JP2006009328A - アスファルト舗装廃材の再生方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 脱臭炉から導出される高温の排ガスの保有熱を廃材の温浴解砕に有効利用したアスファルト舗装廃材の再生方法、及び装置を提供する。
【解決手段】 廃材ドライヤ１の排気煙道８下流に排ガス中の悪臭分を燃焼分解させる脱臭炉１２を配設し、この脱臭炉１２の排気煙道１４の途中に熱交換器１６を備える。また、この熱交換器１６には給水管１７を経由させるように配管し、この給水管１７内の供給水を脱臭炉１２からの高温の排ガスと熱交換させて所定温度に加熱すると共に、加熱で得られた温水にて廃材を温浴させて廃材中のアスファルト分を軟化溶融させて結合力を弱めて解砕する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、道路工事などによって掘り起こされるアスファルト舗装廃材から骨材を分離回収して再生する方法、及び装置に関し、特にアスファルトプラントに併設される脱臭炉から導出される高温の排ガス熱を利用して再生する方法、及び装置に関する。

アスファルトプラントには、道路工事などによって掘り起こされるアスファルト舗装廃材（以下「廃材」という）を加熱する廃材ドライヤを設置しているところが多々あるが、この廃材ドライヤにて廃材を加熱すると排ガス中に悪臭成分が含まれるため、この悪臭成分を燃焼分解するのに廃材ドライヤの排気煙道下流に脱臭炉が設置される場合がある。この脱臭炉から排出されるガスは高温であり、ガスの保有熱を有効利用することが好ましいが、熱回収によってバーナの燃焼用空気として有効利用している程度である（特許文献１）。

一方、近年アスファルトプラントにて製造されるアスファルト混合物は、その使用用途に応じて特殊なものが製造される場合が増えており、例えば５〜１３ｍｍ粒径の骨材（約８５重量％）と砂（約１５重量％）の二種類の骨材を専ら使用し、舗装道路の表面に雨水などが溜まらないように舗装道路に水が染み込んでいくと同時に染み込んだ水を下方の路床から排水させる、いわゆる排水性アスファルト混合物も多く製造されている。

そして、この排水性アスファルト混合物による舗装道路を掘り起こした際に生じるアスファルト舗装廃材（以下「排水性廃材」という）を再生する場合、通常の廃材を再生する場合と同様にクラッシャーなどで破砕処理すると、５〜１３ｍｍ粒径の骨材が細かく破砕されてしまい、その結果、細かい粒度のものが、例えば、１５重量％であったものが４０重量％となるなど多く発生し、これら細かい粒度のものをどう使用していくかの問題が発生している。

また、従来技術として、廃材をクラッシャーなどで破砕処理する方法以外に、廃材を温水にて所定時間温浴させ、廃材中のアスファルト分を軟化溶融させて解砕することにより、廃材中の骨材を回収可能とした温浴解砕という方法が従来よりある（特許文献２、３参照）。この方法では、廃材中の骨材が細かく破砕されてしまうことはなく、粒度分布も製造時と大きく変わることがないが、処理能力等の点で問題があってあまり利用されていないのが現状である。
特開平８−６８００５号 実公昭５９−１７９２５号 特開昭５５−３６５１４号

上記のように、従来、廃材の破砕は専らクラッシャーなどで破砕されていて排水性廃材を破砕すると細かい粒度のものが多量に発生するという問題があるが、好ましくは、排水性廃材がそのまま排水性アスファルト混合物の骨材として再使用できることが最も望まれる。そこで、本発明者は、温浴解砕にて排水性廃材を解砕すると、排水性アスファルト混合物の骨材として再使用できると考えたが、この温浴解砕では水を温水へと加熱する熱源を必要とするためコスト高となるおそれがある。そこで、脱臭炉からの放散されている排出ガスの保有熱に着目した。即ち、通常の廃材は機械破砕の方が合理的であるので機械破砕し、排水性廃材のような特殊廃材のみを温浴解砕にて処理するように考えれば、脱臭炉の排ガスの保有熱の利用でコストを抑えて実現可能で、再使用可能な好適な状態で骨材を回収でき、かつ脱臭炉の付加価値も高められると考えた。

