JP2004243165A - 廃石膏ボード分別リサイクル方法とそのシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、例えば、廃石膏ボード分別リサイクル方法に関し、建築廃材として発生する廃石膏ボ−ドが布やビニールクロス等の被覆材で被覆されていても石膏を分別し、所定粒径の石膏粒にしてリサイクル材として使用できるようにすることが、課題である。
【解決手段】紙,布若しくはビニールクロスである被覆材で被覆された廃石膏ボ−ドを荒破砕する一次分別破砕工程と、金属類又は前記被覆材の夾雑物と石膏粒とを分離させる二次分別破砕工程と、前記石膏粒と前記夾雑物とを篩い分ける一次篩分け工程と、前記石膏粒を所定の粒径以下に粉砕するとともに当該石膏粒に付着した夾雑物の厚みが前記所定の粒径以下である場合のみ通過させる三次分別破砕工程と、前記三次破砕工程を通過した所定の粒径以下の石膏粒と夾雑物とを篩い分ける二次篩分け工程と、から構成される廃石膏ボード分別リサイクル方法とする。
【選択図】 図1
【解決手段】紙,布若しくはビニールクロスである被覆材で被覆された廃石膏ボ−ドを荒破砕する一次分別破砕工程と、金属類又は前記被覆材の夾雑物と石膏粒とを分離させる二次分別破砕工程と、前記石膏粒と前記夾雑物とを篩い分ける一次篩分け工程と、前記石膏粒を所定の粒径以下に粉砕するとともに当該石膏粒に付着した夾雑物の厚みが前記所定の粒径以下である場合のみ通過させる三次分別破砕工程と、前記三次破砕工程を通過した所定の粒径以下の石膏粒と夾雑物とを篩い分ける二次篩分け工程と、から構成される廃石膏ボード分別リサイクル方法とする。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃石膏ボード分別リサイクル方法とそのシステムに係り、詳しくは、建築廃材として発生する廃石膏ボ−ドを安定型産廃物と管理型産廃物とに分別する際に、布やビニールクロスで被覆された廃石膏ボ−ドを、効率よく分別するための廃石膏ボード分別リサイクル方法とそのシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来において、建築物の新築、改装、解体などの工事に伴って、発生する廃石膏ボ−ドは、それまでの安定型処分ができなくなり、紙類と分離した石膏ボードのみが安定型処分できることとなった。よって、少なくとも片面にシート(紙)を貼り付けたものであって、粉砕したものをそのまま廃棄するには、コストが嵩むことになっても、管理型処分場に埋め立てる必要がある。
【0003】
そこで、廃石膏ボ−ドの廃棄処分費用を節約し、廃石膏ボ−ドのリサイクルを図るべく、廃石膏ボ−ドを石膏原料、紙類、金属類に分別し、粒径による選別ばかりでなく、比重による選別をおこなうものが知られており、また、廃石膏ボ−ドを粉砕粉粒物とシート類とに確実に分別して、前記粉砕粉粒物をリサイクル可能な所定範囲内の粒径にする処理装置が知られている(例えば、特許文献1参照、特許文献2参照。)。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−70915号公報(第2頁から第5頁、第1図)
【特許文献2】
特開2001−9378号公報(第1頁から第6頁、第1図乃至第3図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の廃石膏ボ−ドに関するリサイクル処理方法及びその分別装置は、いずれも、石膏と紙類とを分別の対象としているが、石膏ボードが紙類で被覆した上に、更に布やビニールクロスで被覆されていると、既存の粉砕処理機などでは粉砕することが困難であり、石膏の粒度を一定にして紙、布、鉄屑、その他の夾雑物とを高精度に分別して、安定したリサイクル材料にすることが困難である。本発明に係る廃石膏ボード分別リサイクル方法とそのシステムは、このような課題を解決するために提案されたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る廃石膏ボード分別リサイクル方法の要旨は、紙,布若しくはビニールクロスである被覆材で被覆された廃石膏ボ−ドを荒破砕する一次分別破砕工程と、金属類又は前記被覆材の夾雑物と石膏粒とを分離させる二次分別破砕工程と、前記石膏粒と前記夾雑物とを篩い分ける一次篩分け工程と、前記石膏粒を所定の粒径以下に粉砕するとともに当該石膏粒に付着した夾雑物の厚みが前記所定の粒径以下である場合のみ通過させる三次分別破砕工程と、前記三次破砕工程を通過した所定の粒径以下の石膏粒と夾雑物とを篩い分ける二次篩分け工程とから構成されることである。
【0007】
