JP2010168726A - 路盤材の製造方法と路盤材の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】少量の無害化処理剤溶液２８を、攪拌等の処理無しに万遍なくコンクリート粉２２に混ぜ合わせる。
【解決手段】コンクリート塊２０を粉砕して、路盤材２４に使用するコンクリート粉２２を得る粉砕装置１２と、粉砕装置１２からコンクリート粉２２をストックヤード２６まで搬送するコンベア１４と、コンクリート粉２２に含まれる六価クロムを無害化するための、所定の濃度の無害化処理剤溶液２８を蓄積したタンク１６と、コンベア１４の終端からストックヤード２６に帯状に落下するコンクリート粉２２に対して、タンク１６から供給される無害化処理剤溶液２８をコンクリート粉２２に向けて霧状に噴出する噴霧装置１８とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は路盤材に使用する路盤材の製造方法と路盤材の製造装置に関する。

建物の解体等で発生したコンクリート塊を粉砕して路盤材等に再利用することが行われている。このとき、路盤材中に人体に有害な六価クロムが含まれることが問題になっている。通常、コンクリート塊を粉砕したものには、そのままでは、法律で規定された許容量の数倍の六価クロムが含有される。そこで、この六価クロムを無害化するための処理剤が開発され、コンクリート塊等の処理方法が開発されている（特許文献１参照）（特許文献２参照）（特許文献３参照）。

特開２００５−９５８０９号公報 特開２００７−１４８８１号公報 特開２００７−３０１４２１号公報

コンクリート塊を粉砕して路盤材等に再利用するときには、粉砕装置の中に無害化処理剤を混入する。例えば、特許文献２に記載されたような無害化処理剤の水溶液を、重量比で０．２％程度混入すれば、無害化処理が可能である。しかしながら、粉末状のコンクリートに対して重量比で１０００分の１程度の微少量の無害化処理剤溶液を添加して均一に混ぜるのは容易でない。無害化処理剤溶液は高価なため、過剰な使用はコストの増大に繋がる。一方、部分的に添加量が不足していると、環境基準を満たさないという問題が生じる。しかも、均一に混ざったかどうかを判断するのも容易でない。ビル解体工事の現場等から搬入されたコンクリート塊を粉砕して、ストックヤードに野積みをして、適時、道路工事等の現場に搬出するといった路盤材の生産現場に、複雑で高価な攪拌反応設備を設置するのは現実的でない。
上記の課題を解決するために、本発明は、比較的簡便な設備を使用して、無害化処理剤溶液を粉末状のコンクリートに確実に均一に混ぜて、路盤工事に最適な路盤材の製造方法と路盤材の製造装置を提供することを目的とする。

以下の構成はそれぞれ上記の課題を解決するための手段である。
〈構成１〉
コンクリート塊を粉砕して、路盤材に使用するコンクリート粉を得る粉砕装置と、前記粉砕装置から前記コンクリート粉をストックヤードまで搬送するコンベアと、前記コンクリート粉に含まれる六価クロムを無害化するための、所定の濃度の無害化処理剤溶液を蓄積したタンクと、前記コンベアの終端から前記ストックヤードに帯状に落下する前記コンクリート粉に向けて、前記タンクから供給される前記無害化処理剤溶液を霧状に噴出する噴霧装置とを備えたことを特徴とする路盤材の製造装置。

〈構成２〉
構成１に記載の路盤材の製造装置において、前記噴霧装置には、前記帯状に落下するコンクリート粉の少なくとも当該帯の表面と裏面に向けて、それぞれ別個に前記無害化処理剤溶液を霧状に噴出するノズルを設けたことを特徴とする路盤材の製造装置。

〈構成３〉
構成１または２に記載の路盤材の製造装置において、前記コンベアの終端から前記ストックヤードに帯状に落下する前記コンクリート粉の自然落下を妨げること無く、前記コンクリート粉の流れを部分的にもしくは全体的に包囲するフードと、前記タンクから供給される前記無害化処理剤溶液を、前記フードにより飛散を防止しつつ前記コンクリート粉に向けて霧状に噴出する噴霧装置とを備えたことを特徴とする路盤材の製造装置。

