JP2008149305A - シュレッダーダスト（ａｓｒ）の解砕処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シュレッダーダストの再資源化率向上のためには乾式処理ではなく、湿式法での高精度選別が有効である。湿式処理ではシュレッダーダストを水に浸漬し、水中で各種有価物の回収を行なう。しかし、シュレッダーダスト中には水に馴染み難い素材も多数含まれており、水への浸漬が容易でない場合がある。さらに水に馴染んでいない試料は水中で凝集し、異種成分の選別回収を困難にする。シュレッダーダストの水への浸漬性を向上させ、水への浸漬が容易で、水中でのシュレッダーダストの解砕・有価物選別回収を容易にすることを提供する。
【解決手段】シュレッダーダスト等の無機・有機複合廃棄物を界面活性剤溶液や、有機溶媒，有機溶媒を含む溶液に浸して攪拌することで、からまりや、異種成分が付着・凝集している状態を解砕する。シュレッダーダストの各構成成分は、からまりや付着・凝集がほどけ、液中を浮遊または沈下した状態となる。
【選択図】なし

Description

本発明は一般に、シュレッダーダスト（ＡＳＲ）からの有価物回収のための湿式処理法に関する。より詳細には、本発明は、湿式比重選別を実行する前段階で、物質群の相互分離を促進し、選別精度を改善する技術に関する。

シュレッダーダストとは、工業用シュレッダーで廃家電や廃自動車などを破砕し、粗大な金属などを回収した後の残渣で、産廃として捨てられる樹脂や金属、細電線及び砂などの破片の混合物である。発生量が多いことから、投棄量削減を目指し、近年、シュレッダーダストからの有価物回収処理に関する技術開発が盛んに行なわれている。

廃自動車等のシュレンダーダストでは、樹脂や金属、細電線、砂などが絡まりあった状態にあり、有価物回収等を目的として選別処理を行う際の前処理として、シュレッダーダストの解砕処理を行うことは非常に有効である。

シュレッダーダストの相互分離を促進する種々の技術が提案されている。例えば、シュレッダーダストの乾留固形物中におけるワイヤーハーネスの鳥の巣状の塊およびワイヤーハーネスと金属片とのからみつきを解消するなどの処理を含むシュレッダーダストの処理方法および装置（特許文献１）、シュレッダーダストを粉砕機により粉砕し、有価物を回収するシュレッダーダストの処理方法（特許文献２）。これらはいずれも粉砕・裁断により絡み合っているシュレッダーダスト成分の大きさを小さくするものである。
特開 平１１−５７６５１号公報 特許 ３５４１１２７号

シュレッダーダストは様々な成分で構成されており、有価物を選別回収する際には、相互分離を行うのが一般的である。しかし、ウレタンや繊維分に、その他の成分が付着したり絡まったりしている状態では相互分離は難しい。従来の技術では、からまりをほぐすために粉砕・裁断・切断という手法を用いており、シュレッダーダスト全体が粉砕等の処理で微粒化し、後に続く選別工程での選別精度の低下につながる。

本発明は、溶液にシュレッダーダストを浸漬させ、付着やからまりをほぐし、解砕することで、本処理に続く有価物回収のための選別処理など（例えば、湿式物理選別処理（比重選別・磁力選別など））を容易にすることを目的としている。

本発明では、シュレッダーダスト等の無機・有機複合廃棄物を界面活性剤溶液や、有機溶媒、有機溶媒を含む溶液に浸して攪拌することで、からまりあっていたり、異種成分が付着・凝集している状態を解砕する。シュレッダーダストの各構成成分は、からまりや付着・凝集がほどけ、液中を浮遊または沈下した状態となる。

また、本発明は溶液中でほぐすため、例えば油による接着力など何らかの力で付着していた金属分などの粒子状物質が、溶液中で脱離・剥離するなどの現象も起こり、乾式の粉砕・裁断・切断を用いる従来技術での解砕より相互分離しやすい。

一般に、シュレッダーダストは「わたぼこり：綿埃」の様なふわふわした状態にある。この状態では、水面に浮いてしまい、また，機械的に水中に沈めても空気を含んだ状態でだんごのようになり、ほぐすことが困難であるが、本発明では、わた状の試料も溶液に浸漬しやすく、容易にほぐれる。

単に、水に浸しても容易に浸漬しないシュレッダーダスト等の無機・有機複合廃棄物が、本発明による方法だと浸漬しやすく、更に何らかの力で付着していた粒子状物質が繊維状物質から剥離・脱離する効果もあり、溶液中でのほぐれの状態が従来技術よりも向上する。

本発明により、シュレッダーダスト等の無機・有機複合廃棄物からの有価物の回収が容易になることが期待され、リサイクル率の向上、投棄量の削減に大きく寄与する。具体的には、シュレッダーマシンを持つプラントなどで、シュレッダー産物から金属や熱原料となる高品質な樹脂などを選別回収する工程に本発明による手法を組み込むことで、高度な選別が達成される。

溶液を貯蔵しておくタンク状の容器とシュレッダーダストを攪拌する攪拌機、またはバブリングによる攪拌等の作用の可能な機器設備があればよい。更に、連続的に処理を行うためには、シュレッダーダストの連続投入と産出物の連続搬出装置、溶液の循環管理装置を具備することが望ましい。

試料として自動車シュレッダー工場で発生した自動車シュレッダーダスト。ただし、シュレッダーダスト中から手選別で比較的大きな汚れている発泡ウレタン（自動車のシートクッション部分）を選別し、１ｃｍ四方程度に切ったものを使用した。

