WO2009139490A1 - アスファルト舗装発生材の再材料化装置、アスファルト舗装発生材を原料とした骨材、アスファルト及び微粒材の製造方法 - Google Patents

アスファルト舗装発生材の再材料化装置、アスファルト舗装発生材を原料とした骨材、アスファルト及び微粒材の製造方法 Download PDF

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WO2009139490A1
WO2009139490A1 PCT/JP2009/059128 JP2009059128W WO2009139490A1 WO 2009139490 A1 WO2009139490 A1 WO 2009139490A1 JP 2009059128 W JP2009059128 W JP 2009059128W WO 2009139490 A1 WO2009139490 A1 WO 2009139490A1
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WO
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asphalt
aggregate
hot water
fine particles
generating material
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Application number
PCT/JP2009/059128
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陽輔 加納
正一 秋葉
Original Assignee
学校法人 日本大学
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
    • E01C19/02—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for preparing the materials
    • E01C19/10—Apparatus or plants for premixing or precoating aggregate or fillers with non-hydraulic binders, e.g. with bitumen, with resins, i.e. producing mixtures or coating aggregates otherwise than by penetrating or surface dressing; Apparatus for premixing non-hydraulic mixtures prior to placing or for reconditioning salvaged non-hydraulic compositions
    • E01C19/1004—Reconditioning or reprocessing bituminous mixtures, e.g. salvaged paving, fresh patching mixtures grown unserviceable; Recycling salvaged bituminous mixtures; Apparatus for the in-plant recycling thereof

Definitions

  • the present invention provides an asphalt pavement generating material recycling apparatus, an asphalt pavement generating material for separating and recovering asphalt pavement generating material peeled off from roads and building structures into aggregate, asphalt and fine particles by pressurized hot water.
  • the present invention relates to a method for producing aggregates, asphalt and fine particles as raw materials.
  • asphalt pavement generation materials waste asphalt or waste asphalt mixture collected from asphalt pavement roads, building asphalt materials, etc. as industrial waste (hereinafter referred to as asphalt pavement generation materials) )
  • asphalt pavement generation materials waste asphalt or waste asphalt mixture collected from asphalt pavement roads, building asphalt materials, etc. as industrial waste (hereinafter referred to as asphalt pavement generation materials) )
  • the particles of the asphalt mixture coated with asphalt are separated while colliding with each other without changing the shape and particle size of the aggregate, and then a high-grade aggregate and a high content of asphalt components are separated by a specific gravity sorter.
  • a method is known in which aggregate is recovered from a waste asphalt mixture that is recovered and reused as a raw material of a general-purpose asphalt mixture manufacturing plant or a normal aggregate raw material (see, for example, Patent Document 1).
  • the recovered waste asphalt mixture has a minimum of 3.5% by mass and a maximum of 9.5% by mass of the asphalt component, and adheres to the aggregate component recovered from the waste asphalt mixture.
  • a method is known in which the asphalt component is 2% by mass or less and is used as recycled aggregate other than aggregate for recycled asphalt.
  • the present invention has been made paying attention to the unsolved problems of the above-mentioned conventional example, does not require any mechanical crushing, and is pressurized from the asphalt pavement generating material as a lump collected by cutting from a road or the like Aggregates, asphalt and fine particles can be separated and collected by hot water. Furthermore, since it is not affected by the particle size of the aggregate blended in the asphalt pavement generating material, classification is not required as a pretreatment for re-materialization, and depending on the desired asphalt residual rate from the surface of the aggregate. Asphalt pavement generation material recycling equipment that can freely separate asphalt and collect the entire amount in a homogeneous state, and a method for producing aggregates, asphalt and fine particles using asphalt pavement generation material as raw materials The purpose is that.
  • the asphalt pavement generating material recycling apparatus is a rematerialization of asphalt pavement generating material that separates and collects aggregate, asphalt and fine particles from asphalt pavement generating material.
  • a primary separation device for separating the asphalt pavement generating material into the aggregate and the asphalt containing the fine particle material by pressurized hot water, and the aggregate and the fine particle material separated by the primary separation device
  • a primary sorting device for sorting the asphalt containing the secondary asphalt containing the fine particle material selected by the primary sorting device into the asphalt and the fine particle material by pressurized hot water, and the secondary separation
  • a secondary sorting device that sorts the asphalt and the fine particles separated by the device.
  • the asphalt pavement generating material is separated into aggregates, fine particles, and asphalt without crushing and classification as pretreatment. Quality fluctuations such as agglomeration can be avoided.
  • the asphalt pavement generating material re-materializing apparatus according to the second invention is the asphalt pavement generating material re-materializing apparatus according to the first invention, wherein the primary separating apparatus is the post-separation processing of the aggregate.
  • the treatment condition affecting the residual rate of the asphalt coated on the surface is variable.
  • the processing conditions of the asphalt pavement generating material in the primary separation device by changing the processing conditions of the asphalt pavement generating material in the primary separation device, the residual rate of asphalt coated on the surface of the aggregate to be recovered can be freely adjusted to 0 to 100% by mass. be able to.
  • the processing conditions one of the temperature of the pressurized hot water, the time for immersing the asphalt pavement generating material in the pressurized hot water, the number of rotations of the motor of the agitator, or a combination thereof is applied. Can do.
  • the asphalt pavement generating material rematerialization apparatus is the asphalt pavement generating material rematerialization apparatus according to the first or second invention, wherein the aggregate selected by the primary sorting apparatus is used. It is characterized by having a classifying device for classifying. According to the present invention, the aggregate sorted by the primary sorting device can be classified into coarse aggregate and fine aggregate.
  • the rematerialization apparatus for asphalt pavement generating material according to the fourth invention is the rematerialization apparatus for asphalt pavement generating material according to the third invention, wherein the classifying device uses the pressurized hot water. It is characterized by having a cleaning mechanism for cleaning the aggregate. According to the present invention, the aggregate selected by the primary sorting device is cleaned in the cleaning mechanism, thereby removing a minute amount of fine particles remaining on the surface and gaps of the aggregate and asphalt containing the aggregate, and use of the aggregate. It can be classified strictly according to.
  • the asphalt pavement generating material recycling apparatus is the asphalt pavement generating material recycling apparatus according to any one of the first to fourth inventions, wherein the pressurized hot water is used.
  • a pressurized hot water supply device for supplying the primary separation device and the secondary separation device.
  • pressurized hot water can be continuously supplied to the primary separation device and the secondary separation device by the pressurized hot water supply device, so that a large amount of asphalt pavement generating material can be processed in a short time. Can do.
  • an aggregate, asphalt and fine granule production method using asphalt pavement generating material as a raw material is a method of producing aggregate, asphalt and fine particle material using asphalt pavement generation material as a raw material,
  • the primary separation step of separating the asphalt pavement generating material into the aggregate and the asphalt containing fine particles by pressurized hot water, and the aggregate and the asphalt containing the fine particles separated in the primary separation step are selected.
  • a secondary sorting step of sorting the fine particles are selected.
  • since the asphalt pavement generating material is separated into aggregate, fine particle material and asphalt by pressurized hot water, it is possible to avoid quality fluctuations such as refining and aggregated aggregates to be recovered. .
  • the asphalt pavement generating material is separated into aggregate and asphalt containing fine particles by pressurized hot water without performing mechanical crushing and classification as pretreatment, the quality of the aggregate
  • the asphalt remaining rate coated on the surface of the aggregate recovered from the asphalt pavement generating material can be freely adjusted from 0 to 100% by mass. Furthermore, the effect of improving the homogeneity of the collected aggregate and asphalt and the selectivity of reuse can be obtained.
  • FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an asphalt pavement generating material rematerialization apparatus according to the present invention
  • FIG. 2 is a diagram showing each step in a primary separation apparatus of an asphalt pavement generating material rematerialization apparatus according to the present invention. It is.
  • 1A is a stack of a large number of asphalt pavement generating materials 1 peeled off from roads, building structures, etc., and each asphalt pavement generating material 1 is composed of coarse aggregate 2 such as gravel and crushed stone and sand.
  • coarse aggregate 2 such as gravel and crushed stone and sand.
  • a mixture of an aggregate composed of fine aggregate 3 such as asphalt, and an asphalt containing fine particles composed of asphalt 4 and fine particles 5 such as stone powder made of limestone mixed into the asphalt 4. is there.
  • the total mass of asphalt during the production of the mixture generally contains fine particles in a proportion of about 100 to 200% by mass.
  • the asphalt pavement generating material recycling apparatus of the present invention pressurizes and heats water 7 stored in a storage tank 6 into pressurized hot water having a saturated water vapor pressure of 100 ° C. to 300 ° C.
