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特表2024-525401運動粉砕を用いて建設や解体の廃材を処置するためのプロセス
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-07-12
(54)【発明の名称】運動粉砕を用いて建設や解体の廃材を処置するためのプロセス
(51)【国際特許分類】
B02C 19/00 20060101AFI20240705BHJP
B02C 23/08 20060101ALI20240705BHJP
【ＦＩ】
B02C19/00 B
B02C23/08
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023579115
(86)(22)【出願日】2022-06-23
(85)【翻訳文提出日】2024-02-16
(86)【国際出願番号】 CA2022051016
(87)【国際公開番号】W WO2022266770
(87)【国際公開日】2022-12-29
(31)【優先権主張番号】3.123.240
(32)【優先日】2021-06-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CA
(31)【優先権主張番号】3.145.069
(32)【優先日】2022-01-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CA
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】521013758
【氏名又は名称】ティーオーアールエックスエックス・キネティック・パルヴァライザー・リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110000855
【氏名又は名称】弁理士法人浅村特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ドロレ、マイケル
(72)【発明者】
【氏名】エヴァーソン、ピーター
(72)【発明者】
【氏名】ワード、テリー
(72)【発明者】
【氏名】ミューラー、クリストファー
【テーマコード（参考）】
4D067
【Ｆターム（参考）】
4D067CG03
4D067DD08
4D067EE41
4D067GA06
4D067GA08
4D067GA12
4D067GA16
4D067GA20
(57)【要約】
本開示は、Ｃ＆Ｄ微粒子流、アスファルト・シングル、乾式壁、又は木材などの建設及び／又は解体（Ｃ＆Ｄ）の破片から導出される流れの処置に関する。このプロセス、運動粉砕機による運動粉砕段を含み得、ここで、壊れやすい材料はサイズ低減され、延性材料は、遊離され、過大破片として存続する。供給原料は、壊れにくい材料を含み得、これも過大破片として存続する。次いで、粉砕材料が、機械的スクリーニング及び／又は磁気的スクリーニングを含み得る分離段にかけられて、延性材料を含む過大材料が分離され、また、任意選択で、壊れやすい材料を含むサイズ低減材料から、壊れにくい材料の大きい粒子及び壊れにくい材料の小さい粒子が分離される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
建設及び／又は解体（Ｃ＆Ｄ）の破片を処置するためのプロセスであって、壊れやすい材料及び延性材料を含むＣ＆Ｄ微粒子流を供給するステップと、
前記Ｃ＆Ｄ微粒子流を運動粉砕段にかけるステップであって、前記Ｃ＆Ｄ微粒子流が、運動粉砕機に供給され、前記運動粉砕機内の渦によって生じる自己衝突にさらされ、前記壊れやすい材料から導出されたサイズ低減破片と前記延性材料から導出された過大破片とを含む粉砕材料を生成する、運動粉砕段にかけるステップと、
前記運動粉砕機から前記粉砕材料を引き出すステップと、
前記粉砕材料を分離段にかけて、サイズ低減流及び過大流を生成するステップと
を含むプロセス。
【請求項2】
前記Ｃ＆Ｄ微粒子流が５．０８ｃｍ（２インチ）未満又は１０．１６ｃｍ（４インチ）未満のサイズの材料を含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項3】
前記運動粉砕機が５００ＲＰＭ～１，２００ＲＰＭの回転速度で運転される、請求項１又は２に記載のプロセス。
【請求項4】
前記運動粉砕機が７００ＲＰＭ～１，０００ＲＰＭの回転速度で運転される、請求項１又は２に記載のプロセス。
【請求項5】
前記運動粉砕機は、前記サイズ低減された破片が実質的に砂又は沈泥のサイズの粒子になるように運転される、請求項１から４までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項6】
前記Ｃ＆Ｄ微粒子流が、前記運動粉砕機に入るとき５０％未満の含水率を有する、請求項１から５までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項7】
前記Ｃ＆Ｄ微粒子流が、前記運動粉砕機に入るとき５％～３０％の含水率を有する、請求項１から５までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項8】
前記Ｃ＆Ｄ微粒子流が、乾燥段又は表面湿潤段なしで運動粉砕段に直接供給される、請求項１から７までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項9】
前記Ｃ＆Ｄ微粒子流は、前記建設及び／又は解体の破片が発生する建設現場又は解体現場において前記運動粉砕段に直接供給される、請求項１から８までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項10】
前記Ｃ＆Ｄ微粒子流を前記運動粉砕段の上流の乾燥段又は表面湿潤の前処置段にかけるステップをさらに含む、請求項１から７までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項11】
前記サイズ低減破片が前記粉砕出力流中の均一な混合物である、請求項１から１０までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項12】
前記運動粉砕段が、前記Ｃ＆Ｄ微粒子流に対して、前記運動粉砕段において５％～８％の水分除去を達成する、請求項１から１１までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項13】
前記Ｃ＆Ｄ微粒子流に破砕性添加物を組み込むステップであって、前記破砕性添加物が、サイズ低減され、前記壊れやすい材料と均質化されて前記サイズ低減破片の一部を形成するステップをさらに含む、請求項１から１２までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項14】
前記破砕性添加物が、多孔質剤、土壌添加物、建築材料添加物、堆肥添加物、ピート・モス、ガラス製品添加物、及び再生コンクリート骨材（ＲＣＡ）のうち少なくとも１つを含む、請求項１３に記載のプロセス。
【請求項15】
前記破砕性添加物が前記運動粉砕段の上流の前記Ｃ＆Ｄ微粒子流に導入される、請求項１３又は１４に記載のプロセス。
【請求項16】
前記破砕性添加物が前記Ｃ＆Ｄ微粒子流からの個別の流れとして前記運動粉砕機に直接導入される、請求項１３又は１４に記載のプロセス。
【請求項17】
前記破砕性添加物が前記ＲＣＡであり、前記ＲＣＡが、前記ＲＣＡと前記サイズ低減破片との混合物の少なくとも６０重量％を占める、請求項１４から１６までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項18】
前記ＲＣＡと前記サイズ低減破片との前記混合物が構造的又は非構造的なクリーンフィル用途として使用するように構成される、請求項１７に記載のプロセス。
【請求項19】
前記分離段がスクリーニングを含む、請求項１から１６までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項20】
前記スクリーニングが、単一のスクリーン又は並列若しくは直列に配置された２つ以上のスクリーンを使用するステップを含む、請求項１９に記載のプロセス。
【請求項21】
前記スクリーニングが、トロンメル・スクリーン、振動スクリーン、タンブラ・スクリーン、ジャイロ・スクリーン、及び高周波数スクリーンのうち少なくとも１つを使用して実行される、請求項１９又は２０に記載のプロセス。
【請求項22】
前記Ｃ＆Ｄ微粒子流、前記粉砕材料、前記過大流及び／又は前記サイズ低減流のうち少なくとも１つのパラメータを監視するステップと、前記少なくとも１つのパラメータに基づいて前記運動粉砕段を調節するステップと
をさらに含む、請求項１から２１までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項23】
前記少なくとも１つのパラメータが、前記Ｃ＆Ｄ微粒子流の送込み速度、前記Ｃ＆Ｄ微粒子流の含水率、前記Ｃ＆Ｄ微粒子流のサイズ特性、及び前記Ｃ＆Ｄ微粒子流の組成のうち少なくとも１つを含む、請求項２２に記載のプロセス。
【請求項24】
前記少なくとも１つのパラメータが、前記粉砕材料中の前記サイズ低減破片のサイズ特性、前記粉砕材料の組成、前記過大流の流速、前記サイズ低減流の流速、前記過大流の組成、及び前記サイズ低減流の組成のうち少なくとも１つを含む、請求項２２又は２３に記載のプロセス。
【請求項25】
前記運動粉砕段を調節する前記ステップが前記回転速度を調節するステップを含む、請求項２２から２４までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項26】
前記運動粉砕段を調節する前記ステップが前記Ｃ＆Ｄ微粒子流の前記送込み速度を調節するステップを含む、請求項２２から２５までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項27】
前記Ｃ＆Ｄ微粒子流が建設及び解体の材料回収施設（ＭＲＦ）から導出される、請求項１から２６までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項28】
前記Ｃ＆Ｄ微粒子流が、前記延性材料に結合した前記壊れやすい材料を有する少なくとも１つの建築材料を含む、請求項１から２７までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項29】
前記少なくとも１つの建築材料がアスファルト・シングル及び乾式壁のうち少なくとも１つである、請求項２８に記載のプロセス。
【請求項30】
前記延性材料が、プラスチック下層、セルロース下層、ガラス繊維下層、及び紙下層のうち少なくとも１つである、請求項２８又は２９に記載のプロセス。
【請求項31】
前記Ｃ＆Ｄ微粒子流が壊れにくい材料をさらに含む、請求項１から３０までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項32】
前記Ｃ＆Ｄ微粒子流がガラスを４０％～６０％含み、前記サイズ低減流が、９５％超、９６％超、９７％超、９８％超、又は９９％超のガラスから成る、請求項１から３１までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項33】
前記Ｃ＆Ｄ微粒子流が壊れにくい成分をさらに含む、請求項１から３２までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項34】
前記Ｃ＆Ｄ微粒子流を上流の磁気分離段にかけて金属を除去することにより、金属枯渇供給流を生成して、前記運動粉砕段に供給するステップをさらに含む、請求項３３に記載のプロセス。
【請求項35】
前記上流の磁気分離段が、前記Ｃ＆Ｄ微粒子流の供給に関連して構成された１つ又は複数の磁気分離機によって実行される、請求項３４に記載のプロセス。
【請求項36】
前記粉砕出力流、前記過大流、及び前記サイズ低減流のうち少なくとも１つを下流の磁気分離段にかけて金属を除去するステップをさらに含む、請求項３３から３５までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項37】
前記下流の磁気分離段が、前記粉砕出力流、前記過大流、及び前記サイズ低減流のうち少なくとも１つの供給に関連して構成された１つ又は複数の磁気分離機によって実行される、請求項３６に記載のプロセス。
【請求項38】
前記上流の磁気分離段又は前記下流の磁気分離段が、非鉄金属分離機及び鉄金属分離機のうち少なくとも１つによって実行される、請求項３４から３７までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項39】
前記過大流を２次分離段にかけて、延性流及び壊れにくい流れを生成するステップをさらに含む、請求項３３から３８までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項40】
前記２次分離段がスクリーニングを含む、請求項３９に記載のプロセス。
【請求項41】
前記２次分離段が磁気分離を含む、請求項３９又は４０に記載のプロセス。
【請求項42】
前記粉砕材料を集塵段にかけて、そこから塵破片を回収し、前記分離段に供給される、塵が減少した粉砕流を生成して、前記サイズ低減流及び前記過大流を生成するステップをさらに含む、請求項１から４１までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項43】
前記塵破片の少なくとも一部が前記サイズ低減流の少なくとも一部と組み合わされる、請求項４２に記載のプロセス。
【請求項44】
前記塵破片のすべてが前記サイズ低減流と組み合わされる、請求項４３に記載のプロセス。
【請求項45】
前記集塵段が前記過大破片の中の前記延性材料の少なくとも一部の分離を助長する、請求項４２に記載のプロセス。
【請求項46】
前記集塵段が前記サイズ低減破片の中の前記壊れやすい材料の少なくとも一部の分離を助長する、請求項４２に記載のプロセス。
【請求項47】
前記集塵段が、前記運動粉砕段の出口に、又は前記運動粉砕段から前記粉砕材料を搬送するように構成された固体搬送装置に、結合された集塵機と、
前記塵を分離して、前記塵破片を前記集塵機から貯槽に搬送するように構成されて、前記集塵機に結合された塵回収ユニットと
を備える、請求項４２から４６までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項48】
前記集塵機が沈降室を備える、請求項４７に記載のプロセス。
【請求項49】
前記塵回収ユニットが、配管を通じて前記沈降室と流体連通するバグハウスを備える、請求項４８に記載のプロセス。
【請求項50】
前記塵回収ユニットが、配管を通じて前記沈降室と流体連通する遠心力集塵装置を備える、請求項４８に記載のプロセス。
【請求項51】
前記固体搬送装置がコンベアを備える、請求項４７から５０までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項52】
前記集塵機が、前記固体搬送装置をその全長の大部分に沿って囲む、請求項４７から５１までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項53】
建設及び解体（Ｃ＆Ｄ）の破片を処理するシステムであって、Ｃ＆Ｄ微粒子流を受け取り、処理して、粉砕流を生成するように構成された運動粉砕機と、
前記粉砕流を下流へ搬送するように構成された粉砕機コンベアと、
前記粉砕流を受け取ってサイズ低減流及び過大流を生成するように構成されて、前記粉砕機コンベアに対して動作可能に結合された少なくとも１つの分離機と
を備えるシステム。
【請求項54】
前記分離機がスクリーンを備える、請求項５３に記載のシステム。
【請求項55】
前記Ｃ＆Ｄ微粒子流を発生する材料回収施設（ＭＲＦ）と、前記Ｃ＆Ｄ微粒子流を前記運動粉砕機に搬送するように構成された微粒子コンベアと
をさらに備える、請求項５３又は５４に記載のシステム。
【請求項56】
前記Ｃ＆Ｄ微粒子流が建設及び解体の破片から導出される、請求項５３から５５までのいずれか一項に記載のシステム。
【請求項57】
前記Ｃ＆Ｄ微粒子流が５．０８ｃｍ（２インチ）未満又は１０．１６ｃｍ（４インチ）未満のサイズの材料を含む、請求項５３から５６までのいずれか一項に記載のシステム。
【請求項58】
前記運動粉砕機が５００ＲＰＭ～１，２００ＲＰＭの回転速度で動作するように構成されている、請求項５３から５７までのいずれか一項に記載のシステム。
【請求項59】
前記運動粉砕機が７００ＲＰＭ～１，０００ＲＰＭの回転速度で動作するように構成されている、請求項５３から５８までのいずれか一項に記載のシステム。
【請求項60】
前記Ｃ＆Ｄ微粒子流に破砕性添加物を組み込むための追加ユニットであって、前記破砕性添加物が、サイズ低減され、前記壊れやすい材料と均質化されて前記サイズ低減破片の一部を形成する、追加ユニットをさらに備える、請求項５３から５９までのいずれか一項に記載のシステム。
【請求項61】
前記破砕性添加物が、多孔質剤、土壌添加物、建築材料添加物、堆肥添加物、ピート・モス、ガラス製品添加物、及び再生コンクリート骨材（ＲＣＡ）のうち少なくとも１つを含む、請求項６０に記載のシステム。
【請求項62】
前記破砕性添加物を追加するための前記追加ユニットが前記運動粉砕機の上流に配置されている、請求項６０又は６１に記載のシステム。
【請求項63】
前記破砕性添加物を追加するための前記追加ユニットが前記運動粉砕機に対して動作可能に結合されている、請求項６０又は６１に記載のシステム。
【請求項64】
前記分離機が、トロンメル・スクリーン、振動スクリーン、タンブラ・スクリーン、ジャイロ・スクリーン、及び高周波数スクリーンのうち少なくとも１つを備える、請求項５３から６３までのいずれか一項に記載のシステム。
【請求項65】
前記分離機が、単一のスクリーン又は並列若しくは直列に配置された２つ以上のスクリーンを備える、請求項５３から６３までのいずれか一項に記載のシステム。
【請求項66】
前記Ｃ＆Ｄ微粒子流の少なくとも１つの供給パラメータ並びに／或いは前記粉砕流、前記過大流、及び／又は前記サイズ低減流の少なくとも１つの出力パラメータを監視するように構成された監視ユニットと、前記少なくとも１つの供給パラメータ及び／又は前記少なくとも１つの出力パラメータに基づいて前記運動粉砕機を調節するように構成されて前記監視ユニットに結合された制御ユニットと
をさらに備える、請求項５３から６５までのいずれか一項に記載のシステム。
【請求項67】
