(57)【要約】【課題】建築廃材として排出される石膏ボードを、石膏成分と紙成分とに効率よく分別回収することができ、回収した各成分を有効にリサイクルすることができる石膏ボードの分別処理方法及び分別処理装置を提供する。【解決手段】石膏ボードを粗破砕し、得られる破砕片を更に細かく粉砕して、石膏成分と紙成分とに分離する石膏ボードの分別処理方法において、前記破砕片を、インパクトクラッシャ１０を用いて更に細かく粉砕し、得られる石膏成分と紙成分の両方が混入した粉砕物を、風力選別機２０を用いて石膏成分と紙成分とに分離する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
石膏ボードを粗破砕し、得られる破砕片を更に細かく粉砕して、石膏成分と紙成分とに分離する石膏ボードの分別処理方法において、前記破砕片を、インパクトクラッシャを用いて更に細かく粉砕し、得られる石膏成分と紙成分の両方が混入した粉砕物を、風力選別機を用いて石膏成分と紙成分とに分離することを特徴とする石膏ボードの分別処理方法。
【請求項２】
石膏ボードを粗破砕する破砕工程と、前記破砕工程で得られた破砕片を、石膏成分と、石膏成分と紙成分の両方が混入した破砕片とに分離する一次選別工程と、前記一次選別工程で得られた石膏成分と紙成分の両方が混入した破砕片を、前記インパクトクラッシャを用いて更に細かく粉砕する粉砕工程と、前記粉砕工程で得られた粉砕物を石膏成分と、紙成分と、石膏成分と紙成分の両方が混入した粉砕物とに分離する二次選別工程と、前記二次選別工程で得られた石膏成分と紙成分の両方が混入した粉砕物を、前記風力選別機を用いて石膏成分と紙成分とに分離する三次選別工程とを含む、請求項１に記載の石膏ボードの分別処理方法。
【請求項３】
更に、金属異物除去工程を含む、請求項２に記載の石膏ボードの分別処理方法。
【請求項４】
前記金属異物除去工程を、前記粉砕工程と前記二次選別工程との間で行う、請求項３に記載の石膏ボードの分別処理方法。
【請求項５】
前記金属異物除去を、無端ベルトの少なくとも一端に設けられたマグネットプーリで行う、請求項３又は４に記載の石膏ボードの分別処理方法。
【請求項６】
石膏ボードを粗破砕する破砕手段と、粗破砕した石膏ボードを石膏成分と、石膏成分と紙成分の両方が混入した破砕片とに分離する一次選別手段と、前記一次選別手段で得られた石膏成分と紙成分の両方が混入した破砕片を更に細かく粉砕するインパクトクラッシャと、前記インパクトクラッシャで粉砕した粉砕物を石膏成分と、紙成分と、石膏成分と紙成分の両方が混入した粉砕物とに分離する二次選別手段と、前記二次選別工程で得られた石膏成分と紙成分の両方が混入した粉砕物を石膏成分と紙成分とに分離する風力選別機とを備えていることを特徴とする石膏ボードの分別処理装置。
【請求項７】
更に、金属異物除去手段を備えている、請求項６に記載の石膏ボードの分別処理装置。
【請求項８】
前記金属異物除去手段は、前記インパクトクラッシャと前記二次選別手段との間に設けられている、請求項７に記載の石膏ボードの分別処理装置。
【請求項９】
前記金属異物除去手段は、無端ベルトの少なくとも一端に設けられたマグネットプーリからなる、請求項７又は８に記載の石膏ボードの分別処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築廃材として排出される石膏ボードを、石膏成分と紙成分とに効率よく分別回収する方法及びそれに用いられる分別処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
石膏ボードは、石膏を芯材として、その両面又は片面を紙（ボード用原紙）で被覆し、板状に成形した建築資材である。石膏ボードは、防火性、遮音性、寸法安定性、断熱性等の特徴を有しており、経済的にも安価なことから建築物の壁や天井に広く用いられているが、その一方で、建築現場や解体現場等からは大量の廃石膏ボードが発生することになり、その処分が問題となっている。
【０００３】
すなわち、廃石膏ボードは、無機物である石膏成分と有機物である紙成分を含んでいるため、近年の法改正により、管理型処分場に廃棄しなければならなくなった。しかし、安定型処分場に比べてコストがかかること、用地不足等から管理型処分場の新設が非常に難しくなってきていることなどから、廃石膏ボードの積極的なリサイクルが望まれている。
【０００４】
従来より、廃石膏ボードを、石膏成分と紙成分とに分別回収するための様々な石膏ボードの処理方法が提案されている。