本発明に係る廃石膏ボード分別リサイクルシステムの要旨は、紙,布若しくはビニールクロスである被覆材で被覆された廃石膏ボ−ドを破砕装置と篩分け装置とで、金属類又は前記被覆材の夾雑物と石膏粒とに分別して石膏粒をリサイクルするシステムにおいて、前記廃石膏ボ−ドを荒破砕する破砕装置が、鋭角な切込刃部が軸心方向に互いに咬み合うように複数配設されて回転される2軸回転刃で構成され、前記廃石膏ボ−ドが荒破砕された後に、前記石膏粒と夾雑物とを分別破砕する破砕装置が、2軸ローラによる圧砕で当該ローラの外周に軸心方向に等間隔で周方向に溝が刻設され回転差をもって回転されることである。
【0008】
また、本発明に係る廃石膏ボード分別リサイクルシステムの要旨は、紙,布若しくはビニールクロスである被覆材で被覆された廃石膏ボ−ドを破砕装置と篩分け装置とで、金属類又は前記被覆材の夾雑物と石膏粒とに分別して石膏粒をリサイクルするシステムにおいて、前記夾雑物と分別された石膏粒を一定の粒径以下に破砕する最終段破砕装置が、2軸ローラからなり、当該2軸ローラの間隔が前記一定の粒径寸法に固設され、前記最終段破砕装置の後の篩分け装置が、前記最終段破砕装置を通過した所定の粒径以下の石膏粒と夾雑物とを篩い分ける篩い目を有していることである。
更に、前記最終段破砕装置の前段階の篩分け装置の篩い目は、最終段破砕装置の2軸ローラと石膏粒との摩擦係数と、石膏粒が2軸ローラに挟み込まれる摩擦角との関係が食い込みとなる大きさに設定されていることを含むものである。
【0009】
本発明に係る廃石膏ボード分別リサイクル方法とそのシステムによれば、廃石膏ボ−ドが、紙類以外に、例えば、布やビニールクロス等の被覆材で被覆されていても、一次・二次の分別破砕工程において前記布やビニールクロスの被覆材を適当な大きさに砕くことで、三次破砕工程で石膏が所定の粒径に揃えられるとともに、繊維質の小片になった被覆材は、二次篩分け工程により分別される。
前記石膏粒と夾雑物とを分別破砕する破砕装置が、2軸ローラによる圧砕で当該ローラの外周に軸心方向に等間隔で周方向に溝が刻設され回転差をもって回転されているので、従前の破砕機等では困難であったが、前記布やビニールクロス等の被覆材を、適宜な大きさに破砕・分別することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る廃石膏ボード分別リサイクル方法とそのシステムについて、図面を参照して説明する。廃石膏ボ−ド分別リサイクルシステムAは、図1乃至図2にその概略全体図を示すように、建物の解体において岩綿吸音板剥離装置1によって集められた石膏ボード、若しくは、他の方法でホッパー1aに集められた、布やビニールクロス等の被覆材で被覆されている廃石膏ボ−ドが、それぞれベルトコンベア等の搬送手段2,3で、一次破砕装置用のホッパー4に運び込まれる。
【0011】
前記一次破砕装置5は、図3に示すように、前記ホッパー1aの開口の下に、2軸回転刃16が略水平に配設されており、側方の駆動モータ14と減速して回転伝達される変速装置15により、前記2軸回転刃16が、互いに逆方向に回転されるとともに、回転数に差があり刃先の周速が異なるようにされている。
【0012】
前記回転刃16は、図4(A),(B)に示すように、平行軸16c,16dに設けられた複数の回転刃16a,16bが互い違いに咬み合うようにして軸心f方向に配設されている。また、切込刃部aは、鋭角の切込み刃であり、回転刃16a,16bが前記切込刃部aに位相差を設けて、回転される。これにより、切込刃部aの形状と、周速の差とにより、布やビニールクロス等の被覆材を強力に引きちぎり、毟り取り作用して、廃石膏ボ−ドを裁断・粉砕(荒破砕)するものである。
【0013】
前記一次破砕装置5の下位置には、図2に示すように、二次破砕装置6が配設されている。この二次破砕装置6は、図5乃至図6に示すように、駆動モータ17と該駆動モータ17に連結され減速する変速装置18と、該変速装置18によって回転駆動される2軸ローラー19とから成る。
【0014】
前記2軸ローラー19は、一次破砕装置によって上記適当な大きさに裁断された廃石膏ボ−ドを圧砕するものであり、図6(B),(C)に示すように、当該ローラの外周に軸心方向に等間隔で周方向に溝aが刻設されている。この2軸ローラー19も、互いに逆方向に回転され、その回転数に差が設けられている。これらにより、廃石膏ボ−ドに圧砕力のほか、曲げ力と剪断力を加え、ローラー外周の周速差で磨り(擦り)潰し作用を付与している。
【0015】
前記2軸ローラー19は、前記変速装置18によって、逆方向に回転され回転数差が与えられるが、その機構は、図6(A)に示すように、b軸に駆動モータ17の回転が伝達され、このb軸に高速回転ローラが取り付けられ、端部にピニオンギア20が設けられている。前記ピニオンギア20がc軸のドリブンギア21に噛合し、更に、c軸のピニオンギア22がd軸のドリブンギア23に噛合し、このd軸のピニオンギア24がe軸のドリブンギア25に噛合している。前記ピニオンギア20からドリブンギア25に至る回転伝達間に所望の減速がなされ、b軸とe軸との回転方向も逆方向にされる。e軸に低速回転ローラが取り付けられる。