  • a pressurized hot water supply device 8 that includes the asphalt pavement generating material 1 on the surface of the aggregate and the asphalt pavement generating material 1 by the pressurized hot water transferred from the pressurized hot water supply device 8.
  • the fine particles remaining on the surface and gaps of the aggregate and the asphalt containing the same are washed from the aggregate selected by the primary sorting device 10 with pressurized hot water, and then the aggregate has a particle size of 13 to 5 mm.
  • the primary separation device 9 includes a separation tank 25 for storing the asphalt pavement generating material 1 and pressurized hot water, a stirrer 26 for stirring the separation tank 25, and the separation tank 25. And a heat insulator 27 that maintains a predetermined temperature.
  • the separation tank 25 is composed of a bottomed cylindrical main body 25a having an open top, and a lid body 25b that can open and close the open end surface of the main body 25a. And the separation tank 25 is formed so that pressurized hot water can be transferred into the main body 25a while the upper part of the main body 25a is closed by the lid 25b.
  • the stirrer 26 includes a motor 26a whose number of rotations is controlled by a control device, a rod 26b that is rotated by the rotational power of the motor 26a, and a stirring blade 26c that is disposed at the tip of the rod 26b. ing.
  • the primary sorting device 10 includes a sorting tank 30 for storing aggregate, asphalt containing fine particles, and pressurized hot water transferred from the primary separating device 9.
  • the sorting tank 30 is connected to a cylindrical upper fixed tank 30a and a lower end part of the upper fixed tank 30a via a flexible connecting part 30b, and the upper part that vibrates in the vertical direction is opened.
  • the conical lower vibration tank 30c and a motor (not shown) that vibrates the lower vibration tank 30c are configured.
  • the sorting tank 30 can divide substances having different specific gravity into upper and lower layers by causing the lower vibrating tank 30c to vibrate up and down with a motor to generate a water flow from the lower side to the upper side in the sorting tank 30. Is formed.
  • the classification device 11 cleans the aggregate transferred from the primary sorting device 10 with the pressurized hot water transferred from the primary sorting device 10 and the pressurized hot water newly supplied from the pressurized hot water supply device 8.
  • a cleaning mechanism 11A and a sieving mechanism 11B for sieving the aggregate cleaned by the cleaning mechanism 11A into coarse aggregate and fine aggregate are provided.
  • the cleaning mechanism 11A generates, for example, a cleaning tank (not shown) that stores aggregate and pressurized hot water transferred from the primary sorting device 10 and newly supplied pressurized hot water, and a water flow in the cleaning tank. And rotating blades (not shown).
  • the sieving mechanism 11B includes, for example, a sieve (not shown) that performs sieving by applying vibration to the aggregate cleaned by the cleaning mechanism 11A, and a motor (not shown) that vibrates the sieve.
  • the sieve has an effective mesh opening of 2.5 mm, the aggregate remaining on the sieve is coarse aggregate, and the aggregate passing through the sieve is fine aggregate. If necessary, coarse aggregates can be obtained by sieving using a water stream at the time of transfer after washing, so that coarse aggregate No. 6 (grain size 13 to 5 mm) and No. 7 fracture (particle size 5 to 2.5 mm). It is also possible to efficiently perform finer classification such as setting the fine aggregate to have a particle size of 2.5 to 1.2 mm and a particle size of 1.2 mm or less.
  • the dehydrating / drying device 12 includes a dehydrating mechanism 12A that evaporates the pressurized hot water used when re-forming the coarse aggregate from the asphalt pavement generating material 1, and a pressurized heat that cannot be dehydrated in the dehydrating mechanism 12A. And a drying mechanism 12B that heats and evaporates water.
  • the water distilled in the dehydrating mechanism 12A is transferred to the pressurized hot water supply device 8 and subjected to the pressure heating treatment again.
  • the dehydrating / drying device 13 has the same configuration as the dehydrating / drying device 12 described above except that the hot water used when re-materializing the fine aggregate from the asphalt pavement generating material 1 is dehydrated and dried. Since it has, the detail is abbreviate
  • the secondary separation device 16 includes a separation tank 40 for storing asphalt containing fine particles transferred from the primary sorting device 10 and the classification device 11 and pressurized hot water, and an agitator 41 for stirring the inside of the separation tank 40. And a heat retaining device 42 that keeps the inside of the separation tank 40 at a predetermined temperature.
  • the separation tank 40 includes a bottomed cylindrical main body 40a having an upper opening, and a lid body 40b that can open and close the opening end surface of the main body 40a. And separation tank 40 is formed so that pressurized hot water can be transferred into main part 40a in the state where upper part of main part 40a was closed by lid 40b.
  • the stirrer 41 includes a motor 41a whose number of rotations is controlled by a control device, a rod 41b that is rotated by the rotational power of the motor 41a, and a stirring blade 41c that is disposed at the tip of the rod 41b. ing.
  • the secondary sorting device 17 includes a sorting tank 50 for storing asphalt and fine particles transferred from the secondary separation device 16.
  • the sorting tank 50 is connected to a cylindrical upper fixed tank 50a and a lower end portion of the upper fixed tank 50a via a flexible connecting part 50b, and the upper part that vibrates in the vertical direction is opened. It is composed of a conical lower vibration tank 50c and a motor (not shown) that vibrates the lower vibration tank 50c.
  • the sorting tank 50 can divide substances having different specific gravity into upper and lower layers by causing the lower vibrating tank 50c to vibrate in the vertical direction with a motor to generate a water flow from the lower side to the upper side in the sorting tank 50. It is made possible.
  • the dehydrating / drying device 18 has the same configuration as the dehydrating / drying device 12 described above except that the hot water used when reusing asphalt from the asphalt pavement generating material 1 is dehydrated and dried. The details are omitted here.
  • the dehydrating / drying device 19 has the same configuration as the dehydrating / drying device 12 described above except that the dehydrated and dried pressurized hot water used when the fine material is recycled from the asphalt pavement generating material 1. The details are omitted here.
  • the inside of the separation tank 25 is in a state in which a large number of asphalt pavement generating materials 1 are submerged in the pressurized hot water.
  • the pressurized hot water is maintained at a predetermined temperature obtained by the pressurized hot water supply device 8 by the heat retaining device 27 of the primary separation device 9.
  • the stirrer 26 of the primary separation device 9 is operated to stir the inside of the separation tank 25.
  • the asphalt pavement generating material 1 is softened on the outer peripheral surface of the asphalt 70 containing fine particles coated on the surface of the aggregate 60 by the pressurized hot water, and the stirring process is performed.
  • the asphalt 70 containing fine particles is separated for each aggregate 60 covered.
  • the aggregate 60 coated with the asphalt 70 containing fine particles is in a state of being suspended in the pressurized hot water by the stirring process. Then, by continuing the stirring treatment with the pressurized hot water, the asphalt 70 including the fine particles coated on the surface of the aggregate 60 gradually melts from the outer peripheral surface. In this state, the asphalt 70 including the fine particles coated on the surface of the aggregate 60 is aggregated due to separation due to the generation of bubbles from the inside of the aggregate due to boiling and dissolution associated with the stirring process over time. The film thickness of the asphalt 70 including the fine particles that are gradually separated from the surface 60 and coated on the surface of the aggregate 60 gradually decreases.
  • the surface of the pressurized hot water is positioned in the upper fixed tank 30 a of the sorting tank 30 of the primary sorting apparatus 10. Then, the lower vibrating tank 30c of the primary sorting apparatus 10 is vibrated in the vertical direction by the motor of the sorting tank 30 to generate a water flow in the sorting tank 30 from below to above.
  • the sorting tank 30 the aggregate having a specific gravity larger than that of the pressurized hot water settles on the bottom of the sorting tank 30, and the asphalt containing the fine particles separated from the aggregate having a smaller specific gravity than the pressurized hot water is on the water surface. It gradually emerges.
  • the aggregate and the asphalt including the fine particles separated from the aggregate are divided into two layers of the bottom and the water surface as time passes. (Primary sorting process) In this state, the aggregate is transferred to the classification device 11 together with the pressurized hot water, and the asphalt containing the fine particles separated from the aggregate is transferred to the secondary separation device 16 together with the pressurized hot water.
  • the aggregate and the pressurized hot water transferred from the primary sorting device 10 together with the pressurized hot water newly transferred from the pressurized hot water supply device 8 are put into the cleaning tank of the cleaning mechanism 11A of the classification device 11.
  • the aggregate is scooped up by the water flow generated by the rotation of the rotating blades of the cleaning tank, so that a minute amount of fine particles adhering to the surface and the gap of the aggregate and the asphalt including the same are washed.
