JPH04281900A - 解砕粒の製造方法及びその製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば砕石工場にお
ける砕石工程によって排出される廃泥土の再利用を図っ
た解砕粒の製造方法及びその製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば砕石工場における砕石工程によ
って排出された廃泥土は、通常、その他の用途がないた
め、所定の場所に投棄されていた。しかし、廃泥土の投
棄にあっては、運搬途中で車両の荷台からまき散らされ
たり、広大な投棄場の確保が必要であったりするという
問題を有している。更には、廃泥土の水分が蒸発するこ
とによる粉塵公害等、様々な問題を抱えており、その処
分に困っていた。そこで、近年では、廃泥土の再利用が
種々提案され、たとえば建築関係においては、コンクリ
ートの骨材としてあるいは埋土用として再利用されたり
している。更に、園芸関係にあっては、たとえば鉢植え
用の床土の代わりとしても再利用されている。

【０００３】このような廃泥土の再利用の方法として、
たとえばパン型造粒方法がある。これは、プレスによっ
て水分の除去された廃泥土のケーキを一度乾燥させた後
、これを粉砕し水を添加させつつ回転させ、雪ダルマ式
に造粒しオーバーフローさせるものである。また、他の
廃泥土の再利用の方法として、押し出し造粒方法がある
。これは、たとえばプレスによって水分の除去された廃
泥土のケーキを、スクリューによって回転させつつ、先
端のダイスの径の定められた穴から油圧によって押し出
しつつ細かく切断するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たパン型造粒方法にあっては、廃泥土のケーキを一度乾
燥させて粉砕した後、これに水を加えて造粒しているた
め、再度乾燥工程が必要となり、製品のコストアップを
招いてしまう。一方、押し出し造粒方法では、廃泥土の
ケーキ中に含まれている小石や木片等により、先端のダ
イスの径の定められた穴が目ずまりしたりするため、切
断能力が安定しない等の問題がある。更には、ダイス面
での切断後において、粘性の強いものでは粒同士が付着
してしまい、所望の径の粒を得ることが困難であった。

【０００５】本発明は、このような事情に対処して成さ
れたもので、廃泥土からの解砕粒を低コストで製造する
ことができる解砕粒の製造方法及びその製造装置を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の解砕粒の
製造方法は、廃泥土をプレスによって脱水処理した粘土
質のケーキを解砕すると同時に、高分子凝集剤又は高吸
水ポリマーを添加し、粒同士の再付着を防止しながら解
砕と整粒とを同時に行うことを特徴とする。

【０００７】請求項２記載の解砕粒の製造方法は、廃泥
土をプレスによって脱水処理した粘土質のケーキを解砕
すると同時に、高分子凝集剤又は高吸水ポリマーを添加
し、粒同士の再付着を防止しながら解砕と整粒とを同時
に行うとともに、解砕終了の所定時間前に着色剤及び融
着防止剤を添加することを特徴とする。

【０００８】請求項３記載の解砕粒の製造装置は、装置
本体の長手方向に沿って配された回転軸を備えるととも
に、前記長手方向の終端側に解砕粒の排出部を設けた解
砕粒の製造装置において、前記回転軸に撹拌片とクシ刃
とを複数取付けるとともに、前記装置本体の低面に前記
クシ刃の刃間が通過するように固定刃を前記クシ刃に対
応させて取付け、前記クシ刃による解砕と同時に前記撹
拌片によって解砕粒を前記排出部側に押し出すようにし
てなることを特徴とする。

【０００９】

【作用】請求項１記載の解砕粒の製造方法では、廃泥土
をプレスによって脱水処理した粘土質のケーキを解砕す
ると同時に、高分子凝集剤又は高吸水ポリマーを添加し
、粒同士の再付着を防止しながら解砕と整粒とを同時に
行うようにした。したがって、解砕と同時に廃泥土に高
分子凝集剤又は高吸水ポリマーが混合され、これらによ
って凝集や固化作用等がもたらさせるので、解砕時間の
経過とともに、解砕物同士の付着もなく、所望の寸法の
解砕物が得られる。

