JP4443374B2

JP4443374B2 - アスファルト舗装廃材の再生装置

Info

Publication number: JP4443374B2
Application number: JP2004300828A
Authority: JP
Inventors: 宗治稲; 正夫名取; 和久細川
Original assignee: 日工株式会社
Priority date: 2004-10-15
Filing date: 2004-10-15
Publication date: 2010-03-31
Anticipated expiration: 2024-10-15
Also published as: JP2006112126A

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装置に関する。

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。

このような問題に対して、排水性廃材に温水や高温の水蒸気を浴びせるなどして温浴させ、排水性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、廃材中の骨材を分離回収するようにした方法がある。（特許文献１、２参照）。これらの方法によれば、排水性廃材中の骨材が細かく破砕されてしまうことはない。
実公昭５９−１７９２５号特開昭５５−３６５１４号

しかしながら、上記のような温浴解砕処理は、クラッシャーによる破砕処理などと比較して処理能力の点で大きく劣る上、おおまかに粗破砕はできるが、骨材粒度単位に十分細かく破砕できず、排水性廃材であれば回収した骨材の粒度構成がそのまま排水性アスファルト混合物の製造時の骨材粒度構成近くになっていないと考えられる。

本発明は上記の点に鑑み、排水性廃材などの廃材の塊を効率良く解砕し、かつ廃材中の骨材を再利用可能な状態で回収するアスファルト舗装廃材の再生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装置は、アスファルト舗装廃材に温水や高温の水蒸気を浴びせて廃材中のアスファルト分を軟化溶融させて粗解砕する温浴解砕手段と、該温浴解砕手段にて粗解砕した廃材を粒度選別するスクリーンと、該スクリーンを通過する所定粒度以下の廃材を強制撹拌させて細解砕することで骨材を分離回収する解砕ミキサとを備える一方、前記解砕ミキサは、一端側に投入口を、他端側に排出口を備えた撹拌槽に二本の平行な撹拌軸をそれぞれ相反方向へ回転自在に備え、該撹拌軸の軸周りには略棒状の複数の撹拌部材を等角度間隔に、かつ軸方向へは螺旋状の配置となるように所定角度ずつずらしながら所定間隔にて突設して螺旋状配置の撹拌部材のスクリュー作用によって廃材を排出口に向けて移動させるようにすると共に、一方の撹拌軸の撹拌部材が隣り合う他方の撹拌軸の撹拌部材間の隙間と噛み合うように位相をずらし、廃材を回転する双方の撹拌軸の撹拌部材同士で突き潰しながら細解砕し、かつ前記排出口の開度を調整自在として撹拌槽内の廃材の滞留時間を調整でき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、前記温浴解砕手段は、廃材を温水に浸しながら貯蔵する貯蔵ホッパを備え、該ホッパの上流側の上位には廃材を貯留ホッパ内へと投入するベルトコンベヤを備える一方、貯蔵ホッパの内部には廃材を外部へと送り出すスクリューフィーダを備え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装置によれば、アスファルト舗装廃材に温水や高温の水蒸気を浴びせて廃材中のアスファルト分を軟化溶融させて粗解砕する温浴解砕手段と、該温浴解砕手段にて粗解砕した廃材を粒度選別するスクリーンと、該スクリーンを通過する所定粒度以下の廃材を強制撹拌させて細解砕することで骨材を分離回収する解砕ミキサとを備える一方、前記解砕ミキサは、一端側に投入口を、他端側に排出口を備えた撹拌槽に二本の平行な撹拌軸をそれぞれ相反方向へ回転自在に備え、該撹拌軸の軸周りには略棒状の複数の撹拌部材を等角度間隔に、かつ軸方向へは螺旋状の配置となるように所定角度ずつずらしながら所定間隔にて突設して螺旋状配置の撹拌部材のスクリュー作用によって廃材を排出口に向けて移動させるようにすると共に、一方の撹拌軸の撹拌部材が隣り合う他方の撹拌軸の撹拌部材間の隙間と噛み合うように位相をずらし、廃材を回転する双方の撹拌軸の撹拌部材同士で突き潰しながら細解砕し、かつ前記排出口の開度を調整自在として撹拌槽内の廃材の滞留時間を調整できるようにしたので、温浴解砕によって廃材中のアスファルト分の結合力を弱めて粗破砕した上で、解砕ミキサにて効率良く、かつ確実に細解砕処理することができ、骨材をそのまま再利用可能な状態で分離回収することができる。

