JP6253095B2

JP6253095B2 - 廃石膏の加熱再生処理装置及び処理方法

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Publication number: JP6253095B2
Application number: JP2014035744A
Authority: JP
Inventors: 秀人蓬莱; 沙織米田
Original assignee: 日工株式会社
Priority date: 2014-02-26
Filing date: 2014-02-26
Publication date: 2017-12-27
Anticipated expiration: 2034-02-26
Also published as: JP2015160764A

Description

本発明は、建築廃材である廃石膏ボードを破砕・分別処理して得られる二水石膏の状態にある廃石膏を加熱処理して無水石膏、または半水石膏として再生する廃石膏の加熱再生処理装置に関する。

従来、建築物の解体などに伴って多量に発生する廃石膏ボードは、その大半が埋め立てなどによって廃棄処分されていたが、廃棄物処理法の改正によって廃石膏ボードが安定型産業廃棄物から管理型産業廃棄物へ移行したことに伴う処理コストの高騰や、埋め立て処分場の不足、資源の有効活用という観点からも、廃石膏ボードから石膏を分離回収して再利用することが望まれている。

ところで、石膏は結晶水の相違により二水石膏（ＣａＳＯ_４・２Ｈ_２Ｏ）、半水石膏（ＣａＳＯ_４・１／２Ｈ_２Ｏ）、及び無水石膏（ＣａＳＯ_４）の三種類におおよそ分類され、二水石膏を約１３０〜１８０℃程度に加熱すれば半水石膏に転位し、更に約３５０〜８００℃程度に加熱するとII型の無水石膏に転位することが判明している。なお、半水石膏に加水処理を行うと速やかに水和反応が進んで二水石膏に転位して短時間で硬化するため、例えば土壌固化材などとして有効に再利用できると考えられる一方、比較的ゆっくりと硬化するII型無水石膏は、例えばセメントの原材料などとして再利用できる可能性を有している。

石膏ボードなどの石膏は二水石膏の状態にあり、これに加水処理を行っても水和反応は起こらず硬化するようなことはないが、加熱処理によって半水石膏やII型無水石膏の状態に転位させれば上記のような再利用の用途が広がると考えられ、例えば、本出願人も特許文献１（特許第５０８１３７９号公報）や特許文献２（特許第５０８１３９６号公報）にて開示しているように、回収した廃石膏を内周部に複数の掻き上げ羽根を周設したロータリーキルンに投入し、該キルン内を転動流下させながらバーナからの熱風に晒すことで効率よく加熱処理し、半水石膏として再生する再生処理装置を提案している。

特許第５０８１３７９号公報特許第５０８１３９６号公報

ところで、上記従来装置は何れも二水石膏の状態にある廃石膏を専ら半水石膏として再生する装置であるが、半水石膏とII型無水石膏の両方を再生可能な兼用の装置となれば、需要に応じて何れかを選択的に再生するといったこともできてより使い勝手のよい装置となる。しかしながら、二水石膏が半水石膏に転位する温度と、II型無水石膏に転位する温度とは大きな差があるため、両方の石膏を不具合なく適当に加熱処理して再生するには何らかの工夫が必要となる。例えば、上記従来装置においては、加熱効率を高めるためにキルン内に多数の掻き上げ羽根を周設しているが、II型無水石膏に再生しようとすれば比較的高温での加熱処理を要するため、前記掻き上げ羽根に代えて耐熱性のキャスター等での保護が必須となり、そうすると加熱効率の低下を招いてエネルギーロスが大きくなる懸念がある。

本発明は上記の点に鑑み、二水石膏の状態にある廃石膏から半水石膏とII型無水石膏の両方を適当に加熱再生処理可能な廃石膏の加熱再生処理装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る請求項１記載の廃石膏の加熱再生処理装置では、廃石膏ボードを破砕・分別処理して得られる二水石膏の状態にある廃石膏を加熱処理してII型無水石膏または半水石膏として再生する廃石膏の加熱再生処理装置であって、廃石膏を加熱処理してII型無水石膏に再生する無水石膏再生用キルンと、半水石膏に再生する半水石膏再生用キルンとを直列に配置して中間ホッパを介して連結し、前記無水石膏再生用キルンの一端部には前記無水石膏再生用キルンを通過して半水石膏再生用キルンへと熱風を送り込む熱風供給用のバーナと半水石膏投入用の半水石膏投入部とを、他端部の前記中間ホッパには加熱処理したII型無水石膏排出用の無水石膏排出部をそれぞれ備える一方、前記半水石膏再生用キルンの一端部の前記中間ホッパには廃石膏投入用の廃石膏投入部を、他端部には加熱処理した半水石膏排出用の半水石膏排出部をそれぞれ備え、該半水石膏排出部の下位には半水石膏の排出先を半水石膏貯蔵用の貯蔵ビン、または無水石膏再生用キルンの半水石膏投入部の何れかに切り替え可能な排出先切替手段を備えると共に、前記半水石膏再生用キルンの排気ダクトには排ガス温度を検出する温度センサを、前記中間ホッパには無水石膏再生用キルンより導出される排ガス温度を検出する温度センサをそれぞれ備え、前記各温度センサにて検出される排ガス温度を予め設定した半水石膏に転位する温度またはII型無水石膏に転位する温度に維持されるようにバーナの燃焼量を制御するバーナ燃焼制御器を備えたことを特徴としている。

