JP2016221478A

JP2016221478A - 廃石膏紙用再生装置

Info

Publication number: JP2016221478A
Application number: JP2015112144A
Authority: JP
Inventors: 細田　稔; Minoru Hosoda; 稔細田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-06-02
Filing date: 2015-06-02
Publication date: 2016-12-28
Anticipated expiration: 2035-06-02
Also published as: JP6496610B2

Abstract

【課題】廃紙の残存石膏分をできるだけ取り除くと同時に、廃紙を形成する紙繊維の破砕を最小限に留めることができる廃石膏紙用再生装置の提供。【解決手段】廃石膏中の紙をドラム投入口１４０のホッパー１４１に投入する。投入された紙は、回転破砕ドラム１００内に送り込まれ、打撃羽根１２１とドラム本体１１０の外輪内側の打撃邪魔板１１１の作用により、破断粉砕され、同時に紙に密着、付着した石膏粉も削ぎ落とされ、スパイラル状に配置された打撃羽根１２１に沿って、紙・石膏粉共にドラム排出口１３０に回転しながら向かい、排出口１３０からトロンメル２００に排出される。【選択図】図１

Description

本発明は、廃石膏紙用再生機に関し、特に、石膏ボードの廃材を荒破砕処理し、廃石膏粉と廃紙に分別後、廃紙の残存石膏分をできるだけ取り除くと同時に、廃紙を形成する紙繊維の破砕を最小限に留めることを図った廃石膏紙用再生装置に関する。

建築物の改装や解体などの工事では、石膏ボードの廃材が発生する。この廃石膏ボードは、硬化した板状の石膏を芯として裏表に紙を貼り合わせて出来ていることから、石膏と紙を高純度に分別できれば、資源の再利用の点からすれば好ましいこととなる。とともに、環境面からからすれば廃棄物が少なくなるという点でも好ましい。

そこで、従来より、廃石膏ボードの分別処理において、廃石膏ボードの破砕後に廃石膏と廃紙に分別し、廃石膏はより細粒にするために、ふるいをかけて異物等除き、その純度を上げて、リサイクル製品の材料としている。

特許文献１には、このような廃石膏ボードの分別処理技術が開示されている。
特許文献１に記載の分別処理技術では、ホッパーと底部ベルトコンベアと裁断機とを有する定量供給装置と、トロンメル式の１次ふるい装置と、２軸の圧縮解砕ロールおよび突起付き破砕ロールと２段のスクリューコンベアとその間のスクリーンとを有する破解砕分別装置と、振動式などの２次ふるい装置と、が各順に配される。

処理工程としては、まず、定量供給装置で裁断と定量供給を行い、次に、１次ふるい装置で石膏粉を先に分離し、そして、破解砕分別装置で破解砕を行うとともに紙片を分離し、最後に、２次ふるい装置で石膏粉と残渣を分離する、という過程により廃石膏ボードを石膏粉、紙片、残渣に分別回収するようにしている。

これにより、廃石膏ボード塊を大量かつ安定的に、しかも効率的に分別処理ができ、回収する紙に混入する石膏粉を抑制し、また回収する紙や石膏粉に混入する異物を効果的に抑制することができる。

特開２０１２−２４６９０号公報

このように、特許文献１によれば、廃石膏ボード塊を大量かつ安定的に、しかも効率的に分別処理ができ、回収する紙に混入する石膏粉を抑制し、また回収する紙や石膏粉に混入する異物を効果的に抑制することができるが、最近では、廃石膏だけでなく、廃紙についても、単に回収して破棄処分あるいは燃焼処理せずに、リサイクルしようという機運が高まってきている。

そのリサイクルの条件として、紙繊維が出来るだけ長く、石膏分の付着が出来るだけ少ないものが多く求められる傾向になっている。廃紙については、重量比で約１０％が含まれているため、可能な限り石膏分が取り除かれて回収されることが望ましい。

そのためには、紙を強引に暴力的に剥がせば粉の付着はより少なくなる。しかし、このような剥がし方であると、繊維も短く紙の大きさも細かくなり、ゴミ分としての紙粉が多量に増えるという問題がある。換言すれば、処理後の紙に多少の粉が付着していても紙が大きく、紙粉の少ないものを求める需要もある。

従って、本発明の目的は、廃紙の残存石膏分をできるだけ取り除くと同時に、廃紙を形成する紙繊維の破砕を最小限に留めることができる廃石膏紙用再生装置を提供することにある。