  • the aggregate can be in a state that does not contain asphalt containing fine particles. And as it leaves
  • the aggregate cleaned by the cleaning mechanism 11A is transferred to the sieving mechanism 11B of the classification device 11 together with the pressurized hot water, and the asphalt including the separated fine particles is transferred to the secondary separation device 16 together with the pressurized hot water.
  • the aggregate washed by the washing mechanism 11A is stored on the upper part of the sieve of the sieving mechanism 11B, and the sieve is vibrated by the motor of the sieving mechanism, so that the coarse aggregate remains on the upper part of the sieve, Aggregate passes through the sieve.
  • the coarse aggregate screened by the sieving mechanism 11B is transferred to the dehydration drying device 12 together with the pressurized hot water, and the fine aggregate screened by the sieving mechanism 11B is dehydrated and dried together with the pressurized hot water 13. Transport to.
  • the coarse aggregate screened by the sieving mechanism 11B is subjected to dehydration drying treatment of the water contained in the coarse aggregate and the water transferred together with the coarse aggregate, so that absolute drying does not contain water. It is recovered as a coarse aggregate 14 in a state.
  • the water distilled from the coarse aggregate by the dewatering mechanism 12A of the dewatering and drying device 12 is transferred to the pressurized hot water supply device 8 and subjected to pressure and heat treatment again to recycle the asphalt pavement generating material 1. Use.
  • the fine aggregate screened by the sieving mechanism 11B is dehydrated and dried in the water contained in the fine aggregate and the water transferred together with the fine aggregate, so that it does not contain water.
  • the fine aggregate 15 is collected.
  • the water distilled from the fine aggregate by the dewatering mechanism 13A of the dewatering and drying device 13 is transferred to the pressurized hot water supply device 8 and again subjected to pressure and heat treatment to re-materialize the asphalt pavement generating material 1. Use.
  • the primary sorting device 10 and the asphalt containing fine particles separated from the aggregate sorted by the primary sorting device 10 and the asphalt containing fine particles separated from the aggregate obtained by the classification device 11 together with the pressurized hot water used in the classification device 11, it is transferred into the main body 40 a of the separation tank 40 of the secondary separation device 16. Note that the total mass of asphalt including the fine particles transferred to the secondary separation device 16 through the primary separation device 9, the primary separation device 10 and the classification device 11 contains the fine particles in a proportion of 5 to 30% by mass. ing.
  • the opening end surface of the main body is closed by the lid body 40b of the separation tank 40.
  • the asphalt and pressurized hot water containing fine particles transferred from the primary sorting device 10 and the classification device 11 are subjected to secondary separation together with the pressurized hot water newly transferred from the pressurized hot water supply device 8. It is stored in the separation tank 40 of the device 16.
  • the inside of the separation tank 40 is in a state where asphalt containing fine particles is floating on the surface of pressurized hot water or in water.
  • the pressurized hot water is held at a predetermined temperature obtained by the pressurized hot water supply device 8 by the heat retaining device 42 of the secondary separation device 16.
  • the stirrer 41 of the secondary separation device 16 is operated to stir the inside of the separation tank 40.
  • the asphalt including the fine particle material is subjected to a stirring treatment with pressurized hot water, whereby the asphalt of the asphalt including the fine particle material is melted and the fine particle material is separated from the asphalt.
  • the heat retaining device 42 is stopped, the rotation speed of the motor 41a of the stirrer 41 is set so that the fine particles do not float in the pressurized hot water, and the asphalt and the fine particles separated from the asphalt are mixed again.
  • the stirring process is continued.
  • the melted asphalt is in a state of floating in the surface of the pressurized hot water or in water. (Secondary separation process)
  • the asphalt and fine particles are transferred to the secondary sorting device 17 together with the pressurized hot water.
  • the surface of the pressurized hot water is positioned in the upper fixed tank 50 a of the sorting tank 50 of the secondary sorting device 17. Then, the lower vibration tank 50c of the secondary sorting device 17 is vibrated in the vertical direction by the motor of the sorting tank 50, whereby a water flow is generated in the sorting tank 50 from below to above.
  • the sorting tank 50 fine particles having a specific gravity larger than that of the pressurized hot water settle on the bottom of the sorting tank 50, and asphalt having a specific gravity smaller than that of the pressurized hot water gradually floats on the water surface.
  • the asphalt and the fine particles separated from the asphalt are divided into two layers of a water surface and a bottom portion as time passes.
  • the asphalt sorted by the secondary sorting device 17 is recovered as solid asphalt 20 by dehydrating and drying the water transferred together with this asphalt and bringing it to room temperature.
  • the water distilled from the asphalt by the dewatering mechanism 18A of the dewatering / drying device 18 is transferred to the pressurized hot water supply device 8, subjected to the pressure heating treatment again, and used for the re-materialization of the asphalt pavement generating material 1. .
  • the particulate material selected by the secondary sorting device 17 is subjected to dehydration drying treatment of water contained in the particulate material and water transferred together with the particulate material, so that the particulate material is in an absolutely dry state not containing water. Collected as 21.
  • the water distilled from the fine particles by the dewatering mechanism 19A of the dewatering / drying device 19 is transferred to the pressurized hot water supply device 8 and subjected to the pressure heat treatment again, and used for rematerialization of the asphalt pavement generating material 1. It is done.
  • the asphalt pavement generating material 1 does not contain any asphalt containing fine particles, that is, the asphalt residual rate is 0, using the primary separation device 9, the primary sorting device 10, and the classification device 11.
  • the primary separator 9 the temperature of the pressurized hot water and the asphalt pavement generating material 1 are immersed in the pressurized hot water.
  • the asphalt remaining rate of the aggregate to be collected can be arbitrarily set.
  • the residual rate of asphalt is the ratio of the amount of any asphalt remaining in the aggregate recovered from the asphalt pavement generating material 1 according to the above embodiment and the total mass of the asphalt pavement generating material 1 before processing. is there.
  • the classification apparatus 11 which abbreviate
  • the temperature of the pressurized hot water or the time for immersing the asphalt pavement generating material 1 in the pressurized hot water is higher than the processing conditions of the above embodiment.
  • the cleaning mechanism 11A collects the aggregate having an arbitrary residual rate of asphalt in a state in which the asphalt including fine particles coated on the surface of the aggregate is left as a thin film by the primary separation device 9. In some cases, it can be omitted.
  • the present invention is not limited to this, and a desired sorting function.
  • An apparatus such as a specific gravity sorter or a hydrocyclone having the above can be used.
  • the case where the coarse aggregate 14, the fine aggregate 15, the asphalt 20, and the fine particle 21 are collected in an absolute dry state has been described.
  • the drying mechanisms 12B, 13B, 18B, and 19B of 12, 13, 18, and 19 may be omitted, and the hot hot water may be recovered in a state of being distilled under reduced pressure by the dehydrating mechanisms 12A, 13A, 18A, and 19A.
  • the water distilled by the dehydration mechanisms 12A, 13A, 18A, and 19A is transferred to the pressurized hot water supply device 8 and circulated in the asphalt pavement material re-materializing device, thereby increasing the pressure of the water. Energy required for heat treatment and drying of aggregates is shared, and energy saving can be achieved by improving thermal efficiency.
  • the primary separation device 9 for example, when the asphalt residual rate of the aggregate to be collected is set to an arbitrary residual rate other than 0% by mass, the processing time for obtaining the optional residual rate, Since the processing time required for further separating asphalt containing fine particles separated from the aggregate into asphalt and fine particles does not necessarily match, the residual rate of aggregate asphalt is not 0% by mass. It can not be. For this reason, the asphalt residual rate of the aggregate to be collected can be set to an arbitrary residual rate other than 0% by mass, but the asphalt containing fine particles separated from the surface of the aggregate is completely converted into asphalt and fine particles. It is difficult to separate.
  • the residual rate of aggregate asphalt can be set to an arbitrary residual rate other than 0% by mass in the primary separator 9, and the secondary separator 16 separates from the surface of the aggregate. It is also possible to completely separate the asphalt containing fine particles into asphalt and fine particles. That is, according to the above-described embodiment, it is possible to cope with a case where the processing conditions are different between the primary separation device 9 and the secondary separation device 16.
  • the mixing rate of asphalt containing fine particles the asphalt containing fine particles separated from the aggregate by the primary separation device 9 can be reused as it is depending on the application. In this case, the secondary separation device 16 can be omitted.
  • FIG. 3 is a graph showing the particle size of the aggregate blended in the asphalt pavement generating material and the aggregate particle size recovered from the asphalt pavement generating material in the example
  • FIG. 4 is blended in the asphalt pavement generating material in the example
  • FIG. 5 is a graph showing the density and absorption rate of aggregates and the density and absorption rate of aggregates recovered from asphalt pavement generation materials.