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、前記温浴解砕手段は、廃材を温水に浸しながら貯蔵する貯蔵ホッパを備え、該ホッパの上流側の上位には廃材を貯留ホッパ内へと投入するベルトコンベヤを備える一方、貯蔵ホッパの内部には廃材を外部へと送り出すスクリューフィーダを備えたので、廃材の連続的な解砕処理を可能とすることができる。

本発明に係わるアスファルト舗装廃材の再生装置にあっては、道路工事などに伴って生じるアスファルト舗装廃材を温水や高温の水蒸気にて温浴させるための貯留ホッパを備え、該貯留ホッパ内には温浴によって粗解砕を終えた廃材を順次送り出すためのスクリュフィーダを備える。また、前記スクリュフィーダの送り出し先側には温浴解砕した廃材を粒度選別し、解砕が不十分な廃材を取り除くためのスクリーンを配設していると共に、該スクリーンの下位にはスクリーンを通過する所定粒度以下にまで粗解砕した廃材を強制撹拌させて細解砕し、廃材から骨材を分離回収していく解砕ミキサを配設する。

そして、廃材を解砕して骨材を分離回収するときには、先ず、廃材を貯留ホッパへ投入し、そこへ温水、或いは高温の水蒸気を浴びせて廃材を温浴させる。すると、廃材中のアスファルト分が軟化溶融していき、廃材は次第にばらばらに解砕していく。こうして、粗解砕した廃材をスクリュフィーダにてホッパ外へと順次送り出し、スクリーン上へ払い出していく。スクリーンでは払い出された廃材を粒度選別し、スクリーンを通過しない解砕の不十分な廃材は貯留ホッパへ送り返して再度温浴させる一方、スクリーンを通過する程度にまで解砕した廃材はそのまま解砕ミキサへ投入する。そして、解砕ミキサでは温浴解砕処理によって廃材中のアスファルト分の結合力を弱めて粗解砕したものを強制撹拌して、効率良く、かつ確実に細解砕処理していく。このようにして、細解砕処理を終えると、骨材を有効な状態で、特に排水性廃材であれば元の粒度と変わらない状態で分離回収でき、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って好適である。

また、解砕処理に用いる解砕ミキサは、撹拌槽に備えた二本の撹拌軸の軸周りには略棒状の複数の撹拌部材を等角度間隔に、かつ軸方向へは螺旋状の配置となるように所定角度ずつずらしながら所定間隔にて突設すると共に、一方の撹拌軸の撹拌部材が隣り合う他方の撹拌軸の撹拌部材間の隙間と丁度噛み合うように位相をずらし、撹拌槽に投入した廃材を回転する双方の撹拌軸の撹拌部材同士で突き潰しながら細解砕するように構成する。

そして、廃材を解砕して廃材から骨材を分離回収するときには、温浴解砕処理にて廃材中のアスファルト分の結合力を弱めて粗解砕したものを前記解砕ミキサへ投入する。すると、解砕ミキサでは、一方の撹拌軸の撹拌部材間の隙間に嵌り込んで撹拌軸の回転と共に回転する廃材に対し、隣り合う他方の撹拌軸の撹拌部材先端部が撹拌軸の回転と共にその廃材へ突き刺さっていく。このとき、廃材はその上下部分をそれぞれ撹拌部材にて支持された状態となっているため、他方の撹拌軸の撹拌部材先端部が突き刺さっていっても逃げることなく、そのまま突き潰されていく。そして、廃材はこのような突き潰しを何度も繰り返し受ける内に次第に細解砕されていく。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図中の１は所定温度の温水に排水性廃材などのアスファルト舗装廃材を浸して温浴させることにより、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粗解砕させる温浴解砕手段であ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２を備え、該貯留ホッパ２の上流側の上位には廃材を貯留ホッパ２内へ投入するベルトコンベヤ３を備える一方、貯留ホッパ２の内部には粗解砕処理を終えた廃材を順次外部へと送り出すスクリュフィーダ４を備えており、廃材の連続的な解砕処理を可能としている。なお、このような連続式でなく、バッチ式に解砕処理するようにしても良い。

