JP5979532B2

JP5979532B2 - アスファルト含有廃棄物の処理方法およびアスファルト含有廃棄物処理装置

Info

Publication number: JP5979532B2
Application number: JP2012027593A
Authority: JP
Inventors: 陽輔加納; 正一秋葉
Original assignee: Nihon University
Current assignee: Nihon University
Priority date: 2012-02-10
Filing date: 2012-02-10
Publication date: 2016-08-24
Anticipated expiration: 2032-02-10
Also published as: JP2013163921A

Description

本発明は、アスファルト舗装路の道路工事などで発生するアスファルト含有廃棄物の処理方法と処理装置に関し、特に、アスファルト含有廃棄物から再利用可能な骨材を回収する技術に関する。

一般に、アスファルト舗装路の道路工事などで発生するアスファルト含有廃棄物はアスファルトの他に砂利などの骨材を含んでいることから、近年では、アスファルト含有廃棄物から骨材を回収し、回収された骨材を再利用する研究・開発が進められている。
アスファルト含有廃棄物から骨材を回収する方法としては、アスファルト含有廃棄物を機械的に破砕した後、振動ふるい機にかけて骨材を回収する方法（以下、機械破砕方式という）や、アスファルト含有廃棄物をスチーム、温水、熱風等により加熱した後、振動ふるい機にかけて骨材を回収する方法（以下、熱破砕方式という）が特許文献１に記載されている。

しかし、機械破砕方式はアスファルト含有廃棄物に加わる機械的な破砕力により骨材に割れ等が生じたりすることによって骨材が細粒化し、細かな骨材が団粒化したままの場合もあり、さらに骨材にアスファルトが付着したままの状態であるため再利用時の厳密な品質管理は難しい。
熱破砕方式はアスファルト含有廃棄物の破砕時に骨材が細粒化することはほとんどないが、機械破砕方式と同様に骨材の表面からアスファルトを完全に除去することができないため、品質管理が難しく、再生した骨材の品質はアスファルトの性状や残留の度合いによって大きく左右される。

このような問題を解消するため、特許文献２には、アスファルト含有廃棄物を加熱する媒体として温度が１００℃〜３００℃の加圧熱水を用い、この加圧熱水によりアスファルト含有廃棄物を１００℃以上に加熱しながら攪拌することによって骨材の表面からアスファルトを分離させて骨材を回収する技術が記載されている。

特開２００３−２４７２０８号公報特開２００９−２７５４６６号公報

しかしながら、アスファルト含有廃棄物を加熱する媒体として加圧熱水を用いると、骨材とアスファルトとを一度の処理でまとめて分離できるという利点はあるものの、骨材の表面からアスファルトを分離処理する攪拌槽として密閉構造のものを使用する必要があり、攪拌槽の大形化が難しくなる。このため、特許文献２に記載された技術では、攪拌槽に大量のアスファルト含有廃棄物を投入して骨材を効率的に回収することが技術的に難しいという問題がある。

また、アスファルト含有廃棄物を加圧熱水により１００℃以上に加熱しながら攪拌すると多くのエネルギーを消費することになり、その結果、回収コストの上昇につながるという問題もある。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、アスファルト含有廃棄物から再利用可能な骨材を回収コストの上昇などを招くことなく効率的に回収することのできるアスファルト含有廃棄物の処理方法とアスファルト含有廃棄物処理装置を提供することである。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、アスファルト含有廃棄物を処理して再利用可能な骨材を回収するアスファルト含有廃棄物の処理方法であって、前記アスファルト含有廃棄物を温度が１００℃未満の熱水中で攪拌することで、前記アスファルト含有廃棄物に含まれる骨材のうち粗粒骨材の表面からアスファルトを分離すると共に、前記アスファルト含有廃棄物に含まれる骨材を前記粗粒骨材と該粗粒骨材よりも粒径の小さい細粒骨材とに選別する一次処理工程と、前記一次処理工程で前記粗粒骨材と選別された前記細粒骨材および前記粗粒骨材の表面から分離したアスファルトを前記熱水中で攪拌することで、前記細粒骨材の表面からアスファルトを分離すると共に、前記細粒骨材と細粒骨材よりも粒径の小さい微粒骨材とを選別する二次処理工程と、を有することを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載のアスファルト含有廃棄物の処理方法において、前記一次処理工程で前記アスファルト含有廃棄物を温度が６０℃以上の熱水中で攪拌することを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１または２に記載のアスファルト含有廃棄物の処理方法において、前記一次処理工程で前記粗粒骨材と選別された前記細粒骨材および前記粗粒骨材の表面から分離したアスファルトを前記二次処理工程で温度が６０℃以上の熱水中で攪拌することを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のアスファルト含有廃棄物の処理方法において、前記二次処理工程で前記細粒骨材と選別された前記微粒骨材を温度が１００℃以上の加圧熱水中で攪拌することで、前記微粒骨材の表面からアスファルトを分離すると共に、前記微粒骨材の表面から分離したアスファルトと前記微粒骨材とを比重差により選別する三次処理工程を有することを特徴とする。