前記監視ユニット及び前記制御ユニットは、前記少なくとも１つの供給パラメータが前記Ｃ＆Ｄ微粒子流の送り速度及び／又は前記Ｃ＆Ｄ微粒子流の組成を含むように構成されている、請求項６６に記載のシステム。
【請求項68】
前記監視ユニット及び前記制御ユニットは、前記少なくとも１つの出力パラメータが、前記粉砕流のサイズ特性、前記粉砕流の組成、前記粉砕流の流速、前記過大流の流速、前記サイズ低減流の流速、前記過大流の組成、及び／又は前記サイズ低減流の組成を含むように構成されている、請求項６６又は６７に記載のシステム。
【請求項69】
前記制御ユニットが前記運動粉砕機の前記回転速度を調節するように構成されている、請求項６６から６８までのいずれか一項に記載のシステム。
【請求項70】
前記制御ユニットが前記Ｃ＆Ｄ微粒子流の前記運動粉砕機への送込み速度を調節するように構成されている、請求項６６から６９までのいずれか一項に記載のシステム。
【請求項71】
前記Ｃ＆Ｄ微粒子流から金属を除去して、前記運動粉砕機に供給される金属枯渇供給流を生成するための、上流の磁気分離機をさらに備える、請求項５３から７０までのいずれか一項に記載のシステム。
【請求項72】
前記上流の磁気分離機が前記Ｃ＆Ｄ微粒子流の供給に関連して運転される、請求項７１に記載のシステム。
【請求項73】
前記粉砕出力流、前記過大流、及び前記サイズ低減流のうち少なくとも１つから金属を除去するための下流の磁気分離機をさらに備える、請求項５３から７２までのいずれか一項に記載のシステム。
【請求項74】
前記下流の磁気分離機が、前記粉砕出力流、前記過大流、及び前記サイズ低減流のうち少なくとも１つの供給に関連して運転される、請求項７３に記載のシステム。
【請求項75】
前記少なくとも１つの分離機が前記下流の磁気分離機である、請求項７４に記載のシステム。
【請求項76】
前記粉砕流から塵破片を回収して、前記スクリーンに供給される塵減少粉砕流を生成するように構成された集塵ユニットをさらに備える、請求項５３から７５までのいずれか一項に記載のシステム。
【請求項77】
前記集塵ユニットが、前記サイズ低減流の少なくとも一部と組み合わされる前記塵破片の少なくとも一部を供給するように構成されている、請求項７６に記載のシステム。
【請求項78】
前記集塵ユニットが、前記運動粉砕機の出口又は前記粉砕機コンベアに結合された集塵機と、
前記塵を分離して、前記塵破片を前記集塵機から貯槽に搬送するように構成されて、前記集塵機に結合された塵回収ユニットと
を備える、請求項７６又は７７に記載のシステム。
【請求項79】
前記集塵機が沈降室を備える、請求項７８に記載のシステム。
【請求項80】
前記塵回収ユニットが、配管を通じて前記沈降室と流体連通するバグハウスを備える、請求項７９に記載のシステム。
【請求項81】
前記塵回収ユニットが、配管を通じて前記沈降室と流体連通する遠心力集塵装置を備える、請求項７９に記載のシステム。
【請求項82】
前記集塵機が、前記運動粉砕機をその全長の大部分に沿って囲む、請求項７８から８１までのいずれか一項に記載のシステム。
【請求項83】
前記分離機が、非鉄金属の磁気分離機、鉄の磁気分離機、及び延性塵収集機のうち少なくとも１つを備える、請求項５３から８２までのいずれか一項に記載のシステム。
【請求項84】
前記延性塵収集機が、前記粉砕流及び／又は前記過大流から延性材料の少なくとも一部を除去するように構成されている、請求項８３に記載のシステム。
【請求項85】
前記非鉄金属の磁気分離機及び前記鉄の磁気分離機のうち少なくとも１つが、前記粉砕流、前記サイズ低減流及び／又は前記過大流から、壊れにくい材料の少なくとも一部を除去するように構成されている、請求項８３に記載のシステム。
【請求項86】
建設及び／又は解体の破片を処置するためのプロセスであって、壊れやすい材料及び延性材料を含む供給原料を供給するステップと、
前記供給原料を運動粉砕段にかけるステップであって、前記供給原料が、運動粉砕機に供給され、前記運動粉砕機内の渦によって生じる自己衝突にさらされ、前記壊れやすい材料から導出されたサイズ低減破片と前記延性材料から導出された過大破片とを含む粉砕材料を生成する、運動粉砕段にかけるステップと、
前記運動粉砕機から前記粉砕材料を引き出すステップと、
前記粉砕材料を分離段にかけて、サイズ低減流及び過大流を生成するステップと
を含むプロセス。
【請求項87】
Ｃ＆Ｄ原料を上流の分離段にかけて、前記供給原料の少なくとも１つの流れを生成するステップをさらに含む、請求項８６に記載のプロセス。
【請求項88】
前記上流の分離段が、前記Ｃ＆Ｄ原料を事前にサイズ分けして、前記供給原料の前記少なくとも１つの流れを生成する機械的スクリーニングを含む、請求項８７に記載のプロセス。
【請求項89】
前記上流の分離段が、前記Ｃ＆Ｄ原料又は前記供給原料の前記少なくとも１つの流れから金属を除去して、前記運動粉砕段に供給される、金属枯渇供給流を生成する、上流の磁気分離を含む、請求項８７又は８８に記載のプロセス。
【請求項90】
前記磁気分離が、前記Ｃ＆Ｄ原料又は前記供給原料の前記少なくとも１つの流れの供給に関連して構成された１つ又は複数の磁気分離機によって実行される、請求項８９に記載のプロセス。
【請求項91】
前記上流の磁気分離が非鉄金属分離機及び鉄金属分離機のうち少なくとも１つによって実行される、請求項８９又は９０に記載のプロセス。
【請求項92】
前記上流の分離段が、前記Ｃ＆Ｄ原料から再利用可能材料を手作業で除去するステップを含む、請求項８７から９１までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項93】
前記上流の分離段が、前記供給原料又は前記Ｃ＆Ｄ原料の前記少なくとも１つの流れから前記延性材料の少なくとも一部を除去するための上流の集塵段を備える、請求項８７から９２までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項94】
前記上流の集塵段が、前記供給原料又は前記Ｃ＆Ｄ原料の前記少なくとも１つの流れの供給に関連して構成された１つ又は複数の集塵機によって実行される、請求項９３に記載のプロセス。
【請求項95】
前記供給原料を前記運動粉砕段にかける前に、前記供給原料を前処置段にかけるステップをさらに含む、請求項８６から９４までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項96】
前記前処置段が前記運動粉砕段の上流に乾燥段を備える、請求項９５に記載のプロセス。
【請求項97】
前記前処置段が前記運動粉砕段の上流に表面湿潤段を備える、請求項９５又は９６に記載のプロセス。
【請求項98】
前記前処置段が前記運動粉砕段の上流に破砕段又は摩砕段を備える、請求項９５から９７までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項99】
前記破砕段又は前記摩砕段が前記供給原料を破砕機又は高速摩砕機にかけるステップを含む、請求項９８に記載のプロセス。
【請求項100】
前記粉砕出力流、前記過大流、及び前記サイズ低減流のうち少なくとも１つを下流の磁気分離にかけて金属を除去するステップをさらに含む、請求項８６から９９までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項101】
前記下流の磁気分離が、前記粉砕出力流、前記過大流、及び前記サイズ低減流のうち少なくとも１つの供給に関連して構成された１つ又は複数の磁気分離機によって実行される、請求項１００に記載のプロセス。
【請求項102】
前記下流の磁気分離が下流の非鉄金属分離機及び下流の鉄金属分離機のうち少なくとも１つによって実行される、請求項１００又は１０１に記載のプロセス。
【請求項103】
前記供給原料は、建設及び／又は解体の破片が発生する建設現場又は解体現場において前記運動粉砕段に直接供給される、請求項８６から１０２までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項104】
前記供給原料に破砕性添加物を組み込むステップであって、前記破砕性添加物が、サイズ低減され、前記壊れやすい材料と均質化されて前記サイズ低減破片の一部を形成するステップをさらに含む、請求項８６から１０３までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項105】
前記破砕性添加物が、多孔質剤、土壌添加物、建築材料添加物、堆肥添加物、ピート・モス、ガラス製品添加物、及び再生コンクリート骨材（ＲＣＡ）のうち少なくとも１つを含む、請求項１０４に記載のプロセス。
【請求項106】
前記破砕性添加物が前記運動粉砕段の上流の供給原料に導入される、請求項１０４又は１０５に記載のプロセス。
【請求項107】
前記破砕性添加物が前記供給原料からの個別の流れとして前記運動粉砕機に直接導入される、請求項１０４又は１０５に記載のプロセス。
【請求項108】
前記分離段がスクリーニングを含む、請求項８６から１０７までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項109】
前記スクリーニングが、単一のスクリーン又は並列若しくは直列に配置された２つ以上のスクリーンを使用するステップを含む、請求項１０８に記載のプロセス。
【請求項110】
前記スクリーニングが、トロンメル・スクリーン、振動スクリーン、タンブラ・スクリーン、ジャイロ・スクリーン、及び高周波数スクリーンのうち少なくとも１つを使用して実行される、請求項１０８又は１０９に記載のプロセス。
【請求項111】
供給原料、粉砕材料、過大流及び／又はサイズ低減流のうち少なくとも１つのパラメータを監視するステップと、前記少なくとも１つのパラメータに基づいて前記運動粉砕段を調節するステップと
をさらに含む、請求項８６から１１０までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項112】
前記少なくとも１つのパラメータが、前記供給原料の送込み速度、前記供給原料の含水率、前記供給原料のサイズ特性、前記供給原料の組成、前記粉砕材料の中の前記サイズ低減破片のサイズ特性、前記粉砕材料の組成、前記過大流の流速、前記サイズ低減流の流速、前記過大流の組成、及び前記サイズ低減流の組成のうち少なくとも１つを含む、請求項１１１に記載のプロセス。
【請求項113】
前記運動粉砕段を調節する前記ステップが前記回転速度を調節するステップを含む、請求項１１１又は１１２に記載のプロセス。
【請求項114】
前記運動粉砕段を調節する前記ステップが前記供給原料の前記送込み速度を調節するステップを含む、請求項１１１から１１３までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項115】
前記過大流を２次分離段にかけて延性流を生成するステップをさらに含む、請求項８６から１１４までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項116】
前記２次分離段がスクリーニングを含む、請求項１１５に記載のプロセス。
【請求項117】
前記２次分離段が磁気分離を含む、請求項１１５又は１１６に記載のプロセス。
【請求項118】
前記粉砕材料を下流の集塵段にかけて、そこから塵破片を回収し、前記分離段に供給される、塵が減少した粉砕流を生成して、前記サイズ低減流及び前記過大流を生成するステップをさらに含む、請求項８６から１１７までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項119】
前記塵破片の少なくとも一部が前記サイズ低減流の少なくとも一部と組み合わされる、請求項１１８に記載のプロセス。
【請求項120】
前記塵破片のすべてが前記サイズ低減流と組み合わされる、請求項１１８に記載のプロセス。
【請求項121】
前記下流の集塵段が前記過大破片の中の前記延性材料の少なくとも一部の分離を助長する、請求項１１８に記載のプロセス。
【請求項122】
前記下流の集塵段が前記サイズ低減破片の中の前記壊れやすい材料の少なくとも一部の分離を助長する、請求項１１８に記載のプロセス。
【請求項123】
前記供給原料が、前記延性材料を含む延性成分に結合された前記壊れやすい材料を含む壊れやすい成分を有する発生源分別材料を含む、請求項８６から１１２までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項124】
前記発生源分別材料が石膏ボードを含む、請求項１２３に記載のプロセス。
【請求項125】
前記石膏ボードが、前記延性成分及び／又は前記壊れやすい成分に埋め込まれた壊れにくい成分をさらに含む、請求項１２４に記載のプロセス。
【請求項126】
前記サイズ低減破片が粉砕された石膏製品を含む、請求項１２４又は１２５に記載のプロセス。
【請求項127】
前記粉砕された石膏製品が、農業改善、土壌改善、セメント混合物添加剤として、又は乾式壁パネルの生産において、使用するように構成される、請求項１２６に記載のプロセス。
【請求項128】
前記過大破片が、複数の、紙ベースの下層又はセルロース・ベースの下層を含む、請求項１２４から１２７までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項129】
前記複数の、紙ベースの下層又はセルロース・ベースの下層が、動物の寝床、根覆い、セメント・キルン燃料として、又は紙製品の生産において、使用するように構成される、請求項１２８に記載のプロセス。
【請求項130】
前記発生源分別材料がアスファルト・シングルを含む、請求項１２３に記載のプロセス。
【請求項131】
前記アスファルト・シングルが、前記延性成分及び／又は前記壊れやすい成分に埋め込まれた壊れにくい成分をさらに含む、請求項１３０に記載のプロセス。
【請求項132】
前記サイズ低減破片がアスファルト製品を含む、請求項１３０又は１３１に記載のプロセス。
【請求項133】
前記アスファルト製品が、セメント混合物添加剤として、バイオ燃料の生産において、炭化水素ベースの添加剤として、アスファルトの生産において、又は屋根板の生産において、使用するように構成される、請求項１３２に記載のプロセス。
【請求項134】
前記過大破片が、複数の、紙ベースの下層又はガラス繊維ベースの下層を含む、請求項１３０から１３３までのいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項135】
前記複数の、紙ベースの下層又はガラス繊維ベースの下層が、動物の寝床、根覆いとして、又は紙製品の生産において、使用するように構成される、請求項１３４に記載のプロセス。
【請求項136】
アスファルト・シングルを処置するためのプロセスであって、延性成分に結合された壊れやすいアスファルト成分を含む前記アスファルト・シングルを供給するステップと、
前記アスファルト・シングルを運動粉砕段にかけるステップであって、前記アスファルト・シングルが、運動粉砕機に供給され、前記運動粉砕機内の渦によって生じる自己衝突にさらされ、前記壊れやすいアスファルト成分から導出されたサイズ低減破片と前記延性成分から導出された過大破片とを含む粉砕材料を生成する、運動粉砕段にかけるステップと、
前記運動粉砕機から前記粉砕材料を引き出すステップと、
前記粉砕材料を分離段にかけて、アスファルトを含むサイズ低減流と、紙又はガラス繊維を含む過大流とを生成するステップと
を含むプロセス。
【請求項137】
前記延性成分が紙又はガラス繊維を含む、請求項１３６に記載のプロセス。
【請求項138】
前記アスファルト・シングルが、前記壊れやすいアスファルト成分及び／又は前記延性成分に埋め込まれた壊れにくい材料をさらに含む、請求項１３６又は１３７に記載のプロセス。
【請求項139】
石膏ボードを処置するためのプロセスであって、延性成分に結合された壊れやすい石膏成分を含む石膏ボードを供給するステップと、
前記アスファルト・シングルを運動粉砕段にかけるステップであって、前記石膏ボードが、運動粉砕機に供給され、前記運動粉砕機内の渦によって生じる自己衝突にさらされ、前記壊れやすい石膏成分から導出されたサイズ低減破片と前記延性成分から導出された過大破片とを含む粉砕材料を生成する、運動粉砕段にかけるステップと、
前記運動粉砕機から前記粉砕材料を引き出すステップと、
前記粉砕材料を分離段にかけて、石膏を含むサイズ低減流及び紙を含む過大流を生成するステップと
を含むプロセス。
【請求項140】
前記延性成分が紙を含む、請求項１３９に記載のプロセス。
【請求項141】
前記石膏ボードが、前記壊れやすい石膏成分及び／又は前記延性成分に埋め込まれた壊れにくい材料をさらに含む、請求項１３９又は１４０に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
技術分野は、一般に、建設や解体の廃材のサイズ低減のための処理及び関連する処理に関する。
【背景技術】
【0002】
建設及び／又は解体のプロジェクトからの廃棄物は、特定の施設において扱われ、処理され得るが、これらの材料に対処するには様々な課題がある。
【0003】
建設及び／又は解体（Ｃ＆Ｄ：Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ／ｏｒ Ｄｅｍｏｌｉｔｉｏｎ）の混合破片の従来の処置は、大きいか又は目に見える、価値のある要素（たとえば、大きな木材の部片、大きな金属屑など）を除去するために材料を手作業で事前に分類することを含む。過大材料からスクリーニングされた、又は分類プロセス中に発生した、小さい粒子は、「Ｃ＆Ｄ微粒子」又は回収されたスクリーン材料（ＲＳＭ：Ｒｅｃｏｖｅｒｅｄ Ｓｃｒｅｅｎ Ｍａｔｅｒｉａｌ）と称されることもある、粗い微粒子製品をもたらす。ＲＳＭの一般的な再利用方策は、即日覆土材の代替（ＡＤＣ：Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ Ｄａｉｌｙ Ｌａｎｄｆｉｌｌ Ｃｏｖｅｒ）など、土壌の代替物としてのものであった。しかしながら、土壌の代替物にＲＳＭを使用する際の課題の１つに、材料の不均一性があり、大きな粒子（最大サイズは、特定のスクリーン直径に依拠するが、通常は、この直径から３．８１ｃｍ～７．６２ｃｍ（１．５インチ～３インチ）を減じた値である）が構造特性に影響を与える可能性があり、材料が見える用途には魅力的でないと考えられる。その上、いくつかのＲＳＭ製品は、しばしば石膏ボードからの硫酸塩をいくらか含有しており、これが、嫌気環境では硫化水素（Ｈ２Ｓ）に変換される可能性がある。Ｈ２Ｓは、しばしば腐った卵の臭いに関連付けられるガスであり、排出は望ましくない。したがって、ＲＳＭ製品は、Ｈ２Ｓ生成に関連する危険及び臭いのために、ＡＤＣとしての使用を禁止されることが増している。
