ� ��ビニール等の袋に、アスベスト処理剤を注� ��して添加する(ステップS5)。数時間、25℃ほ� ��の室温で放置して、アスベストをゲル化さ� ��る(ステップS6)。反応が進むとメチルアルコ ールが発生する。

 次に、副生成物であるメチルアルコール� ��除去して反応を進めるため、加熱する(ステ ップS7)。加熱温度は、メチルアルコールの沸 点64.7℃以上で、水溶性の有機溶媒の一例で� �るイソプロピルアルコールの沸点82.4℃以下� ��好ましい。減圧した場合は、加熱しなくて� ��よい。但し、減圧のもと、メチルアルコー� ��の沸点以上で、水溶性の有機溶媒の一例で� ��るイソプロピルアルコールの沸点以下が好� ��しい。

 アスベストが完全に分解したら、更に高� ��にして加熱して、イソプロピルアルコール� ��除去しガラス化する。

 分解してガラス化した無害化アスベスト� ��回収する(ステップS8)。

 なお、発生したメチルアルコールに点火� ��て、メチルアルコールを燃焼させてもよい� ��

 次に、本発明の好ましい実施形態におけ� ��無害化されたアスベストの利用方法につい� ��図3に基づき説明する。

 図3は、本実施形態のアスベスト処理剤に より処理されたアスベストの利用方法を示す フローチャートである。

 まず、アスベストにアスベスト処理剤を� ��え、12時間間ほどかけてアスベストをゲル� �して無害化する(ステップS10)。なお、図2の� �テップS7のように副生成物のメタノールを除 去し回収することにより、反応を早めてもよ い。

 次に、無害化されたアスベストを低温減圧� ��却炉で燃焼させる(ステップS11)。減圧して� �機溶媒のイソプロピルアルコールを蒸発さ� �回収する。さらに温度を上げて、水を蒸発� �せ、ゲル化したアスベストをガラス化する� �反応して生成したシリカ(SiO ₂ )や2MgO・3SiO ₂ や、未反応の硫酸カルシウム等が残る。

 ガラス化した無害化アスベストに塩酸を� ��え、マグネシウムやカルシウムを除去する( ステップS12)。

 次に、シリカを炭素により還元し、金属� ��リコンを取り出す(ステップS13)。なお、一� �のシリカからアルコキシシランを生成し、� �利用してもよい。

 そして、取り出した金属シリコンを精製� ��、太陽電池グレードのシリコンの多結晶イ� ��ゴットを取り出す(ステップS14)。このシリ� �ンから太陽電池を作製する。

 このように、処理したアスベストを捨て� ��のではなく太陽電池の資源として利用でき� ��。また、アスベストの処理に処理費用が得� ��れる場合、アスベスト利用システム全体と� ��て、低コストで太陽電池等に利用できるシ� ��コンを得ることができる。なお、太陽電池� ��使われるシリコンの純度は、純度99.99999%を� ��求されるが、IC等に使われるシリコンの半� �体グレード(純度99.999999999%)ほど高純度を必� �としない。

 次に、一例を用いて、本発明の好ましい� ��施形態のアスベスト処理剤の作用機序につ� ��て、図4から図7に基づき説明する。なお、� �ルコキシシランは、テトラメトキシシラン� �前記金属の塩は、フッ化カルシウムおよび� �膏、水溶性有機溶媒は、イソプロピルアル� �ール、水はプラズマ放電処理水の場合を一� �として説明する。

 図4は、本実施形態のアスベスト処理剤と アスベストとの反応のプロセスの一例を示す フローチャートである。

 図5は、本実施形態のアスベスト処理剤と アスベストとの反応の初期段階の一例を示す 模式図である。

 図6は、アスベストの針状結晶の一例を示 す模式図である。

 図7は、本実施形態のアスベスト処理剤に よるアスベストの分解の様子を示す模式図で ある。

 まず、アルコキシシランが、アスベスト� ��成分子内の水酸基(-OH)と反応する(ステップS 15)。図5に示すように、アルコキシシラン(テ� ��ラメトキシシラン)のアルコキシ基が水酸基 と反応してアスベストと結合し、アルキルア ルコール(メチルアルコール)が発生する。な� ��水酸基は、マグネシウムに結合している水� ��基でもよい。

 ここで、図6に示すように、アスベスト(� �リソタイル)のマグネシウム原子は6員の環状 結晶構造を形成し、ケイ素原子は4員の環状� �晶構造を形成し、強固な構造になっている� �これら環状結晶構造が、直列に交互になら� �、強固な針状結晶を形成している。しかし� �アルコキシシランがアスベストの水酸基に� �応して結び付くことにより、環状結晶構造� �形成するマグネシウム原子の結合が弱まる� �考えられる。

 次に、フッ化カルシウムのカルシウムイ� ��ンと、アスベストのマグネシウム原子の置� ��が起こる(ステップS16)。強酸塩と弱酸塩と� �混合すると、弱酸塩分子中の金属原子が遊� �してイオン化する。この化学反応で強酸塩� �子中の金属原子のイオン化傾向が弱酸塩分� �中の金属原子のイオン化傾向より高い場合� �強酸塩分子中の金属原子と弱酸塩分子中の� �属原子が入れ替わる(置換する)。したがって 、カルシウムは、マグネシウムよりもイオン 化傾向が高いので、アスベストのマグネシウ ム原子の置換が起きやすくなる。

 そして、アスベスト環状結晶構造の分解� ��起こる(ステップS17)。分解の様子を顕微鏡� �観察すると、図7のP1に示すように、まずア� �ベストの針状結晶の一部に、気泡が現れる� �うに突然、球状の粒が析出する。析出した� �の直径は、およそ5~10μmである。なお、アス� ��ストの針状結晶の長さが5μmほどである場合 は、針状結晶全体が膨張して球状になること が観察された。マグネシウム原子とカルシウ ム原子の大きさの違いに起因してアスベスト の針状結晶構造に物理的変化を生じさせて針 状結晶の膨張を容易にしていると考えられる 。

 そして、図7のP2に示すように、時間の経� ��につれて、針状結晶に球状の粒が次々と現� ��る。

 この環状結晶構造の分解により、アスベ� ��トがゲル化して無害化される(ステップS18)� �図7のP3に示したように、球状の粒が針状結� �の全体に出現し、最終的に針状結晶がばら� �らになる。