前記温浴解砕機１の下流側にはスクリーン５を配設しており、該スクリーン５にて解砕の不十分なオーバーサイズの廃材を取り除くようにしている。なお、このようなオーバーサイズの廃材は、別途備えたコンベヤなどで直ちに温浴解砕機１へと戻して再度解砕処理させるようにすると好ましい。

前記スクリーン５の下位にはスクリーン５を通過する所定粒度以下にまで粗解砕した廃材を強制撹拌させることで細解砕する解砕ミキサを６を配設している。前記解砕ミキサ６は、撹拌槽７に二本の平行な撹拌軸８、８´を貫通し、撹拌槽７を搭載する基台９に固定した軸受１０により回転自在に支持している。

撹拌軸８、８´の一端部には減速機１１、１１´を介して駆動用モータ１２、１２´を取り付け、駆動用モータ１２、１２´の駆動によって撹拌軸８、８´をそれぞれ相反方向へ回転可能にしている。なお、駆動用モータ１２、１２´にインバータを取付けて撹拌軸８、８´の回転数を廃材の性状に応じて自在に変更できるようにしておいても良い。また、撹拌軸８、８´の他端部には撹拌軸８、８´を互いに同期速度で回転させるためにギヤ１３、１３´を装着している。

撹拌軸８、８´の表面には廃材を撹拌するための撹拌部材１４を多数備えている。前記撹拌部材１４は、断面略六角形で所定長さの棒状の部材であり、この撹拌部材１４を撹拌軸８、８´の軸回りに等角度間隔に、図示例では９０度間隔にて四本突設し、かつ軸方向へは螺旋状の配置となるように所定角度ずつずらしながら、図示例では４５度ずつずらしながら所定間隔にて突設しており、こうすることによって撹拌部材１４を四条の螺旋状の配置とし、この螺旋状配置の撹拌部材１４のスクリュー作用によって材料を下流方向へ移動させるようにしている。

また、一方の撹拌軸８、８´の撹拌部材１４が隣り合う他方の撹拌軸８、８´の撹拌部材１４間の隙間と丁度噛み合うように位相をずらし、図示例では４５度ずらし、図５に示すように、撹拌槽７に投入した廃材Ｒを回転する双方の撹拌軸８、８´の撹拌部材１４同士で突き潰しながら細解砕していく構成としている。

１５は材料を投入する投入口であって、撹拌槽７の駆動用モータ１２、１２´側の上部に配設している。１６は材料を排出する排出口であって、撹拌槽７の駆動用モータ１２、１２´側と反対側の下部に配設しており、投入口１５より投入した材料を撹拌槽７内に所定時間滞留させた後、排出口１６から排出するようにしている。

しかして、上記のアスファルト舗装廃材の再生装置にて、道路工事などに伴って発生した排水性廃材などの廃材を解砕処理して骨材を分離回収するときには、先ず、廃材をベルトコンベヤ３にて温浴解砕機１の貯留ホッパ２内へ順次投入すると共に、そこへ温水を投入して廃材を温浴させる。すると、廃材中のアスファルト分が温度上昇していくにつれて軟化溶融していき、廃材は次第にばらばらに解砕していく。続いて、こうしてある程度粗解砕した廃材をスクリュフィーダ４にて貯留ホッパ２外部へと順次送り出し、スクリーン５上へ払い出していく。そして、スクリーン５では払い出された廃材を篩い分けて粒度選別し、スクリーン５を通過しない解砕の不十分な廃材は別途用意したベルトコンベヤなどで貯留ホッパ２へと送り返して再度温浴解砕処理する一方、スクリーン５を通過可能な程度にまで解砕した廃材はそのままスクリーン５下位の解砕ミキサ６へ投入していく。