〈構成４〉
構成３に記載の路盤材の製造装置において、前記フードは、前記コンベアの終端近傍に支持固定され、前記ノズルは、前記フードに固定されることを特徴とする路盤材の製造装置。

〈構成５〉
粉砕装置によりコンクリート塊を粉砕して、路盤材に使用するコンクリート粉を得る工程と、コンベアにより、前記粉砕装置から前記コンクリート粉をストックヤードまで搬送する工程と、タンクに、前記コンクリート粉に含まれる六価クロムを無害化するための、所定の濃度の無害化処理剤溶液を蓄積する工程と、前記コンベアの終端から前記ストックヤードに帯状に落下する前記コンクリート粉に対して、噴霧装置により、前記タンクから供給される前記無害化処理剤溶液を前記コンクリート粉に向けて霧状に噴出する工程を含むことを特徴とする路盤材の製造方法。

〈構成６〉
フードにより、前記コンベアの終端から前記ストックヤードに帯状に落下する前記コンクリート粉の自然落下を妨げること無く、前記コンクリート粉の流れを部分的にもしくは全体的に包囲した状態で、噴霧装置により、前記タンクから供給される前記無害化処理剤溶液を、前記フードにより飛散を防止しつつ前記コンクリート粉に向けて霧状に噴出する工程を含むことを特徴とする路盤材の製造装置。

〈構成１の効果〉
粉砕装置からコンベアでストックヤードに運ばれて、帯状に落下する乾燥したコンクリート粉に、無害化処理剤溶液を霧状に吹き付けるので、少量の無害化処理剤溶液を万遍なくコンクリート粉に付着させることができる。また、噴霧された無害化処理剤溶液は、既に落下して積み上げられたコンクリート粉上に落下するので、必要十分な最小限の量の無害化処理剤溶液を無駄なくコンクリート粉に混入させることができる。従って、その後の攪拌等の処理無しに、ストックヤード上で全てのコンクリート粉が自動的に均一に無害化処理される。さらに、路盤材に必要な加湿処理も同時に行えるという効果もある。
〈構成２の効果〉
帯状に落下する乾燥したコンクリート粉に２方向、あるいは複数の方向からノズルを向けて無害化処理剤溶液を霧状に吹き付けると、コンクリート粉全体に万遍なく無害化処理剤溶液が付着する。
〈構成３の効果〉
無害化処理剤溶液をコンクリート粉に向けて霧状に噴出するときに、コンクリート粉の自然落下を妨げること無く、コンクリート粉の流れを部分的にもしくは全体的に包囲するフードを設ければ、霧状無害化処理剤溶液を飛散させずにコンクリート粉に付着させることができる。
〈構成４の効果〉
コンベアの終端近傍にフードを固定して、このフードにノズルを固定するようにすれば、全体として複雑な高価な設備無しに、無害化処理剤溶液とコンクリート粉とを均一に混合する装置を実現できる。

実施例１の路盤材の製造装置の全体構成を示す概略図である。 コンクリート粉２２の説明図である。 噴霧装置１８の主要部の具体例を示す斜視図である。 無害化処理剤４０の濃度調整方法説明図である。 噴霧装置１８の実施例を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態を実施例毎に詳細に説明する。

図１は実施例１の路盤材の製造装置の全体構成を示す概略図である。
図の路盤材の製造装置１０は、粉砕装置１２とコンベア１４とタンク１６と噴霧装置１８とを備え、路盤材２４を製造する。粉砕装置１２は、コンクリート塊２０を粉砕して、路盤材２４に使用するコンクリート粉２２を得る装置である。コンベア１４は、粉砕装置１２からコンクリート粉２２をストックヤード２６まで搬送するための装置である。タンク１６は、コンクリート粉２２に含まれる六価クロムを無害化するための、所定の濃度の無害化処理剤溶液２８を蓄積するための装置である。

噴霧装置１８は、この実施例ではフード３０とノズル３２とを備えている。コンクリート粉２２は、コンベア１４により搬送されて、コンベア１４の終端からストックヤード２６に帯状に落下する。噴霧装置１８は、タンク１６から供給される無害化処理剤溶液をポンプ３４により汲み出し、ホース３６の一端に接続したノズル３２により、コンクリート粉２２に向けて霧状に噴出するための装置である。

