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JP2007289930A - 破砕残渣からの有価物の回収方法および回収システム - Google Patents

破砕残渣からの有価物の回収方法および回収システム Download PDF

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JP2007289930A
JP2007289930A JP2007072735A JP2007072735A JP2007289930A JP 2007289930 A JP2007289930 A JP 2007289930A JP 2007072735 A JP2007072735 A JP 2007072735A JP 2007072735 A JP2007072735 A JP 2007072735A JP 2007289930 A JP2007289930 A JP 2007289930A
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Akio Harita
昭夫 張田
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HARITA KINZOKU KK
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Abstract

【課題】 破砕残渣からの有価物の選別処理工程を効率化し、資源の再利用と排出残渣量の低減に寄与できる回収方法と、その回収方法を実現するためのシステムを提供することにある。
【解決手段】 回収した破砕残渣を破砕部で解し、一次磁力選別部で鉄材と非鉄金属類その他に選別するステップと、該非鉄金属類その他類を風力選別部の風圧により軽量粉塵と重量粉塵とに選別するステップと、選別した軽量粉塵および重量粉塵のそれぞれに対して、導電部を有する二次磁力選別部より導電して非鉄金属その他と非導電性のダスト類とを分別するステップとを経て鉄材・非鉄金属類その他を得ることを特徴とする。
【選択図】 図1

Description

本発明は、粗大ゴミなどの大型廃棄物を破砕して発生した破砕残渣中に含まれる有用な鉄材・非鉄金属類その他を効率よく回収するための回収方法と、この回収方法を実現するためのシステムである。
工業製品などの新規生産が活性化する一方で廃棄物も大量に発生しており、一般にこれらの廃棄物は、破砕して有用な金属分を回収し、破砕残渣とした後に残渣を焼却処理して、最後に埋め立て処分するものであった。
特開2005−193095号公報
従来の回収方法や回収システムは、金属分の回収効率が悪く破砕残渣の中に金属分が多量に含まれたままであることから、焼却処理の段階では溶融しきれない含有金属物が炉内に溶着して炉壁を損傷する問題点がある。さらに埋立処分場の新規設置が極めて困難であることから既存の処分場の延命を図らざるを得ず、このことから効率的な廃棄物の減量システムの構築が期待されている。
本発明は以上に述べたような実情に鑑み、破砕残渣からの有価物の選別処理工程を効率化し、資源の再利用と排出残渣量の低減に寄与できる回収方法と、この回収方法を実現するためのシステムを提供することにある。
上記の課題を達成するために本発明による破砕残渣からの有価物の回収システムのうち請求項1記載の発明は、回収した破砕残渣を破砕部で解し、一次磁力選別部で鉄材と非鉄金属類その他に選別するステップと、該非鉄金属類その他類を風力選別部の風圧により軽量粉塵と重量粉塵とに選別するステップと、選別した軽量粉塵および重量粉塵のそれぞれに対して、導電部を有する二次磁力選別部より導電して非鉄金属その他と非導電性のダスト類とを分別するステップとを経て鉄材・非鉄金属類その他を得ることを特徴とする破砕残渣からの有価物の回収方法。
