JP2012035239A - 石膏廃材再生原料化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】紙が付着している石膏廃材であっても、紙が混入せず且つ規格粒径以下（高精度）の細粒石膏に加工できるとともに、良品（再生原料）への加工量を多くできるようにした石膏廃材再生原料化装置を提供する。
【解決手段】破砕機１と、第１圧砕機３と、搬送装置４と、紙片分離機５と、粒径分別機６と、第２圧砕機７と、リターン通路９とを備え、粒径分別機６において再生原料として分別された規格粒径以下の細粒石膏Ａのみを順次再生原料容器６７に回収するとともに、粒径分別機６で分別された粗粒石膏を第２圧砕機７で再度圧砕した後、リターン通路９で原料として戻すようにしている。
【選択図】 図１

Description

本願発明は、石膏廃材（廃石膏ボード）を再利用可能な再生原料に処理するための石膏廃材再生原料化装置に関するものである。

建造物を解体すると石膏廃材（主として廃石膏ボード）が多量に発生するが、この石膏廃材は、小さく（粒径が３mm以下の細粒石膏に）破砕して再生原料として再利用することができる。

ところで、建材として使用されている石膏ボードには、全面に紙が貼着されており、廃石膏ボードを再生原料化するには、再生原料となる細粒石膏中から紙を排除する必要がある。尚、建造物から解体した石膏廃材には紙が貼着されているほかに、石膏廃材に混じって木片や金属やプラスチック等の異物が混入していることが多い。

図８には、解体した石膏廃材（廃石膏ボード）を再生原料となる細粒石膏に加工するための一般的な工程を示している。

図８に示す一般的な石膏廃材の再生原料化工程では、まず、解体現場から搬入した大塊状の石膏廃材Ａ0中に混入している異物を手選別で除去し、その異物を除去した石膏廃材Ａ0を破砕機で所定大きさ（例えば１辺が５０mm程度の大きさ）の塊状石膏廃材Ａ1に粗分割する（Ｓ1）。このとき、石膏廃材Ａ0に貼着されている紙も分断されるが、その紙片は殆どが塊状石膏廃材Ａ1に付着したままである。

次に、粗分割した紙付着塊状石膏廃材Ａ1を搬送コンベアで搬送し（Ｓ2）、該搬送コンベアの適所において紙付着塊状石膏廃材Ａ1中に混入している鉄成分（鉄屑）を磁選機で除去する（Ｓ3）。

続いて、紙付着塊状石膏廃材Ａ1を搬送コンベアの終端部から紙分離機に投入して、該紙分離機で塊状石膏廃材Ａ1に付着している紙片を剥離させるとともに、その剥離させた紙片を除去する（Ｓ4）。この紙分離機は、一般に紙が付着している石膏廃材を揉みほぐすことによって石膏廃材から紙片を剥離させた後、その剥離させた紙片を風圧等により除去するものである。

次に、紙除去工程（Ｓ4）を経た紙除去塊状石膏廃材Ａ2は、圧砕機で規格粒径以下（例えば３mm以下の粒径）に圧砕されて（Ｓ5）、再生原料となる細粒石膏Ａに加工される。尚、圧砕機は、左右一対の圧砕ローラを有し、該両圧砕ローラ間に塊状石膏廃材Ａ2を通過させることによって規格粒径以下の細粒石膏に押し潰すものである。

ところで、上記した一般的な石膏廃材の再生原料化工程（図８）において、細粒化工程Ｓ5では、塊状石膏廃材Ａ2が圧砕機の圧砕ローラで細粒石膏に圧砕されるが、塊状石膏廃材Ａ2が両圧砕ローラ間を通過する際にその全量が確実に規格粒径以下まで圧砕できるとは限らない。例えば、塊状石膏廃材Ａ2中に圧砕できない硬質の大径異物が混入している場合には、その大径異物の近くを同時に通過する石膏廃材が両圧砕ローラ間で潰されないので、規格粒径より大きい粒径の粗粒石膏が再生原料（細粒石膏）中に混入することになる。

このように、規格粒径より大きい粗粒石膏が再生原料（細粒石膏）中に混入していると、加工された再生原料の品質が低劣となる（再生原料としての商品価値が低くなる）という問題がある。

又、図８の圧砕工程Ｓ5を経た後の再生原料の粒径を厳格に分別しようとすると（規格粒径以下のものだけを良品とする場合）、規格粒径を超えた粗粒石膏が多量に排除されることになり、良品としての加工量が非常に少なくなる（無駄になる石膏成分が多くなる）という問題があった。

さらに、上記した一般的な石膏廃材の再生原料化工程（図８）において、紙片除去工程Ｓ4で使用される紙分離機は、紙片付きの塊状石膏廃材Ａ1を揉みほぐすことによって紙片を剥離させるものであるが、剥離すべき紙片は石膏廃材に強固に貼着されているので、その紙片除去効率は低いものであり、かなり多量の紙片が石膏廃材に付着したままで次工程（圧砕工程Ｓ5）に送られることになる。従って、圧砕工程Ｓ5では、塊状石膏廃材Ａ2にかなりの量の紙片が付着したままで細粒化される関係で、加工された細粒石膏Ａ中にはかなりの量の屑紙が混入しており、このままでは品質の低劣な細粒石膏（再生原料）となってしまう。尚、このように細粒化された再生原料中に屑紙が混入していると、良品である細粒石膏中に粉状のもの（非常に軽量である）も含まれている関係で、風圧で屑紙のみを吹き飛ばして除去することができず、屑紙の除去処理が非常にむずかしくなる。

そこで、本願発明は、石膏廃材（廃石膏ボード）を規格粒径以下の細粒石膏（品質の良好な再生原料）のみを回収でき、且つその細粒石膏への加工量（歩留まり）を多くし得るるようにするとともに、紙が貼着されている石膏廃材であっても紙混入率を極めて少なくできる（純度を高める）ようにした石膏廃材再生原料化装置を提供することを目的としてなされたものである。

本願発明は、上記課題を解決するための手段として次の構成を有している。

ところで、解体建造物から搬出される石膏廃材（廃石膏ボード）を再生原料化するためには、石膏成分以外の不純物を除去するとともに、石膏廃材を再生原料となる規格粒径（３mm）以下まで細粒化させる必要がある。そこで、本願発明は、解体建造物からでる石膏廃材を再生原料として高純度に且つ高精度に加工するための石膏廃材再生原料化装置を対象にしたものである。