また、請求項２記載の廃石膏の加熱再生処理装置では、前記無水石膏再生用キルンの内周部には耐熱性のキャスターを周設する一方、半水石膏再生用キルンの内周部には複数の掻き上げ羽根を周設したことを特徴としている。

また、請求項３記載の廃石膏の加熱再生処理装置では、前記半水石膏再生用キルンの排気ダクト下流に備えた集塵機にて捕集される石膏微粒分の排出先を半水石膏貯蔵用の貯蔵ビン、または無水石膏再生用キルンの半水石膏投入部の何れかに切り替え可能な排出先切替手段を備えたことを特徴としている。

また、請求項４記載の廃石膏の加熱再生処理方法では、廃石膏ボードを破砕・分別処理して得られる二水石膏の状態にある廃石膏を加熱処理してII型無水石膏または半水石膏として再生する廃石膏の加熱再生処理方法であって、廃石膏を加熱処理してII型無水石膏に再生する無水石膏再生用キルンと、半水石膏に再生する半水石膏再生用キルンとを直列に配置して連結すると共に、前記無水石膏再生用キルンの一端部には前記無水石膏再生用キルンを通過して半水石膏再生用キルンへと熱風を送り込む熱風供給用のバーナを備え、廃石膏を半水石膏に再生するときには、半水石膏再生用キルンより導出される排ガス温度を検出し、この検出した排ガス温度を廃石膏が半水石膏に転位する温度に維持されるようにバーナ燃焼量を制御しつつ、廃石膏を半水石膏再生用キルンに投入し熱風と同じ方向に流下させながら加熱処理して半水石膏として回収する一方、廃石膏をII型無水石膏に再生するときには、無水石膏再生用キルンより導出される排ガス温度を検出し、この検出した排ガス温度を廃石膏がII型無水石膏に転位する温度に維持されるようにバーナ燃焼量を制御しつつ、上流側の無水石膏再生用キルンより導出される排ガスを下流側の半水石膏再生用キルンに送り込みながら、先ず廃石膏を半水石膏再生用キルンに投入して排ガスと同じ方向に流下させながら予熱処理した後、この予熱処理した石膏を無水石膏再生用キルンに投入し熱風と同じ方向に流下させながら再度加熱処理してII型無水石膏として回収するようにしたことを特徴としている。

本発明に係る請求項１記載の廃石膏の加熱再生処理装置によれば、廃石膏を加熱処理してII型無水石膏に再生する無水石膏再生用キルンと、半水石膏に再生する半水石膏再生用キルンとを直列に配置して中間ホッパを介して連結し、前記無水石膏再生用キルンの一端部には前記無水石膏再生用キルンを通過して半水石膏再生用キルンへと熱風を送り込む熱風供給用のバーナと半水石膏投入部とを、他端部の前記中間ホッパには無水石膏排出部をそれぞれ備える一方、前記半水石膏再生用キルンの一端部の前記中間ホッパには廃石膏投入部を、他端部には半水石膏排出部をそれぞれ備え、該半水石膏排出部の下位には半水石膏の排出先を貯蔵ビン、または無水石膏再生用キルンの半水石膏投入部の何れかに切り替え可能な排出先切替手段を備えると共に、前記半水石膏再生用キルンの排気ダクトには排ガス温度を検出する温度センサを、前記中間ホッパには無水石膏再生用キルンより導出される排ガス温度を検出する温度センサをそれぞれ備え、前記各温度センサにて検出される排ガス温度を予め設定した半水石膏に転位する温度またはII型無水石膏に転位する温度に維持されるようにバーナの燃焼量を制御するバーナ燃焼制御器を備えたので、廃石膏を半水石膏に再生する場合には半水石膏再生用キルンにて加熱処理して回収する一方、II型無水石膏に再生する場合には半水石膏再生用キルンにて加熱処理したものを無水石膏再生用キルンに投入させて再度加熱処理することによりII型無水石膏として回収することができ、需要に応じた石膏を適宜選択して再生することが可能となって使い勝手の良いものとなる。また、II型無水石膏を再生する際には無水石膏再生用キルンから導出される高温の排ガスを半水石膏再生用キルンに導入させることで廃石膏の予熱処理に利用でき、エネルギーの有効活用が可能となる。