【0004】
Ｃ＆Ｄ破片の従来の別の処置は、アスファルト・シングル又は乾式壁などの価値のある建築材料の発生源分別と、これら価値のある材料を摩砕機又は破砕機を使用して処理することとを含む。摩砕機又は破砕機は、アスファルト又は石膏の成分と紙又はプラスチックの下層フィルムとを含む供給流全体をサイズ低減して、混合されたサイズ低減製品をもたらす。その上、アスファルト・シングルを処理するために摩砕機又は破砕機が使用されるとき、サイズ低減プロセス中に熱が発生することによってアスファルトがシングル上で粘着性を持ったり焼けたりするのを防止するために、冷水を加える必要性が生じ得、したがって摩砕機の機能が損なわれたり最終製品の品質が劣化したりする。
【0005】
したがって、Ｃ＆Ｄ破片の現在の処置に関連する様々な課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】米国特許第８，９１９，６８１号
【特許文献2】米国特許第９，１５６，０３５号
【特許文献3】米国特許第９，４４０，２３９号
【特許文献4】特許協力条約／ＣＡ２０１９／０５０９６７号
【非特許文献】
【0007】
【非特許文献1】Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ＆ Ｄｅｍｏｌｉｔｉｏｎ Ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ＣＤＲＡ）、「Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｆｉｎｅｓ ｆｒｏｍ ＵＳ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｍｏｌｉｔｉｏｎ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ Ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ」、２０１７年
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0008】
いくつかの態様によれば、建設及び／又は解体（Ｃ＆Ｄ）の破片を処置するためのプロセスが提供され、このプロセスは、壊れやすい材料及び延性材料を含むＣ＆Ｄ微粒子流を供給するステップと、Ｃ＆Ｄ微粒子流を運動粉砕段にかけるステップであって、Ｃ＆Ｄ微粒子流が、運動粉砕機に供給され、運動粉砕機内の渦によって生じる自己衝突にさらされ、壊れやすい材料から導出されたサイズ低減破片と延性材料から導出された過大破片とを含む粉砕材料を生成する、運動粉砕段にかけるステップと、運動粉砕機から粉砕材料を引き出すステップと、粉砕材料を分離段にかけて、サイズ低減流及び過大流を生成するステップとを含む。
【0009】
いくつかの実施例では、Ｃ＆Ｄ微粒子流は、５．０８ｃｍ（２インチ）未満又は１０．１６ｃｍ（４インチ）未満のサイズの材料を含む。
【0010】
いくつかの実施例では、運動粉砕機は５００ＲＰＭ～１，２００ＲＰＭの回転速度で運転される。
【0011】
いくつかの実施例では、運動粉砕機は７００ＲＰＭ～１，０００ＲＰＭの回転速度で運転される。
【0012】
いくつかの実施例では、運動粉砕機は、サイズ低減された破片が実質的に砂又は沈泥のサイズの粒子になるように運転される。
【0013】
いくつかの実施例では、Ｃ＆Ｄ微粒子流は、運動粉砕機に入るとき５０％未満の含水率を有する。
【0014】
いくつかの実施例では、Ｃ＆Ｄ微粒子流は、運動粉砕機に入るとき５％～３０％の含水率を有する。
【0015】
いくつかの実施例では、Ｃ＆Ｄ微粒子流は、乾燥段又は表面湿潤段なしで運動粉砕段に直接供給される。
【0016】
いくつかの実施例では、Ｃ＆Ｄ微粒子流は、建設及び／又は解体の破片が発生する建設現場又は解体現場において、運動粉砕段に直接供給される。
【0017】
いくつかの実施例では、このプロセスは、Ｃ＆Ｄ微粒子流を、運動粉砕段の上流の乾燥段又は表面湿潤の前処置段にかけるステップをさらに含む。
【0018】
いくつかの実施例では、サイズ低減破片は、粉砕出力流中の均一な混合物である。
【0019】
いくつかの実施例では、運動粉砕段は、Ｃ＆Ｄ微粒子流に対して５％～８％の水分除去を達成する。
【0020】
いくつかの実施例では、このプロセスは、Ｃ＆Ｄ微粒子流に破砕性添加物を組み込むステップをさらに含み、破砕性添加物は、サイズ低減され、壊れやすい材料と均質化されてサイズ低減破片の一部を形成する。
【0021】
いくつかの実施例では、破砕性添加物は、多孔質剤、土壌添加物、建築材料添加物、堆肥添加物、ピート・モス、ガラス製品添加物、及び再生コンクリート骨材（ＲＣＡ：Ｒｅｃｙｃｌｅｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ａｇｇｒｅｇａｔｅ）のうち少なくとも１つを含む。
【0022】
いくつかの実施例では、破砕性添加物は運動粉砕段の上流のＣ＆Ｄ微粒子流に導入される。
【0023】
いくつかの実施例では、破砕性添加物は、Ｃ＆Ｄ微粒子流からの個別の流れとして運動粉砕機に直接導入される。
【0024】
いくつかの実施例では、破砕性添加物はＲＣＡであり、ＲＣＡは、ＲＣＡとサイズ低減破片との混合物の少なくとも６０重量％を占める。
【0025】
いくつかの実施例では、ＲＣＡとサイズ低減破片との混合物は、構造的又は非構造的なクリーンフィル用途として使用するように構成される。
【0026】
いくつかの実施例では、分離段はスクリーニングを含む。
【0027】
いくつかの実施例では、スクリーニングは、単一のスクリーン又は並列若しくは直列に配置された２つ以上のスクリーンを使用するステップを含む。
【0028】
いくつかの実施例では、スクリーニングは、トロンメル・スクリーン、振動スクリーン、タンブラ・スクリーン、ジャイロ・スクリーン、及び高周波数スクリーンのうち少なくとも１つを使用して実行される。
【0029】
いくつかの実施例では、このプロセスは、Ｃ＆Ｄ微粒子流、粉砕材料、過大流及び／又はサイズ低減流のうち少なくとも１つのパラメータを監視するステップと、少なくとも１つのパラメータに基づいて運動粉砕段を調節するステップとをさらに含む。
【0030】
いくつかの実施例では、少なくとも１つのパラメータは、Ｃ＆Ｄ微粒子流の送込み速度、Ｃ＆Ｄ微粒子流の含水率、Ｃ＆Ｄ微粒子流のサイズ特性、及びＣ＆Ｄ微粒子流の組成のうち少なくとも１つを含む。
【0031】
いくつかの実施例では、少なくとも１つのパラメータは、粉砕材料の中のサイズ低減破片のサイズ特性、粉砕材料の組成、過大流の流速、サイズ低減流の流速、過大流の組成、及びサイズ低減流の組成のうち少なくとも１つを含む。
【0032】
いくつかの実施例では、運動粉砕段を調節するステップは、回転速度を調節するステップを含む。
【0033】
いくつかの実施例では、運動粉砕段を調節するステップは、Ｃ＆Ｄ微粒子流の送込み速度を調節するステップを含む。
【0034】
いくつかの実施例では、Ｃ＆Ｄ微粒子流は、建設及び解体の材料回収施設（ＭＲＦ：Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ Ｆａｃｉｌｉｔｙ）から導出される。
【0035】
いくつかの実施例では、Ｃ＆Ｄ微粒子流は、延性材料に結合した壊れやすい材料を有する少なくとも１つの建築材料を含む。
【0036】
いくつかの実施例では、少なくとも１つの建築材料は、アスファルト・シングル及び乾式壁のうち少なくとも１つである。
【0037】
いくつかの実施例では、延性材料は、プラスチック下層、セルロース下層、ガラス繊維下層、及び紙下層のうち少なくとも１つである。
【0038】
いくつかの実施例では、Ｃ＆Ｄ微粒子流は、壊れにくい材料をさらに含む。
【0039】
いくつかの実施例では、Ｃ＆Ｄ微粒子流はガラスを４０％～６０％含み、サイズ低減流は、９５％超、９６％超、９７％超、９８％超、又は９９％超のガラスから成る。
【0040】
いくつかの実施例では、Ｃ＆Ｄ微粒子流は壊れにくい成分をさらに含む。
【0041】
いくつかの実施例では、このプロセスは、Ｃ＆Ｄ微粒子流を上流の磁気分離段にかけて金属を除去することにより、金属枯渇供給流を生成して、運動粉砕段に供給するステップをさらに含む。
【0042】
いくつかの実施例では、上流の磁気分離段は、Ｃ＆Ｄ微粒子流の供給に関連して構成された１つ又は複数の磁気分離機によって実行される。
【0043】
いくつかの実施例では、このプロセスは、粉砕出力流、過大流、及びサイズ低減流のうち少なくとも１つを下流の磁気分離段にかけて金属を除去するステップをさらに含む。
【0044】
いくつかの実施例では、下流の磁気分離段は、粉砕出力流、過大流、及びサイズ低減流のうち少なくとも１つの供給に関連して構成された１つ又は複数の磁気分離機によって実行される。
【0045】
いくつかの実施例では、上流の磁気分離段又は下流の磁気分離段は、非鉄金属分離機及び鉄金属分離機のうち少なくとも１つによって実行される。
【0046】
いくつかの実施例では、このプロセスは、過大流を２次分離段にかけて延性流及び壊れにくい流れを生成するステップをさらに含む。
【0047】
いくつかの実施例では、２次分離段はスクリーニングを含む。
【0048】
いくつかの実施例では、２次分離段は磁気分離を含む。
【0049】
いくつかの実施例では、このプロセスは、粉砕材料を集塵段にかけて、そこから塵破片を回収し、分離段に供給される、塵が減少した粉砕流を生成して、サイズ低減流及び過大流を生成するステップをさらに含む。
【0050】
いくつかの実施例では、塵破片の少なくとも一部が、サイズ低減流の少なくとも一部と組み合わされる。
【0051】
いくつかの実施例では、塵破片のすべてがサイズ低減流と組み合わされる。
【0052】
いくつかの実施例では、集塵段は、過大破片の中の延性材料の少なくとも一部の分離を助長する。
【0053】
いくつかの実施例では、集塵段は、サイズ低減破片の中の壊れやすい材料の少なくとも一部の分離を助長する。
【0054】
いくつかの実施例では、集塵段は、運動粉砕段の出口に、又は運動粉砕段から粉砕材料を搬送するように構成された固体搬送装置に、結合された集塵機と、塵を分離して、塵破片を集塵機から貯槽に搬送するように構成されて、集塵機に結合された塵回収ユニットとを備える。
【0055】
いくつかの実施例では、集塵機は沈降室を備える。
【0056】
いくつかの実施例では、塵回収ユニットは、配管を通じて沈降室と流体連通するバグハウスを備える。
【0057】
いくつかの実施例では、塵回収ユニットは、配管を通じて沈降室と流体連通する遠心力集塵装置を備える。
【0058】
いくつかの実施例では、固体搬送装置はコンベアを備える。
【0059】
いくつかの実施例では、集塵機は、固体搬送装置をその全長の大部分に沿って囲む。
【0060】
別の態様によれば、建設及び解体（Ｃ＆Ｄ）の破片処理システムが提供され、この破片処理システムは、Ｃ＆Ｄ微粒子流を受け取り、処理して、粉砕流を生成するように構成された運動粉砕機と、粉砕流を下流へ搬送するように構成された粉砕機コンベアと、粉砕流を受け取ってサイズ低減流及び過大流を生成するように構成されて、粉砕機コンベアに対して動作可能に結合された少なくとも１つの分離機とを備える。
【0061】
いくつかの実施例では、分離機はスクリーンを備える。
【0062】
いくつかの実施例では、このシステムは、Ｃ＆Ｄ微粒子流を発生する材料回収施設（ＭＲＦ）と、Ｃ＆Ｄ微粒子流を運動粉砕機に搬送するように構成された微粒子コンベアとを備える。
【0063】
いくつかの実施例では、Ｃ＆Ｄ微粒子流は、建設及び解体の破片から導出される。
【0064】
いくつかの実施例では、Ｃ＆Ｄ微粒子流は、５．０８ｃｍ（２インチ）未満又は１０．１６ｃｍ（４インチ）未満のサイズの材料を含む。
【0065】
いくつかの実施例では、運動粉砕機は、５００ＲＰＭ～１，２００ＲＰＭの回転速度で動作するように構成される。
【0066】
いくつかの実施例では、運動粉砕機は、７００ＲＰＭ～１，０００ＲＰＭの回転速度で動作するように構成される。
【0067】
いくつかの実施例では、このシステムは、Ｃ＆Ｄ微粒子流に破砕性添加物を組み込むための追加ユニットをさらに備え、破砕性添加物は、サイズ低減され、壊れやすい材料と均質化されてサイズ低減破片の一部を形成する。
【0068】
いくつかの実施例では、破砕性添加物は、多孔質剤、土壌添加物、建築材料添加物、堆肥添加物、ピート・モス、ガラス製品添加物、及び再生コンクリート骨材（ＲＣＡ）のうち少なくとも１つを含む。
【0069】
いくつかの実施例では、破砕性添加物を追加するための追加ユニットが運動粉砕機の上流に配置される。
【0070】
いくつかの実施例では、破砕性添加物を追加するための追加ユニットは、運動粉砕機に対して動作可能に結合される。
【0071】
いくつかの実施例では、分離機は、トロンメル・スクリーン、振動スクリーン、タンブラ・スクリーン、ジャイロ・スクリーン、及び高周波数スクリーンのうち少なくとも１つを備える。
【0072】
いくつかの実施例では、分離機は、単一のスクリーン又は並列若しくは直列に配置された２つ以上のスクリーンを備える。
【0073】
いくつかの実施例では、このシステムは、Ｃ＆Ｄ微粒子流の少なくとも１つの供給パラメータ並びに／或いは粉砕流、過大流、及び／又はサイズ低減流の少なくとも１つの出力パラメータを監視するように構成された監視ユニットと、少なくとも１つの供給パラメータ及び／又は少なくとも１つの出力パラメータに基づいて運動粉砕機を調節するように構成されて監視ユニットに結合された制御ユニットとをさらに備える。
【0074】
いくつかの実施例では、監視ユニット及び制御ユニットは、少なくとも１つの供給パラメータがＣ＆Ｄ微粒子流の送り速度及び／又はＣ＆Ｄ微粒子流の組成を含むように構成される。
【0075】
いくつかの実施例では、監視ユニット及び制御ユニットは、少なくとも１つの出力パラメータが、粉砕流のサイズ特性、粉砕流の組成、粉砕流の流速、過大流の流速、サイズ低減流の流速、過大流の組成及び／又はサイズ低減流の組成を含むように構成される。
【0076】
いくつかの実施例では、制御ユニットは、運動粉砕機の回転速度を調節するように構成される。
【0077】
いくつかの実施例では、制御ユニットは、Ｃ＆Ｄ微粒子流の運動粉砕機への送込み速度を調節するように構成される。
【0078】
いくつかの実施例では、このシステムは、Ｃ＆Ｄ微粒子流から金属を除去して、運動粉砕機に供給される金属枯渇供給流を生成するための、上流の磁気分離機をさらに備える。
【0079】
いくつかの実施例では、上流の磁気分離機は、Ｃ＆Ｄ微粒子流の供給に関連して運転される。
【0080】
いくつかの実施例では、このプロセスは、粉砕出力流、過大流、及びサイズ低減流のうち少なくとも１つから金属を除去するための下流の磁気分離機をさらに備える。
【0081】
いくつかの実施例では、下流の磁気分離機は、粉砕出力流、過大流、及びサイズ低減流のうち少なくとも１つの供給に関連して運転される。
【0082】
いくつかの実施例では、少なくとも１つの分離機は下流の磁気分離機である。
【0083】
いくつかの実施例では、このシステムは、粉砕流から塵破片を回収して、スクリーンに供給される塵減少粉砕流を生成するように構成された集塵ユニットをさらに備える。
【0084】
いくつかの実施例では、集塵ユニットは、サイズ低減流の少なくとも一部と組み合わされる塵破片の少なくとも一部を供給するように構成される。
【0085】
いくつかの実施例では、集塵ユニットは、運動粉砕機の出口又は粉砕機コンベアに結合された集塵機と、塵を分離して、塵破片を集塵機から貯槽に搬送するように構成されて、集塵機に結合された塵回収ユニットとを備える。
【0086】
いくつかの実施例では、集塵機は沈降室を備える。
【0087】
いくつかの実施例では、塵回収ユニットは、配管を通じて沈降室と流体連通するバグハウスを備える。
【0088】
いくつかの実施例では、塵回収ユニットは、配管を通じて沈降室と流体連通する遠心力集塵装置を備える。
【0089】
いくつかの実施例では、集塵機は、運動粉砕機をその全長の大部分に沿って囲む。
【0090】
いくつかの実施例では、分離機は、非鉄金属の磁気分離機、鉄の磁気分離機、及び延性塵収集機のうち少なくとも１つを備える。
【0091】
いくつかの実施例では、延性塵収集機は、粉砕流及び／又は過大流から延性材料の少なくとも一部を除去するように構成される。
【0092】
いくつかの実施例では、非鉄金属の磁気分離機及び鉄の磁気分離機のうち少なくとも１つが、粉砕流、サイズ低減流及び／又は過大流から、壊れにくい材料の少なくとも一部を除去するように構成される。
【0093】
別の態様によれば、建設及び／又は解体の破片を処置するためのプロセスが提供され、このプロセスは、壊れやすい材料及び延性材料を含む供給原料を供給するステップと、供給原料を運動粉砕段にかけるステップであって、供給原料が、運動粉砕機に供給され、運動粉砕機内の渦によって生じる自己衝突にさらされ、壊れやすい材料から導出されたサイズ低減破片と延性材料から導出された過大破片とを含む粉砕材料を生成する、運動粉砕段にかけるステップと、運動粉砕機から粉砕材料を引き出すステップと、粉砕材料を分離段にかけて、サイズ低減流及び過大流を生成するステップとを含む。
【0094】
いくつかの実施例では、このプロセスは、Ｃ＆Ｄ原料を上流の分離段にかけて、供給原料のうち少なくとも１つの流れを生成するステップをさらに含む。
【0095】
いくつかの実施例では、上流の分離段は、Ｃ＆Ｄ原料を事前にサイズ分けして、供給原料の少なくとも１つの流れを生成する機械的スクリーニングを含む。
【0096】
いくつかの実施例では、上流の分離段は、Ｃ＆Ｄ原料又は供給原料の少なくとも１つの流れから金属を除去して、運動粉砕段に供給される、金属が減少した供給流を生成する、上流の磁気分離を含む。
【0097】
いくつかの実施例では、磁気分離は、Ｃ＆Ｄ原料又は供給原料の少なくとも１つの流れの供給に関連して構成された１つ又は複数の磁気分離機によって実行される。
【0098】
いくつかの実施例では、上流の磁気分離は、非鉄金属分離機及び鉄金属分離機のうち少なくとも１つによって実行される。
【0099】
いくつかの実施例では、上流の分離段は、Ｃ＆Ｄ原料から再利用可能材料を手作業で除去するステップを含む。
【0100】
いくつかの実施例では、上流の分離段は、供給原料又はＣ＆Ｄ原料の少なくとも１つの流れから延性材料の少なくとも一部を除去するための上流の集塵段を備える。
【0101】
いくつかの実施例では、上流の集塵段は、供給原料又はＣ＆Ｄ原料の少なくとも１つの流れの供給に関連して構成された１つ又は複数の集塵機によって実行される。
【0102】
いくつかの実施例では、このプロセスは、供給原料を、運動粉砕段にかける前に前処置段にかけるステップをさらに含む。
