コンクリート廃材からの再生骨材の乾式連続比重分離

混凝土废料中再生骨料的干法连续比重分离

• 批准号: 15760614
• 负责人: 押谷 潤
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15760614/
• 关键词: 固気流動層; 乾式比重分離; 廃棄物リサイクル; コンクリート廃材; 粒子偏析

本研究では、コンクリート廃材から再生可能な骨材を乾式法で連続的に分離可能な技術の開発を目的とし、平成16度は交付申請書に記載した研究計画に沿って、以下の成果が得られた。平成15年度に固気流動層による乾式比重分離を連続的に可能とする装置を作製した。浮沈物の取り出し機構としてこれまでに用いてきたバケットエレベーターや回転バスケットの代替として、沈降物の捕集籠と浮沈物を区別するためのシャッターの使用により、分離に関与しないデッドスペースの排除と安定した物体浮沈を実現した。平成16年度は、まず本装置の分離性能の評価を行った。比重1.5〜3.0の間で比重が0.03ずつ異なる球を用意し、ジルコンサンドを媒体とした固気流動層において空塔速度を最少流動化速度の1.04倍〜2.20倍の間で15条件変化させて、それらの球の浮沈を調べた。得られた浮沈結果から、固気流動層の見掛け比重と分離可能な比重差を表す比重幅を求めた。見掛け比重は2.4〜2.8の値が得られ、空塔速度の増加に伴い媒体層が膨張するために値が減少する結果となった。一方、比重幅は0.1〜0.5の値が得られ、空塔速度の増加に伴い媒体の流動化が激しくなるために球の浮沈が不安定になり、分離可能な比重差が大きくなる結果となった。以上の結果、最適な空塔速度において、見掛け比重2.5〜2.8の範囲で比重差0.1の混合物体の分離が本装置により可能であることが明らかとなった。次に、本装置を用いてジルコンサンドを媒体として砂利とモルタルを個別に分離実験を行った。空塔速度を変化させて実験を行ったところ、いずれの空塔速度においてもモルタルはほぼ100%浮揚物として分離回収される結果となった。一方、砂利については、空塔速度が小さい場合は固気流動層の見掛け粘度が大きいために沈降しにくく回収率は約10%と小さな値となったが、最少流動化速度の約1.3倍で90%近い回収率が得られた。それ以上空塔速度を増加させると、流動化が激しくなるのに伴い沈降しにくく回収率が低下する結果となった。続いて、砂利とモルタルを同時に固気流動層に投入し分離実験を行った。空塔速度と共に、投入後に浮沈物を区別するためのシャッターを作動するまでの時間を変化させたところ、最適な条件において、モルタルの回収率がほぼ100%、砂利の回収率が95%となる良好な結果が得られた。以上の結果から、固気流動層を用いた乾式比重分離技術ならびに今回作製した分離装置により、コンクリート廃材から再生可能な骨材の分離回収が大いに可能であることが示された。

这项研究旨在开发一种技术，可以使用干方法将可连续的可再生骨料与混凝土废物不断分开，并且根据2004年期间申请表中列出的研究计划获得以下结果。在2003年，制造了一种设备，该设备可以使用固体空气燃料床进行连续的干燥重力分离。作为迄今为止用作电梯的提取机构，已经用来替代水桶电梯和旋转的篮子，使用百叶窗来区分定居的笼子和浮动式材料，消除了与分离和稳定的物体升降机的无关的死空间。 2004年，首先评估了该设备的分离性能。制备了特异性重力为1.5至3.0的特异性重力的球体，准备了0.03的不同特异性重力，并且在由锆石砂制成的固体流动床中，作为介质，空柱速度的最小流体速度的1.04至2.20倍，并且检查了这些球体的升力。从获得的升高和缩小结果中，确定了代表固体纯化床的明显比重的比重宽度，并确定了可分离的特异性重力差。明显的特异性重力是从2.4到2.8获得的，导致值随着空列速度的增加而导致的值下降。另一方面，从0.1到0.5获得了比重宽度，并且随着空气塔速度的增加，培养基的流体化变得更加强烈，从而导致球体的不稳定和下降，从而导致特异性重力的差异很大。由于上述结果，已经揭示了目前的设备能够在最佳空气塔速度以2.5至2.8的明显比重力范围内将比重差为0.1的混合物分离。接下来，使用此设备，使用锆石砂作为培养基分别分离砾石和砂浆。实验是通过变化的空气塔速度进行的，在任何空气塔速度下，砂浆被分开并以几乎100％的浮动材料回收。另一方面，当空柱速度较小时，固体荧光床的明显粘度很大，因此很难沉降，回收率很小，约为10％，但最小流化速率的1.3倍，获得了近90％。如果空气柱速度进一步提高，则流化速度变得更加严重，恢复速率较小，结果降低了。随后，将砾石和砂浆同时倒入固体空气纯化的床中，并进行了分离实验。当更改输入后，与空塔速度更换输入后需要激活快门所需的时间以区分浮动和沉积物，在最佳条件下，获得了良好的效果，迫击炮回收率几乎为100％，而砾石回收率为95％。上述结果表明，使用固体空气纯化的床和这次制造的分离装置的干燥重力分离技术可以极大地使可再生骨料与混凝土废料的分离和恢复。