また、請求項２記載の廃石膏の加熱再生処理装置によれば、前記無水石膏再生用キルンの内周部には耐熱性のキャスターを周設する一方、半水石膏再生用キルンの内周部には複数の掻き上げ羽根を周設したので、II型無水石膏を再生する際の高温での加熱処理にも対応可能としながらも、掻き上げ羽根を有した半水石膏再生用キルンでは排ガス熱を有効に活用しながら効率よく加熱処理でき、エネルギーロスを抑制することが可能となる。

また、請求項３記載の廃石膏の加熱再生処理装置によれば、排気ダクト下流の集塵機にて捕集される石膏微粒分の排出先を半水石膏貯蔵用の貯蔵ビン、または無水石膏再生用キルンの半水石膏投入部の何れかに切り替え可能な排出先切替手段を備えたので、集塵機にて捕集された石膏微粒分を半水石膏またはII型無水石膏として適当に処理・回収でき、再生する石膏の収率を向上させることが可能となる。

また、請求項４記載の廃石膏の加熱再生処理方法によれば、廃石膏を加熱処理してII型無水石膏に再生する無水石膏再生用キルンと、半水石膏に再生する半水石膏再生用キルンとを直列に配置して連結すると共に、前記無水石膏再生用キルンの一端部には前記無水石膏再生用キルンを通過して半水石膏再生用キルンへと熱風を送り込む熱風供給用のバーナを備え、廃石膏を半水石膏に再生するときには、半水石膏再生用キルンより導出される排ガス温度を検出し、この検出した排ガス温度を廃石膏が半水石膏に転位する温度に維持されるようにバーナ燃焼量を制御しつつ、廃石膏を半水石膏再生用キルン投入し熱風と同じ方向に流下させながら加熱処理して半水石膏として回収する一方、廃石膏をII型無水石膏に再生するときには、無水石膏再生用キルンより導出される排ガス温度を検出し、この検出した排ガス温度を廃石膏がII型無水石膏に転位する温度に維持されるようにバーナ燃焼量を制御しつつ、上流側の無水石膏再生用キルンより導出される排ガスを下流側の半水石膏再生用キルンに送り込みながら、先ず廃石膏を半水石膏再生用キルンに投入して排ガスと同じ方向に流下させながら予熱処理した後、この予熱処理した石膏を無水石膏再生用キルンに投入し熱風と同じ方向に流下させながら再度加熱処理してII型無水石膏として回収するようにしたので、廃石膏を需要に応じて半水石膏とII型無水石膏とに適宜再生処理でき、使い勝手の良いものとなる。また、II型無水石膏を再生する際に無水石膏再生用キルンから導出される高温の排ガスを半水石膏再生用キルンでの予熱処理に利用でき、エネルギーの有効活用が可能となる。

本発明に係る廃石膏の加熱再生処理装置及び処理方法の一実施例を示す概略説明図である。

本発明に係る廃石膏の加熱再生処理装置及び処理方法にあっては、廃石膏を加熱処理してII型無水石膏に再生する無水石膏再生用キルンと、半水石膏に再生する半水石膏再生用キルンとを直列に配置して連結しており、無水石膏再生用キルンの内周部には耐熱性のキャスターを周設している一方、半水石膏再生用キルンの内周部には複数の掻き上げ羽根を周設している。また、前記無水石膏再生用キルンの一端部には熱風供給用のバーナと半水石膏投入部とを、他端部には加熱処理したII型無水石膏排出用の無水石膏排出部をそれぞれ備えている一方、半水石膏再生用キルンの一端部には廃石膏投入部を、他端部には加熱処理した半水石膏排出用の半水石膏排出部をそれぞれ備えている。

また、前記半水石膏再生用キルンの半水石膏排出部下位には、加熱処理した半水石膏の排出先を近傍に備えた半水石膏貯蔵用の貯蔵ビン、または無水石膏再生用キルンの半水石膏投入部の何れかに切り替え可能な排出先切替手段を備えている一方、半水石膏再生用キルンの排気ダクト下流に備えた集塵機の下位にも、該集塵機にて捕集した石膏微粒分の排出先を半水石膏貯蔵用の前記貯蔵ビン、または無水石膏再生用キルンの半水石膏投入部の何れかに切り替え可能な排出先切替手段を備えている。