 次に、副生成物のメチルアルコールやイ� ��プロピルアルコールや水が蒸発することに� ��り、ゲル化したアスベストがガラス化する( ステップS19)。

 ここで、クリソタイルにテトラメトキシシ� ��ンを加える反応は、
 Mg ₆ Si ₄ O ₁₀ (OH) ₈  + 4CH ₃ OSi(CH ₃ O) ₃ ・・・(1)
である。このようにアルコキシ基が、アスベ ストの水酸基と反応して、アスベストが分解 して、酸化マグネシウムトリシリケート(2MgO� ��3SiO ₂ ),酸化ケイ素(SiO ₂ )と、アルキルアルコール(メチルアルコール) 等が生じる。

 なお、アルコキシケトンの場合、アルコキ� ��ケトン自体からSiO ₂ が生成されないので、アルコキシシランの反 応(アスベストの針状結晶を膨張させ、ゲル� �させる。そのゲル化後のガラス化反応で前� �針状結晶を溶解させた状態でガラス化する)� ��違い、アスベストの針状結晶を膨張させ、� ��スベストと反応してメタノールを生成し燃� ��することにより無害化する反応となる。一� ��としてクリソタイルとメチルメトキシケト� ��CH ₃ CO(OCH ₃ )を反応させると無害化されたあとの生成物� �して炭酸マグネシウム(Mg ₂ CO ₃ )と、酸化ケイ素(SiO ₂ )と、アルキルアルコール(メチルアルコール) 等が生じる。

 以上、アスベスト構成分子内のマグネシ� ��ム原子の少なくとも一部をカルシウム原子� ��置換する反応と、前記アスベスト構成分子� ��の水酸基にアルコキシシランまたはアルコ� ��シケトンを結合させる反応とに基づいて、� ��記アスベスト構成分子内のマグネシウム原� ��の環状結晶構造とケイ素の環状結晶構造の� ��部を分断することにより、アスベストの針� ��結晶構造を分解して、ゲル化させアスベス� ��を無害化する。このゲル化後、有機溶媒や� ��や副生成物のアルキルアルコール(例えばメ チルアルコール)等を蒸発させてガラス化す� �。そして、環状結晶構造の一部を分断する� �程で、アスベストの針状結晶の一部が膨張� �る。

 これらアスベストの針状結晶を膨張、ゲ� ��化させ、且つそのゲル化後のガラス化反応� ��より、針状結晶を溶解(分解)させた状態で� �ラス化してアスベストを無害化するために� �本実施形態では、アスベスト構成分子内の� �グネシウム原子の少なくとも一部をカルシ� �ム原子と置換する反応と、アスベスト構成� �子内の水酸基にアルコキシシランまたはア� �コキシケトンを結合させる反応とが利用さ� �る。このようなアスベスト分子内部でのマ� �ネシウム原子からカルシウム原子への置換� �よれば、その両原子の大きさの違いに起因� �てアスベストの針状結晶構造に物理的変化� �生じさせて針状結晶の膨張を容易にする。� �たアスベスト構成分子内の水酸基に結合し� �アルコキシシランまたはアルコキシケトン� �ガラス化する過程で、アスベストの膨張、� �ル化した針状結晶が容易に溶解(分解)し、そ の後にガラス化(固化)する。

 そして、このようなアスベスト無害化の� ��めの一連の処理に際しては、従来のように� ��温処理炉や高温溶融炉による燃焼処理やフ� ��化水素による劣化処理を特別に行う必要は� ��くなるため、作業環境を良好に保ちつつコ� ��ト節減を図ることができる。またこのよう� ��して無害化(すなわち針状結晶構造が完全に 溶解)され、ガラス化されたアスベストは、� �害の建設資材として利用できる他、土中に� �のまま廃棄しても周囲環境を汚染する心配� �ない。

 ところで、アスベストの構成分子内のマ� ��ネシウム原子をカルシウム原子と置換する� ��当り、例えば水溶液中での弱酸塩および強� ��塩の金属相互の置換反応が利用される。そ� ��ため、マグネシウム原子とカルシウム原子� ��の上記置換を容易に行うことができる。

 また特に本実施形態では、アルコキシシラ� ��(例えば、テトラメトキシシランSi(OCH ₃ ) ₄ やメチルトリメトキシシランCH ₃ Si(OCH ₃ ) ₃ )を、アルコール系溶剤、例えばイソプロピ� �アルコール:(CH ₃ ) ₂ CHOHに混ぜた溶液中に、水と反応して固化す� �カルシウム塩、例えば石膏:CaSO ₄ ・2H ₂ Oと、マグネシウムよりもイオン化傾向の高� �K、CaまたはNaのうちの少なくとも1種の強酸� �、例えばフッ化カルシウム:CaF ₂ (ホタル石)を混ぜて処理溶液を作成する。そ� ��て、この処理溶液をアスベスト、例えばク� ��ソタイル(白石綿)Mg ₆ Si ₄ O ₁₀ (OH) ₆ に接触、吸収させ、更にそのクリソタイルに 水、好ましくは放電処理水を作用させること により、そのクリソタイルの有害とされる針 状結晶を膨張、ゲル化させる。そして、その ゲル化後のガラス化反応で前記針状結晶を溶 解させた状態でガラス化できるため、このク リソタイルが無害化される。

 また前記処理溶液は、これをアスベスト、� ��えばクリソタイル(白石綿)Mg ₆ Si ₄ O ₁₀ (OH) ₈ に対し図示しない噴霧手段により噴霧しまた は図示しない塗布手段により塗布することで 、クリソタイルに接触、吸収させた後、これ に更に水、好ましくはプラズマ放電水を噴霧 し、あるいは塗布するようにしてもよい。あ るいは、処理タンク内で作成、貯溜した前記 処理溶液中に、処理すべきクリソタイルを投 入、撹拌した後、その処理溶液に前記プラズ マ放電水を添加、撹拌するようにしてもよい 。

 また本実施形態では、前記処理溶液が接� ��、吸収されたアスベストに作用させる水と� ��て、後述するプラズマ放電処理水生成装置A 1を用いて得られたプラズマ放電処理水が使� �される。このようなプラズマ放電処理水を� �いると、そのプラズマ放電処理水がアスベ� �ト表面部への高い浸透性と親油性を発揮し� �、種々の汚れ(例えば油、車の排気ガス等)で 表面が覆われるアスベストに対しても処理溶 液を十分且つ迅速に浸透させることができる 。その上、このプラズマ放電処理水が、アル コキシシランおよびアルコール系溶剤(例え� �イソプロピルアルコール)の混合溶液よりな� ��処理溶液のゾルゲル反応を効果的に促進し� ��、反応時間の短縮が図られる。それらの結� ��、処理作業の効率を高めることができる。� ��の場合、プラズマ放電水の添加量は多けれ� ��多いほど反応時間の短縮化が図られるが、� ��理すべきクリソタイル(白石綿)とほぼ同じ� �量が適量である。

