JP6764556B2 - アスファルトプラント - Google Patents

Description

本発明は、アスファルトプラントに関し、特に、舗装廃材に含まれる再生骨材を加熱乾燥させる廃材ドライヤと、新規骨材を加熱乾燥させる新材ドライヤと、を備えているアスファルトプラントに関するものである。

アスファルト混合物を製造するアスファルトプラントとして、新規骨材を加熱乾燥させる新材ドライヤと、アスファルト舗装を撤去した際に発生する舗装廃材を加熱乾燥させる廃材ドライヤと、を備えたものが広く知られている（例えば、特許文献１参照）。

このようなアスファルトプラントでは、新材ドライヤ及び／又は廃材ドライヤで加熱された骨材、アスファルト及びフィラーをミキサーで混合することにより、アスファルト混合物が製造される。

新材ドライヤが新材を加熱乾燥させる際に生じる新材排気にはダストが含まれており、新材ドライヤの下流に設置されたバグフィルタ（集塵機）がダストを集塵した後に、新材排気は外部に排気される。

特許第４９８８４４号公報

ところで、二酸化炭素の排出量を削減することを目的として、アスファルト混合物の製造温度を約３０℃低下させる中温化技術が注目されている。この中温化技術を採用すれば、新材ドライヤが新規骨材を加熱乾燥させる温度が低下し、これに伴い新材排気の温度も低下する。

しかしながら、特許文献１に記載されたアスファルトプラントに中間化技術を適用すると、新材排気温度の低下に起因してバグフィルタで結露が発生して濾布が目詰まりして、バグフィルタが正常に機能しなくなる虞があった。

このようなバグフィルタの目詰まりを防止するために、新材排気を加熱する予熱バーナーを新設して新材排気温度を上げることが考えられるが、予熱バーナーの設置費用及び燃料費用が高額となり、さらに二酸化炭素の排出量が増加してしまい、中温化技術による二酸化炭素の排出量削減分を相殺してしまうという問題があった。

そこで、二酸化炭素の排出量を増大させることなくバグフィルタを正常に機能させるために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、舗装廃材に含まれる再生骨材を加熱乾燥させる廃材ドライヤと、該廃材ドライヤから排気された廃材排気の臭気を燃焼分解させる脱臭炉と、該脱臭炉で燃焼された廃材排気である燃焼排気を導く第１の排気ダクトと、新規骨材を加熱乾燥させる新材ドライヤと、該新材ドライヤから排気された新材排気をバグフィルタに導く第２の排気ダクトと、を備えているアスファルトプラントであって、前記第１の排気ダクトと前記第２の排気ダクトとを連通する中継ダクトと、該中継ダクト内に設けられ、前記中継ダクト内を流れる前記燃焼排気の風量を開度に応じて調整可能なダンパーと、前記バグフィルタに導入される前記燃焼排気と前記新材排気との混合排気の温度が所定範囲に収まるように前記ダンパーの開度を調整する制御部と、を備え、前記第１の排気ダクトは、前記燃焼排気の少なくとも一部を前記廃材排気を昇温させる第１の熱交換器又は前記脱臭炉に導入される大気を昇温させる第２の熱交換器を介することなく前記廃材ドライヤに導入するように設けられているアスファルトプラントを提供する。

この構成によれば、バグフィルタに導入される混合排気が燃焼排気を新材排気に混入させることで生成させ、且つダンパーの開度に応じて燃焼排気が新材排気ダクトに導入される風量を増減させることで混合排気の温度を任意に調整可能なため、新材排気を昇温させるバーナーを増設することなく、バグフィルタが正常に運転可能な混合排気の温度を維持することができる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記混合排気の温度を測定する温度センサをさらに備え、前記制御部は、前記温度センサの測定値に基づいて、前記ダンパーの開度を調整するアスファルトプラントを提供する。

この構成によれば、混合排気の温度に基づいてダンパーの開度を調整することにより、混合排気の温度を精度良く調整することができる。

本発明によれば、バグフィルタに導入される混合排気が燃焼排気を新材排気に混入させることで生成させ、且つダンパーの開度に応じて燃焼排気が新材排気ダクトに導入される風量を増減させることで混合排気の温度を任意に調整可能なため、新材排気を昇温させるバーナーを増設することなく、バグフィルタが正常に運転可能な混合排気の温度を維持することができる。