請求項５の発明は、アスファルト含有廃棄物を処理して再利用可能な骨材を回収する装置であって、前記アスファルト含有廃棄物を温度が１００℃未満の熱水中で攪拌することで、前記アスファルト含有廃棄物に含まれる骨材のうち粗粒骨材の表面からアスファルトを分離すると共に、前記アスファルト含有廃棄物に含まれる骨材を前記粗粒骨材と該粗粒骨材よりも粒径の小さい細粒骨材とに選別する一次処理装置と、前記一次処理装置で前記粗粒骨材と選別された前記細粒骨材および前記粗粒骨材の表面から分離したアスファルトを前記熱水中で攪拌することで、前記細粒骨材の表面からアスファルトを分離すると共に、前記細粒骨材と細粒骨材よりも粒径の小さい微粒骨材とを選別する二次処理装置と、を備えたことを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項５に記載のアスファルト含有廃棄物処理装置において、前記二次処理装置で前記細粒骨材と選別された前記微粒骨材を温度が１００℃以上の加圧熱水中で攪拌することで、前記微粒骨材の表面からアスファルトを分離すると共に、前記微粒骨材の表面から分離したアスファルトと前記微粒骨材とを比重差により選別する三次処理装置を備えたことを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項５または６に記載のアスファルト含有廃棄物処理装置において、前記粗粒骨材の表面からアスファルトを分離するための攪拌槽を前記一次処理装置が有し、前記攪拌槽が保温性を有していることを特徴とする。
請求項８の発明は、請求項５〜７のいずれか一項に記載のアスファルト含有廃棄物処理装置において、前記粗粒骨材を回収するメッシュ状の回収バスケットを、前記一次処理装置が有することを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項５〜８のいずれか一項に記載のアスファルト含有廃棄物処理装置において、前記細粒骨材の表面からアスファルトを分離するための攪拌槽を前記二次処理装置が有し、前記攪拌槽が保温性を有していることを特徴とする。
請求項１０の発明は、請求項５〜９のいずれか一項に記載のアスファルト含有廃棄物処理装置において、前記細粒骨材を回収する回収ネットを、前記二次処理装置が有することを特徴とする。

本発明によれば、アスファルト含有廃棄物に含まれる粗粒骨材や細粒骨材の表面からアスファルトが分離しやすくなり、一次処理装置や二次処理装置の攪拌槽として密閉構造のものを使用したりする必要がないので、アスファルト含有廃棄物から再利用可能な骨材を回収コストの上昇などを招くことなく効率的に回収することができる。

本発明の一実施形態に係るアスファルト含有廃棄物処理装置の概略構成を示す図である。従来技術によりアスファルト含有廃棄物から回収した粗粒骨材をふるい分け試験機により５ｍｍ未満と５ｍｍ以上にふるい分けした場合の試験結果を示す図である。本発明によりアスファルト含有廃棄物から回収した粗粒骨材をふるい分け試験機により５ｍｍ未満と５ｍｍ以上にふるい分けした場合の試験結果を示す図である。アスファルト含有廃棄物から回収した粗粒骨材の密度を調査した結果を示す図である。アスファルト含有廃棄物から回収した粗粒骨材の吸水率を調査した結果を示す図である。従来技術によりアスファルト含有廃棄物から回収した細粒骨材をふるい分け試験機により１ｍｍ未満と１ｍｍ以上にふるい分けした場合の試験結果を示す図である。本発明によりアスファルト含有廃棄物から回収した細粒骨材をふるい分け試験機により１ｍｍ未満と１ｍｍ以上にふるい分けした場合の試験結果を示す図である。アスファルト含有廃棄物から回収した細粒骨材の密度を調査した結果を示す図である。アスファルト含有廃棄物から回収した細粒骨材の吸水率を調査した結果を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るアスファルト含有廃棄物処理装置の概略構成を示す図である。図１に示されるアスファルト含有廃棄物処理装置１０はアスファルト含有廃棄物を処理して砂利等の骨材を回収するものであって、アスファルト含有廃棄物を加熱しながら適当な大きさに解砕する加熱・解砕装置１１と、この加熱・解砕装置１１で適当な大きさに解砕されたアスファルト含有廃棄物を処理して例えば粒径が５ｍｍ以上の粗粒骨材をアスファルト含有廃棄物から回収するための一次処理装置１２と、この一次処理装置１２で一次処理されたアスファルト含有廃棄物を処理して例えば粒径が１．２ｍｍ以上５ｍｍ未満の細粒骨材をアスファルト含有廃棄物から回収するための二次処理装置１３と、この二次処理装置１３で二次処理されたアスファルト含有廃棄物を処理して例えば粒径が１．２ｍｍ未満の微粒骨材をアスファルト含有廃棄物から回収するための三次処理装置１４と備えている。