本発明は、上記の目的を達成するために、石膏ボードの廃材を荒破砕処理して廃石膏粉と廃紙に分別し、回転しながら廃紙を破砕する回転破砕ドラムによって該廃紙の残存石膏分を取り除いて、該廃紙を形成する紙繊維の破砕を最小限に留めるようにした廃石膏紙用再生装置であって、前記回転破砕ドラムは、ドラム内周に緩やかなスパイラル状に形成された複数の打撃邪魔板を有するドラム本体と、前記ドラム本体と同心に設けられ該ドラム本体の回転方向と反対方向に回転する回転軸に設けられた打撃羽根と、からなり、前記打撃邪魔板と前記打撃羽根によって、前記ドラム内に投入された廃紙を打撃し破断粉砕して所定大きさの紙片にし、該紙片に付着した石膏粉を削ぎ落して排出することを特徴とする廃石膏紙用再生装置を提供するものである。

以上の構成において、前記打撃羽根は、前記回転軸上にスパイラル状に設けられていることを特徴とする。

また、前記打撃羽根は、羽根支点を中心に先端部がスイングする構成であることを特徴とする。

前記回転破砕ドラムは、角度支点によりドラム投入口の傾斜角度を調整可能であることを特徴とする。

また、前記廃石膏紙用再生装置は、更に、前記回転破砕ドラムから排出された紙片等をふるいにかけ該紙片と石膏粉に分離排出するトロンメルを有することを特徴とする。

また、前記トロンメルは、該トロンメルと同心に配置した掻き揚げ羽根を有することを特徴とする。

本発明は、このように、石膏ボードの廃材を荒破砕処理して廃石膏粉と廃紙に分別し、回転しながら廃紙を破砕する回転破砕ドラムによって該廃紙の残存石膏分を取り除いて、該廃紙を形成する紙繊維の破砕を最小限に留めるようにした廃石膏紙用再生装置であって、前記回転破砕ドラムは、ドラム内周に緩やかなスパイラル状に形成された複数の打撃邪魔板を有するドラム本体と、前記ドラム本体と同心に設けられ該ドラム本体の回転方向と反対方向に回転する回転軸に設けられた打撃羽根と、からなり、前記打撃邪魔板と前記打撃羽根によって、前記ドラム内に投入された廃紙を打撃し破断粉砕して所定大きさの紙片にし、該紙片に付着した石膏粉を削ぎ落して排出するようにしたので、廃紙の残存石膏分をできるだけ取り除くと同時に、廃紙を形成する紙繊維の破砕を最小限に留めることができる。

本発明の実施の形態に係る廃石膏紙用再生装置の概略の構成を示す概略構成図である。ドラム本体の外径内側に設けられた複数個の打撃邪魔板を示す図である。角度支点を支点として回転破砕ドラムの傾斜角度を変更させた状態を示す図である。図１の廃石膏紙用再生装置を右側面側から見た概略構成図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係る廃石膏紙用再生装置を詳細に説明する。

＜本発明の概要＞
本発明の廃石膏紙用再生装置は、廃紙に付着している残存石膏分を回転破砕ドラムで削ぎ落とし取り除き、廃紙を形成する紙繊維の破砕を最小限に留めながら、これらを回転破砕ドラムの出側に回転排出させるものである。回転破砕ドラムで削ぎ落とされ排出された前記石膏粉は、穴開きトロンメルでふるいにかけて石膏粉と紙片とを分離して排出される。なお、その前段階処理として、石膏ボードの廃材が荒破砕処理され廃石膏粉と廃紙に分別されているものとする。

＜構成＞
図１は、本発明の実施の形態に係る廃石膏紙用再生装置の概略の構成を示す概略構成図である。

図１に示すように、この廃石膏紙用再生装置１は、概ね、以下のように構成される。即ち、この廃石膏紙用再生装置１は、投入された廃紙を打撃手段を用いて破断粉砕して所定大きさの紙片にし、紙片に付着した石膏粉を削ぎ落してドラム排出口１３０に排出する回転破砕ドラム１００と、回転破砕ドラム１００から排出された石膏粉をふるいにかけるとともに石膏粉を削ぎ落された紙片を排出するトロンメル２００と、から構成されている。

以上の構成において、回転破砕ドラム１００は、ドラム本体１１０と打撃部１２０とから構成されている。後述するように、このドラム本体１１０に設けられた打撃邪魔板１１１と打撃部１２０の回転軸に設けられた打撃羽根１２１によって打撃手段を構成し、この打撃手段によって、投入された廃紙を打撃し破断粉砕して所定大きさの紙片にし、該紙片に付着した石膏粉を削ぎ落して排出するする。

