JP3482640B2 - シュレッダーダストの無害化安定固化方法 - Google Patents
シュレッダーダストの無害化安定固化方法Info
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- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車や家電製
品、あるいは各種事務機器等の廃物を原材料とするシュ
レッダーダストを、無害化して安定に固化する方法に関
する。 【０００２】 【従来の技術】廃自動車や廃家電製品、あるいは廃事務
機器等は、一般に、原料リサイクルに供される部品を除
去した後、その残滓をシュレッダーによって破砕して、
いわゆるシュレッダーダストとされる。 【０００３】このようなシュレッダーダストには、通
常、各種プラスチック、鉄、各種非鉄金属、木質系材料
など、種々の材料が混在しており、重金属を始めとする
有害物質を含むものが殆どである。従って、このような
シュレッダーダストは、産業廃棄物のうち、いわゆる管
理型の廃棄物に属するものであって、その処分方法とし
ては、指定された場所に埋め立て処分するか、あるいは
焼却処分する必要があり、焼却により生じた灰について
も管理型廃棄物として指定された場所に埋め立てる必要
がある。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
なシュレッダーダストの従来の処分方法のうち、前者の
埋め立て処分については、近年、その処分場の立地の困
難性が顕著になりつつあり、後者の焼却処分について
は、大気汚染の問題等により同じく処分場の立地の困難
性が極めて顕著なものとなりつつある。 【０００５】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
もので、自動車や家電製品、事務機器等の廃物を原材料
とする、有害物を含むシュレッダーダストを容易に無害
化して安定に固化して、いわゆる１３号廃棄物（「廃棄
物の処理及び清掃に関する法律」施行令第２条第１３号
の産業廃棄物）とすることのできる方法の提供を目的と
している。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のシュレッダーダストの無害化安定固化方法
は、自動車、家電製品、事務機器等の廃物からリサイク
ルに供される部品を除去した後の、有害物質を含む残滓
を破砕してなるシュレッダーダストを無害化して安定固
化する方法であって、上記シュレッダーダストを８ｍｍ
ふるいを通過する大きさに再破砕するとともに、磁気選
別および／または比重選別により金属成分を概略除去し
た後の微砕ダスト１００重量部に対し、下記のセメント
組成物Ａを８．５重量部以上の割合で混入し、かつ、水
を加えて練り混ぜた後、型枠内に注入して固化させるこ
とによって特徴づけられる。 【０００７】セメント組成物Ａ；合計１００重量部中、
ポルトランドセメント８７〜７０重量部、リグニンスル
ホン酸塩１〜５重量部、重炭酸アルカリ金属塩およびア
ルカリ土類金属塩のうちの少なくとも１種１〜５重量
部、ステアリン酸アルカリ金属塩およびアルカリ土類金
属塩のうちの少なくとも１種１〜５重量部、および、消
灰石１０〜２５重量部からなる組成物。 【０００８】本発明は、本出願人の長年にわたる研究に
より開発されたセメント組成物、つまり、通常のセメン
ト類を用いた固化物に比して、固化後における吸水性が
少なく、かつ、高い強度を有して耐候性に優れたセメン
ト組成物の応用を鋭意研究した結果としてなされたもの
である。 【０００９】すなわち、特許第１５８５８６９号の「木
質骨材含有モルタル組成物」で用いたセメント組成物
（前記セメント組成物Ａに相当）を、有害物質を含むシ
ュレッダーダストの固化に適用したところ、有害物質の
溶出の抑制が可能で、無害化して安定に固化でき、得ら
れた固化物は、「廃棄物の処理及び清掃に関する法律」
の施行令第２条１３号に規定する産業廃棄物に該当する
のみならず、適当な型枠を用いて固化することにより、
例えばＵ字溝、インターロッキング、道路遮音板、縁
