(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
施工現場で余った残存生コンクリートに、圧力を高めた蒸気を吹付け、所望大きさ以下の成分をフルイ落し、フルイ落ちなかった所望大きさ以上の骨材を回収する残存生コンクリートの分別方法。
【請求項２】
施工現場で余った残存生コンクリートに、圧力を高めた蒸気を吹付け、所望大きさ以下の成分をフルイ落し、フルイ落ちなかった所望大きさ以上の骨材を回収し、フルイ落とした成分には加熱水分蒸発処理を施し、水分蒸発させた成分の粒径に応じて分別することを特徴とする残存生コンクリートの分別水分蒸発処理方法。
【請求項３】
フルイ落した成分は、パイプ状のコンベアに入れて攪拌搬送しながら、パイプの中に送入した熱風によって加熱水分蒸発処理を施すことを特徴とする請求項２記載の残存生コンクリートの分別水分蒸発処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、施工現場にて余って持ち帰る残コン或いは戻りコンと呼ばれる残存生コンクリートを資源として回収する方法に関するものであり、更に最大粒径の砕石から最小粒径の汚泥分まで全て資源として再生が可能な分別水分蒸発処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリートを使用して構築・建築する施工現場では、余って持ち帰る残コンとか戻りコンとか呼ばれる残存生コンクリートが恒常的に生じている。この残存生コンクリートの量は、全国の生コンクリート総生産量１億７千万ｍ３の約１％に達していると言われている。この数値は都市部では高く、２〜３％程度が残存生コンクリートとして回収されていると推定される。これら全てを産業廃棄物として廃棄するのは廃棄物処理の困難さを考えると不可能なことである。一方、資源有効利用が叫ばれる今日、これら残存生コンクリートを資源として再度有効使用することが強く望まれている。
【０００３】
現在行われている残存生コンクリートの再利用の主たる方法は、コンクリートが固化する前に水や温水で洗浄し、コンクリートが含む骨材を洗って回収し保管するという手段である。骨材の表面からセメント分を洗い流せば、骨材同士が付着することもなく、これを粒径ごとに分別して保管して、再び適宜用途に再使用すればよいわけである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記した洗浄することによって骨材を回収する方法で問題なのは、洗浄に要する水や温水の廃棄による環境悪化である。通常１トンの生コンクリートを洗浄するにはそれとほぼ同量の水が必要と言われている。洗浄後生じた汚水を河川や海に流すと、水の酸性化を招き、これが大きな環境問題となる。つまりは、この洗浄方法によって生じる汚水の発生を極力抑えることが極めて重要な課題となっている。
【０００５】
もう一つの課題は、骨材として分別できない、極めて細かい粒径の微粒子も含む石やセメント分の発生である。これらは洗浄後骨材として使用可能な大径の砕石を取出した後汚泥分として回収されるが、埋立て処分規格の８ＮＴ強度は一般的に不足し、汚泥として廃棄することが余儀なくされている。このようなスラッジと呼ばれる汚泥は、一部は路盤材料の細粒分として使用しているが、多くは産業廃棄物処理業者に委託して管理型処分場に投棄するのが一般的である。
【０００６】
上記した洗浄方法で骨材を回収した後に発生するスラッジは、水分を多く含み、これを運搬するのは極めてコストがかかるものであった。実際はスラッジを加圧して水分をいくらか除去して脱水ケーキと呼ばれる粘土状の固形ブロックにして運搬しているのであるが、それでも水分を５０％程度含んでおり、多大な輸送コストがかかるのには変わりなかった。これら輸送コストと廃棄物処理コストが、生コンクリートの価格を押し上げる一因となっているのが実情である。また多大な輸送コストや投棄コストをかけて投棄するにしても、各地で起きている産業廃棄物処分場における投棄処理の問題から無関係となったとは言えない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、施工現場で余った残存生コンクリートに加圧蒸気を吹付けて所望の粒径以上骨材をフルイ出して回収し、フルイ落ちた成分には加熱水分蒸発処理を施して保管が可能な状態にし、骨材や成分に応じて適宜再使用可能とする残存生コンクリートの分別方法及び分別水分蒸発処理方法を提供することによって上記の課題を解決するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
この発明にかかる残存生コンクリートの分別方法は、施工現場から持ち帰った残存生コンクリートから所望の粒径以上の骨材を分別回収する方法である。この分別には、圧力を高めた蒸気を使用する。蒸気としては、１００℃以下のいわゆる生蒸気よりも、１００℃以上の高温のいわゆる乾き蒸気という蒸気を使用する方が好適である。蒸気の温度としては、１８０℃以上のものが好適である。乾き蒸気にするには１気圧以上の圧力にする必要があるが、分別に必要な圧力としては３ｋｇ／ｃｍ２以下程度が好適である。