 なお、前記無害化処理において、水と反応� ��て固化するカルシウム塩としての石膏に代� ��て、例えば塩化カルシウム:CaCl ₂ ・2H ₂ Oを用いてもよい。さらにマグネシウムより� �イオン化傾向の高いK、CaまたはNaのうちの少 なくとも1種の強酸塩を作るための酸として� �、ケイ酸SiO ₃ ^2- より酸性力の強い酸、例えばフッ酸が用いら れる。この場合、フッ化カルシウムCaF ₂ に代えて、例えばホウフッ化カリウムKBF ₄ を用いてもよい。

 次に、本実施形態のプラズマ放電処理水� ��成装置について、図面に基づき詳細に説明� ��る。

 添付図面において、図8~図13は、本実施形 態のアスベスト処理剤やアスベスト無害化処 理方法等の実施に用いるプラズマ放電処理水 を生成するためのプラズマ放電処理水生成装 置を示すものである。

 図8は、本実施形態のアスベスト処理剤等 の実施に用いるプラズマ放電処理水生成装置 を示す全体縦断面図である。

 図8に示すように、プラズマ放電処理水生 成装置A1は、先端が針形状の第1電極の一例で ある陽電極Pと、第1電極と対になる第2電極の 一例である陰電極Mと、第1電極および第2電極 の間に高電圧放電を発生させる高電圧放電手 段の一例である高周波高電圧パルス放電用電 源E、を備える。

 陽電極Pは、先端が針形状の放電用針7を� �し、水を貯えた容器(水槽)V1の上方に設置さ� ��る。

 陰電極Mは、コイル状で容器V1の底に設置� ��れる。

 高周波高電圧パルス放電用電源Eは、直流 電源のように図示されているが、実用的に適 用する場合は、陽電極Pおよび陰電極Mに交流� ��印加する。そして、第1電極および第2電極� �間、すなわち、陽電極Pおよび陰電極Mの間に 配置された水を放電処理する。

 次に、図8~図12を参照して、前記したアス ベスト処理剤やアスベスト無害化処理方法の 実施に用いるプラズマ放電処理水を生成する ためのプラズマ放電処理水生成装置A1の実施� ��態について詳細に説明する。

 図9は、図8のプラズマ放電処理水生成装� �の横断面であり、図8のIX-IX線における断面� �である。

 図10は、図8のX矢視部の拡大縦断面図であ り、すなわち、図8のプラズマ放電処理水生� �装置の陽電極部分の拡大縦断面図である。

 図11は、プラズマ放電の原理を説明する� �めの実験モデル図である。

 図12は、陽電極と陰電極間でのプラズマ� �電流の発生状態を簡略的に示す説明図であ� �。

 このプラズマ放電処理水生成装置A1にお� �て、固定ベース1上には、水槽支持台2と、そ の1側に起立する支柱3とが固定的に設けられ� ��おり、これら固定ベース1、支持台2および� �柱3はいずれも絶縁体より構成される。水槽� ��持台2上には、銅線を渦巻き状に且つ多層に 巻き回してなる扁平円板状の渦巻きコイル4� �設置、固定されている。更にその渦巻きコ� �ル4の上面に、絶縁体または誘電体製(例えば ガラス、PET樹脂等)の水槽Vが設置、固定され� ��いる。

 その水槽V1内には、プラズマ放電処理す� �き水Wが入れられており、その水中に浸漬さ� ��てマイナス電荷、すなわち電子を帯電可能� ��帯電部材(蓄電部材)5が、水槽Vの底壁Va上に� ��置、固定される。この帯電部材5は、図示例 では活性炭素繊維を平板状の所定形状に成形 して構成され、その活性炭素繊維の正孔(OH基 が除去された空間)に電子を帯電し得るよう� �なっている。そしてこの実施形態では、絶� �体または誘電体よりなる水槽底壁Vaと、帯電 部材5と、渦巻きコイル4とが互いに協働して� ��発明の陰電極Mを構成している。

 また支柱3の上部には、水槽V1の上部空間� ��向かって延びる支持腕3aが連なって設けら� �ている。この支持腕3aの先部には、水槽V1の� ��面Wf上の空中に配置した放電用の陽電極Pが� ��持される。

 次に、この放電用の陽電極Pの構造の一例 を、図10を併せて参照して具体的に説明する� ��

 その陽電極Pは、水槽V1の水面Wf上の空中� �相互に間隔をおいて並べて設けられると共� �各先端が水槽V1内の水面に向かって下向きに 延びる多数の放電用針7と、それら放電用針7� ��上部が貫通、支持される絶縁性基板8と、そ の絶縁性基板8の上面と各放電用針7の膨大頭� ��との間に備え付けられて各放電用針7を絶縁 性基板8上に安定よく支持させるワッシャリ� �グ9と、絶縁性基板8の下面に重ねられて各放 電用針7相互を電気的に接続する平板状の導� �部材10と、絶縁性基板8の上下両面にそれぞ� �接着または接合されて各放電用針7の上半部� ��、ワッシャリング9と導電部材10とを覆う上� ��一対の絶縁性カバー11と、より構成される� �その絶縁性カバー11の下面からは各放電用針 7の先鋭な下半部7aが突出して延びている。ま た、導電部材10の一部は、絶縁カバー11の側� �から外部に引き出されている。その引き出� �部には、後述する高周波高電圧パルス放電� �電源Eの印加側端子Eaから延びる印加側の外� �配線Laが接続される。

 前記放電用針7の構成材料としては、導電 性を有する金属、望ましくは耐腐食性の金属 (例えばステンレス)が選択される。また前記� ��縁性基板8の構成材料としては、絶縁性材料 、例えばガラスエポキシ基板、ポリアミド基 板、石英ガラス基板等が挙げられる。また前 記ワッシャリング9の構成材料としては、放� �用針7の頭部に対する固定、支持に適した材� ��であれば、導電性の有無に関係なく選択さ� ��る。さらに前記導電部材10の構成材料とし� �は、導電性を有し且つ放電用針7と接続、固� ��が可能であり且つ外部配線Laとの接続、固� �が可能な材料であればよく、例えば、種々� �導電性金属、活性炭素繊維成形体、導電性� �属メッキ材等が挙げられる。さらに前記絶� �性カバー11としては、絶縁性を有し且つ絶縁 性基板8に接着または接合可能な材料、例え� �エポキシ系樹脂やポリアミド樹脂が挙げら� �る。