石、コンクリートブロック、鉄道用枕木をはじめとする
土木用材料等としてリサイクル可能であることが確かめ
られた。 【００１０】本発明では、自動車や家電製品、あるいは
事務機器等から原料リサイクルに供される部品を除去し
た残滓を破砕したいわゆるシュレッダーダストを、ま
ず、再破砕により８ｍｍふるいを通過する大きさの微砕
ダストとし、かつ、磁気選別および／または比重選別に
より鉄系および非鉄系の金属を概略除去する。このよう
にして得られた微砕ダストは、当初のシュレッダーダス
トから重金属等の有害物質は概ね除去された状態となる
ものの、完全に除去された状態とはならず、従って管理
型廃棄物の域を脱してはいない。この微砕ダスト１００
重量部に対して、８．５重量部以上の割合でセメント組
成物Ａを混入し、更に適当量の水を加えて練り混ぜて型
枠内に注入して固化させ、その固化物を、昭和４８年環
境庁告示第１３号による溶出試験に供したところ、全て
の基準値をクリアすることが確認された。 【００１１】本発明において、再破砕して得る微砕ダス
トの大きさは、８ｍｍふるいを通過する大きさとする必
要があり、この大きさを越える場合には、セメント組成
物ＡまたはＢに対する親和性ないしは分散性、もくしは
混練性が低下し、意図する固化物を得ることが困難とな
る。なお、微砕ダストの大きさの下限は特に限定される
ものではない。ただし、微砕ダストの大きさを８ｍｍふ
るいを通過する大きさ程度、より詳しくは８ｍｍふるい
を通過し、かつ、６ｍｍふるいを通過しない程度の大き
さとして、比重選別に供することにより、従来、シュレ
ッダーダスト内に含まれてそのまま廃棄されていた金属
成分を、極めて効率的に分離・回収できることが、本発
明者らの実験により初めて確認された。特に、比較的多
くの電装部品を含むシュレッダーダストを対象とした場
合に、従来そのまま廃棄されていた銅、アルミニウムを
はじめとする多量の金属成分を効率的に回収することが
できる。 【００１２】また、本発明においては、セメント組成物
Ａの配合割合は、微砕ダスト１００重量部に対して８．
５重量部以上、より好ましくは１０重量部以上とする。
セメント組成物Ａの割合が８．５重量部未満であると、
微砕ダストを有効にバインドすることができないか、あ
るいはバインドできても有毒物質の溶出の抑制効果が低
下して好ましくない。セメント組成物Ａの配合割合の上
限は特に限定されないが、その割合を高くするほど一定
量のシュレッダーダストの処理に要するコストが増大す
ることから、せいぜい３０重量部以下とするのが現実的
である。 【００１３】なお、本発明においては、微砕ダスト、セ
メント組成物Ａの混合物をモルタル化ないしはフレッシ
ュコンクリート状態とするために加えるべき水の割合は
特に限定されるものではないが、例えばセメント組成物
Ａに対してその０．４倍〜４倍程度の重量の水を混入さ
せることにより、固化時間を比較的短くして、固化後の
強度を大きなものとすることができて好ましい。 【００１４】また、本発明においては、微砕ダストおよ
びセメント組成物を主成分とするモルタル状物質を型枠
に注入して固化させることにより、所定形状の無害化さ
れた固化物を得るのであるが、その固化物の形状につい
ては特に限定されるものではなく、本発明により得られ
る固化物は、前記した「廃棄物の処理及び清掃に関する
法律施行令第２条１３号に規定された産業廃棄物として
処理するほか、例えばＵ字溝、インターロッキング、道
路遮音板、縁石、コンクリートブロック、埋戻し用砂
利、基礎用栗石、地下防水システムボード、高速道路基
礎部コンクリート板、鉄道用枕木をはじめとする土木用
材料や、プランター、公園用ベンチ、植木鉢、庭石等の
ガーデニング用材料、あるいは壁材、ボード材等の住宅
建材として再利用することも可能であり、必要とされる
形状に固化される。 【００１５】ここで、本発明においては、上記のように
各種材料として再利用する場合には、再利用製品の要求
強度等に応じて、上記微砕ダストとセメント組成物Ａを
主成分とし、砂、土等の一般に細骨材として有効な材料
を添加することを拒まず、その場合、セメント組成物Ａ