【0103】
いくつかの実施例では、前処置段は、運動粉砕段の上流に乾燥段を備える。
【0104】
いくつかの実施例では、前処置段は、運動粉砕段の上流に表面湿潤段を備える。
【0105】
いくつかの実施例では、前処置段は、運動粉砕段の上流に破砕段又は摩砕段を備える。
【0106】
いくつかの実施例では、破砕段又は摩砕段は、供給原料を破砕機又は高速摩砕機にかけるステップを含む。
【0107】
いくつかの実施例では、このプロセスは、粉砕出力流、過大流、及びサイズ低減流のうち少なくとも１つを下流の磁気分離段にかけて金属を除去するステップをさらに含む。
【0108】
いくつかの実施例では、下流の磁気分離は、粉砕出力流、過大流、及びサイズ低減流のうち少なくとも１つの供給に関連して構成された１つ又は複数の磁気分離機によって実行される。
【0109】
いくつかの実施例では、下流の磁気分離は、下流の非鉄金属分離機及び下流の鉄金属分離機のうち少なくとも１つによって実行される。
【0110】
いくつかの実施例では、供給原料は、建設及び／又は解体の破片が発生する建設現場又は解体現場において、運動粉砕段に直接供給される。
【0111】
いくつかの実施例では、このプロセスは、供給原料に破砕性添加物を組み込むステップをさらに含み、破砕性添加物は、サイズ低減され、壊れやすい材料と均質化されてサイズ低減破片の一部を形成する。
【0112】
いくつかの実施例では、破砕性添加物は、多孔質剤、土壌添加物、建築材料添加物、堆肥添加物、ピート・モス、ガラス製品添加物、及び再生コンクリート骨材（ＲＣＡ）のうち少なくとも１つを含む。
【0113】
いくつかの実施例では、破砕性添加物は運動粉砕段の上流の供給原料に導入される。
【0114】
いくつかの実施例では、破砕性添加物は、供給原料からの個別の流れとして運動粉砕機に直接導入される。
【0115】
いくつかの実施例では、分離段はスクリーニングを含む。
【0116】
いくつかの実施例では、スクリーニングは、単一のスクリーン又は並列若しくは直列に配置された２つ以上のスクリーンを使用するステップを含む。
【0117】
いくつかの実施例では、スクリーニングは、トロンメル・スクリーン、振動スクリーン、タンブラ・スクリーン、ジャイロ・スクリーン、及び高周波数スクリーンのうち少なくとも１つを使用して実行される。
【0118】
いくつかの実施例では、このプロセスは、供給原料、粉砕材料、過大流及び／又はサイズ低減流のうち少なくとも１つのパラメータを監視するステップと、少なくとも１つのパラメータに基づいて運動粉砕段を調節するステップとをさらに含む。
【0119】
いくつかの実施例では、少なくとも１つのパラメータは、供給原料の送込み速度、供給原料の含水率、供給原料のサイズ特性、供給原料の組成、粉砕材料の中のサイズ低減破片のサイズ特性、粉砕材料の組成、過大流の流速、サイズ低減流の流速、過大流の組成、及びサイズ低減流の組成のうち少なくとも１つを含む。
【0120】
いくつかの実施例では、運動粉砕段を調節するステップは、回転速度を調節するステップを含む。
【0121】
いくつかの実施例では、運動粉砕段を調節するステップは、供給原料の送込み速度を調節するステップを含む。
【0122】
いくつかの実施例では、このプロセスは、過大流を２次分離段にかけて延性流を生成するステップをさらに含む。
【0123】
いくつかの実施例では、２次分離段はスクリーニングを含む。
【0124】
いくつかの実施例では、２次分離段は磁気分離を含む。
【0125】
いくつかの実施例では、このプロセスは、粉砕材料を下流の集塵段にかけて、そこから塵破片を回収し、分離段に供給される、塵が減少した粉砕流を生成して、サイズ低減流及び過大流を生成するステップをさらに含む。
【0126】
いくつかの実施例では、塵破片の少なくとも一部が、サイズ低減流の少なくとも一部と組み合わされる。
【0127】
いくつかの実施例では、塵破片のすべてがサイズ低減流と組み合わされる。
【0128】
いくつかの実施例では、下流の集塵段は、過大破片の中の延性材料の少なくとも一部の分離を助長する。
【0129】
いくつかの実施例では、下流の集塵段は、サイズ低減破片の中の壊れやすい材料の少なくとも一部の分離を助長する。
【0130】
いくつかの実施例では、供給原料は、延性材料を含む延性成分に結合された壊れやすい材料を含む壊れやすい成分を有する発生源分別材料を含む。
【0131】
いくつかの実施例では、発生源分別材料は石膏ボードを含む。
【0132】
いくつかの実施例では、石膏ボードは、延性成分及び／又は壊れやすい成分に埋め込まれた壊れにくい成分をさらに含む。
【0133】
いくつかの実施例では、サイズ低減破片は粉砕された石膏製品を含む。
【0134】
いくつかの実施例では、粉砕された石膏製品は、農業改善、土壌改善、セメント混合物添加剤として、又は乾式壁パネルの生産において使用するように構成される。
【0135】
いくつかの実施例では、過大破片は、複数の、紙ベースの下層又はセルロース・ベースの下層を含む。
【0136】
いくつかの実施例では、複数の、紙ベースの下層又はセルロース・ベースの下層は、動物の寝床、根覆い、セメント・キルン燃料として、又は紙製品の生産において、使用するように構成される。
【0137】
いくつかの実施例では、発生源分別材料はアスファルト・シングルを含む。
【0138】
いくつかの実施例では、アスファルト・シングルは、延性成分及び／又は壊れやすい成分に埋め込まれた壊れにくい成分をさらに含む。
【0139】
いくつかの実施例では、サイズ低減破片はアスファルト製品を含む。
【0140】
いくつかの実施例では、アスファルト製品は、セメント混合物添加剤として、バイオ燃料の生産において、炭化水素ベースの添加剤として、アスファルトの生産において、又は屋根板の生産において、使用するように構成される。
【0141】
いくつかの実施例では、過大破片は、複数の、紙ベースの下層又はガラス繊維ベースの下層を含む。
【0142】
いくつかの実施例では、複数の、紙ベースの下層又はガラス繊維ベースの下層は、動物の寝床、根覆いとして、又は紙製品の生産において、使用するように構成される。
【0143】
別の態様によれば、アスファルト・シングルを処置するためのプロセスが提供され、このプロセスは、延性成分に結合された壊れやすいアスファルト成分を含むアスファルト・シングルを供給するステップと、アスファルト・シングルを運動粉砕段にかけるステップであって、アスファルト・シングルが、運動粉砕機に供給され、運動粉砕機内の渦によって生じる自己衝突にさらされ、壊れやすいアスファルト成分から導出されたサイズ低減破片と延性成分から導出された過大破片とを含む粉砕材料を生成する、運動粉砕段にかけるステップと、運動粉砕機から粉砕材料を引き出すステップと、粉砕材料を分離段にかけて、アスファルトを含むサイズ低減流と、紙又はガラス繊維を含む過大流とを生成するステップとを含む。
【0144】
いくつかの実施例では、延性成分は紙又はガラス繊維を含む。
【0145】
いくつかの実施例では、アスファルト・シングルは、壊れやすいアスファルト成分及び／又は延性成分に埋め込まれた壊れにくい材料をさらに含む。
【0146】
別の態様によれば、石膏ボードを処置するためのプロセスが提供され、このプロセスは、延性成分に結合された壊れやすい石膏成分を含む石膏ボードを供給するステップと、アスファルト・シングルを運動粉砕段にかけるステップであって、石膏ボードが、運動粉砕機に供給され、運動粉砕機内の渦によって生じる自己衝突にさらされ、壊れやすい石膏成分から導出されたサイズ低減破片と延性成分から導出された過大破片とを含む粉砕材料を生成する、運動粉砕段にかけるステップと、運動粉砕機から粉砕材料を引き出すステップと、粉砕材料を分離段にかけて、石膏を含むサイズ低減流及び紙を含む過大流を生成するステップとを含む。
【0147】
いくつかの実施例では、延性成分は紙を含む。
【0148】
いくつかの実施例では、石膏ボードは、壊れやすい石膏成分及び／又は延性成分に埋め込まれた壊れにくい材料をさらに含む。
【図面の簡単な説明】
【0149】
【図1A】分離段が続く運動粉砕を使用してＣ＆Ｄ破片流を処置するためのプロセスの流れ図である。
【図1B】機械的分離及び手作業の分離を使用してＣ＆Ｄ破片流を前処置するためのプロセスの流れ図である。
【図2】一実施例による粉砕装置の左側斜視図である。粉砕装置用のモータ及びハウジングを示す。
【図10】一実施例によるハウジングの概略上面図である。ハウジングの内部チャンバの中で重なる渦を示す。
【図11】アスファルト・シングルの流れＡ、乾式壁パネルの流れＢ、及びＣ＆Ｄ微粒子流Ｃなどの複数のＣ＆Ｄ流れを処置するためのプロセスの流れ図である。各Ｃ＆Ｄ流れは、Ｃ＆Ｄ原料を前分類段にかけて、最終製品を生成するために流れに対して運動粉砕を使用してから分離することによって取得されたものである。
【図12】運動粉砕と続くスクリーニングとを使用して廃棄物流を処置するためのプロセスの流れ図である。磁気分離段及び集塵段も含む。
【図13】運動粉砕と続くスクリーニングとを使用して廃棄物流を処置するためのプロセスの流れ図である。集塵段も含む。
【図14】実例の磁気分離段の概略側面図である。
【図15】別の実例の磁気分離段の概略側面図である。
【図16A】運動粉砕段以前のＣ＆Ｄ微粒子流の実例の写真（左）、及び運動粉砕段の後の、結果として粉砕された壊れやすい材料の実例の写真（右）である。
【図16B】運動粉砕段以前のＣ＆Ｄ微粒子流の実例の写真（左）、及び運動粉砕段の後の、結果として粉砕された壊れやすい材料の実例の写真（右）である。
【図16C】０．０１ｍｍ～１０ｍｍのサイズのふるいを通過した、粉砕された壊れやすい材料の百分率のグラフ表示である。
【発明を実施するための形態】
【0150】
建設及び／又は解体（Ｃ＆Ｄ）の破片或いはＣ＆Ｄ原料から導出された流れの処置は、入力Ｃ＆Ｄ材料の性質に応じて価値のある製品を発生させるための、運動粉砕機による運動粉砕段を含み得る。たとえば、Ｃ＆Ｄ原料は、単一タイプの建築材料（たとえばアスファルト・シングル流又は乾式壁流）及び前分類から残されたＣ＆Ｄ微粒子流を実質的に含む発生源分別流などの種々の流れを生成するように、事前に分類又は分離され得る。各流れは、サイズ低減を促進するための粉砕段を通され、次いで、対応する最終製品を得るために、必要に応じてスクリーニングされ得る。
【0151】
いくつかの実装形態では、壊れやすい材料は粉砕段によってサイズ低減され得、一方、延性材料は、遊離され、粉砕材料の中の過大破片として残存する。いくつかの実装形態では、供給原料には、遊離されて粉砕材料の過大破片として残存し得る壊れにくい材料が含まれる。次いで、粉砕材料は、サイズ低減材料から過大材料を分離するために、機械的スクリーニング及び／又は磁気スクリーニングを含み得る分離段にかけられる。分離された過大材料は、次いで、処分されるか、燃料、根覆い、セメント・キルン燃料、動物の寝床などの製品に変換されるか、又はその組成に応じてさらに分離されてサブ破片が回収され得る。サイズ低減材料は、そのサイズ及び組成特性に依拠して、各種用途に再利用され得る。たとえば、アスファルト・シングルから導出されたサイズ低減材料は、新規の屋根板を製作するため、又は道路舗装の用途に再利用され得る。Ｃ＆Ｄ微粒子又は乾式壁から導出されたサイズ低減材料は、代替即日覆土（ＡＤＣ）又は土壌改良剤などの土地利用、充填材、建築材料添加剤、及び様々な他の用途に使用され得る。
【0152】
建設及び／又は解体（Ｃ＆Ｄ）の破片は、道路、橋、建築物、又は他の構造体の建設、修繕及び／又は解体中に発生する廃棄物流を指す。Ｃ＆Ｄ破片は、ポートランド・セメント、アスファルト、コンクリート、鋼、木材、屋根板、乾式壁、及びレンガなどの材料を含み得る。Ｃ＆Ｄの分離及びリサイクルのプロセス中に、土壌、乾式壁、木材、コンクリート、及び他の材料の小さい粒子が発生し、「Ｃ＆Ｄ微粒子流」又は時によっては「回収スクリーン材料」すなわちＲＳＭと称されるものに寄与する。Ｃ＆Ｄ原料は、工事現場において発生源分別若しくは分別される個々の建築材料、又は工場の製造プロセスから廃棄物として発生するものを指すこともある。
【0153】
図１Ａを参照して、建設及び／又は解体（Ｃ＆Ｄ）の原料１２から導出されたもの、材料回収施設（ＭＲＦ）で発生したもの、並びに／或いは前分類段１４から得られたものである供給原料１０が、粉砕出力流１８を生成するために運動粉砕段１６に供給される。供給原料１０は、Ｃ＆Ｄ原料が、たとえば流れＡ、Ｂ、Ｃといった別々の流れに分離され得る前分類段１４から得られる。流れＡ、Ｂ、及びＣは、個々に、Ｃ＆Ｄ微粒子流、或いはアスファルト・シングル、乾式壁パネル、又は木材を実質的に含む流れなどの、発生源分別された流れであり得る。供給原料１０は、壊れにくい材料及び／又は延性材料だけでなく、壊れやすい材料も含み得る。壊れやすい材料は、通常、硬い、脆い、又は砕けやすいため、運動粉砕が、顕著なサイズ低減を促進し、壊れやすい材料をサイズ低減破片に変換する。壊れやすい材料の実例は、たとえば砂又は沈泥の粒子サイズまでサイズ低減され、均質化されて、粉砕出力流１８を生成する。壊れやすい材料の実例は、ガラス、セラミックス、タイル、石膏又は乾式壁の特定の層、アスファルト・シングルの特定の層、岩石及び骨材、庭ゴミ（たとえば、土、葉、有機植物質）、セメント、軽量コンクリートブロック、レンガ、及び乾燥木材を含み得る。一方、延性材料は、柔軟であり、運動粉砕段１６によって大幅にサイズ低減されることはない。延性材料の実例は、ガラス繊維、セルロース、プラスチック・ベース又は紙ベースの下層、断熱材やロープなどの繊維、湿った木材、ハード・プラスチック及びソフト・プラスチックを含む。対照的に、本出願の文脈における壊れにくい材料は、通常は頑丈で壊れない材料を含むことを意味し、粉砕機によって大幅にサイズ低減することはないはずである。壊れにくい材料の実例は、補強筋（鉄筋）の断片、釘、ねじ、及び接合物などの金属を含み得る。したがって、供給原料１０の中に３つの材料（壊れやすい材料、壊れにくい材料、及び延性材料）がすべて存在するとき、粉砕出力流１８は、分解した壊れやすい材料及び小さな壊れにくい材料から成るサイズ低減破片と、延性材料及び大きな壊れにくい材料を含む過大破片とを含む可能性がある。
【0154】
次いで、粉砕出力流１８は、主として分解した壊れやすい材料から成るサイズ低減流２２と、任意選択の、より小さい部片の壊れにくい材料や、主として延性材料及び／又はより大きな部片の壊れにくい材料から成る過大材料流２４とを回収するために、分離２０にかけられ得る。分離ステップ２０は、１つ又は複数の段で実行され得、様々な分離機器を使用することができる。たとえば、振動スクリーン、トロンメル・スクリーン、タンブラ・スクリーン、ジャイロ・スクリーン、及び／又は高周波スクリーンなどの様々なタイプのスクリーンが使用され得る。脱塵又は磁気分離若しくは金属分離などに、他のタイプの分離機器も使用され得る。分離機器は、新規の、本明細書で説明されたＣ＆Ｄ原料処置プロセス専用のもの、又は施設内の既存の分離段の一部であり得る。いくつかの実装形態では、分離を支援して下流の再利用又は処分を可能にする様々な特性の３つ以上の流れを生成するために、粉砕出力流１８が分離にかけられる。分離段２０は、たとえば、並列又は直列に配置された複数の分離機（たとえば、スクリーン、金属分離、センサベースの分類機、及び塵分離）を含むことができる。
【0155】
いくつかの実装形態では、図１Ａに示されるように、壊れやすい破片や壊れにくい破片を含むサイズ低減流２２及び／又は延性破片や壊れにくい破片を含む過大流２４は、壊れやすい流れ２３及び延性流３６から、それぞれ壊れにくい流れ３８を分離するために、２次分離段２０Ａを経ることができる。分離ステップ２０Ａは、過大流２４をサイズで分類するための機械的スクリーニング、或いは、非金属材料の延性破片から鉄金属材料及び／又は非鉄金属材料の壊れにくい破片を分離して、壊れにくい流れ３８及び延性流３６をそれぞれ生成する金属分離段を含み得る。他の実施例では、分離ステップ２０Ａは、非金属材料の壊れやすい破片から、鉄及び／又は非鉄の金属材料の壊れにくい破片を分離して、壊れにくい流れ３８及び壊れやすい流れ２３をそれぞれ生成する金属分離段を含み得る。
【0156】
供給原料
目的のサイズ低減製品を生成するために、様々なＣ＆Ｄ供給原料が運動粉砕にかけられ得る。特定のＣ＆Ｄ供給原料及びそれらの特性が、以下でより詳細に説明される。
目的のサイズ低減製品を生成するために、様々なＣ＆Ｄ供給原料が運動粉砕にかけられ得る。特定のＣ＆Ｄ供給原料及びそれらの特性が、以下でより詳細に説明される。
【0157】
いくつかの実装形態では、供給原料１０は、水分をほとんど又は全く含有していない乾燥供給材料であり得る。供給原料１０は、塵を減少させるための表面湿潤前処置などの前処置なしで、運動粉砕段１６に直接供給され得る。他の実装形態では、運動粉砕機は湿った供給材料も乾燥供給材料も効率よく扱うことができるので、供給原料１０は、乾燥前処置などの前処置なしで運動粉砕段１６に直接供給される、湿った供給材料であり得る。たとえば、供給原料は、５０％までの含水率又は１０％～４０％の含水率を有し得、予備乾燥又は予備湿潤化なしで運動粉砕機に直接供給され得る。含水率が５０％を上回る湿った供給原料については、５０％未満に乾燥させるために予備乾燥ステップが実行され得る。含水率が１０％未満の乾燥した供給原料については、運動粉砕段１６中に生成される塵の量を減少するために表面湿潤ステップが実行され得る。
【0158】
いくつかの実施例では、運動粉砕機５０の入口７０及び／又はハウジング６０のサイズ及び形状が、供給原料のサイズを決定する要因になり得る。いくつかの実施例では、供給原料は、運動粉砕段１６に先立って前破砕又はサイズ低減される。いくつかの実施例では、供給材料の密度が、供給原料のサイズ及び／又は送込み速度を決定する要因になり得る。たとえば、乾式壁などの低密度の供給原料は、木材などの高密度の供給原料よりも高い送込み速度で運動粉砕機に供給され得るように、供給原料の送込み速度は、供給原料の密度を考慮して変化され得る。
【0159】
Ｃ＆Ｄ微粒子流
運動粉砕段１６に供給される供給原料１０は、ＭＲＦで発生したＣ＆Ｄ微粒子流であり得、従来、さらなる処理又は回収なしで、ＡＤＣ埋立地カバーとして使用されていたはずである。ＭＲＦは、Ｃ＆Ｄ廃棄物を受け取り、分離して、最終使用者の製造業者に販売するための、再使用可能な材料又は価値のある材料を用意する。微粒子流の組成は、変化し得、ＭＲＦが受け取る建設及び／又は解体の破片の組成、並びにＭＲＦの処理機器及び動作に依拠することになる。
