JPH0810745A - 土質材等の廃棄材の再生方法及び再生資材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】廃棄材の全量を資材に有効利用して、運搬処理
により生じた問題点を完全に解決することができると共
に、盛土材や路盤材等の使用にあって、十分な締め固め
強度が得られる土質材等の廃棄材の再生方法及び再生資
材を提供する。 【構成】廃棄材１を水洗いしつつ各サイズの有用骨材
７，９，20と使用できない異物とに分別し、また、残り
の泥土を脱水してケーキ状としたものと焼却灰39との混
合物を焼結・固形化して焼結粒土54を得て、これを前記
有用骨材７，９，20の所定粒土のものと混合して再生資
材61を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建設，土木業界等にお
いて用いる土質材等の廃棄材の再生方法及び再生資材に
関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明者は、道路等に上下水道等の埋設
工事を行う際、現場から発生する廃棄材を粗骨材，細骨
材，砂質分，泥土分に選別して、粗，細骨材はコンクリ
ート用骨材等に、砂質分はコンクリート砂やサンドクッ
ション等に使用し、残った泥土分だけを焼結固形化して
再生材とする方法および装置を既に提案した。（特開平
2-14858 号公報参照） この方法および装置により、工事現場等から発生した大
量の廃棄材の全量を土木・建設資材に有効利用すること
ができて、廃棄材の投棄処理等に関わる運搬やその手数
が解消され、また、路床材や埋め戻し材等に対しての使
用に有効的なものであった。

【０００３】しかしながら、前記した盛土材や路盤材等
に使用するときは、その粒土が30〜３mmとばらつきがあ
るため締め固めの強度が低下するものであった。

【０００４】そのため、当業界にあっては、前記したよ
うに排土より選別されて再生される各種の骨材あるいは
焼結材等の再生材を用いて、盛土材や路盤材等に使用で
きる再生材の出現が強く要望されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記した要望
にかんがみなされたもので、廃棄材を水洗いしつつ各サ
イズの有用骨材と使用できない異物とに分別し、また、
残りの泥土を脱水してケーキ状としたものと焼却灰との
混合物を焼結・固形化して焼結粒土を得て、これを前記
有用骨材の所定粒土のものと混合して得ることにより、
廃棄材の全量を資材に有効利用して、運搬処理により生
じた問題点を完全に解決することができると共に、盛土
材や路盤材等の使用にあって、十分な締め固め強度が得
られる土質材等の廃棄材の再生方法及び再生資材を提供
することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ための本発明の手段は、土質材等の廃棄材を水洗いしつ
つ粗骨材と細骨材と砂質分との有用骨材および異物とに
分別してそれぞれ取り出し、残りの泥水状の泥土を脱水
してケーキを得て、このケーキと焼却灰との混合物を焼
結・固形化して焼結粒土を得ると共に、この焼結粒土と
前記有用骨材の所定粒土のものとを混合した土質材等の
廃棄材の再生方法にある。

【０００７】この方法にあって、焼結粒土と有用骨材の
所定粒土のものと天然石材および土とを混合することも
ある。

【０００８】更に、土質材等の廃棄材から得た粗骨材と
細骨材と砂質分との所定粒土の有用な骨材と、前記廃棄
材の残りの泥土を焼結・固形化して得た焼結粒土との混
合体からなる土質材等の廃棄材の再生資材の構成にあ
る。

【０００９】また、この再生資材は、混合体と天然石材
および土とからなることもある。

【００１０】

【作用】前記のように構成される本発明は以下に述べる
作用を奏する。

【００１１】土質材等の廃棄材に散水すると水洗いされ
て、粗骨材と細骨材と砂質分との各サイズに分別された
有用骨材および使用できない異物とに選別される。

【００１２】そして、この廃棄材中において、残った泥
水状の泥土を脱水してケーキを得るもので、このケーキ
へ焼却灰を混合して形成した混合物を焼結・固形化して
焼結粒土を得る。

【００１３】この焼結粒土と前記した選別により得られ
た有用骨材の所定の粒土に形成されたものとを混合した
混合体を成形すると、土質材等の廃棄材からの再生資材
が製造される。

【００１４】この再生資材は、盛土材や路盤材に使用し
たときは、十分な締め固め強度が得られる。

【００１５】前記した混合体は、必要に応じて、一層の
締め固め強度を得るためには、天然石材や天然土とを混
合することもある。

【００１６】

【実施例】次に、本発明に関する土質材等の廃棄材の再
生方法及び再生資材の実施の一例を図面に基づいて説明
する。

【００１７】図１〜図３は本発明の一実施例方法を採用
した装置の概略をそれぞれ示すもので、粗骨材の選別手
段Ａと、細骨材の選別手段Ｂと、砂質分の選別手段Ｃ
と、ケーキの生成手段Ｄと、汚泥・廃棄物等焼却灰の混
入手段Ｅと、造粒手段Ｆと、粒土の焼結手段Ｇと、再生
資材となる混合体61の混合手段Ｋとにより基本的に構成
される。