【０００９】
残存生コンクリートをフルイにかけて分別するもので、そのフルイの手段としてはスクリーンがある。スクリーンとは多数のスリットや孔などの目が形成された板材で、このスクリーンの上に生コンクリートを流し、その上から蒸気を吹付ける。蒸気の圧力で目を通る小さな骨材、砂やセメント分などをスクリーン下に落す。スクリーンの目を通らない礫や砕石などの大きめの骨材がスクリーンの上に残り、これを回収する。吹付ける蒸気は高圧の蒸気であるため、その圧力によって砂やセメント分などがきれいに吹き飛ばされて、水洗浄よりも遥かに表面に付着物のない骨材として回収できる。また、高温の乾き蒸気であるため、生コンクリートに吹付けた時点で蒸気は空気中に飛散し、汚染水は全く発生しない。或いは、限りなく無に近く発生しない。スクリーンの目からフルイ落ちた成分を、再度目の小さなスクリーンに通して、より小径の骨材を回収してもよい。つまりは複数段階のフルイ分けで、骨材を複数段階に分級することも可能である。フルイ落とされた砂、セメントなどの汚泥状の成分は脱水ケーキなどとして廃棄することも可能である。
【００１０】
この発明にかかる分別水分蒸発処理方法は、上記の分別方法で骨材を回収した後のモルタル状或いは汚泥状の成分も、資源として再使用可能にする方法である。それは汚泥状の成分に加熱水分蒸発処理を施して成分全ての水分を蒸発させるものである。加熱水分蒸発処理する方法として、成分を回転するドラム状のドライヤーに入れ、これを回転してコンクリートを攪拌する方法もある。ドライヤーの一方から、蒸気発生器の廃熱や、重油バーナーなどによって発生させた熱を使用して加熱し、成分に含まれている水分を飛ばすものである。加熱水分蒸発処理としてより好適な手段は、パイプ状のコンベアを使用する手段である。パイプ状のコンベアとしては、パイプの中に鎖で繋いだ複数枚のプレートを配して、鎖を走行させることでプレートが移動し、投入した資材を搬送できるパイプコンベアや、パイプ内でスクリューが回転して資材を搬送するスクリューコンベアなどがある。このパイプの中に成分を投入し、プレートを移動させるなどして成分を攪拌・運搬させながら、中に送り込んだ熱風によって水分を蒸発させるものである。パイプ状のコンベアという閉塞状態のパイプの中にて水分蒸発処理するもので、騒音の発生、粉塵の発生を極力抑えることができ、公害対策として好適である。
【００１１】
加熱温度は、３００度程度以下が望ましく、通常は２００度〜２５０程度までの範囲で水分を蒸発させる。水分を蒸発させた後、モルタル状或いは汚泥状成分は、砂分と粉状成分になり、これをサイクロンによって砂分と粉状成分を回収する。更に細かいダスト状の粉塵は、バグフィルターと呼ばれるフィルターによって空気中に放出する前に回収する。このように水分をかなりな程度蒸発させて回収する方法もあるが、他方、粉などが湿潤した程度で再生する方法もある。つまり、本願発明での加熱水分蒸発処理は、完全な乾燥状態とまで行かない湿潤状態まで水分を蒸発させて回収する方法も含むもので、水分蒸発の程度は、その後の処理に応じて適宜調整する。
【００１２】
スクリーン、サイクロン、バグフィルターなどで回収・分別した骨材、砂分、粉状成分、ダスト状成分は保管しておき、そのサイズ（級）に応じて適宜用途に従って再使用する。蒸発させることによって水分を除去したため、凝結は生じない。骨材は未使用の骨材と同様に生コンクリートやアスファルトコンクリートに混練することが可能である。粉塵である回収ダストのうち、ある程度セメント分を含んで凝結力のあるものは、生コンクリートの増量材か、流動化プラント補足材として使用する。セメント分が少なく、凝結力の少ないものは、石粉と同様にアスファルトコンクリートに混入して使用する。或いはコンクリートポンプの配管ホース内を洗浄する洗浄液に混入するのも考えられる。
【００１３】
【実施例】
以下、図に示す実施例に基づき、この発明を詳細に説明する。図１はこの発明を実施するプラントのフローチャートである。図１において１aと１ｂは、それぞれスリット状の網目が形成されたスクリーンであり、１aのスクリーンは網目が５ｍｍであり、１ｂのスクリーンは網目が４ｍｍである。この網目のサイズはこれらに限らず、骨材の分級に応じてそのサイズが適宜選択できるのは言うまでもない。まずスクリーン１aの上に戻り生コンクリート２を流し、これに蒸気発生器で発生させた高温・高圧蒸気Ａを吹付け、網目を通らぬ骨材３ａを回収し、残りの成分をスクリーン1aの下へ落す。蒸気の温度は２００℃で、圧力は３ｋｇ／ｃｍ２以下である。ここで回収するのは５〜２０ｍｍ程度の大きさの骨材である。スクリーン１aを通った成分をスクリーン１ｂの上に流し、再び蒸気Ａを吹付けて、４〜６ｍｍの大きさの骨材３ｂを回収する。スクリーン１ａから落ちた成分は、スクリューコンベア１２によってスクリーン１ｂに送られる。
【００１４】