本発明は上記の点に鑑み、脱臭炉から導出される高温の排ガスの保有熱を廃材の温浴解砕に有効利用したアスファルト舗装廃材の再生方法、及び装置を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するために、請求項１記載のアスファルト舗装廃材の再生方法は、廃材ドライヤの排ガス中の悪臭分を燃焼分解させる脱臭炉から排出される高温ガスの保有する熱量を利用して水を所定温度まで加熱し、得られた温水を廃材に浴びせて廃材中のアスファルトを軟化溶融させてその結合力を弱めて解砕し、廃材中の骨材粒度が細かく破砕されないようにして回収するようにしたことを特徴としている。

また、請求項２記載のアスファルト舗装廃材の再生装置は、廃材ドライヤから導出される排ガス中の悪臭分を燃焼分解させる脱臭炉と、該脱臭炉の排気煙道の途中に備えた熱交換器と、熱交換器を経由させて配設した水供給用の給水管と、給水管から供給される温水にて廃材を温浴させて廃材中のアスファルトを軟化溶融させて解砕する温浴解砕機とを備えたことを特徴としている。

また、請求項３記載のアスファルト舗装廃材の再生装置は、前記温浴解砕機の排出側に廃材を粒度選別するスクリーンと、オーバーサイズの廃材を温浴解砕機へ戻す手段とを備えたことを特徴としている。

また、請求項４記載のアスファルト舗装廃材の再生装置は、前記温浴解砕機は温水を貯める貯留ホッパと、該貯留ホッパ内に投入された廃材を所定時間滞留させながら外部へと順次送り出す送り出し手段を備えたことを特徴としている。

また、請求項５記載のアスファルト舗装廃材の再生装置は、前記貯留ホッパの温水は循環式とし、溢流する温水は微粒分の分離除去手段を経て循環するようにしたことを特徴としている。

また、請求項６記載のアスファルト舗装廃材の再生装置は、前記貯留ホッパの温水は貯め置き式とし、熱交換器を経由した給水管を貯留ホッパ内に配管し、貯留ホッパ内の温水を給水管の保有熱によって加熱するようにしたことを特徴としている。

以上のように本発明に係る請求項１記載のアスファルト舗装廃材の再生方法によれば、廃材ドライヤの排ガス中の悪臭分を燃焼分解させる脱臭炉から排出される高温ガスの保有する熱量を利用して水を所定温度まで加熱し、得られた温水を廃材に浴びせて廃材中のアスファルトを軟化溶融させてその結合力を弱めて解砕し、廃材中の骨材粒度が細かく破砕されないようにして回収するようにしたので、脱臭炉の排ガス熱を有効利用して低コストにて廃材を温浴解砕でき、骨材の破砕もないので細粒分も多く発生せず、排水性廃材であればそのまま排水性アスファルト混合物として再利用できる。

また、請求項２記載のアスファルト舗装廃材の再生装置によれば、廃材ドライヤから導出される排ガス中の悪臭分を燃焼分解させる脱臭炉と、該脱臭炉の排気煙道の途中に備えた熱交換器と、熱交換器を経由させて配設した水供給用の給水管と、給水管から供給される温水にて廃材を温浴させて廃材中のアスファルトを軟化溶融させて解砕する温浴解砕機とを備えたので、脱臭炉の排ガス熱を有効利用して低コストにて廃材を温浴解砕機で温浴解砕でき、また機械式破砕でないので細粒分も多く発生せずに再利用可能な好適な状態で骨材を回収できる。

また、請求項３記載のアスファルト舗装廃材の再生装置によれば、前記温浴解砕機の排出側に廃材を粒度選別するスクリーンと、オーバーサイズの廃材を温浴解砕機へ戻す手段とを備えたので、温浴解砕機から排出される廃材に解砕処理の不十分なものがあったとしても再び温浴解砕へと戻され、確実に再利用可能な好適な状態で骨材を回収できる。