図２は、コンクリート粉２２の説明図である。
図２以下を使用して、上記の路盤材の製造装置１０の各部の詳細を説明する。図２に示したコンクリート塊２０は、ビルの解体工事等の現場から持ち込まれたものである。これを粉砕装置１２を使用して粉砕する。粉砕装置１２の内部あるいは排出口１３の付近で、図示しないふるいを使用して、コンクリート粉２２を既定値以下の粒径のものにする。路盤材としては、粒径が１０ｍｍ以下まで粉砕したものが多量に使用される。この路盤材は［ＲＣ１０−０］と呼ばれる規格のもので、六価クロムの許容残存含有量が１リットル中で０．０５ｍｇ以下というように厳しく制限されている。

そこで、本発明では、コンベア１４により搬送されてコンベア１４の終端からストックヤード２６に落下する途中のコンクリート粉２２に、無害化処理剤溶液２８を噴霧して無害化処理をする。具体的には、例えば、特許文献１に示された要領で、六価クロムを三価クロムに還元する。無害化処理剤溶液２８の種類は任意である。ストックヤード２６は出荷前の無害化され、加湿されたコンクリート粉２２を蓄積しておく場所であって、容器が無くても構わない。戸外でも構わない。コンベア１４は、細粉化されたコンクリート粉２２を搬送してストックヤード２６に投下するための既知の構造の無端ベルト装置である。

図１に示すように、コンベア１４の終端から帯状に落下する乾燥したコンクリート粉２２に、噴霧装置１８において無害化処理剤溶液を霧状に吹き付けると、少量の無害化処理剤溶液を万遍なくコンクリート粉２２に付着させることができる。即ち、路盤材２４上にシャワーのように無害化処理剤溶液を振りかけて攪拌をしても、路盤材の全量にきわめて少量の無害化処理剤溶液を万遍なく浸透させるのは容易でない。特に、この種の路盤材製造工場は、トラック等で持ち込まれたコンクリートブロックを粉砕する装置と、粉砕したコンクリート粉をストックヤードに野積みするような規模のものが多く、無害化処理剤溶液を正確に計量して野積みされたコンクリート粉に振りかけ、十分に攪拌をするような設備は適さない。

野積みされたコンクリート粉に無害化処理剤溶液を振りかけてパワーショベル等で攪拌しても、高価な無害化処理剤溶液を過剰に使用したり、地面に浸み込ませてしまったりするロスが大量に生じるおそれがある。本発明の路盤材の製造装置１０は霧状の無害化処理剤溶液をほぼ全てのコンクリート粉２２に適量だけ自動的に付着させることができる。また、噴霧された無害化処理剤溶液は、コンクリート粉２２に付着したものもそうでないものも既に落下して積み上げられたコンクリート粉２２上にほぼ全て自然落下するので、必ず、無害化処理剤溶液全量がコンクリート粉２２に混ぜ込まれる。即ち、必要十分な最小限の量の無害化処理剤溶液を無駄なくコンクリート粉２２に混入させることができる。しかも、その後の攪拌等の処理無しに、ストックヤード２６上で全てのコンクリート粉２２が自動的に均一に無害化処理される。

また、通常、粉砕されたコンクリート粉２２をストックヤード２６に落下させると粉塵が発生する。本発明の装置では、噴霧装置１８を使用してコンクリート粉２２を無害化処理しつつ加湿処理するので、粉塵を発生させないという効果がある。さらに、その後風等で飛散しても、無害化処理後であるから環境を汚染しない。また、一般に、路盤材２４は工事現場で敷設後にローラー等を使用して押し固められる。このとき、若干水を含んでいるほうが、締まりが良い。従って、従来から路盤材２４に予め散水をしておくことが行われている。従来、この散水量が過剰だったり不足したりすることがあった。しかしながら、例えば、噴霧装置１８で十分な加湿をしたり、あるいは噴霧装置１８の下端に散水用のシャワーヘッド等を設けておけば、同時にコンクリート粉２２全体に適量の加湿もできるという効果がある。