【0016】
また、前記b軸とe軸との間隔は、スイングアーム31の揺動により調整される。このスイングアーム31を、例えば、装置框体にネジ止めされたボルト32を回転させることで、前記d軸を中心にして揺動させ、前記b軸とe軸との間隔を変えて調整されるものである。
【0017】
前記二次破砕装置6の下部には、図2に示すように、一次振動篩7が配設されている。この一次振動篩7は、比較的粗く不揃いな粒度の石膏粒と、布若しくはビニールクロス等の被覆材,タッカー,ビス等の夾雑物とを分別する。この一次篩7の篩い目は、略3mm〜5mm程度である。分別された前記夾雑物は、産業廃棄物として回収容器8に回収される。なお、前記ビスなどの金属類は、公知の磁気分別装置を併設して分別するようにしても良い。
【0018】
また、この一次篩7の篩い目を通過しなかった石膏粒は、還元用搬送機(スクリュウ搬送機等)によって前記ホッパー4に投入され、二次破砕装置6に戻されて、再破砕される。
【0019】
前記一次振動篩7によって分別された石膏粒は、当該篩7の振動とともに移送され、図2に示すように、搬送手段としてのベルトコンベア9で三次破砕装置11に投入される。この三次破砕装置11は、前記夾雑物と分別された石膏粒を一定の粒径以下に破砕する最終段破砕装置である。
【0020】
前記三次破砕装置7は、図7に示すように、ホッパー10の下位置に配設された2軸ローラ28と、側方に配設された駆動モータ26と、変速装置27とから成る。前記2軸ローラ28は、前記変速装置27によって、互いに逆方向に回転され、且つ、回転数差が与えられる。2軸ローラ28の軸間距離は、隙間がδ(例えば、δ=0.2mm)となるように、例えば、板厚t=δの調整板を挟んで微調整された後に固設される。
【0021】
前記δは、石膏としてリサイクルするために要求される粒径と等しく設定され、図7(C)に示すように、前記二次破砕装置6で破砕され一次振動篩7を通過した石膏粒の粒径Dは、これを挟み込む2軸ローラ28のローラ半径rとの関係において、摩擦角θと摩擦係数μとが、θ=tan−1μとなるように設定される。
【0022】
前記三次破砕装置7の下には、図2に示すように、二次振動篩12が配設されている。この二次振動篩12は、篩い目が、例えば、0.1mm〜0.3mmである。この二次篩い分け作用により、前記最終段破砕装置である三次破砕装置7を通過した所定の粒径以下の石膏粒と、被覆材の小片や繊維状になった被覆材等の夾雑物とが篩い目で分別される。そして、石膏粉は回収容器13に回収されリサイクル材となり、前記夾雑物は回収容器8に回収され産業廃棄物となる。
【0023】
このような廃石膏ボード分別リサイクルシステムにより、廃石膏ボ−ドをリサイクルする方法を説明する。図1乃至図2に示すように、岩綿吸音板剥離装置1や他の方法で集められた廃石膏ボ−ドが搬送手段2,3を介してホッパー4に投入される。前記廃石膏ボ−ドは、被覆材として紙類の他、布若しくはビニールクロス等で被覆されているものである。前記岩綿吸音板剥離装置1から排出される一部の産業廃棄物は回収容器8に集められる。
【0024】
前記ホッパー4に投入された廃石膏ボ−ドは、一次破砕装置5の2軸回転刃16によって破砕される。前記布やビニールクロス等の被覆材は、2軸回転刃16の鋭角な切込刃部aによって、強力に引きちぎられ、毟り取りされて裁断・粉砕(荒破砕)される。
【0025】
荒破砕された廃石膏ボ−ドは、続いて下段の二次破砕装置6の2軸ローラ19により破砕される。これにより、石膏片と、布やビニールクロス等の被覆材と、ビス又はタッカー等とに分別され、続いて、下段の一次振動篩7において、篩い目を通過した石膏片はベルトコンベア9でホッパー10に投入され、前記被覆材とビスやタッカー等がこの篩い目を通過できずに、産業廃棄物として回収容器8に回収される。前記被覆材は、その大部分がこの段階で分別されて回収容器8に回収されるものである。
【0026】
また、前記一次振動篩7を通過することのある若干量の小片の被覆材は、前記ベルトコンベア9で前記石膏片とともにホッパー10に投入される。更に、この一次篩7の篩い目を通過しなかった石膏粒は、還元用搬送機(スクリュウ搬送機等)によって前記ホッパー4に投入され、二次破砕装置6に戻されて、再破砕される。
【0027】
前記ホッパー10に投入された石膏片は、三次破砕装置11の2軸ローラ28によって、所望の粒径に粉砕される。この2軸ローラ28の隙間δは一定に維持されるので、この2軸ローラ28を通過した石膏粒は前記隙間δ以下の粒径に調整される。また、前記小片の被覆材は、単に2軸ローラ28を通過するのみである。