【０００５】
例えば、下記特許文献１には、石膏板に表皮を一体に固着した建材用石膏ボードの使用済の廃却石膏ボードを、前記表皮と石膏成分に分離回収するにおいて、前記廃却石膏ボードを網体ロール間を通過させることによって前記表皮を破砕しないで前記石膏板のみを粗破砕し、しかるのち、破砕石膏が付着した前記表皮を平滑外周のロール間を通過させて前記表皮に付着状態の破砕石膏のみを細破砕し、単一枚形態の前記表皮と細破砕石膏に分離して回収することを特徴とする廃却建材用石膏ボードの石膏・表皮の分離回収方法が開示されている。
【０００６】
また、下記特許文献２には、建築廃材として発生した石膏ボードを所定粒度以下に破砕して、石膏ボード選別原料とする破砕工程と、該石膏ボード選別原料を所定粒度範囲の１又は複数の慣性選別原料に選別する振動篩工程と、該慣性選別原料から有機質物を除去するための１又は複数の慣性選別工程とからなることを特徴とする石膏ボードのリサイクル処理方法が開示されている。
【０００７】
また、下記特許文献３には、廃棄石膏ボードを破砕して、その破砕片を粉砕し、次に、粉砕物を遠心分離して粉砕物中から固形物を分離させるようにし、更に、遠心分離後の粉砕固形物を、石膏粉と紙片と紙粉とに別々に分別して回収させるようにすることを特徴とする廃棄石膏ボードの処理方法が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−６１４４０号公報
【特許文献２】
特開２０００−７０９１５号公報
【特許文献３】
特開２００１−１４９９１１号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方法では、回収した石膏成分に多量の紙成分が混入したり、回収した紙成分に多量の石膏成分が付着したりするなど、石膏成分と紙成分との分別が十分ではなく、石膏成分や紙成分のリサイクルが困難であるという問題があった。また、石膏成分の回収率の低下、処理に時間がかかる等の問題もあった。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、建築廃材として排出される石膏ボードを、石膏成分と紙成分とに効率よく分別回収することができ、回収した各成分を有効にリサイクルすることができる石膏ボードの分別処理方法及び分別処理装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の石膏ボードの分別処理方法は、石膏ボードを粗破砕し、得られる破砕片を更に細かく粉砕して、石膏成分と紙成分とに分離する石膏ボードの分別処理方法において、前記破砕片を、インパクトクラッシャを用いて更に細かく粉砕し、得られる石膏成分と紙成分の両方が混入した粉砕物を、風力選別機を用いて石膏成分と紙成分とに分離することを特徴とする。
【００１２】
本発明の処理方法によれば、石膏ボード破砕片をインパクトクラッシャで粉砕することにより、紙成分を細かく切り刻むことなく、スクリューやカッター刃等を用いた粉砕方法に比べて効率よく粉砕することができるので、作業効率を向上することができる。また、粉砕の際に石膏成分と紙成分との剥離を良好に行うことができる。更に、前記インパクトクラッシャで粉砕して得られる石膏成分と紙成分の両方が混入した粉砕物を、風力選別機を用いて石膏成分と紙成分とに分離することにより、石膏成分と紙成分とを精度よく分別することができる。
【００１３】
本発明の処理方法においては、石膏ボードを粗破砕する破砕工程と、前記破砕工程で得られた破砕片を、石膏成分と、石膏成分と紙成分の両方が混入した破砕片とに分離する一次選別工程と、前記一次選別工程で得られた石膏成分と紙成分の両方が混入した破砕片を、前記インパクトクラッシャを用いて更に細かく粉砕する粉砕工程と、前記粉砕工程で得られた粉砕物を石膏成分と、紙成分と、石膏成分と紙成分の両方が混入した粉砕物とに分離する二次選別工程と、前記二次選別工程で得られた石膏成分と紙成分の両方が混入した粉砕物を、前記風力選別機を用いて石膏成分と紙成分とに分離する三次選別工程とを含むことが好ましい。この態様によれば、従来に比べて効率よく廃石膏ボードから石膏成分と紙成分とを分別回収することができる。
【００１４】
本発明の処理方法においては、更に、金属異物除去工程を含むことが好ましい。この態様によれば、解体現場等から排出される、釘やネジ等の金属異物が付着した廃石膏ボードを、石膏成分と、紙成分と、金属成分とに分別回収することができる。