は、微砕ダストと砂等の細骨材とを合わせたもの１００
重量部に対して８．５重量部以上の割合で混合する。 【００１６】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
好適な実施の形態について述べる。図１および図２は、
本発明方法を適用した処理装置の実施の形態の全体構成
を示す模式図であり、図１が工程の前半部分を、図２が
同じく後半部分を示している。シュレッダーダストは、
まず、図１に示す工程を経た後に図２に示す工程に移送
される。また、図１および図２に示されている各装置
は、その主要部分が中央演算処理装置を主体とする演算
制御部１００（図２参照）によってそれぞれ駆動制御さ
れる。 【００１７】自動車や家電製品、あるいは事務機器、更
には自動販売機等の廃物から、原料リサイクル等に供さ
れる有価物等を除去した後に、シュレッダー（図示せ
ず）により破砕され、磁気選別機（図示せず）によって
鉄系の破片が除去された後のシュレッダーダストは、図
１のダンプホッパー１に投入される。ダンプホッパ１内
のシュレッダーダストは、まず、供給装置２により破砕
機３に順次供給されて、８ｍｍふるいを通過できる大き
さにまで再破砕された後、スクリューコンベア４および
コンベア５を経て比重選別機６に導入され、残余の鉄系
の微砕片および重金属を含む非鉄系の微砕片が除去され
た微砕ダストとしてサイクロン７に導入される。なお、
比重選別機６による比重選別を要しないシュレッダーダ
ストについては、破砕機３による再破砕工程の後、コン
ベア８によって直接的にコンベア１１に導入される。ま
た、破砕機３およびサイクロン７は、ブロア９およびダ
クト１０を備えた集塵機構によって集塵され、その塵埃
はスクラバ（湿式集塵機）９ａに集められる。 【００１８】サイクロン７内の微砕ダストは、次いでコ
ンベア１１によりシフター１２を介して図２のダストタ
ンク１３または１４に移送されて蓄積される。ダストタ
ンク１３，１４には、その下端の出口部分にそれぞれロ
ータリバルブ１３ａ，１４ｂが設けられており、各ダス
トタンク１３，１４内の微砕ダストは、ロータリバルブ
１３ａ，１４ａを介してスクリューコンベア１５，１６
によって所定のインターバルで設定重量ずつミキサー１
７内に供給され、以下に示すように、セメント組成物Ａ
と混ぜ合わされる。ここで、微砕ダストの定重量供給
は、ミキサー１７に設けられたロードセル１８の出力の
変化に基づいてロータリバルブ１３ａ，１４ａおよびス
クリューコンベア１５，１６を制御することによって行
われる。 【００１９】すなわち、ミキサー１７はロードセル１８
を介して支持されており、その内容物の重量変化がロー
ドセル１８の出力変化となるように構成されている。演
算制御部１００は、ロードセル１８の出力を刻々と取り
込み、ロータリバルブ１３ａ，１４ａおよびスクリュー
コンベア１５，１６の駆動を開始した後、ロードセル１
８の出力が設定重量分だけ増大した時点でこれらの駆動
を停止させる。 【００２０】ポルトランドセメント等の通常の市販のセ
メントはセメントサイロ１９内に収容されるとともに、
前記したセメント組成物Ａ中のセメントを除いた成分は
添加剤サイロ２０に収容され、このセメントサイロ１９
内のセメントと添加剤サイロ２０内の添加剤とが、以下
に示すようにダクト２２を介して攪拌機２３内に所定の
重量比のもとに供給されて攪拌されることにより、セメ
ント組成物Ａとなる。 【００２１】セメントサイロ１９には、下端の出口部分
にロータリバルブ１９ａが設けられている一方、添加剤
サイロ２０には、下端の出口部分にスクリューコンベア
２０ａが配置されているとともに、その全体がロードセ
ル２１によって支持され、その内容物の重量変化を計測
できるように構成されている。 【００２２】セメントサイロ１９のロータリバルブ１９
ａおよび添加剤サイロ２０のスクリューコンベア２０ａ
は、それぞれダクト２２に向けて開口しており、ロータ
リバルブ１９ａを開放している間、またはスクリューコ
ンベア２０ａを駆動している間においてのみ、セメント
または添加剤がダクト２２を介して攪拌機２３内に投入
されるように構成されている。攪拌機２３は、内容物の