 固定ベース1の一側には、高電圧放電手段 としての高周波高電圧パルス放電用電源Eが� �置されており、この電源Eの印加側端子Eaに� �続した印加側の外部配線Laが、導電部材10を� ��して前記陽電極Pの放電用針7に接続される� �また同電源Eのグランド側端子Ebに接続した� �ランド側の外部配線Lbは接地Gされており、� �の外部配線Lbの途中には前記渦巻きコイル4� �備え付けられる。すなわち、電源Eのグラン� ��側端子Ebは、渦巻きコイル4を介して接地Gさ れる。

 前記高周波高電圧パルス放電用電源Eは、 図示例では周波数が高く(例えば10kHz)、電圧� �高い(例えば10kV)の高周波高電圧パルスを少� �くとも所定時間(例えば10分)以上放電し得る� ��うに構成され、その放電出力波形はサイン� ��に、電極波形は矩形波に調整される。

 そして水槽V1内に水を入れた場合におい� �、その水槽V1の水面Wf上の空中に存する前記� ��電極Pと、水槽V1の水中に少なくとも一部(図 示例では水槽底壁Vaの上面および帯電部材5)� �浸漬させた陰電極Mとの間で、高周波高電圧� ��ルス放電用電源Eにより高周波高電圧パルス を放電させると、後述するように陽電極Pと� �面Wfとの間でプラズマ放電流Fが生じる。そ� �て、このプラズマ放電流Fを水槽V1内の水Wに� ��用させることにより、この水が、プラズマ� ��電前の状態よりもオゾン濃度が高く且つ酸� ��還元電位が低く且つまた溶存酸素量が少な� ��プラズマ放電処理水となる。

 ここで、プラズマ放電の形態には、暗放� ��、火花放電、コロナ放電、グロー放電、ア� ��ク放電等がある。またプラズマ放電は温度� ��より、低温プラズマ放電と高温プラズマ放� ��とに分けられる。

 次に本実施形態のプラズマ放電処理水生� ��装置A1による作用を説明する。

 まず、前記プラズマ放電の原理を、図11� �併せて参照して説明する。

 図11に示す実験モデルでは、前記実施形� �における陰電極Mの構造(すなわち渦巻きコイ ル4と水槽底壁Vaと蓄電部材5相互のサンドイ� �チ構造)を模して、渦巻きコイル4と絶縁体ま たは誘電体製の平板20(図示例ではガラス板)� �、蓄電部材5相互のサンドイッチ構造体とが� ��持台21の上面に設置、固定されている。そ� �渦巻きコイル4と電池22(例えば8ボルト)と開� �スイッチ23とが閉回路24で直列に接続される� ��

 このモデルにおいて、開閉スイッチ23を� �動で小刻み(毎秒数回程度)に開閉操作したと きの電子の放出状況を、陰電極Mの上方空間� �配した電子測定器25により確認すると、2~3kV/ mの数値が測定された。このことから、次の� �うな事象の発生が推測される。すなわち、� �記スイッチ23の開閉に伴い渦巻きコイル4の� �方空間に発生する磁場の強弱が、ガラス板20 を隔ててコンデンサ作用を起こす。そして、 そのガラス板20の下面(コイル接触面)にはプ� �ス電荷が、また同ガラス板20の上面にはマイ ナス電荷、すなわち電子がそれぞれ集まり、 そのガラス板20の上面に集まった電子がガラ� ��板20上の蓄電部材5すなわち活性炭素繊維の� ��孔(OH基が除去された空間)に蓄電される。こ のため、スイッチ23の開閉を繰り返すと、蓄� ��された電子が活性炭素繊維において過飽和� ��なって、その正孔から外部(上方空間)に放� �されているものと考えられる。

 そして、本実施形態のプラズマ放電処理� ��生成装置A1において、その高周波高電圧パ� �ス放電用電源Eにより高周波高電圧パルス放� ��を実施した場合には、その電源Eのグランド 側端子Ebに連なる渦巻きコイル4には高周波の マイナスパルスが印加される。すなわち、マ イナスの直流電圧が断続的に渦巻きコイル4� �通電されることとなり、結果的には、前記� �験モデルで開閉スイッチ23を断続的に開閉し た状態と同じになる。しかもその開閉の回数 は10kHzと極めて高速である。

 したがって、水槽V1内に水が貯溜される� �合において、陰電極Mにおける蓄電部材5を構 成する活性炭素繊維の正孔には、上記高周波 高電圧パルス放電に伴い短時間のうちに極め て多数の電子が水槽V1内の水中に放出される� ��とになる。しかし、その放出電子が、水の� ��持できるマイナス電荷数を超えると(すなわ ち水中への電子の放出が過度になされて、水 中の電子が過飽和となると)、その放出電子� �、水面Wfよりその上方の陽電極Pの放電用針7� ��向かって空中に飛び出す。そして、この飛� ��出した多数の電子は、空中の酸素分子と衝� ��して、例えばマイナス電荷を有する酸素ラ� ��カルと、プラス電荷を有するスーパーオキ� ��イト群を生じさせる。そして、それらが同� ��空間に同時に多数混在分布することで、図1 2に模式的に示すような発光状態のプラズマ� �電流Fが、各放電用針7とその直下の水面Wfと� ��間でそれぞれ発生する。このとき、水面Wf� �は、各プラズマ放電流Fに対応してすり鉢状� ��凹部sが形成されており、この凹部sの存在� �らも、プラズマ放電流Fのエネルギーが放電� ��針7から水面Wf側に向かい、その水面下に入� ��込む様子が容易に窺い知れる。

 なお、「水中に電子を過度に放出させ」� ��は、水槽内の水が電子を保持できるマイナ� ��電荷数を超えて水中に多数の電子を放出さ� ��ること、すなわち水中に電子を過飽和状態� ��なってもなお放出させることを意味してい� ��。この電子の過度の放出により、余剰の電� ��は水面から空中の放電用陽電極に向かって� ��び出し可能となる。