［本願請求項１の発明］
本願請求項１の石膏廃材再生原料化装置は、紙が付着している大塊状の解体石膏廃材を所定大きさの塊状に粗分割する破砕機と、該破砕機で粗分割された塊状石膏廃材を再生原料となる規格粒径以下まで圧砕し得る第１圧砕機と、該第１圧砕機で圧砕した第１次圧砕石膏を次工程側に搬送する搬送装置と、該搬送装置で搬送された第１次圧砕石膏から紙片を分離させる紙片分離機と、該紙片分離機で紙片を分離させた残りの圧砕石膏を再生原料となる規格粒径以下の細粒石膏とそれより大粒の粗粒石膏とに分別する粒径分別機と、該粒径分別機で分別された粗粒石膏を再度小さく圧砕する第２圧砕機と、該第２圧砕機で圧砕された第２次圧砕石膏を搬送装置に戻すリターン通路とを備えているとともに、粒径分別機において再生原料として分別された細粒石膏のみを順次再生原料容器に回収するようにしたものである。

この請求項１の再生原料化装置の各構成部分について、機能とともにさらに詳しく説明する。

破砕機は、不特定な大きさの石膏廃材（廃石膏ボード）を第１圧砕機に投入する前に、一辺が例えば５０mm程度以下の大きさ（この大きさは特に限定するものではない）に揃えるためのものである。尚、この破砕機は、大塊状の石膏廃材を所定大きさ（一辺が５０mm程度以下）の塊状に粗分割した際に、石膏廃材に貼着されている紙も分断するが、分断された小片状の紙は塊状石膏廃材に貼着されたままである。

破砕機で粗分割された塊状石膏廃材は、搬送コンベアで第１圧砕機まで搬送することが好ましいが、この請求項１では、搬送コンベアなしで破砕機の出口から塊状石膏廃材を直接第１圧砕機に投入するようにしてもよい。

第１圧砕機は、左右一対の圧砕ローラを有し、該両圧砕ローラ間に塊状石膏廃材を通すことによって規格粒径（約３mm）以下の細粒石膏に圧砕するものである。この両圧砕ローラによる圧砕作用は、塊状石膏廃材を細粒状に砕くことができるものであるが、塊状石膏廃材に貼着されていた紙に対しては分断作用が小さいものであり、石膏廃材が粉々に圧砕されても紙の大部分は元の大きさ（一辺が５０mm程度）のままである。又、圧砕された細粒石膏（粉々になっている）は、その殆どが紙から分離するようになる。

尚、この第１圧砕機の両圧砕ローラは、所定圧力（石膏廃材を押し潰し得る圧力）で圧接しているが、該両圧砕ローラ間に大径の硬質異物が入ると、該硬質異物によって両圧砕ローラ間の間隔が押し広げられて該硬質異物がそのまま通過するようになっている。そして、両圧砕ローラ間の間隔が押し広げられた瞬間には、石膏廃材が規格粒径より大粒の状態で通過することがある。

搬送装置は、第１圧砕機で圧砕された第１次圧砕石膏（紙片混じり）を紙片分離機まで搬送させるものであるが、第１圧砕機の設置高さより紙片分離機の設置高さが高い場合は、搬送装置として垂直コンベア（請求項５で採用）を使用するとよい。

紙片分離機は、紙片混じりの第１次圧砕石膏中の紙片を石膏成分（圧砕石膏）から分離させるものである。この紙片分離機としては、第１圧砕機で圧砕された圧砕石膏の通過を許容する一方で紙片の通過を阻止するようなメッシュ（例えば１０mm程度のパンチング穴や網目）のフイルターを使用したものを採用できる。そして、この紙片分離機に投入された紙片混じりの第１次圧砕石膏は、該フイルター上を通過中にメッシュ（１０mm）より小さい粒径のもの（主として圧砕石膏）だけがフイルターを通って落下し、紙片はフイルター上に残ることによって該紙片を圧砕石膏から分離させることができる。フイルター上に残った紙片は、順次紙片分離機から排除される。尚、微小に分断された紙片は、フイルター部分を移動時にそのメッシュを通過して圧砕粒石膏に混入することが考えられるが、その量は微々たるものである。

紙片分離機で紙片を除去した残りの第１次圧砕石膏は、次工程の粒径分別機に投入される。この粒径分別機は、先の第１圧砕機において規格粒径（３mm）以下まで圧砕できなかった粗粒石膏を再生原料となる細粒石膏から分離するものであり、この粒径分別機としては例えば振動ふるい機を使用することができる。この粒径分別機（振動ふるい機）のふるい網のメッシュは、規格粒径（３mm）以下の細粒石膏だけ通過させ得るものであり、分別された細粒石膏と粗粒石膏とは別の出口から排出される。

そして、この粒径分別機で規格粒径以下のものとして分別された細粒石膏は、順次再生原料容器に回収される一方、規格粒径を超えるものとして分別された粗粒石膏は次工程の第２圧砕機に送られる。

この第２圧砕機は、上記の第１圧砕機と同様に左右一対の圧砕ローラを有したものを採用することができる。この第２圧砕機に投入される粗粒石膏の量は、粒径分別機において規格粒径を超えるものだけなので少量であり、硬質異物以外は確実に規格粒径以下に圧砕できる。尚、この第２圧砕機でも硬質の異物はそのまま通過する。

この第２圧砕機で圧砕された第２次圧砕石膏（細粒石膏が殆どである）は、リターン通路を通して上記の搬送装置に戻される。そして、搬送装置に戻された第２次圧砕石膏は、該搬送装置により紙片分離機を経て粒径分別機に再投入され、そこで規格粒径以下の細粒石膏（良品）が順次再生原料容器に回収される。尚、第２次圧砕石膏中に粗粒の硬質異物がある場合には、該粗粒硬質異物は何度も循環するが、ある程度の量の粗粒硬質異物が溜まった時点で後述する請求項４の構成によりまとめて排除することができる。

この請求項１の石膏廃材再生原料化装置では、紙片分離機で圧砕石膏中の紙片を除去し、粒径分別機で規格粒径以下の細粒石膏（良品）のみを分別して回収するので、規格粒径を超えた粗粒石膏が良品中に混入することがない。又、規格粒径を超えた粗粒石膏は、粒径分別機で排除されて第２圧砕機で圧砕された後（細粒石膏となる）、リターン通路を通して再度粒径分別機に投入されて、良品側に回収されるようになっている。

