JPH0947739A

JPH0947739A - シュレッダダストの処理方法

Info

Publication number: JPH0947739A
Application number: JP7199557A
Authority: JP
Inventors: Fumihiko Kasuya; 文彦糟谷; Teppei Nakajima; 鉄平中島; Hideo Nishida; 英夫西田; Satoshi Nishida; 智西田
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1995-08-04
Filing date: 1995-08-04
Publication date: 1997-02-18

Abstract

(57)【要約】【課題】シュレッダダストの焼却灰をセメント原料等
への再利用物質として良好な状態で回収する。【解決手段】シュレッダダストをその中の銅が溶融す
る温度よりも低い温度で焼却する。この焼却により生じ
た焼却灰をふるい１０にかけて粗大物を除去し、好まし
くは磁選機１６にかけて鉄分を回収した後、残りの物質
を比重選別機で選別して比重が一定以下の物質をセメン
ト原料等として回収する。もしくは、上記ふるい１０で
粗大物を除去した後、残りの物質を磁力式金属セパレー
タで非金属成分と鉄分と非鉄金属成分とに分離して非金
属成分及び鉄分をセメント原料等として回収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃車等をシュレッ
ダにかけて生じたシュレッダダストをセメント原料等と
して有効利用するための処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、金属とプラスチックとが混在した
廃棄物を破砕したものを処理してそのリサイクルを図る
方法として、特開平４−３３３５３１号公報に示される
ものが知られている。この方法は、上記廃棄物から金属
細片を再利用物として回収し、かつ、プラスチック成分
を良好に燃焼して焼却灰とするためのものであり、次の
ような工程からなっている。

【０００３】上記混合廃棄物を破砕したものをふるい
にかけ、粗大物を除去する。

【０００４】残りの物質を比重選別機により選別し、
比重の大きな金属細片と比重の小さいプラスチック細片
とに分離する。

【０００５】金属細片とプラスチック細片とを略４：
１の割合で混合し、ロータリキルンにおいて 300℃〜50
0℃の温度に加熱する。これにより、金属細片を溶融す
ることなくプラスチック細片を焼却する。

【０００６】焼却残渣をふるいにかけて金属細片とプ
ラスチックの焼却灰とに分離し、金属細片を磁選機によ
り鉄分と非鉄金属分とに分ける。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】金属及び非金属成分が
混在する廃棄物として、廃車や家電機器等をシュレッダ
にかけて生じたシュレッダダストがある。このシュレッ
ダダスト中におけるプラスチック成分等の焼却灰は、金
属成分と分離することによりセメント材料等として有効
利用が可能である。

【０００８】しかし、このシュレッダダスト中に含まれ
る物質は、金属、プラスチックの他、ウレタン、ゴム、
廃液、紙類等、多種多様にわたっており、しかも各シュ
レッダ片の大きさや形状のバラツキはきわめて大きい。
従って、このシュレッダダストを上記公報の方法と同様
にふるいにかけてからいきなり比重選別機にかけても、
選別対象となる廃棄物の形状や粒径のバラツキが大きい
ために金属成分と非金属成分を正確に分離することは極
めて困難である。

【０００９】しかも、この方法では、上記のように分離
した金属細片とプラスチック細片とを所定の割合で再混
合して焼却しているので、焼却後にプラスチック細片の
焼却灰を再利用対象として取り出すには再度の分離作業
が必要であり、非常に効率が悪い。また、この金属細片
と焼却灰との分離はふるいのみによって行っているが、
金属細片の中にはかなり粒子の小さいものも含まれてお
り、上記ふるいによる分離だけでは小粒子の金属細片が
焼却灰中に混在し、セメント原料としての有効利用がで
きなくなるおそれがある。

【００１０】本発明は、このような事情に鑑み、シュレ
ッダダストの焼却灰をセメント原料等への再利用物質と
して良好な状態で回収できるシュレッダダストの処理方
法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、本発明は、シュレッダダストを焼却して
その焼却灰を再利用するためのシュレッダダストの処理
方法であって、シュレッダダストをこのシュレッダダス
ト中に含まれる銅が溶融する温度よりも低い温度で焼却
し、この焼却により生じた焼却灰をふるいにかけて粗大
物を除去し、残りの物質を比重選別機で選別して比重が
一定以下の物質を回収するものである。