【００１０】請求項２記載の解砕粒の製造方法では、廃
泥土をプレスによって脱水処理した粘土質のケーキを解
砕すると同時に、高分子凝集剤又は高吸水ポリマーを添
加し、粒同士の再付着を防止しながら解砕と整粒とを同
時に行うとともに、解砕終了の所定時間前に着色剤及び
融着防止剤を添加した。したがって、廃泥土の解砕、整
粒、着色剤及び融着防止剤のコーティングを一工程で行
うことができるため、製造工程の簡素化を図ることがで
きる。

【００１１】請求項３記載の解砕粒の製造装置では、回
転軸に撹拌片とクシ刃とを複数取付けるとともに、装置
本体の低面に前記クシ刃の刃間が通過するように固定刃
をクシ刃に対応させて取付け、クシ刃による解砕と同時
に撹拌片によって解砕粒を排出部側に押し出すようにし
た。したがって、クシ刃の刃間と固定刃とのクリアラン
スによって解砕粒の径を設定することができる。また、
一応に粒の揃った解砕粒が撹拌片によって排出部側に押
し出すようにしたので、順次被解砕物を装置本体に投入
することにより、効率よく解砕粒を製造することができ
る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例の詳細を図面に基づい
て説明する。図１は、本発明の解砕粒の製造装置の一実
施例を示すものである。

【００１３】同図に示すように、解砕粒の製造装置の装
置本体１０の内部には、図２に示すように、内部が空洞
の右主軸２０及び左主軸３０が装置本体１０の長手方向
に沿ってそれぞれ平行に配されている。各右主軸２０及
び左主軸３０の両端部は、軸受２１，２２，３１，３２
を介して回転自在に支持されている。各右主軸２０及び
左主軸３０の一端部には、スプロケット２３，３３が取
付けられている。スプロケット２３の近傍には、支軸１
１を介して回転自在に取付けられた補助スプロケット１
２が配されている。補助スプロケット１２の近傍には、
駆動モータ４０の駆動軸４１に取付けられ、駆動モータ
４０の駆動力により回転する駆動スプロケット４２が配
されている。

【００１４】ここで、駆動モータ４０からの駆動力は、
たとえば図３に示すようにして伝達される。つまり、駆
動スプロケット４２、補助スプロケット１２及びスプロ
ケット３３の各歯部４２ａ，１２ａ，３３ａには、チェ
ーン５０の内面側が噛み合わされており、スプロケット
２３の歯部２３ａにはチェーン５０の外面側が噛み合わ
されている。そして、駆動スプロケット４２が反時計方
向に回転すると、スプロケット３３は反時計方向に回転
し、スプロケット２３は時計方向に回転する。

【００１５】右主軸２０の外周面には、図４及び図５に
示すように、支持棒２４を介して撹拌片２５が取付けら
れている。支持棒２４への撹拌片２５の取付け状態は、
右主軸２０の軸方向に対して４５度傾けられている。ま
た、その外周面には、クシ刃２６ａ，２６ｂが着脱自在
に取付けられている。ここで、各クシ刃２６ａ，２６ｂ
は、それぞれ同一線上にあり且つ互いに反対方向に向け
られた状態で取付けられている。また、撹拌片２５とク
シ刃２６ａ，２６ｂとは、それぞれ交互に配されている
。更に、隣合う撹拌片２５同士は、それぞれそれぞれ同
一線上において千鳥状となるように配されている。

【００１６】一方、左主軸３０の外周面にも、上記同様
に支持棒３４を介して撹拌片３５が取付けられ、更にク
シ刃３６ａ，３６ｂが取付けられている。ここで、各右
主軸２０及び左主軸３０の撹拌片２５及び撹拌片３５、
各クシ刃２６ａ，２６及び各クシ刃３６ａ，３６ｂは、
それぞれずらした位置に配されており、各右主軸２０及
び左主軸３０の回転時において、それぞれが回転の邪魔
にならないように考慮されている。