［本願請求項２の発明］
本願請求項２の発明は、上記請求項１の石膏廃材再生原料化装置において、第２圧砕機とリターン通路との間に、第２圧砕機で圧砕した第２次圧砕石膏中に残っている屑紙を分離させる振動ふるい機を設けて、振動ふるい機で屑紙を除去した細粒石膏のみをリターン通路に戻すようにしている。

前工程の粒径分別機において規格粒径を超えるものとして分別された粗粒石膏中には、少量ではあるが紙片分離機で分離されなかった屑紙（紙片分離機のフイルターを通過した一辺が１０mm未満のもの）が混入していることがあり、この請求項２では、その屑紙混入粗粒石膏を第２圧砕機で圧砕した後（細粒石膏となる）、振動ふるい機で屑紙を除去するようにしている。

第２圧砕機では、石膏成分を小さく圧砕するものの、屑紙は圧砕しても殆ど分断しないので、第２圧砕機を通過した屑紙は、前工程の紙片分離機のフイルター（メッシュが１０mm）を通過したままの大きさである。

振動ふるい機のふるい網としては、メッシュが５mm程度のものが適当である。そして、この請求項２では、該振動ふるい機によって残りの屑紙を除去した第２次圧砕石膏のみをリターン通路側に通すことができる。

［本願請求項３の発明］
本願請求項３の発明は、上記請求項１又は２の石膏廃材再生原料化装置において、破砕機と第１圧砕機との間に塊状石膏廃材を搬送する搬送コンベア設けているとともに、搬送コンベアの適所に塊状石膏廃材中の鉄成分を除去する磁選機を設けている。尚、以下の説明では、磁選機で除去される鉄成分を鉄屑と称する。

ところで、解体建造物から搬出される石膏廃材中には鉄屑が混入していることが多々あるが、この請求項３では、塊状石膏廃材を第１圧砕機に投入する前に該塊状石膏廃材中に混入している鉄屑を磁選機で除去することにより、該第１圧砕機以下の各装置部分に鉄屑が送られないようにしている。

［本願請求項４の発明］
本願請求項４の発明は、上記請求項１から３のいずれか１項の石膏廃材再生原料化装置において、リターン通路に、該リターン通路を通る通過物をリターン通路外に導くダンパーを設けている。尚、このダンパー部分には、リターン通路から分岐する排出通路を設けており、通常はダンパーがリターン通路を開放している（排出通路が閉）が、該ダンパーを切換えることでリターン通路を通る通過物を排出通路側に導くことができるようにしている。

ところで、本願の再生原料化装置では、規格粒径以下に圧砕できない硬質異物（例えば石粒やプラスチック屑や非鉄金属）がリターン通路を介して何度も循環するようになっているが、長期間運転していると、処理経路中を硬質異物が多量に循環するようになり、良品の処理効率が悪くなる。

そこで、この請求項４の再生原料化装置では、定期的に（あるいは必要に応じて）ダンパーを切換えることでリターン通路を通る通過物（主として硬質異物）を排出通路から外部に排出させることができるようにしている。尚、この場合（ダンパーを排出通路開側に切換える場合）は、新しい塊状石膏廃材の供給を停止した状態で行う。

［本願請求項５の発明］
本願請求項５の発明は、上記請求項１から４のいずれか１項の石膏廃材再生原料化装置において、搬送装置に垂直コンベアを使用する一方、垂直コンベアのケーシング下端に粒体溜まり部を設けて、粒体溜まり部の前後対向位置に第１圧砕機からの粒体通路とリターン通路とを接続させている。

この請求項５の再生原料化装置で使用している垂直コンベアは、多数のバケットを上下に循環させる形式のものを採用しており、ケーシング下端に設けている粒体溜まり部にある粒体を順次バケットで掬い上げて次工程（紙片分離機）側に搬送し得るようになっている。

そして、この請求項５では、ケーシング下端の粒体溜まり部に第１圧砕機からの第１次圧砕石膏とリターン通路からの圧砕石膏とを合流させるようにしている。

［本願請求項１の発明の効果］
本願請求項１の発明の再生原料化装置は、破砕機と、第１圧砕機と、搬送装置と、紙片分離機と、粒径分別機と、第２圧砕機と、リターン通路とを備えて、粒径分別機において再生原料として分別された細粒石膏のみを順次細粒石膏通路を通して再生原料容器に回収するようにしたものである。従って、この請求項１の再生原料化装置では、次のような効果がある。

まず、紙が貼着されている解体石膏廃材であっても、破砕機に投入するだけで、全自動で紙を除去した純度の高い細粒石膏（再生原料）に加工できる。

又、最終加工された細粒石膏中に規格粒径以上の粗粒のものが混入しないので、高精度の再生原料を得ることができる。

さらに、粒径分別機で分別された規格粒径以上の粗粒石膏を第２圧砕機で再度圧砕して、その圧砕石膏をリターン通路を通して搬送装置に戻す（その後、再度粒径分別機に送る）ようにしているので、再生原料となる細粒石膏への加工量を多くできる（無駄になる石膏成分が少なくなって、歩留まり量が多くなる）。即ち、従来では、無駄になる石膏成分が全体の２０％程度あったが、本願のように粒径分別機で分別した粗粒石膏を第２圧砕機で再度圧砕したものをリターン通路で搬送装置に戻して、粒径分別機で再分別するようにしたものでは、無駄になる石膏成分が全体の約２％程度にすることができる。

［本願請求項２の発明の効果］
本願請求項２の発明は、上記請求項１の再生原料化装置において、第２圧砕機とリターン通路との間に、第２圧砕機で圧砕した第２次圧砕石膏中に残っている屑紙を分離させる振動ふるい機を設けて、振動ふるい機で屑紙を除去した細粒石膏のみをリターン通路に戻すようにしている。

従って、この請求項２の再生原料化装置では、上記請求項１の効果に加えて、振動ふるい機による更なる屑紙除去が行えるので、一層高純度の再生原料（細粒石膏）を得ることができるという効果がある。

［本願請求項３の発明の効果］
本願請求項３の発明は、上記請求項１又は２の再生原料化装置において、破砕機と第１圧砕機との間に設けている搬送コンベアの適所に塊状石膏廃材中の鉄成分（鉄屑）を除去する磁選機を設けている。