そして、上記構成の装置を使用して、廃石膏ボードを破砕・分別処理して得られる二水石膏の状態にある廃石膏を加熱処理して半水石膏に再生するときには、バーナの熱風下流側に位置する半水石膏再生用キルン内の温度を廃石膏が半水石膏に転位する温度、例えば約１３０〜１８０℃程度に維持されるようにバーナ燃焼量を制御しつつ、廃石膏を前記半水石膏再生用キルンに投入する。半水石膏再生用キルンに投入した廃石膏は、複数の掻き上げ羽根によって掻き上げられながらキルン内を転動流下しつつ、バーナから供給される熱風に晒されて効率よく加熱処理されて半水石膏として回収される。なお、排気ダクト下流の集塵機にて捕集される石膏微粒分についても気流乾燥によって半水石膏に転位する温度まで加熱されており、前記キルンより排出される半水石膏と一緒に回収することができる。

一方、廃石膏を加熱処理してII型無水石膏に再生するときには、バーナの熱風上流側に位置する無水石膏再生用キルン内の温度を廃石膏がII型無水石膏に転位する温度、例えば約３５０〜８００℃程度に維持されるようにバーナ燃焼量を制御しつつ、廃石膏を、先ず熱風下流側の半水石膏再生用キルンに投入する。半水石膏再生用キルンに投入した廃石膏は、前記同様に、複数の掻き上げ羽根によって掻き上げられながらキルン内を転動流下しつつ、バーナからの熱風によって予熱処理されて略半水石膏の状態で排出される。なお、前記半水石膏再生用キルンでの加熱処理は石膏の予熱・乾燥を目的としており、排出時に必ずしも半水石膏の状態になっている必要はなく、二水石膏や無水石膏が混在している状態であっても問題はない。

次いで、半水石膏再生用キルンの半水石膏排出部下位の排出先切替手段を操作して、キルンより排出される半水石膏を、例えばエア圧送装置等の搬送手段を介して熱風上流側の無水石膏再生用キルンに投入させる。無水石膏再生用キルンに投入した半水石膏は、キルン内周部に周設した耐熱性のキャスター上を掻き上げられることなく流下しつつ、直近のバーナから供給される高温の熱風に晒されながら加熱処理されてII型無水石膏として回収される。

このとき、無水石膏再生用キルンに投入される石膏は半水石膏再生用キルンにてある程度予熱・乾燥処理してあるため、比較的高温での加熱処理を要するII型無水石膏への再生を効率よく行うことができる。なお、排気ダクト下流の集塵機にて捕集される石膏微粒分には、掻き上げ羽根を有する半水石膏再生用キルンでの予熱処理に伴って飛散する略半水石膏の状態のものが多く含まれるものの、集塵機下位に備えた排出先切替手段を適宜操作して、捕集した石膏微粒分を、例えばエア圧送装置等の搬送手段を介して無水石膏再生用キルンに投入させ、半水石膏再生用キルンより供給される半水石膏と共に加熱処理することにより、II型無水石膏として回収することができる。

このように、本装置によれば二水石膏の状態にある廃石膏を需要に応じて半水石膏、またはII型無水石膏の何れかへ選択的に再生処理することができて使い勝手の良いものとなる。また、熱風上流側の無水石膏再生用キルンの内周部には耐熱性のキャスターを、熱風下流側の半水石膏再生用キルンの内周部には複数の掻き上げ羽根をそれぞれ周設するようにしたので、高温での加熱処理を要するII型無水石膏の再生にも対応可能としつつ、導出される高温の排ガス熱を予熱・乾燥処理に有効にかつ効率よく利用することができる。更に、集塵機にて捕集される石膏微粒分を半水石膏またはII型無水石膏として適宜処理・回収することができ、再生する石膏の収率を向上させることも可能となる。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

図中の１は廃石膏ボードを破砕・分別処理して得られる二水石膏の状態にある廃石膏を加熱再生処理する加熱再生処理装置であって、廃石膏を加熱処理してII型無水石膏に再生する無水石膏再生用キルン２と、半水石膏に再生する半水石膏再生用キルン３とを、図に示すように、直列に配置して中間ホッパ４を介して連結している。