本発明の一実施例に係るアスファルトプラントの構成を示す模式図。

本発明は、二酸化炭素の排出量を増大させることなくバグフィルタを正常に機能させるという目的を達成するのに、舗装廃材に含まれる再生骨材を加熱乾燥させる廃材ドライヤと、廃材ドライヤから排気された廃材排気の臭気を燃焼分解させる脱臭炉と、脱臭炉で燃焼された廃材排気である燃焼排気を導く第１の排気ダクトと、新規骨材を加熱乾燥させる新材ドライヤと、新材ドライヤから排気された新材排気をバグフィルタに導く第２の排気ダクトと、を備えているアスファルトプラントであって、第１の排気ダクトと第２の排気ダクトとを連通する中継ダクトと、中継ダクト内に設けられ、中継ダクト内を流れる燃焼排気の風量を開度に応じて調整可能なダンパーと、バグフィルタに導入される燃焼排気と新材排気との混合排気の温度が所定範囲に収まるようにダンパーの開度を調整する制御部と、を備え、第１の排気ダクトは、燃焼排気の少なくとも一部を前記廃材排気を昇温させる第１の熱交換器又は前記脱臭炉に導入される大気を昇温させる第２の熱交換器を介することなく廃材ドライヤに導入するように設けられていることにより実現した。

以下、本発明の一実施例に係るアスファルトプラント１について、図面に基づいて説明する。なお、以下の実施例において、構成要素の数、数値、量、範囲等に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも構わない。

図１は、アスファルトプラント１の構成を示す模式図である。アスファルトプラント１は、アスファルト、フィラー、粗骨材及び細骨材を所定割合で混合して図示しないミキサーでアスファルト混合物を製造する。アスファルト等を混合する際に所定の添加材を添加する中温化技術を適用することにより、アスファルト混合物の製造温度を約３０℃下げることができる。

アスファルトプラント１は、廃材ドライヤ２と、集塵機３と、脱臭炉４と、煙突５と、を備えている。

廃材ドライヤ２は、公知の構成であり、内部に掻き揚げ羽根が設けられたドラムを傾斜した状態で回転させながら、ドラム内に熱風を送り込むようになっている。廃材ドライヤ２は、舗装廃材に含まれる再生骨材を加熱乾燥する。

再生骨材は、廃材ドライヤ２で予め加熱された状態でミキサーに供給される。廃材ドライヤ２には、後述する燃焼排気が供給されるためバーナーが設けられていないが、再生骨材の乾燥効率を向上させるためにバーナーを設けても構わない。

集塵機３は、乾式集塵サイクロンである。集塵機３は、廃材排気を高速旋回させることにより、廃材排気に含まれる細かいダクトを遠心力で分離除去する。

集塵機３を経た廃材排気は、廃材排気ダクト６によって集塵機３から脱臭炉４、煙突５の順に導かれる。なお、符号７は、廃材排気を脱臭炉３、煙突５の順に排出する気流を生じさせる循環ファンである。

脱臭炉４は、バーナー４ａで高温雰囲気に維持された炉内に廃材排気を晒すことにより、アスファルトを加熱した際に生じる臭気を燃焼して廃材排気を脱臭する。脱臭炉４は、集塵機３の下流側に設置されるのが好ましいが、これに限定されるものではない。以下、脱臭炉４で燃焼された廃材排気を「燃焼排気」と称す。

脱臭炉４の下流側で廃材排気ダクト６は２つに分岐しており、一方の廃材排気ダクト６ａは煙突５に接続され、他方の廃材排気ダクト６ｂは廃材ドライヤ２に接続されている。廃材ドライヤ２に導入された燃焼排気は、再生骨材を加熱乾燥させる熱風として再利用される。なお、符号８は、廃材ドライヤ２に導入される燃焼排気の風量を調整可能な循環ダンパーである。

脱臭炉４と煙突５との間には、第１の熱交換器９と、第２の熱交換器１０と、が設けられている。第１の熱交換器９及び第２の熱交換器１０は、例えば、プレートフィン熱交換器であるが、これに限定されるものではない。

第１の熱交換器９は、集塵機３を経て脱臭炉４に導かれる低温の廃材排気を、脱臭炉４から煙突５に導かれる高温の燃焼排気と熱交換することで昇温させるものである。例えば、集塵機３を経た廃材排気が１８０〜２３０℃であり、脱臭炉４を経た燃焼排気が７５０〜８００℃である場合、第１の熱交換器９において、廃材排気は３５０〜４００℃まで受熱し、燃焼排気は４００〜４５０℃まで放熱する。

第２の熱交換器１０は、脱臭炉４のバーナー４ａに導入される大気温度の外気を、第１の熱交換器１０を経て煙突５に導かれる高温の燃焼排気と熱交換することで昇温させるものである。例えば、外気が１５℃であり、第１の熱交換器９を経た燃焼排気が４００〜４５０℃である場合、第２の熱交換器１０において、外気は１８０℃まで受熱し、燃焼排気は３００〜３５０℃まで放熱する。なお、符号１１は、バーナー４ａに外気を導入する第１のバーナーファンである。