従って、この請求項３の再生原料化装置では、塊状石膏廃材が第１圧砕機に送られる前に磁選機で鉄屑を排除できるので、上記請求項１〜２の効果に加えて、第１圧砕機以下の各装置部分を鉄屑噛み込みによるトラブル（破損等）から保護できるとともに、鉄屑が混入しないので再生原料の純度が良好となるという効果がある。

［本願請求項４の発明の効果］
本願請求項４の発明は、上記請求項１から３のいずれか１項の再生原料化装置において、リターン通路に、該リターン通路を通る通過物（規格粒径以下に圧砕できない硬質異物）をリターン通路外に導くダンパーを設けている。この請求項４の再生原料化装置では、定期的に（あるいは必要に応じて）ダンパーを切換えることにより、規格粒径以下に圧砕できない硬質異物（不純物）を正規の循環通路から排除できる。

従って、この請求項４の再生原料化装置では、上記請求項１〜３の効果に加えて、硬質異物（不純物）を排除するのにダンパーの切換えだけで行えるので、その硬質異物の排除操作が簡単であるという効果がある。

［本願請求項５の発明の効果］
本願請求項５の発明は、上記請求項１から４のいずれか１項の再生原料化装置において、搬送装置に垂直コンベアを使用する一方、垂直コンベアのケーシング下端に粒体溜まり部を設けて、粒体溜まり部の前後対向位置に第１圧砕機からの粒体通路とリターン通路とを接続させている。

従って、この請求項５の再生原料化装置では、上記請求項１〜４の効果に加えて、リターン通路からの細粒石膏を再度粒径分別機に戻すのに搬送装置（垂直コンベア）を利用して行え、特別な還流装置（コンベア）が不要となるという効果がある。

本願実施例に係る石膏廃材再生原料化装置の概略図である。 図１における搬送コンベアの終端部付近及び垂直コンベアの始端部付近の拡大図である。 図１における垂直コンベアの終端部付近及び紙片分離機の始端部付近の拡大図である。 図１における紙片分離機部分の拡大図である。 図１における粒径分別機部分及び第２圧砕機部分の拡大図である。 図１における振動ふるい機部分及びリターン通路部分の拡大図である。 図１の石膏廃材再生原料化装置の処理方法説明図である。 従来の一般的な石膏廃材再生原料化方法の説明図である。

［実施例］
以下、図１〜図７を参照して本願実施例の石膏廃材再生原料化装置を説明すると、図１にはその全体概略図を示し、図２〜図６にはそれぞれ図１の部分拡大図を示し、図７には図１の石膏廃材再生原料化装置の処理方法説明図を示している。

ところで、建造物を解体すると石膏廃材（主として廃石膏ボード）が多量に発生するが、この石膏廃材は、小さく（粒径が３mm以下の細粒石膏に）破砕して再生原料として再利用することができる。

又、建材として使用されている石膏ボードには、全面に紙が貼着されており、廃石膏ボードを再生原料化するには、再生原料となる細粒石膏中から紙を排除する必要がある。

そして、図１に示す実施例の石膏廃材再生原料化装置は、上記の紙付き石膏廃材（主として廃石膏ボード）から紙を除去した再生原料（細粒石膏）に加工するためのもので、次の構成を備えている。

即ち、この実施例の石膏廃材再生原料化装置は、
紙が付着している大塊状の解体石膏廃材Ａ0を所定大きさの塊状に粗分割する破砕機１と、
破砕機１で粗分割された塊状石膏廃材Ａ1を次工程（第１圧砕機３）に搬送する搬送コンベア２と、
搬送コンベア２で搬送されている塊状石膏廃材Ａ1中に混入している鉄成分（以下、鉄屑という）を除去する磁選機２１と、
搬送コンベア２の終端部から落下する塊状石膏廃材Ａ1を再生原料Ａとなる規格粒径以下まで圧砕し得る第１圧砕機３と、
第１圧砕機３で圧砕した紙片混じりの第１次圧砕石膏Ａ2を次工程（紙片分離機５）側に搬送する搬送装置４と、
搬送装置４で搬送された紙片混じりの第１次圧砕石膏Ａ2から紙片Ｐ1を分離させる紙片分離機５と、
紙片分離機５で紙片Ｐ1を分離させた残りの圧砕石膏Ａ3を再生原料となる規格粒径以下の細粒石膏Ａとそれより大粒の粗粒石膏Ａ4とに分別する粒径分別機６と、
粒径分別機６で分別された粗粒石膏Ａ4を再度小さく圧砕する第２圧砕機７と、
第２圧砕機７で圧砕された第２次圧砕石膏Ａ5中に混入している残りの屑紙Ｐ2を除去する振動ふるい機８と、
振動ふるい機８で分別された分別済圧砕石膏Ａ6を搬送装置４に戻すリターン通路９、
とを基本構成としているとともに、粒径分別機６において再生原料として分別された細粒石膏Ａのみを順次再生原料容器６７に回収するようにしたものである。

解体現場から搬出される石膏廃材（廃石膏ボード）には紙が貼着されているほかに、石膏廃材に混じって木片や金属やプラスチック等の異物が混入していることが多い。そして、解体石膏廃材Ａ0を破砕機１に投入する前には、予め手選別により解体石膏廃材Ａ0から木片や金属やプラスチック等の異物を除去しておく。尚、解体石膏廃材Ａ0は、不特定な形状でなかなりの大きさを有している。

破砕機１は、不特定な形状で大塊状の解体石膏廃材（廃石膏ボード）Ａ0を一辺が例えば５０mm程度以下の大きさ（この大きさは特に限定するものではない）に粗分割するためのものである。尚、この破砕機１には、そのホッパー１１に解体石膏廃材Ａ0を重機で掬って投入する。

この破砕機１では、大塊状（不特定形状）の石膏廃材を所定大きさ（一辺が５０mm程度以下）の塊状に粗分割し、その際に石膏廃材に貼着されている紙も分断するが、分断された小片状の紙は塊状石膏廃材Ａ1に貼着されたままである。そして、破砕機１で粗分割された塊状石膏廃材Ａ1は、投入コンベア（スクリューコンベア）１２で順次所定量ずつ搬送コンベア２の始端部上に投入される。