溶液は、（ａ）水、（ｂ）エタノール４０ｍａｓｓ％水溶液（エタノールを４０％、水を６０％の割合で混ぜた溶液）、（ｃ）エタノール６０ｍａｓｓ％水溶液、（ｄ）１００％エタノール溶液、（ｅ）ポリオキシエチレンドデシルエーテル（ＰＯＥＤＥ）水溶液／濃度１００ｐｐｍ、（ｆ）ポリオキシエチレンドデシルエーテル（ＰＯＥＤＥ）水溶液／濃度１０００ｐｐｍを用意した。

試験装置としてビーカー、攪拌子、マグネチックスターラを使用した。

上記の溶液５０ｍｌをビーカーに入れ、上記の試料の１つをビーカーに入れる。マグネチックスターラで攪拌する。４０分経過後、発泡ウレタン試料を取り出し、汚れの度合いを目視にて観察。

比較対象として水を溶液として用いた場合の結果と併せて示す。

水の場合と比べて、処理後のウレンタンの汚れの色が薄くなっており、すなわち、付着していた微粒子汚れがウレタンから脱離・剥離した様子が観察された。

試料として、自動車シュレッダー工場で発生した自動車シュレッダーダスト。ただし、自動車シュレッダーマシン処理後の産物から、磁力選別などの物理選別処理により粗大な金属などの有価物をおおよそ回収し終えた、最終投棄用の物をさらにジェットミル粉砕した産物を用いた。試料には容易に脱離する粉状物質も含まれていたため、目開き５．６ｍｍの振動ふるいで３分間処理した後の網上産物を実験に供した。

溶液は、（ｇ）水、（ｈ）１００％エタノール溶液、（ｉ）アセトン、（ｊ）ポリオキシエチレンドデシルエーテル（ＰＯＥＤＥ）水溶液／濃度１０００ｐｐｍ、（ｋ）ドデシル硫酸ナトリウム水溶液／濃度１０００ｐｐｍ、（ｌ）エアロゾルＯＴ水溶液／濃度１０００ｐｐｍを用意した。

試験装置として、ビーカー、攪拌子、マグネチックスターラを使用した。

上記の溶液５０ｍｌをビーカーに入れる。上記の試料１．５ｇをビーカーに入れる。マグネチックスターラで攪拌する。４０分経過後、浮揚している繊維および発泡ウレタンを取り出し、沈下物をろ過によって回収し、秤量を行った。浮揚物のフィードに対する質量割合及び沈下物のフィードに対する質量割合を算出し、これを比較する。

比較対象として水を溶液として用いた場合の結果と併せて示す。

シュレッダーダストは、樹脂や金属、細電線、砂などが絡まりあった状態にあり、有価物回収等を目的として選別処理を行う際の前処理として、からまりをほどくためのシュレッダーダストの解砕処理を行うことは非常に有効である。通常、水の入った容器の上からシュレッダーダストを落とすと、シュレッダーダストがふわふわしているために水に浮かんでしまう。これは，水の上に「わたぼこり：綿埃」を落とした場合と同様の現象が起こるためである。この状態、すなわち、からまりあった状態のまま水上に浮かんでいては、水中で比重差等を利用して金属・砂利・樹脂等を選別しようとしても、選別不可能である。

そこで、本発明の手法を用いると、溶液中に浸漬し、つまり試料が液中に没し、さらに溶液の効果でもつれていたほぐれがとれ、その上、油の接着力などの何らかの力で付着していた微粒子も脱離・剥離し、水中でばらばらの状態となる。この現象は水では起こらない。このことは（ｇ）水での沈下物が１．８％であったのに対し、（ｉ）アセトンでは３９．４％、（ｌ）エアロゾルＯＴ，濃度１０００ｐｐｍでは３１．９％であったことから明らかである。
水中でほぐれた状態にあれば、浮揚物と沈下物を分離することが可能である。水中での異種粒子分離は、本発明によるＡＳＲ解砕処理と、従来からある水中での分離処理を組合せることで、ＡＳＲ構成物質の選別・回収が可能となり、マテリアルリサイクリングやサーマルリサイクリングに供することを実現する。

シュレッダーダスト試験試料をビーカーに投入した直後の状態図である。 シュレッダーダスト試験試料を溶液中で、マグネチックスターラを用いて攪拌し、解砕を行った状態図である。

符号の説明

１０ ビーカー
１２ 溶液
１４ マグネチックスターラ
１６ シュレッダーダスト（樹脂繊維等）
１８ シュレッダーダスト（繊維状金属、細電線等）
２０ シュレッダーダスト（細金属粒、砂粒、細ガラス粒等）

Claims (3)

1. 産廃として捨てられる樹脂や金属、細電線及び砂などの破片の混合物であるシュレッダーダストから、有価物回収のための選別処理など（例えば、湿式物理選別処理（比重選別・磁力選別など））を容易に行い、選別精度を向上させるため、シュレッダーダスト構成成分を相互分離する処理方法であって、
   相互分離処理を溶液中で行い、「ほぐす」ことで解砕することを特徴とする処理方法。
2. 前述溶液は、界面活性剤溶液、有機溶媒（アセトン、メタノール、エタノール等）の単体、混合物、又はそれらを含む水溶液からなることを特徴とする請求項１に記載の処理方法。
3. 溶液に浸したシュレッダーダストを攪拌により解砕することを特徴とする請求項１に記載の処理方法。

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