図３は噴霧装置１８の主要部の具体例を示す斜視図である。
この図に示すように、コンクリート粉２２は、コンベア１４の終端から帯状に落下する。このとき、コンクリート粉２２は全体としてばらばらに少し広がるようにして落下する。前工程でふるいにかけられたコンクリート粉２２は粉の雨のように落下する。このコンクリート粉２２に向けて、ノズル３２を用いて無害化処理剤溶液２８を霧状に噴出させる。霧が、コンクリート粉２２の帯の幅方向（矢印Ａ方向）に広がり、垂直方向（矢印Ｂ方向）にはあまり広がらないように、ノズル３２の噴出口を調整するとよい。また、霧状の無害化処理剤溶液２８がコンクリート粉２２に万遍なく接触するように、ノズル３２を複数設け、複数の方向に配置するとよい。図３の実施例では、コンクリート粉２２の落下する帯の表面と裏面に向けて、それぞれ別個に無害化処理剤溶液２８を霧状に噴出するノズル３２を設けた。

図４は無害化処理剤４０の濃度調整方法説明図である。
無害化処理剤４０を予め計量して、無害化処理剤溶液２８の原液を作って、調合容器４２に収納しておく。この調合容器４２を路盤材の製造工場に持ち込む。タンク１６には約１日分の無害化処理剤溶液２８を収容する。タンク１６には始めに水道水等を所定量収容しておく。そして、作業開始前に、調合容器４２中の原液をタンク１６に投入して、所定の濃度の無害化処理剤溶液２８を配合する。このようにすれば、現場作業で誤りなく適切な濃度の無害化処理剤溶液２８を準備できる。

例えば、コンクリート粉２２と大量の水とを混ぜるような場合にはシャワー散水装置を使用すればよい。しかし、この発明の装置では、連続的に製造されるコンクリート粉２２に連続的に少量の無害化処理剤溶液２８を付着させるので、無害化処理剤溶液２８を霧状にする噴霧装置１８を設ける。実際の例では、一日で１００トンの路盤材を製造する設備に対して、無害化処理剤溶液２８を１０立方メートル用意する。タンク１６にはこれだけの無害化処理剤溶液２８を収容できればよい。例えば、特許文献１に記載の無害化処理剤を、セメントに対して０．１〜０．２重量％混入するように無害化処理剤溶液２８の濃度を調整する。路盤材の製造装置を１日５時間稼働させるとして、１時間で２立方メートルずつ噴霧する。これで、コンクリート粉２２を無害化すためのる最適量の無害化処理剤溶液２８を連続的に供給できる。

図５は、噴霧装置１８の実施例を示す説明図である。
図５（ａ）は、垂直に落下するコンクリート粉２２と、その側方から無害化処理剤溶液２８を噴霧するノズル３２の側面図を示す。図のように、ノズル３２は、上下方向に見たとき無害化処理剤溶液２８を比較的広がりが少なくなるように射出して噴霧する。一方、図５（ｂ）は垂直に落下するコンクリート粉２２の断面と、その側方から無害化処理剤溶液２８を噴霧するノズル３２の上面図を示す。無害化処理剤溶液２８は、このように、上から見たときに、コンクリート粉２２の幅１杯に広がるように、広角に噴射して、霧粒が全てのコンクリート粉２２に向かう流れを作るとよい。

霧粒は軽いので飛散し易い。また、コンクリート粉２２の部分を通り越すと戻ってこない。そこで、図５の（ｃ）に示す半割フード３１により飛散を防止した。この構造ならば、ノズル３２を１個だけ設けても、コンクリート粉２２の周りに霧状の無害化処理剤溶液２８を滞留させることができる。一方、図５の（ｄ）に示すフード３０は、帯状に落下するコンクリート粉２２の自然落下を妨げること無く、コンクリート粉２２の流れを全体的に包囲している。このフード３０の中に一対のノズル３２を対向させて、その間をコンクリート粉２２が落下するように構成する。これにより、例えば、コンクリート粉２２も無害化処理剤溶液２８も風等により飛散することがなく、適切な割合で両者が混合される。