搬送コンベア２にはコンベアベルトが使用されている。この搬送コンベア２の適所には、該搬送コンベア２によって搬送される塊状石膏廃材Ａ1中の鉄成分（鉄屑）を除去するための磁選機２１を設けている。

この磁選機２１は、実施例では図２に拡大図示するように、搬送コンベア２の終端側ローラ部分に設けている。そして、搬送コンベア２で搬送される塊状石膏廃材Ａ1中に鉄屑があると、搬送コンベア（コンベアベルト）終端部において該鉄屑Ｆを磁選機２１で磁気吸着させることで、正常な塊状石膏廃材Ａ1から分離するようになっている。そして、正常な塊状石膏廃材Ａ1から分離された鉄屑Ｆは、鉄屑通路２２を通して鉄屑容器２３内に貯留される。尚、この磁選機２１は、搬送コンベア（コンベアベルト）２の上面走行部分に設けたものでもよい。

搬送コンベア２の終端部下方には、該コンベア終端部から順次落下してくる塊状石膏廃材Ａ1を小さく圧砕するための第１圧砕機３（図２に拡大図示している）が設けられている。この第１圧砕機３は、ケーシング内に左右一対の圧砕ローラ３１，３１を有し、該両圧砕ローラ３１，３１間に塊状石膏廃材Ａ1を通すことによって規格粒径（約３mm）以下の細粒石膏Ａ2に圧砕するものである。この両圧砕ローラ３１，３１による圧砕作用は、塊状石膏廃材Ａ1を細粒状に砕くことができるものであるが、塊状石膏廃材Ａ1に貼着されていた紙に対しては分断作用が小さいものである。従って、石膏廃材が粉々に圧砕されても紙の大部分は元の大きさ（一辺が５０mm程度）のままであるが、圧砕された細粒石膏（粉々になっている）は、その殆どが紙から分離するようになる。

尚、この第１圧砕機３の両圧砕ローラ３１，３１は、所定圧力（石膏廃材を押し潰し得る圧力）で圧接しているが、該両圧砕ローラ３１，３１間に大粒の硬質異物が入ると、該大粒硬質異物によって両圧砕ローラ３１，３１間の間隔が押し広げられて該大粒硬質異物がそのまま通過するようになっている。そして、両圧砕ローラ３１，３１間の間隔が押し広げられた瞬間には、石膏廃材が規格粒径より大粒の状態で通過することがある。

搬送装置４は、第１圧砕機３で圧砕された紙片混じりの第１次圧砕石膏Ａ2を次工程の紙片分離機５まで搬送させるものであるが、この実施例では搬送装置４として垂直コンベア４１を使用している。尚、この搬送装置４（垂直コンベア４１）は、図２及び図３に拡大図示している。

垂直コンベア４１は、縦長のケーシング４２内に、上下に循環するチエン４３に多数のバケット４４，４４・・を取付けたものを収容して構成されている。ケーシング４２の下部は粒体溜まり部４２ａとなるもので、該粒体溜まり部４２ａには第１圧砕機３からの第１次圧砕石膏Ａ2が粒体通路３２を通って順次落下・貯留される。

チエン４３は矢印方向に循環するものであり、各バケット４４，４４・・が最下部において順次右回り（矢印Ｒ）方向に移動するようになっている。そして、粒体溜まり部４２ａに貯留された第１次圧砕石膏Ａ2は、各バケット４４，４４・・で順次掬い上げられて上方に搬送される。

ケーシング４２の上部には、紙片分離機５の始端部に連続する連通路４５が設けられている。そして、各バケット４４，４４・・で上方に搬送された第１次圧砕石膏Ａ2は、垂直コンベア４１の上端部において順次連通路４５に放出された後、紙片分離機５の始端部に供給される。

紙片分離機５は、紙片混じりの第１次圧砕石膏Ａ2を紙片Ｐ1と圧砕石膏Ａ3に分離させるためのものである。そして、この紙片分離機５は、底部にフイルター５２を有した横長ケーシング５１と、横長ケーシング５１内に投入された紙片混じりの第１次圧砕石膏Ａ2を順次後送するための移送棒５３を有している。

横長ケーシング５１の始端部５１ａには上記連通路４５が接続されており、該横長ケーシング５１の終端部５１ｂには紙片通路５５が接続されている。尚、この紙片通路５５の下方には、紙片容器５６が設置されている。

フイルター５２は、第１圧砕機３で圧砕された第１次圧砕石膏Ａ2の圧砕石膏Ａ3を通過させ得る一方で紙片Ｐ1の通過を阻止するようなメッシュ（例えば１０mm程度のパンチング穴や網目）を有している。

移送棒５３は、横長ケーシング５１の全長に亘る長さを有している。この移送棒５３の外周には、多数の押し羽根５４，５４・・が取付けられている。

この紙片分離機５は、移送棒５３をモータで送り出し方向に回転させることにより、横長ケーシング５１の始端部５１ａに投入された紙片混じりの第１次圧砕石膏Ａ2を順次後送していく。そして、その移送中に、フイルター５２のメッシュより小さい粒径の圧砕石膏Ａ3は該フイルター５２のメッシュを通して下方に落下する一方、該フイルター５２のメッシュより大きい紙片Ｐ1は横長ケーシング５１の終端部５１ｂまで移送されて該ケーシング終端部５１ｂから紙片通路５５内に排出される。

フイルター５２のメッシュを通って落下する圧砕石膏Ａ3はその殆どが石膏成分であり、しかも該圧砕石膏Ａ3は細粒状に圧砕されているので、その殆どがフイルター５２部分を通過する。

他方、フイルター５２のメッシュを通らない紙片Ｐ1は、ケーシング終端部５１ｂから紙片通路５５内に排出された後、該紙片通路５５を通って紙片容器５６内に貯留される。尚、微小に分断された紙片は、フイルター５２部分を移動時にそのメッシュを通過して圧砕石膏Ａ3中に混入することが考えられるが、その量は微々たるものである。

又、第１次圧砕石膏Ａ2中にフイルター５２のメッシュ（１０mm程度）より大きい異物が混入されている場合は、その大粒異物も紙片Ｐ1とともにケーシング終端部５１ｂから紙片通路５５内に排出される（紙片容器５６に貯留される）。

