JP2007001797A - アスファルト用骨材の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 廃棄物溶融炉から排出される溶融スラグを利用して、取扱いが容易でかつアスファルト強度の向上を図ることができる骨材を製造する。
【解決手段】 廃棄物溶融炉１０から排出される溶融スラグを破砕機１２により破砕する。その破砕した溶融スラグを磨砕機１６に投入して粒度調整する。その粒度は１００μｍ以上５ｍｍ以下の範囲で設定し、その粒度調節したスラグをアスファルト用骨材として取り出す。
【選択図】 図１
【解決手段】 廃棄物溶融炉１０から排出される溶融スラグを破砕機１２により破砕する。その破砕した溶融スラグを磨砕機１６に投入して粒度調整する。その粒度は１００μｍ以上５ｍｍ以下の範囲で設定し、その粒度調節したスラグをアスファルト用骨材として取り出す。
【選択図】 図１
Description
本発明は、廃棄物の焼却処理施設に設けられる廃棄物溶融炉から排出される溶融スラグを原材料としてアスファルト用骨材を製造する方法に関するものである。
従来、溶融スラグからアスファルト用骨材を製造する方法として、特許文献１に記載されたものが知られている。この方法は、高炉から排出された溶融スラグを金属製の鋳型に流し込んで板状に成形した後、その成形体を破砕して分級機で篩い分け、粒径５〜１３ｍｍの破砕粒子を製品として取り出すようにしたものである。
特開２００３−２０６１６２号公報
前記のような高炉に比べ、廃棄物の焼却処理施設に設けられる廃棄物溶融炉から排出されるスラグの量（単位時間当りのスラグ排出量）はかなり少ないため、当該廃棄物溶融炉の排出スラグについて前記特許文献１に記載されるように溶融スラグを板状に鋳込んでから破砕するという方法の適用は困難であり、一般には溶融炉からの排出直後のスラグをそのまま冷却、固化してから破砕するといった方法がとられる。
しかしながら、このようにして固化した溶融スラグは、比較的粘度が高いこともあり、針状や塊状など球形から大きくかけ離れた形状の異形スラグとなり易く、このようなスラグを前記特許文献１に記載された方法と同様にして破砕及び分級処理しても、製品として取り出されるスラグには異形のものが多く残存することになり、その取扱いに問題が生じる。例えば、針状スラグは手等に刺さり易いため、その取扱いは慎重にならざるを得ず、よって作業効率の低下は免れ得ない。また、その取扱い時に摩損による減量が生じ易い欠点もある。
さらに、前記のような異形のスラグは、アスファルトに混入された後の段階でひび割れ等することがあるため、当該アスファルトの強度に対しても著しい影響を与えるおそれがある。
本発明は、このような事情に鑑み、廃棄物溶融炉から排出される溶融スラグを利用して、取扱いが容易でかつアスファルト強度の向上を図ることができる骨材を製造することを目的とする。
前記課題を解決するためのアスファルト用骨材の製造方法として、本発明は、廃棄物溶融炉から排出される溶融スラグを破砕する工程と、その破砕した溶融スラグを磨砕機に投入して粒度調整し、その粒度調整した後のスラグをアスファルト用骨材として取り出す工程とを含み、その調整する粒度は１００μｍ以上５ｍｍ以下の範囲内で設定するものである。
この方法によれば、前記溶融スラグを破砕した後に磨砕機に投入してその表面を摩損させ、かつ、そのうち粒度が１００μｍ以上５ｍｍ以下のもののみをアスファルト用骨材として取り出すようにしているので、アスファルト用骨材として好適な材料（例えば天然砂）と同等の形状及び粒度をもつスラグのみを製品骨材として提供することができる。
すなわち、前記磨砕機によりスラグを摩損させるという手段によりその形状を球形に近づけ、かつ、粒度を１００μｍ以上５ｍｍ以下（より好ましくは２ｍｍ以下）の範囲内に収めることにより、廃棄物溶融炉からの排出スラグを利用しながらも、針状スラグや塊状スラグ等の異形スラグの含有率を著しく低下させてその取扱いを容易にすることができるとともに、当該スラグのひび割れや取扱い中の摩損による減量を有効に回避してアスファルト用骨材の強度向上を図ることが可能になる。
また、固化した溶融スラグを磨砕機に投入する前に予め破砕しておくことにより、当該磨砕機の負荷も軽減することが可能となる。
なお、製品として取り出すスラグの粒度は前記１００μｍ以上５ｍｍ以下の範囲内で自由に設定すればよく、仕様に応じて決定すればよい。