前記無水石膏再生用キルン２は、機台５上に傾斜支持した円筒状のドラム６を駆動用モータ（図示せず）にて所定速度にて回転駆動させるようにしたロータリーキルンであると共に、その内周部には耐火レンガやセラミックス等の耐熱性のキャスター７を周設して保護している一方、半水石膏再生用キルン３も同様に、機台８上に傾斜支持した円筒状のドラム９を駆動用モータ（図示せず）にて所定速度にて回転駆動させるようにしたロータリーキルンであると共に、その内周部には多数の掻き上げ羽根１０を周設して加熱効率を高めている。

また、前記無水石膏再生用キルン２の一端部（熱風上流側）に配設したホットホッパ１１には、熱風供給用のバーナ１２と半水石膏投入用の半水石膏投入部１３とを備えている一方、他端部（熱風下流側）の中間ホッパ４下端部には加熱処理したII型無水石膏排出用の無水石膏排出部１４を備えている。また、半水石膏再生用キルン３の一端部（熱風上流側）に位置する前記中間ホッパ４上端部には廃石膏投入用の廃石膏投入部１５を備えている一方、他端部（熱風下流側）に配設したコールドホッパ１６下端部には加熱処理した半水石膏排出用の半水石膏排出部１７を備えている。

前記コールドホッパ１６上端部には排ガス導出用の排気ダクト１８を連結しており、該排気ダクト１８の下流にはキルンより導出される高温の排ガスを冷却処理する冷却装置１９や、集塵機であるバグフィルタ２０、排風量調整用のメインダンパー２１、排風機２２、及び煙突２３を配設している。なお、前記冷却装置１９では、排ガス温度に応じて稼働／停止させるようにしてもよく、例えば、半水石膏を再生処理する際の排ガス温度（約１３０〜１８０℃程度）のように、そのまま下流のバグフィルタ２０へ送っても特に支障がない程度であれば停止させる一方、無水石膏を再生処理する際の排ガス温度（約３５０〜８００℃程度）のように、そのまま下流のバグフィルタ２０へ送ると焼損のおそれがあるときには稼働させて冷却処理を行うとよい。

また、前記排気ダクト１８の基端部付近には半水石膏再生用キルン３より導出される排ガスの温度を検出する温度センサ２４を、中間ホッパ４には無水石膏再生用キルン２より導出される排ガスの温度を検出する温度センサ２５をそれぞれ備えている。２６は前記各温度センサ２４、２５にて検出される排ガス温度を取り込み、予め設定した排ガス温度設定値と比較してその差値量に基づいてバーナ１２燃焼量を制御するバーナ燃焼制御器であって、半水石膏を再生処理する場合には、排ガス温度を二水石膏の状態にある廃石膏が効率よく半水石膏に転位する温度、即ち約１３０〜１８０℃程度に設定し、排気ダクト１８に備えた温度センサ２４にて検出される排ガス温度が前記設定温度に維持されるようにバーナ１２燃焼量を制御する一方、II型無水石膏を再生処理する場合には、排ガス温度を半水石膏が効率よくII型無水石膏に転位する温度、即ち約３５０〜８００℃程度に設定し、中間ホッパ４に備えた温度センサ２５にて検出される排ガス温度が前記設定温度に維持されるようにバーナ１２燃焼量を制御するようにしている。

なお、上記実施例においては、排ガス温度に基づいてバーナ１２燃焼量を制御するようにしたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、半水石膏再生用キルン３下流側のコールドホッパ１６下端部の半水石膏排出部１７より排出される半水石膏の温度や、無水石膏再生用キルン２下流側の中間ホッパ４下端部の無水石膏排出部１４より排出されるII型無水石膏の温度を検出し、これらの温度に基づいてバーナ１２燃焼量を制御するようにしてもよい。

また、前記無水石膏再生用キルン２一端部のホットホッパ１１の隅部には、キルン内部の静圧を検出する静圧センサ２７を備えている。２８は前記静圧センサ２７にて検出される静圧値に基づいて排気ダクト１８のメインダンパー２１の開度（または排風機２２の回転数）を調整して排風量を可変制御する静圧／排風量制御器であって、キルン内部の静圧が外気圧に対してほぼ同じか、或いは若干負圧になるように排風量を制御しており、各キルン端部の隙間からの噴き出しを防止すると共に、外気の侵入を抑制して省エネの向上を図っている。

また、前記中間ホッパ４下端部の無水石膏排出部１４の下位にはロータリーバルブ２９を備え、該ロータリーバルブ２９より排出されるII型無水石膏をその下位のエア圧送装置３０にて、エア配管３１を介して近傍に備えたII型無水石膏貯蔵用の貯蔵ビン（図示せず）へ搬送可能なようにしている一方、コールドホッパ１６下端部の半水石膏排出部１７の下位にもロータリーバルブ３２を備え、該ロータリーバルブ３２より排出される半水石膏をその下位のエア圧送装置３３にて、エア配管３４を介して近傍に備えた半水石膏貯蔵用の貯蔵ビン（図示せず）、或いは前記エア配管３４より分岐させたエア配管３５を介して無水石膏再生用キルン２の半水石膏投入部１３の何れかへ搬送可能なようにしている。