【００１２】この構成において、まず、シュレッダダス
トの焼却によってその構成要素の形状が均一化され、さ
らにふるいにかけられることより粒径も均一化される。
従って、残りの物質は高精度で比重選別されることにな
り、比重が大きい物質（金属成分）を除去して比重が小
さい物質（焼却灰）のみをセメント原料等として良好な
状態で回収できる。しかも、上記焼却は銅が溶融しない
温度で行われるので、この銅の溶融による不都合、例え
ば銅が焼却灰と化学反応したり、溶融した銅が焼却灰の
すき間に入り込んだり、焼却灰を包有したりすることが
避けられる。

【００１３】この焼却温度は、銅の溶融温度よりも低い
範囲でなるべく高い温度が好ましく、具体的には５００
℃〜８００℃が好適である。

【００１４】さらに、上記焼却灰をふるいにかけて粗大
物を除去した後、残りの物質より磁力で鉄分を回収して
から上記比重選別機による比重選別をしたり、上記比重
選別機で飛散した微粒子をバグフィルタで回収したりす
れば、比重選別機で回収される焼却灰に加え、鉄分や微
粒子もセメント原料等として回収が可能になる。

【００１５】また、上記焼却灰をふるいにかけて粗大物
を除去した後、残りの物質を上記ふるいよりも目の細か
いふるいにかけて微粒子を除去してから上記比重選別機
による比重選別をすれば、粒径の均一化によって比重選
別の精度がさらに高くなる。

【００１６】また本発明は、シュレッダダストをこのシ
ュレッダダスト中に含まれる金属の融点よりも低い温度
で焼却し、この焼却により生じた焼却灰をふるいにかけ
て粗大物を除去し、残りの物質を磁力式金属セパレータ
で非金属成分と鉄分と非鉄金属成分とに分離して非金属
成分及び鉄分を回収する方法であり、この方法によって
も、上記シュレッダダストから銅をはじめとする非鉄金
属を除去でき、非金属である焼却灰と鉄分とをセメント
原料等として有効に回収することが可能である。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態を図１
〜図３に基づいて説明する。この形態でのシュレッダダ
ストの処理手順は次の通りである。

【００１８】燃焼シュレッダダストをそのままロータリキルン内に投入
し、このシュレッダダスト中に含まれる金属成分が溶融
しない条件で焼却を行う。具体的には、排ガス温度を約
600〜900℃に制御し、シュレッダダストを約500〜800
℃の温度で焼却する。この温度制御は、炉内温度をモニ
タリングしながら、水噴霧と助燃バーナーとを駆使して
行う。

【００１９】ここで、上記シュレッダダスト中に含まれ
る主要金属は、鉄、銅、アルミニウムであるが、このう
ち銅の融点は 1084.5℃、この銅が二元系において他の
金属と溶融する温度は、Cu-Fe：1083℃、Cu-Ni：1083
℃、Cu-Pb：954℃、Cu-Zn：902℃、Cu-Al：1037℃、で
あり、多元系に至っては銅溶融温度がさらに低くなる
が、いずれにしても、上記温度条件下では銅の溶融は生
じない。従って、この燃焼では、シュレッダダスト中に
被覆導線が含まれていたとしても、その被覆膜（主にポ
リ塩化ビニル製）のみが燃焼し、銅は燃焼せずに焼却灰
中に残ることになり、この銅が焼却灰中のＳｉＯ₂と反
応したり、溶融して無機物のすき間に入り込んだり、無
機物を包有したりする不都合を回避できる。これは、鉄
についても同様である（鉄の融点は 1535℃）。

【００２０】なお、アルミニウムの融点は 660℃であ
り、上記焼却温度では溶融する可能性もあるが、シュレ
ッダダスト中でのアルミニウムの含有率は銅のそれと比
べると微小であり、しかも、シュレッダダストに含まれ
るこのアルミニウムの酸化物であるアルミナ（Ａｌ
₂Ｏ₃）は焼却灰の構成要素の一つであるため、このアル
ミナが焼却灰中に紛れ込んでも、その回収効率に影響は
ない。また、アルミナの比重は比較的低いので、後述の
比重選別にも影響を受けない。