運動粉砕段１６に供給される供給原料１０は、ＭＲＦで発生したＣ＆Ｄ微粒子流であり得、従来、さらなる処理又は回収なしで、ＡＤＣ埋立地カバーとして使用されていたはずである。ＭＲＦは、Ｃ＆Ｄ廃棄物を受け取り、分離して、最終使用者の製造業者に販売するための、再使用可能な材料又は価値のある材料を用意する。微粒子流の組成は、変化し得、ＭＲＦが受け取る建設及び／又は解体の破片の組成、並びにＭＲＦの処理機器及び動作に依拠することになる。
【0160】
Ｃ＆Ｄ微粒子は、通常は、分類及び／又は処理のシステムからの、事前にサイズ設定された、事前にスクリーニングされた、又は事前に調整された建設及び解体の破片を含む。
【0161】
Ｃ＆Ｄ微粒子は、通常、住宅、商業、又は工業の建設又は解体から導出される、混合材料又は複合材料の流れであり得る。Ｃ＆Ｄ微粒子は、再利用可能な内容物、並びに／或いは、通常は処分する予定の、使い道が限られているか又は価値が負である、５．０８ｃｍ（２インチ）を超過する品目（７．６２ｃｍ（３インチ）、１０．１６ｃｍ（４インチ）、又は２０．３２ｃｍ（８インチ）までなどの大きい供給原料も可能性はあるが）を除去するために前処理又はスクリーニングされ得る。いくつかの実装形態では、供給原料は、このサイズに事前に寸断又は破砕され得る。他の実装形態では、Ｃ＆Ｄ微粒子は、再利用可能な大きいＣ＆Ｄ破片を除去するために、このサイズにスクリーニングされる。いくつかの実装形態では、Ｃ＆Ｄ微粒子は、一般に「微粒子」材料、「棄却」材料、又は「残留」材料と称される、硬質／脆性の成分と軟質／延性の成分との組合せを含有している建設及び解体の破片の処理プラントからのスクリーニングを含み得る。
【0162】
Ｃ＆Ｄ微粒子流は、建設現場で一般に見られる材料及び／又は建設プロセスで使用される材料をいくらでも含み得、土又は土壌、ガラス、乾式壁、アスファルト・シングル、骨材、セラミックス、断熱繊維、ロープ、金属、厚紙、プラスチックや紙のフィルム、木材などを含む。いくつかの実装形態では、Ｃ＆Ｄ微粒子流の一般的な平均組成（重量％）は、約５０～８０％の骨材（たとえば岩石、レンガ、コンクリート、セラミックス、ガラス、土）、約１～５％のセルロース物質（たとえば、厚紙、繊維板、紙）、約５～１５％の木材、約５～２５％の石膏、約０．５～１％の金属、及び約１～２％のプラスチックであり得る。Ｃ＆Ｄ微粒子流から発生するサイズ低減流は、４ｍｍを上回るサイズの可視汚染物質（たとえば、金属、ガラス、プラスチック）を０．５％まで有する不活性な土壌状の濃縮物を含み得る。木材などの壊れやすい材料の、砕けにくい破片又は脆性の破片は、０．６３５ｃｍ（１／４インチ）～１５．２４ｃｍ（６インチ）にサイズ低減される。過大流は、可視汚染物質（たとえばプラスチック・ライナ及び紙ライナ）、過大有機物（たとえば植物性廃棄物、湿った木材）、及び／又は壊れにくい材料（たとえば金属）の混合物であり得る。
【0163】
発生源分別された供給原料又は単一流の供給原料
他の実装形態では、供給原料１０は、１つのタイプの廃棄物の単一流を含み得る。単一流の供給原料は、発生源分別された建築材料、又は延性材料に結合された壊れやすい材料を含む製品と、任意選択の、延性材料を遊離するために運動粉砕機で処理される壊れにくい材料、及び任意選択の壊れにくい材料とを含み得る。
他の実装形態では、供給原料１０は、１つのタイプの廃棄物の単一流を含み得る。単一流の供給原料は、発生源分別された建築材料、又は延性材料に結合された壊れやすい材料を含む製品と、任意選択の、延性材料を遊離するために運動粉砕機で処理される壊れにくい材料、及び任意選択の壊れにくい材料とを含み得る。
【0164】
アスファルト・シングル
いくつかの実装形態では、粉砕段における、延性下層のフィルム又は膜からのアスファルト及び鉱物顆粒の遊離及び回収が可能になるように、発生源分別された供給原料は、壊れやすいアスファルト及び鉱物顆粒の上層に結合された延性下層を有するアスファルト・シングルを含み得る。アスファルト・シングルは、分類されたものでも未分類のものでも、サイズが決まっているものでも未決定のものでも、０．６３５ｃｍ（１／４インチ）から３０．４８ｃｍ（１２インチ）×９１．４４ｃｍ（３６インチ）などのフルサイズまでの間のものであり得る。いくつかの実装形態では、アスファルト・シングルは、解体又は屋根ふきの作業中に取り外された使用済みの屋根板であり得、アスファルト上層に結合されたガラス繊維又は紙の下層フィルムを含み、屋根板の中に埋め込まれた屋根釘などの使用済みの金属締結具を適宜含み得る。いくつかの実装形態では、単一流の供給原料は、形状不良の屋根板などの工場での不良品を含み得、使用済みの締結具は含まない。
いくつかの実装形態では、粉砕段における、延性下層のフィルム又は膜からのアスファルト及び鉱物顆粒の遊離及び回収が可能になるように、発生源分別された供給原料は、壊れやすいアスファルト及び鉱物顆粒の上層に結合された延性下層を有するアスファルト・シングルを含み得る。アスファルト・シングルは、分類されたものでも未分類のものでも、サイズが決まっているものでも未決定のものでも、０．６３５ｃｍ（１／４インチ）から３０．４８ｃｍ（１２インチ）×９１．４４ｃｍ（３６インチ）などのフルサイズまでの間のものであり得る。いくつかの実装形態では、アスファルト・シングルは、解体又は屋根ふきの作業中に取り外された使用済みの屋根板であり得、アスファルト上層に結合されたガラス繊維又は紙の下層フィルムを含み、屋根板の中に埋め込まれた屋根釘などの使用済みの金属締結具を適宜含み得る。いくつかの実装形態では、単一流の供給原料は、形状不良の屋根板などの工場での不良品を含み得、使用済みの締結具は含まない。
【0165】
いくつかの実施例では、アスファルト・シングルは、約１９％～３６％のアスファルト・セメントと、約８％～４０％の無機質充填材スタビライザ（たとえば石灰岩、シリカ、又はドロマイト）と、通常は紙又はガラスマットから成るフェルト・マット下層に結合された約２０％～３８％の鉱物顆粒とを含有している。
【0166】
石膏ボード
別の実例の供給原料には、粉砕段における、延性下層からの石膏の遊離及び回収が可能になるように、壊れやすい石膏上層に結合された延性繊維下層を有する石膏乾式壁パネルがある。乾式壁パネルは、分類されたものでも未分類のものでも、サイズが決まっているものでも未決定のものでも、６．３５ｃｍ（２と１／２インチ）未満から、通常は７．６２ｃｍ（３フィート）未満×１５．２４ｃｍ（６フィート）未満の前破砕シートの範囲の乾式壁シートであり得る。供給原料１０が乾式壁シートを含むとき、運動粉砕機５０の入口７０及び／又はハウジング６０のサイズ及び形状に関する配慮により、乾式壁シートを、運動粉砕機５０に供給する前にサイズ低減することが必要とされる可能性がある。いくつかの実装形態では、乾式壁は、解体動作中に取り外された使用済みの乾式壁パネルであり得、乾式壁パネルに埋め込まれた乾式壁ねじなどの使用済みの金属締結具を適宜含み得る。他の実装形態では、供給原料は、形状不良の乾式壁シートなどの工場での不良品を含み得、使用済みの締結具は含まない。
別の実例の供給原料には、粉砕段における、延性下層からの石膏の遊離及び回収が可能になるように、壊れやすい石膏上層に結合された延性繊維下層を有する石膏乾式壁パネルがある。乾式壁パネルは、分類されたものでも未分類のものでも、サイズが決まっているものでも未決定のものでも、６．３５ｃｍ（２と１／２インチ）未満から、通常は７．６２ｃｍ（３フィート）未満×１５．２４ｃｍ（６フィート）未満の前破砕シートの範囲の乾式壁シートであり得る。供給原料１０が乾式壁シートを含むとき、運動粉砕機５０の入口７０及び／又はハウジング６０のサイズ及び形状に関する配慮により、乾式壁シートを、運動粉砕機５０に供給する前にサイズ低減することが必要とされる可能性がある。いくつかの実装形態では、乾式壁は、解体動作中に取り外された使用済みの乾式壁パネルであり得、乾式壁パネルに埋め込まれた乾式壁ねじなどの使用済みの金属締結具を適宜含み得る。他の実装形態では、供給原料は、形状不良の乾式壁シートなどの工場での不良品を含み得、使用済みの締結具は含まない。
【0167】
木材
別の実例の供給原料には、材木などの木材製品、オリエンテッド・ストランド・ボード（ＯＳＤ：Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｓｔｒａｎｄ Ｂｏａｒｄ）、処置木材、未処置木材、加工木材などがあり、これらは、解体作業から回収されたもの、及び／又は再利用に適さないパレットなどの、建設若しくは商業や工業の作業から残ったスクラップの木片である。いくつかの実装形態では、木材製品は、使用済みの締結具又は他の金属物を含み得、これらは、木材の中に埋め込まれていて、磁気分離前処置で遊離することができない。
別の実例の供給原料には、材木などの木材製品、オリエンテッド・ストランド・ボード（ＯＳＤ：Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｓｔｒａｎｄ Ｂｏａｒｄ）、処置木材、未処置木材、加工木材などがあり、これらは、解体作業から回収されたもの、及び／又は再利用に適さないパレットなどの、建設若しくは商業や工業の作業から残ったスクラップの木片である。いくつかの実装形態では、木材製品は、使用済みの締結具又は他の金属物を含み得、これらは、木材の中に埋め込まれていて、磁気分離前処置で遊離することができない。
【0168】
前処置段
運動粉砕段１６の前に、上流には、供給原料１０を処置することができる複数の前処置段がある。たとえば、供給原料１０をサイズであらかじめ分類するための上流の機械的スクリーニング及び／又は上流の磁気分離を含む、上流の分離段は、運動粉砕段１６に先立って供給原料をあらかじめ分類し、壊れにくい材料の少なくとも一部を除去することができる。いくつかの実施例では、上流の集塵段は、延性材料の少なくとも一部を除去するために供給原料をあらかじめ分類することができる。他の実施例では、上流の分離段は、供給原料の中の、最終製品として販売可能な材料又は分離処理段を経る材料を除去するための手作業の分類を含み得る。
運動粉砕段１６の前に、上流には、供給原料１０を処置することができる複数の前処置段がある。たとえば、供給原料１０をサイズであらかじめ分類するための上流の機械的スクリーニング及び／又は上流の磁気分離を含む、上流の分離段は、運動粉砕段１６に先立って供給原料をあらかじめ分類し、壊れにくい材料の少なくとも一部を除去することができる。いくつかの実施例では、上流の集塵段は、延性材料の少なくとも一部を除去するために供給原料をあらかじめ分類することができる。他の実施例では、上流の分離段は、供給原料の中の、最終製品として販売可能な材料又は分離処理段を経る材料を除去するための手作業の分類を含み得る。
【0169】
次に図１Ｂを参照して、未処理且つ未分類の建設及び／又は解体の破片を含むＣ＆Ｄ供給材料４１０が、ＭＲＦなどの分類施設に搬送され得る。供給材料４１０は、未分類の過大流４２２及び未分類の過小流４２４を生成するために１次前スクリーニング段４２０（たとえば２５．４ｃｍ（１０インチ）のスクリーン）を経る。
【0170】
未分類の過大流４２２は、たとえばコンベア・ベルトによって手作業の分類段４３０に搬送され得、分類段４３０には、たとえば６～８人の分別者といった任意数のＭＲＦ職員が含まれ得て、未分類の過大流４２２を、品目の組成に基づいて、大箱に入れられる個々の発生源分別流４４０に分類する。発生源分別流４４０は、未処置木材、処置木材、金属、厚紙、コンクリート／レンガ／ブロック、及び／又は未確認品目の個々の流れを含み得る。あらゆる望ましくない材料又は棄却材料及び他の残留物は、負の分類材料の山４４２へ搬送され得る。
【0171】
未分類の過小流４２４は、未分類の過小流４２４の中の鉄粒子を除去して鉄の大箱４５４に入れるために、磁気又は鉄の分離機４５２を用いる磁気分離前処置段４５０を経ることができる。鉄分を減少された過小流４５６は、次いで、たとえば５．０８ｃｍ（２インチ）の振動式又は回転式のトロンメル・スクリーンを用いる２次スクリーニング段４６０を経ることができて、５．０８ｃｍ（２インチ）未満の材料を含むＣ＆Ｄ微粒子流４６２と、分類済みの過小流４６４とを生成する。Ｃ＆Ｄ微粒子流４６２は、微粒子の大箱４６６の中に保存され得て、運動粉砕機によるさらなる処理を待つか、又は運動粉砕機を有する施設に搬送される。未分類の過小流４６４は、分類済みの過小流４６４を、分類済みの過大流４２２と同じ個々の発生源分別流４４０に分類する、２５．４ｃｍ（１０インチ）未満の手作業の分類段４３０も経ることができる。あらゆる望ましくない材料又は棄却材料や他の残留物が、風ふるい分け分離機及び／又は遠心力集塵装置などの重－軽分離段４７０を経るように搬送され得て、軽破片４７２、中重破片４７４、及び重破片４７６を生成する。軽破片４７２、中重破片４７４、及び／又は重破片４７６の内容物に応じて、内容物は、発生源分別流４４０に再分配され得、且つ／又は処分され得る。
【0172】
いくつかの実施例では、供給原料１０は、Ｃ＆Ｄ微粒子流４６２、負の分類材料の山４４２、軽破片４７２、中重破片４７４、及び／又は重破片４７６を含み得る。いくつかの実施例では、負の分類材料の山４４２、軽破片４７２、中重破片４７４及び／又は重破片４７６は、運動粉砕段１６の上流の前破砕段又は前摩砕段を経ることができる。たとえば、これらの流れのサイズを、Ｃ＆Ｄ微粒子流４６６に含まれるように低減する（すなわち、事前に、供給原料を、５．０８ｃｍ（２インチ）未満、１０．１６ｃｍ（４インチ）未満、又は１５．２４ｃｍ（６インチ）未満のサイズにサイズ低減する）ために、破砕機又は高速摩砕機が使用され得る。
【0173】
運動粉砕段
運動粉砕段１６に関して、１台の運動粉砕機が１パス段として実施され、且つ運転され得る。たとえば、供給原料は、バッフルを有するドラムと、ドラム・チャンバの内部で渦を生成する複数のアームを有する内部回転ステムとを含む運動粉砕機の上部に供給され得る。供給材料は、渦に入って、壊れやすい材料のサイズ低減のために自己衝突し、一方で、延性材料は過大なままであり、壊れにくい材料は大幅にサイズ低減されるわけではない。したがって、供給原料１０が、延性材料及び／又は壊れにくい材料に接続された壊れやすい材料を含むときには、運動粉砕段１６は、壊れやすい材料の、延性材料及び／又は壊れにくい材料からの遊離を促進することができる。
運動粉砕段１６に関して、１台の運動粉砕機が１パス段として実施され、且つ運転され得る。たとえば、供給原料は、バッフルを有するドラムと、ドラム・チャンバの内部で渦を生成する複数のアームを有する内部回転ステムとを含む運動粉砕機の上部に供給され得る。供給材料は、渦に入って、壊れやすい材料のサイズ低減のために自己衝突し、一方で、延性材料は過大なままであり、壊れにくい材料は大幅にサイズ低減されるわけではない。したがって、供給原料１０が、延性材料及び／又は壊れにくい材料に接続された壊れやすい材料を含むときには、運動粉砕段１６は、壊れやすい材料の、延性材料及び／又は壊れにくい材料からの遊離を促進することができる。
【0174】
場合によっては、プロセスにおいて、運動粉砕段１６及び／又は運動粉砕機５０は、連続モード又は準バッチ・モードで運転され得る。運動粉砕機５０への１回のパスで材料を粉砕すること、又は運動粉砕機５０への複数のパスで材料を粉砕することも可能である。複数のパスが使用されるとき、第１のパスからの粉砕材料はスクリーニングされ得て、その一部だけが次のパスに供給される。より一般的には、特定の材料又は破片は、同一の運動粉砕機５０を再利用するか、又は複数の運動粉砕機５０を順次に作動させることによって、粉砕段に複数回かけられ得る。材料は、バッチ式又は連続式で運動粉砕機５０に供給され得る。運動粉砕機５０を通る各パスは、同一の運転条件で行われてよく、又は、たとえば各パスに対する供給物の組成に基づいて変更される種々の運転条件（たとえば回転速度、送り速度）で行われてもよい。
【0175】
運動粉砕段１６は、運動エネルギー、渦、及び物質対物質の衝突を利用して、壊れやすい材料のサイズ低減、壊れやすい材料の均質化、延性材料及び／又は壊れにくい材料の遊離、並びに／或いは供給原料１０に組み込まれ得る添加剤の混合を達成する。
【0176】
材料は運動粉砕機の下部領域まで通って、下部の出口から粉砕出力流１８として放出される。運動粉砕機は、５００ＲＰＭ～１，２００ＲＰＭ、６００ＲＰＭ～１，１００ＲＰＭ、又は７００ＲＰＭ～１，０００ＲＰＭの回転速度で運転され得る。回転速度は、他のプロセスパラメータに応じて調節され得、又は比較的一定に保たれ得る。いくつかの実装形態では、回転速度は、出力材料のサイズ及び／又は品質を制御するように調節される。いくつかの実装形態では、回転速度は、供給原料の密度に基づいて調節又は変更される。たとえば、乾式壁などの低密度の供給原料は、木材などの高密度の供給原料よりも低い回転速度でサイズ低減され得る。
【0177】
運動粉砕段は、壊れやすい材料の目標指向的なサイズ低減を可能にするだけでなく、より高品質な出力流のための乾燥及び／又は病原体低減も促進することができる。いくつかの実装形態では、運動粉砕段が水分を５～８％減少させ、次いで、分離段によって、サイズ低減破片の含水量をさらに低減することができる。
【0178】
Ｃ＆Ｄ微粒子流
Ｃ＆Ｄ微粒子流が運動粉砕段１６にかけられるとき、Ｃ＆Ｄ微粒子流の中の壊れやすい材料が粉砕されて均質化される。いくつかの実施例では、Ｃ＆Ｄ微粒子流の中の壊れやすい材料は、砂状又は沈泥状の粒子に微粉化又はナノサイズ化される。延性材料は、Ｃ＆Ｄ微粒子流の中で自由に利用可能であるか、又は壊れやすい材料に結合されている（たとえばガラス片（壊れやすい）がプラスチックフィルム（延性）に結合されている）かどうかに関わらず、大幅にサイズ低減されることなく、分離段２０中に、粉砕された壊れやすい材料から分離され得る。金属分離前処置ステップで除去されなかった、壊れにくい材料の粒子は、大幅にサイズ低減されることなく、分離段２０中又は下流の２次分離段中に、壊れにくい材料や延性材料から分離され得る。
Ｃ＆Ｄ微粒子流が運動粉砕段１６にかけられるとき、Ｃ＆Ｄ微粒子流の中の壊れやすい材料が粉砕されて均質化される。いくつかの実施例では、Ｃ＆Ｄ微粒子流の中の壊れやすい材料は、砂状又は沈泥状の粒子に微粉化又はナノサイズ化される。延性材料は、Ｃ＆Ｄ微粒子流の中で自由に利用可能であるか、又は壊れやすい材料に結合されている（たとえばガラス片（壊れやすい）がプラスチックフィルム（延性）に結合されている）かどうかに関わらず、大幅にサイズ低減されることなく、分離段２０中に、粉砕された壊れやすい材料から分離され得る。金属分離前処置ステップで除去されなかった、壊れにくい材料の粒子は、大幅にサイズ低減されることなく、分離段２０中又は下流の２次分離段中に、壊れにくい材料や延性材料から分離され得る。
【0179】
発生源分別された供給原料又は単一流の供給原料
アスファルト・シングル