フイルター５２部分から下方に落下した圧砕石膏Ａ3は、該フイルター５２の下方に設置している収集コンベア（スクリューコンベア）５７によって粒径分別機６の投入通路５８上に集められて、該投入通路５８内に落下する。尚、収集コンベア５７は左右のスクリュー羽根が逆向きに取付けられていて、フイルター５２部分から落下してくる圧砕石膏Ａ3を中央側（投入通路５８上）に集め得るようになっている。

投入通路５８内に落下した圧砕石膏Ａ3は、粒径分別機６に投入される。この粒径分別機６は、先の第１圧砕機３において規格粒径（３mm）以下まで圧砕できなかった粗粒石膏Ａ4を再生原料となる細粒石膏Ａから分離するもので、この実施例では振動ふるい機を使用している。

この粒径分別機（振動ふるい機）６は、そのケーシング６１内をふるい網６２で上室６３と下室６４に区画しているとともに、図示しない振動モータでケーシング６１ごと上下に振動させ得るようになっている。

ふるい網６２のメッシュは３mm程度で、規格粒径（３mm）以下の細粒石膏（再生原料となる）Ａだけふるい網６２を通過させ得るようになっている。上室６３には粗粒通路６５が接続されている一方、下室６４には細粒通路６６が接続されている。

そして、この粒径分別機６は、ケーシング６１の上室６３に投入された圧砕石膏Ａ3をふるい網６２で粗粒石膏Ａ4と細粒石膏Ａとに分別して、該粗粒石膏Ａ4を粗粒通路６５に排出する一方、該細粒石膏Ａを細粒通路６６に排出するようになっている。尚、粒径分別機６に投入される圧砕石膏Ａ3は、その大部分が先の第１圧砕機３で規格粒径以下に圧砕されているので、粗粒通路６５側に排出される粗粒石膏Ａ4は少量である。

細粒通路６６に排出された細粒石膏Ａ（圧砕石膏Ａ3の大部分の量）は、そのまま再生原料となるものであり、該細粒石膏Ａは細粒通路６６を通って再生原料容器６７に貯留される。

他方、規格粒径を超えるものとして分別された粗粒石膏Ａ4は、次工程の第２圧砕機７に投入される。この第２圧砕機７は、上記の第１圧砕機３と同様に左右一対の圧砕ローラ７１，７１を有したものが採用されている。この第２圧砕機７に投入される粗粒石膏Ａ4の量は、粒径分別機６において規格粒径を超えるものだけなので少量であり、該第２圧砕機７では、硬質異物以外は確実に規格粒径以下に圧砕できる。尚、この第２圧砕機７でも硬質の異物はそのまま通過する。

この第２圧砕機７で圧砕された第２次圧砕石膏Ａ5は、製品（良品）となる細粒石膏Ａが殆どであるが、この第２次圧砕石膏Ａ5中にはごく少量ではあるが微小な屑紙Ｐ2が混入していることがある。即ち、粒径分別機６において規格粒径を超えるものとして分別された粗粒石膏Ａ4中には、少量ではあるが紙片分離機５で分離されなかった屑紙（一辺が１０mm未満のもの）が混入していることがあるが、この屑紙は第２圧砕機７（両圧砕ローラ７１，７１）で圧砕しても殆ど分断されないままで第２次圧砕石膏Ａ5に混入している。

そして、この第２圧砕機７で圧砕された第２次圧砕石膏Ａ5は、屑紙分離用の振動ふるい機８に投入されて、該振動ふるい機８により屑紙Ｐ2を除去するようになっている。

この振動ふるい機８は、上記粒径分別機６と同様に、ケーシング８１内をふるい網８２で上室８３と下室８４に区画しているとともに、図示しない振動モータでケーシング８１ごと上下に振動させ得るようになっている。又、上室８３には屑紙通路 ８５が接続されている一方、下室８４には粒体通路８６が接続されている。

この振動ふるい機８のふるい網８２のメッシュは５mm程度であるが、上室８３内に投入された第２次圧砕石膏Ａ5中の屑紙Ｐ2は、５mmより大きいもの（１０mmより小さい）が殆どであるので、該屑紙Ｐ2の殆どはふるい網８２を通過することなく上室８３側の屑紙通路８５に排出される。屑紙通路８５の下方には屑紙容器８７が設置されており、屑紙通路８５に排出された屑紙Ｐ2は屑紙容器８７に貯留される。尚、５mmを超える異物もふるい網８２を通過できないので、屑紙Ｐ2とともに屑紙容器８７に貯留される。

他方、上室８３に投入された第２次圧砕石膏Ａ5は、第２圧砕機７で圧砕されたものであるので、その硬質異物を除く殆どが規格粒径以下（３mm以下）の細粒石膏Ａ6となっており、ふるい網８２をスムーズに通過するようになる。

振動ふるい機８のふるい網８２を通過した細粒石膏Ａ6は、下室８４から粒体通路８６に排出されるが、この粒体通路８６の下部にはリターン通路９が接続されている。

このリターン通路９の下部は、垂直コンベア４１のケーシング７２の下部にある粒体溜まり部４２ａに接続されていて、該リターン通路９を流下する圧砕石膏Ａ6はそのまま粒体溜まり部４２ａ内に戻される。このリターン通路９の粒体溜まり部４２ａに対する接続部分は、上記第１圧砕機３の粒体通路３２が接続されている部分の前後対向位置であり、該粒体溜まり部４２ａには、第１圧砕機３からの第１次圧砕石膏Ａ2とリターン通路９からの細粒石膏Ａ6とが合流するようになる。

そして、リターン通路９から粒体溜まり部４２ａに戻された圧砕石膏Ａ6は、第１圧砕機３から供給される第１次圧砕石膏Ａ2と合流した後、該第１次圧砕石膏Ａ2とともに垂直コンベア４１のバケット４４で掬われて再度紙片分離機５に供給され、続いて紙片分離機５のフイルター５２を通って粒径分別機６に落下し、該粒径分別機６での分別対象となる（石膏原料となる）。

ところで、処理すべき石膏廃材中には、粒径分別機６のふるい網６２（メッシュが３mm）を通過できず且つ振動ふるい機８のふるい網８２（メッシュが５mm）を通過する大きさ（３mm超で５mm以下）の硬質異物（例えば石粒やプラスチック屑や非鉄金属）が混入していることがある。そして、このような大きさ（３mm以上で５mm以下）の硬質異物は、第１圧砕機３及び第２圧砕機７で小さく圧砕できないので、垂直コンベア４１→紙片分離機５のフイルター５２→粒径分別機６のふるい網６２→第２圧砕機７→振動ふるい機８のふるい網８２→リターン通路９→垂直コンベア４１の粒体溜まり部４２ａという経路を何度も循環することになる。従って、長期間運転していると、上記循環経路中に上記硬質異物の量が増えていくので、その分、良品（石膏成分）の処理能力が低下するようになる。