【００１７】また、装置本体１０の内面には、図６に示
すように、固定刃２６ｃ，３６ｃが取付けられている。 そして、各クシ刃２６ａ，２６ｂ及び３６ａ，３６ｂが
回転すると、それぞれの刃間は固定刃２６ｃ，３６ｃを
通過するように調整されている。したがって、各クシ刃
２６ａ，２６ｂ及び３６ａ，３６ｂの刃間と固定刃２６
ｃ，３６ｃとのクリアランスによって解砕粒の径が決定
される。このため、各クシ刃２６ａ，２６ｂ及び３６ａ
，３６ｂの刃間の異なるものを取り替えることにより、
解砕粒の径を所望の寸法に設定することができる。 したがって、解砕粒粉砕物の径を変更する場合には、刃
間の異なる各クシ刃２６ａ，２６ｂ及び３６ａ，３６ｂ
を取り替えたり、既設の各クシ刃２６ａ，２６ｂ及び３
６ａ，３６ｂそれぞれの刃間を調整できるものにあって
はそれを調整することにより行われるようになっている
。

【００１８】装置本体１０の低面１３には、図７に示す
ように、プレスケーキの投入側から解砕粒の排出側に向
けて下るように、約２〜３度の傾斜角が設けられている
。装置本体１０の排出側には、図７及び図８に示すよう
に、解砕粒を排出する排出シート１４が設けられている
。

【００１９】このような構成の解砕粒の製造装置よる解
砕粒は、次のようにして製造される。　　まず、製造装
置本体１０の電源（図示省略）を投入すると、駆動モー
タ４０が駆動され、この駆動力は駆動スプロケット４２
及びチェーン５０を介してスプロケット２３，３３に伝
達される。このとき、駆動スプロケット４２が反時計方
向に回転すると、スプロケット２３は時計方向、スプロ
ケット３３は反時計方向にそれぞれ回転する。これに伴
い、各クシ刃２６ａ，２６ｂ，３６ａ，３６ｂ及び各撹
拌片２５，３５が回転する。

【００２０】そして、廃泥土をフィルタープレスによっ
てプレスし、水分を除去したプレスケーキ（図示省略）
を製造装置本体１０の投入側から投入すると、各撹拌片
２５，３５によって撹拌される。このとき、たとえば図
６に示したように、製造装置本体１０内部は２つの撹拌
室１０ａ，１０ｂからなり、撹拌室１０ａ内のプレスケ
ーキは右主軸２０の各撹拌片２５によって製造装置本体
１０内部の中央付近に掻き出される。

【００２１】一方、撹拌室１０ｂ内のプレスケーキは左
主軸３０の各撹拌片３５によって製造装置本体１０内部
の中央付近に掻き出される。これと同時に、右主軸２０
の各クシ刃２６ａ，２６ｂが時計回りに回転し、これら
のクシ刃２６ａ，２６ｂが固定刃２６ｃを通過する際に
、各クシ刃２６ａ，２６ｂの刃間と固定刃２６ｃとのク
リアランスによって決定される寸法でプレスケーキが解
砕され、これにより解砕粒が得られる。一方、左主軸３
０の各クシ刃３６ａ，３６ｂが反時計回りに回転し、上
記同様にして解砕粒が得られる。

【００２２】このとき、プレスケーキの解砕と同時に高
分子凝集剤又は高吸水ポリマーを０．１〜０．２５重量
％添加する。これにより、解砕されたプレスケーキの粒
同士の付着が防止されるため、その解砕が効率良く行わ
れる。ここで、高分子凝集剤は、通常、汚水処理におい
て利用されているものであり、凝集や沈澱の目的で使用
されている。また、高吸水ポリマーは、汚泥、ヘドロ等
の水分を吸収させて固化処理する際に使用されている。 そして、いずれの場合も水分含有率６０〜９８重量％程
度のものに添加されている。

【００２３】このような使用目的の異なる高分子凝集剤
又は高吸水ポリマーを、本実施例では解砕されたプレス
ケーキの粒同士の付着を防止するために、使用している
。このようにして、製造装置本体１０の投入側から投入
されたプレスケーキは、上述したように、撹拌と同時に
解砕されつつ、排出側に押し出される。そして、各主軸
２０，３０をそれぞれ３０ｒｐｍ／分で４〜８分回転さ
せたところ、粘性のない粒の揃った解砕粒が得られた。