また本発明は、廃棄物溶融炉から排出される溶融スラグを固化してから篩いにかける工程と、この篩いを通過したスラグのみを磨砕機に投入して粒度調整し、その粒度調整した後のスラグをアスファルト用骨材として取り出す工程とを含み、その調整する粒度は１００μｍ以上５ｍｍ以下の範囲内で設定するものである。
この方法によれば、磨砕機の前段で固化した溶融スラグを篩いにかけておくことにより、当該磨砕機の過負荷を防ぐことができるとともに、当該磨砕機で調整されるスラグの粒度をより安定させることができる。さらに、前記溶融スラグのうち前記篩いを通過しなかったスラグのみを破砕機で破砕して当該篩いに再投入するようにすれば、溶融スラグの利用効率をさらに高めることができる。
前記磨砕機としては、ドラム及びこのドラム内に配設される磨砕部材を具備するものを用い、前記ドラム内に前記溶融スラグを投入して当該ドラムと前記磨砕部材とを相対回転させることにより当該溶融スラグを磨耗させてその粒度調整をするものが好適であり、これによってスラグの粒度及び形状の調整を効率良く行うことができる。
また、粒度調整した後のスラグを篩いにかけて当該篩いを通過したスラグのみをアスファルト用骨材として取り出すことによっても、品質をより安定化させることができる。その場合、前記篩いにかける前に前記磨砕機により粒度調整した後のスラグを乾燥させる工程を行うようにすれば、当該スラグに含まれる水分によって前記篩いに目詰まりが生じるのを回避して、処理効率をさらに高めることができる。
以上のように、本発明によれば、破砕した後の溶融スラグを磨砕機にかけて粒度調整し、１００μｍ以上５ｍｍ以下のスラグをアスファルト用骨材として取り出すようにすることにより、廃棄物溶融炉から排出される溶融スラグを利用して、取扱いが容易でかつアスファルト強度の向上を図ることができる骨材を製造することができる効果がある。
本発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示す廃棄物溶融炉１０は、廃棄物焼却処理設備に設置されているものであり、例えば流動床式ガス化炉の後段に装備されるものである。この廃棄物溶融炉１０は、前記ガス化炉で廃棄物を熱分解することにより発生した熱分解ガスを高温燃焼させ、そのガス中に含まれる灰分を溶融させて溶融スラグを生成し、炉底の出滓口から排出する。
この排出された溶融スラグは、そのまま図略の水冷コンベアまたは徐冷コンベアにより不特定な形状に固化されて次段の第１スクリーン（篩い）１２に導入され、この第１スクリーン１２を通過したスラグのみが次の磨砕機１６に導入される。この第１スクリーン１２での選別粒度は、前記磨砕機１６での調整粒度よりも大きな範囲で適宜設定すればよく、一般には１５ｍｍ程度に設定するのがよい。すなわち、粒度が１５ｍｍ以下のスラグのみを磨砕機１６に導入するのが好ましい。
一方、前記第１スクリーン１２を通過しなかったスラグは破砕機１４に投入され、ここで破砕された後に前記第１スクリーン１２に再投入される。この破砕機１４としては、例えばジョークラッシャーからなり、固化されたスラグをほぼ１５ｍｍ以下の粒径となる程度まで粗破砕するものが、好適である。
このように磨砕機１６の前段で予めスラグを篩いにかけておくことにより、当該磨砕機１６に過大なスラグが投入されるのを回避して当該磨砕機１６の過負荷を防ぐことができるとともに、当該磨砕機１６により調整される粒度をより安定させることが可能になる。
ただし、前記第１スクリーン１２での篩い操作は適宜省略が可能であり、固化した溶融スラグをそのまま破砕機１４に投入して粗破砕をしてから磨砕機１６に投入するようにしても、当該磨砕機１６の負荷の軽減を図ることが可能である。あるいは、廃棄物溶融炉１０から排出されたスラグを全て破砕機１４に投入してその破砕を行ってから第１スクリーン１２に導入するようにしてもよい。
前記磨砕機１６の一例を図２（ａ）（ｂ）に示す。図示の磨砕機１６は、円筒状のドラム２２と、このドラム２２内に同軸に配された磨砕部材２３と、この磨砕部材２３を回転させるモータ２４とを具備し、前記磨砕部材２３はその周方向の複数箇所に突条を有していてその先端面に磨砕刃２３ａが設けられたものとなっている。そして、この磨砕部材２３が回転駆動されながら、前記ドラム２２内に投入口２６から溶融スラグが投入されることにより、このスラグが前記磨砕刃２３ａやドラム２２の内周面との接触（擦れ、衝突、押付け等）、さらには、スラグ同士の接触により、細かく砕かれかつ漸次磨耗し、粒径が減少するとともに形状が丸められる。このようにして形状及び粒度が調整されたスラグは排出口２８から排出される。