【0028】
そして、二次振動篩12によって、前記小片の被覆材が、繊維状で細長いので篩い目を通過することが無く、分別されて回収容器8に回収される。また、一定粒径の石膏粒は篩い目を通過して、回収容器13に回収される。この石膏粒には、紙類または布・ビニールクロク等の被覆材からなる夾雑物が含まれていないので、リサイクル材として使用されるものである。
【0029】
【発明の効果】
上記説明したように、本発明に係る廃石膏ボード分別リサイクル方法は、廃石膏ボ−ドを荒破砕する一次破砕工程と、金属類又は被覆材の夾雑物と石膏粒とを分離させる二次分別破砕工程と、前記石膏粒と前記夾雑物とを篩い分ける一次篩分け工程と、前記石膏粒を所定の粒径以下に粉砕するとともに当該石膏粒に付着した夾雑物の厚みが前記所定の粒径以下である場合のみ通過させる三次分別破砕工程と、前記三次破砕工程を通過した所定の粒径以下の石膏粒と夾雑物とを篩い分ける二次篩分け工程と、から構成されるので、布若しくはビニールクロス等の被覆材が廃石膏ボ−ドに存在しても、リサイクルできる石膏粒として回収することができるようになると言う優れた効果を奏するものである。
【0030】
本発明に係る廃石膏ボード分別リサイクルシステムは、廃石膏ボ−ドを破砕装置と篩分け装置とで、石膏粒と夾雑物とに分別して石膏粒をリサイクルするシステムにおいて、前記廃石膏ボ−ドを荒破砕する破砕装置が、鋭角な切込刃部が軸心方向に互いに咬み合うように複数配設されて回転される2軸回転刃で構成され、前記廃石膏ボ−ドが荒破砕された後に、前記石膏粒と夾雑物とを分別破砕する破砕装置が、2軸ローラによる圧砕で当該ローラの外周に軸心方向に等間隔で周方向に溝が刻設され回転差をもって回転されるので、廃石膏ボ−ドの被覆材が紙類以外に、布やビニールクロスであっても、強力に引き裂き、磨り潰しすることにより、分別破砕が可能となったものである。
【0031】
また、廃石膏ボ−ドを破砕装置と篩分け装置とで、石膏粒と夾雑物とに分別して石膏粒をリサイクルするシステムにおいて、前記夾雑物と分別された石膏粒を一定の粒径以下に破砕する最終段破砕装置が、2軸ローラからなり、当該2軸ローラの間隔が前記一定の粒径寸法に固設され、前記最終段破砕装置の後の篩分け装置が、前記最終段破砕装置を通過した所定の粒径以下の石膏粒と夾雑物とを篩い分ける篩い目を有しているので、所望の粒径のリサイクル可能な石膏粒を得ることができる。
【0032】
最終段破砕装置の前段階の篩分け装置の篩い目は、最終段破砕装置の2軸ローラと石膏粒との摩擦係数と、石膏粒が2軸ローラに挟み込まれる摩擦角とが略等しくなるような大きさに設定されているので、破砕作業が効率的に行われるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る廃石膏ボード分別リサイクル方法を具体的に示すシステムの全体概要を示す平面図である。
【図2】同本発明に係る廃石膏ボード分別リサイクル方法を具体的に示すシステムの正面図である。
【図3】同本発明に係る廃石膏ボード分別リサイクルシステムにおける、一次破砕装置5の平面図(A)と、正面図(B)である。
【図4】同一次破砕装置5における、2軸回転刃16の詳細な一部平面図(A)と、同正面図(B)図である。
【図5】同本発明に係る廃石膏ボード分別リサイクルシステムにおける、二次破砕装置6の平面図(A)と、正面図(B)である。
【図6】同二次破砕装置6における、変速装置18の正面図(A)と、2軸ローラ19の一部平面図(B)と、正面図(C)である。
【図7】同三次破砕装置7の、平面図(A)と、正面図(B)と、2軸ローラ28の食い込みを示す説明図(C)である。
【符号の説明】
1 岩綿吸音板剥離装置、 1a ホッパー、
2,3 搬送手段、 4 ホッパー、
5 一次破砕装置、 6 二次破砕装置、
7 一次振動篩、 8 回収容器、
9 ベルトコンベア、 10 ホッパー、
11 三次破砕装置、 12 二次振動篩、
13 回収容器、 14 駆動モータ、
15 変速装置、 16 2軸回転刃、
16a,16b 回転刃、
16c,16d 平行軸、
17 駆動モータ、 18 変速装置、
19 2軸ローラ、
20,22,24 ピニオンギア、
21,23,25 ドリブンギア、
26 駆動モータ、 27 変速装置、
28 2軸ローラ、 31 スイングアーム、
32 ボルト。