 なお、空気の主要成分である窒素分子は� ��酸素分子に比べ安定度が高く、本条件によ� ��電子衝突エネルギーではラジカル分子を発� ��せず、上記プラズマ放電流Fの発生によって もNOx等の有害成分を生じさせないことが確認 された。

 そして、上記プラズマ放電流Fは、放電用針 7から水面Wf側に向かう途中でその周囲空間の 酸素分子や上記スーパーオキサイト群を巻き 込んでオゾンや酸素ラジカルを生じさせると 共に、そのオゾンや酸素ラジカルを水中に強 力に引擦り込んでオゾンの水中への分子レベ ルでの溶解を起こす。またそれと同時に、水 中に元々溶解していた一部の酸素分子が空中 に放出される。そして、その水に溶解した一 部のオゾンと酸素ラジカルが水分子と反応す ると、水酸基ラジカル(OH・)とヒドロキシル� �ジカル(H ₃ O ₂ ・)および(H ₃ O・)が発生する。

 このようにして得られたプラズマ放電処理� ��は、溶存酸素量がプラズマ放電処理前と比� ��て大幅に減少(例えば750ppm→500ppm)すると共� �、酸化還元電位がプラズマ放電処理前と比� �て大幅に減少(例えば700mV→400mV)する。また� �ラズマ放電処理水は、オゾン濃度が大幅に� �加して0.1ppm~3ppm程度含まれるようになる。そ して、このプラズマ放電処理水は、界面活性 効果が高く、灯油等の油とエマルジョンを形 成可能な程度の高い親油性を発揮する。また 上記ヒドロキシルラジカル(H ₃ O ₂ ・)および(H ₃ O・)は、前述のようなアスベスト無害化のた� ��の弱酸塩および強酸塩の金属相互の置換反� ��の反応速度を上げる強酸の代替手段となり� ��る。
 こうして、前記プラズマ放電処理水生成装� ��A1により、水槽V内の水(例えば水道水)に対� �所定時間(例えば10分間)に亘り上記のプラズ� ��放電処理を行えば、その水は、プラズマ放� ��前の状態よりもオゾン濃度が高く且つ酸化� ��元電位が低く且つまた溶存酸素量が少なく� ��つまた油との親和性が良好なプラズマ放電� ��理水となる。しかも、このプラズマ放電処� ��水は、生成後、比較的長期(約1カ月以上)に� ��って水中にオゾンを高い濃度のまま溶解さ� ��ておくことができることが確認された。こ� ��は、前述のようにプラズマ放電流Fによりオ ゾンを水中に強力に引擦り込んで、オゾンの 水中への分子レベルでの溶解を促進できるた めと考えられる。したがって、上記プラズマ 放電処理水は、長期の保存に適したオゾン水 となるものであり、しかもこれを生成後すぐ に使用する必要がないことから、プラズマ放 電処理水生成装置A1を処理水の使用現場(すな わちアスベストの無害化処理施設)近くに設� �する必要がなく、利便性や量産性に優れて� �る。

 次に、図13を参照して本実施形態の第1変� ��例を説明する。

 図13は、図8のプラズマ放電処理水生成装� ��A1の第1変形例を示す全体縦断面図である。

 この変形例のプラズマ放電処理水生成装� ��A2は、本実施形態における活性炭素繊維か� �なる蓄電部材5を省略したものであり、その� ��の構成は、本実施形態と同じであるので、� ��構成部材には、本実施形態と同じ参照符号� ��付した。

 そして本実施形態では、水槽底壁Vaのコ� �デンサ的な作用を強化して陰電極Mから水槽V 1内の水中への電子放出を効率よく行わせる� �めに、活性炭素繊維からなる蓄電部材5を水� ��底壁Vaを挟んで渦巻きコイル4上に近接配置� ��ている、しかし、この蓄電部材5を第1変形� �のように省略しても、水槽底壁Va自体のコン デンサ的な作用は得られ、電子の放出効率が 多少低下するだけであることから、プラズマ 放電流F自体の発生は可能である。この第1変� ��例では、蓄電部材5の省略によりそれだけ構 造簡素化が図られる。

 次に、図14を参照して本発明の第2変形例� ��説明する。

 図14は、図8のプラズマ放電処理水生成装� ��A1の第2変形例を示す全体縦断面図である。

 この変形例のプラズマ放電処理水生成装� ��A3は、高電圧放電手段としての高周波高電� �パルス放電用電源Eのグランド側端子Ebに接� �したグランド側の外部配線Lbを水槽V内に直� �引き込むように配線すると共に、その端末� �を、水槽V2内底部に設置した導電材製の陰電 極Mに接続したものであって、本実施形態の� �電極Mにおける渦巻きコイル4や蓄電部材5は� �略されている。その他の構成は、本実施形� �と同じであるので、各構成部材には、本実� �形態と同じ参照符号を付した。

 そして本実施形態や第1変形例の陰電極M� �造では、水槽V1内の水中へ引き込む配線部分 を無くして感電のリスクを軽減し得る効果が あるが、そのリスクに対し万全の措置をとれ れば、本第2変形例のような陰電極構造とし� �も、プラズマ放電流F自体の発生は可能であ� ��、実用上問題はない。この第2変形例では、 陰電極構造が簡素化されてコスト節減が図ら れる。

 次に、図15を参照して本実施形態の第3変� ��例を説明する。

 図15~図17は、図8のプラズマ放電処理水生� ��装置A1の第3変形例を示すものである。

 図15は、図8のプラズマ放電処理水生成装� ��の第3変形例を示す全体縦断面図である。

 図16は、図15のXVI矢視方向から見た図であ り、プラズマ放電処理水生成装置A4の平面図� ��ある。

 図17は、プラズマ放電処理水生成装置A4の 要部を示す斜視図である。すなわち、図15のX VII矢視方向より見た斜視図である。

 図18は、陽電極と陰電極間でのプラズマ� �電流の発生状態を簡略的に示す説明図であ� �、図17のXVIII-XVIII線における拡大断面図であ� ��。

 プラズマ放電処理水生成装置(放電処理水 生成装置)A4は、図15に示すように、第1電極お よび第2電極の間の水を移動させる水移動手� �を備えている。すなわち、陽電極Pと陰電極M との間に水が流れる。そして、この変形例の プラズマ放電処理水生成装置A4は、量産性を� ��めるためにプラズマ放電処理を連続的且つ� ��率よく行えるようにした装置である。