投入時に開放される投入蓋と、攪拌後の内容物を排出す
るための排出蓋（いずれも図示せず）を備えているとと
もに、その全体がロードセル２４によって支持された構
造を有し、このロードセル２４によって攪拌機２３内の
内容物重量を計測することができるようになっている。
また、攪拌機２３内の内容物は排出蓋を開放することに
よってシューター２５を介してホッパー２６内に投入さ
れるようになっている。 【００２３】前記した演算制御部１００は、ロードセル
２４の出力を取り込みつつ、ロータリバルブ１９ａを駆
動制御することによって、攪拌機２３内に設定重量のセ
メントを投入し、それとは別に、つまりセメント投入前
もしくは投入後に、ロードセル２１の出力を取り込みつ
つスクリューコンベア２０ａを駆動制御することによ
り、攪拌機２３内に設定重量の添加剤を投入する。これ
により、攪拌機２３内にはセメントと添加剤とが所定の
重量比のもとに投入されることになる。攪拌機２３で
は、これらのセメントおよび添加剤の投入後に投入蓋を
閉じ、設定時間だけ攪拌してセメント組成物Ａとした後
に排出蓋を開放し、シューター２５を介してホッパー２
６内に投入する。 【００２４】ホッパー２６内のセメントと添加剤との混
合物、つまりセメント組成物Ａは、スクリューコンベア
２７によってミキサー１７内に投入される。また、ミキ
サー１７内には、ポンプ２８の駆動により、ノッチ式水
タンク２９内に貯められている水が設定重量ずつ投入さ
れる。この水の定重量供給は、前記した微砕ダストの定
重量供給と同様に、水のみを供給している状態におい
て、ミキサー１７を支持するロードセル１８の出力変化
に基づいて演算制御部１００がポンプ２８を駆動制御す
ることによって行われる。 【００２５】さて、演算制御部１００は、処理装置の運
転前に入力されたデータに基づき、ミキサー１７に対し
て一度に供給すべき微砕ダストの重量、セメント組成物
Ａの重量、その組成であるセメントおよび添加剤の重
量、および水の重量、つまり、ミキサー１７に対して定
重量供給すべき各成分の設定重量を、自動的に演算して
設定することにより、以下に示すように、ミキサー１７
にはその容量に応じた容積の被混練物が供給される。 【００２６】すなわち、装置を運転する前に、微砕ダス
トの比重ｇｄを測定し、その測定結果と、その微砕ダス
ト１００重量部に対するセメント組成物Ａの配合重量部
α、および、セメント組成物ＡまたはＢに対する水の重
量比β、更にはセメント組成物ＡまたはＢ中のセメント
１００重量部に対する添加剤の配合重量部γを、演算制
御部１００に入力する。演算制御部１００では、これら
の総容積が、ミキサー１７による混練に際して不具合が
生じない被混練物の容積Ｖとなるように、ミキサー１７
に一度に供給すべき微砕ダストの重量Ｗｄ、セメント組
成物Ａの重量Ｗｃ、水の重量Ｗｗ、および、重量Ｗｃの
セメント組成物Ａを得るためのセメント重量Ｗｃ１およ
び添加剤重量Ｗｃ２を算出する。 【００２７】この演算は、例えば下記の式（１）〜
（３）の３つの式からなる連立方程式を解くことによっ
て、３つの変数Ｗｄ，ＷｃおよびＷｗを算出するととも
に、式（４），（５）の２つの式からなる連立方程式を
解くことによって、２つの変数Ｗｃ１，Ｗｃ２を求める
ことによって行うことができる。なお、下記の式におい
て、ｇｃはセメント組成物Ａの比重（既知）でｇｗは水
の比重（既知）である。 【００２８】 Ｗｄ／ｇｄ＋Ｗｃ／ｇｃ＋Ｗｗ／ｇｗ＝Ｖ・・・・
（１） Ｗｃ＝αＷｄ・・・・（２） Ｗｗ＝βＷｃ・・・・（３） また、 Ｗｃ１＋Ｗｃ２＝Ｗｃ・・・・（４） Ｗｃ２＝γＷｃ２・・・・（５） 【００２９】以上の演算によってミキサー１７に供給す
べき各成分の重量が求められて設定されることにより、
ミキサー１７は、殆ど過不足のない適当な容積の被混練
物を収容した状態で、別途設定された時間に渡り練り混
ぜ動作を行う。このようにして練り混ぜられた微砕ダス
トを骨材とするモルタルは、モルタルポンプ３０ａ，ス
クリューコンベア３０ｂを有するアジテータ付きのホッ
パー３０を介して、モルタルポンプ３０ａもしくはスク
リューコンベア３０ｂのいずれか選択されたものの駆動