３６、３７は前記半水石膏排出部１７より排出される半水石膏の排出先をエア配管３４側（半水石膏貯蔵ビン側）か、エア配管３５側（無水石膏再生用キルン２の半水石膏投入部１３側）かに切り替える排出先切替手段のダンパーであって、該ダンパー３６、３７をエア配管３４、３５の分岐部付近にそれぞれ開閉自在に備え、例えば、半水石膏をエア配管３４側（半水石膏貯蔵ビン側）へ搬送する場合には、ダンパー３６を開放しかつダンパー３７を閉鎖した上でエア圧送装置３３にて圧送させる一方、半水石膏をエア配管３５側（無水石膏再生用キルン２の半水石膏投入部１３側）へ搬送する場合には、ダンパー３６を閉鎖しかつダンパー３７を開放した上でエア圧送装置３３にて圧送させる。

前記エア配管３５の終端部にはサイクロン式の回収機３８を備えており、エア圧送によって搬送される搬送物から半水石膏を回収し、下位のロータリーバルブ３９にて半水石膏投入部１３へ定量供給可能なようにしている。なお、前記回収機３８にて半水石膏が回収された後の空気は、例えば前記バグフィルタ２０手前の排気ダクト１８へ合流させるようにするとよい。

また、前記バグフィルタ２０にて捕集された石膏微粒分はスクリュコンベア４０にて順次送り出し、その終端部の下位に備えたロータリーバルブ４１より排出し、下位のエア圧送装置４２にてエア配管４３を介して半水石膏貯蔵ビン、或いは前記エア配管４３より分岐させたエア配管４４を介して無水石膏再生用キルン２の半水石膏投入部１３の何れかへ搬送可能なようにしている。なお、バグフィルタ２０にて捕集される石膏微粒分は、半水石膏再生用キルン３の掻き上げ羽根１０による掻き上げに伴って舞い上がる微粒分が主であるものの、気流乾燥によって半水石膏に転位する温度まで加熱されており、半水石膏再生用キルン３の半水石膏排出部１７より回収される半水石膏と略同等に扱うことができる。

４５、４６は前記スクリュコンベア４０より排出される石膏微粒分（半水石膏）の排出先をエア配管４３側（半水石膏貯蔵ビン側）か、エア配管４４側（無水石膏再生用キルン２の半水石膏投入部１３側）かに切り替える排出先切替手段のダンパーであって、該ダンパー４５、４６を、前記同様に、エア配管４３、４４の分岐部付近にそれぞれ開閉自在に備え、例えば、石膏微粒分（半水石膏）をエア配管４３側（半水石膏貯蔵ビン側）へ搬送する場合には、ダンパー４５を開放しかつダンパー４６を閉鎖した上でエア圧送装置４２にて圧送させる一方、石膏微粒分（半水石膏）をエア配管４４側（無水石膏再生用キルン２の半水石膏投入部１３側）へ搬送する場合には、ダンパー４５を閉鎖しかつダンパー４６を開放した上でエア圧送装置４２にて圧送させる。

そして、上記構成の装置を使用して二水石膏の状態にある廃石膏を加熱処理して半水石膏に再生するときには、バーナ燃焼制御器２６の排ガス温度設定値を廃石膏が効率よく半水石膏に転位する温度である、例えば１３０〜１８０℃に設定すると共に、制御の基準となる排ガス温度として半水石膏再生用キルン３下流側の排気ダクト１８に備えた温度センサ２４にて検出される排ガス温度を取り込むようにする。そして、バーナ１２からの熱風を上流側の無水石膏再生用キルン２を通過させて下流側の半水石膏再生用キルン３に送り込む一方、中間ホッパ４に備えた廃石膏投入部１５より廃石膏を半水石膏再生用キルン３内へ投入する。半水石膏再生用キルン３に投入した廃石膏は、キルン内周部に備えた多数の掻き上げ羽根１０によって掻き上げられながらキルン内を転動流下しつつ、上記温度範囲に制御されたバーナ１２からの熱風に晒されて効率よく加熱処理され、半水石膏へと再生されて半水石膏排出部１７より順次排出されていく。そして、半水石膏排出部１７下位の排出先切替手段であるダンパー３６を開放しかつダンパー３７を閉鎖した上でエア圧送装置３３を稼働させ、半水石膏排出部１７より排出される半水石膏を近傍に備えた半水石膏貯蔵ビンへ搬送・貯蔵させる。