また、請求項４記載のアスファルト舗装廃材の再生装置によれば、前記温浴解砕機は温水を貯める貯留ホッパと、該貯留ホッパ内に投入された廃材を所定時間滞留させながら外部へと順次送り出す送り出し手段を備えたので、廃材を連続供給して効率良く温浴解砕できる。

また、請求項５記載のアスファルト舗装廃材の再生装置によれば、前記貯留ホッパの温水は循環式とし、溢流する温水は微粒分の分離除去手段を経て循環するようにしたので、温浴解砕に使用された汚水を敷地外へと流すこともなく、環境面でも好ましい。

また、請求項６記載のアスファルト舗装廃材の再生装置によれば、前記貯留ホッパの温水は貯め置き式とし、熱交換器を経由した給水管を貯留ホッパ内に配管し、貯留ホッパ内の温水を給水管の保有熱によって加熱するようにしたので、循環させる給水管内の温水は廃材と直接接触することもなくて汚れず、給水管には汚れを分離除去する手段が不要である。

本発明に係わる請求項１記載のアスファルト舗装廃材の再生方法にあっては、廃材ドライヤの排ガス中の悪臭分を燃焼分解させる脱臭炉から排出される高温ガスの保有する熱量を利用して水を所定温度まで加熱し、廃材の温浴用の温水を得る。得られた温水を廃材に浴びせて廃材中のアスファルトを軟化溶融させてその結合力を弱めて解砕する。このように、脱臭炉からの排ガス熱を利用して低コストにて廃材を温浴解砕でき、排水性廃材であれば粒度の変わらない骨材を回収できてそのまま排水性アスファルト混合物の製造に再利用可能となる。

また、請求項２記載のアスファルト舗装廃材の再生装置にあっては、脱臭炉の排気煙道に熱交換器を備えると共に、該熱交換器には給水管を経由させるように配管する。一方、廃材を温水にて温浴させて解砕する温浴解砕機を備え、該温浴解砕機に前記給水管を連結する。そして、給水管内の水を脱臭炉からの排ガス熱で加熱し、得られた温水を温浴解砕機に供給して廃材を温浴させ、廃材中のアスファルトを軟化溶融させてその結合力を弱めて解砕する。このように、脱臭炉からの排ガス熱を利用し、低コストにて温浴解砕機で廃材を解砕でき、排水性廃材であれば粒度の変わらない骨材を回収できてそのまま排水性アスファルト混合物の製造に再利用可能となる。

また、請求項３記載のアスファルト舗装廃材の再生装置にあっては、温浴解砕機の排出側に解砕処理した廃材を受け入れて粒度選別するスクリーンを配設する。そして、スクリーンによって解砕処理が不十分なオーバーサイズの廃材を除去した後、それを直ちに温浴解砕機へと戻して再度温浴解砕させる。このように、廃材の量や性状などによって解砕処理が不十分な場合があっても繰り返し温浴解砕処理が行われるため、確実に再利用に適した状態で骨材を回収することができる。

また、請求項４記載のアスファルト舗装廃材の再生装置にあっては、温浴解砕機は排水性廃材を温水に浸しながら貯留可能な貯留ホッパと、該貯留ホッパ内の廃材を連続的に排出するスクリューフィーダなどの送り出し手段とを備える。そして、温水で満たした貯留ホッパに廃材を連続的に投入していくと、廃材は温浴によって次第に解砕されていきながらスクリューフィーダにて貯留ホッパ外へゆっくりと送り出されていく。このとき、スクリューフィーダの送り出し速度は、廃材の供給量や解砕状況に応じて適宜調整し、ホッパ外へ排出された時点で廃材が解砕されているようにする。これによって、廃材を連続的に供給して効率良く解砕処理することができる。