により、ホース３１から、もしくはスクリューコンベア
３０ｂの吐出口から、コンベア３２上に供給される型枠
３３内に注入されて、固化される。 【００３０】以上の本発明の実施の形態の処理装置を用
いて実際にシュレッダーダストを処理し、得られた実施
例である固化物を、昭和４８年環境庁告示第１３号によ
る溶出試験に供した。 【００３１】その結果、各種の有害物質を含むシュレッ
ダーダストは、本発明装置により固化することによっ
て、昭和４８年環境庁告示第１３号による溶出試験にお
いて、全ての基準をクリアすることが確かめられた。 【００３２】しかも、セメント組成物Ａを用いた固化物
は、ポルトランドセメントをはじめとする通常の市販の
セメントのみを用いて固化させた固化物に比して、強度
の増大、吸水性の減少が確認されており、耐候性が大幅
に上昇するばかりでなく、水和反応が長期に渡り継続す
る傾向がみられ、経年変化による硬度の上昇も確認され
ており、固化物は長期にわたって安定して高い強度を保
ち、封止物からの溶出の程度も初期の状態から殆ど変化
しないことも判明している。 【００３３】 【発明の効果】以上のように、本発明によれば、自動車
や家電製品等の廃物からリサイクル可能な部品を撤去し
た後の残滓を破砕した有害物質を含むシュレッダーダス
トを、有害成分の溶出を抑制した固化物とすることがで
き、いわゆる１３号廃棄物として処理できるのみなら
ず、各種土木用材料の骨材として再利用することが可能
となった。このことは、従来のシュレッダーダストの処
理方法である、管理型廃棄物として指定された場所に埋
め立て処分する方法、および、焼却処分し、生じた灰を
同じく管理型廃棄物として指定された場所に埋め立て処
分する方法に比して、化石燃料等を一切使用せず、か
つ、ＣＯ２の排出を抑制するとともに、従来廃棄されて
いたシュレッダーダスト中より、更に金属等を回収でき
るなど、環境に与える悪影響をなくし、埋め立て処分場
や焼却処分場の立地の困難性の点に鑑みた場合の効果は
極めて大きなものとなる。そして、本発明によれば、固
化物は各種土木用材料等としても再利用することが可能
となることから、自動車や家電製品のリサイクル率を大
きく向上させるための手段としても期待される。
品、あるいは各種事務機器等の廃物を原材料とするシュ
レッダーダストを、無害化して安定に固化する方法に関
する。 【０００２】 【従来の技術】廃自動車や廃家電製品、あるいは廃事務
機器等は、一般に、原料リサイクルに供される部品を除
去した後、その残滓をシュレッダーによって破砕して、
いわゆるシュレッダーダストとされる。 【０００３】このようなシュレッダーダストには、通
常、各種プラスチック、鉄、各種非鉄金属、木質系材料
など、種々の材料が混在しており、重金属を始めとする
有害物質を含むものが殆どである。従って、このような
シュレッダーダストは、産業廃棄物のうち、いわゆる管
理型の廃棄物に属するものであって、その処分方法とし
ては、指定された場所に埋め立て処分するか、あるいは
焼却処分する必要があり、焼却により生じた灰について
も管理型廃棄物として指定された場所に埋め立てる必要
がある。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
なシュレッダーダストの従来の処分方法のうち、前者の
埋め立て処分については、近年、その処分場の立地の困
難性が顕著になりつつあり、後者の焼却処分について
は、大気汚染の問題等により同じく処分場の立地の困難
性が極めて顕著なものとなりつつある。 【０００５】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
もので、自動車や家電製品、事務機器等の廃物を原材料
とする、有害物を含むシュレッダーダストを容易に無害
化して安定に固化して、いわゆる１３号廃棄物（「廃棄
物の処理及び清掃に関する法律」施行令第２条第１３号
の産業廃棄物）とすることのできる方法の提供を目的と
している。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のシュレッダーダストの無害化安定固化方法