請求項1の破砕残渣からの有価物の回収方法を実現するためのシステムは請求項2のように、破砕部と、風力選別部と、一次磁力選別部と、二次軽量物磁力選別部と、二次重量物磁力選別部とを備え、前記破砕部は、破砕残渣の受入部と解し部を有すると共に、該解し部で解した前記破砕残渣を一次磁力選別部に送る搬送部を有しており、一次磁力選別部は、鉄材と非鉄金属類その他含有粉塵とを選別し且つ該非鉄金属類その他含有粉塵を風力選別部に送る搬送路を有し、風力選別部は、前記非鉄金属類その他の含有粉塵を風圧により軽量粉塵と重量粉塵とに選別する一方、軽量粉塵を二次軽量物磁力選別部に送る軽量物搬送路を有すると共に、重量粉塵を二次重量物磁力選別部に送る重量物搬送路を有しており、二次軽量物磁力選別部と二次重量物磁力選別部は、軽量粉塵および重量粉塵のそれぞれに含有する非鉄金属類その他に導電して非導電性のダスト類と選別する導電部を有していることを特徴とする。
破砕残渣の回収先としては、例えば地方公共団体や企業などが挙げられ、一方、回収する破砕残渣の種類としては、例えば埋め立て向けのものや焼却に回されるもの等が挙げられる。軽量粉塵とは、非鉄金属類その他に加えて、破砕後の廃プラスティック類などの樹脂粉塵や、あるいは糸クズおよびゴム等といったブロワからの風で吹き飛ばせる程度のものを意味し、重量粉塵はそれ以外の風力では吹き飛ばされない重量のあるものを意味している。搬送部は、破砕残渣の回収時から該破砕残渣に含まれる非鉄金属類その他の選別までの一連の処理工程において、破砕残渣を各工程に移行する毎に送り出せる手段であればよく、例えば搬送コンベアやフィーダ、シュートなどが挙げられる。
本発明による請求項2記載の発明は、二次磁力選別部により分別した非鉄金属類その他を篩部に投入するステップと、篩部により粒径10mm〜110mmの範囲内の非鉄金属類その他のみを選別して重液選別部に投入するステップとを経て鉄材・非鉄金属類その他を得ることを特徴とする。
請求項2の破砕残渣からの有価物の回収方法を実現するためのシステムは請求項4のように、二次軽量物磁力選別部および二次重量物磁力選別部で得た非鉄金属類その他は、重液選別部に搬送するものであり、前記重液選別部は、前記非鉄金属類その他の収容部を有し、且つ収容部の中には重液を格納してあり、前記収容部の取入側は、粒径10mm〜110mmの範囲内の非鉄金属類その他のみを選別して前記収容部に投入する篩部を備えていることを特徴とする。
重液選別部は、収容部に投入した破砕残渣に含まれる成分のうち重液よりも比重の軽いものを浮かせて排出し、一方、重液の中に残留したものをコンベアなどの搬送手段で収容部の外に送り出すことにより有価な非鉄類その他を回収していくものである。篩部は、具体的にトロンメルや振動ホッパーなどを用いており、重液選別部で処理する破砕残渣の粒径の範囲については、粒径10mmよりも小さいものであれば重液の比重の相違程度では有価物(銅、アルミニウムなど)の取出しが難しく、一方、粒径110mmを越える場合には、重液選別部への負担(重液の収容部の内壁損傷、搬送手段への過剰な重量的負荷など)が大きくなるためである。収容部は、選別するものによって比重の違い重液を入れ替えてもよいし、あるいは複数の収容部を設け、それぞれに比重の違う重液を格納するものであってもよい。
本発明の破砕残渣からの有価物の回収方法および回収システム(いままでにない発明となる)によれば、例えば、埋め立て向けおよび焼却向けの破砕残渣から鉄材・非鉄金属類その他の回収がなされることにより、通常は廃棄処理される破砕残渣から再利用可能な有価物(鉄材・非鉄金属類)の回収を可能とし、しかも鉄材・非鉄金属類その他の回収によって埋め立て向けの破砕残渣であれば、有限な埋立処分場の省スペース化に寄与できる一方、焼却向けの破砕残渣であれば溶融した鉄材・非鉄金属類その他の付着による炉内の損傷を最小限にとどめることができる。また粗大ゴミなどの破砕処理後に残渣の含有率が非常に少なくって、精度の高い鉄材・非鉄金属類その他の選別が行えるので、より価値の高い有価物の取得が可能となり、このことから資源の再利用性が高まることになる。
本発明のうち請求項3記載の破砕残渣からの有価物の回収システムによれば、一定の範囲内で粒径の整った非鉄金属類その他を含む破砕残渣を選別処理することで、有価物の取得効率が高まるとともに、本発明で使用する重液選別部の構成機器の保護を図ることができる。