そこで、この実施例の石膏廃材再生原料化装置では、リターン通路９に、該リターン通路９を通る通過物（この場合、主として硬質異物）をリターン通路９外に導くダンパー９１を設けている。このダンパー９１の設置部分には、リターン通路９から分岐する排出通路９２を設けており、通常はダンパー９１がリターン通路９を開放している（排出通路９２が閉）が、該ダンパーを切換える（符号９１′の状態）ことでリターン通路９を通る通過物Ａ6を符号Ａ6′で示すように排出通路９２側に導くことができるようにしている。尚、排出通路９２側に導いた異物（主として硬質異物）Ａ6′は、異物容器９３に収容される。

このダンパー９１は、手動レバーや伸縮シリンダで切換作動させ得るものである。そして、上記循環経路中の硬質異物Ａ6′を外部に排除するには、破砕機１及び搬送コンベア２を停止させて搬送装置４（垂直コンベア４１）への原料の供給を中断させた状態で（このときダンパー９１はリターン通路開側に維持させておく）、垂直コンベア４１、紙片分離機５、粒径分別機６、第２圧砕機７、及び振動ふるい機８を一定時間作動させて、上記循環経路中の原料から石膏成分（再生原料Ａ）を回収した後（残りは殆どが硬質異物となる）、ダンパー９１を鎖線図示（図６の符号９１′）するようにリターン通路閉側（排出通路９２開放側）に切換える。すると、振動ふるい機８の粒体通路８６からリターン通路９側に排出される硬質異物（通過物）Ａ6′がダンパー９１′により排出通路９２を通って外部（異物容器９３）に排出される。そして、排出通路９２から硬質異物Ａ6′の排出が終わった後、ダンパー９１′を元の側に切換える（排出通路９２が閉でリターン通路９を開にする）と、通常の運転を再開させることができる。

この実施例（図１〜図６）の石膏廃材再生原料化装置の作動方法について、図７を併用して説明する。

まず、解体現場から搬出された大塊状の石膏廃材Ａ0は、図１に示す破砕機１のホッパー１１に投入し、そこで該石膏廃材Ａ0が所定大きさ（一辺が５０mm程度の大きさ）の塊状に粗分割する（図７のＳ1）。この工程Ｓ1で大塊状石膏廃材Ａ0が粗分割されると紙付着塊状石膏廃材Ａ1となる。

次に、該紙付着塊状石膏廃材Ａ1は、投入コンベア１２（図１）により搬送コンベア２の始端部に投入され、該搬送コンベア２で搬送される（図７のＳ2）。そして、該紙付着塊状石膏廃材Ａ1中に鉄屑が混入していると、搬送コンベア２の終端部において磁選機２１で該鉄屑Ｆを除去する（図７のＳ3）。この除去された鉄屑Ｆは、鉄屑通路２２を通って鉄屑容器２３内に貯留される。

搬送コンベア２の終端部から落下した塊状石膏廃材Ａ1は、第１圧砕機３の両圧砕ローラ３１，３１（図２）で規格粒径（３mm）以下に圧砕される（図７のＳ4）。このとき、塊状石膏廃材Ａ1は第１次圧砕石膏Ａ2となるが、この第１次圧砕石膏Ａ2は、石膏成分の大部分が細粒状（再生原料となる粒径）に圧砕されているが、一部の石膏成分は規格粒径（３mm）より大粒の状態（粗粒石膏）で通過することがある。又、この第１圧砕機３では、塊状石膏廃材Ａ1に貼着されていた紙は殆ど分断されないので、石膏成分が分離した紙片状態で混入している（図７の紙片混入細粒石膏Ａ2となる）。そして、第１圧砕機３を通過した第１次圧砕石膏Ａ2は、粒体通路３２を通って垂直コンベア４１の粒体溜まり部４２ａに貯留される。

粒体溜まり部４２ａに貯留された第１次圧砕石膏Ａ2は、垂直コンベア４１のバケット４４が最下部を通過する（図２の矢印Ｒ）際に、該バケット４４で掬い上げられて上方に搬送される（図７のＳ5）。そして、第１次圧砕石膏Ａ2入りのバケット４４が垂直コンベア４１の上端部を通過する際に、図３に示すようにバケット４４内の第１次圧砕石膏Ａ2が連通路４５に放出される。連通路４５に放出された第１次圧砕石膏Ａ2は、順次紙片分離機５（横長ケーシング５１）の始端部５１ａに投入される。

紙片分離機５の始端部５１ａに投入された第１次圧砕石膏（紙片混入細粒石膏）Ａ2は、図４に示すように移送棒５３により横長ケーシング５１内をその終端部５１ｂ側に移送されるが、そのとき石膏成分は細粒状（圧砕石膏Ａ3）となっているのでフイルター５２のメッシュ部分（１０mm）部分を通って落下する一方、紙片Ｐ1はフイルター５２のメッシュより大きいのでそのまま横長ケーシング５１の終端部５１ｂまで移送されて、紙片通路５５を通って紙片容器５６内に収容される（図７のＳ6、Ｓ7）。

紙片分離機５のフイルター５２を通って落下した圧砕石膏Ａ3は、収集コンベア５７で投入通路５８部分に集められて、該投入通路５８を通って粒径分別機６（上室６３内）に投入される（図５参照）。尚、粒径分別機６に投入される圧砕石膏Ａ3は、その殆どが先の第１圧砕機３で規格粒径（３mm）以下の細粒石膏に圧砕されているが、該圧砕石膏Ａ3中には少量ではあるが規格粒径より大粒（３mm〜１０mm）の粗粒石膏も混入していることがある。

粒径分別機６では、図５に示すように、上室６３内に投入された圧砕石膏Ａ3中の規格粒径（3mm)以下の細粒石膏Ａのみがふるい網６２を通って下室６４内に落下する一方、該ふるい網６２を通過できない粗粒石膏Ａ4は上室６３から粗粒通路６５側に排出される（図７のＳ8）。そして、下室６４内に落下した細粒石膏Ａは、該下室６４から細粒通路６６を通って再生原料容器６７に収容される（図７のＳ9）。この再生原料容器６７に収容される細粒石膏Ａは、規格粒径（３mm）以下の粒径のものだけであり、従って粗粒石膏（及び異物）が混じっていない高精度の再生原料となる。