は、自動車、家電製品、事務機器等の廃物からリサイク
ルに供される部品を除去した後の、有害物質を含む残滓
を破砕してなるシュレッダーダストを無害化して安定固
化する方法であって、上記シュレッダーダストを８ｍｍ
ふるいを通過する大きさに再破砕するとともに、磁気選
別および／または比重選別により金属成分を概略除去し
た後の微砕ダスト１００重量部に対し、下記のセメント
組成物Ａを８．５重量部以上の割合で混入し、かつ、水
を加えて練り混ぜた後、型枠内に注入して固化させるこ
とによって特徴づけられる。 【０００７】セメント組成物Ａ；合計１００重量部中、
ポルトランドセメント８７〜７０重量部、リグニンスル
ホン酸塩１〜５重量部、重炭酸アルカリ金属塩およびア
ルカリ土類金属塩のうちの少なくとも１種１〜５重量
部、ステアリン酸アルカリ金属塩およびアルカリ土類金
属塩のうちの少なくとも１種１〜５重量部、および、消
灰石１０〜２５重量部からなる組成物。 【０００８】本発明は、本出願人の長年にわたる研究に
より開発されたセメント組成物、つまり、通常のセメン
ト類を用いた固化物に比して、固化後における吸水性が
少なく、かつ、高い強度を有して耐候性に優れたセメン
ト組成物の応用を鋭意研究した結果としてなされたもの
である。 【０００９】すなわち、特許第１５８５８６９号の「木
質骨材含有モルタル組成物」で用いたセメント組成物
（前記セメント組成物Ａに相当）を、有害物質を含むシ
ュレッダーダストの固化に適用したところ、有害物質の
溶出の抑制が可能で、無害化して安定に固化でき、得ら
れた固化物は、「廃棄物の処理及び清掃に関する法律」
の施行令第２条１３号に規定する産業廃棄物に該当する
のみならず、適当な型枠を用いて固化することにより、
例えばＵ字溝、インターロッキング、道路遮音板、縁
石、コンクリートブロック、鉄道用枕木をはじめとする
土木用材料等としてリサイクル可能であることが確かめ
られた。 【００１０】本発明では、自動車や家電製品、あるいは
事務機器等から原料リサイクルに供される部品を除去し
た残滓を破砕したいわゆるシュレッダーダストを、ま
ず、再破砕により８ｍｍふるいを通過する大きさの微砕
ダストとし、かつ、磁気選別および／または比重選別に
より鉄系および非鉄系の金属を概略除去する。このよう
にして得られた微砕ダストは、当初のシュレッダーダス
トから重金属等の有害物質は概ね除去された状態となる
ものの、完全に除去された状態とはならず、従って管理
型廃棄物の域を脱してはいない。この微砕ダスト１００
重量部に対して、８．５重量部以上の割合でセメント組
成物Ａを混入し、更に適当量の水を加えて練り混ぜて型
枠内に注入して固化させ、その固化物を、昭和４８年環
境庁告示第１３号による溶出試験に供したところ、全て
の基準値をクリアすることが確認された。 【００１１】本発明において、再破砕して得る微砕ダス
トの大きさは、８ｍｍふるいを通過する大きさとする必
要があり、この大きさを越える場合には、セメント組成
物ＡまたはＢに対する親和性ないしは分散性、もくしは
混練性が低下し、意図する固化物を得ることが困難とな
る。なお、微砕ダストの大きさの下限は特に限定される
ものではない。ただし、微砕ダストの大きさを８ｍｍふ
るいを通過する大きさ程度、より詳しくは８ｍｍふるい
を通過し、かつ、６ｍｍふるいを通過しない程度の大き
さとして、比重選別に供することにより、従来、シュレ
ッダーダスト内に含まれてそのまま廃棄されていた金属
成分を、極めて効率的に分離・回収できることが、本発
明者らの実験により初めて確認された。特に、比較的多
くの電装部品を含むシュレッダーダストを対象とした場
合に、従来そのまま廃棄されていた銅、アルミニウムを
はじめとする多量の金属成分を効率的に回収することが
できる。 【００１２】また、本発明においては、セメント組成物
Ａの配合割合は、微砕ダスト１００重量部に対して８．
５重量部以上、より好ましくは１０重量部以上とする。
セメント組成物Ａの割合が８．５重量部未満であると、
微砕ダストを有効にバインドすることができないか、あ
るいはバインドできても有毒物質の溶出の抑制効果が低