図1は本実施形態による破砕残渣からの有価物の回収方法を実現するための回収システムの一次処理設備Aの全体を示す平面図であり、図2は、破砕部1の側面図であり、図3は、一次磁力選別部3aの側面図であり、図4は、風力選別部2の作動状態を示す側面図であり、図5(a)(b)は、二次軽量物磁力選別部3bおよび二次重量物磁力選別部3cの作動状態を示す側面図であり、図6は、二次処理設備Bの処理手順を示すブロック図であり、図7は、篩部16を示す側面図であり、図8は、重液選別部4の作動状態を示す側面図である。
本実施による破砕残渣からの有価物の回収システムは図1に示すように、一次処理設備Aと二次処理設備Bとからなっており、一次処理設備Aではおもに、破砕部1による回収済みの破砕残渣あるいは未処理廃棄物38の解し工程、一次磁力選別部3aによる鉄材26と非鉄金属類その他含有粉塵30aとの選別処理する工程、風力選別部2による非鉄金属類その他含有粉塵30aを軽量粉塵27と重量粉塵28に選別処理する工程、二次軽量物磁力選別部3bによる軽量粉塵27と非鉄金属類その他30bとを選別処理する工程、および二次重量物磁力選別部3cによる重量粉塵28と非鉄金属類その他30bとを選別処理する工程を順次経るものであり、特に二次軽量物磁力選別部3bから回収した非鉄金属類その他30bは、一般に最終廃棄処分に回されるため、二次軽量物磁力選別部3bに搬送して非鉄金属類その他30bを回収することは、回収精度を高めて最終残渣の低減を図ることになる。一方、二次処理設備Bはおもに、篩部16で前記一次処理設備Aで得られた非鉄金属類その他30bのうち一定の範囲の粒径のものを選別し、次いで、粒径の大きさが一定の範囲内で整ったものに対して重液選別部4で、この非鉄金属類その他30b中の含有成分の比重の違いにより選別処理する工程を経るものである。
一次処理設備Aは図1に示すように、処理の行われる手順に沿って順に、破砕部1と、風力選別部2および一次磁力選別部3aと、風力選別部2と、二次軽量物磁力選別部3bと、二次重量物磁力選別部3cとを備え、風力選別部2/一次磁力選別部3a/二次軽量物磁力選別部3b/二次重量物磁力選別部3cの各投入側には、破砕残渣Dの投入用ホッパーをそれぞれ配する一方、風力選別部2/一次磁力選別部3a/二次軽量物磁力選別部3b/二次重量物磁力選別部3cの各排出側には、当該風力選別部2/一次磁力選別部3a/二次軽量物磁力選別部3b/二次重量物磁力選別部3cのそれぞれで選別した非鉄金属類その他含有粉塵30aもしくは非鉄金属類その他30bの搬送コンベア5a,5bを備えている。投入ホッパーは、破砕部1もしくは他業者などから回収した破砕残渣Dの本回収システムへの取込口となり、搬送コンベア5a,5bは、風力選別部2/一次磁力選別部3a/二次軽量物磁力選別部3b/二次重量物磁力選別部3cのそれぞれで選別した破砕残渣Dを次の工程に移行する手段となる(図1参照)。
前記破砕部1は図1と図2のように、受入部21および排出部22をそれぞれ設ける
破砕室23と、該破砕室23内を縦回転するローター(解し部)24を有しており、前記ローター24の外周面には複数のハンマー(解し部)25を配し、ローター24の高速回転により前記受入部21から搬入した回収破砕残渣もしくは未処理廃棄物38に対して各ハンマー25の衝撃で破砕処理を行い、前記排出部22から破砕した破砕残渣Dを搬送コンベア5aで一次磁力選別部3aに送り出すものである。
一次磁力選別部3aは図1と図3に示すように、前記破砕部1から搬送路6aを経て送り込まれた破砕残渣Dを永久磁石15の磁力で鉄材26と非鉄金属類その他含有粉塵30aとに分けるものである。また一次磁力選別部3aは、破砕部1から連続する搬送コンベア5aの終端側に、駆動プーリー12aと従動プーリー13とを間隔をあけて水平な位置関係となるように配置してあると共に、駆動プーリー12aと従動プーリー13との間にベルト14aを掛け渡してあると共に、ベルト14aの下方に永久磁石15を配置しており、当該ベルト14a上で搬送する非鉄金属類その他含有粉塵30aに含まれていた鉄材26を吸着しながら流れるように形成したものである。このベルト14aに前記永久磁石15の磁力で吸着した鉄材26は、鉄材搬送シュート6bを通り搬送コンベア5bで鉄材回収部11に運ばれる。そして永久磁石15の直下位置には、非鉄用の搬送路6aが風力選別部2まで続いており、この搬送路6aは、前記永久磁石15に吸着しない鉄材26以外の非鉄金属類その他含有粉塵30aが通ることになる。