ドラム本体１１０は、図２に示すように、その外径内側に複数個の打撃邪魔板１１１が設けられている。

この打撃邪魔板１１１は、一定の間隔を保持しつつ、ドラム本体１１０の軸方向に向かって緩やかなスパイラル状に設けられている。後述する打撃羽根１２１と共働して廃紙を打撃し、回転破砕ドラム１００内での廃紙のスムーズな移動を邪魔し紙片と石膏粉との分離を促進させるためである。

打撃邪魔板１１１をスパイラル状に配置したのは、後述する打撃部１２０の打撃羽根１２１との破断粉砕の効率を良くするためであり、また、ドラム排出口１３０に粉砕物をより排出しやすくするためである。

ドラム本体１１０のドラム排出口１３０と反対側のドラム投入口１４０には、ホッパー１４１が設けられており、このホッパー１４１から、ドラム本体１１０内に廃紙を定量供給する。ドラム本体１１０は、図１及び図４に示す駆動モータ１５０の駆動によって回転する。

打撃部１２０は、ドラム１１０と同芯上に配置される。打撃部１２０は、打撃羽根１２１と、この打撃羽根１２１が設けられる回転軸１２２とから構成されている。

打撃羽根１２１は、図１及び図４に示すように、複数の羽根（図では６本の羽根）からなり、回転軸１２２の軸方向に対して段階的にスパイラル状に設けられている。軸方向の排出推進力を生まれさせるためである。

回転軸１２２は、図１および図４に示すように、ドラム排出口１３０側でプーリ１２５を介して駆動モータ１６０に接続されており、この駆動モータ１６０の駆動をプーリ１２５で回転軸１２２に伝達することによって回転する。

回転軸１２２が回転するとこの打撃羽根１２１が高速回転する。また、この打撃羽根１２１は、羽根支点１２３を中心に先端部がスイングする構成となっている。大きい物等で回転方向に負荷が加わると、羽根支点１２３を中心に先端部がスイングし、打撃力や撹拌効果が高まる。

なお、ドラム本体１１０と打撃部１２０は、それぞれ回転方向が異なる。即ち、ドラム本体１１０が時計方向に回転する場合に、打撃部１２０はこの回転方向とは逆方向の反時計方向に回転する。

このようなドラム本体１１０と打撃部１２０とから構成される回転破砕ドラム１００は、図３に示すように、角度支点１７０を支点として任意にその傾斜角度を変更できる。即ち、角度支点１７０を支点にドラム投入口１４０を上げることで、廃紙等の排出送り速度を早め、紙の排出時の大きさを保持したりダメージを軽減させて、その後のリサイクルニーズに合わせることができる。

一方、トロンメル２００は、前述したように、回転破砕ドラム１００で削ぎ落とされ排出された石膏粉をふるいにかけるとともに石膏粉が削ぎ落とされた紙片を排出するものであり、トロンメル本体２１０と羽根部２２０とから構成されている。

トロンメル本体２１０は、円柱ドラム状の穴開きトロンメルであり、それ自体がトロンメル排出口２３０に向かって下方に傾斜して設けられている。

羽根部２２０は、掻き揚げ羽根２２１と、この掻き揚げ羽根２２１が設けられる回転軸２２２とから構成されている。

掻き揚げ羽根２２１は、図１及び図４に示すように、複数の羽根（図では４本の羽根）からなり、回転軸１２２の軸方向に対して間隔をおいて複数（図では４か所）設けられている。

トロンメル本体２１０と羽根部２２０は、図４に示す駆動モータ２４０の駆動によって同じ方向に回転する。トロンメル本体２１０と羽根部２２０を回転させることにより、トロンメル２００内で塊状になった廃紙をほぐす効果をあげる。

なお、トロンメル２００の下方には、トロンメルからふるい落とされる残存石膏分及び紙粉埃を受ける排出スクリュー３００が配置されている。排出スクリュー３００のスクリュー排出口３１０には集塵機（図示せず）が設けられており、トロンメル２００から排出スクリュー３００にふるい落され浮遊している残存石膏分及び紙粉埃をこの集塵機で吸い取り、外部に排出する。