供給原料１０が、使用済み又は工場棄却のアスファルト・シングルを含有している、発生源分別された供給原料又は単一流の供給原料であって、供給原料１０が粉砕段１６にかけられるとき、運動粉砕機は、より壊れやすいアスファルト成分を粉砕し、均質化して、壊れにくい顆粒や延性プラスチック又は繊維の下層からアスファルト成分を遊離する。供給原料１０に使用済みの屋根板が含まれるとき、供給原料１０には、大幅にサイズ低減されることなく、下流の分離段中に材料から分離され得る壊れにくい材料がさらに含まれ得る。いくつかの実施例では、壊れやすい成分及び／又は延性成分を含む粉砕出力流１８の特定のサイズの破片が、第２の運動粉砕段１６を通って再循環され得る。第２の運動粉砕段１６は第２の運動粉砕機５０であり得、又は、粉砕出力流１８は同一の運動粉砕機５０を通って再循環され得る。
アスファルト・シングル
供給原料１０が、使用済み又は工場棄却のアスファルト・シングルを含有している、発生源分別された供給原料又は単一流の供給原料であって、供給原料１０が粉砕段１６にかけられるとき、運動粉砕機は、より壊れやすいアスファルト成分を粉砕し、均質化して、壊れにくい顆粒や延性プラスチック又は繊維の下層からアスファルト成分を遊離する。供給原料１０に使用済みの屋根板が含まれるとき、供給原料１０には、大幅にサイズ低減されることなく、下流の分離段中に材料から分離され得る壊れにくい材料がさらに含まれ得る。いくつかの実施例では、壊れやすい成分及び／又は延性成分を含む粉砕出力流１８の特定のサイズの破片が、第２の運動粉砕段１６を通って再循環され得る。第２の運動粉砕段１６は第２の運動粉砕機５０であり得、又は、粉砕出力流１８は同一の運動粉砕機５０を通って再循環され得る。
【0180】
本明細書で説明されたように、運動粉砕機は、運動粉砕機によって生成された渦の中で物質対物質の衝突をもたらす。アスファルト・シングルには、一般に、約１９％～３６％のアスファルト・セメントが含有されていて、加熱されたとき、粘着性で黒色の非常に粘る液体又は半固体の形態を形成する可能性がある。アスファルト・シングルを従来の方法で摩砕すると熱が発生し、アスファルトが粘着性の粘る半固体になって、摩砕機の機能及び／又は最終製品の品質を損なう可能性がある。しかしながら、アスファルト・シングルは、運動粉砕段にかけられると、物質対物質の衝突から生じる熱を低減する空気流を本来的に有する渦の中で、物質対物質の衝突にかけられる。いくつかの実施例では、運動粉砕段１６は、任意の所与の材料に対して、材料が下部の出口を通って放出されるまでの時間は約１５～２０秒であり、したがって熱発生は大幅に少なくなる。結果として生じる粉砕出力流１８は、過大延性材料（すなわち紙又はガラス繊維の下層）から遊離された、粉砕された壊れやすい材料（すなわち、微粉化又はナノサイズ化されて均質化された、非加熱又は冷却されたアスファルト製品）と、任意選択の、供給原料１０が使用済みのアスファルト・シングルを含んでいるときの、壊れにくい材料（すなわち金属締結具又は他の不純物）とを含む。
【0181】
いくつかの実施例では、運動粉砕段１６は、アスファルト・シングルなどの住宅の屋根ふき材製品から原料を分離して抽出するための、米国特許第８，９１９，６８１号、米国特許第９，１５６，０３５号、及び米国特許第９，４４０，２３９号に説明されているプロセスなどのプロセスで使用され得、これらの特許のすべてが参照によって本明細書に組み込まれる。いくつかの実施例では、本明細書で説明された運動粉砕機５０は、これらのプロセスにおけるサイズ低減段のうち１つ又は複数に取って代わることができる。たとえば、本明細書で説明された運動粉砕段１６は、延性下層を過大破片として残しながら、住宅の屋根ふき材製品のサイズを機械的に低減して、寸断された製品及び／又はチップ製品を生産するために使用され得る。
【0182】
石膏ボード
供給原料１０が、使用済み又は工場棄却の乾式壁パネルを含有している、発生源分別された供給原料又は単一流の供給原料であって、供給原料１０が粉砕段１６にかけられるとき、運動粉砕機は、壊れやすい石膏成分を粉砕し、均質化して、大幅にサイズ低減されることのない延性材料である紙の下層から石膏成分を遊離する。供給原料１０に使用済みの乾式壁が含まれるとき、供給原料１０には、大幅にサイズ低減されることなく、下流の分離段中に材料から分離され得る壊れにくい材料がさらに含まれる。
供給原料１０が、使用済み又は工場棄却の乾式壁パネルを含有している、発生源分別された供給原料又は単一流の供給原料であって、供給原料１０が粉砕段１６にかけられるとき、運動粉砕機は、壊れやすい石膏成分を粉砕し、均質化して、大幅にサイズ低減されることのない延性材料である紙の下層から石膏成分を遊離する。供給原料１０に使用済みの乾式壁が含まれるとき、供給原料１０には、大幅にサイズ低減されることなく、下流の分離段中に材料から分離され得る壊れにくい材料がさらに含まれる。
【0183】
木材
供給原料１０が、処理済み又は未処理の木材製品を含有している、発生源分別された供給原料又は単一流の供給原料であって、供給原料１０が粉砕段１６にかけられるとき、運動粉砕機は、壊れやすい木材成分を粉砕して均質化することにより、木材の中に埋め込まれている可能性がある、壊れにくい材料であって大幅にサイズ低減されることのないあらゆる壊れにくい金属成分から、木材成分を遊離する。下流の磁気分離段において、粉砕された壊れやすい材料から壊れにくい材料が分離され得、したがって、動物の寝床、根覆いなどに使用され得る均質化されたサイズ低減木材製品が生成される。
供給原料１０が、処理済み又は未処理の木材製品を含有している、発生源分別された供給原料又は単一流の供給原料であって、供給原料１０が粉砕段１６にかけられるとき、運動粉砕機は、壊れやすい木材成分を粉砕して均質化することにより、木材の中に埋め込まれている可能性がある、壊れにくい材料であって大幅にサイズ低減されることのないあらゆる壊れにくい金属成分から、木材成分を遊離する。下流の磁気分離段において、粉砕された壊れやすい材料から壊れにくい材料が分離され得、したがって、動物の寝床、根覆いなどに使用され得る均質化されたサイズ低減木材製品が生成される。
【0184】
分離段
粉砕出力流１８に関して、いくつかの実装形態では、粉砕段１６は、大多数（たとえば５０％超、又は５０％～７０％、さらには９０％超も）が０．６３５ｃｍ（１／４インチ）のスクリーンを通る沈泥又は塵サイズの粒子から、より大きな粒子の範囲の材料を発生する。過大材料は、供給原料の低密度で柔軟な破片（すなわち延性材料）及び壊れにくい材料を含むが、脆性で、硬く、破砕性の壊れやすい材料は粉砕される。いくつかの壊れやすい材料は、湿った木材などの大きな出力又は粉砕されたサイズを有し得、これは、１５．２４ｃｍ（６インチ）～０．６３５ｃｍ（１／４インチ）のふるいを通過するようにサイズ低減され得る。粉砕段１６は、結果として生じるサイズ低減破片を、スクリーニングを含み得る様々な分離技術によって、大きな延性破片及び壊れにくい破片からの遊離及び分離を促進するために均質化する。過大破片は、実質的に、プラスチックや紙のフィルム、繊維などを含む延性材料と、金属を含む壊れにくい材料とから成る。
粉砕出力流１８に関して、いくつかの実装形態では、粉砕段１６は、大多数（たとえば５０％超、又は５０％～７０％、さらには９０％超も）が０．６３５ｃｍ（１／４インチ）のスクリーンを通る沈泥又は塵サイズの粒子から、より大きな粒子の範囲の材料を発生する。過大材料は、供給原料の低密度で柔軟な破片（すなわち延性材料）及び壊れにくい材料を含むが、脆性で、硬く、破砕性の壊れやすい材料は粉砕される。いくつかの壊れやすい材料は、湿った木材などの大きな出力又は粉砕されたサイズを有し得、これは、１５．２４ｃｍ（６インチ）～０．６３５ｃｍ（１／４インチ）のふるいを通過するようにサイズ低減され得る。粉砕段１６は、結果として生じるサイズ低減破片を、スクリーニングを含み得る様々な分離技術によって、大きな延性破片及び壊れにくい破片からの遊離及び分離を促進するために均質化する。過大破片は、実質的に、プラスチックや紙のフィルム、繊維などを含む延性材料と、金属を含む壊れにくい材料とから成る。
【0185】
次いで、スクリーニングなどのサイズ・ベースの分離技術を使用して、サイズ低減破片から過大破片が分離され得る。スクリーニングは、とりわけ、振動スクリーン、タンブラ・スクリーン、トロンメル・スクリーン、ジャイロ・スクリーン、及び／又は高周波スクリーンなどの様々なタイプの機械式スクリーンを使用して実行され得る。機械式スクリーンは、サイズ低減破片と過大破片とを相互から分離することを促進するように、粉砕出力流１８の組成及びサイズ分布に基づいて構成又は運転され得る。スクリーンは、過大流２４（たとえばプラスチック）の高純度又は高収率を促進又は最大化するため、或いはサイズ低減流２２及び／又は過大流２４に関連した他のパラメータを促進するために、用意され得る。次いで、サイズ低減流２２及び／又は過大流２４は、必要に応じて、さらなる処理及び回収にかけられ得る。
【0186】
いくつかの実装形態では、壊れにくい材料は、機械的スクリーニングで除去され得ない小断片（すなわち粉砕された壊れやすい材料とともに均質化されている小さい金属粒子）を含む可能性がある。分離段２０は、運動粉砕段１６及び／又は機械的スクリーニングの上流及び／又は下流に金属分離段を含み得る。たとえば木材、屋根板、又は乾式壁といった壊れやすい材料の中に、金属締結具のような壊れにくい材料が埋め込まれているとき、運動粉砕段１６は、下流の磁気分離段２０中に分離できるように、壊れにくい材料を遊離することができる。大きな壊れにくい材料は、運動粉砕機の損傷の原因となる可能性があるため、上流の磁気分離段で除去する必要がある。いくつかの実装形態では、供給原料１０を、上流の金属分離段にかけて、供給原料１０から壊れにくい材料を大幅に減少させる。
【0187】
いくつかの実装形態では、分離段２０と粉砕段１６とは、一方の動作が他方に影響を及ぼすように統合される。たとえば、スクリーン及び粉砕機は、サイズ低減流２２及び／又は過大流２４の特定の特性などの所望のパラメータを達成するように、コントローラ２６によって監視及び制御され得る。たとえば、入力供給原料が変化することによって、粉砕機が、粉砕流１８の中に大きなサイズの破片を生成したら、それに応じて、スクリーンが、望まれる特定の分離を促進するように制御され得る。加えて、運動粉砕機は、サイズ低減破片を目標範囲内に戻して所望の分離を促進するために、たとえば、モータ２８を制御することによって回転速度を増加したり、供給コンベアを制御することによって送込み速度を低下したりするように制御され得る。
【0188】
流れの特性（たとえば、サイズ分布、組成、含水量、質量、及び／又は体積流量）を監視するために、入口検知器ＤＩ３０及び出口検知器ＤＯ３２などの監視計測器が設けられ得る。スクリーン及び運動粉砕機は、生産されるサイズ低減製品に応じて、最大サイズを有する最終製品などの特定の製品を発生するための特定のやり方で設計及び運転され得る。たとえば、サイズ低減破片の主要な成分がガラスであるときには、スクリーンは５０メッシュ（約２９５μｍ）であり得、運動粉砕機は、ガラスを２９５μｍ未満にサイズ低減するように動作する。サイズ低減材料の主要な成分が、木材ベースの建築材料又は庭や根切りの廃棄物などの有機物である場合には、スクリーンは０．９５ｃｍ（３／８インチ）又は１．２７ｃｍ（１／２インチ）であり得る。しかしながら、スクリーン設計は、サイズ低減材料の様々なサイズ分布を提供するように、市場依存し得ることが注目される。
【0189】
いくつかの実装形態では、連続運転を促進するために、コンベアシステムを使用して段と段の間で様々な流れが搬送されるが、他の搬送方法も使用され得る。プロセスは、施設や他の要因に応じて、連続的に、バッチ供給式に、又は他の方式に従って、運転され得る。
【0190】
運動粉砕機
運動粉砕機は、様々な構造的特徴及び運転上の特徴を有し得る。いくつかの実装形態では、運動粉砕機は、参照によって本明細書に組み込まれる特許協力条約／ＣＡ２０１９／０５０９６７号で説明されている１つ又は複数の特徴を有し得る。
運動粉砕機は、様々な構造的特徴及び運転上の特徴を有し得る。いくつかの実装形態では、運動粉砕機は、参照によって本明細書に組み込まれる特許協力条約／ＣＡ２０１９／０５０９６７号で説明されている１つ又は複数の特徴を有し得る。
【0191】
【0192】
本明細書で使用される「粉砕する」、「粉砕」、「微粉化する」、及び「微粉化」という用語は、入力材料の中の粒子のサイズの低減を指すことが理解されよう。
【0193】
図示の実施例では、粉砕機５０は、ベース５２と、ベース５２の上に装着されたハウジング６０とを含む。具体的には、ハウジング６０は、ベース５２に接続された最下端６２と、最下端６２の反対側の最上端６４とを含む。ハウジング６０は中空であり、最上端６４と最下端６２との間に延在して粉砕を行う内部チャンバ６８を画定するハウジング側壁６６を含む。具体的には、ハウジング６０は、入力材料を受け入れるように最上端６４に配置された入口７０と、内部チャンバ６６の中で粉砕された粉砕材料を放出し得るように最下端６２に配置された出口７２とを含む。図示の実施例では、出口７２は、粉砕材料の、ハウジング側壁６６に向けた接線方向への放出を可能にする。出口７２は別のやり方で構成され得ることが理解されよう。たとえば、出口７２は、粉砕材料がハウジング６０から軸方向に下方へ放出され得るように、ハウジング６０の底面に配置されてもよい。或いは、出口７２は、実質的に最下端６２に向けて配置され得るが、必ずしもハウジング６０の最下端６２に配置されなくてもよいことが理解されよう。同様に、入口７０は、必ずしもハウジング６０の上端６４に配置されなくてもよく、全体的に上端６４に向けて配置されてもよい。
【0194】
図示の実施例では、ハウジング６０は、全体的に円筒状であって、ハウジング６０の最上端６４と最下端６２との間に延在する中心のハウジング軸Ｈを画定する。ハウジング６０は、粉砕機５０が動作するとき、中心のハウジング軸Ｈが実質的に垂直方向に延在するように配置されるように適合されている。この構成では、入口７０に供給された入力材料は、重力によって、最終的に出口７２の方へ落下する傾向がある。
【0195】
図示の実施例では、空気流生成器１００は、内部チャンバ６８の中に配置された粉砕ロータ組立体１０２と、たとえば空気除去を促進するために、粉砕ロータ組立体１０２を回転させて空気流を発生するように、粉砕ロータ組立体１０２に対して動作可能に結合された回転アクチュエータ１０４とを含む。具体的には、粉砕ロータ組立体１０２は、内部チャンバ６８の中に配置されてハウジング６０の中心のハウジング軸Ｈに沿って最上端６４と最下端６２との間に延在する回転可能なシャフト１０６と、回転可能なシャフト１０６が回転するとき中心のハウジング軸Ｈのまわりで回転するように、回転可能なシャフト１０６に固定された複数の粉砕ロータ１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃとを含む。
【0196】
それぞれの粉砕ロータ１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃが、ロータ・ハブ１２０と、ロータ・ハブ１２０から外に向かってハウジング側壁６６の方へ延在する複数のロータ・アーム１２２とを含む。回転可能なシャフト１０６は、ロータ・アーム１２２が、中心のハウジング軸Ｈを通って垂直に延在する回転面Ｒに配置されるように、ロータ・ハブ１２０を通って延在する。この構成では、回転可能なシャフト１０６が回転すると、ロータ・アーム１２２は回転面Ｒにとどまり、回転面Ｒに沿って動く。或いは、ロータ・アーム１２２は、すべてが回転面に配置されるのではなく、回転可能なシャフト１０６に対して上向き又は下向きの角度をなしてもよい。もう一つの実施例では、ロータ・アーム１２２は、代わりに、手動で、或いは１つ又は複数のアーム・アクチュエータを使用して自動的に、要求通りに上方や下方へ選択的に角度をなし得るように、回転可能なシャフト１０６に対して枢動可能に接続されてもよい。
【0197】
図示の実施例では、複数の空気流偏向器２００は、６つの偏向器２００を含み、これらの偏向器は、互いに実質的に類似しており、中心のハウジング軸Ｈのまわりで、方位角方向に（すなわちハウジング側壁６６の周囲に沿って）実質的に等間隔で配置されている。或いは、すべての偏向器２００が、互いに類似していなくてもよく、等間隔に配置されていなくてもよく、且つ／又は粉砕機５０が含み得る偏向器２０２は６つでなくてもよい。たとえば、粉砕機５０は２つ～８つの偏向器２００を含み得る。
【0198】
図示の実施例では、各偏向器２００は、細長く、ハウジング軸Ｈに対して実質的に平行に延在する。具体的には、ハウジング６０は中心のハウジング軸Ｈが実質的に垂直方向に延在するように配置されているので、偏向器２００も実質的に垂直方向に延在する。
【0199】
図６～図８に最もよく示されるように、各偏向器２００が、ハウジング６０の最上端６４に向かって位置する最上端２０２と、ハウジング６０の最下端６２に向かって位置する最下端２０４とを含む。図示の実施例では、各偏向器２００は、上部の粉砕ロータ１０８ａの回転面Ｒ及び中間の粉砕ロータ１０８ｃの回転面Ｒと交差するように配置されている。より具体的には、偏向器２００の最上端２０２は上部の粉砕ロータ１０８ａの上にあり、偏向器２００の最下端２０４は中間の粉砕ロータ１０８ｃの下にあって、偏向器２００は、最上端２０２と最下端２０４との間に連続的に延在する。
【0200】
ロータ・アーム１２２が回転すると、内部チャンバ６８の中の空気を、外に向けてハウジング側壁６６の方へ移動させることが理解されよう。上記の構成では、偏向器２００が上部の粉砕ロータ１０８ａ及び中間の粉砕ロータ１０８ｃと水平に整列しているので、空気は、上部の粉砕ロータ１０８ａ及び中間の粉砕ロータ１０８ｃによって偏向器２００に対向して外方向へ移動され、偏向器２００によって偏向されて、図９及び図１０に最もよく示されているように渦Ｖを形成する。
【0201】
図示の実施例では、各偏向器２００が全体的に楔形である。具体的には、各偏向器２００は、全体的に三角形の断面を有し、回転可能なシャフト１０６が回転するとき空気流に面する偏向面２０６と、空気流から離れて面する反対側の偏向面２０８とを含む。流れに面する偏向面２０６及び反対側の偏向面２０８は、ハウジング側壁２６から離れて延在し、ハウジング中心軸Ｈに向かって尖っている頂点２１０において合わさるように互いに収斂する。流れに面する偏向面２０６は、ハウジング側壁２６の内面３４に対して第１の偏向角θ１の角度をなし、反対側の偏向面２０８は、ハウジング側壁７６の内面７４に対して第２の偏向角θ２の角度をなす。
【0202】