加熱・解砕装置１１は、アスファルト含有廃棄物を水中で加熱するための貯水槽１１ａと、この貯水槽１１ａに貯留された水を１００℃程度まで加熱して熱水を得るためのヒータ１１ｂとを有している。また、加熱・解砕装置１１は、アスファルト含有廃棄物を適当な大きさに解体するための２つの回転式攪拌機１１ｃをさらに有し、これらの回転式攪拌機１１ｃは貯水槽１１ａの内側に配置されている。

また、加熱・解砕装置１１は、貯水槽１１ａからアスファルト含有廃棄物を熱水と共に排出する排出弁１１ｄを有し、この排出弁１１ｄから排出されたアスファルト含有廃棄物と熱水は配管１５を流通して一次処理装置１２へ送られるようになっている。
一次処理装置１２は、攪拌槽１２ａと、この攪拌槽１２ａに供給されたアスファルト含有廃棄物を攪拌する回転式攪拌機１２ｂとを有している。

さらに、一次処理装置１２は、アスファルト含有廃棄物に含まれる骨材を粒径が５ｍｍ以上の粗粒骨材と粗粒骨材より粒径の小さい骨材とに選別して粗粒骨材を回収するための回収バスケット１２ｃを有し、この回収バスケット１２ｃは例えば目開きが５ｍｍ程度の金網により有底円筒状に形成されているとともに、攪拌槽１２ａの内側に配置されている。

また、一次処理装置１２は、回収バスケット１２ｃにより粗粒骨材と選別された骨材（細粒骨材や微粒骨材）及び粗粒骨材の表面から分離したアスファルトを含むアスファルト含有廃棄物を、熱水と共に攪拌槽１２ａの下部から排出する排出弁１２ｄを有し、この排出弁１２ｄから排出されたアスファルト含有廃棄物と熱水は配管１６を流通して二次処理装置１３へ送られるようになっている。なお、攪拌槽１２ａとしては、アスファルト含有廃棄物の温度を６０℃以上、好ましくは７０℃以上、より好ましくは８０℃以上に保つために保温性を有するものを用いることが好ましい。

二次処理装置１３は、攪拌槽１３ａと、この攪拌槽１３ａに供給されたアスファルト含有廃棄物を攪拌する回転式攪拌機１３ｂとを有し、攪拌槽１３ａはアスファルト含有廃棄物の温度を６０℃以上、好ましくは７０℃以上、より好ましくは８０℃以上に保温可能な保温性を有した構造となっている。さらに、二次処理装置１３は、アスファルト含有廃棄物に含まれる骨材を細粒骨材と微粒骨材とに選別して細粒骨材を回収するための回収ネット１３ｃを有し、この回収ネット１３ｃは例えば目開きが１．２ｍｍ程度の金網から形成されているとともに、攪拌槽１３ａの内部に配置されている。

また、二次処理装置１３は、回収ネット１３ｃにより細粒骨材と選別された微粒骨材及び粗粒骨材、細粒骨材の表面から分離したアスファルトを含むアスファルト含有廃棄物を熱水と共に攪拌槽１３ａの下部から排出する排出弁１３ｄを有し、この排出弁１３ｄから排出されたアスファルト含有廃棄物と熱水は配管１７を流通して三次処理装置１４へ送られるようになっている。