また、請求項５記載のアスファルト舗装廃材の再生装置にあっては、温浴解砕機にて廃材を温浴させる水を循環式とし、温浴解砕機から溢流する温水中の微粒分を分離除去する分離槽や、給水管途中に除塵用フィルタなどを配設する。そして、温浴解砕機に温水を供給して廃材を温浴解砕する一方、温浴解砕機から排出される汚水は一旦分離槽へ貯めて微細分を沈降させて分離除去し、また、給水管途中の除塵用フィルタを介して浄化処理した後、熱交換器にて加熱して再度温浴解砕機へと循環使用する。このように、温浴解砕に使用する温水中の微粒分を分離除去して循環使用するので、温浴解砕に使用された汚水を敷地外へと流すこともなく、環境面でも好ましい。

また、請求項６記載のアスファルト舗装廃材の再生装置にあっては、温浴解砕機にて排水性廃材を温浴させる水を貯め置き式とし、温浴解砕機内に排水性廃材を浸すための水を貯めて置く一方、温浴解砕機の内部または外周部へ給水管を蛇行させて配管する。そして、給水管内に温水を流すと、温浴解砕機に貯め置きした水は間接的に加熱されていき、その水中に浸した廃材は温浴解砕される。なお、給水管内の温水は廃材とは直接接触することもなく、給水管内を循環し続ける。このように、給水管側の水は廃材と直接接触することなく循環するだけなので汚れず、給水管には微粒分を分離除去する手段が不要である。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の一実施例を示すものであり、図中の１は廃材を加熱再生する廃材ドライヤであって、内部に多数の掻き上げ羽根（図示せず）を周設した円筒状のドラム２を機台３上に回転自在に傾斜支持し、駆動用モータ（図示せず）により所定の速度で回転駆動させており、前記ドラム２の一端部のホットホッパ４側に備えたバーナ５にて燃焼室６内に火炎を形成しながらドラム２に熱風を送り込む一方、他端部のコールドホッパ７の排気煙道８に備えた排風機９によって排ガスを吸引することによってドラム２内を通過する高温ガス流を維持している。

そして、ホットホッパ４側に備えたベルトコンベヤ１０によって廃材をドラム２内に供給し、掻き上げ羽根によって廃材を掻き上げながらドラム２内を転動流下させる間に高温ガス流と接触させて所望温度まで加熱し、コールドホッパ７側より排出するようにしている。

また、廃材ドライヤ１の排気煙道８下流には、排ガス中のダスト分を除去するバグフィルタなどの集塵機１１を設置すると共に、その下流に脱臭炉１２を設置している。前記脱臭炉１２には炉内温度を所定値に維持するためのバーナ１３を備えており、炉内に導入される排ガスを高温雰囲気に晒すことによって排ガス中の悪臭分を燃焼分解するようにしている。なお、脱臭炉１２は排ガス中の悪臭分が完全に燃焼分解するように、炉内温度を例えば約７５０℃以上の高温を維持するようにバーナ１３の燃焼量をコントロールすると共に、排ガスが炉内を通過するのに少なくとも１乃至２秒以上かかる程度の炉長さを有している。

前記脱臭炉１２から排出される排ガスは高温であり、この排ガス熱を有効に利用するために、脱臭炉１２の排気煙道１４の途中には第一の熱交換器１５を配設している。そして、前記廃材ドライヤ１の排気煙道８もこの第一の熱交換器１５を経由させ、廃材ドライヤ１から導出される排ガスと脱臭炉１２からの排ガスとの間で熱交換させ、廃材ドライヤ１の排ガス温度を予め高めてから脱臭炉１２に導入させるようにしており、これによって脱臭炉１２のバーナ１３の燃焼量を削減するように図っている。