  • FIG. 5 shows aggregates having different asphalt residual rates recovered from asphalt pavement generation materials in Examples. It is a graph which shows the cantabulo loss rate of.
  • the total mass of the asphalt pavement generating material 1 used in this example contains 95% by mass of the aggregate including the fine particle material 5 and 5% by mass of the asphalt 4.
  • blending aggregate is the aggregate which mixed after making the rough aggregate 2 and the fine aggregate 3 before mix
  • the recovered aggregate is a mixture of the coarse aggregate 14 and the fine aggregate 15 recovered from the asphalt pavement generating material 1 in a state that does not contain any asphalt containing fine particles and in an absolutely dry state. Aggregate.
  • the particle sizes of the mixed aggregate and the recovered aggregate are measured by an aggregate screening test. Then, the density and water absorption rate of the coarse aggregate of the mixed aggregate and the coarse aggregate of the recovered aggregate are measured by the density and water absorption rate test of the coarse aggregate.
  • the density and water absorption rate of the coarse aggregate of the mixed aggregate and the coarse aggregate of the recovered aggregate are measured by the density and water absorption rate test of the coarse aggregate.
  • the density and resorption rate of the recovered aggregate are the difference in the range that can be handled as equivalent properties compared to the density and water absorption rate of the blended aggregate, which is inferior to the new aggregate. There is no.
  • the recovered aggregate has a quality comparable to that of the blended aggregate, and quality fluctuations such as refinement and aggregation of the recovered aggregate are caused by pressurized hot water. Can be avoided.
  • a state in which asphalt containing fine particles of the recovered aggregate described above is not contained at all is an aggregate having an asphalt residual rate of 0% by mass. According to the embodiment, the residual rate of asphalt is 1.5% by mass.
  • % Aggregate, aggregate with an asphalt residual rate of 2.5% by mass, and aggregate with an asphalt residual rate of 3.5% by mass are individually collected.
  • a Marshall specimen made of a porous asphalt mixture is prepared for each aggregate having different asphalt residual rates.
  • a cantabulo test is performed, and the cantabulo loss rate is measured under standard curing conditions and water curing conditions.
  • the cantable test evaluates the scattering resistance of the aggregate used in the Marshall specimen, and the ratio between the amount of loss of aggregate scattered by the test and the total mass of the Marshall specimen before the test is cantable. The loss rate is set, and the durability decreases as the cantable loss rate increases.
  • both the cantilever loss rate under the standard curing condition and the water immersion curing condition of the cantabl test increase as the asphalt residual rate increases.
  • it is a material, it can be set as the quality which is inferior to the mixing
  • the aggregate having an asphalt residual rate of 2.5% by mass from the asphalt pavement generating material 1 may be subjected to, for example, additional processing conditions for recovering the aggregate having an asphalt residual rate of 0% by mass from the asphalt pavement generating material 1.
  • an aggregate having the same quality as a new aggregate can be obtained with the least energy consumption. Obtainable. Furthermore, an asphalt mixture having the same performance as the new asphalt mixture can be produced using only the aggregate re-materialized according to the present invention without using any new aggregate.
  • the above-mentioned “2.5% by mass”, which is the upper limit value of the asphalt residual rate of aggregate having a quality comparable to that of new aggregate varies depending on the type of asphalt and the like.
  • the upper limit of such a residual rate can be obtained in advance by a preliminary test, the upper limit of the residual rate obtained by the test is set as a target value in actual operation. Even when the conditions such as the type of the material are different, an aggregate having a quality comparable to that of a new aggregate can be obtained with the least amount of energy consumption as in this experiment.