三次処理装置１４は、密封構造で耐高温性及び耐高圧性の攪拌槽１４ａと、この攪拌槽１４ａに供給されたアスファルト含有廃棄物を攪拌する回転式攪拌機１４ｂと、この回転式攪拌機１４ｂによりアスファルト含有廃棄物と共に攪拌される水を１００℃〜３００℃に加熱して加圧熱水を得るためのヒータ１４ｃとを有している。
また、三次処理装置１４は、攪拌槽１４ａから水を排出する排出弁１４ｄを有し、この排出弁１４ｄから排出された水は配管１８を流通してアスファルト回収装置１９に供給されるようになっている。

アスファルト回収装置１９は骨材の表面から分離したアスファルトを回収するものであって、このアスファルト回収装置１９でアスファルトが除去された水は配管２０を流通して加熱・解砕装置１１の貯水槽１１ａに戻されるようになっている。
このようなアスファルト含有廃棄物処理装置１０を用いてアスファルト含有廃棄物から砂利等の骨材を回収する場合は、まず、道路工事などで発生したアスファルト含有廃棄物を加熱・解砕装置１１の貯水槽１１ａに投入すると共に、貯水槽１１ａに貯留された水をヒータ１１ｂにより加熱して熱水とする。そして、貯水槽１１ａに投入されたアスファルト含有廃棄物を熱水により６０℃以上、好ましくは７０℃以上、より好ましくは８０℃以上に加熱する。また、これと同時に回転式攪拌機１１ｃを作動させ、貯水槽１１ａに投入されたアスファルト含有廃棄物が適当な大きさになるまでアスファルト含有廃棄物を攪拌する。

貯水槽１１ａに投入されたアスファルト含有廃棄物が熱水により６０℃以上に熱せられた後、加熱・解砕装置１１の排出弁１１ｄを開くと、貯水槽１１ａに投入されたアスファルト含有廃棄物が熱水と共に貯水槽１１ａから排出され、配管１５を経て一次処理装置１２の回収バスケット１２ｃに供給される。なお、回収バスケット１２ｃ内はアスファルト含有物でほぼ満杯となり、かつアスファルト含有物全体が熱水に浸漬する状態となる。

このとき、一次処理装置１２の回転式攪拌機１２ｂを作動させ、回収バスケット１２ｃに供給されたアスファルト含有廃棄物と熱水を回転式攪拌機１２ｂにより攪拌し続けると、アスファルト含有廃棄物に含まれる骨材同士が揉み合うことによって粗粒骨材の表面に付着していたアスファルトが粗粒骨材から分離する。粗粒骨材の表面から分離したアスファルトは、熱水中を浮遊する浮遊物となる。

また、回転式攪拌機１２ｂによりアスファルト含有廃棄物を熱水と共に攪拌すると、アスファルト含有廃棄物に含まれる骨材のうち細粒骨材と微粒骨材が回収バスケット１２ｃを通過し、攪拌槽１２ａの底部に堆積する。これにより、アスファルト含有廃棄物に含まれる骨材のうち粗粒骨材のみが回収バスケット１２ｃに残留し、表面にアスファルトがほとんど残留しない粗粒骨材として回収することが可能となる。

アスファルト含有廃棄物を熱水により加熱しながら回転式攪拌機１２ｂにより攪拌した後、一次処理装置１２の排出弁１２ｄを開くと、回収バスケット１２ｃを通過した細粒骨材や微粒骨材が熱水と共に攪拌槽１２ａから排出され、配管１６を経て二次処理装置１３の攪拌槽１３ａに供給される。このとき、粗粒骨材の表面から分離して熱水中を浮遊する浮遊物となっているアスファルトは熱水と共に攪拌槽１２ａから排出される。

攪拌槽１２ａから熱水が排出されると、回収バスケット１２ｃ内に残っている粗粒骨材は、攪拌槽１２ａから排出された熱水の残留熱により乾燥処理され、乾燥処理の途中または乾燥処理後に回収される。
アスファルト含有廃棄物の細粒骨材や微粒骨材が、６０℃以上（好ましくは７０℃以上、より好ましくは８０℃以上）の熱水および粗粒骨材の表面から分離したアスファルトと共に、一次処理装置１２の攪拌槽１２ａから二次処理装置１３の攪拌槽１３ａに供給される。このとき、攪拌槽１３ａ内には、回転式攪拌機１３ｂの全体が隠れる程度にアスファルト含有廃棄物の細粒骨材や微粒骨材が供給される。そして、二次処理装置１３の回転式攪拌機１３ｂを作動させ、攪拌槽１３ａに供給された骨材を回転式攪拌機１３ｂにより攪拌し続けると、骨材同士が揉み合うことによって細粒骨材の表面に付着していたアスファルトが細粒骨材から分離する。このとき、攪拌槽１３ａに供給された微粒骨材は回収ネット１３ｃを通過し、攪拌槽１３ａの底部に堆積する。これにより、アスファルト含有廃棄物に含まれる骨材のうち細粒骨材のみが回収ネット１３ｃに残留し、表面にアスファルトがほとんど残留しない細粒骨材として回収することが可能となる。