風力選別部2は図4に示すように、前記搬送路6aを通って送り込まれた非鉄金属類その他含有粉塵30aに対し、風力によって軽量粉塵27と重量粉塵28に分けるものである。また当該風力選別部2は、分岐室7とブロワ8と軽量物搬送路9aと重量物搬送路9bとを有している。前記分岐室7は、前記搬送路6aとの連通口を有し(図1もあわせて参照)、この分岐室7では、搬送路6aから送られた非鉄金属類その他含有粉塵30aに対し、ブロワ8からの送風で比重が季節などの要因で若干前後するが約0.9以下の軽量粉塵27を軽量物搬送路9aに通して二次軽量物磁力選別部3bに送る。一方、ブロワ8からの送風で飛ばされなかった重量粉塵28は、重量物搬送路9bを通して二次重量物磁力選別部3cに送る処理を行うものである。
二次軽量物磁力選別部3bと二次重量物磁力選別部3cは略同一の構成であるため、二次軽量物磁力選別部3bのみについて説明するが(二次軽量物磁力選別部3bと二次重量物磁力選別部3cは以下、二次磁力選別部3b,3cと総称する)、前記風力選別部2と一次磁力選別部3aを経て得た大部分の鉄材26が除かれた非鉄金属類その他含有粉塵30a(軽量粉塵27と重量粉塵28を含む)の取込みを行うための手段として、取入側に材料投入用フィーダ10を有しており、この材料投入用フィーダ10は、前記搬送コンベア5gの終端側の直下位置に配してあり、搬送コンベア5gの終端から落下してくる非鉄金属類その他含有粉塵30aを受け取りながら二次磁力選別部3b,3cに取り込むものである。一方、二次磁力選別部3b,3cの排出側には、工程の進行方向から順にダスト類収納部36と非鉄金属類その他収納部37を並列に配している。また二次磁力選別部3b,3cは図5(a)(b)のように、材料投入用フィーダ10側に駆動プーリー12bを、材料投入用フィーダ10と離れた側にマグネットプーリー(導電部)29を間隔をあけて水平な位置関係となるように配置してあると共に、駆動プーリー12bとマグネットプーリー(導電部)29との間にベルト14bを掛け渡してある。また前記マグネットプーリー(導電部)29は、その回転によりベルト14b上を流れる非鉄金属類その他含有粉塵30aに含まれる非鉄金属類その他30bに導電して渦電流を発生させ、この渦電流を発生する非鉄金属類その他30bがベルト14b周辺の磁界と反発するためにベルト14bの搬送方向に向けて弾かれるようになる。一方で非鉄金属類その他30b以外のダスト類34は、例えばプラスティックやウレタン、木材などの非導電性のものが主であるために導電することなくベルト14bの終端付近にそのまま落下する。このことから、渦電流を利用して一次磁力選別部3aと二次磁力選別部3b、3cに近い側に前記ダスト類収納部36、離れた側に非鉄金属類その他の収納部37をそれぞれ配置して、ダスト類34と選別除去して非鉄金属類その他30bの回収を行っている。
以上のように一次処理設備Aを構成すると、まず破砕部1で解した破砕残渣Dは、一次磁力選別部3aで鉄材26と非鉄金属類その他含有粉塵30aに選別すると共に、風力選別部2で軽量粉塵27と重量粉塵28とに選別する。さらに軽量粉塵27は二次軽量物磁力選別部3b、一方の重量粉塵28は、二次重量物磁力選別部3cのそれぞれでダスト類34を選別除去して非鉄金属類その他30bを回収する処理がなされる。
次に二次処理設備Bは図6のブロック図に示すように、前述した一次処理設備Aから搬送した非鉄金属類その他30bの投入ホッパーと、非鉄金属類その他30bを粒径の大小で振り分ける篩部16と、比重の違いにより非鉄金属類その他30bを選別する重液選別部4とを備えている。