  • the asphalt pavement generating material is separated into aggregate and asphalt containing fine particles by pressurized hot water without performing mechanical crushing and classification as pretreatment, the quality of the aggregate
  • the asphalt remaining rate coated on the surface of the aggregate recovered from the asphalt pavement generating material can be freely adjusted from 0 to 100% by mass. Furthermore, the effect of improving the homogeneity of the collected aggregate and asphalt and the selectivity of reuse can be obtained.

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Abstract

　加圧熱水によってアスファルトから機械破砕や前処理としての分級を行わずに骨材、アスファルト及び微粒材を回収することができるアスファルト舗装発生材の再材料化装置及びアスファルト舗装発生材を原料とした骨材、アスファルト及び微粒材の製造方法を提供する。加圧熱水によってアスファルト舗装発生材１を骨材と微粒材を含むアスファルトとに分離させる一次分離装置９と、該一次分離装置９によって分離された前記骨材と前記微粒材を含むアスファルトとを選別する一次選別装置１０と、該一次選別装置１０によって選別された前記微粒材を含むアスファルトをアスファルトと微粒材とに加圧熱水によって分離させる二次分離装置１６と、該二次分離装置１６によって分離された前記アスファルトと前記微粒材とを選別する二次選別装置１７と、を備えることを特徴とするアスファルト舗装発生材の再材料化装置。

Description

アスファルト舗装発生材の再材料化装置、アスファルト舗装発生材を原料とした骨材、アスファルト及び微粒材の製造方法
　本発明は、道路や建築構造物から剥ぎ取ったアスファルト舗装発生材を加圧熱水によって骨材、アスファルト及び微粒材に分別して回収するアスファルト舗装発生材の再材料化装置、アスファルト舗装発生材を原料とした骨材、アスファルト及び微粒材の製造方法に関する。
　従来、アスファルト舗装発生材の再材料化に関する技術として、例えば産業用廃棄物としてアスファルト舗装道路、建築物用アスファルト材料等から回収されてきた廃材アスファルト又は廃材アスファルト混合物（以下、アスファルト舗装発生材と称す。）から骨材の形状及び粒度を変えることなく、アスファルトで被覆されたアスファルト混合物の粒子同士を衝突させながら分離させた後、比重選別機により高品位の骨材と高含有量のアスファルト成分を回収し、骨材成分を汎用アスファルト混合物製造プラントの原料又は通常骨材の原料として再利用する廃材アスファルト混合物から骨材を回収する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。ここで、回収されてきた廃材アスファルト混合物中には最小３．５質量％、最大９．５質量％のアスファルト成分が含有している状態に対して、廃材アスファルト混合物から回収する骨材成分に付着しているアスファルト成分を２質量％以下として、再生アスファルト用骨材以外の再生骨材として利用する方法が知られている。
特開２００３－２４７２０８号公報
　確かに、上記特許文献１に記載の従来例によれば、アスファルト舗装発生材から骨材とアスファルトとを分別して回収することは可能であるが、現行の再材料化技術である機械破砕方式によって製造された再生骨材を更に前処理としての分級処理をした後に、これらの粒子同士を衝突させながらアスファルトが概ね除去された一部の骨材とアスファルトを多く含有する骨材とを分別回収するものである。すなわち、アスファルト舗装発生材を破砕機によって粒状化する工程は現行方法に依存することから、この工程での骨材の破損等による細粒化は避けられない。また、機械破砕や粒子同士の衝突による再材料化技術では、粗骨材の細粒化や細骨材の団粒化を制御することができないと共に、骨材の表面に被膜しているアスファルトの残存率を調整することができない。このため、アスファルトが概ね分離した骨材としての回収率をはじめ、これらの粗骨材及び細骨材としての品質や利用方法等が流動的になってしまうという未解決の課題がある。
　そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、機械破砕を一切必要とせず、道路等から切削によって回収した塊状のままのアスファルト舗装発生材から加圧熱水によって骨材、アスファルト及び微粒材を分別して回収することが可能である。さらに、アスファルト舗装発生材に配合されている骨材の粒度にも影響されないため再材料化のための前処理としての分級処理を必要とせず、骨材の表面から所望のアスファルトの残存率に応じてアスファルトを自在に分離し、全量を均質な状態で回収することができるアスファルト舗装発生材の再材料化装置、アスファルト舗装発生材を原料とした骨材、アスファルト及び微粒材の製造方法を提供することを目的としている。
　上記目的を達成するために、第一の発明に係るアスファルト舗装発生材の再材料化装置は、アスファルト舗装発生材から骨材、アスファルト及び微粒材を分別して回収するアスファルト舗装発生材の再材料化装置であって、加圧熱水によって前記アスファルト舗装発生材を前記骨材と前記微粒材を含むアスファルトとに分離させる一次分離装置と、該一次分離装置によって分離された前記骨材と前記微粒材を含むアスファルトとを選別する一次選別装置と、該一次選別装置によって選別された前記微粒材を含むアスファルトをアスファルトと微粒材とに加圧熱水によって分離させる二次分離装置と、該二次分離装置によって分離された前記アスファルトと前記微粒材とを選別する二次選別装置と、を備えることを特徴としている。
　本発明によれば、加圧熱水によって、アスファルト舗装発生材を破砕及び前処理としての分級を行うことなく、骨材、微粒材及びアスファルトに分離させるので、回収する骨材の細粒化や団粒化等の品質変動を避けることができる。
　また、第二の発明に係るアスファルト舗装発生材の再材料化装置は、第一の発明に係るアスファルト舗装発生材の再材料化装置において、前記一次分離装置は、分離処理後の前記骨材の表面に被膜している前記アスファルトの残存率に影響する処理条件が可変となっていることを特徴としている。
　本発明によれば、一次分離装置におけるアスファルト舗装発生材の処理条件を可変とすることで、回収する骨材の表面に被膜しているアスファルトの残存率を０～１００質量％まで自在に調整することができる。ここで、処理条件としては、加圧熱水の温度、加圧熱水にアスファルト舗装発生材を没する時間、撹拌機のモータの回転数等の何れか一つか又はこれらの組合せを適用することができる。
　さらに、第三の発明に係るアスファルト舗装発生材の再材料化装置は、第一又は第二の発明に係るアスファルト舗装発生材の再材料化装置において、前記一次選別装置によって選別された前記骨材を分級する分級装置を備えることを特徴としている。
　本発明によれば、一次選別装置によって選別された骨材を粗骨材と細骨材とに分級することができる。
　さらにまた、第四の発明に係るアスファルト舗装発生材の再材料化装置は、第三の発明に係るアスファルト舗装発生材の再材料化装置において、前記分級装置は、加圧熱水を用いて前記骨材を洗浄する洗浄機構を備えていることを特徴としている。
　本発明によれば、一次選別装置によって選別された骨材を洗浄機構において洗浄することで、骨材の表面及び間隙に残存する微量の微粒材とこれを含むアスファルトを除去し、骨材の用途に応じて厳密に分級することができる。
　なおさらに、第五の発明に係るアスファルト舗装発生材の再材料化装置は、第一乃至第四の何れか一の発明に係るアスファルト舗装発生材の再材料化装置において、前記加圧熱水を、前記一次分離装置及び前記二次分離装置に供給する加圧熱水供給装置を備えることを特徴としている。
　本発明によれば、加圧熱水供給装置によって加圧熱水を一次分離装置及び二次分離装置に連続的に供給することができるので、短時間でアスファルト舗装発生材を大量に処理することができる。
　また、第六の発明に係るアスファルト舗装発生材を原料とした骨材、アスファルト及び微粒材の製造方法は、アスファルト舗装発生材を原料として骨材、アスファルト及び微粒材を製造する方法であって、加圧熱水によってアスファルト舗装発生材を前記骨材と微粒材を含むアスファルトとに分離させる一次分離工程と、該一次分離工程によって分離された前記骨材と前記微粒材を含むアスファルトとを選別する一次選別工程と、前記一次選別工程によって選別された前記微粒材を含むアスファルトをアスファルトと微粒材とに加圧熱水によって分離させる二次分離工程と、該二次分離工程によって分離された前記アスファルトと前記微粒材とを選別する二次選別工程と、を備えることを特徴としている。
　本発明によれば、加圧熱水によって、アスファルト舗装発生材を骨材、微粒材及びアスファルトに分離させるので、回収する骨材の細粒化や団粒化等の品質変動を避けることができる。
　本発明によれば、機械破砕及び前処理としての分級処理を行わず、加圧熱水によってアスファルト舗装発生材を骨材と微粒材を含むアスファルトとに分離させるようにしたので、骨材の品質を変動させることなく回収することができると共に、アスファルト舗装発生材から回収する骨材の表面に被膜しているアスファルトの残存率を０～１００質量％まで自在に調整することができる。さらに、回収した骨材及びアスファルトの均質性や再利用の選択性が向上するという効果が得られる。