攪拌槽１３ａに供給された骨材を回転式攪拌機１３ｂにより攪拌した後、二次処理装置１３の排出弁１３ｄを開くと、回収ネット１３ｃを通過した微粒骨材が熱水および粗粒骨材や細粒骨材の表面から分離したアスファルトと共に攪拌槽１３ａから排出され、配管１７を経て三次処理装置１４の攪拌槽１４ａに供給される。このとき、細粒骨材の表面から分離して熱水中を浮遊する浮遊物となっているアスファルトは熱水と共に攪拌槽１３ａから排出される。

攪拌槽１３ａから熱水が排出されると、回収ネット１３ｃ上に残っている細粒骨材は、攪拌槽１３ａから排出された熱水の残留熱により乾燥処理され、乾燥処理の途中または乾燥処理後に回収される。そして、配管１７から攪拌槽１４ａに供給された水を三次処理装置１４のヒータ１４ｃにより加熱して加圧熱水とし、攪拌槽１４ａに供給された微粒骨材を加圧熱水により１００℃以上に加熱しながら回転式攪拌機１４ｃにより攪拌し続けると、骨材同士が揉み合うことによって微粒骨材の表面に付着していたアスファルトが微粒骨材から分離する。

回転式攪拌機１４ｃの作動を停止すると、微粒骨材は自重によって攪拌槽１４ａの下部に堆積する。これにより、表面にアスファルトがほとんど残留しない微粒骨材として回収することが可能となる。
また、微粒骨材の表面からアスファルトを分離させた後、三次処理装置１４の排出弁１４ｄを開くと、攪拌槽１４ａに供給された水が配管１８を流通して加熱・解砕装置１１の貯水槽１１ａに戻される。

このように、アスファルト含有廃棄物に含まれる粗粒骨材や細粒骨材を再生骨材として回収する際に、アスファルト含有廃棄物を加熱する媒体として温度が１００℃未満の熱水を用い、この熱水によりアスファルト含有廃棄物を７０℃以上に加熱しながら攪拌することで、アスファルト含有廃棄物に含まれる粗粒骨材や細粒骨材の表面からアスファルトを分離することができる。これにより、アスファルト含有廃棄物を加熱する媒体として加圧熱水を用いたり、一次処理装置や二次処理装置の攪拌槽を密閉構造としたりすることなく骨材を回収することが可能となるので、アスファルト含有廃棄物から再利用可能な骨材を回収コストの上昇などを招くことなく効率的に回収することができる。

また、上述した本発明の一実施形態では、一次処理装置１２の攪拌槽１２ａや二次処理装置１３の攪拌槽１３ａとして保温性を有するものを使用したことで、攪拌槽１２ａ，１３ａから排出された熱水の残留熱によって回収骨材を乾燥させることでき、これにより、回収骨材の乾燥処理に要するコストを低減することができる。
なお、上述した本発明の一実施形態では、一次処理装置と二次処理装置が配管で接続されたものを例示したが、これに限られるものではない。たとえば、一次処理装置の攪拌槽の外周に二次処理装置の攪拌槽を配置し、攪拌槽を二重構造としたものを使用しても良い。

また、三次処理装置１４を省略し、アスファルト含有廃棄物から粗粒骨材と細粒骨材のみを回収するようにしても良い。さらに、加熱・解砕装置１１を省略し、適当な大きさに砕かれたアスファルト含有廃棄物を一次処理装置１２の攪拌槽１２ａに直接投入するようにしても良い。この場合、二次処理装置１３の攪拌槽１３ａまたは三次処理装置１４の攪拌槽１４ａから排出された水を、アスファルトを除去した後に一次処理装置１２の攪拌槽１２ａへ戻すようにしてもよい。