また、前記第一の熱交換器１５を通過した脱臭炉１２の排ガスはまだ高い温度を維持しており、この排ガス熱を更に有効利用するために、第一の熱交換器１５の下流に第二の熱交換器１６を配設している。そして、後述する温浴解砕機へ水を供給する給水管１７もこの第二の熱交換器１６を経由させ、給水管１７より供給する水と脱臭炉１２からの排ガスとの間で熱交換させ、給水管１７内の水を加熱して所定温度の温水とするようにしている。第二の熱交換器１６を通過した脱臭炉１２の排ガスは、煙突１８より大気中に放出される。なお、本実施例では、脱臭炉１２の排気煙道１４下流に二基の熱交換器１５、１６を配設するようにしているが、必ずしもそうする必要はなく、給水管１７を連結する熱交換器１６のみを配設するようにしてもよい。

１９は所定温度の温水に廃材を浸して温浴させることによって廃材中のアスファルト分を軟化溶融させてその結合力を弱めてばらばらに解砕させる温浴解砕機であって、廃材を温水に浸しながら貯留可能とする貯留ホッパ２０を備えると共に、該貯留ホッパ２０の内部には廃材を連続的に外部へと送り出す送り手段であるスクリューフィーダ２１を備えており、これにより廃材の連続的な解砕処理を可能としている。なお、前記スクリューフィーダ２１に代えて、他の送り出し手段を採用することもでき、更には連続式でなく、バッチ式に解砕処理することも可能である。また、貯留ホッパ２０の排出側に強制撹拌して解砕を更に促進するような装置を付加しても良い。

前記温浴解砕機１９の下流側にはスクリーン２２を配設しており、該スクリーン２２にて解砕されていないオーバーサイズの廃材を取り除き、これをコンベヤなどの搬送手段にて直ちに温浴解砕機１９の投入側へと戻して再度解砕処理させるようにすると好ましい。２３は解砕処理する廃材を貯留ホッパ２０へ投入するためのベルトコンベヤである。

なお、本実施例では温浴解砕機１９を、図１に示すように、貯留ホッパ２０に貯留した廃材を温水に浸すような構成としたが、これに限定するものではなく、例えばコンベヤ上を運搬中の廃材に対して上方より温水をシャワー状に散布し、廃材に温水を浴びながら撹拌して温浴解砕するなど、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内での種々の変更も可能である。

貯留ホッパ２０から溢流側には微細分を分離除去するための分離槽２４を配設しており、分離槽２４内の上澄み水をポンプ２５を駆動させて戻し管２６の除塵用フィルタ２７へと導いて微粒分を除去した後、バッファタンク２８へと回収している。回収されたバッファタンク２８内の水はポンプ２９によって循環使用される。

しかして、上記のアスファルト舗装廃材の再生装置にて廃材、特に排水性廃材を解砕処理して骨材を分離回収する場合には、廃材ドライヤ１に廃材を投入して加熱再生処理を行う一方、その際に生じる悪臭分を含んだ排ガスは排気煙道８より導出して脱臭炉１２へと導入する。脱臭炉１２ではバーナ１３の高温熱風にて排ガス中の悪臭分を燃焼分解する一方、脱臭炉１２から導出する高温の排ガスは排気煙道１４を介して煙突１８より大気中へ放出する。このとき、排ガスが保有する熱量は、先ず熱交換器１５にて廃材ドライヤ１からの排ガスと熱交換させると共に、次いで熱交換器１６にて給水管１７内の水と熱交換させて有効利用する。そして、この熱交換による加熱によって得られた所定温度の温水を温浴解砕機１９の貯留ホッパ２０へ投入していき、貯留ホッパ２０内を温水にて満たす。

次に、この貯留ホッパ２０内に廃材を所定量ずつ投入していき、廃材を温水に浸らせていく。そして、この廃材はスクリューフィーダ２１によってゆっくりと連続的に送り出されていく間に、廃材中のアスファルトが温水によって次第に軟化溶融してその結合力を弱められ、ばらばらに解砕されていく。貯留ホッパ２０内から払い出された骨材はスクリーン２２へと送り出され、該スクリーン２２にて篩い選別されて通過分Ａは回収される。このとき、スクリーン２２の網目を通過しないオーバーサイズの廃材は必要に応じて温浴解砕機１９の投入側へと戻され、再度解砕処理を行う。このようにして得られる骨材Ａは、クラッシャーなどによる機械式破砕処理を受けていないので、細粒分が多くなることもなく、再利用しやすい粒度構成にて回収される。