【００２４】このように、製造装置本体１０の投入側か
らのプレスケーキの投入及び高分子凝集剤又は高吸水ポ
リマーの添加を行い、撹拌及び解砕を行わせると、投入
側付近のプレスケーキが製造装置本体１０の中央付近側
に押し出されるため、次のプレスケーキを製造装置本体
１０の投入側から投入することにより、投入されたプレ
スケーキは順次撹拌及び解砕されつつ排出側に送り出さ
れる。

【００２５】なお、解砕された解砕粒の表面に着色剤や
融着防止剤をコーティングする場合には、解砕物が排出
側から排出されるべき約１０〜３０秒手前付近で着色剤
や融着防止剤を添加する。これにより、解砕粒の表面に
着色剤や融着防止剤が均一に付着される。また、粒度分
布調整は、各クシ刃２６ａ，２６ｂ，３６ａ，３６ｂの
刃間と固定刃２６ｃ，３６ｃとのクリアランスによって
決定される寸法及び解砕時間で決定されるため、解砕粒
の寸法は刃間の異なる各クシ刃２６ａ，２６ｂ，３６ａ
，３６ｂを所望のものと取り替えたり、各主軸２０，３
０の回転数を変えたりして行われる。そして、表面への
着色剤や融着防止剤のコーティングを終えた解砕粒は、
排出シュート１４から排出された後、焼成工程へ移され
、高温にて焼成発泡される。このようにして得られた焼
成粒は、約１１５０〜１１８０度程度で行われ、これに
よりその比重が約０．４〜０．８ｇ／ｃｍ３　程度であ
り、硬度も極めて高いものであった。

【００２６】そして、このようにして得られた焼成粒は
、たとえばコンクリートの骨材として用いることにより
、極めて良好なコンクリートが得られる。このように、
本実施例では、製造装置本体１０の投入側からプレスケ
ーキを投入して各撹拌片２５，３５による撹拌及び各ク
シ刃２６ａ，２６ｂ，３６ａ，３６ｂの刃間と固定刃２
６ｃ，３６ｃとによる解砕を行わせるとともに、この撹
拌及び解砕と同時に高分子凝集剤又は高吸水ポリマーを
添加するようにしたので、解砕時間の経過とともに、解
砕粒同士の付着もなく、所望の寸法の解砕粒が得られる
。

【００２７】また、高分子凝集剤又は高吸水ポリマーを
添加したことにより、従来行われていたプレスケーキの
乾燥及び粉砕工程が不要となるため、工程の短縮化が図
られ、これにより製品のコスト低減を図ることもできる
。更に、解砕粒が排出側から排出されるべき約１０〜３
０秒手前付近で着色剤や融着防止剤を添加するようにし
たので、解砕、整粒、コーティングを一工程で行うこも
できる。また、着色剤や融着防止剤のコーティングを一
工程で行うようにしたので、そのコーティングを均一に
行うこともできる。

【００２８】更にまた、解砕粒の寸法を、刃間の異なる
各クシ刃２６ａ，２６ｂ，３６ａ，３６ｂを所望のもの
と取り替えたり、各主軸２０，３０の回転数を変えたり
して行うようにしたので、解砕粒の寸法調整を容易に行
うことができるばかりでなく、従来の方法では得られな
かった１ｍｍ以下の寸法の解砕粒を製造することもでき
る。

【００２９】なお、本実施例では、このようにして得ら
れた解砕粒をコンクリートの骨材として用いる場合につ
いて説明したが、この例に限らずその解砕粒を焼成発泡
させることにより、高硬度化及び低比重化が可能となる
ため、園芸植栽用としては球土として用いることができ
る。また、建築資材等に用いることにより保温、断熱、
吸音、軽量化等を図ることも可能となる。更にまた、水
処理に応用することにより、不純物の濾過を行うことも
できる。