また、掻き上げ羽根１０によって掻き上げられる際に舞い上がる石膏微粒分は排ガスに随伴して排気ダクト１８へ流下していき、該排気ダクト１８下流のバグフィルタ２０にて捕集される。このとき、捕集される石膏微粒分は気流乾燥によって半水石膏に転位する温度程度まで加熱されており、半水石膏再生用キルン３より排出される半水石膏と略同等に扱え、スクリュコンベア４０下位の排出先切替手段であるダンパー４５を開放しかつダンパー４６を閉鎖した上でエア圧送装置４２を稼働させ、捕集した石膏微粒分（半水石膏）も一緒に前記半水石膏貯蔵ビンへ搬送・貯蔵させる。

一方、廃石膏を加熱処理してII型無水石膏に再生するときには、バーナ燃焼制御器２６の排ガス温度設定値を廃石膏が効率よくII型無水石膏に転位する温度である、例えば３５０〜８００℃に設定すると共に、制御の基準となる排ガス温度として無水石膏再生用キルン２下流側の中間ホッパ４に備えた温度センサ２５にて検出される排ガス温度を取り込むようにする。そして、バーナ１２からの熱風を上流側の無水石膏再生用キルン２、及び下流側の半水石膏再生用キルン３に順次送り込む一方、半水石膏を再生する場合と同様に、先ず、中間ホッパ４に備えた廃石膏投入部１５より廃石膏を半水石膏再生用キルン３内へ投入する。半水石膏再生用キルン３に投入した廃石膏は、多数の掻き上げ羽根１０によって掻き上げられながら転動流下しつつ、バーナ１２からの熱風に晒されて効率よく加熱処理され、略半水石膏へと再生されて半水石膏排出部１７より順次排出されていく。

このとき、熱風（排ガス）温度は無水石膏再生用キルン２内部の温度を基準としており、下流側の半水石膏再生用キルン３内部には上記設定温度から若干低下した温度の排ガスが供給されるものの、廃石膏をII型無水石膏に再生する際の予熱・乾燥処理としては十分に有効利用することができる。また、前記半水石膏排出部１７より排出される石膏は、上記の通り予熱・乾燥を目的に処理されており、必ずしも半水石膏に再生されている必要はなく、二水石膏や無水石膏等が混在している状態であっても問題はない。

次いで、前記半水石膏排出部１７下位の排出先切替手段であるダンパー３６を閉鎖しかつダンパー３７を開放した上でエア圧送装置３３を稼働させ、半水石膏排出部１７より排出される半水石膏を上流側の無水石膏再生用キルン２へ搬送させ、回収機３８にて分離回収された半水石膏を下位の半水石膏投入部１３より無水石膏再生用キルン２内へ投入させる。無水石膏再生用キルン２に投入した半水石膏は、キルン内周部に周設した耐熱性のキャスター７上を掻き上げられることなく流下しつつ、直近のバーナ１２から供給される高温の熱風と、蓄熱されたキャスター７とによって加熱処理され、II型無水石膏へと再生されて無水石膏排出部１４より順次排出されていく。このとき、無水石膏再生用キルン２へ投入される石膏は、半水石膏再生用キルン３にてある程度予熱・乾燥処理してあるため、比較的高温での加熱処理を要するII型無水石膏への再生を効率よく行うことができる。そして、エア圧送装置３０を稼働させ、無水石膏排出部１４より排出されるII型無水石膏を近傍に備えたII型無水石膏貯蔵ビンへ搬送・貯蔵させる。

なお、排気ダクト１８下流のバグフィルタ２０にて捕集される石膏微粒分には、掻き上げ羽根を有さない無水石膏再生用キルン２から飛散する石膏よりも掻き上げ羽根１０を有した半水石膏再生用キルン３での予熱・乾燥処理に伴って飛散する略半水石膏の状態にある石膏が多く含まれるため、スクリュコンベア４０下位の排出先切替手段であるダンパー４５を閉鎖しかつダンパー４６を開放した上でエア圧送装置４２を稼働させ、無水石膏再生用キルン２の半水石膏投入部１３へ搬送し、半水石膏再生用キルン３より搬送される半水石膏と共に再度加熱処理することによってII型無水石膏に再生して前記II型無水石膏貯蔵ビンに搬送・貯蔵させる。