また、図２は本発明の別の実施例を示すものであり、図１とほぼ同様の構成部分は同一の番号を付すと共に、詳細な説明は省略する。

本実施例では、貯留ホッパ２０内の温水を貯め置き式としたもので、給水管１７の一部を貯留ホッパ２０内の水中に浸かるように配管し、温水が通過する水中配管部１７´を熱源として貯留ホッパ２０内の水を加熱するようにしたものである。

上記のアスファルト舗装廃材の再生装置にて廃材を解砕処理して骨材を分離回収する場合には、実施例１と同様に、脱臭炉１２の排ガス保有熱によって給水管１７内の水を加熱させる。そして、加熱された温水が水中配管部１７´を通過することで、水中配管部１７´が熱を持ち、この配管部１７´が熱源となって貯留ホッパ２０内の水を加熱する。そして、この貯留ホッパ２０内に、廃材を所定量ずつ投入すると徐々に解砕されていき、再利用可能な状態の骨材Ａを回収できる。

一方、水中配管１７´を通過した給水管１７内の水はバッファタンク２８へと戻って一旦貯留された後、ポンプ２９にて再度送り出されていく。このとき、給水管１７内の水は廃材とは一切接触することがないため、分離槽や除塵用フィルタなどを設置する必要がなくて装置コストを抑えることができる。

本発明に係るアスファルト舗装廃材の再生装置の一実施例を示す説明図である。 本発明に係るアスファルト舗装廃材の再生装置の別の実施例を示す図１に相当する図である。

符号の説明

１…廃材ドライヤ ２…ドラム
５、１３…バーナ ６…燃焼室
８、１４…排気煙道 １２…脱臭炉
１５，１６…熱交換器 １７…給水管
１９…温浴解砕機 ２０…貯留ホッパ
２１…スクリューフィーダ ２２…スクリーン
２４…分離槽 ２７…除塵用フィルタ

Claims (6)

1. 廃材ドライヤの排ガス中の悪臭分を燃焼分解させる脱臭炉から排出される高温ガスの保有する熱量を利用して水を所定温度まで加熱し、得られた温水を廃材に浴びせて廃材中のアスファルトを軟化溶融させてその結合力を弱めて解砕し、廃材中の骨材粒度が細かく破砕されないようにして回収するようにしたことを特徴とするアスファルト舗装廃材の再生方法。
2. 廃材ドライヤから導出される排ガス中の悪臭分を燃焼分解させる脱臭炉と、該脱臭炉の排気煙道の途中に備えた熱交換器と、熱交換器を経由させて配設した水供給用の給水管と、給水管から供給される温水にて廃材を温浴させて廃材中のアスファルトを軟化溶融させて解砕する温浴解砕機とを備えたことを特徴とするアスファルト舗装廃材の再生装置。
3. 前記温浴解砕機の排出側に廃材を粒度選別するスクリーンと、オーバーサイズの廃材を温浴解砕機へ戻す手段とを備えたことを特徴とする請求項２記載のアスファルト舗装廃材の再生装置。
4. 前記温浴解砕機は温水を貯める貯留ホッパと、該貯留ホッパ内に投入された廃材を所定時間滞留させながら外部へと順次送り出す送り出し手段を備えたことを特徴とする請求項２または３記載のアスファルト舗装廃材の再生装置。
5. 前記貯留ホッパの温水は循環式とし、溢流する温水は微粒分の分離除去手段を経て循環するようにしたことを特徴とする請求項４記載のアスファルト舗装廃材の再生装置。
6. 前記貯留ホッパの温水は貯め置き式とし、熱交換器を経由した給水管を貯留ホッパ内に配管し、貯留ホッパ内の温水を給水管の保有熱によって加熱するようにしたことを特徴とする請求項４記載のアスファルト舗装廃材の再生装置。

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