本発明によるアスファルト舗装発生材の再材料化装置の全体の構成を示す図である。 本発明によるアスファルト舗装発生材の再材料化装置の一次分離装置における各工程を示す図である。 実施例において、アスファルト舗装発生材に配合した骨材の粒度と、アスファルト舗装発生材から回収した骨材の粒度と、を示すグラフである 実施例において、アスファルト舗装発生材に配合した骨材の密度及び吸収率と、アスファルト舗装発生材から回収した骨材の密度及び吸収率と、を示すグラフである。 実施例において、アスファルト舗装発生材から回収したアスファルトの残存率が異なる骨材のカンタブロ損失率を示すグラフである。
　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
　先ず、実施形態の構成を説明する。
　尚、以下の図においては、便宜上、説明の主題となるよう要部は適宜誇張し、要部以外については適宜簡略化し乃至省略されている。
　図１は、本発明によるアスファルト舗装発生材の再材料化装置の全体の構成を示す図、図２は、本発明によるアスファルト舗装発生材の再材料化装置の一次分離装置における各工程を示す図である。
　図中、１Ａは、道路や建築構造物等から剥ぎ取った多数のアスファルト舗装発生材１を積み上げたものであって、各アスファルト舗装発生材１は、砂利や砕石等の粗骨材２と砂等の細骨材３とで構成される骨材と、アスファルト４とこのアスファルト４に混合する石灰石を微粒状にした石粉等の微粒材５とで構成される微粒材を含むアスファルトとの混合物である。ここで、混合物製造時におけるアスファルトの全質量には、一般的に微粒材が１００～２００質量％程度の割合で含有されている。
　本発明のアスファルト舗装発生材の再材料化装置は、図１に示すように、貯留槽６に貯留された水７を１００℃～３００℃の飽和水蒸気圧の加圧熱水に加圧加熱処理する加圧熱水供給装置８と、この加圧熱水供給装置８から移送された加圧熱水によってアスファルト舗装発生材１を骨材とこの骨材の表面に被膜している微粒材を含むアスファルトとに分離させる一次分離装置９と、この一次分離装置９によって分離された骨材とこの骨材の表面に被膜していた微粒材を含むアスファルトとを比重差によって選別する一次選別装置１０と、この一次選別装置１０によって選別された骨材から加圧熱水によって骨材の表面及び間隙に残存した微量な微粒材やこれを含有するアスファルトを洗浄した後に骨材を粒径１３～５ｍｍ、粒径５～２．５ｍｍ、粒径２．５～１．２ｍｍ、粒径１．２ｍｍ以下等の必要に応じた粒度に分級する分級装置１１と、この分級装置１１によって分級された骨材から水分を除去する脱水乾燥装置１２，１３と、で構成され、粗骨材（６号破石：粒径１３～５ｍｍ、７号破石：粒径５～２．５ｍｍ）１４と、細骨材（粒径２．５～１．２ｍｍ、粒径１２ｍｍ以下）１５と、を分別して回収するようになっている。さらに、一次選別装置１０と分級装置１１とによって得られた微粒材を含むアスファルトを微粒材とアスファルトとに分離する二次分離装置１６と、この二次分離装置１６によって分離されたアスファルトと微粒材とを比重差によって選別する二次選別装置１７と、この二次選別装置１７によって選別されたアスファルトと微粒材とから水分を除去する脱水乾燥装置１８，１９と、を備えていて、アスファルト２０と微粒材２１とを分別して回収するようになっている。
　一次分離装置９は、図１に示すように、アスファルト舗装発生材１及び加圧熱水を貯留する分離槽２５と、この分離槽２５内を撹拌処理する撹拌機２６と、分離槽２５内を所定温度に保持する保温機２７と、によって構成されている。ここで、分離槽２５は、上方が開口された有底円筒状の本体２５ａと、この本体２５ａの開口端面を開閉自在とする蓋体２５ｂと、で構成されている。そして、分離槽２５は、蓋体２５ｂによって本体２５ａの上方を閉口させた状態で、加圧熱水を本体２５ａ内に移送することが可能に形成されている。また、撹拌機２６は、制御装置によって回転数が制御されたモータ２６ａと、このモータ２６ａの回転動力によって回転するロッド２６ｂと、このロッド２６ｂの先端に配設された撹拌羽根２６ｃと、を備えている。
　一次選別装置１０は、一次分離装置９から移送された骨材、微粒材を含むアスファルト及び加圧熱水を貯留する選別槽３０を備えている。ここで、選別槽３０は、円筒状の上部固定槽３０ａと、この上部固定槽３０ａの下端部に可撓性を有する連結部３０ｂを介して連結され上下方向に振動する上方が開放された逆円錐状の下部振動槽３０ｃと、この下部振動槽３０ｃを振動させる図示しないモータと、で構成されている。そして、選別槽３０は、下部振動槽３０ｃをモータで上下方向に振動させることによって、選別槽３０内に下方から上方に向かう水流が発生し、比重の違う物質を上下の層に分けることが可能に形成されている。
　分級装置１１は、一次選別装置１０から移送された加圧熱水と加圧熱水供給装置８から新たに供給された加圧熱水とによって一次選別装置１０から移送された骨材を洗浄する洗浄機構１１Ａと、この洗浄機構１１Ａによって洗浄された骨材を粗骨材と細骨材とに篩い分けする篩分機構１１Ｂと、を備えている。
　洗浄機構１１Ａは、例えば、一次選別装置１０から移送された骨材及び加圧熱水と新たに供給された加圧熱水とを貯留する図示しない洗浄槽と、この洗浄槽内に水流を発生させる図示しない回転羽根と、によって構成されている。
　篩分機構１１Ｂは、例えば、洗浄機構１１Ａによって洗浄された骨材に振動を与えることによって篩い分けを行う図示しない篩と、この篩を振動させる図示しないモータと、を備えている。この篩は、篩目有効開きが２．５ｍｍとされ、篩の上に留まる骨材を粗骨材とし、篩を通過する骨材を細骨材としている。なお、必要に応じて、洗浄後の移送時に水流を利用して篩い分けることで、粗骨材を６号破石（粒径１３～５ｍｍ）及び７号破石（粒径５～２．５ｍｍ）とし、細骨材を例えば粒径２．５～１．２ｍｍ及び粒径１．２ｍｍ以下とする等の、より細かな分級を効率的に行うことも可能である。
　脱水乾燥装置１２は、アスファルト舗装発生材１から粗骨材を再材料化する際に用いた加圧熱水を減圧蒸発する脱水機構１２Ａと、この脱水機構１２Ａにおいて脱水しきれなかった加圧熱水を加熱蒸発する乾燥機構１２Ｂと、によって構成されている。ここで、脱水機構１２Ａにおいて蒸留された水は、加圧熱水供給装置８に移送され、再度、加圧加熱処理されるようになっている。
　脱水乾燥装置１３は、アスファルト舗装発生材１から細骨材を再材料化する際に用いた加圧熱水を脱水乾燥処理することを除いては、前述した脱水乾燥装置１２と同様の構成を有しているので、その詳細はこれを省略する。
　二次分離装置１６は、一次選別装置１０及び分級装置１１から移送された微粒材を含むアスファルト及び加圧熱水を貯留する分離槽４０と、この分離槽４０内を撹拌処理する撹拌機４１と、分離槽４０内を所定温度に保持する保温機４２と、によって構成されている。ここで、分離槽４０は、上方が開口された有底円筒状の本体４０ａと、この本体４０ａの開口端面を開閉自在とする蓋体４０ｂと、で構成されている。そして、分離槽４０は、蓋体４０ｂによって本体４０ａの上方を閉口させた状態で、加圧熱水を本体４０ａ内に移送することが可能に形成されている。また、撹拌機４１は、制御装置によって回転数が制御されたモータ４１ａと、このモータ４１ａの回転動力によって回転するロッド４１ｂと、このロッド４１ｂの先端に配設された撹拌羽根４１ｃと、を備えている。
　二次選別装置１７は、二次分離装置１６から移送されたアスファルト及び微粒材を貯留する選別槽５０を備えている。ここで、選別槽５０は、円筒状の上部固定槽５０ａと、この上部固定槽５０ａの下端部に可撓性を有する連結部５０ｂを介して連結され上下方向に振動する上方が開放された逆円錐状の下部振動槽５０ｃと、この下部振動槽５０ｃを振動させる図示しないモータと、で構成されている。そして、選別槽５０は、下部振動槽５０ｃをモータで上下方向に振動させることによって、選別槽５０内に下方から上方に向かう水流を発生させて、比重の違う物質を上下の層に分けることが可能に形成されている。
　脱水乾燥装置１８は、アスファルト舗装発生材１からアスファルトを再材料化する際に用いた加圧熱水を脱水乾燥処理することを除いては、前述した脱水乾燥装置１２と同様の構成を有しているので、その詳細はこれを省略する。
　脱水乾燥装置１９は、アスファルト舗装発生材１から微粒材を再材料化する際に用いた加圧熱水を脱水乾燥処理することを除いては、前述した脱水乾燥装置１２と同様の構成を有しているので、その詳細はこれを省略する。
　次に、上記実施形態の動作を説明する。
　アスファルト舗装発生材１から粗骨材１４、細骨材１５、アスファルト２０及び微粒材２１を分別して回収するには、先ず、図１に示すように、アスファルト舗装発生材１を一次分離装置９の分離槽２５の本体２５ａ内に移送する。
　この状態で、本体２５ａの開口端面を分離槽２５の蓋体２５ｂによって閉口する。一方、予め、貯留槽６に貯留された水７を加圧熱水供給装置８に移送し、加圧加熱処理することで、所定温度の加圧熱水を溜めておく。そして、この加圧熱水をアスファルト舗装発生材１が貯留されている分離槽２５内に移送する。
　このとき、分離槽２５内は、図２（Ａ）に示すように、多数のアスファルト舗装発生材１が加圧熱水中に没している状態とされている。ここで、加圧熱水は、一次分離装置９の保温機２７で加圧熱水供給装置８によって得た所定温度に保持されている。
　この状態で、一次分離装置９の撹拌機２６を稼動させて、分離槽２５内を撹拌処理する。
　すると、図２（Ｂ）に示すように、アスファルト舗装発生材１は、加圧熱水によって、骨材６０の表面に被膜している微粒材を含むアスファルト７０の外周面が軟化し、撹拌処理によって微粒材を含むアスファルト７０が被膜している骨材６０毎に分離される。