【００２１】ふるい上記焼却により得られた、焼却灰と金属成分との混合物
を、図１に示すようなふるい（好ましくは振動ふるい）
１０にかけ、粗大物（例えば直径が6.7mm以上の物質）
をオーバー灰として除去する。このふるい工程では、焼
却灰から銅が約５０％除去されるだけでなく、アンダー
灰（すなわちふるい１０を通過した物質）の粒径を均一
化できるため、上記の燃焼工程とともに、後述の風力比
重選別での分離精度に良い影響を与えることができる。
また、このふるい１０の耐熱温度は後述の比重選別機２
０のそれよりも高いため（比重選別機２０での耐熱温度
は約100℃であるのに対してふるい１０の耐熱温度は約6
00℃）、その意味でも、このふるい工程を燃焼工程の直
後に行うことには意義がある。

【００２２】なお、このふるい１０でのオーバー灰は、
例えば1500Ｇ（ガウス）の磁気ドラム１２をもつ磁選機
１３にかけた後、磁性物（すなわち鉄）のみを抽出して
これをふるい１４にかけ、そのアンダー灰を取り出すの
が好ましい。これにより、上記ふるい１０で粗大物と紛
れてオーバー灰として除去された鉄分を改めて回収する
ことが可能になる。

【００２３】磁気選別上記ふるい１０のアンダー灰（すなわち小粒径物）を、
例えば1500Ｇ（ガウス）の磁気ドラム１６をもつ磁選機
１８にかける。磁気ドラム１６に吸着される磁性物、す
なわち鉄分は、セメント原料として有効であることが過
去の実績から確認されているので、これを回収すること
により、セメント原料としての有効灰の回収効率をより
高めることが可能になる。また、この磁選機１８で極め
て小粒径（例えば150μｍ以下）の鉄粒子を磁着するこ
とにより、次の比重選別機２０へ供給する原料の粒径を
より均一化できる利点もある。この磁気選別で選別され
た焼却灰中には、金属成分のうち非鉄金属成分（ほとん
ど銅）のみが残存することになる。

【００２４】なお、シュレッダダスト中の鉄分が少ない
場合には、この磁気選別を省略してもよい。

【００２５】比重選別上記磁選機１８で分離された非磁性物を比重選別機２０
にかける。

【００２６】この比重選別機２０の詳細を図２に示す。
この比重選別機２０は、分離板２２を備え、この分離板
２２は互いに直交する二方向について傾斜している。こ
の分離板２２には、下から所定の圧力でエアを噴射する
ための多数のエア噴射口が形成されるとともに、板上面
には、供給される原料を層状にするための複数枚の立直
板２４が平行に配されている。この立直板２４は、供給
される原料が分離板２２上を直線状に流れてすぐに落下
してしまうのを阻止し、流速を抑えて分離効率を高める
役割を果たすものである。分離板２２の上方にはダクト
２６及びバグフィルタ２８が設けられ（図２（ｂ）
（ｃ）では図示省略）、舞い上がった微粒子がバグフィ
ルタ２８で回収されるようになっている。

【００２７】この比重選別機２０による選別要領は次の
通りである。

【００２８】まず、上記分離板２２を幅方向（図２
（ｂ）（ｃ）に示される矢印方向）に振動させる。この
振動において、分離板２２が下がる方向（同図（ｂ）の
左方向）には低い速度で分離板２２を移動させ、分離板
２２が上がる方向（同図（ｃ）の右方向）には高い速度
で分離板２２を移動させる。

【００２９】この状態で、振動方向と直交する方向の上
流側（図２（ａ）では左側、同図（ｂ）では上側）から
原料を供給する。この時、図３に示すように、原料の各
粒子３０には下向きの力Ｗが作用する。この力Ｗは、そ
の質量ｍに応じた重力（＝ｍｇ；ｇは重力加速度）か
ら、エアより受ける上向きの力を差し引いた力であり、
後者の力は、粒子３０の粒径がほぼ均一であるとする
と、ほぼ一定となる。従って、上記力Ｗは、粒子３０の
比重が大きいほど大きくなる。