【００１５】
また、前記金属異物除去工程を、前記粉砕工程と前記二次選別工程との間で行うことが好ましい。この態様によれば、インパクトクラッシャで石膏ボードを細かく粉砕しているので、金属異物を効率よく除去することができる。
【００１６】
更に、前記金属異物除去を、無端ベルトの少なくとも一端に設けられたマグネットプーリで行うことが好ましい。この態様によれば、石膏ボード破砕物や粉砕物の搬送と同時に金属異物を除去でき、コストやスペース的に有利である。
【００１７】
また、本発明の石膏ボードの分別処理装置は、石膏ボードを粗破砕する破砕手段と、粗破砕した石膏ボードを石膏成分と、石膏成分と紙成分の両方が混入した破砕片とに分離する一次選別手段と、前記一次選別手段で得られた石膏成分と紙成分の両方が混入した破砕片を更に細かく粉砕するインパクトクラッシャと、前記インパクトクラッシャで粉砕した粉砕物を石膏成分と、紙成分と、石膏成分と紙成分の両方が混入した粉砕物とに分離する二次選別手段と、前記二次選別工程で得られた石膏成分と紙成分の両方が混入した粉砕物を石膏成分と紙成分とに分離する風力選別機とを備えていることを特徴とする。
【００１８】
本発明の処理装置によれば、破砕手段によって石膏ボードを粗破砕し、この粗破砕した石膏ボードを、一次選別手段によって、石膏成分と、石膏成分と紙成分の両方が混入した破砕片とに分離し、この石膏ボード破砕片をインパクトクラッシャで粉砕することにより、紙成分を細かく切り刻むことなく、スクリューやカッター刃等を用いた粉砕方法に比べて効率よく粉砕することができ、粉砕の際に石膏成分と紙成分との剥離を良好に行うことができる。更に、前記インパクトクラッシャによる粉砕物を、二次選別手段によって、石膏成分と、紙成分と、石膏成分と紙成分の両方が混入した粉砕物とに分離し、更に、石膏成分と紙成分の両方が混入した粉砕物を、風力選別機を用いて石膏成分と紙成分とに分離することにより、石膏成分と紙成分とを精度よく分別することができる。
【００１９】
本発明の分別処理装置においては、更に、金属異物除去手段を備えていることが好ましく、それによって、釘やネジ等の金属異物が付着した廃石膏ボードを、石膏成分と、紙成分と、金属成分とに分別回収することができる。
【００２０】
また、前記金属異物除去手段は、前記インパクトクラッシャと前記二次選別手段との間に設けられていることが好ましく、それによって、金属異物を効率よく除去することができる。
【００２１】
更に、前記金属異物除去手段は、無端ベルトの少なくとも一端に設けられたマグネットプーリからなることが好ましく、それによって、石膏ボード破砕物や粉砕物の搬送と同時に金属異物を除去でき、コストやスペース的に有利である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜７を参照して、本発明の実施形態を説明する。図１は本発明による石膏ボードの分別処理装置の一実施形態を示す概略斜視図、図２は同処理装置に用いられるインパクトクラッシャの概略構成図、図３は同処理装置に用いられる二次選別装置を示す正面図、図４は同二次選別装置の側面図、図５は同処理装置に用いられる風力選別機の概略構成図、図６は同処理装置に用いられる石膏粉回収用のホッパーを示す斜視図、図７は本発明の分別処理装置によって分別回収された石膏成分と紙成分を示す説明図である。
【００２３】
図１において、６０は処理すべき石膏ボードを受け入れるピットである。このピット６０に搬入された廃石膏ボード１は、ショベルカー３０によって適当な大きさに破砕される（破砕工程）。
【００２４】
ここで、廃石膏ボードを破砕する手段としては、二軸破砕機等を用いることもできる。この破砕工程においては、廃石膏ボードをインパクトクラッシャに投入可能な大きさに破砕すればよく、通常、破砕片の最大径が４０ｃｍ以下、より好ましくは２０ｃｍ以下となるように破砕すればよい。
【００２５】
上記破砕工程で適当な大きさに破砕された石膏ボード破砕片１ａは、ベルトコンベア３１で一次選別装置３２に送られて、細かな石膏粉と、石膏成分と紙成分の両方が混入した破砕片１ｂとに分別される（一次選別工程）。
【００２６】
ここで回収された石膏粉はホッパ４１に送られ、そこからスクリューコンベアや粉体空気輸送装置等の搬送手段４２によりホッパ４０に送られる。一方、石膏成分と紙成分の両方が混入した破砕片１ｂは、ベルトコンベア３３によりインパクトクラッシャ１０に送られる。なお、上記破砕片１ｂは、石膏成分に紙成分が付着したままの状態のものである。