 プラズマ放電処理水生成装置A4は、水Wを� ��留する水槽V3の内部に堰としての鉛直平板� �の堰板40が一体に設けられ、この堰板40によ� ��水槽V3内が少なくとも2室(図示例では第1室C1 と第2室C2)に画成される。その第1、第2室C1、C 2間には、その各々の底部に両端が開口する� �通路42が接続される。その連通路42には、第1 室C1から第2室C2に向けて水を強制的に還流さ� ��る還流手段としてのポンプ41が備え付けら� �ていて、そのポンプ41の運転により第2室C2に 還流された水が堰板40の上端部を超えて第1室 C1側にオーバフロー可能となっている。堰板4 0の上端部には、そこをオーバフローしよう� �する水の中に浸漬されるように陰電極Mが該� ��端部の長手方向に沿って設けられる。

 なお、還流手段は、水移動手段の一例で� ��る。また、堰板40と、第1室C1および第2室C2� �、ポンプ41と、連通路42等も、全体で、水移� ��手段の一例として機能する。

 前記陰電極Mは、図示例では導電性の金網 で堰板40の上端部にこれを跨ぐように逆U字状 に形成されている。一方、陽電極Pは、陰電� �Mの斜め上方空間に堰板40の上端部の長手方� �に沿って互いに間隔をおいて並べて設けら� �て各々の先端が該陰電極Mに向かって延びる� ��電性材料よりなる多数の放電用針7…を備え る。なお、それら放電用針7…の取付構造は� �本実施形態と基本的に同様であるので、説� �を省略する。

 水槽V3の外には、本実施形態と同様、高� �圧放電手段としての高周波高電圧パルス放� �用電源Eが設置されており、この電源Eの印加 側端子Eaに接続した印加側の外部配線Laが前� �陽電極Pの放電用針7に接続される。また同電 源Eのグランド側端子Ebに接続したグランド側 の外部配線Lbは接地Gされており、その外部配 線Lbの途中に前記陰電極Mが備え付けられる。 なお、図15に鎖線で示すように、前記外部配� ��La,Lbの途中(特に高周波高電圧パルス放電用� ��源Eと陽電極P、陰電極Mとの間)には必要に応 じて電圧調整用のトランスTを備え付けても� �い。

 そして、この第3変形例においては、水槽 V3内にプラズマ放電処理すべき水Wを予め入れ ておき、還流手段としてのポンプ41を連続運� ��すると、第1室C1内の水Wがポンプ41で第2室C2� ��に強制的に圧送される。これにより、第2室 C2内の水面が上昇して堰板40を超えるように� �ると、その水Wが堰板40の上部からオーバフ� �ーして第1室C1に流れ下る。このようにして� �1室C1と第2室C2間で水槽V3内の水Wが強制循環� �れる。この水循環状態において、堰板40の斜 め上方で水槽V3内の上部空間に存する前記陽� ��極Pと、水槽V3の水中(図示例では堰板40の上� ��部近傍)に浸漬させた陰電極Mとの間で、高� �波高電圧パルス放電用電源Eにより高周波高� ��圧パルスを放電させると、本実施形態と同� ��にして、陽電極P(放電用針7)と、堰板40をオ� ��バフローしようとする水の表面との間でプ� ��ズマ放電流Fが生じる。そして、このプラズ マ放電流Fを、堰板40をオーバフローしようと する水Wに直接作用させることにより、この� �Wが、本実施形態で得られるプラズマ放電処� ��水と同様のプラズマ放電処理水となる。

 この第3変形例によれば、水槽V3の第1室C1� ��第2室C2間で水を循環させながらその水に対� ��プラズマ放電処理を継続的且つ十分に行う� ��とができるため、プラズマ放電処理水の量� ��化やコスト節減を図る上で有利である。し� ��も図示例では、堰板40の上端部長手方向に� �って配列された多数の放電用針7…から堰板4 0のオーバフロー流に向かって多数の(したが� ��て広範囲に亘り)プラズマ放電流Fを生じさ� �ることができるから、プラズマ放電処理を� �続的に効率よく行うことができる。すなわ� �、水を循環させ、水が流れているところに� �電をするので、効率よく、水を放電処理で� �る。

 次に図19を参照して本実施形態の第4変形� ��を説明する。

 図19は、図8のプラズマ放電処理水生成装� ��A1の第4変形例の概要を示す模式図である。

 図19に示すように、プラズマ放電処理水� �成装置A5は、陰電極M5と、陽電極Pと、ポンプ 51と、連通路(パイプ)52と、を有する。

 陰電極M5は、板状の金属板であり、水面Wf の上方に傾斜させて設置されている。

 陽電極Pは、陰電極M5の傾斜に合わせて、� ��電用針7の先端が陰電極M5の上面とほぼ平行� ��るように設置されている。

 陰電極M5と陽電極Pとは、高周波高電圧パ� ��ス放電用電源E2に接続されている。

 ポンプ51は、パイプ52を介して、水槽V4か� ��水をくみ上げる。そして、ポンプ51は、く� �上げた水を、パイプ52の先端から陰電極M5の� ��面に注ぐ。

 陰電極M5の上面に注がれた水は、陰電極M5 の上面を流れ下り、陰電極M5の水面Wf側の下� �から、水面Wfに流れ落ちる。このように水は 循環し、ポンプ51と、パイプ52とが、第1電極� ��よび第2電極の間の水を移動させる水移動手 段の一例として機能する。

 陽電極Pと陰電極M5との間に、高周波高電� ��パルス放電用電源E2により放電を行い、プ� �ズマ放電処理水を生成する。

 本変形例は、第3変形例と異なり、堰板40� ��設けたり、水槽V3の底に孔を開けたりする� �要がないので、簡易な構成になる。

 なお、陰電極M5は傾いているが、水平で� �っても、ポンプ51からの水圧により、陰電極 M5の上面を流れるようにしてもよい。

 次に図20を参照して本実施形態の第5変形� ��を説明する。

 図20は、図8のプラズマ放電処理水生成装� ��A1の第5変形例の概要を示す模式図である。

 図20に示すように、プラズマ放電処理水� �成装置A6は、陰電極M6と、陽電極Pと、撹拌子 55と、を有する。

 陰電極M6は、例えば、金網であり、水槽V4 の水Wの流れを妨げない構造ならよい。

 陽電極Pは、水面Wfの上方に、水槽V4の中� �からずれた位置に設置されている。放電用� �7の先端は水面Wfに向いている。

 陰電極M5と陽電極Pとは、高周波高電圧パ� ��ス放電用電源E2に接続されている。

 撹拌子55は、プラスチックで覆われた磁� �である。撹拌子55は、水槽V4の底面の外側に� ��置された撹拌装置(図示せず)により、回転� �る。

 撹拌子55が回転することにより、水槽V4の 水Wが、水槽V4の円周方向に流れて、循環する 。円周方向に流れる水Wにより、陰電極M6の上 面を水Wが流れる。円周方向に流れる水Wによ� ��、水面Wfは、遠心力により水槽V4の内壁側が 盛り上がる。