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃石膏ボード分別リサイクル方法とそのシステムに係り、詳しくは、建築廃材として発生する廃石膏ボ−ドを安定型産廃物と管理型産廃物とに分別する際に、布やビニールクロスで被覆された廃石膏ボ−ドを、効率よく分別するための廃石膏ボード分別リサイクル方法とそのシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来において、建築物の新築、改装、解体などの工事に伴って、発生する廃石膏ボ−ドは、それまでの安定型処分ができなくなり、紙類と分離した石膏ボードのみが安定型処分できることとなった。よって、少なくとも片面にシート(紙)を貼り付けたものであって、粉砕したものをそのまま廃棄するには、コストが嵩むことになっても、管理型処分場に埋め立てる必要がある。
【0003】
そこで、廃石膏ボ−ドの廃棄処分費用を節約し、廃石膏ボ−ドのリサイクルを図るべく、廃石膏ボ−ドを石膏原料、紙類、金属類に分別し、粒径による選別ばかりでなく、比重による選別をおこなうものが知られており、また、廃石膏ボ−ドを粉砕粉粒物とシート類とに確実に分別して、前記粉砕粉粒物をリサイクル可能な所定範囲内の粒径にする処理装置が知られている(例えば、特許文献1参照、特許文献2参照。)。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−70915号公報(第2頁から第5頁、第1図)
【特許文献2】
特開2001−9378号公報(第1頁から第6頁、第1図乃至第3図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の廃石膏ボ−ドに関するリサイクル処理方法及びその分別装置は、いずれも、石膏と紙類とを分別の対象としているが、石膏ボードが紙類で被覆した上に、更に布やビニールクロスで被覆されていると、既存の粉砕処理機などでは粉砕することが困難であり、石膏の粒度を一定にして紙、布、鉄屑、その他の夾雑物とを高精度に分別して、安定したリサイクル材料にすることが困難である。本発明に係る廃石膏ボード分別リサイクル方法とそのシステムは、このような課題を解決するために提案されたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る廃石膏ボード分別リサイクル方法の要旨は、紙,布若しくはビニールクロスである被覆材で被覆された廃石膏ボ−ドを荒破砕する一次分別破砕工程と、金属類又は前記被覆材の夾雑物と石膏粒とを分離させる二次分別破砕工程と、前記石膏粒と前記夾雑物とを篩い分ける一次篩分け工程と、前記石膏粒を所定の粒径以下に粉砕するとともに当該石膏粒に付着した夾雑物の厚みが前記所定の粒径以下である場合のみ通過させる三次分別破砕工程と、前記三次破砕工程を通過した所定の粒径以下の石膏粒と夾雑物とを篩い分ける二次篩分け工程とから構成されることである。
【0007】
本発明に係る廃石膏ボード分別リサイクルシステムの要旨は、紙,布若しくはビニールクロスである被覆材で被覆された廃石膏ボ−ドを破砕装置と篩分け装置とで、金属類又は前記被覆材の夾雑物と石膏粒とに分別して石膏粒をリサイクルするシステムにおいて、前記廃石膏ボ−ドを荒破砕する破砕装置が、鋭角な切込刃部が軸心方向に互いに咬み合うように複数配設されて回転される2軸回転刃で構成され、前記廃石膏ボ−ドが荒破砕された後に、前記石膏粒と夾雑物とを分別破砕する破砕装置が、2軸ローラによる圧砕で当該ローラの外周に軸心方向に等間隔で周方向に溝が刻設され回転差をもって回転されることである。
【0008】
また、本発明に係る廃石膏ボード分別リサイクルシステムの要旨は、紙,布若しくはビニールクロスである被覆材で被覆された廃石膏ボ−ドを破砕装置と篩分け装置とで、金属類又は前記被覆材の夾雑物と石膏粒とに分別して石膏粒をリサイクルするシステムにおいて、前記夾雑物と分別された石膏粒を一定の粒径以下に破砕する最終段破砕装置が、2軸ローラからなり、当該2軸ローラの間隔が前記一定の粒径寸法に固設され、前記最終段破砕装置の後の篩分け装置が、前記最終段破砕装置を通過した所定の粒径以下の石膏粒と夾雑物とを篩い分ける篩い目を有していることである。
更に、前記最終段破砕装置の前段階の篩分け装置の篩い目は、最終段破砕装置の2軸ローラと石膏粒との摩擦係数と、石膏粒が2軸ローラに挟み込まれる摩擦角との関係が食い込みとなる大きさに設定されていることを含むものである。
【0009】
本発明に係る廃石膏ボード分別リサイクル方法とそのシステムによれば、廃石膏ボ−ドが、紙類以外に、例えば、布やビニールクロス等の被覆材で被覆されていても、一次・二次の分別破砕工程において前記布やビニールクロスの被覆材を適当な大きさに砕くことで、三次破砕工程で石膏が所定の粒径に揃えられるとともに、繊維質の小片になった被覆材は、二次篩分け工程により分別される。