また、回収バスケット１２ｃや回収ネット１３ｃの目開きの大きさは任意に設定しても良い。
また、熱水の温度が低いほど加熱コストの低減に寄与するが、その分、攪拌によるアスファルトの分離に時間を要することになり、逆に、熱水の温度が高いほど加熱コストは嵩むものの、処理時間を短くすることが可能となるので、熱水の温度は６０℃以上、好ましくは７０℃以上、より好ましくは８０℃以上とすることが望ましい。

表１に、従来から用いられている方法としての機械解砕方式で粒径が５ｍｍ〜１３ｍｍの粗粒骨材をアスファルト含有廃棄物から回収した場合と、粒径が５ｍｍ〜１３ｍｍの粗粒骨材を本発明によりアスファルト含有廃棄物から回収した場合のアスファルト含有量をソックスレー抽出試験にて調査した結果を示す。なお、表１の再生骨材Ａ１は従来から用いられている方法で粗粒骨材を回収した場合を示し、表１の回収骨材Ａ２は本発明により粗粒骨材を回収した場合を示している。また、本発明により粗粒骨材を回収したときの熱水は温度が８０℃の熱水を使用した。

表１の再生骨材Ａ１と回収骨材Ａ２とを比較すると、再生骨材Ａ１の場合はアスファルト含有量が４．０質量％であった。これに対し、回収骨材Ａ２の場合はアスファルト含有量が１．１質量％となり、その結果、再生骨材Ａ１よりもアスファルト含有量が低い粗粒骨材を回収することができるという知見が得られた。

図２及び図３に、ソックスレー抽出試験前と試験後の再生骨材Ａ１と回収骨材Ａ２の粒度について、ふるい分け試験機を用いて調査した結果を示す。なお、ふるい分け試験機としては、骨材を５．０ｍｍ以上と５．０ｍｍ未満とに分離できるものを使用した。
図２の▲はソックスレー抽出試験前の再生骨材Ａ１（アスファルト含有量：４．０質量％）の粒度を示し、図２の●はソックスレー抽出試験後の再生骨材Ａ１（アスファルト含有量：０．０質量％）の粒度を示している。また、図３の▲はソックスレー抽出試験前の回収骨材Ａ２（アスファルト含有量：１．１質量％）の粒度を示し、図３の●はソックスレー抽出試験後の回収骨材Ａ２（アスファルト含有量：０．０質量％）の粒度を示している。

再生骨材Ａ１では、ソックスレー抽出試験前と試験後の粒度が大きく変化することが図２からわかる。これは、見かけ上の粒径は５ｍｍ以上となっているものの、５ｍｍ未満の骨材同士がアスファルトをバインダーとして結合したものも粗粒骨材として含まれているためである。これに対し、回収骨材Ａ２では、ソックスレー抽出試験前と試験後の粒度がほとんど変化しないことが図３からわかる。

回収骨材Ａ２の密度について調査したところ、図４に示されるように、ソックスレー抽出試験前は約２．６ｇ／ｃｍ^３、ソックスレー抽出試験後は約２．７ｇ／ｃｍ^３となり、ソックスレー抽出試験前と試験後で密度が大きく変化しないという知見が得られた。因みに、ソックスレー抽出試験後の再生骨材Ａ１の密度についても調査したところ、約２．７ｇ／ｃｍ^３であった。再生骨材Ａ１の密度が高めになる理由は、細粒骨材や微粒骨材がアスファルトをバインダーとして結合したものも粗粒骨材として含まれ、再生骨材Ａ１の中に細粒骨材や微粒骨材が混じっているからであると思われる。

また、回収骨材Ａ２の吸水率について調査したところ、図５に示されるように、ソックスレー抽出試験前は約０．６％、ソックスレー抽出試験後は約０．８％となり、ソックスレー抽出試験前と試験後で吸水率が大きく変化しないという知見が得られた。因みに、ソックスレー抽出試験後の再生骨材Ａ１の吸水率についても調査したところ、約１％であった。再生骨材Ａ１の吸水率が高めになる理由は、細粒骨材や微粒骨材がアスファルトをバインダーとして結合したものも粗粒骨材として含まれ、これにより、再生骨材全体の表面面積が大きくなるためと思われる。