前記篩部16は図7に示すように、篩17の内部に回転フィルター35を備えるものであり、篩17は、非鉄金属類その他30bの取り入れ側から排出側に向けてゆるやかに傾斜しており、回転フィルター35は、前記篩17の傾斜と同一の傾きの軸を中心とする円筒型をなしており、円筒の周壁における搬入側には直径10mm強の小径丸孔32を多数有しており、一方排出側には直径110mm強の大径丸孔33を多数有しており、油圧モーターなどにより回転フィルター35を回転するものであり、一次処理設備Aから運搬車両などで運ばれた非鉄金属類その他30bを搬送コンベア5cにより前記篩部16の中に取り入れ、該篩17内において回転フィルター35により粒径10mm以下の小粒径物、粒径10mm〜110mmの範囲内にある中粒径物、そして110mmを越える大粒径物に分けるものである。まず投入された非鉄金属類その他30bは、前記回転フィルター35の小径丸孔32により、粒径10mm以下の小粒径物が篩17の底に落とされた後、搬送コンベアを経て当該篩17外に排出することで回収される。次いで、篩17内に残留した粒径10mmを超える非鉄金属類その他30bに含まれる粒径10mm〜110mmの範囲内にある非鉄金属類その他30bが、大径丸孔33を通り篩17の底に落とされ、回転フィルター35に残留した粒径110mmを越える大粒径物は、そのまま搬送コンベアを経て篩17の外へ排出した後に回収される。そして粒径10mm〜110mmの範囲内にある非鉄金属類その他30bは、篩17内から搬送コンベア5f(重液選別部4を説明する図8を参照)を経て重液選別部4に送り込む。
重液選別部4は図8(a)のように、中空の収容部Sを形成しており、収容部Sには、重液31の供給パイプ18を連通している。また収容部S内には、非鉄金属類その他30bの供給用シュート19aと、収容部S内から外に非鉄金属類その他30bを排出する排出用シュート19bとを有している。そして収容部Sでは、非鉄金属類その他30bの中の重液31の比重よりも軽いマグネシウム/ゴム/樹脂などが浮遊し、これらの成分は、収容部Sへの重液31の供給継続により廃液排出口19cから溢れ出して収容部Sの外に排出し、有価物(軽量物)の回収部に送られる。そして収容部Sの重液31に沈む比重の重いヘビーメタル類(鉄、銅、亜鉛、真鍮、鉛、ステンレスなど)・アルミニウムを多く含む非鉄金属類その他30bは、搬送コンベア5hで収容部S内の重液の水位よりも上位置まで運ばれて、前記排出用シュート19bから有価物(重比重物)の回収部へ送られる。次に、アルミニウムおよびヘビーメタル類の回収については図8(b)のように、マグネシウム/ゴム/樹脂の回収のときに使用した重液31よりも比重の重い重液31を収容部Sに供給し、さらに、ヘビーメタル類を多く含む非鉄金属類その他30bを再び前記収容部S内に投入することでアルミニウムが浮遊し、前述したマグネシウム/ゴム/樹脂の選別のときと同様に、重液31の供給継続により廃液排出口19cから溢れ出して収容部Sの外に排出し、有価物(アルミニウム用)の回収部に送られる。
以上のように二次処理設備Bを構成すると、一次処理設備Aから送られた非鉄金属類その他30bを重液選別部4に搬送する前に、篩部16において10mm〜110mmの範囲内に粒径を調整してあることで、有価な非鉄金属類その他30bの回収が難しい10mm未満の粒径の小さなものと、重液選別部4の各構成部位に過剰な負担を与えるであろう110mmを越える粒径の大きなものを予め取り除くことができ、効率的に有価物となる非鉄金属類その他30bを選別できるようになる。また10mm以下の粒径の小粒径物はそのまま回収するか、あるいは、前述した二次磁力選別部3b,3cと略同等の構成の装置によって小粒径物に残存する非鉄金属類その他30bを選別回収するものである。さらに110mmを越える大粒径物は、二次処理設備Bに送り込まれる量が少なく、重液選別部4に送らなくても非鉄金属類その他30bの回収が容易に行える状態となっている。このことから破砕残渣Dの体積を最小限に縮小しつつ、極めて金属類の含有率の少ない最終残渣となり、この最終残渣の焼却処理のときには、金属溶融物による焼却炉の炉壁への影響がほとんどなく、しかも、残渣体積の極小化によって埋立処分場のスペースの有効的な活用も図れるようになる。