【００３０】この力Ｗのうち分離板２２の法線方向の分
力Ｎに比例する摩擦力Ｆが粒子３０に作用する。従っ
て、比重が大きい粒子３０ほど分離板２２との摩擦力Ｆ
が大きくなる。ここで、分離板２２は、上述のように、
分離板２２が下がる方向（図３の左方向）の速度よりも
分離板が上がる方向（同図右方向）の速度の方が高いと
いう条件で振動しているので、比重の大きい粒子ほど上
記摩擦力Ｆによって分離板２２を登る方向（同図右方
向）に引張られ、比重の小さい粒子は、上記摩擦力Ｆが
小さいためにほとんど移動せず、もしくはその自重によ
って分離板２２を下る方向（同図左方向）に転がる。そ
の結果、比較的比重の小さい粒子は、図２（ｂ）（ｃ）
の左よりの位置で分離板２２から落下し、比較的比重の
大きい粒子は同図右よりの位置で分離板２２から落下す
る。このようにして、比重の小さい焼却灰（Ａｌ₂Ｏ₃の
比重＝3.85、ＳｉＯ₂の比重3.2〜3.4）から、比重の大
きい銅（比重＝8.93）を高い精度で除去することがで
き、この焼却灰をセメント原料として良好に再利用する
ことができる。

【００３１】さらに、バグフィルタ２８で捕獲された焼
却灰の微粒子も回収することにより、焼却灰の回収効率
はさらに高まる。また、この比重選別機２０に非磁性物
をかける前に、この非磁性物を上記ふるい１０よりも細
かいふるいにかけて予め微粒子を除去しておけば、粒径
の均一化によって比重選別機２０での選別精度をより高
めることが可能である。

【００３２】次に、第２の実施の形態を説明する。

【００３３】この形態では、前記図１に示したふるい１
０のアンダー灰を、図４に示すような磁力式金属セパレ
ータ４０によって、焼却灰（非金属）と磁性物（鉄）と
非磁性金属（銅等の非鉄金属）とに分離する。このセパ
レータ４０は、アルミ缶・スチール缶の選別回収やペッ
トボトル中のアルミニウムの回収等に用いられている周
知のものであり、図４に示すような駆動ローラ４２と、
これに掛けられる搬送ベルト４４とを備えている。駆動
ローラ４２にはこれと一体に回転するように永久磁石が
組み込まれ、この永久磁石ではＮ極とＳ極とが周方向に
交互に配されている。

【００３４】この構造において、搬送ベルト４４に焼却
灰と金属との混合物を載せ、駆動ローラ４２に向けて搬
送する（すなわち永久磁石により形成された磁界を通過
させる）と、電磁誘導により、上記混合物中の金属、特
に、導電性の高い銅に、渦電流が発生する。この渦電流
と上記磁界とに起因して、上記銅に駆動ローラ４２の径
方向外向きの斥力が発生し、この斥力に対応する初速度
Ｖと搬送ベルト４４による搬送速度Ｈとの合成ベクトル
Ｑの向きに上記銅が飛び出し、駆動ローラ４２から離れ
た位置に落下する。一方、磁性体でかつ比較的導電性が
低い鉄分は、上記駆動ローラ４２の永久磁石に引き付け
られるために落下しにくく、最終的に駆動ローラ４２の
ほぼ真下の位置に落下する。また、非金属成分である焼
却灰は、上記永久磁石による磁界の影響を全く受けず、
上記銅の落下位置と鉄の落下位置との間の位置に落下す
る。

【００３５】このようにして、前記ふるい１０のアンダ
ー灰を、非金属の焼却灰と、鉄分と、非鉄金属分（ほと
んど銅）とに分離でき、このうち焼却灰と鉄分とをセメ
ント原料として回収できる。

【００３６】ただし、このセパレータ４０を用いた場
合、焼却灰の一部が銅に絡んでこれと一緒に飛ばされる
おそれがあり、その分回収効率が低下するのに対し、上
記比重選別機２０を用いれば、より高い効率で焼却灰を
回収できる利点がある。

【００３７】

【実施例】廃車をシュレッダにかけて生じたダストをロ
ータリキルンに入れ、銅が溶融しない温度領域（キルン
出口温度600〜700℃）で燃焼させた後、その焼却物を目
開き6.7mmのふるい１０にかけた結果、オーバー灰10wt
％、アンダー灰90wt％が得られた。このアンダー灰を磁
選機１６にかけ、これにより分離された非磁性物を比重
選別機２０にかけることにより、当初に比べて銅分を90
％以上除去でき、最終的に50〜60％という高い歩留りで
焼却灰及び鉄分を回収することができた。この回収分は
全て、セメント原料として有効利用することが可能であ
る。