【００２７】
上記一次選別装置３２としては、例えば、振動篩機を用いることができる。篩の目開きは、粒径１０ｍｍ以下、好ましくは粒径５ｍｍ以下の石膏粉が通過できる程度の大きさが好ましい。篩の目開きが大きすぎると、紙成分や紙成分が付着した石膏成分が混入する可能性がでてくるため好ましくない。また、前記ホッパ４０としては、図６に示すように、枠体６２に布製の袋体６１が取付けられたものを用いることができる。
【００２８】
上記一次選別工程で分別された石膏成分と紙成分の両方が混入した破砕片１ｂは、インパクトクラッシャ１０に送られて、細かく粉砕されると同時に石膏成分と紙成分との剥離が行われる。
【００２９】
本発明で用いられるインパクトクラッシャとは、回転するロータに取付けられた打撃板により被粉砕物（石膏ボード破砕片）を打撃・加速して、衝突板に衝突させることにより粉砕する装置を意味する。
【００３０】
図２には、このインパクトクラッシャの概略構造が示されている。このインパクトクラッシャ１０は、複数の打撃板１３が取付けられたロータ１２と、前部衝突板１４と後部衝突板１５とを有しており、ホッパ１１から投入された石膏ボード破砕片１ｂは、クラッシャ内に導入されて、図中に示される矢印の方向に回転するロータ１２に取付けられた打撃板１３によって打撃・加速され、まず、前部衝突板１４に衝突して粉砕された後、更に後部衝突板１５に衝突してより細かく粉砕されて粉砕物１ｃとして、排出シュート１６から排出される。
【００３１】
上記のようなインパクトクラッシャを用いることにより、石膏ボードに貼着された紙を細かく切り刻むことなく、脆弱な石膏成分を効率よく粉砕することができ、また、石膏成分と紙成分との剥離も行うことができる。
【００３２】
本発明においては、上記粉砕物１ｃの最大粒径が１０ｍｍ以下となるように粉砕することが好ましく、最大粒径が５ｍｍ以下となるように粉砕することがより好ましい。このような大きさに粉砕することにより、細かな紙片の発生を防ぎながら、石膏成分と紙成分との剥離を行うことができ、後の二次選別工程や三次選別工程において、石膏成分と紙成分との分別を効率よく行うことができる。
【００３３】
インパクトクラッシャ１０によって粉砕された粉砕物１ｃは、ベルトコンベア３５により二次選別装置５０に送られ、細かな石膏粉と、紙成分と、石膏成分と紙成分の両方が混入した粉砕物１ｄとの３種類に分別される（二次選別工程）。
【００３４】
上記二次選別装置５０としては、トロンメルと呼ばれるロータリー式スクリーンが好ましく用いられる。
【００３５】
図３、４に示されるように、トロンメルからなる二次選別装置５０は、それぞれ目開きの大きさが異なる篩面５２と篩面５３とを有する円筒体５１と、この円筒体５１を回転可能に支持する枠体５４とから構成されている。前記円筒体５１は、投入口５１ａがやや上になるように水平方向より僅かに傾斜して前記枠体５４に取付けられ、モータ５４とその連動手段を介して、長軸を中心として回転するようになっている。
【００３６】
本発明においては、前記篩面５２の目開きは、３〜１ｍｍが好ましい。また、前記篩面５３の目開きは、５〜３ｍｍが好ましい。前記篩面の目開きが小さすぎると石膏成分の回収率が低下し、大きすぎると紙成分が混入しやすくなるため好ましくない。
【００３７】
図３に示すように、ベルトコンベア３５で搬送されてきたインパクトクラッシャで粉砕された粉砕物１ｃは、投入口５１ａから前記円筒体５１内に投入され、該円筒体５１の回転に伴い、まず、前記篩面５２によって細かな石膏粉が篩別されて容器５５に排出され、前記篩面５３によって粒度の大きい石膏成分や該石膏成分とほぼ同じ大きさの紙成分が篩別されて、石膏成分と紙成分の両方が混入した粉砕物１ｄとして容器５６に排出され、前記２種類の篩面を通過できなかった紙成分２が排出口５１ｂから排出されるようになっている。前記容器５５に排出された細かな石膏粉は、スクリューコンベアや粉体空気輸送装置等の搬送手段４３によりホッパ４０に送られる。また、前記紙成分２は、ベルトコンベア３８によってホッパ３９に送られる。
【００３８】