前記石膏粒と夾雑物とを分別破砕する破砕装置が、2軸ローラによる圧砕で当該ローラの外周に軸心方向に等間隔で周方向に溝が刻設され回転差をもって回転されているので、従前の破砕機等では困難であったが、前記布やビニールクロス等の被覆材を、適宜な大きさに破砕・分別することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る廃石膏ボード分別リサイクル方法とそのシステムについて、図面を参照して説明する。廃石膏ボ−ド分別リサイクルシステムAは、図1乃至図2にその概略全体図を示すように、建物の解体において岩綿吸音板剥離装置1によって集められた石膏ボード、若しくは、他の方法でホッパー1aに集められた、布やビニールクロス等の被覆材で被覆されている廃石膏ボ−ドが、それぞれベルトコンベア等の搬送手段2,3で、一次破砕装置用のホッパー4に運び込まれる。
【0011】
前記一次破砕装置5は、図3に示すように、前記ホッパー1aの開口の下に、2軸回転刃16が略水平に配設されており、側方の駆動モータ14と減速して回転伝達される変速装置15により、前記2軸回転刃16が、互いに逆方向に回転されるとともに、回転数に差があり刃先の周速が異なるようにされている。
【0012】
前記回転刃16は、図4(A),(B)に示すように、平行軸16c,16dに設けられた複数の回転刃16a,16bが互い違いに咬み合うようにして軸心f方向に配設されている。また、切込刃部aは、鋭角の切込み刃であり、回転刃16a,16bが前記切込刃部aに位相差を設けて、回転される。これにより、切込刃部aの形状と、周速の差とにより、布やビニールクロス等の被覆材を強力に引きちぎり、毟り取り作用して、廃石膏ボ−ドを裁断・粉砕(荒破砕)するものである。
【0013】
前記一次破砕装置5の下位置には、図2に示すように、二次破砕装置6が配設されている。この二次破砕装置6は、図5乃至図6に示すように、駆動モータ17と該駆動モータ17に連結され減速する変速装置18と、該変速装置18によって回転駆動される2軸ローラー19とから成る。
【0014】
前記2軸ローラー19は、一次破砕装置によって上記適当な大きさに裁断された廃石膏ボ−ドを圧砕するものであり、図6(B),(C)に示すように、当該ローラの外周に軸心方向に等間隔で周方向に溝aが刻設されている。この2軸ローラー19も、互いに逆方向に回転され、その回転数に差が設けられている。これらにより、廃石膏ボ−ドに圧砕力のほか、曲げ力と剪断力を加え、ローラー外周の周速差で磨り(擦り)潰し作用を付与している。
【0015】
前記2軸ローラー19は、前記変速装置18によって、逆方向に回転され回転数差が与えられるが、その機構は、図6(A)に示すように、b軸に駆動モータ17の回転が伝達され、このb軸に高速回転ローラが取り付けられ、端部にピニオンギア20が設けられている。前記ピニオンギア20がc軸のドリブンギア21に噛合し、更に、c軸のピニオンギア22がd軸のドリブンギア23に噛合し、このd軸のピニオンギア24がe軸のドリブンギア25に噛合している。前記ピニオンギア20からドリブンギア25に至る回転伝達間に所望の減速がなされ、b軸とe軸との回転方向も逆方向にされる。e軸に低速回転ローラが取り付けられる。
【0016】
また、前記b軸とe軸との間隔は、スイングアーム31の揺動により調整される。このスイングアーム31を、例えば、装置框体にネジ止めされたボルト32を回転させることで、前記d軸を中心にして揺動させ、前記b軸とe軸との間隔を変えて調整されるものである。
【0017】
前記二次破砕装置6の下部には、図2に示すように、一次振動篩7が配設されている。この一次振動篩7は、比較的粗く不揃いな粒度の石膏粒と、布若しくはビニールクロス等の被覆材,タッカー,ビス等の夾雑物とを分別する。この一次篩7の篩い目は、略3mm〜5mm程度である。分別された前記夾雑物は、産業廃棄物として回収容器8に回収される。なお、前記ビスなどの金属類は、公知の磁気分別装置を併設して分別するようにしても良い。
【0018】
また、この一次篩7の篩い目を通過しなかった石膏粒は、還元用搬送機(スクリュウ搬送機等)によって前記ホッパー4に投入され、二次破砕装置6に戻されて、再破砕される。
【0019】
前記一次振動篩7によって分別された石膏粒は、当該篩7の振動とともに移送され、図2に示すように、搬送手段としてのベルトコンベア9で三次破砕装置11に投入される。この三次破砕装置11は、前記夾雑物と分別された石膏粒を一定の粒径以下に破砕する最終段破砕装置である。
【0020】
前記三次破砕装置7は、図7に示すように、ホッパー10の下位置に配設された2軸ローラ28と、側方に配設された駆動モータ26と、変速装置27とから成る。前記2軸ローラ28は、前記変速装置27によって、互いに逆方向に回転され、且つ、回転数差が与えられる。2軸ローラ28の軸間距離は、隙間がδ(例えば、δ=0.2mm)となるように、例えば、板厚t=δの調整板を挟んで微調整された後に固設される。