【００３８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば次の効果
を得ることができる。

【００３９】まず、シュレッダダストをこのシュレッダ
ダスト中に含まれる銅が溶融する温度よりも低い温度で
焼却し、この焼却により生じた焼却灰をふるいにかけて
粗大物を除去し、残りの物質を比重選別機で選別して比
重が一定以下の物質を回収する方法によれば、比重の小
さい焼却灰から比重の大きい金属を除去でき、焼却灰を
セメント原料として回収できる。しかも、上記比重選別
を行う前に焼却工程及びふるい工程を実行して予めダス
ト構成要素の形状や粒径を均一化しているので、上記比
重選別をより正確に行うことができ、形状や寸法にバラ
ツキの大きいシュレッダダストから銅等の金属成分を正
確に除去でき、かつ、焼却灰を高い効率で回収できる効
果がある。

【００４０】さらに、上記焼却灰をふるいにかけて粗大
物を除去した後、残りの物質より磁力で鉄分を回収して
から上記比重選別機による比重選別をしたり、上記比重
選別機で飛散した微粒子をバグフィルタで回収したりす
れば、焼却灰に加えて鉄分や飛散微粒子もセメント原料
等として回収でき、再利用物質の回収効率をさらに高め
ることができる効果が得られる。

【００４１】また、上記焼却灰をふるいにかけて粗大物
を除去した後、残りの物質を上記ふるいよりも目の細か
いふるいにかけて微粒子を除去してから上記比重選別機
による比重選別をすれば、粒径の均一化によって比重選
別の精度をさらに高めることができる。

【００４２】また、シュレッダダストをこのシュレッダ
ダスト中に含まれる金属の融点よりも低い温度で焼却
し、この焼却により生じた焼却灰をふるいにかけて粗大
物を除去し、残りの物質を磁力式金属セパレータで非金
属成分と鉄分と非鉄金属成分とに分離して非金属成分及
び鉄分を回収する方法によっても、上記シュレッダダス
トから銅をはじめとする非鉄金属を除去でき、非金属で
ある焼却灰と鉄分とをセメント原料等として有効に回収
できる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す工程図であ
る。

【図２】（ａ）は（ｃ）のＡ矢視図、（ｂ）は（ｃ）の
Ｂ矢視図、（ｃ）は上記実施形態において使用される比
重選別機の正面図である。

【図３】上記比重選別機による比重選別の原理を説明す
るための図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態で使用される磁力式
金属セパレータを示した図である。

【符号の説明】

１０ふるい１８磁選機２０比重選別機４０磁力式金属セパレータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西田智神戸市中央区脇浜町１丁目３番18号株式会社神戸製鋼所神戸本社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シュレッダダストを焼却してその焼却灰
を再利用するためのシュレッダダストの処理方法であっ
て、シュレッダダストをこのシュレッダダスト中に含ま
れる銅が溶融する温度よりも低い温度で焼却し、この焼
却により生じた焼却灰をふるいにかけて粗大物を除去
し、残りの物質を比重選別機で選別して比重が一定以下
の物質を回収することを特徴とするシュレッダダストの
処理方法。
【請求項２】請求項１記載のシュレッダダストの処理
方法において、上記焼却灰をふるいにかけて粗大物を除
去した後、残りの物質より磁力で鉄分を回収してから上
記比重選別機による比重選別をすることを特徴とするシ
ュレッダダストの処理方法。
【請求項３】請求項１または２記載のシュレッダダス
トの処理方法において、上記焼却灰をふるいにかけて粗
大物を除去した後、残りの物質を上記ふるいよりも目の
細かいふるいにかけて微粒子を除去してから上記比重選
別機による比重選別をすることを特徴とするシュレッダ
ダストの処理方法。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載のシュレ
ッダダストの処理方法において、上記比重選別機で飛散
した微粒子をバグフィルタで回収することを特徴とする
シュレッダダストの処理方法。
【請求項５】シュレッダダストを焼却してその焼却灰
をセメント原料として再利用するためのシュレッダダス
トの処理方法であって、シュレッダダストをこのシュレ
ッダダスト中に含まれる金属の融点よりも低い温度で焼
却し、この焼却により生じた焼却灰をふるいにかけて粗
大物を除去し、残りの物質を磁力式金属セパレータで非
金属成分と鉄分と非鉄金属成分とに分離して非金属成分
及び鉄分を回収することを特徴とするシュレッダダスト
の処理方法。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載のシュレ
ッダダストの処理方法において、上記シュレッダダスト
を５００℃以上８００℃以下の温度で焼却することを特
徴とするシュレッダダストの処理方法。