このようにして、廃材排気が第１の熱交換器９で燃焼排気によって昇温されることにより、脱臭炉４の熱回収効率を向上させることができる。

また、第１のバーナーファン１１によって吸気された外気が第２の熱交換器１０で燃焼排気によって昇温されることにより、バーナー４ａの熱回収効率を向上させることができる。

さらに、燃焼排気が低下することにより、煙突５から外部に排気される燃焼排気が環境に与える影響を低減することができる。

また、アスファルトプラント１は、新材ドライヤ１２と、バグフィルタ１３と、を備えている。

新材ドライヤ１２は、公知の構成であり、内部に掻き揚げ羽根が設けられたドラムを傾斜した状態で回転させながら、ドラム内にバーナー１２ａによって形成された火炎でドラム内に熱風を送り込むようになっている。なお、符号１４は、バーナー１２ａに外気を導入する第２のバーナーファンである。

新材ドライヤ１２は、屋外に堆積されていた新規骨材が投入され、新規骨材を加熱乾燥する。新規骨材は、新材ドライヤ１２で予め加熱された状態でミキサーに供給される。

新材ドライヤ１２で生じた新材排気は、新材排気ダクト１５によって新材ドライヤ１２からバグフィルタ１３を介して煙突５に導かれる。なお、新材排気ダクト１５は、燃焼排気を排気する煙突５とは異なる煙突に新材排気を導くものであっても構わない。

バグフィルタ１３は、通過する排気に含まれるダストを濾布で捕集する。濾布表面に付着したダストは、パルスジェット式の洗浄機構等によって所定時間毎に払い落とされる。バグフィルタ１３は、例えば、日本ゼム株式会社製バッチ式アスファルト合材プラント用バグフィルタである。バグフィルタ１３の濾布の耐久温度は、約２００〜２３０℃に設定されている。

また、廃材排気ダクト６と新材排気ダクト１５とは、中継ダクト１６によって連通されている。具体的には、中継ダクト１６は、高温の燃焼排気を廃材ドライヤ２に導入する廃材排気ダクト６ｂと、バグフィルタ１３の上流側の新材排気ダクト１５とを接続している。

中継ダクト１６には、第１の風量調整ダンパー１７と、遮断ダンパー１８と、が設けられている。

第１の風量調整ダンパー１７は、風量を調整可能であれば如何なる構成であっても構わず、本実施例ではモータ駆動のバタフライ型を採用している。新材排気ダクト１５に流入する燃焼排気の風量は、第１の風量調整ダンパー１７の開度に応じて調整可能である。以下、第１の風量調整ダンパー１７を介して新材排気ダクト１５に流入した燃焼排気と新材排気とを混合したものを「混合排気」と称す。

遮断ダンパー１８は、新材ドライヤ１２の停止時に廃材ドライヤ２を単独運転する場合、高温（例えば、７５０℃）の燃焼排気がバグフィルタ１３に流入することを防止するために、中継ダクト１６を閉鎖するものである。

新材排気ダクト１５には、新材排気ダクト１５内に気流を生じさせる排風機１９が設けられている。排風機１９のファンの回転数を調整することにより、混合排気がバグフィルタ１３に流入する風量を調整することができる。

バグフィルタ１３の下流側には、第２の風量調整ダンパー２０が設けられている。第２の風量調整ダンパー２０は、風量を調整可能であれば如何なる構成であっても構わず、本実施例ではモータ駆動のバタフライ型を採用している。第２の風量調整ダンパー２０は、バグフィルタ１３に流入する混合排気の風量を調整することができる。これにより、新材ドライヤ１２の燃焼量に応じて混合排気の風量を調整することができ、新材ドライヤ１２の燃焼温度の低下及び燃焼温度低下に起因する燃焼効率の低下を抑制する。

また、バグフィルタ１３に導入される混合排気の温度を測定する温度センサ２１が設けられている。

アスファルトプラント１は、第１の風量調整ダンパー１７、遮断ダンパー１８、排風機１９及び第２の風量調整ダンパー２０の動作を制御する制御装置２２を備えている。

制御装置２２は、ＣＰＵやメモリ等を有する制御部と、データを記憶する記憶部と、を備えている。記憶部には、バグフィルタ１３に導入される混合排気の温度と第１の風量調整ダンパー１７の開度との関係を示す温度−開度テーブルが予め記憶されている。

制御装置２２は、混合排気の温度が所定範囲内に収まるように、温度センサ２１の測定値及び温度−開度テーブルに基づいて、第１の風量調整ダンパー１７の開度を調整する。

バグフィルタ１３に導入される混合排気の温度は、１００〜１８０℃に設定され、好ましくは１００〜１２０℃に設定される。混合排気が１００℃を下回ると、バグフィルタ１３の濾布に結露が生じて目詰まりする虞があり、混合排気が１８０℃を上回ると、バグフィルタ１３の濾布が焼損する虞がある。