【0021】
前記δは、石膏としてリサイクルするために要求される粒径と等しく設定され、図7(C)に示すように、前記二次破砕装置6で破砕され一次振動篩7を通過した石膏粒の粒径Dは、これを挟み込む2軸ローラ28のローラ半径rとの関係において、摩擦角θと摩擦係数μとが、θ=tan−1μとなるように設定される。
【0022】
前記三次破砕装置7の下には、図2に示すように、二次振動篩12が配設されている。この二次振動篩12は、篩い目が、例えば、0.1mm〜0.3mmである。この二次篩い分け作用により、前記最終段破砕装置である三次破砕装置7を通過した所定の粒径以下の石膏粒と、被覆材の小片や繊維状になった被覆材等の夾雑物とが篩い目で分別される。そして、石膏粉は回収容器13に回収されリサイクル材となり、前記夾雑物は回収容器8に回収され産業廃棄物となる。
【0023】
このような廃石膏ボード分別リサイクルシステムにより、廃石膏ボ−ドをリサイクルする方法を説明する。図1乃至図2に示すように、岩綿吸音板剥離装置1や他の方法で集められた廃石膏ボ−ドが搬送手段2,3を介してホッパー4に投入される。前記廃石膏ボ−ドは、被覆材として紙類の他、布若しくはビニールクロス等で被覆されているものである。前記岩綿吸音板剥離装置1から排出される一部の産業廃棄物は回収容器8に集められる。
【0024】
前記ホッパー4に投入された廃石膏ボ−ドは、一次破砕装置5の2軸回転刃16によって破砕される。前記布やビニールクロス等の被覆材は、2軸回転刃16の鋭角な切込刃部aによって、強力に引きちぎられ、毟り取りされて裁断・粉砕(荒破砕)される。
【0025】
荒破砕された廃石膏ボ−ドは、続いて下段の二次破砕装置6の2軸ローラ19により破砕される。これにより、石膏片と、布やビニールクロス等の被覆材と、ビス又はタッカー等とに分別され、続いて、下段の一次振動篩7において、篩い目を通過した石膏片はベルトコンベア9でホッパー10に投入され、前記被覆材とビスやタッカー等がこの篩い目を通過できずに、産業廃棄物として回収容器8に回収される。前記被覆材は、その大部分がこの段階で分別されて回収容器8に回収されるものである。
【0026】
また、前記一次振動篩7を通過することのある若干量の小片の被覆材は、前記ベルトコンベア9で前記石膏片とともにホッパー10に投入される。更に、この一次篩7の篩い目を通過しなかった石膏粒は、還元用搬送機(スクリュウ搬送機等)によって前記ホッパー4に投入され、二次破砕装置6に戻されて、再破砕される。
【0027】
前記ホッパー10に投入された石膏片は、三次破砕装置11の2軸ローラ28によって、所望の粒径に粉砕される。この2軸ローラ28の隙間δは一定に維持されるので、この2軸ローラ28を通過した石膏粒は前記隙間δ以下の粒径に調整される。また、前記小片の被覆材は、単に2軸ローラ28を通過するのみである。
【0028】
そして、二次振動篩12によって、前記小片の被覆材が、繊維状で細長いので篩い目を通過することが無く、分別されて回収容器8に回収される。また、一定粒径の石膏粒は篩い目を通過して、回収容器13に回収される。この石膏粒には、紙類または布・ビニールクロク等の被覆材からなる夾雑物が含まれていないので、リサイクル材として使用されるものである。
【0029】
【発明の効果】
上記説明したように、本発明に係る廃石膏ボード分別リサイクル方法は、廃石膏ボ−ドを荒破砕する一次破砕工程と、金属類又は被覆材の夾雑物と石膏粒とを分離させる二次分別破砕工程と、前記石膏粒と前記夾雑物とを篩い分ける一次篩分け工程と、前記石膏粒を所定の粒径以下に粉砕するとともに当該石膏粒に付着した夾雑物の厚みが前記所定の粒径以下である場合のみ通過させる三次分別破砕工程と、前記三次破砕工程を通過した所定の粒径以下の石膏粒と夾雑物とを篩い分ける二次篩分け工程と、から構成されるので、布若しくはビニールクロス等の被覆材が廃石膏ボ−ドに存在しても、リサイクルできる石膏粒として回収することができるようになると言う優れた効果を奏するものである。
【0030】
本発明に係る廃石膏ボード分別リサイクルシステムは、廃石膏ボ−ドを破砕装置と篩分け装置とで、石膏粒と夾雑物とに分別して石膏粒をリサイクルするシステムにおいて、前記廃石膏ボ−ドを荒破砕する破砕装置が、鋭角な切込刃部が軸心方向に互いに咬み合うように複数配設されて回転される2軸回転刃で構成され、前記廃石膏ボ−ドが荒破砕された後に、前記石膏粒と夾雑物とを分別破砕する破砕装置が、2軸ローラによる圧砕で当該ローラの外周に軸心方向に等間隔で周方向に溝が刻設され回転差をもって回転されるので、廃石膏ボ−ドの被覆材が紙類以外に、布やビニールクロスであっても、強力に引き裂き、磨り潰しすることにより、分別破砕が可能となったものである。