図示の実施例では、各偏向器２００は、ハウジング６０の半径に沿って延在する対称軸Ｓに関して対称である。したがって、この実施例では、第１の偏向角θ１は第２の偏向角θ２と実質的に等しい。一実施例では、第１の偏向角θ１及び第２の偏向角θ２は、約１度～８９度であり、より具体的には約３０度～６０度である。或いは、偏向器２００は対称でなくてもよく、第１の偏向角θ１と第２の偏向角θ２とが相互に異なっていてもよい。
【0203】
図示の実施例では、各偏向器２００の頂点２１０が、ハウジング側壁の内面７４から半径方向内向きに、約２０ｃｍ（約７と３／４インチ）の半径方向距離で配置されている。引き続き、図示の実施例では、頂点２１０は、さらに、ロータ・アーム１２２の先端１３０から半径方向外向きに、約１ｃｍ（約１／２インチ）～約５ｃｍ（約２インチ）の半径方向距離で配置されている。一実施例では、ロータ・アーム１２２の先端１３０と頂点２１０との間の半径方向距離すなわち「隙間スペース」は、回転可能なシャフト１０６が回転するとき、渦Ｖが要求通りに形成され得るように選択されてよい。
【0204】
或いは、偏向器２００は、別のやり方で成形及び／又はサイズ設定され得る。たとえば、流れに面する偏向面２０６及び反対側の偏向面２０８は、平坦でなくてもよく、代わりに湾曲していてもよい。別の実施例では、偏向器２００は反対側の偏向面２０８を含まなくてもよい。もう一つ別の実施例では、偏向器２００は、楔形ではなく、代わりに長方形の断面を有していてもよく、又は当業者が適切と考える他の形状及びサイズを有していてもよい。
【0205】
図１０は、粉砕機５０が動作しているとき、内部チャンバ６８の中に発生する渦Ｖの概略図である。
【0206】
粉砕機１０の動作中には、ロータ・アーム１２２がハウジング軸Ｈのまわりで回転する円形の空気流を形成するように、回転可能なシャフト１０６がハウジング軸Ｈのまわりで回転される。図１０に示された実例では、回転可能なシャフト１０６は、上から見たとき時計回りの方向に回転し、内部チャンバ６８の中に右回りの空気流を形成する。
【0207】
回転可能なシャフト１０６は、粉砕機内に所望の粉砕効果をもたらすように、比較的高速で回転され得る。一実施例では、回転可能なシャフト１０６は、約５００ＲＰＭ～約１２００ＲＰＭの回転速度で回転し、より具体的には約７００ＲＰＭ～約１１００ＲＰＭ又は約１０００ＲＰＭ～約１１００ＲＰＭの回転速度で回転する。或いは、回転可能なシャフト１０６は、以下で説明されるような渦の形成を可能にする、別の回転速度で回転され得る。当業者には理解されるように、回転可能なシャフト１０６の回転速度は、サイズ低減破片の所望の粒子サイズを生産し、且つ／又は過大破片の中の延性材料及び／又は壊れにくい材料のサイズ低減を防止又は低減するように調節され得る。
【0208】
空気流は、全体的に、ハウジング側壁６６の内面３４に沿って進むが、偏向器２００の、流れに面する偏向面２０６によって阻止され、偏向器２００は、ロータ・アーム１２２と、より具体的にはロータ・アーム１２２の先端と協働して、渦Ｖを形成する。図１０に示されるように、渦Ｖは、隣接した偏向器２００’によって、中心のハウジング軸Ｈの方に向かって内方向へさらに戻され得る。
【0209】
引き続き図１０を参照すると、各渦Ｖが、少なくとも１つの隣接した渦Ｖ１、Ｖ２とさらに重なって、渦Ｖの中に浮遊している入力材料粒子が、隣接した１つ又は複数の渦Ｖ１、Ｖ２の中に浮遊している入力材料粒子と衝突する。より具体的には、生成された各渦Ｖは、全体的に、シャフト１０６からハウジング側壁６６の方へ循環する空気流によって全体的に画定される、外方向へ移動する部分５００と、ハウジング側壁２６から回転可能なシャフト１０６の方へ循環する空気流によって全体的に定義される、内側へ移動する部分５０２とを含む。図１０に示されるように、各渦Ｖの外方向へ移動する部分５００が、第１の隣接した渦Ｖ１の内方向へ移動する部分５０２と重なり、各渦の内方向へ移動する部分５０２が、第２の隣接した渦Ｖ２の外方向へ移動する部分５００と重なる。
【0210】
したがって、この構成では、渦の中の入力材料粒子は、渦Ｖの中の粒子の移動速度の２倍で動く入力材料粒子と衝突する。たとえば、一実施例では、渦Ｖ、Ｖ１、Ｖ２は音速の約１／３で回転している。隣接した第１の渦Ｖ１及び第２の渦Ｖ２からの入力材料粒子が、渦Ｖの中に浮遊している同一速度で反対方向に動く入力材料粒子と衝突すると、粒子は音速の約２／３で相互に衝突することになる。
【0211】
一実施例では、入力材料は、空気流及び渦Ｖによる入力材料粒子の衝突に加えて、回転可能なシャフト１０６が回転するとき内部チャンバ６８の中で入力材料粒子と衝突するロータ・アーム１２２によってさらに粉砕され得る。この実施例では、重なる渦Ｖ、Ｖ１、Ｖ２の中で互いに衝突する入力材料粒子と、入力材料粒子と衝突するロータ・アーム１２２との複合効果によって、粉砕機の効率が向上し得る。なおまた、重なる渦Ｖによって、粒子は、ハウジング２０の内側の表面に衝突するよりはむしろ互いに衝突するので、ハウジング２０の内部の構成要素の摩耗が軽減され得る。
【0212】
【0213】
図示の実施例では、粉砕機５０は、ハウジング側壁２６から内方向に延在する複数の棚３００ａ、３００ｂをさらに含む。具体的には、複数の棚３００ａ、３００ｂは上部の棚３００ａと、上部の棚３００ａから下方へ間隔をおいて配置された下部の棚３００ｂとを含む。各棚３００ａ、３００ｂは、ハウジング軸Ｈのまわりで、ハウジング側壁２６に沿って周方向に延在する。したがって、棚は、偏向器２００に対して実質的に垂直に延在することが理解されよう。具体的には、偏向器２００は、ハウジング軸Ｈに対して全体的に平行に延在し、したがってハウジング６０に対して軸方向に延在すると考えられ得、棚は、ハウジング６０に対して方位角方向に延在すると考えられ得る。図示の実施例では、偏向器２００は全体的に垂直方向に延在し、各棚３００ａ、３００ｂは、全体的に水平面に配置されており、したがって全体的に水平に延在する。
【0214】
引き続き図示の実施例において、各棚３００ａ、３００ｂは、ハウジング側壁６６のまわりで実質的に連続的に延在する。或いは、棚３００ａ、３００ｂは、ハウジング側壁６６のまわりで連続的に延在せずに、代わりに、隣接した棚セグメントの間の間隙を画定するように互いに間隔をおいて配置された複数の棚セグメントを含むことができる。
【0215】
図示の実施例では、上部の棚３００ａは、上部の粉砕ロータ１０８ａと実質的に水平に整列しており、下部の棚３００ｂは、中間の粉砕ロータと１０８ｃと実質的に水平に整列している。或いは、各棚３００ａ、３００ｂは、対応する粉砕ロータ１０８ａ、１０８ｃよりも少し下に配置され得る。
【0216】
図示の実施例では、各棚３００ａ、３００ｂは、ハウジング側壁６６から離れて下方へ延在する上部の棚表面３０２を含む。具体的には、棚３００ａ、３００ｂが、ハウジング側壁６６に沿ってハウジング軸Ｈのまわりに延在するので、上部の棚表面３０２は実質的に円錐形である。引き続き図示の実施例において、上部の棚表面３０２は、ハウジング側壁６６に対してほぼ水平になる約１度と、ハウジング軸Ｈに対してほぼ垂直になる約８９度との間の角度をなす。一実施例では、上部の棚表面３０２は、ハウジング側壁６６に対して３０度～６０度の角度をなし得る。
【0217】
棚３００ａ、３００ｂは、棚へ導かれた空気流を上方へ偏向するように構成されている。これにより、入力材料粒子が、棚３００ａ、３００ｂの上で一時的に浮遊状態に保たれ得る。したがって、入力材料粒子には渦の効果が及び、長期間にわたってロータ・アーム１２２と衝突することによって粉砕され得、その結果、入力材料粒子は、次のロータ段又は出口７２に向かって下方へ進むとき、サイズがさらに低減される。
【0218】
空気流の上向きの偏向は、内部チャンバ６８の中の渦Ｖにさらに寄与し得る。より具体的には、渦Ｖは、図１０に示されるようにハウジング軸Ｈに対して垂直な面において回転することに加えて、図９に示されるように、ハウジング軸に対して全体的に平行な面において、すなわち上下方向に回転し得る。したがって、棚３００ａ、３００ｂと偏向器２００との複合効果が、渦Ｖ内の空気が三次元の進行経路に沿って移動するように三次元の渦Ｖの形成に寄与することにより、隣接する重なり合った渦Ｖの入力材料粒子間の衝突をさらに促進し得る。
【0219】
この構成により、偏向器２００によって発生された渦Ｖの数を、ハウジング６０内の棚３００ａ、３００ｂの数を掛けた数に増加させることがさらに可能になる。たとえば、図示の実施例では、粉砕機５０は、各棚３００ａ、３００ｂの上に６つの渦を形成することができる６つの偏向器２００を含み、内部チャンバ６８全体で合計１２の渦を形成する。
【0220】
粉砕機は、供給原料を扱うために、１パスの処理用に設計及びサイズ設定され得る。たとえば、粉砕機は、上記で説明されたような成分の混合物を含むＣ＆Ｄ破片流を、１時間当たり５～２０トン又は１０～１５トンを扱うようにサイズ設定され得、５００ＲＰＭ～１，２００ＲＰＭの回転速度の１パス・ユニットとして動作しながら、本明細書で説明されたような１つ又は複数の出力サイズの流れを生成する。
【0221】
複数の供給原料流
次に図１１を参照して、運用変更なしで、或いは回転速度及び／又は送り速度のみに関連した運用変更で、多種多様な供給原料を処理することができる１パス動作の運動粉砕機５０を提供することも可能である。たとえば、運動粉砕機５０は、大型プラント１０００に実装することが可能であり、大型プラント１０００は複数の異なる供給原料Ａ、Ｂ、Ｃを発生し、異なる時間に粉砕して、それぞれの出力流を生成するものであり、これらの出力流は、１つのスクリーンで、又は所与の供給原料及び生産する最終製品向けに設計されているそれぞれのスクリーンで、分離され得る。したがって、様々な最終製品の生産を促進するために複数の残留供給原料Ａ、Ｂ、Ｃを発生するプラントに、１台の運動粉砕機５０が、１つ又は複数のスクリーンとともに実装され得る。
次に図１１を参照して、運用変更なしで、或いは回転速度及び／又は送り速度のみに関連した運用変更で、多種多様な供給原料を処理することができる１パス動作の運動粉砕機５０を提供することも可能である。たとえば、運動粉砕機５０は、大型プラント１０００に実装することが可能であり、大型プラント１０００は複数の異なる供給原料Ａ、Ｂ、Ｃを発生し、異なる時間に粉砕して、それぞれの出力流を生成するものであり、これらの出力流は、１つのスクリーンで、又は所与の供給原料及び生産する最終製品向けに設計されているそれぞれのスクリーンで、分離され得る。したがって、様々な最終製品の生産を促進するために複数の残留供給原料Ａ、Ｂ、Ｃを発生するプラントに、１台の運動粉砕機５０が、１つ又は複数のスクリーンとともに実装され得る。
【0222】
図１１が示すプラント１０００は、建設及び／又は解体の破片１００２を受け取って回収材１００４を発生するものであり、複数の供給原料流Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれの大箱又は貯蔵場所１００６に供給される。供給原料流Ａ、Ｂ、Ｃは、個々に、運動粉砕機５０を使用する運動粉砕段にかけられ、バッチ処理され得る。いくつかの実装形態では、供給原料Ａ、Ｂ、Ｃのうち１つ又は複数が、運動粉砕機５０への供給に先立って、又は供給と同時に、破砕性添加剤１００８と組み合わされ得る。いくつかの実施例では、破砕性添加剤１００８は、多孔質剤、土壌添加剤、建築材料添加剤、堆肥添加剤、ピート・モス、及びガラス製品添加剤を含み得る。壊れやすい材料のサイズ低減を支援して、且つ／又は粉砕された壊れやすい材料と均質化して、最終製品を生成するために、破砕性添加剤１００８が含まれ得る。
【0223】
運動粉砕機５０は、対応するサイズ低減材料を生成するために対応するスクリーンＡ、Ｂ又はＣに供給される粉砕出力流を発生する。このように、１台の粉砕機が、建設及び解体の材料回収プラント１０００によって発生された複数の供給原料を改良するように使用され得る。
【0224】
たとえば、いくつかの実装形態では、建設及び／又は解体の破片１００２は、金属梁、大きな無傷の木材、再生木材、再利用可能な建築材料、厚紙、ガラス、アスファルト・シングル、乾式壁パネルなどの大きな金属物及び再利用可能な材料を除去するために、磁気分離段及び／又は手作業で分類する分離などの上流の分離段を経ることができる。木材製品、アスファルト・シングル、及び／又は乾式壁パネルは、供給原料Ａ又はＢなどの個々の供給原料流に分類され得る。残留材料又は残留物は、Ｃ＆Ｄ微粒子供給原料Ｃへと分離され得る。たとえば、供給原料Ａは、壊れやすいアスファルト及び鉱物の顆粒に結合された延性ガラス繊維又はセルロース（紙）の下層で作られているアスファルト・シングルと、任意選択の壊れにくい金属締結具とを含み得る。供給原料Ｂは、壊れやすい石膏（硫酸カルシウム二水塩）及び雲母、泥、樹脂、延性紙フィルムなどの他の添加剤で作られている回収された乾式壁シートと、乾式壁のねじなどの壊れにくい金属締結具とを含み得る。供給原料Ｃは、壊れやすい材料、延性材料、及び壊れにくい材料を含む様々な建築材料粒子を含有しているＣ＆Ｄ微粒子流を含み得る。
【0225】
供給原料Ａ、Ｂ、及びＣの個々の流れは、運用変更なしで、或いは回転速度及び／又は送り速度のみに関連した運用変更で、運動粉砕機５０に連続的に供給され得る。供給原料Ａ、Ｂ、及びＣの異なる流れを切り換えるときには、運動粉砕機５０に残っている汚染物質に配慮する必要がある。たとえば、供給原料Ａの運動粉砕段の後に供給原料Ｂが続く場合には、壊れやすい石膏製品にアスファルト汚染物質が入る可能性がある。いくつかの実装形態では、処理の最初の約１５～２０分にわたって供給原料Ｂから粉砕出力流を除去することにより、汚染物質を防止することができる。他の実装形態では、運動粉砕機５０は、供給原料Ａ、Ｂ、又はＣのバッチ供給とバッチ供給との間に洗浄段を経ることができる。
【0226】
場合によっては、サイズ低減破片（すなわち粉砕された壊れやすい材料）、延性材料、及び／又は過大破片の中の壊れにくい材料は、最終製品として回収され得る。例示的な実施例では、供給原料Ａの分離ＳＥＰＡは、たとえばアスファルト舗装で再利用され得るアスファルト及び鉱物の顆粒や、任意選択の小さくて壊れにくい成分を含む、サイズ低減流１０１０Ａと、延性破片（すなわちガラス繊維又はセルロース下層）や、任意選択の大きくて壊れにくい成分を含む、過大流１０１２Ａとを生成する。供給原料Ｂの分離ＳＥＰＢは、たとえばセメントを生成するため、土壌添加剤及び／又は肥料として、又は新規の乾式壁を製造するために再利用され得る石膏、雲母、泥、及び樹脂や、任意選択の小さくて壊れにくい成分を含む、サイズ低減流１０１０Ｂと、延性破片（すなわち紙のフィルム）や、任意選択の壊れにくい破片（すなわち金属屑として再生又は販売が可能な金属締結具）を含む、過大流１０１２Ｂとを生成する。供給原料Ｃの分離ＳＥＰＣは、たとえばＡＤＣ又は非構造的充填材として再利用され得る微粉化されたＣ＆Ｄ微粒子製品や、任意選択の小さくて壊れにくい成分を含む、サイズ低減流１０１０Ｃと、延性破片（すなわち紙又はプラスチックのフィルム、断熱材繊維、ロープ、湿った木材など）や、任意選択の壊れにくい破片（すなわち金属屑として再生又は販売が可能な金属締結具）を含む、過大流１０１２Ｃとを生成する。
【0227】
いくつかの実施例では、サイズ低減流１０１０Ａ、１０１０Ｂ、及び１０１０Ｃ並びに／或いは過大流、１０１２Ａ、１０１２Ｂ、及び１０１２Ｃは、本明細書で説明されたように、サイズ低減流及び過大流から、小さくて壊れにくい成分や大きくて壊れにくい成分を除去するために、金属分離を含む２次分離段にかけられ得る。次いで、壊れにくい材料は、金属屑として再生又は販売され得る。
【0228】
金属分離段
次に図１２を参照して、いくつかの実施例では、このプロセスは、供給原料１０から金属を捕捉するために、運動粉砕段１６の上流に金属又は磁気分離段２０００を含む。分離された金属２００２は、再販売、再生、又は処分する金属屑として供給され得る。いくつかの実施例では、磁気分離段２０００は、供給原料１０から鉄金属を分離するための磁石、及び／又は永久磁石を用いて非鉄金属を分離するための非鉄金属分離機を含み得る。
次に図１２を参照して、いくつかの実施例では、このプロセスは、供給原料１０から金属を捕捉するために、運動粉砕段１６の上流に金属又は磁気分離段２０００を含む。分離された金属２００２は、再販売、再生、又は処分する金属屑として供給され得る。いくつかの実施例では、磁気分離段２０００は、供給原料１０から鉄金属を分離するための磁石、及び／又は永久磁石を用いて非鉄金属を分離するための非鉄金属分離機を含み得る。
【0229】
金属枯渇供給原料２００４は運動粉砕段１６に供給され得る。磁気分離機は、運動粉砕機の摩耗や損傷を軽減するために重量密度が高い金属を除去するように設計及び運転され得る。たとえば、磁気分離機は、除去するのが望ましい供給原料及び鉄金属物の公称サイズに基づいて用意され得る。たとえば、全体の体積が小さくて重量が大きい鉄系の固体物体の除去を確実にするために、磁気分離機が用意され得る。平らなシートなどのいくつかの形状は、運動粉砕機５０の動作に対してほとんど問題を起こさないが、ブロックや塊などの他の形状は、摩耗や損傷を増加させる可能性があり、したがって、磁気分離段２０００は、下流の処理を強化するために、除去を容易にする。磁気分離機は、供給原料のサイズ、鉄物体のサイズ、及び材料負荷の深さに基づいて構成され得る。磁気分離機は、分離を可能にするように、積極的に制御されるか又は単純にオンにされ得る。磁気分離段２０００は、運動粉砕段１６に対する摩耗や損傷のリスク低減を促進し、金属屑材料を回収することによって、より多くの廃棄物を埋立て向けから転換する。
【0230】
いくつかの実装形態では、粉砕出力流１８、サイズ低減流２２、及び／又は過大流２４から、壊れにくい材料を除去するために、運動粉砕段１６の下流に磁気分離段２０００があり得る。たとえば、機械的スクリーニングではサイズ低減破片から分離され得ない金属の小断片は、下流の磁気分離段２０００を用いて除去され得る。供給原料１０が、壊れやすい材料の中に、屋根板又は乾式壁パネルに埋め込まれた釘又はねじなどの壊れにくい材料を含むとき、壊れにくい金属材料は、下流の磁気分離段２０００を用いて除去され得る。過大流２４が延性材料と壊れにくい材料との両方を含んでいるとき、壊れにくい材料は、下流の磁気分離段２０００を用いて延性材料から分離され得る。いくつかの実装形態では、このプロセスは上流及び下流の磁気分離段２０００を含み得る。
【0231】