　このとき、図２（Ｃ）に示すように、微粒材を含むアスファルト７０が被膜している骨材６０は、撹拌処理によって加圧熱水中に浮遊している状態となる。そして、加圧熱水を撹拌処理し続けることによって、骨材６０の表面に被膜している微粒材を含むアスファルト７０は、その外周面から徐々に溶融していく。この状態で、骨材６０の表面に被膜している微粒材を含むアスファルト７０は、時間の経過に伴い、沸騰による骨材内部からの気泡発生による剥離や、撹拌処理に伴う溶解によって、骨材６０の表面から徐々に分離し、骨材６０の表面に被膜している微粒材を含むアスファルト７０の被膜厚が徐々に減少する。
　この状態で、図２（Ｄ）に示すように、保温機２７を停止し、撹拌機２６のモータ２６ａの回転数を加圧熱水中に骨材６０が浮遊しない程度とし、骨材６０の表面から分離した微粒材を含むアスファルト７０が骨材６０に再度付着することを防止するために撹拌処理を継続する。この撹拌処理によって、骨材６０の表面から分離した微粒材を含むアスファルト７０は、加圧熱水の水面や水中に浮遊している状態となる。（一次分離工程）
　この状態で、骨材とこの骨材から分離した微粒材を含むアスファルトとを加圧熱水と共に一次選別装置１０に移送する。
　このとき、加圧熱水の水面を、一次選別装置１０の選別槽３０の上部固定槽３０ａに位置するようにする。そして、一次選別装置１０の下部振動槽３０ｃを選別槽３０のモータによって上下方向に振動させることで、選別槽３０内に下方から上方に向かう水流が発生する。ここで、選別槽３０内は、加圧熱水より比重の大きい骨材が選別槽３０の底部に沈降し、加圧熱水より比重の小さい骨材から分離した微粒材を含むアスファルトが水面に徐々に浮上する。そして、骨材とこの骨材から分離された微粒材を含むアスファルトとは、時間の経過に伴って、底部と水面との二層に分かれる。（一次選別工程）
　この状態で、骨材を加圧熱水と共に分級装置１１に移送し、骨材から分離された微粒材を含むアスファルトを加圧熱水と共に二次分離装置１６に移送する。
　ここで、一次選別装置１０から移送された骨材及び加圧熱水は、新たに加圧熱水供給装置８から移送された加圧熱水と共に、分級装置１１の洗浄機構１１Ａの洗浄槽に貯留する。この状態で、骨材を洗浄槽の回転羽根の回転によって発生した水流で掻き上げることで、骨材の表面及び間隙に付着した微量の微粒材やこれを含むアスファルトを洗浄する。このとき、骨材は、微粒材を含むアスファルトを全く含有していない状態とすることができる。そして、回転羽根から離れるに従い、骨材が洗浄槽の底部に沈降し、分離された微粒材を含むアスファルトが水面に浮上する。
　そして、洗浄機構１１Ａによって洗浄された骨材を加圧熱水と共に分級装置１１の篩分機構１１Ｂに移送し、分離した微粒材を含むアスファルトを加圧熱水と共に二次分離装置１６に移送する。
　ここで、洗浄機構１１Ａによって洗浄された骨材は、篩分機構１１Ｂの篩の上部に貯留し、篩を篩分機構のモータによって振動させることで、粗骨材が篩の上部に留まり、細骨材が篩を通過する。なお、篩目有効開きの異なる複数の篩を用いることで、所望の粒度に分級することが可能である。
　そして、篩分機構１１Ｂによって篩い分けされた粗骨材を加圧熱水と共に脱水乾燥装置１２に移送し、篩分機構１１Ｂによって篩い分けされた細骨材を加圧熱水と共に脱水乾燥装置１３に移送する。
　ここで、篩分機構１１Ｂによって篩い分けされた粗骨材は、この粗骨材に含まれている水と粗骨材と共に移送された水とが脱水乾燥処理され、水を含んでいない絶対乾燥状態の粗骨材１４として回収する。このとき、脱水乾燥装置１２の脱水機構１２Ａによって粗骨材から蒸留された水は、加圧熱水供給装置８に移送し、再度加圧加熱処理され、アスファルト舗装発生材１の再材料化に用いる。
　さらに、篩分機構１１Ｂによって篩い分けされた細骨材は、この細骨材に含まれている水と細骨材と共に移送された水とが脱水乾燥処理され、水を含んでいない絶対乾燥状態の細骨材１５として回収する。このとき、脱水乾燥装置１３の脱水機構１３Ａによって細骨材から蒸留された水は、加圧熱水供給装置８に移送し、再度加圧加熱処理され、アスファルト舗装発生材１の再材料化に用いる。
　次に、一次選別装置１０によって選別された骨材から分離された微粒材を含むアスファルトと、分級装置１１によって得られた骨材から分離された微粒材を含むアスファルトと、を一次選別装置１０及び分級装置１１に用いた加圧熱水と共に、二次分離装置１６の分離槽４０の本体４０ａ内に移送する。なお、一次分離装置９、一次選別装置１０及び分級装置１１を経て二次分離装置１６に移送される微粒材を含むアスファルトの全質量には、微粒材が５～３０質量％の割合で含有されている。
　この状態で、本体の開口端面を分離槽４０の蓋体４０ｂによって閉口する。
　ここで、一次選別装置１０と分級装置１１とから移送された微粒材を含むアスファルト及び加圧熱水は、新たに加圧熱水供給装置８から移送された加圧熱水と共に、二次分離装置１６の分離槽４０に貯留される。このとき、分離槽４０内は、微粒材を含むアスファルトが加圧熱水の水面や水中に浮遊している状態とされる。ここで、加圧熱水は、二次分離装置１６の保温機４２で加圧熱水供給装置８によって得た所定温度に保持される。
　この状態で、二次分離装置１６の撹拌機４１を稼動させて、分離槽４０内を撹拌処理する。
　ここで、微粒材を含むアスファルトは、加圧熱水を撹拌処理することによって、微粒材を含むアスファルトのアスファルトが溶融し、アスファルトから微粒材が分離する。
　この状態で、保温機４２を停止し、撹拌機４１のモータ４１ａの回転数を加圧熱水中に微粒材が浮遊しない程度とし、アスファルトとこのアスファルトから分離した微粒材とが再度混合されることを防止するために撹拌処理を継続する。この撹拌処理によって、溶融したアスファルトは、加圧熱水の水面や水中に浮遊している状態となる。（二次分離工程）
　この状態で、アスファルトと微粒材を加圧熱水と共に、二次選別装置１７に移送する。
　このとき、加圧熱水の水面を、二次選別装置１７の選別槽５０の上部固定槽５０ａに位置するようにする。そして、二次選別装置１７の下部振動槽５０ｃを選別槽５０のモータによって上下方向に振動させることで、選別槽５０内に下方から上方に向かう水流が発生する。ここで、選別槽５０内は、加圧熱水より比重の大きい微粒材が選別槽５０の底部に沈降し、加圧熱水より比重の小さいアスファルトが水面に徐々に浮上する。そして、アスファルトとこのアスファルトから分離した微粒材とは、時間の経過に伴って、水面と底部との二層に分かれる。（二次選別工程）
　この状態で、二次選別装置１７によって選別されたアスファルトを加圧熱水と共に脱水乾燥装置１８に移送し、二次選別装置１７によって選別された微粒材を脱水乾燥装置１９に移送する。
　ここで、二次選別装置１７によって選別されたアスファルトは、このアスファルトと共に移送された水を脱水乾燥処理し、常温とすることで固体状態のアスファルト２０として回収される。このとき、脱水乾燥装置１８の脱水機構１８Ａによってアスファルトから蒸留された水は、加圧熱水供給装置８に移送し、再度加圧加熱処理され、アスファルト舗装発生材１の再材料化に用いられる。
　また、二次選別装置１７によって選別された微粒材は、この微粒材に含まれている水と微粒材と共に移送された水とが脱水乾燥処理され、水を含んでいない絶対乾燥状態の微粒材２１として回収される。このとき、脱水乾燥装置１９の脱水機構１９Ａによって微粒材から蒸留された水は、加圧熱水供給装置８に移送し、再度加圧加熱処理され、アスファルト舗装発生材１の再材料化に用いられる。
　なお、上記実施形態においては、一次分離装置９、一次選別装置１０及び分級装置１１を用いて、アスファルト舗装発生材１から微粒材を含むアスファルトを全く含有していない状態すなわちアスファルトの残存率が０質量％の骨材を回収する場合について説明していたが、これに限定されるものではなく、一次分離装置９において、加圧熱水の温度、加圧熱水にアスファルト舗装発生材１を没する時間、撹拌機２６のモータ２６ａの回転数等を可変とすることで、回収する骨材のアスファルトの残存率を任意に設定することができる。ここで、アスファルトの残存率とは、上記実施形態によってアスファルト舗装発生材１から回収した骨材に残存する任意のアスファルトの量と、処理する前のアスファルト舗装発生材１の全質量との比である。
　また、上記実施形態においては、分級装置１１が洗浄機構１１Ａを備えている場合について説明していたが、これに限定されるものではなく、洗浄機構１１Ａを省略した分級装置１１を適用することもできる。この場合には、一次分離装置９において、上記実施形態の処理条件より、例えば、加圧熱水の温度や加圧熱水にアスファルト舗装発生材１を没する時間等が高い処理条件とすることで、アスファルトの残存率が０質量％の骨材を回収することが可能である。さらに、洗浄機構１１Ａは、一次分離装置９によって骨材の表面に被膜している微粒材を含むアスファルトを薄膜として残存させた状態の、アスファルトの残存率が任意の残存率の骨材を回収する場合にも省略することができる。
　さらに、上記実施形態においては、一次選別装置１０及び二次選別装置１７において、下方から上方に水流を発生させて選別する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、所望の選別機能を有する比重選別装置や液体サイクロン等の装置を用いることができる。
　さらにまた、上記実施形態においては、粗骨材１４、細骨材１５、アスファルト２０及び微粒材２１を絶対乾燥状態で回収した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、脱水乾燥装置１２，１３，１８，１９の乾燥機構１２Ｂ，１３Ｂ，１８Ｂ，１９Ｂを省略し、脱水機構１２Ａ，１３Ａ，１８Ａ，１９Ａによって加圧熱水を減圧蒸留した状態で回収するようにしてもよい。いずれにせよ、脱水機構１２Ａ，１３Ａ，１８Ａ，１９Ａによって蒸留された水を加圧熱水供給装置８に移送し、アスファルト舗装発生材の再材料化装置内で循環させることで、水の加圧加熱処理や骨材の乾燥等に要するエネルギーが共用され、熱効率の向上による省エネルギー化が図れる。