本発明においては、上記粉砕物１ｃを二次選別装置５０に送る際に金属異物を除去することが好ましい。金属異物を除去する方法としては、上記粉砕物１ｃを搬送するベルトコンベア３５の二次選別装置５０側のプーリとしてマグネットプーリ４５を用いて行うことが好ましい。すなわち、ベルトコンベア３５で搬送されてきた粉砕物１ｃに含まれる釘やネジ等の金属異物は、二次選別装置５０に入る直前にマグネットプーリ４５の磁力により引き付けられ、無端ベルト４６の移動に伴ってベルトコンベア３５の下側に移動する。そして、無端ベルト４６が更に移動して、前記マグネットプーリ４５から離れることにより、磁力により引き付けられていた金属異物は落下して容器４７に入る。なお、上記のようなマグネットプーリを用いた金属異物除去手段は、各ベルトコンベアに取付けてもよい。
【００３９】
一方、前記二次選別工程で前記容器５６に排出された粉砕物１ｄは、風力選別機２０に送られて石膏成分と紙成分とに分離されて回収される。
【００４０】
本発明で用いられる風力選別機とは、選別物それぞれの固有の浮遊速度（終末速度）の違いを利用した選別機を意味し、例えば、垂直な筒（コラム）の下方から送風機で風を送り（吹上げ式）、物体を該筒の途中から投入し、その風速により浮遊速度が大きいものは下方へ、小さいものは上方へと移動することにより分離する装置などが挙げられる。なお、垂直なコラムの上方から排風機で吸引する方式（吸引式）のものもある。
【００４１】
図５には、この実施形態における風力選別機２０の概略構造が示されている。この風力選別機２０は、コラム２２内に、シロッコファン（多翼扇）２３を有しており、該シロッコファン２３によってコラム２２内に、図中に矢印で示されるような風が発生するようになっている。
【００４２】
投入口２１から投入された石膏成分と紙成分の両方が混入した粉砕物１ｄは、前記コラム２２内に発生している図中に矢印で示されるような風の流れにより、浮遊速度の大きな石膏成分３は手前に落ちて、排出口２２ａから排出されて回収され、浮遊速度の小さな紙成分４は排出口２２ｂから排出されて回収されるようになっている。なお、上記粉砕物１ｄは、粒度の大きい石膏成分や該石膏成分とほぼ同じ大きさの紙成分の混合物であるので、石膏成分と紙成分とに簡単に分離することができる。
【００４３】
本発明においては、上記のような風力選別機を用いてインパクトクラッシャで粉砕して得られる石膏成分と紙成分の両方が混入した粉砕物を選別することにより、石膏成分と紙成分とを精度よく分離することができる。
【００４４】
以上のような工程により、廃石膏ボード１は、図７の（Ａ）に示すような粒度の細かな石膏粉と、（Ｂ）に示すようなやや粒度の大きい石膏粒と、（Ｃ）に示すような紙成分とに効率よく分別することができる。また、回収された石膏成分には紙成分の混入がほとんどなく、一方、回収された紙成分には石膏成分の混入がほとんどないので、それぞれの成分を有効にリサイクルすることができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、石膏ボード破砕片をインパクトクラッシャで粉砕することにより、スクリューやカッター刃等を用いた粉砕方法に比べて効率よく粉砕することができるので、作業効率を向上することができ、また、粉砕の際に石膏成分と紙成分との剥離を良好に行うことができる。そして、前記インパクトクラッシャで粉砕して得られる石膏成分と紙成分の両方が混入した粉砕物を、風力選別機を用いて石膏成分と紙成分とに分離することにより、石膏成分と紙成分とを精度よく分別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による石膏ボードの分別処理装置の一実施形態を示す概略斜視図である。
【図２】同処理装置に用いられるインパクトクラッシャの概略構成図である。
【図３】同処理装置に用いられる二次選別装置を示す正面図である。
【図４】同二次選別装置の側面図である。
【図５】同処理装置に用いられる風力選別機の概略構成図である。
【図６】同処理装置に用いられる石膏粉回収用のホッパーを示す斜視図である。
【図７】本発明の分別処理装置によって分別回収された石膏成分と紙成分を示す説明図である。
【符号の説明】
１…廃石膏ボード
２、４…紙成分
３…石膏成分
１０…インパクトクラッシャ
１２…ロータ
１３…打撃板
１４…前部衝突板
１５…後部衝突板
２０…風力選別機
２２…コラム
２３…シロッコファン
３１、３３、３５、３８…ベルトコンベア
３２…一次選別装置
４０…ホッパ
４５…マグネットプーリ
４６…無端ベルト
５０…二次選別装置
【図１】
2004313896.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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