下して好ましくない。セメント組成物Ａの配合割合の上
限は特に限定されないが、その割合を高くするほど一定
量のシュレッダーダストの処理に要するコストが増大す
ることから、せいぜい３０重量部以下とするのが現実的
である。 【００１３】なお、本発明においては、微砕ダスト、セ
メント組成物Ａの混合物をモルタル化ないしはフレッシ
ュコンクリート状態とするために加えるべき水の割合は
特に限定されるものではないが、例えばセメント組成物
Ａに対してその０．４倍〜４倍程度の重量の水を混入さ
せることにより、固化時間を比較的短くして、固化後の
強度を大きなものとすることができて好ましい。 【００１４】また、本発明においては、微砕ダストおよ
びセメント組成物を主成分とするモルタル状物質を型枠
に注入して固化させることにより、所定形状の無害化さ
れた固化物を得るのであるが、その固化物の形状につい
ては特に限定されるものではなく、本発明により得られ
る固化物は、前記した「廃棄物の処理及び清掃に関する
法律施行令第２条１３号に規定された産業廃棄物として
処理するほか、例えばＵ字溝、インターロッキング、道
路遮音板、縁石、コンクリートブロック、埋戻し用砂
利、基礎用栗石、地下防水システムボード、高速道路基
礎部コンクリート板、鉄道用枕木をはじめとする土木用
材料や、プランター、公園用ベンチ、植木鉢、庭石等の
ガーデニング用材料、あるいは壁材、ボード材等の住宅
建材として再利用することも可能であり、必要とされる
形状に固化される。 【００１５】ここで、本発明においては、上記のように
各種材料として再利用する場合には、再利用製品の要求
強度等に応じて、上記微砕ダストとセメント組成物Ａを
主成分とし、砂、土等の一般に細骨材として有効な材料
を添加することを拒まず、その場合、セメント組成物Ａ
は、微砕ダストと砂等の細骨材とを合わせたもの１００
重量部に対して８．５重量部以上の割合で混合する。 【００１６】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
好適な実施の形態について述べる。図１および図２は、
本発明方法を適用した処理装置の実施の形態の全体構成
を示す模式図であり、図１が工程の前半部分を、図２が
同じく後半部分を示している。シュレッダーダストは、
まず、図１に示す工程を経た後に図２に示す工程に移送
される。また、図１および図２に示されている各装置
は、その主要部分が中央演算処理装置を主体とする演算
制御部１００（図２参照）によってそれぞれ駆動制御さ
れる。 【００１７】自動車や家電製品、あるいは事務機器、更
には自動販売機等の廃物から、原料リサイクル等に供さ
れる有価物等を除去した後に、シュレッダー（図示せ
ず）により破砕され、磁気選別機（図示せず）によって
鉄系の破片が除去された後のシュレッダーダストは、図
１のダンプホッパー１に投入される。ダンプホッパ１内
のシュレッダーダストは、まず、供給装置２により破砕
機３に順次供給されて、８ｍｍふるいを通過できる大き
さにまで再破砕された後、スクリューコンベア４および
コンベア５を経て比重選別機６に導入され、残余の鉄系
の微砕片および重金属を含む非鉄系の微砕片が除去され
た微砕ダストとしてサイクロン７に導入される。なお、
比重選別機６による比重選別を要しないシュレッダーダ
ストについては、破砕機３による再破砕工程の後、コン
ベア８によって直接的にコンベア１１に導入される。ま
た、破砕機３およびサイクロン７は、ブロア９およびダ
クト１０を備えた集塵機構によって集塵され、その塵埃
はスクラバ（湿式集塵機）９ａに集められる。 【００１８】サイクロン７内の微砕ダストは、次いでコ
ンベア１１によりシフター１２を介して図２のダストタ
ンク１３または１４に移送されて蓄積される。ダストタ
ンク１３，１４には、その下端の出口部分にそれぞれロ
ータリバルブ１３ａ，１４ｂが設けられており、各ダス
トタンク１３，１４内の微砕ダストは、ロータリバルブ
１３ａ，１４ａを介してスクリューコンベア１５，１６
によって所定のインターバルで設定重量ずつミキサー１
７内に供給され、以下に示すように、セメント組成物Ａ
と混ぜ合わされる。ここで、微砕ダストの定重量供給