　因みに、一次分離装置９のみを用いて、アスファルト舗装発生材１を骨材、アスファルト及び微粒材に完全に分離することも可能ではある。しかし、一次分離装置９のみでは、例えば、回収する骨材のアスファルトの残存率を０質量％ではない任意の残存率に設定した場合に、その任意の残存率とするための処理時間と、骨材から分離した微粒材を含むアスファルトをさらにアスファルトと微粒材とに分離するために必要な処理時間とが必ずしも一致しないことから、骨材のアスファルトの残存率を０質量％ではない任意の残存率とすることができない。このため、回収する骨材のアスファルトの残存率を０質量％ではない任意の残存率とすることはできるが、骨材の表面から分離した微粒材を含むアスファルトをアスファルトと微粒材とに完全に分離することは困難である。
　しかしながら、上記実施形態によると、一次分離装置９において、骨材のアスファルトの残存率を０質量％ではない任意の残存率とすることもでき、二次分離装置１６において、骨材の表面から分離した微粒材を含むアスファルトをアスファルトと微粒材とに完全に分離することもできる。即ち、上記実施形態によると、一次分離装置９と二次分離装置１６とによって処理条件が異なる場合にも対応することができる。なお、微粒材を含むアスファルトの微粒材の混入率を制御することで、用途によっては一次分離装置９によって骨材から分離された微粒材を含むアスファルトをそのままの状態で再利用することも可能であり、この場合においては、二次分離装置１６を省略することもできる。
　以下、本発明によってアスファルト舗装発生材１から回収した粗骨材１４及び細骨材１５の品質を検証するために、本発明者らが行った実験の結果を伴って説明する。
　図３は、実施例において、アスファルト舗装発生材に配合した骨材の粒度とアスファルト舗装発生材から回収した骨材の粒度とを示すグラフ、図４は、実施例においてアスファルト舗装発生材に配合した骨材の密度及び吸収率とアスファルト舗装発生材から回収した骨材の密度及び吸収率とを示すグラフ、図５は、実施例において、アスファルト舗装発生材から回収したアスファルトの残存率が異なる骨材のカンタブロ損失率を示すグラフである。
　本実施例に用いたアスファルト舗装発生材１の全質量には、微粒材５を含む骨材が９５質量％、アスファルト４が５質量％、の割合で含有されている。
　また、図３及び図４に示すように、配合骨材は、アスファルト舗装発生材１に配合する前の粗骨材２と細骨材３とを絶対乾燥状態とした後に混合した骨材である。また、回収骨材は、上記実施形態によって、アスファルト舗装発生材１から微粒材を含むアスファルトを全く含有していない状態且つ絶対乾燥状態で回収した粗骨材１４と細骨材１５とを混合した骨材である。
　先ず、配合骨材と回収骨材との夫々の粒度を、骨材のふるい分け試験によって、測定する。そして、配合骨材の粗骨材と回収骨材の粗骨材との夫々の密度及び吸水率を、粗骨材の密度及び吸水率試験によって、測定する。
　その結果は、図３に示すように、回収骨材の粒度を、配合骨材の粒度と比較すると、粒径５ｍｍ以下の骨材において、回収骨材が配合骨材より僅かに減少しているが、大きな差異は生じていない。また、図４に示すように、回収骨材の密度及び吸収率は、配合骨材の密度及び吸水率と比較すると同等の性状として取り扱うことができる範囲の差であり、新品の骨材と遜色がない。
　これらの結果から分かるように、回収骨材は、配合骨材と何ら遜色のない品質を有しており、加圧熱水によって、回収骨材の細粒化及び団粒化等の品質変動を避けることができる。
　次に、前述した回収骨材の微粒材を含むアスファルトを全く含有していない状態を、アスファルトの残存率が０質量％の骨材とし、上記実施形態によって、アスファルトの残存率が１．５質量％の骨材と、アスファルトの残存率が２．５質量％の骨材と、アスファルトの残存率が３．５質量％の骨材と、を個別に回収する。
　そして、アスファルトの残存率が異なる骨材毎にポーラスアスファルト混合物からなるマーシャル供試体を作製する。この各マーシャル供試体を用いて、カンタブロ試験を行い、カンタブロ損失率を標準養生条件と水浸養生条件とにおいて測定する。カンタブロ試験とは、マーシャル供試体に用いた骨材の飛散抵抗性を評価するものであり、試験によって骨材が飛散して損失した量と試験前のマーシャル供試体の全質量との比をカンタブロ損失率とし、このカンタブロ損失率が大きいほど耐久性が低下する。
　その結果は、図５のグラフに示すように、カンタブロ試験の標準養生条件と水浸養生条件とにおけるカンタブロ損失率は、アスファルトの残存率の増加に伴い、双方とも大きくなる。即ち、アスファルトの残存率が０質量％の骨材と各アスファルトの残存率が異なる骨材とを比較し検討した場合に、大きな差異が生じないアスファルトの残存率が２．５質量％以下の骨材であれば、前述した配合骨材と遜色のない品質とすることができる。さらに、アスファルト舗装発生材１からアスファルトの残存率が２．５質量％の骨材は、アスファルト舗装発生材１からアスファルトの残存率が０質量％の骨材を回収する処理条件より、例えば、加圧熱水の温度や加圧熱水にアスファルト舗装発生材１を没する時間等が低い処理条件下で回収することができる。このため、加圧熱水供給装置８や一次分離装置９の保温機２７等に消費するエネルギを低減することができ、結果的に、二酸化炭素の排出量を低減することができる。
　以上から、アスファルトの残存率が２．５質量％となるようにアスファルト舗装発生材１に対する処理を行うことにより、最も少ないエネルギ消費量で、新品の骨材と遜色のない品質を有する骨材を得ることができる。さらに、新品の骨材を一切使用せず、本発明によって再材料化された骨材のみを用いて、新規のアスファルト混合物と同等の性能を有するアスファルト混合物を製造することができる。なお、本発明者らの見解では、新品の骨材と遜色のない品質を有する骨材のアスファルトの残存率の上限値である上記「２．５質量％」は、アスファルトの種類などによって異なるものと考えられるが、そのような残存率の上限値は、事前の試験により予め求めることが可能であるから、試験により求めた残存率の上限値を実際の操業における目標値とすることにより、アスファルトの種類等の条件が異なる場合であっても、本実験と同様に最も少ないエネルギ消費量で、新品の骨材と遜色のない品質を有する骨材を得ることができる。
　本発明によれば、機械破砕及び前処理としての分級処理を行わず、加圧熱水によってアスファルト舗装発生材を骨材と微粒材を含むアスファルトとに分離させるようにしたので、骨材の品質を変動させることなく回収することができると共に、アスファルト舗装発生材から回収する骨材の表面に被膜しているアスファルトの残存率を０～１００質量％まで自在に調整することができる。さらに、回収した骨材及びアスファルトの均質性や再利用の選択性が向上するという効果が得られる。
１…アスファルト舗装発生材、６…貯留槽、７…水、８…加圧熱水供給装置、９…一次分離装置、１０…一次選別装置、１１…分級装置、１１Ａ…洗浄機構、１１Ｂ…篩分機構、１２，１３…脱水乾燥装置、１４…粗骨材、１５…細骨材、１６…二次分離装置、１７…二次選別装置、１８，１９…脱水乾燥装置、２０…アスファルト、２１…微粒材、２５…分離槽、２６…撹拌機、２７…保温機、３０…選別槽、３０ａ…上部固定槽、３０ｂ…連結部、３０ｃ…下部振動槽、４０…分離槽、４１…撹拌機、４２…保温機、５０…選別槽、５０ａ…上部固定槽、５０ｂ…連結部、５０ｃ…下部振動槽

Claims (6)

  1. 　アスファルト舗装発生材から骨材、アスファルト及び微粒材を分別して回収するアスファルト舗装発生材の再材料化装置であって、
    　加圧熱水によって前記アスファルト舗装発生材を前記骨材と前記微粒材を含むアスファルトとに分離させる一次分離装置と、該一次分離装置によって分離された前記骨材と前記微粒材を含むアスファルトとを選別する一次選別装置と、該一次選別装置によって選別された前記微粒材を含むアスファルトをアスファルトと微粒材とに加圧熱水によって分離させる二次分離装置と、該二次分離装置によって分離された前記アスファルトと前記微粒材とを選別する二次選別装置と、を備えることを特徴とするアスファルト舗装発生材の再材料化装置。
  2. 　前記一次分離装置は、分離処理後の前記骨材の表面に被膜している前記アスファルトの残存率に影響する処理条件が可変となっていることを特徴とする請求項１項に記載のアスファルト舗装発生材の再材料化装置。
  3. 　前記一次選別装置によって選別された前記骨材を分級する分級装置を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のアスファルト舗装発生材の再材料化装置。
  4. 　前記分級装置は、加圧熱水を用いて前記骨材を洗浄する洗浄機構を備えていることを特徴とする請求項３に記載のアスファルト舗装発生材の再材料化装置。
  5. 　前記加圧熱水を、前記一次分離装置及び前記二次分離装置に供給する加圧熱水供給装置を備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のアスファルト舗装発生材の再材料化装置。
  6. 　アスファルト舗装発生材を原料として骨材、アスファルト及び微粒材を製造する方法であって、加圧熱水によってアスファルト舗装発生材を前記骨材と微粒材を含むアスファルトとに分離させる一次分離工程と、該一次分離工程によって分離された前記骨材と前記微粒材を含むアスファルトとを選別する一次選別工程と、前記一次選別工程によって選別された前記微粒材を含むアスファルトをアスファルトと微粒材とに加圧熱水によって分離させる二次分離工程と、該二次分離工程によって分離された前記アスファルトと前記微粒材とを選別する二次選別工程と、を備えることを特徴とするアスファルト舗装発生材を原料とした骨材、アスファルト及び微粒材の製造方法。
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