各径が４ｍｍ以下のモルタル状成分をパイプ状のコンベアのひとつであるパイプコンベア４の中に投入する。パイプコンベア４は、パイプ５の中に鎖６が走行可能に通され、その鎖６に適宜離れてプレート７が複数枚取付けられている。鎖６を走行させることでプレートが移動し、パイプ５の中に投入したモルタル状成分がパイプ５の中で転がり攪拌されながら運搬される。図１において１３はパイプコンベア４の駆動部である。パイプ５の中には、熱気をブロアによって送風する。実施例では、上記した蒸気発生器の排熱を利用するもので、ブロアによって送った排熱風Ｂの温度は２５０℃程度である。この排熱風Ｂによってモルタル状成分９がパイプコンベア４の中を移動中に水分蒸発し、砂や粉状成分となる。或いは湿潤状態の砂や粉などになる。図１に示す実施例では、排熱風Ｂは任意の複数箇所からパイプコンベア４内に送風されている。
【００１５】
パイプ５の排出口には回収のためのサイクロン１０が取付けられており、吸引によって粉状成分を吸い込み、サイクロン１０に吸引されない０．１５〜４ｍｍの砂状成分はここで落して回収する。サイクロン１０では０．０７５〜０．１５ｍｍ程度の粉状成分を回収する。サイクロン１０から排出された排気は、バグフィルター１１によって０．０７５ｍｍ以下のダストが回収される。図１に示す実施例では、排出口は二箇所設けられており、それぞれサイクロン１０、バグフィルター１１を配置して、砂、粉、ダストを回収する。図１において１４はスパイラルコンベアであり、スパイラルコンベア１４の中を通すことにより水分蒸発処理の処理時間を長く確保している。
【００１６】
以上のように、スクリーン上で高温・高圧の蒸気を生コンクリートに当てることにより、所望の大きさの骨材を、水洗浄よりも遥かにセメント分が周囲に付着してない状態で取出して回収できる。そしてそれを更に熱風によって水分蒸発させることにより、生コンクリートの全成分を回収し、資源として再使用可能となるのである。
【００１７】
図４に示すのは、パイプコンベア４の途中に生コンクリート２をフルイ分けるためのパイプ１５を介在させて連結した実施例である。パイプ１５の下部にはスリット１６が複数本形成され、上部には蒸気Ａを噴射するノズル１７が内側に向けて突き出ている。パイプコンベア４を流れてきた生コンクリート２がノズル１７から出てきた蒸気Ａに当り、スリット１６の幅よりも小さな成分がその下へフルイ落される。落ちなかった骨材３がそのままパイプコンベア４に流れて、パイプ５に送られた熱によって水分蒸発処理される。スリット１６から下に落ちた成分は、パイプ状のコンベアのひとつであるスクリューコンベア１８に落され、スクリューコンベア１８の中で、送られてきた排熱風Ｂによって水分蒸発処理される。骨材３を分級して取出すには、スリット１６の幅の異なるパイプ１５を複数個接続して、スリット１６からフルイ落とす骨材３の大きさを適宜選択可能にすればよい。
【００１８】
【発明の効果】
この発明は以上のような構成を有し、以下の効果を得ることができる。
▲１▼現場から戻った残存生コンクリートに高温・高圧の蒸気を吹付けて、所望の大きさの骨材をフルイ出すことができ、洗浄のための汚水は全く生じない、或いはそれに限りなく近く汚水の発生を防ぐことができる。従って、水資源の無駄遣いもなく、また汚染水流出による環境悪化も引き起こさない。
▲２▼高圧の蒸気を使用して骨材周囲の成分を落すため、モルタル状成分がほとんど周囲に付着していない骨材として取出すことができ、また温度の高い蒸気は瞬時に空気中に蒸発して骨材は限りなく乾燥状態に近い状態で取出すことができ、回収した後に骨材同士が付着することもない。
▲３▼加熱水分蒸発させることによって、砂や粉状成分に全て戻すことが可能となり、これらを貯蔵して資源として再使用することが可能となった。従って廃棄処理するものは全く生じず、コストの面のみならず、環境保護の面でも極めて好適な処理方法である。
▲４▼砂以下の微粒子を含む物質も粉状にして保管することが可能となり、従来のような汚泥は一切出ることがない。これによって廃棄物処理費用や輸送コストを削減でき、コンクリート自体の価格を押さえることができる。
▲５▼パイプ状のコンベアの中で加熱水分蒸発処理すれば、騒音も極力抑えられ、粉塵の飛散も防止でき、騒音・粉塵公害の発生も少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明を実施するプラントの一実施例のフローチャートである。
【図２】スクリーンの一実施例の側面図である。
【図３】パイプコンベアの一部断面図である。
【図４】パイプコンベアの途中にフルイ分けるためのパイプを連結した実施例の断面図である。
【符号の説明】
Ａ  蒸気
Ｂ  排熱風
１  スクリーン
２  生コンクリート
３  骨材
４  パイプコンベア
５  パイプ
６  鎖
７  プレート
９  モルタル状成分
１０  サイクロン
１１  バグフィルター
１２  スクリューコンベア
１３  駆動部
１４  スパイラルコンベア
１５  パイプ
１６  スリット
１７  ノズル
１８  スクリューコンベア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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