このような噴霧装置の内部で、噴霧した無害化処理剤溶液２８の相当部分はコンクリート粉２２に付着するが、残りは水滴２９となってフード３０の内壁に付着する。しかし、フード３０の内壁に付着した無害化処理剤溶液２８は、重力により既に排出されたコンクリート粉２２上に滴下する。従って、コンベア１４からストックヤード２６に落下させるコンクリート粉２２の重量と、フード３０内部に噴霧する無害化処理剤溶液２８の重量の比が、無害化処理に必要な最適値になるように制御すれば、ストックヤード２６に排出されたコンクリート粉２２には、無害化処理に必要十分な無害化処理剤溶液２８が供給され続けることになる。

なお、図５（ｄ）と図１に示すように、フード３０は、コンベア１４の終端近傍にフレーム３８により支持固定され、ノズル３２は、フード３０に固定されている。このように、コンベア１４の終端近傍に支持固定したフード３０を通過して落下するコンクリート粉２２に対して、このフード３０の内部で、ノズルを用いて無害化処理剤溶液２８を噴霧して付着させる構造にすれば、全体として複雑な高価な設備無しに、無害化処理剤溶液２８とコンクリート粉２２とを均一に混合する装置を実現できる。

１０ 路盤材の製造装置
１２ 粉砕装置
１３ 排出口
１４ コンベア
１６ タンク
１８ 噴霧装置
２０ コンクリート塊
２２ コンクリート粉
２４ 路盤材
２６ ストックヤード
２８ 無害化処理剤溶液
２９ 水滴
３０ フード
３１ 半割フード
３２ ノズル
３４ ポンプ
３６ ホース
３８ フレーム
４０ 無害化処理剤
４２ 調合容器

Claims (6)

1. コンクリート塊を粉砕して、路盤材に使用するコンクリート粉を得る粉砕装置と、
   前記粉砕装置から前記コンクリート粉をストックヤードまで搬送するコンベアと、
   前記コンクリート粉に含まれる六価クロムを無害化するための、所定の濃度の無害化処理剤溶液を蓄積したタンクと、
   前記コンベアの終端から前記ストックヤードに帯状に落下する前記コンクリート粉に向けて、前記タンクから供給される前記無害化処理剤溶液を霧状に噴出する噴霧装置とを備えたことを特徴とする路盤材の製造装置。
2. 請求項１に記載の路盤材の製造装置において、
   前記噴霧装置には、前記帯状に落下するコンクリート粉の少なくとも当該帯の表面と裏面に向けて、それぞれ別個に前記無害化処理剤溶液を霧状に噴出するノズルを設けたことを特徴とする路盤材の製造装置。
3. 請求項１または２に記載の路盤材の製造装置において、
   前記コンベアの終端から前記ストックヤードに帯状に落下する前記コンクリート粉の自然落下を妨げること無く、前記コンクリート粉の流れを部分的にもしくは全体的に包囲するフードと、
   前記タンクから供給される前記無害化処理剤溶液を、前記フードにより飛散を防止しつつ前記コンクリート粉に向けて霧状に噴出する噴霧装置とを備えたことを特徴とする路盤材の製造装置。
4. 請求項３に記載の路盤材の製造装置において、
   前記フードは、前記コンベアの終端近傍に支持固定され、前記ノズルは、前記フードに固定されることを特徴とする路盤材の製造装置。
5. 粉砕装置によりコンクリート塊を粉砕して、路盤材に使用するコンクリート粉を得る工程と、
   コンベアにより、前記粉砕装置から前記コンクリート粉をストックヤードまで搬送する工程と、
   タンクに、前記コンクリート粉に含まれる六価クロムを無害化するための、所定の濃度の無害化処理剤溶液を蓄積する工程と、
   前記コンベアの終端から前記ストックヤードに帯状に落下する前記コンクリート粉に対して、噴霧装置により、前記タンクから供給される前記無害化処理剤溶液を前記コンクリート粉に向けて霧状に噴出する工程を含むことを特徴とする路盤材の製造方法。
6. フードにより、前記コンベアの終端から前記ストックヤードに帯状に落下する前記コンクリート粉の自然落下を妨げること無く、前記コンクリート粉の流れを部分的にもしくは全体的に包囲した状態で、
   噴霧装置により、前記タンクから供給される前記無害化処理剤溶液を、前記フードにより飛散を防止しつつ前記コンクリート粉に向けて霧状に噴出する工程を含むことを特徴とする路盤材の製造装置。

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