他方、ふるい網６２を通過できない残りの粗粒石膏Ａ4は、上室６３から粗粒通路６５を通って第２圧砕機７に供給される（図５参照）。この第２圧砕機７側に供給される粗粒石膏Ａ4は、ふるい網６２のメッシュ（３mm）を通過できなかった少量である。尚、該粗粒石膏Ａ4中にはごく少量ではあるが屑紙や硬質異物が混入していることがある。

第２圧砕機７では、粗粒通路６５から供給された細粒石膏Ａ4を両圧砕ローラ７１，７１で再度圧砕する（図７のＳ10）。このとき、第２圧砕機７に供給される細粒石膏Ａ4は少量であるので、該細粒石膏Ａ4中の石膏成分は確実に規格粒径以下に圧砕される。尚、この第２圧砕機７で圧砕された第２次圧砕石膏Ａ5中には、ごく少量であるが屑紙が混入していることがある。

第２圧砕機７で再度圧砕された第２次圧砕石膏Ａ5は、振動ふるい機８（図６参照）に供給されて、そこで屑紙Ｐ2が分離される（図７のＳ11）。尚、この振動ふるい機８のふるい網８２のメッシュは５mmであり、該メッシュより大きい屑紙Ｐ2は上室８３の屑紙通路８５を通って屑紙容器８７に貯留される（図７のＳ12）。他方、第２次圧砕石膏Ａ5の石膏成分（圧砕石膏Ａ6）は、ふるい網８２のメッシュより小さいので該ふるい網８２を通って下室８４内に落下した後、粒体通路８６を通ってリターン通路９に供給され、該リターン通路９中を流下する（図７のＳ13）。

リターン通路９のダンパー９１は、通常はリターン通路開側に位置しており、該リターン通路９に供給された残留物（圧砕石膏Ａ6）は垂直コンベア４１の粒体溜まり部４２ａに戻される（図７のＳ14）。そして、粒体溜まり部４２ａに戻された残留物（圧砕石膏Ａ6）は、該粒体溜まり部４２ａにおいて第１圧砕機３から供給された第１次圧砕石膏Ａ2と合流し、再度原料として利用される（図７のＳ5以下の各工程に供給される）。

又、長期間運転していると、上記のように、外部に排出されない硬質異物の量が増えることがあるが、その場合はリターン通路９にあるダンパー９１をリターン通路閉側に切換えることで、該硬質異物を矢印Ａ6′で示すように外部に排出することができる。

従って、この実施例の石膏廃材再生原料化装置は、上記した本願請求項１〜５の各効果を達成できるものである。

１は破砕機、２は搬送コンベア、３は第１圧砕機、４は搬送装置、５は紙片分離機、６は粒径分別機、７は第２圧砕機、８は振動ふるい機、９はリターン通路、２１は磁選機、４１は垂直コンベア、４２ａは粒体溜まり部、６７は再生原料容器、９１はダンパー、Ａは細粒石膏（再生原料）、Ａ1は塊状石膏廃材、Ａ2は第１次圧砕石膏、Ａ3は圧砕石膏、Ａ4は粗粒石膏、Ａ5は第２次圧砕石膏、Ａ6は圧砕石膏、Ａ6′は硬質異物、Ｐ1は紙片、Ｐ2は屑紙、Ｆは鉄屑である。

Claims (5)

1. 紙が付着している大塊状の解体石膏廃材（Ａ0）を所定大きさの塊状に粗分割する破砕機（１）と、該破砕機（１）で粗分割された塊状石膏廃材（Ａ1）を再生原料となる規格粒径以下まで圧砕し得る第１圧砕機（３）と、該第１圧砕機（３）で圧砕した第１次圧砕石膏（Ａ2）を次工程側に搬送する搬送装置（４）と、該搬送装置（４）で搬送された第１次圧砕石膏（Ａ2）から紙片（Ｐ1）を分離させる紙片分離機（５）と、該紙片分離機（５）で紙片（Ｐ1）を分離させた残りの圧砕石膏（Ａ3）を再生原料となる規格粒径以下の細粒石膏（Ａ）とそれより大粒の粗粒石膏（Ａ4）とに分別する粒径分別機（６）と、該粒径分別機（６）で分別された粗粒石膏（Ａ4）を再度小さく圧砕する第２圧砕機（７）と、該第２圧砕機（７）で圧砕された第２次圧砕石膏（Ａ5）を前記搬送装置（４）に戻すリターン通路（９）とを備えているとともに、前記粒径分別機（６）において再生原料として分別された細粒石膏（Ａ）のみを順次再生原料容器（６７）に回収するようにしていることを特徴とする石膏廃材再生原料化装置。
2. 請求項１において、前記第２圧砕機（７）と前記リターン通路（９）との間に、該第２圧砕機（７）で圧砕した第２次圧砕石膏（Ａ5）中に残っている屑紙（Ｐ2）を分離させる振動ふるい機（８）を設けて、該振動ふるい機（８）で屑紙（Ｐ2）を除去した細粒石膏（Ａ6）のみをリターン通路（９）に戻すようにしていることを特徴とする石膏廃材再生原料化装置。
3. 請求項１又は２において、前記破砕機（１）と前記第１圧砕機（３）との間に塊状石膏廃材（Ａ1）を搬送する搬送コンベア（２）設けているとともに、該搬送コンベア（２）の適所に塊状石膏廃材（Ａ1）中の鉄屑（Ｆ）を除去する磁選機（２１）を設けていることを特徴とする石膏廃材再生原料化装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項において、前記リターン通路（９）に、該リターン通路（９）を通る通過物をリターン通路（９）外に導くダンパー（９１）を設けていることを特徴とする石膏廃材再生原料化装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項において、前記搬送装置（４）に垂直コンベア（４１）を使用する一方、該垂直コンベア（４１）のケーシング下端に粒体溜まり部（４２ａ）を設けて、該粒体溜まり部（４２ａ）の前後対向位置に前記第１細粒機（３）からの粒体通路（３２）と前記リターン通路（９）とを接続させていることを特徴とする石膏廃材再生原料化装置。

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