【００１８】そして、前記した粗骨材の選別手段Ａは、
土木・建設現場等において排出された掘削残土や海洋，
湖沼等の浚渫土等の土質材等の廃棄材１を、コンベア２
と受框３とからなる定量切り出しホッパー４内へ投入
し、これと連接した一次選別網５へ一定量づつ供給する
もので、この一次選別網５の網目６を通らない150 mm以
上の粗骨材７と、網目６を通るそれ以下のものとに選別
させ、粗骨材７は一次選別網５の終端より排出させて粗
骨材受８に落とし、網目６を通過した細骨材９は下の再
生水混合汚泥用樋10へ落下させるものである。

【００１９】このとき、一次選別網４内に臨ませた給水
管11より散水することにより、投入された排土を一次選
別網４の回転に伴って撹拌しつつ水洗することで、排土
中の粗・細骨材７，９に付着する泥土を洗い流し、この
一次選別網４内において粗骨材７と細骨材９と分離され
ると共に、泥土の懸濁液を生成させてこの懸濁液と細骨
材９とを再生水混合汚泥用樋10から送り出させる。

【００２０】なお、粗骨材７の選別にあっては、散水す
ることなく分別することもある。

【００２１】前記した細骨材９の選別手段Ｂは、再生水
混合汚泥用樋10から落下する泥土の懸濁液を二次選別網
12に受け、その網目13を通過した５mmサイズのものは下
部の受樋14へ泥水と共に送り出し、また、網目13を通過
しない50〜150 mmの細骨材９は、この二次選別網12の終
端よりクラッシャー15へ送り、40mmに破砕して泥水と共
に、粉砕砂製造機16に送って５〜40mmに調整し、このも
のを振動ふるい17において、５mm以上のものと５mm以下
のものとに分別し、５mm以上のものは再度クラッシャー
15へ送って破砕を繰り返すことで、次第に細粒化される
ものであり、また、５mm以下のものは泥水と共に次工程
の砂質分20の選別手段Ｃに送られる。

【００２２】前記した砂質分20の選別手段Ｃは、砂分級
機18の始端へ受樋14から砂質分20を含む泥土の懸濁液を
送り込むと、0.1 〜５mmの砂質分20は該砂分級機18の終
端に達して、シュート19を介し砂質分溜りへ送られてこ
れに蓄えられ、良質の洗い砂20として商品価値の高い利
用がなされるものである。

【００２３】一方、0.1 mm以下の粘度，シルト分の泥土
の懸濁液は送り筒21を介して貯槽22に蓄溜させた泥土の
沈殿手段Ｈに送られる。

【００２４】こうして廃棄される廃棄材１からは、選別
手段Ａ，Ｂ，Ｃを経ることにより分別されて有用骨材
７，９および20として得られる。

【００２５】また、この廃棄材１から残った泥土は、以
降の工程により焼結粒土54が得られるもので、まず、前
記した沈殿手段Ｈは、貯槽22からポンプ23により送られ
る粒度が0.1 mm以下の泥土を沈殿槽24に貯溜し、この中
の泥土を槽底に沈殿させて、この下槽のものを撹拌翼24
a により撹拌しつつ、ポンプ25により貯溜タンク26へ送
って貯溜する。

【００２６】また、沈殿槽24において上澄み分の水は清
水タンク27へ送って溜め置き、ポンプ28により一次選別
網５へ再生水として供給する。

【００２７】前記したケーキの生成手段Ｄは、前記泥土
を所定の含水率に調製脱水して、プレスケーキ（粘土
板）29を生成するもので、貯溜タンク26内の泥水を、内
部に多数のフィルター30を併設したフィルタープレス31
内へポンプ32により送り、このフィルター31を油圧シリ
ンダ等の加圧手段33により圧搾させて、泥土中の水を搾
り出し、各フィルター30間に含水率28〜30％の低湿度の
ケーキ29を形成させて、このケーキ29を下部のケーキ溜
り34に受け、ケーキ溜り34から下部にコンベア35を有す
るケーキ定量切り出しホッパー36へ送って、このコンベ
ア35の終端において撹拌棒が噛合する解砕機37により40
mm程度の大きさの不定形状に解砕させるものであり、こ
の解されたケーキ29はシュート38を介して造粒手段Ｆへ
搬送されると共に後記する焼却灰39と混合される。