【００３０】また、本実施例では、プレスケーキの解砕
と同時に高分子凝集剤又は高吸水ポリマーを０．１〜０
．２５重量％添加した場合について説明したが、この例
に限らず０．２５重量％を超えて添加してもよく、いず
れもその数値に限定されるものではない。更に、本実施
例では、本発明を押出し式の製造装置に適用した場合に
ついて説明したが、この例に限らずバッチ式の製造装置
に適用してもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の解砕粒の
製造方法によれば、解砕と同時に廃泥土に高分子凝集剤
又は高吸水ポリマーを混合することにより、凝集や固化
作用等がもたらさせるので、解砕時間の経過とともに、
解砕物同士の付着もなく所望の寸法の解砕粒を得ること
ができる。また、廃泥土の解砕、整粒、着色剤及び融着
防止剤のコーティングを一工程で行うようにしたので、
製造工程の簡素化を図ることができる。

【００３２】また、本発明の解砕粒の製造装置によれば
、クシ刃の刃間と固定刃とのクリアランスによって解砕
粒の径を設定するとともに、一応に粒の揃った解砕粒を
撹拌片によって排出部側に押し出すようにしたので、順
次被解砕物を装置本体に投入することにより、効率よく
解砕粒を製造することができる。したがって、廃泥土か
らの解砕粒を低コストで製造することができる。

【００３３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の解砕粒の製造装置をバッチ式の解砕機
に適用した場合の一実施例を示す平面図である。

【図２】図１の左右の主軸を示す断面図である。

【図３】図１の各スプロケットへの動力伝達を示すため
の図である。

【図４】図１の左右の主軸へのクシ刃及び撹拌片の取付
け状態を示す斜視図である。

【図５】図１の左右の主軸へのクシ刃及び撹拌片の取付
け状態を示す正面図である。

【図６】図１の装置本体内部の固定刃の取付け状態を示
す断面図である。

【図７】図１の装置本体を示す側面図である。

【図８】図１の排出シートを示す図である。

【符号の説明】

１０　　製造装置本体 ２０　　右主軸 ３０　　左主軸 ２１，２２，３１，３２　　軸受 ２３，３３　　スプロケット １２　　補助スプロケット ４０　　駆動モータ ４１　　駆動軸 ４２　　駆動スプロケット ２５，３５　　撹拌片 ２６ａ，２６ｂ，３６ａ，３６ｂ　　クシ刃２６ｃ，３
６ｃ　　固定刃

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　廃泥土をプレスによって脱水処理した
   粘土質のケーキを解砕すると同時に、高分子凝集剤又は
   高吸水ポリマーを添加し、粒同士の再付着を防止しなが
   ら解砕と整粒とを同時に行うことを特徴とする解砕粒の
   製造方法。
2. 【請求項２】　　廃泥土をプレスによって脱水処理した
   粘土質のケーキを解砕すると同時に、高分子凝集剤又は
   高吸水ポリマーを添加し、粒同士の再付着を防止しなが
   ら解砕と整粒とを同時に行うとともに、解砕終了の所定
   時間前に着色剤及び融着防止剤を添加することを特徴と
   する解砕粒の製造方法。
3. 【請求項３】　　装置本体の長手方向に沿って配された
   回転軸を備えるとともに、前記長手方向の終端側に解砕
   粒の排出部を設けた解砕粒の製造装置において、前記回
   転軸に撹拌片とクシ刃とを複数取付けるとともに、前記
   装置本体の低面に前記クシ刃の刃間が通過するように固
   定刃を前記クシ刃に対応させて取付け、前記クシ刃によ
   る解砕と同時に前記撹拌片によって解砕粒を前記排出部
   側に押し出すようにしてなることを特徴とする解砕粒の
   製造装置。
4. 【請求項４】　　前記撹拌片とクシ刃とは、それぞれ交
   互に配されてなることを特徴とする請求項３記載の解砕
   粒の製造装置。
5. 【請求項５】　　前記クシ刃は前記回転軸に着脱自在に
   取付けられるとともに、刃間の異なるクシ刃を前記回転
   軸に取付けることにより、この刃間と前記固定刃とのク
   リアランスが変えられるようになっていることを特徴と
   する請求項３又は４記載の解砕粒の製造装置。