【0031】
また、廃石膏ボ−ドを破砕装置と篩分け装置とで、石膏粒と夾雑物とに分別して石膏粒をリサイクルするシステムにおいて、前記夾雑物と分別された石膏粒を一定の粒径以下に破砕する最終段破砕装置が、2軸ローラからなり、当該2軸ローラの間隔が前記一定の粒径寸法に固設され、前記最終段破砕装置の後の篩分け装置が、前記最終段破砕装置を通過した所定の粒径以下の石膏粒と夾雑物とを篩い分ける篩い目を有しているので、所望の粒径のリサイクル可能な石膏粒を得ることができる。
【0032】
最終段破砕装置の前段階の篩分け装置の篩い目は、最終段破砕装置の2軸ローラと石膏粒との摩擦係数と、石膏粒が2軸ローラに挟み込まれる摩擦角とが略等しくなるような大きさに設定されているので、破砕作業が効率的に行われるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る廃石膏ボード分別リサイクル方法を具体的に示すシステムの全体概要を示す平面図である。
【図2】同本発明に係る廃石膏ボード分別リサイクル方法を具体的に示すシステムの正面図である。
【図3】同本発明に係る廃石膏ボード分別リサイクルシステムにおける、一次破砕装置5の平面図(A)と、正面図(B)である。
【図4】同一次破砕装置5における、2軸回転刃16の詳細な一部平面図(A)と、同正面図(B)図である。
【図5】同本発明に係る廃石膏ボード分別リサイクルシステムにおける、二次破砕装置6の平面図(A)と、正面図(B)である。
【図6】同二次破砕装置6における、変速装置18の正面図(A)と、2軸ローラ19の一部平面図(B)と、正面図(C)である。
【図7】同三次破砕装置7の、平面図(A)と、正面図(B)と、2軸ローラ28の食い込みを示す説明図(C)である。
【符号の説明】
1 岩綿吸音板剥離装置、 1a ホッパー、
2,3 搬送手段、 4 ホッパー、
5 一次破砕装置、 6 二次破砕装置、
7 一次振動篩、 8 回収容器、
9 ベルトコンベア、 10 ホッパー、
11 三次破砕装置、 12 二次振動篩、
13 回収容器、 14 駆動モータ、
15 変速装置、 16 2軸回転刃、
16a,16b 回転刃、
16c,16d 平行軸、
17 駆動モータ、 18 変速装置、
19 2軸ローラ、
20,22,24 ピニオンギア、
21,23,25 ドリブンギア、
26 駆動モータ、 27 変速装置、
28 2軸ローラ、 31 スイングアーム、
32 ボルト。
Claims (4)
- 紙,布若しくはビニールクロスである被覆材で被覆された廃石膏ボ−ドを荒破砕する一次分別破砕工程と、
金属類又は前記被覆材の夾雑物と石膏粒とを分離させる二次分別破砕工程と、
前記石膏粒と前記夾雑物とを篩い分ける一次篩分け工程と、
前記石膏粒を所定の粒径以下に粉砕するとともに当該石膏粒に付着した夾雑物の厚みが前記所定の粒径以下である場合のみ通過させる三次分別破砕工程と、
前記三次破砕工程を通過した所定の粒径以下の石膏粒と夾雑物とを篩い分ける二次篩分け工程と、から構成されること、
を特徴とする廃石膏ボード分別リサイクル方法。 - 紙,布若しくはビニールクロスである被覆材で被覆された廃石膏ボ−ドを破砕装置と篩分け装置とで、金属類又は前記被覆材の夾雑物と石膏粒とに分別して石膏粒をリサイクルするシステムにおいて、
前記廃石膏ボ−ドを荒破砕する破砕装置が、鋭角な切込刃部が軸心方向に互いに咬み合うように複数配設されて回転される2軸回転刃で構成され、
前記廃石膏ボ−ドが荒破砕された後に、前記石膏粒と夾雑物とを分別破砕する破砕装置が、2軸ローラによる圧砕で当該ローラの外周に軸心方向に等間隔で周方向に溝が刻設され回転差をもって回転されること、
を特徴とする廃石膏ボード分別リサイクルシステム。 - 紙,布若しくはビニールクロスである被覆材で被覆された廃石膏ボ−ドを破砕装置と篩分け装置とで、金属類又は前記被覆材の夾雑物と石膏粒とに分別して石膏粒をリサイクルするシステムにおいて、
前記夾雑物と分別された石膏粒を一定の粒径以下に破砕する最終段破砕装置が、2軸ローラからなり、当該2軸ローラの間隔が前記一定の粒径寸法に固設され、前記最終段破砕装置の後の篩分け装置が、前記最終段破砕装置を通過した所定の粒径以下の石膏粒と夾雑物とを篩い分ける篩い目を有していること、
を特徴とする廃石膏ボード分別リサイクルシステム。 - 最終段破砕装置の前段階の篩分け装置の篩い目は、最終段破砕装置の2軸ローラと石膏粒との摩擦係数と、石膏粒が2軸ローラに挟み込まれる摩擦角との関係が食い込みとなる大きさに設定されていること、
を特徴とする請求項3に記載の廃石膏ボード分別リサイクルシステム。
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