【００２８】前記した汚泥・廃棄物等焼却灰の混入手段
Ｅは、手段Ｄにより生成されたケーキ29中に、下水道や
海洋，湖沼等より浚渫されたヘドロの汚泥、あるいは、
他の一般または産業廃棄物を焼結した後の残存する焼却
灰39を所定量混入させるもので、あらかじめ、焼却炉
（図示せず）等において焼結したものをトンパック等に
収納して準備しておき、この焼却灰39を収容したサイロ
40よりスクリューコンベア41により繰出量を調整しつ
つ、解砕機37に接続させて解されたケーキ29が移送され
るシュート38上へ落下させるか、または、後記する造粒
手段Ｆのホッパー42内へ供給する。

【００２９】なお、ケーキ29と焼却灰39との混合割合
は、ケーキ29：焼却灰39の比率％が、70：30から60：40
の範囲内において行なわれるものであるが、廃材である
両者29および39を効率よく消費するように利用すること
が好ましいものであり、焼却灰39を50％近くの比率で利
用することも可能であるが、これを地盤の埋め戻しや路
床材として用いたとき、土壌のＰＨ値に対する悪影響を
与える場合があるため、前記した比率内が好ましい。

【００３０】前記した造粒手段Ｆは、ケーキ29と焼却灰
39との混合物により所定大きさの粒土43を形成させるも
ので、上部にホッパー42を設けた框体44内にスクリュー
フィーダ45を回転自在に取り付けてあって、該ホッパー
42内に投入された前記混合土は、撹拌・混合されつつス
クリューフィーダ45により造粒筒46へ圧送されて、その
終端における送出口47から所定径（10〜50mm）、例え
ば、30mm程度の太さに成形されて順次押し出されるもの
で、このものを、この送出口47の近傍に配設した切断手
段48によって30mm程度の長さに一個づつ粒土43に切断さ
れ、下部の搬出コンベア49へ落とし込み次の焼結手段Ｇ
へと運ぶ。

【００３１】前記した焼結手段Ｇは、前記成形された粒
土43を従来公知の焼成炉50により焼結して固形化するも
ので、この粒土43は、事前に所定含水量以下に調整され
るように乾燥が掛けられるもので、搬出コンベア49の終
端を、若干の下り勾配に懸架した横長の回転胴式乾燥炉
51の始端に接続して、内部に圧送される熱風により、こ
の回転胴内を回転しつつ、500 ℃，約15分間程度の工程
で移動する間に、含水量６％前後に調整された乾燥がな
されるものである。

【００３２】こうして、所定の乾燥が終了した粒土43は
回転胴の終端より排出されて、コンベア52を介して焼成
炉50に送られるもので、この焼成炉50は一度に大量焼結
できる回分式や連続式のものを用い、その焼成温度は高
温ほど焼結材の硬質と強度が向上して好ましいが、通常
は950 〜1000℃の範囲内で15〜20分程度焼結すれば、骨
材として要求される硬度と強度は満足されるものであ
る。

【００３３】また、炉の構成は、例えば、内部にキャス
ター，耐火煉瓦を張った横長の回転胴を５度前後の傾斜
により取り付けてあって、コンベア52の終端に連接した
投入口53に供給された乾燥粒土43は、内部に圧送される
熱風により、この回転胴内を回転しつつ移動する間に焼
結して固形化されるもので、回転胴の終端に達した焼結
粒土54は高い残熱を有しているため冷却手段Ｊに送られ
る。

【００３４】この冷却手段Ｊにおいては、２〜３度傾斜
させ焼結粒土54が自然排出するように懸架された回転胴
内に供給し、ファンによる冷風の強制圧送によって、該
焼結粒土54を15〜20分程度の間に200 ℃程度まで冷却す
るもので、この回転胴の終端より取り出して焼結粒土溜
り55に貯留される。

【００３５】こうして成形された焼結粒土54は、前記し
た粒土43の際は50〜30mmに設定したものであるが、焼結
工程時等において細かくなることもあり、一般的に使用
に耐え得る粒土範囲は、50〜３mmである。

【００３６】前記した混合手段Ｋは、廃棄材１から選別
手段Ａ，Ｂ，Ｃを経て選別され、所定粒度、例えば、10
〜50mmに破砕された有用骨材７（必要に応じて細骨材に
よる有用骨材９のみの場合もある。），９および砂質分
の骨材20と前記した焼結粒土54とを混合するもので、慣
用のミキサー60により行なわれる。

【００３７】この混合比率は、焼結粒土54に対して有用
骨材７，９，20の割合が、70〜20％：30〜80％の範囲内
において行なわれる。

【００３８】有用骨材７，９，20の割合が大きくなれば
その分、盛土材や路盤材に使用したときの締め固め強度
が大きくなるが、焼結粒土54の使用量が減少するため廃
棄材１の有効的なリサイクルとはならないものであっ
て、したがって、前記した比率内が締め固め強度と再生
各材の利用度との関係で好ましい。