磁気分離段２０００は、供給原料及び処理能力に基づいて選択され得る様々なタイプの磁気分離機を使用することができる。たとえば、磁気分離機は、供給原料の含水量に応じて、乾式磁気分離機又は湿式磁気分離機であり得る。磁気分離機は、運動粉砕段１６にとって問題になり得る目標鉄金属物体を除去するように設計された磁界強度を有することができる。磁気分離機は、永久磁石及び電磁的磁気分離機も含むことができる。磁気分離機は、たとえば、とりわけドラム・タイプ、ローラー・タイプ、ディスク・タイプ、リング・タイプ、ベルト・タイプといった様々な設計及び構造上の特徴を有し得る。磁気分離機は、システム及び供給原料の設計及び構成に応じて、一定の磁界、交番磁界、脈動磁界、又は回転磁界を使用することもできる。磁石自体が様々な材料から成り得る。
【0232】
磁気分離は、供給原料から金属を除去するための好ましい機構であるが、磁気分離の代わりに、又は磁気分離に加えて使用され得る様々な他の金属除去方法がある。たとえば高い重量密度を有し、したがって比較的重くて厚い、特に金属破片といった非鉄金属を除去するように、追加の金属除去段が設計され得る。いくつかの実装形態では、金属除去方法（たとえば磁気分離）は、２．５４ｃｍ（１インチ）以上の平均直径を有するすべての金属破片を除去するために実行される。塊状又は細長い金属破片は除去されるが、平板状の金属破片は任意選択で除去される。
【0233】
次に図１３及び図１４を参照して、磁気分離段２０００の構成の２つの実例が示されている。図１３は、コンベア２０１０の上にある自浄式磁気ベルト２００８を含むベルト磁気分離機２００６を示す。磁気ベルト２００８は、鉄金属をビン２０１２の中に放出する。磁気ベルト２００８は、供給コンベア及び／又は排出コンベアなどのコンベア２０１０を跨ぐ磁石フレーム２０１４に装着され得る。図１４は、レール２０２０上の、前後に動くように構成されてコンベア２０１０の上に装着された固定磁石２０１８を含む代替構成を示す。
【0234】
集塵段
図１２に戻って、このプロセスは、運動粉砕段１６を出た粉砕出力流１８の一部である塵を回収するための下流の集塵段３０００も含むことができる。粉砕出力流１８は塵埃制御段３０００に入り、これは、塵流３００２を回収して、分離段２０に供給される塵低減粉砕流３００４を生成するものである。集塵段３０００は、塵埃制御を促進し、沈降室及びバグハウス又は遠心力集塵装置の濾過ユニットなどの各種ユニットを含み得る。
図１２に戻って、このプロセスは、運動粉砕段１６を出た粉砕出力流１８の一部である塵を回収するための下流の集塵段３０００も含むことができる。粉砕出力流１８は塵埃制御段３０００に入り、これは、塵流３００２を回収して、分離段２０に供給される塵低減粉砕流３００４を生成するものである。集塵段３０００は、塵埃制御を促進し、沈降室及びバグハウス又は遠心力集塵装置の濾過ユニットなどの各種ユニットを含み得る。
【0235】
図１３を参照して、集塵段３０００は、運動粉砕段１６の出口に結合された集塵機３００６と、上部に塵出口３０１０が配置されている沈降室３００８とを含み得る。塵出口は、配管３０１２を通じて塵回収ユニット３０１４と流体連通しており、塵回収ユニット３０１４は、専用のモータ３０１８を有するバグハウス又は遠心力集塵装置の濾過ユニット３０１６を含む。塵回収ユニット３０１４は、たとえばホッパを介してバグハウス又は遠心力集塵装置の濾過ユニットから塵を受け取る塵回収容器３０２０も含むことができる。
【0236】
沈降室３００８は、運動粉砕段１６からの出力のすべてを受け取ることができ、したがって、微粒子が分流出力に追加されるように、出力供給コンベア３０２２上に蓄積される比較的細かい粒子を受け取る。微粒子は出力供給コンベア３０２２上に沈降し、一方、非常に細かい塵粒子は、蓄積され、沈降室３００８から塵出口３０１０を通って引き出される。沈降室３００８は、プロセス設計及び塵埃制御の目標レベルに応じて、出力供給コンベア３０２２の一部又は全長にわたって延在することができる。運動粉砕機が振動する可能性があるので、沈降室３００８は柔軟な管状部材を通じて運動粉砕機の出口と連通し得る。
【0237】
粉砕出力流１８の中の塵の量は、運動粉砕段１６に供給される供給原料のタイプ及び乾燥状態に高度に依存する。たとえば、いくつかの供給原料については、出力転換率が約３０％まで高くなることが観測されている。いくつかの実施例では、供給原料１０は、含水量を増加して生成される塵の量を減少させるのを支援するための、表面湿潤前処置ステップを経ることができる。供給原料１０の含水量が増加した後、粉砕段が水分を減少させるので、追加の集塵段３０００が必要となる。
【0238】
集塵段３０００の電力及び吸引は、集塵機中の材料補足の量が増加するように調節され得ることが注目される。たとえば、塵回収ユニット３０１４は、集塵機３００６における所望の吸引をもたらすように制御され得る。したがって、集塵段３０００は、大きい又は高密度の壊れやすい材料から小さくて低密度の壊れやすい材料を分離することなど、運動粉砕段１６からの出力材料の分離におけるツールになるように設計及び運転され得る。たとえば、木材及び乾式壁を含む解体破片を処理するとき、集塵段３０００は、大きな粉砕木材（すなわち木材チップ）から、粉砕された石膏の、微細な、又は沈泥状の粒子を分離するように使用され得る。集塵機３００６は、紙又はプラスチックのフィルム片などのいくつかの延性材料も採集し得、そのような延性材料は比較的軽く、したがって、分離段２０及び集塵段３０００のうち一方又は両方によって分離され得ることにも留意されたい。いくつかの実装形態では、運動粉砕段でアスファルト・シングルが処理された後に、集塵３０００は、サイズ低減破片の中に結果として生じる壊れやすいアスファルト成分を、過大破片から、５０％まで分離するために使用され得る。
【0239】
引き続き図１３を参照して、細かくて軽い材料は、バグハウス濾過又は遠心力集塵装置濾過３０１６によって取り込まれて、容器３０２０の中に保存され得る。この微細な回収材３０２４は、分流された出力流に追加して戻され、処分され、且つ／又は販売する微粒子製品として保持され得る。微細な回収材３０２４は、システムの１つ又は複数の段に戻して再利用され得る。いくつかの実施例では、微細な回収材３０２４は、塵減少流３００４又はサイズ低減流２２に供給されるか、或いは、販売されるか又は商品を供給するために他の材料と混合され得る、別の製品流として保存されることになる。回収された塵材料は、処置され、搬送されて、いくつかが本明細書で説明されている様々なやり方で使用され得ることが注目される。
【0240】
実験
摩砕機と比較した運動粉砕機
都市ゴミ（ＭＳＷ）処理プラントから得られたＭＲＦ微粒子材料に対して比較実験を行った。供給原料として採用したＭＲＦ微粒子は６．３５ｃｍ（２と１／２インチ）未満の材料であり、この試料を、本明細書で説明した運動粉砕機並びに摩砕装置（Ｒｏｔｏｃｈｏｐｐｅｒ（登録商標））でサイズ低減した。次いで、サイズ低減材料を１．２７ｃｍ（１／２インチ）のスクリーニングにかけて、スクリーニングされた破片及び過大な棄却破片を得た。比較テストのために振動スクリーンを使用した。
摩砕機と比較した運動粉砕機
都市ゴミ（ＭＳＷ）処理プラントから得られたＭＲＦ微粒子材料に対して比較実験を行った。供給原料として採用したＭＲＦ微粒子は６．３５ｃｍ（２と１／２インチ）未満の材料であり、この試料を、本明細書で説明した運動粉砕機並びに摩砕装置（Ｒｏｔｏｃｈｏｐｐｅｒ（登録商標））でサイズ低減した。次いで、サイズ低減材料を１．２７ｃｍ（１／２インチ）のスクリーニングにかけて、スクリーニングされた破片及び過大な棄却破片を得た。比較テストのために振動スクリーンを使用した。
【0241】
観測及び結果に関して、運動粉砕機を使用してスクリーニングされた破片の品質及び収率は、摩砕装置のものと比較して特に高かった。加えて、運動粉砕機を用いると、摩砕装置と比較して、棄却過大破片における有機材料が少なかった。
【0242】
たとえば、スクリーニングされた破片における棄却物の割合は、摩砕機の２１％に対して、運動粉砕機では１１％であった。これは、望ましくない材料が、摩砕機によって過度にサイズ低減されて、望ましい材料とともにスクリーンを通過する傾向があるため、運動粉砕機と比較して製品の品質が劣っていたことを意味する。対照的に、運動粉砕機はそのような望ましくない材料の遊離及び分離を促進し、スクリーニングされた製品のより高い品質をもたらした。この試験において、運動粉砕機は、摩砕機の試験と比較して、望ましくない材料の量がほぼ半分になり、スクリーニングされた破片の生産を促進した。
【0243】
加えて、棄却材料におけるガラス、セラミック、プラスチックなどの人工物体の割合が、摩砕機の８．１％に対して、運動粉砕機では４．５％であった。これは、運動粉砕機は、スクリーニングされた破片に含有される硬い人工材料をサイズ低減することができたが、摩砕機は、そのようなサイズ低減を達成できず、過大破片における人工物体の重量パーセントがより大きかったことを示す。
【0244】
したがって、運動粉砕機は、入力ＭＲＦ微粒子のほぼ９０％がサイズ低減されて、スクリーニングされた製品破片に含まれるように、有機物及び固い人工物体をサイズ低減することができた。運動粉砕機を用いると、非常に小さな有機物が過大破片に失われることはほとんどなく、したがって、最終製品に向けて有機物回収が向上する。
【0245】
次の表は、サイズ分布及び汚染物質組成データを用いて、比較試験結果のより詳細な概要を提供するものである。試験結果により、ＭＲＦ微粒子などの供給原料を処理するために運動粉砕機を使用すると、いくつかの利点を助長することが確認される。
【表1】
【0246】
この表から認められるように、運動粉砕機は、摩砕機と比較して、小さい粒子の割合がはるかに大きいサイズ分布を可能にした。たとえば、運動粉砕機では、スクリーニングされた材料の７５％が２ｍｍ未満の粒子サイズであったが、摩砕機からのスクリーニングされた２ｍｍ未満の破片は２９．５％しかなかった。加えて、運動粉砕機のスクリーニングによってサイズ低減された材料における総計のプラスチックの割合は減少したが、摩砕機のサイズ低減された材料については、プラスチックの総計の割合が増加した。運動粉砕機のサイズ低減された材料については、スクリーニングから、フィルム・プラスチックが過度にサイズ低減されることなく遊離したので、フィルム・プラスチックが大幅に減少したが、摩砕機のサイズ低減された材料は、スクリーニング後も、フィルム・プラスチックの割合は同一のままであった。一般に、サイズ低減段用に運動粉砕機を使用すると汚染物質濃度が低下した。
【0247】
運動粉砕段の後のＣ＆Ｄ微粒子の物理的特性評価
次に図１６Ａ及び図１６Ｂを参照して、運動粉砕段の前のＣ＆Ｄ微粒子流６００Ａ及び６００Ｂ（左側）と、運動粉砕段の後の粉砕された壊れやすい材料（右側）とが示されている。Ｃ＆Ｄ微粒子流６００Ａ及び６００Ｂは、ＭＲＦからのスクリーニング並びに約５．０８～１０．１６ｃｍ（２～４インチ）の小さい棄却部分を含む。Ｃ＆Ｄ微粒子流６００Ａ及び６００Ｂは、粉砕出力流を生成するために運動粉砕機段にかけられた。Ｃ＆Ｄ微粒子流６００Ａ及び６００Ｂの粉砕出力流は、延性材料及び壊れにくい材料を除去して、それぞれ粉砕された壊れやすい材料６０２Ａ及び６０２Ｂを生成するために、分離段を経た。見られるように、粉砕された壊れやすい材料６０２Ａ及び６０２Ｂは、泥に類似の均質、微細、且つ均一な材料であって、ＡＤＣ、土壌置換、充填剤などとして使用され得る。
次に図１６Ａ及び図１６Ｂを参照して、運動粉砕段の前のＣ＆Ｄ微粒子流６００Ａ及び６００Ｂ（左側）と、運動粉砕段の後の粉砕された壊れやすい材料（右側）とが示されている。Ｃ＆Ｄ微粒子流６００Ａ及び６００Ｂは、ＭＲＦからのスクリーニング並びに約５．０８～１０．１６ｃｍ（２～４インチ）の小さい棄却部分を含む。Ｃ＆Ｄ微粒子流６００Ａ及び６００Ｂは、粉砕出力流を生成するために運動粉砕機段にかけられた。Ｃ＆Ｄ微粒子流６００Ａ及び６００Ｂの粉砕出力流は、延性材料及び壊れにくい材料を除去して、それぞれ粉砕された壊れやすい材料６０２Ａ及び６０２Ｂを生成するために、分離段を経た。見られるように、粉砕された壊れやすい材料６０２Ａ及び６０２Ｂは、泥に類似の均質、微細、且つ均一な材料であって、ＡＤＣ、土壌置換、充填剤などとして使用され得る。
【0248】
次に図１６Ｃを参照して、粉砕された壊れやすい材料６０４の粒子サイズを、未粉砕のＣ＆Ｄ微粒子６０６の粒子サイズと比較するグラフが示されている。未粉砕のＣ＆Ｄ微粒子６０６の粒子サイズは、Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ＆ Ｄｅｍｏｌｉｔｉｏｎ Ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ＣＤＲＡ）によって、１２の異なる建設及び解体の廃棄物リサイクル施設からのＣ＆Ｄ微粒子をサイズ分類した後に、２０１７年の「Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｆｉｎｅｓ ｆｒｏｍ ＵＳ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｍｏｌｉｔｉｏｎ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ Ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ」という名称の報告書で決定された。見られるように、本説明による粉砕された壊れやすい材料６０４の粒子サイズは、未処理すなわち非粉砕のＣ＆Ｄ微粒子６０６の粒子サイズよりも大幅に小さい。粉砕された壊れやすい材料の３０％超が直径０．１ｍｍ未満のふるいを通過し、９０％超が直径２．０ｍｍのふるい（＃１０ふるい）を通過したが、非粉砕のＣ＆Ｄ微粒子６０６のうち約５％～３０％しか２ｍｍのふるいを通過しなかった。
【0249】
実例
本明細書で説明された方法及びプロセスは、様々な用途で使用され得る複数の最終製品を生産するために使用され得る。
本明細書で説明された方法及びプロセスは、様々な用途で使用され得る複数の最終製品を生産するために使用され得る。
【0250】
Ｃ＆Ｄ微粒子
図１６Ａ及び図１６Ｂに示されるように、本明細書で説明された方法及びプロセスは、非構造充填材、ＡＤＣなど、又は他の陸上利用としての土壌代替物として使用することができる微粉化されたＣ＆Ｄ微粒子製品を生成する。いくつかの実装形態では、均質化された最終製品を生成するために、運動粉砕機に、添加剤が、別個に又はＣ＆Ｄ微粒子流の供給原料と同時に追加され得る。たとえば、微粉化されたＣ＆Ｄ微粒子製品は、再生コンクリート骨材（ＲＣＡ）と均質化され得、ＲＣＡは、任意選択で、Ｃ＆Ｄ微粒子流（すなわち、図１Ａで参照されたコンクリート／レンガ／ブロックの発生源分別流４４０）と同一のＣ＆Ｄ破片供給源から調達され得る。いくつかの実施例では、ＲＣＡは、構造的又は非構造的な充填材として使用するために、本明細書で説明された方法によって生成された、微粉化されたＣ＆Ｄ微粒子製品と、６０／４０、７０／３０、及び８０／２０の比で混合され得る。
図１６Ａ及び図１６Ｂに示されるように、本明細書で説明された方法及びプロセスは、非構造充填材、ＡＤＣなど、又は他の陸上利用としての土壌代替物として使用することができる微粉化されたＣ＆Ｄ微粒子製品を生成する。いくつかの実装形態では、均質化された最終製品を生成するために、運動粉砕機に、添加剤が、別個に又はＣ＆Ｄ微粒子流の供給原料と同時に追加され得る。たとえば、微粉化されたＣ＆Ｄ微粒子製品は、再生コンクリート骨材（ＲＣＡ）と均質化され得、ＲＣＡは、任意選択で、Ｃ＆Ｄ微粒子流（すなわち、図１Ａで参照されたコンクリート／レンガ／ブロックの発生源分別流４４０）と同一のＣ＆Ｄ破片供給源から調達され得る。いくつかの実施例では、ＲＣＡは、構造的又は非構造的な充填材として使用するために、本明細書で説明された方法によって生成された、微粉化されたＣ＆Ｄ微粒子製品と、６０／４０、７０／３０、及び８０／２０の比で混合され得る。
【0251】
乾式壁
建設現場から調達された２，７２４ｋｇ（６，０００ポンド）の石膏ボードが、本明細書で説明された方法によって運動粉砕機を通して処理された。混合粉砕された石膏製品及び再生紙製品を生成するために、運動粉砕機は、７００ＲＰＭ、８００ＲＰＭ、及び９７５ＲＰＭの回転速度で運転された。粉砕された石膏製品及び再生紙製品の試料は、各回転速度について、１９ｍｍ、６．３ｍｍ、４ｍｍ、及び２ｍｍのふるいを用いる連続したスクリーニングを使用する分離段を経て収集された。結果として生じる、ふるい分けされた製品は、重量測定され、以下のサイズ分布が次の表に示された。
建設現場から調達された２，７２４ｋｇ（６，０００ポンド）の石膏ボードが、本明細書で説明された方法によって運動粉砕機を通して処理された。混合粉砕された石膏製品及び再生紙製品を生成するために、運動粉砕機は、７００ＲＰＭ、８００ＲＰＭ、及び９７５ＲＰＭの回転速度で運転された。粉砕された石膏製品及び再生紙製品の試料は、各回転速度について、１９ｍｍ、６．３ｍｍ、４ｍｍ、及び２ｍｍのふるいを用いる連続したスクリーニングを使用する分離段を経て収集された。結果として生じる、ふるい分けされた製品は、重量測定され、以下のサイズ分布が次の表に示された。
【表2】
【0252】
７００ＲＰＭで処理された試料は、８００ＲＰＭ（０．０４％）又は９７５ＲＰＭ（０．１９％）で処理された試料と比較して、最も大きな損失（１．８％）を有する。その上、運動粉砕機が８００ＲＰＭで運転されると、微粉化された（２ｍｍ未満のサイズの）石膏の全体的な濃度が増加し（７７．９％）、７００ＲＰＭ及び９７５ＲＰＭで処理された試料は、それぞれ７４．４％及び７４．２％でしかない。８００ＲＰＭの動作速度は、粉砕された石膏のより大きな破片及びより小さい総合損失をもたらしたが、この場合は紙の下層である回収された延性材料のサイズを考慮に入れるべきである。結果は、運動粉砕機が７００ＲＰＭで運転されたとき、紙を小さくすることなく（出力製品の１２．３％が１９ｍｍ超の紙であったが、運動粉砕機が８００ＲＰＭ及び９７５ＲＰＭで運転されたときには、それぞれ１０．５％又は５．４％しかなかった）、石膏のかなりの遊離／サイズ低減が達成された（２ｍｍ未満が７４．４％、２～４ｍｍが４．０％、４～６．３ｍｍが１．４％）ことを示した。運動粉砕機を７００ＲＰＭで運転すると、回収される石膏の中の繊維の全体の量を減少させ、その結果、再生紙製品の清浄度を低下することなく、より純粋な石膏の最終製品をもたらし得ることが理論付けられる。
【0253】
本明細書で説明された方法によって生成される石膏の最終製品は、ピーナッツなどの特にカルシウムや硫黄を必要とする作物のための農業改良剤としての用途、又はセメント製品における添加剤としての用途を含む多くの用途に使用され得る。いくつかの実装形態では、本明細書で説明された方法は、実質的に新規の石膏ボードの生産に使用され得る純粋な石膏製品を生成することができる。
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16A】
【図16B】
【図16C】
【国際調査報告】