なお、この磨砕機１６での磨砕は、前記磨砕部材２３を静止させておいて前記ドラム２２を回転させるようにしても同様に行うことが可能である。
ここで、前記磨砕機１６により調整される粒度を１００μｍ以上５ｍｍ以下（より好ましくは２ｍｍ以下）に設定すれば、アスファルト用骨材として好適とされる天然砂と略等しい性状をもつスラグを製品として提供することが可能になる。すなわち、廃棄物を原料として前記廃棄物溶融炉１０から排出される溶融スラグには、針状スラグのように異形のものが混在する割合が高く、このような異形スラグの混入により、その取扱い性及び製品アスファルトの強度が悪影響を受けるおそれがあるのに対し、前記のような粒度範囲でスラグの磨砕処理をすれば、当該スラグの形状を球形に近づけ、かつ、その粒度をアスファルト用骨材に適したものにすることができ、これにより、取扱いが容易でアスファルト強度の向上も図ることができる骨材を提供することが可能になる。
なお、このような磨砕機１６での粒度の設定は、例えば前記磨砕部材２３の回転数の調節によって行うことができる。
この磨砕機１６により粒度調整された後のスラグは、そのままアスファルト用骨材として出荷してもよいものであるが、この実施の形態では、さらに、前記スラグが乾燥機１８により乾燥処理を受けた後、その後段の第２スクリーン２０で篩いにかけられ、これを通過したスラグのみが製品として出荷される。
ここで、前記第２スクリーン２０の前に前記乾燥機１８による乾燥処理を行うことによって、例えば前記水冷コンベアでの水冷処理でスラグに含まれた水分を除去することにより、当該水分の付着に起因する前記第２スクリーン２０の目詰まりを防いで処理効率をさらに高めることが可能になる。
また、本発明は必ずしも溶融スラグからアスファルト用骨材のみを製造する場合に限定されず、例えば図３に示すように、前記第１スクリーン１２及び破砕機１４により前処理されたスラグを、アスファルト用に粒度設定された磨砕機１６と、コンクリート用に粒度設定された磨砕機３０とに分配して各磨砕機でアスファルト用骨材とコンクリート用骨材の製造とを並行して進めるようにしてもよい。この場合も、磨砕機１６の後段にアスファルト用の第２スクリーン２０を導入するのと同様にして、第２磨砕機３０の後段にコンクリート用の第３スクリーン（篩い）３２を導入すれば、より好ましいものとなる。
なお、前記コンクリート用骨材の粒度については、例えば１５０μｍ〜５ｍｍの範囲内で適宜設定すればよい。
１０ 廃棄物溶融炉
１２ 第１スクリーン（篩い）
１４ 破砕機
１６ 磨砕機
１８ 乾燥機
２０ 第２スクリーン（篩い）
２２ ドラム
２３ 磨砕部材
２４ モータ
１２ 第１スクリーン（篩い）
１４ 破砕機
１６ 磨砕機
１８ 乾燥機
２０ 第２スクリーン（篩い）
２２ ドラム
２３ 磨砕部材
２４ モータ
Claims (5)
- 廃棄物溶融炉から排出される溶融スラグを固化してから破砕する工程と、その破砕した溶融スラグを磨砕機に投入して粒度調整し、その粒度調整した後のスラグをアスファルト用骨材として取り出す工程とを含み、その調整する粒度は１００μｍ以上５ｍｍ以下の範囲内で設定することを特徴とするアスファルト用骨材の製造方法。
- 廃棄物溶融炉から排出される溶融スラグを固化してから篩いにかける工程と、この篩いを通過したスラグのみを磨砕機に投入して粒度調整し、その粒度調整した後のスラグをアスファルト用骨材として取り出す工程とを含み、その調整する粒度は１００μｍ以上５ｍｍ以下の範囲内で設定することを特徴とするアスファルト用骨材の製造方法。
- 請求項２記載のアスファルト用骨材の製造方法において、前記溶融スラグのうち前記篩いを通過しなかったスラグを破砕し、その破砕したスラグを前記篩いに再投入することを特徴とするアスファルト用骨材の製造方法。
- 請求項１〜３のいずれかに記載のアスファルト用骨材の製造方法において、前記磨砕機としてドラム及びこのドラム内に配設される磨砕部材を具備するものを用い、前記ドラム内に前記溶融スラグを投入して当該ドラムと前記磨砕部材とを相対回転させることにより当該溶融スラグを磨耗させてその粒度調整をすることを特徴とするアスファルト用骨材の製造方法。
- 請求項１〜４のいずれかに記載のアスファルト用骨材の製造方法において、前記磨砕機により粒度調整した後のスラグを乾燥させる工程と、その乾燥させたスラグを篩いにかけて当該篩いを通過したスラグのみをアスファルト用骨材として取り出す工程とを含むことを特徴とするアスファルト用骨材の製造方法。
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