【００３９】また、この混合に使用する有用骨材は、前
記した手段Ａ，Ｂ，Ｃによって得られるもの以外に、天
然の採石や山土59等も使用することができることはもち
ろんのことであるが、天然資源の枯渇化にあって、再生
材が使用できればこれに用いることが好ましいものであ
り、前記した有用骨材以外の土木・建設現場等において
排出された破砕コンクリート（コンクリートガラ）も用
いることができる。

【００４０】なお、有用骨材７，９，20および天然の採
石や山土59等は、再生資材61の用途に応じて適宜その混
合量を選定し得るもので、分配手段62により配分され
る。

【００４１】こうしてでき上がった再生資材61は、埋め
戻し材や路盤材等の人工採石に再利用されるもので、廃
棄材１が有効利用される。

【００４２】この再生資材61を、道路工事において路床
用に敷設し、地固めをした後アスファルト舗装を施し、
直ちに道路を開放したところ、重量のある大型車両が往
来しても路面には何ら変化がなく、この採石は地下水に
より長期間浸漬されても焼結前の泥状に戻ることはなか
った。

【００４３】また、この人工採石は地盤の水分により溶
解することもなく、また、混入された焼却灰によるアル
カリ化土壌となったり、廃棄物中に含有するカドミウ
ム，鉛，ひ素，シアン等の有害物質の残存も基準値を大
きく下回り地下水等への心配が全くなかった。

【００４４】そして、前記した工程によって得られた成
果物、すなわち、粗，細の骨材はコンクリート用の骨材
に利用し、砂質分は埋設管等のサンドクッションや断熱
層材に使用し、残った泥土をあらかじめ焼却した焼結灰
を混合して粒土かしたものを炉内で焼結すれば、人工砕
石や埋め戻し材あるいは法面の裏込め材等が得られ、こ
の再生材だけで現場の埋め戻しができるため、通常の埋
設管工事では、掘削排土を搬出することも、埋土を搬入
することもなく工事を完了できた。

【００４５】泥土を焼結することにより各粒子が強固に
結合されるため、路床材として用いる場合、路面の支持
力を十分に有するものであるから、この路床材を敷設し
アスファルト舗装して、養生期間なしで直ちに道路が使
用できるので、工期にゆとりがない突貫工事に用いるこ
とができた。

【００４６】泥土を焼結により固形化してあるので、野
積みして風雨にさらしても、焼結材が飛散したり雨水に
より泥状化して、流出したりすることがないため管理が
しやすく、大量に生産して長期在庫が可能であった。

【００４７】特にこの発明においてケーキ状とした粘度
状のものの中に、焼結灰を混入させて焼き上げたものを
人工採石として再利用するものであるから、汚泥や廃棄
物等の焼却処分した後に残存する焼却灰を再度有効利用
できるものであり、現在、処理に困っていたこの灰の処
分および天然の採石が不足する中にあって大きな社会的
貢献が期待できる。

【００４８】

【発明の効果】前述したように本発明の土質材等の廃棄
材の再生方法及び再生資材は、道路等における上下水道
その他の埋設工事等において発生する廃棄材から、粗骨
材，細骨材，砂質分，泥土に選別して、粗，細の骨材お
よび砂質分と、泥土からの焼結粒土との混合体により締
め固め強度を十分に有する盛土材や路床材が得られる格
別な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関する廃棄材を選別する工程の装置を
概略的に示す説明図である。

【図２】図１における泥土をケーキ状に処理する工程の
装置を概略的に示す説明図である。

【図３】図１における造粒・焼結工程および混合の装置
を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 廃棄材 ７ 粗骨材 ９ 細骨材 20 砂質分 29 ケーキ 39 焼却灰 43 粒土 54 焼結粒土 61 再生資材（混合体）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 土質材等の廃棄材を水洗いしつつ粗骨材
   と細骨材と砂質分との有用骨材および異物とに分別して
   それぞれ取り出し、残りの泥水状の泥土を脱水してケー
   キを得て、このケーキと焼却灰との混合物を焼結・固形
   化して焼結粒土を得ると共に、この焼結粒土と前記有用
   骨材の所定粒土のものとを混合したことを特徴とする土
   質材等の廃棄材の再生方法。
2. 【請求項２】 焼結粒土と有用骨材の所定粒土のものと
   天然石材および土とを混合したことを特徴とする請求項
   １記載の土質材等の廃棄材の再生方法。
3. 【請求項３】 土質材等の廃棄材から得た粗骨材と細骨
   材と砂質分との所定粒土の有用骨材と、前記廃棄材の残
   りの泥土を焼結・固形化して得た焼結粒土との混合体か
   らなることを特徴とする土質材等の廃棄材の再生資材。
4. 【請求項４】 前記混合体と天然石材および土とからな
   ることを特徴とする請求項３記載の土質材等の廃棄材の
   再生資材。