表２に、従来から用いられている方法で粒径が１．２ｍｍ〜５ｍｍの細粒骨材をアスファルト含有廃棄物から回収した場合と粒径が１．２ｍｍ〜５ｍｍの細粒骨材を本発明によりアスファルト含有廃棄物から回収した場合のアスファルト含有量をソックスレー抽出試験にて調査した結果を示す。なお、表２の再生骨材Ｂ１は従来から用いられている方法で細粒骨材を回収した場合を示し、表２の回収骨材Ｂ２は本発明により細粒粒骨材を回収した場合を示している。また、本発明により細粒骨材を回収したときの熱水は温度が８０℃の熱水を使用した。

表２の再生骨材Ｂ１と回収骨材Ｂ２とを比較すると、再生骨材Ｂ１の場合はアスファルト含有量が４．８質量％であった。これに対し、回収骨材Ｂ２の場合はアスファルト含有量が０．７質量％となり、その結果、再生骨材Ｂ１よりもアスファルト含有量が低い細粒骨材を回収することができるという知見が得られた。

図６及び図７に、ソックスレー抽出試験前と試験後の再生骨材Ｂ１と回収骨材Ｂ２の粒度について、ふるい分け試験機を用いて調査した結果を示す。なお、ふるい分け試験機としては、骨材を１．０ｍｍ以上と１．０ｍｍ未満とに分離できるものを使用した。
図６の▲はソックスレー抽出試験前の再生骨材Ｂ１（アスファルト含有量：４．８質量％）の粒度を示し、図６の●はソックスレー抽出試験後の再生骨材Ｂ１（アスファルト含有量：０．０質量％）の粒度を示している。また、図７の▲はソックスレー抽出試験前の回収骨材Ｂ２（アスファルト含有量：０．７質量％）の粒度を示し、図７の●はソックスレー抽出試験後の回収骨材Ｂ２（アスファルト含有量：０．０質量％）の粒度を示している。

再生骨材Ｂ１では、ソックスレー抽出試験前と試験後の粒度が大きく変化することが図６からわかる。これは、見かけ上の粒径は１．２ｍｍ以上となっているものの、１．２ｍｍ未満の骨材がアスファルトをバインダーとして結合したものも粗粒骨材として含まれているためである。これに対し、回収骨材Ｂ２では、ソックスレー抽出試験前と試験後の粒度がほとんど変化しないことが図７からわかる。

回収骨材Ｂ２の密度について調査したところ、図８に示されるように、ソックスレー抽出試験前は約２．５ｇ／ｃｍ^３、ソックスレー抽出試験後は約２．６ｇ／ｃｍ^３となり、ソックスレー抽出試験前と試験後で密度が大きく変化しないという知見が得られた。因みに、ソックスレー抽出試験後の再生骨材Ｂ１の密度についても調査したところ、約２．６ｇ／ｃｍ^３であった。再生骨材Ｂ１の密度が高めになる理由は、細粒骨材や微粒骨材がアスファルトをバインダーとして結合したものも粗粒骨材として含まれ、再生骨材Ｂ１の中に細粒骨材や微粒骨材が混じっているからであると思われる。

また、回収骨材Ｂ２の吸水率について調査したところ、図９に示されるように、ソックスレー抽出試験前は約０．８％、ソックスレー抽出試験後は約０．９％となり、ソックスレー抽出試験前と試験後で吸水率が大きく変化しないという知見が得られた。因みに、ソックスレー抽出試験後の再生骨材Ｂ１の吸水率についても調査したところ、約１％であった。再生骨材Ｂ１の吸水率が高めになる理由は、微粒骨材がアスファルトをバインダーとして結合したものも細粒骨材として含まれ、これにより、再生骨材全体の表面面積が大きくなるためと思われる。

以上のことから、道路工事などで発生するアスファルト含有廃棄物を加熱する媒体として温度が１００℃未満の熱水を用い、アスファルト含有廃棄物を熱水により７０℃以上に加熱しながら攪拌することで、アスファルト含有廃棄物に含まれる粗粒骨材や細粒骨材の表面からアスファルトが分離しやすくなり、アスファルト含有廃棄物を加熱する媒体として加圧熱水を用いたり、一次処理装置や二次処理装置の攪拌槽として密閉構造のものを使用したりする必要がないので、アスファルト含有廃棄物から再利用可能な骨材を回収コストの上昇などを招くことなく効率的に回収することができる。