温度センサ２１の測定値が設定温度範囲の下限値（例えば、１００℃）未満である場合には、制御装置２２は、第１の風量調整ダンパー１７の開度を大きくして、新材排気ダクト１５に導入される高温（例えば、７５０〜８００℃）の燃焼排気の風量を増大させる。

また、温度センサ２１の測定値が設定温度範囲の上限値（例えば、１８０℃）より大きい場合には、制御装置２２は、第１の風量調整ダンパー１７の開度を小さくして、新材排気ダクト１５に導入される燃焼排気の風量を減少させる。なお、混合排気温度を上記範囲内に調整することにより、混合排気内の水蒸気量にかかわらず、バグフィルタ１３の濾布の結露や焼損を簡便に抑制することができる。

なお、中継ダクト１６に導入される燃焼排気の風量は、燃焼排気の総風量の２０〜４０％の範囲内で調整される。これにより、燃焼排気を用いた第１の熱交換器９及び第２の熱交換器１０における熱交換や廃材ドライヤ２での再生骨材の加熱乾燥を行いつつ、混合排気の温度調整を行うことができる。

このようにして、アスファルトプラント１は、バグフィルタ１３に導入される混合排気が燃焼排気を新材排気に混入することで生成され、且つ第１の風量調整ダンパー１７の開度に応じて燃焼排気が新材排気ダクト１５に導入される風量を増減させることで混合排気の温度を任意に調整することができる。これにより、中温化技術を適用したアスファルトプラント１であっても、新材排気を昇温させる予熱バーナーを増設することなく、バグフィルタ１３を正常に運転できるように、すなわちバグフィルタ１３の濾布が結露したり焼損しないように混合排気の温度を維持することができる。

また、バグフィルタ１３に流入する混合排気の温度に基づいて第１の風量調整ダンパー１７の開度を調整することにより、混合排気の温度を精度良く調整することができる。

また、本発明は上記で説明した以外にも、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

上述した実施例では、廃材ドライヤ２及び脱臭炉４を接続する廃材排気ダクト６ｂと新材排気ダクト１５とを連通する場合を例に中継ダクト１６の構成を説明したが、中継ダクト１６は、廃材排気ダクト６と新材排気ダクト１５とを連通して新材排気に高温の燃焼排気を混合するものであれば、如何なる構成であっても構わない。

１ ・・・ アスファルトプラント
２ ・・・ 廃材ドライヤ
３ ・・・ 集塵機
４ ・・・ 脱臭炉
４ａ・・・ （脱臭炉の）バーナー
５ ・・・ 煙突
６、６ａ、６ｂ・・・廃材排気ダクト（第１の排気ダクト）
７ ・・・ 循環ファン
８ ・・・ 循環ダンパー
９ ・・・ 第１の熱交換器
１０・・・ 第２の熱交換器
１１・・・ 第１のバーナーファン
１２・・・ 新材ドライヤ
１２ａ・・・（新材ドライヤの）バーナー
１３・・・ バグフィルタ
１４・・・ 第２のバーナーファン
１５・・・ 新材排気ダクト（第２の排気ダクト）
１６・・・ 中継ダクト
１７・・・ 第１の風量調整ダンパー
１８・・・ 遮断ダンパー
１９・・・ 排風機
２０・・・ 第２の風量調整ダンパー
２１・・・ 温度センサ
２２・・・ 制御装置（制御部）

Claims (2)

1. 舗装廃材に含まれる再生骨材を加熱乾燥させる廃材ドライヤと、該廃材ドライヤから排気された廃材排気の臭気を燃焼分解させる脱臭炉と、該脱臭炉で燃焼された廃材排気である燃焼排気を導く第１の排気ダクトと、新規骨材を加熱乾燥させる新材ドライヤと、該新材ドライヤから排気された新材排気をバグフィルタに導く第２の排気ダクトと、を備えているアスファルトプラントであって、
   前記第１の排気ダクトと前記第２の排気ダクトとを連通する中継ダクトと、
   該中継ダクト内に設けられ、前記中継ダクト内を流れる前記燃焼排気の風量を開度に応じて調整可能なダンパーと、
   前記バグフィルタに導入される前記燃焼排気と前記新材排気との混合排気の温度が所定範囲に収まるように前記ダンパーの開度を調整する制御部と、
   を備え、
   前記第１の排気ダクトは、前記燃焼排気の少なくとも一部を前記廃材排気を昇温させる第１の熱交換器又は前記脱臭炉に導入される大気を昇温させる第２の熱交換器を介することなく前記廃材ドライヤに導入するように設けられていることを特徴とするアスファルトプラント。
2. 前記混合排気の温度を測定する温度センサをさらに備え、
   前記制御部は、前記温度センサの測定値に基づいて、前記ダンパーの開度を調整することを特徴とする請求項１記載のアスファルトプラント。