一方で、残存石膏分及び紙粉埃が取り払われた紙片は、トロンメル本体２１０のトロンメル排出口２３０から排出される。

＜動作＞
以下、本発明の実施の形態に係る廃石膏紙用再生装置の動作を説明する。

まず、廃石膏中の紙をドラム投入口１４０のホッパー１４１に投入する。投入された紙は、およそ水平方向に回転する回転破砕ドラム１００内に送り込まれ、高速回転する打撃羽根１２１とドラム本体１１０の外輪内側の打撃邪魔板１１１の作用により、破断粉砕され、同時に紙に密着、付着した石膏粉も削ぎ落とされる。

この作用により、廃紙の残存石膏分をできるだけ取り除くと同時に廃紙を形成する紙繊維の破砕を最小限に留めることができる

この時、ドラム本体１１０は低速回転しており、投入された紙は、ドラム本体１１０内の打撃邪魔板１１１をガイドにして粉砕される。

ドラム本体１１０内の打撃羽根１２１は、排出し易くするためスパイラル状に配置されているので、投入された紙は、打撃邪魔板１１１をガイドにして粉砕されつつ、螺旋状に配置された打撃羽根１２１に沿って、紙・石膏粉共にドラム排出口１３０に回転しながら向かい、最終的にドラム排出口１３０からトロンメル２００に排出される。

回転破砕ドラム１００で削ぎ落とされ排出された石膏粉及び紙粉埃は、トロンメル２００でふるいにかけられて排出スクリュー３００に落とされ、排出スクリュー３００のスクリュー排出口３１０に設けられた集塵機が、ふるい落され浮遊している残存石膏分及び紙粉埃を吸い取り、外部に排出する。

一方、羽根部２２０がトロンメル本体２１０と共に回転するので、残存石膏分及び紙粉埃が取り払われた紙片は、トロンメル２００内で塊状になったとしてもほぐされる。そして、トロンメル本体２１０がトロンメル排出口２３０に向かって下方に傾斜しているので、紙粉埃が取り払われた紙片は順次トロンメル排出口２３０に向かって移動し、最終的にトロンメル排出口２３０から排出される。

このように、打撃手段によって投入された廃紙を破断粉砕して所定大きさの紙片にし、紙片に付着した石膏粉を削ぎ落して排出する回転破砕ドラムを有するようにしたので、廃紙の残存石膏分をできるだけ取り除くと同時に、廃紙を形成する紙繊維の破砕を最小限に留めることができる。

１廃石膏紙用再生装置
１００回転破砕ドラム
１１０ドラム本体
１１１打撃邪魔板
１２０打撃部
１２１打撃羽根
１２２回転軸
１２３羽根支点
１２５プーリ
１３０ドラム排出口
１４０ドラム投入口
１４１ホッパー
１５０駆動モータ（ドラム本体用）
１６０駆動モータ（回転軸用）
１７０角度支点
２００トロンメル
２１０トロンメル本体
２２０羽根部
２２１掻き揚げ羽根
２２２回転軸
２３０トロンメル排出口
２４０駆動モータ
３００排出スクリュー
３１０スクリュー排出口

Claims

石膏ボードの廃材を荒破砕処理して廃石膏粉と廃紙に分別し、回転しながら廃紙を破砕する回転破砕ドラムによって該廃紙の残存石膏分を取り除いて、該廃紙を形成する紙繊維の破砕を最小限に留めるようにした廃石膏紙用再生装置であって、
前記回転破砕ドラムは、
ドラム内周に緩やかなスパイラル状に形成された複数の打撃邪魔板を有するドラム本体と、
前記ドラム本体と同心に設けられ該ドラム本体の回転方向と反対方向に回転する回転軸に設けられた打撃羽根と、からなり、
前記打撃邪魔板と前記打撃羽根によって、前記ドラム内に投入された廃紙を打撃し破断粉砕して所定大きさの紙片にし、該紙片に付着した石膏粉を削ぎ落して排出することを特徴とする廃石膏紙用再生装置。
前記打撃羽根は、前記回転軸上にスパイラル状に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の廃石膏紙用再生装置。
前記打撃羽根は、羽根支点を中心に先端部がスイングする構成であることを特徴とする請求項１又は２に記載の廃石膏紙用再生装置。
前記回転破砕ドラムは、角度支点によりドラム投入口の傾斜角度を調整可能であることを特徴とする請求項１に記載の廃石膏紙用再生装置。
前記廃石膏紙用再生装置は、更に、前記回転破砕ドラムから排出された紙片等をふるいにかけ該紙片と石膏粉に分離排出するトロンメルを有することを特徴とする請求項１〜４に記載の廃石膏紙用再生装置。
前記トロンメルは、該トロンメルと同心に配置した掻き揚げ羽根を有することを特徴とする請求項５に記載の廃石膏紙用再生装置。