１…廃石膏の加熱再生処理装置
２…無水石膏再生用キルン３…半水石膏再生用キルン
４…中間ホッパ６、９…ドラム
７…キャスター１０…掻き上げ羽根
１１…ホットホッパ１２…バーナ
１３…半水石膏投入部１４…無水石膏排出部
１５…廃石膏投入部１６…コールドホッパ
１７…半水石膏排出部１８…排気ダクト
２０…バグフィルタ（集塵機）２４、２５…温度センサ
２６…バーナ燃焼制御器２７…静圧センサ
２８…静圧／排風量制御器３０、３３、４２…エア圧送装置
３１、３４、３５、４３、４４…エア配管
３６、３７、４５、４６…ダンパー（排出先切替手段）

Claims

廃石膏ボードを破砕・分別処理して得られる二水石膏の状態にある廃石膏を加熱処理してII型無水石膏または半水石膏として再生する廃石膏の加熱再生処理装置であって、廃石膏を加熱処理してII型無水石膏に再生する無水石膏再生用キルンと、半水石膏に再生する半水石膏再生用キルンとを直列に配置して中間ホッパを介して連結し、前記無水石膏再生用キルンの一端部には前記無水石膏再生用キルンを通過して半水石膏再生用キルンへと熱風を送り込む熱風供給用のバーナと半水石膏投入用の半水石膏投入部とを、他端部の前記中間ホッパには加熱処理したII型無水石膏排出用の無水石膏排出部をそれぞれ備える一方、前記半水石膏再生用キルンの一端部の前記中間ホッパには廃石膏投入用の廃石膏投入部を、他端部には加熱処理した半水石膏排出用の半水石膏排出部をそれぞれ備え、該半水石膏排出部の下位には半水石膏の排出先を半水石膏貯蔵用の貯蔵ビン、または無水石膏再生用キルンの半水石膏投入部の何れかに切り替え可能な排出先切替手段を備えると共に、前記半水石膏再生用キルンの排気ダクトには排ガス温度を検出する温度センサを、前記中間ホッパには無水石膏再生用キルンより導出される排ガス温度を検出する温度センサをそれぞれ備え、前記各温度センサにて検出される排ガス温度を予め設定した半水石膏に転位する温度またはII型無水石膏に転位する温度に維持されるようにバーナの燃焼量を制御するバーナ燃焼制御器を備えたことを特徴とする廃石膏の加熱再生処理装置。
前記無水石膏再生用キルンの内周部には耐熱性のキャスターを周設する一方、半水石膏再生用キルンの内周部には複数の掻き上げ羽根を周設したことを特徴とする請求項１記載の廃石膏の加熱再生処理装置。
前記半水石膏再生用キルンの排気ダクト下流に備えた集塵機にて捕集される石膏微粒分の排出先を半水石膏貯蔵用の貯蔵ビン、または無水石膏再生用キルンの半水石膏投入部の何れかに切り替え可能な排出先切替手段を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の廃石膏の加熱再生処理装置。
廃石膏ボードを破砕・分別処理して得られる二水石膏の状態にある廃石膏を加熱処理してII型無水石膏または半水石膏として再生する廃石膏の加熱再生処理方法であって、廃石膏を加熱処理してII型無水石膏に再生する無水石膏再生用キルンと、半水石膏に再生する半水石膏再生用キルンとを直列に配置して連結すると共に、前記無水石膏再生用キルンの一端部には前記無水石膏再生用キルンを通過して半水石膏再生用キルンへと熱風を送り込む熱風供給用のバーナを備え、廃石膏を半水石膏に再生するときには、半水石膏再生用キルンより導出される排ガス温度を検出し、この検出した排ガス温度を廃石膏が半水石膏に転位する温度に維持されるようにバーナ燃焼量を制御しつつ、廃石膏を半水石膏再生用キルンに投入し熱風と同じ方向に流下させながら加熱処理して半水石膏として回収する一方、廃石膏をII型無水石膏に再生するときには、無水石膏再生用キルンより導出される排ガス温度を検出し、この検出した排ガス温度を廃石膏がII型無水石膏に転位する温度に維持されるようにバーナ燃焼量を制御しつつ、上流側の無水石膏再生用キルンより導出される排ガスを下流側の半水石膏再生用キルンに送り込みながら、先ず廃石膏を半水石膏再生用キルンに投入して排ガスと同じ方向に流下させながら予熱処理した後、この予熱処理した石膏を無水石膏再生用キルンに投入し熱風と同じ方向に流下させながら再度加熱処理してII型無水石膏として回収するようにしたことを特徴とする廃石膏の加熱再生処理方法。