本発明の一次処理設備の全体を示す平面図である。 破砕部の概要を示す側面図である。 一次磁力選別部を示す側面図である。 風力選別部を示す側面図である。 二次重量物磁力選別部および二次軽量物磁力選別部の側面図である。 二次処理設備の処理手順を示すブロック図である。 篩部を示す側面図である。 重液選別部の側面図である。
符号の説明
1 破砕部
2 風力選別部
3a 一次磁力選別部
3b 二次軽量物磁力選別部
3c 二次重量物磁力選別部
4 重液選別部
5a,5b,5c,5f,5g,5h 搬送コンベア(搬送部)
6a 搬送路
9a 軽量物搬送路
9b 重量物搬送路
16 篩部
21 受入部
24 ローター(解し部)
25 ハンマー(解し部)
26 鉄材
27 軽量粉塵
28 重量粉塵
30a 非鉄金属類その他含有粉塵
30b 非鉄金属類その他
29 マグネットプーリー(導電部)
31 重液
34 ダスト類
A 一次処理設備
B 二次処理設備
D 破砕残渣
S 収容部

Claims (4)

  1. 回収した破砕残渣を破砕部で解し、一次磁力選別部で鉄材と非鉄金属類その他に選別するステップと、該非鉄金属類その他類を風力選別部の風圧により軽量粉塵と重量粉塵とに選別するステップと、選別した軽量粉塵および重量粉塵のそれぞれに対して、導電部を有する二次磁力選別部より導電して非鉄金属類その他と非導電性のダスト類とを分別するステップとを経て鉄材・非鉄金属類その他を得ることを特徴とする破砕残渣からの有価物の回収方法。
  2. 前記二次磁力選別部により分別した非鉄金属類その他を篩部に投入するステップと、篩部により粒径10mm〜110mmの範囲内の非鉄金属類その他のみを選別して重液選別部に投入するステップとを経て鉄材・非鉄金属類その他を得ることを特徴とする請求項1記載の破砕残渣からの有価物の回収方法。
  3. 破砕部(1)と、風力選別部(2)と、一次磁力選別部(3a)と、二次軽量物磁力選別部(3b)と、二次重量物磁力選別部(3c)とを備え、
    前記破砕部(1)は、破砕残渣(D)の受入部(21)と解し部(24,25)を有すると共に、該解し部(24,25)で解した前記破砕残渣(D)を一次磁力選別部(3a)に送る搬送部(5a)を有しており、一次磁力選別部(3a)は、鉄材(26)と非鉄金属類その他含有粉塵(30a)とを選別し且つ該非鉄金属類その他含有粉塵(30a)を風力選別部(2)に送る搬送路(5a)を有し、風力選別部(2)は、前記非鉄金属類その他の含有粉塵(30a)を風圧により軽量粉塵(27)と重量粉塵(28)とに選別する一方、軽量粉塵(27)を二次軽量物磁力選別部(3b)に送る軽量物搬送路(9a)を有すると共に、重量粉塵(28)を二次重量物磁力選別部(3c)に送る重量物搬送路(9b)を有しており、二次軽量物磁力選別部(3b)と二次重量物磁力選別部(3c)は、軽量粉塵(27)および重量粉塵(28)のそれぞれに含有する非鉄金属類その他(30b)に導電して非導電性のダスト類(34)と選別する導電部(29)を有していることを特徴とする破砕残渣からの有価物の回収システム。
  4. 前記二次軽量物磁力選別部(3b)および二次重量物磁力選別部(3c)で得た非鉄金属類その他(30b)は、重液選別部(4)に搬送するものであり、
    前記重液選別部(4)は、前記非鉄金属類その他(30b)の収容部(S)を有し、且つ収容部(S)の中には重液(31)を格納してあり、前記収容部(S)の取入側は、粒径10mm〜110mmの範囲内の非鉄金属類その他(30b)のみを選別して前記収容部(S)に投入する篩部(16)を備えていることを特徴とする請求項3記載の破砕残渣からの有価物の回収システム。
JP2007072735A 2006-03-27 2007-03-20 破砕残渣からの有価物の回収方法および回収システム Pending JP2007289930A (ja)

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