そして、解砕ミキサ６では先に行った温浴解砕処理によって廃材中のアスファルト分の結合力を十分に弱めたものを、螺旋状の配置とした撹拌部材１４によって下流側へ順次送り出していきながら強制撹拌する。すると、図５に示すように、一方の撹拌軸８、８´の撹拌部材１４間の隙間部分に嵌り込むようにして撹拌軸８、８´の回転と共に回転する廃材Ｒに対し、隣り合う他方の撹拌軸８、８´の撹拌部材１４の先端部が撹拌軸８、８´の回転と共にその廃材Ｒへと突き刺さっていく。このとき、廃材Ｒはその上下部分をそれぞれ撹拌部材１４にて支持された状態となっているため、他方の撹拌軸８、８´の撹拌部材１４の先端部が突き刺さっていっても逃げてしまうことはなく、やがて突き潰されていく。こうして、廃材はこのような突き潰し作用を何度も繰り返し受ける内に次第に細解砕されていく。

そして、廃材が撹拌槽７内の所定レベルまで溜ると、撹拌槽７下部の排出口１６を適宜量開放して細解砕を終えた廃材の払い出しを行っていく。なお、排出口１６からの払い出し量によって撹拌槽７内の廃材の滞留時間が決定されるため、廃材の解砕具合を見ながら排出口１６の開度を適宜調整すると共に、排出される廃材の量と同量ずつ投入口１５から新たに廃材を投入していく。こうして、廃材が撹拌槽７の排出口１６から排出される頃には廃材はすっかり細解砕処理を終えており、これを別途用意したスクリーンなどで篩い分けるなどして廃材、特に排水性廃材から骨材を元の粒度のまま有効な状態で分離回収していく。

なお、本実施例では温浴解砕手段として、図に示すように、貯留ホッパ２に貯留した廃材を温水に浸すような温浴解砕機を採用したが、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や高温の水蒸気を噴霧して浴びせた後に撹拌して温浴解砕するなど様々な方法を採用することもできる。

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。図１中の解砕ミキサの一部切り欠き拡大図である。解砕ミキサの一部切り欠き平面図である。図２の一部を省略したＡ−Ａ矢視拡大図である。廃材を解砕処理している状態を示す図４に相当する図である。

符号の説明

１…温浴解砕機（温浴解砕手段）２…貯留ホッパ
４…スクリュフィーダ５…スクリーン
６…解砕ミキサ７…撹拌槽
８、８´…撹拌軸１４…撹拌部材
１５…投入口１６…排出口

Claims

アスファルト舗装廃材に温水や高温の水蒸気を浴びせて廃材中のアスファルト分を軟化溶融させて粗解砕する温浴解砕手段と、該温浴解砕手段にて粗解砕した廃材を粒度選別するスクリーンと、該スクリーンを通過する所定粒度以下の廃材を強制撹拌させて細解砕することで骨材を分離回収する解砕ミキサとを備える一方、前記解砕ミキサは、一端側に投入口を、他端側に排出口を備えた撹拌槽に二本の平行な撹拌軸をそれぞれ相反方向へ回転自在に備え、該撹拌軸の軸周りには略棒状の複数の撹拌部材を等角度間隔に、かつ軸方向へは螺旋状の配置となるように所定角度ずつずらしながら所定間隔にて突設して螺旋状配置の撹拌部材のスクリュー作用によって廃材を排出口に向けて移動させるようにすると共に、一方の撹拌軸の撹拌部材が隣り合う他方の撹拌軸の撹拌部材間の隙間と噛み合うように位相をずらし、廃材を回転する双方の撹拌軸の撹拌部材同士で突き潰しながら細解砕し、かつ前記排出口の開度を調整自在として撹拌槽内の廃材の滞留時間を調整でき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装置。
前記温浴解砕手段は、廃材を温水に浸しながら貯蔵する貯蔵ホッパを備え、該ホッパの上流側の上位には廃材を貯留ホッパ内へと投入するベルトコンベヤを備える一方、貯蔵ホッパの内部には廃材を外部へと送り出すスクリューフィーダを備えたことを特徴とする請求項１記載のアスファルト舗装廃材の再生装置。