 このように水は循環し、撹拌子55が、第1� ��極および第2電極の間の水を移動させる水移 動手段の一例として機能する。

 陽電極Pと陰電極M6との間に、高周波高電� ��パルス放電用電源E2により放電を行い、プ� �ズマ放電処理水を生成する。

 本変形例は、第3変形例と異なり、堰板40� ��設けたり、水槽V3の底に孔を開けたりする� �要がないので、簡易な構成になる。さらに� �第3変形例や第4変形例と異なり、ポンプも必 要がないため、さらに簡易な構成になる。

 以上、本発明の好ましい実施形態やその� ��形例は、アルコキシシランまたはアルコキ� ��ケトン(例えば、テトラメトキシシランやメ チルトリメトキシシラン)と、マグネシウム� �りもイオン化傾向の高い、アルカリ金属お� �びアルカリ土類金属のうち少なくとも1つの� ��属の塩(例えば、フッ化カルシウムおよび硫 酸カルシウム)と、水溶性の有機溶媒(例えば� ��イソプロピルアルコール)と、水(例えば、� �電処理水)とを含有する本実施形態のアスベ� ��ト処理剤により、高温溶融炉による燃焼処� ��やフッ化水素による劣化処理を特別に行う� ��となく、前記有機溶媒の沸点以下である25� �ほどの室温でアスベストを分解して、無害� �できる。

 さらに、放電処理水や水溶性の有機溶媒� ��加えない本実施形態のアスベスト処理剤に� ��り、輸送すれば、輸送コストの低減が図れ� ��。特に、アスベスト処理剤をアスベストに� ��える少し前に、放電処理水を作製し、加え� ��場合、活性が高く、反応が早く進む。

 また、アルコキシシランまたはアルコキ� ��ケトンと、水溶性有機溶媒と、前記金属の� ��とを予め混合しておいて、作業現場で、水� ��加えてもよい。この場合も、水がない分、� ��送コストの低減が図れる。この加える水が� ��電処理水の場合、活性が高く、反応が早く� ��む。

 さらにまた、本実施形態やその変形例は� ��分解され無害化したアスベストを再利用し� ��すい。従来の高温溶融炉による燃焼処理や� ��フッ化水素による劣化処理後の燃焼処理の� ��合は、吹き付け剤としてセメントや塩素を� ��む材料等が溶け合っていたため、再利用す� ��ことが難しかった。フッ化水素による劣化� ��理の場合は、フルオル酸マグネシウムが発� ��するため、再利用が難しく、そのまま産業� ��棄物として捨てられていた。

 また、水と、水溶性の有機溶媒とを含有� ��るアスベスト処理剤は、流動性が高い液体� ��であり、そのまま、アスベストに添加する� ��とにより、すぐに処理剤として使える。ま� ��、液体状であるため、大量のアスベストに� ��一にアスベスト処理剤を接触させることが� ��きる。

 また、金属の塩の種類が、フッ化カルシ� ��ムおよび硫酸カルシウムの2種以上であり、 硫酸カルシウムは、アスベストのマグネシウ ム原子と置換したフッ化カルシウムのカルシ ウム原子を補うことで、フッ化カルシウム単 独よりも、処理剤のコストを抑えることがで きる。早急に処理すべきアスベストは大量に あるので、コストを抑えることは産業上重要 な要素である。なお、硫酸カルシウムや塩化 カルシウムの他に、燐酸カルシウムや酢酸カ ルシウムでもよい。

 また、フッ化カルシウムおよび硫酸カル� ��ウムは、金属の塩が、カリウム、カルシウ� ��およびナトリウムのうち少なくとも1種の強 酸塩であるので、リチウムやルビジウム等に 比べて、低コストの強酸塩となる。

 また、有機溶媒がイソプロピルアルコール� ��場合、メトキシ基(CH ₃ O-)を有するアルコキシシランとアスベストが 反応して発生するメチルアルコールと異なる ので、反応を阻害しない。また、メチルアル コールに比べ、イソプロピルアルコールの分 子量が大きく、沸点が高いので、メチルアル コールの沸点以上、イソプロピルアルコール 以下の温度に加熱すると、メチルアルコール を蒸発させて反応を促進させることができる 。

 また、従来、例えばアスベストの回収現� ��において、アスベストを、これが付着した� ��スベスト施工壁面から人手により剥離し、� ��れらを纏めて高温溶融炉で加熱してアスベ� ��トの針状結晶構造を溶融、無害化すること� ��行われている。この場合には、回収現場で� ��スベストを施工壁面より剥離する際に有害� ��アスベストが飛散するため、その飛散を防� ��手だてが必要で作業が非常に煩雑になり、� ��た高温溶融炉はその絶対数が足りない上、� ��焼温度が高く(1300~1600°C)、その運転コスト� �嵩む等の問題があった。

 しかし、本実施形態やその変形例により� ��アスベストを回収せず、直接、本実施形態� ��アスベスト処理剤を散布して、アスベスト� ��分解できる。そのため、アスベストを飛散� ��せずに、アスベストを処理できる。また、� ��散を防ぐ大掛かりな作業が不要になる。さ� ��に、高温で処理する必要がないので、運転� ��ストも下げることができる。

 また従来、高温溶融炉の燃焼温度を600°C� ��後に下げるために、フッ化水素によりアス� ��ストを燃焼前に予め劣化させて比較的低温� ��も燃焼しやすくしておくことが考えられて� ��た。この場合には、燃焼処理時にフッ化水� ��ガスが発生するといった別の問題がある。

 しかし、本実施形態やその変形例におい� ��、フッ化水素ガスは発生しないため、取り� ��いが容易である。

 さらに従来、長年使用されてきた建物や� ��種設備の壁面に付着しているアスベストに� ��、使用に伴う種々の汚れ(例えば油、車の排 気ガス等)で表面が覆われ、各種の処理薬剤� �アスベストに浸透しにくい問題もある。