１０…アスファルト含有廃棄物処理装置
１１…加熱・解砕装置
１１ａ…貯水槽
１１ｂ…ヒータ
１１ｃ…回転式攪拌機
１１ｄ…排出弁
１２…一次処理装置
１２ａ…攪拌槽
１２ｂ…回転式攪拌機
１２ｃ…回収バスケット
１２ｄ…排出弁
１３…二次処理装置
１３ａ…攪拌槽
１３ｂ…回転式攪拌機
１３ｃ…回収ネット
１３ｄ…排出弁
１４…三次処理装置
１４ａ…攪拌槽
１４ｂ…回転式攪拌機
１４ｃ…ヒータ
１４ｄ…排出弁
１５，１６，１７，１８，２０…配管
１９…アスファルト回収装置

Claims

アスファルト含有廃棄物を処理して再利用可能な骨材を回収するアスファルト含有廃棄物の処理方法であって、
前記アスファルト含有廃棄物を温度が１００℃未満の熱水中で攪拌することで、前記アスファルト含有廃棄物に含まれる骨材のうち粗粒骨材の表面からアスファルトを分離すると共に、前記アスファルト含有廃棄物に含まれる骨材を前記粗粒骨材と該粗粒骨材よりも粒径の小さい細粒骨材とに選別する一次処理工程と、
前記一次処理工程で前記粗粒骨材と選別された前記細粒骨材および前記粗粒骨材の表面から分離したアスファルトを前記熱水中で攪拌することで、前記細粒骨材の表面からアスファルトを分離すると共に、前記細粒骨材と細粒骨材よりも粒径の小さい微粒骨材とを選別する二次処理工程と、を有することを特徴とするアスファルト含有廃棄物の処理方法。
前記一次処理工程で前記アスファルト含有廃棄物を温度が６０℃以上の熱水中で攪拌することを特徴とする請求項１に記載のアスファルト含有廃棄物の処理方法。
前記一次処理工程で前記粗粒骨材と選別された前記細粒骨材および前記粗粒骨材の表面から分離したアスファルトを前記二次処理工程で温度が６０℃以上の熱水中で攪拌することを特徴とする請求項１または２に記載のアスファルト含有廃棄物の処理方法。
前記二次処理工程で前記細粒骨材と選別された前記微粒骨材を温度が１００℃以上の加圧熱水中で攪拌することで、前記微粒骨材の表面からアスファルトを分離すると共に、前記微粒骨材の表面から分離したアスファルトと前記微粒骨材とを比重差により選別する三次処理工程を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のアスファルト含有廃棄物の処理方法。
アスファルト含有廃棄物を処理して再利用可能な骨材を回収する装置であって、
前記アスファルト含有廃棄物を温度が１００℃未満の熱水中で攪拌することで、前記アスファルト含有廃棄物に含まれる骨材のうち粗粒骨材の表面からアスファルトを分離すると共に、前記アスファルト含有廃棄物に含まれる骨材を前記粗粒骨材と該粗粒骨材よりも粒径の小さい細粒骨材とに選別する一次処理装置と、
前記一次処理装置で前記粗粒骨材と選別された前記細粒骨材および前記粗粒骨材の表面から分離したアスファルトを前記熱水中で攪拌することで、前記細粒骨材の表面からアスファルトを分離すると共に、前記細粒骨材と細粒骨材よりも粒径の小さい微粒骨材とを選別する二次処理装置と、を備えることを特徴とするアスファルト含有廃棄物処理装置。
前記二次処理装置で前記細粒骨材と選別された前記微粒骨材を温度が１００℃以上の加圧熱水中で攪拌することで、前記微粒骨材の表面からアスファルトを分離すると共に、前記微粒骨材の表面から分離したアスファルトと前記微粒骨材とを比重差により選別する三次処理装置を備えたことを特徴とする請求項５に記載のアスファルト含有廃棄物処理装置。
前記粗粒骨材の表面からアスファルトを分離するための攪拌槽を前記一次処理装置が有し、前記攪拌槽が保温性を有していることを特徴とする請求項５または６に記載のアスファルト含有廃棄物処理装置。
前記粗粒骨材を回収するメッシュ状の回収バスケットを、前記一次処理装置が有することを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載のアスファルト含有廃棄物処理装置。
前記細粒骨材の表面からアスファルトを分離するための攪拌槽を前記二次処理装置が有し、前記攪拌槽が保温性を有していることを特徴とする請求項５〜８のいずれか一項に記載のアスファルト含有廃棄物処理装置。
前記細粒骨材を回収する回収ネットを、前記二次処理装置が有することを特徴とする請求項５〜９のいずれか一項に記載のアスファルト含有廃棄物処理装置。