 しかし、本実施形態やその変形例におけ� ��プラズマ放電処理水を使用することにより� ��表面が汚れたアスベストでも、25℃程度の� �温でも、本実施形態のアスベスト処理剤が� �透しやすくなる。

 また、本実施形態やその変形例は、アス� ��スト構成分子内のマグネシウム原子の少な� ��とも一部をカルシウム原子と置換する反応� ��、前記アスベスト構成分子内の水酸基にア� ��コキシシランを結合させる反応とに基づい� ��、アスベストの針状結晶を膨張させ、ゲル� ��させ、固化させ且つその固化後のガラス化� ��応で前記針状結晶をゲル化により溶解させ� ��状態でガラス化できるようにしたので、ア� ��ベストの有害な針状結晶構造を簡単に消滅� ��せてアスベストを無害化できる。そして、� ��の無害化のために高温溶融炉による燃焼処� ��やフッ化水素による劣化処理を特別に行う� ��要はなくなり、処理コストの節減を図るこ� ��ができる。しかも、その無害化されたアス� ��ストは、建設資材として有効に利用できる� ��、土中にそのまま廃棄しても周囲環境を汚� ��する心配がない。

 また本実施形態やその変形例は、アルコ� ��シシランをアルコール系溶剤に混ぜた溶液� ��に、水と反応して固化するカルシウム塩と� ��マグネシウムよりもイオン化傾向の高いカ� ��ウムK、カルシウムCaまたはナトリウムNaの� �ちの少なくとも1種の強酸塩とを混ぜて得ら� ��る処理溶液を作成し、この処理溶液をアス� ��ストに接触、吸収させ、更にそのアスベス� ��に水を作用させることにより、該アスベス� ��の針状結晶を膨張させ、ゲル化させ、そし� ��固化させる。その固化後のガラス化反応で� ��記針状結晶をゲル化して溶解させた状態で� ��ラス化して、アスベストを無害化する。

 また本実施形態やその変形例は、予めプ� ��ズマ放電処理された水を、前記アスベスト� ��作用させる前記水として用いる。

 また本実施形態やその変形例は、水(W)を� ��留した水槽(V)と、この水槽(V)の水面(Wf)上の 空間に配設される放電用の陽電極(P)と、この 水槽(V)の水中に少なくとも一部を臨ませた陰 電極(M)と、その陰電極(M)より水中に電子を過 度に放出させて陽電極(P)と水面(Wf)との間で� �ラズマ放電を生じさせ得るように該陽電極(P )と陰電極(M)との間で高電圧放電を行うため� �高電圧放電手段(E)とを少なくとも備えたプ� �ズマ放電処理水生成装置を用いてプラズマ� �電処理水を作成し、そのプラズマ放電処理� �を、前記アスベストに作用させる前記水と� �て用いる。

 また本実施形態やその変形例は、前記処� ��溶液中にアスベストを投入、撹拌した後、� ��の処理溶液に前記プラズマ放電水を添加、� ��拌することにより、アスベストの針状結晶� ��膨張させ、ゲル化させ、固化させる。その� ��化後のガラス化反応で前記針状結晶を溶解� ��せた状態でガラス化する。

 これらプラズマ放電処理水を用いる場合� ��予めプラズマ放電処理された水を、アスベ� ��トに作用させる水として用いるので、その� ��ラズマ放電処理水がアスベスト表面部への� ��い浸透性と親油性を発揮して、種々の汚れ( 例えば油、車の排気ガス等)で表面が覆われ� �アスベストに対しても処理溶液を十分且つ� �速に浸透させることができる。その上、こ� �プラズマ放電処理水が、アルコキシシラン� �含む処理溶液のゾルゲル反応を効果的に促� �して、反応時間の短縮を図ることができ、� �れらの結果、処理作業の効率向上に大いに� �与することができる。

 また本実施形態やその変形例は、アスベ� ��ト処理方法の実施に用いるプラズマ放電処� ��水生成装置であって、前記水槽(V)が、その� ��部を少なくとも2室(C1,C2)に分割する堰(40)を� ��え、その2室(C1,C2)間には、その第1室(C1)から 第2室(C2)に向けて水を強制的に還流させる還� ��手段(41)が設けられていて、その第2室(C2)に� ��流された水が前記堰(40)の上端部を超えて第 1室(C1)側にオーバフロー可能であり、前記堰( 40)の上端部には、そこをオーバフローしよう とする水の中に少なくとも一部が浸漬される ように前記陰電極(M)が該上端部の長手方向に 沿って配設される。

 この場合、水槽の第1室と第2室間で水を� �続的に循環させながらその水に対しプラズ� �放電処理を継続的且つ十分に行うことがで� �るため、プラズマ放電処理水の量産化やコ� �ト節減を図る上で有利である。

 さらに本実施形態やその変形例は、前記� ��ラズマ放電処理水生成装置の構成に加えて� ��前記陰電極(M)は、金網で前記堰(40)の上端部 にこれを跨ぐように形成され、前記陽電極(P) は、前記陰電極(M)の上方空間に前記堰(40)の� �端部の長手方向に互いに間隔をおいて並設� �れて各々の先端が該陰電極(M)に向かって延� �る導電性材料よりなる多数の放電用針(7)を� �える。

 この場合、多数の放電用針から水面に向� ��って多数の(したがって広範囲に亘り)プラ� �マ放電流を発生させることができ、そのプ� �ズマ放電効果によりプラズマ放電処理を効� �よく行うことができる。

 なお、本実施形態やその変形例を詳述し� ��が、本実施形態はその要旨を逸脱しない範� ��で種々の設計変更を行うことが可能である� ��例えば、本実施形態の方法は、建物や種々� ��設備の壁面に付着したアスベストを無害化� ��理するのに実施可能であることは勿論のこ� ��、他物に固定されていないアスベスト、例� ��ば建物や種々の設備の壁面より分離、回収� ��れて特定場所に集められたアスベストを無� ��化処理するのにも実施可能である。なお、� ��こでいうアスベストには、アスベスト単体� ��態で使用されるものが含まれることは元よ� ��、ロックウール、スレートその他の建築資� ��と混在した状態で使用されているアスベス� ��も含まれる。

 またプラズマ放電処理水生成装置A1の実� �形態では蓄電部材5として活性炭素繊維から� ��る繊維成形体を用いたが、この活性炭素繊� ��に代えて、水槽底壁Vaの上面側に集まるマ� �ナス電荷(電子)を蓄電可能であり且つ水中へ 放出可能な種々の素材を使用することができ る。