は、ミキサー１７に設けられたロードセル１８の出力の
変化に基づいてロータリバルブ１３ａ，１４ａおよびス
クリューコンベア１５，１６を制御することによって行
われる。 【００１９】すなわち、ミキサー１７はロードセル１８
を介して支持されており、その内容物の重量変化がロー
ドセル１８の出力変化となるように構成されている。演
算制御部１００は、ロードセル１８の出力を刻々と取り
込み、ロータリバルブ１３ａ，１４ａおよびスクリュー
コンベア１５，１６の駆動を開始した後、ロードセル１
８の出力が設定重量分だけ増大した時点でこれらの駆動
を停止させる。 【００２０】ポルトランドセメント等の通常の市販のセ
メントはセメントサイロ１９内に収容されるとともに、
前記したセメント組成物Ａ中のセメントを除いた成分は
添加剤サイロ２０に収容され、このセメントサイロ１９
内のセメントと添加剤サイロ２０内の添加剤とが、以下
に示すようにダクト２２を介して攪拌機２３内に所定の
重量比のもとに供給されて攪拌されることにより、セメ
ント組成物Ａとなる。 【００２１】セメントサイロ１９には、下端の出口部分
にロータリバルブ１９ａが設けられている一方、添加剤
サイロ２０には、下端の出口部分にスクリューコンベア
２０ａが配置されているとともに、その全体がロードセ
ル２１によって支持され、その内容物の重量変化を計測
できるように構成されている。 【００２２】セメントサイロ１９のロータリバルブ１９
ａおよび添加剤サイロ２０のスクリューコンベア２０ａ
は、それぞれダクト２２に向けて開口しており、ロータ
リバルブ１９ａを開放している間、またはスクリューコ
ンベア２０ａを駆動している間においてのみ、セメント
または添加剤がダクト２２を介して攪拌機２３内に投入
されるように構成されている。攪拌機２３は、内容物の
投入時に開放される投入蓋と、攪拌後の内容物を排出す
るための排出蓋（いずれも図示せず）を備えているとと
もに、その全体がロードセル２４によって支持された構
造を有し、このロードセル２４によって攪拌機２３内の
内容物重量を計測することができるようになっている。
また、攪拌機２３内の内容物は排出蓋を開放することに
よってシューター２５を介してホッパー２６内に投入さ
れるようになっている。 【００２３】前記した演算制御部１００は、ロードセル
２４の出力を取り込みつつ、ロータリバルブ１９ａを駆
動制御することによって、攪拌機２３内に設定重量のセ
メントを投入し、それとは別に、つまりセメント投入前
もしくは投入後に、ロードセル２１の出力を取り込みつ
つスクリューコンベア２０ａを駆動制御することによ
り、攪拌機２３内に設定重量の添加剤を投入する。これ
により、攪拌機２３内にはセメントと添加剤とが所定の
重量比のもとに投入されることになる。攪拌機２３で
は、これらのセメントおよび添加剤の投入後に投入蓋を
閉じ、設定時間だけ攪拌してセメント組成物Ａとした後
に排出蓋を開放し、シューター２５を介してホッパー２
６内に投入する。 【００２４】ホッパー２６内のセメントと添加剤との混
合物、つまりセメント組成物Ａは、スクリューコンベア
２７によってミキサー１７内に投入される。また、ミキ
サー１７内には、ポンプ２８の駆動により、ノッチ式水
タンク２９内に貯められている水が設定重量ずつ投入さ
れる。この水の定重量供給は、前記した微砕ダストの定
重量供給と同様に、水のみを供給している状態におい
て、ミキサー１７を支持するロードセル１８の出力変化
に基づいて演算制御部１００がポンプ２８を駆動制御す
ることによって行われる。 【００２５】さて、演算制御部１００は、処理装置の運
転前に入力されたデータに基づき、ミキサー１７に対し
て一度に供給すべき微砕ダストの重量、セメント組成物
Ａの重量、その組成であるセメントおよび添加剤の重
量、および水の重量、つまり、ミキサー１７に対して定
重量供給すべき各成分の設定重量を、自動的に演算して
設定することにより、以下に示すように、ミキサー１７
にはその容量に応じた容積の被混練物が供給される。 【００２６】すなわち、装置を運転する前に、微砕ダス
トの比重ｇｄを測定し、その測定結果と、その微砕ダス
ト１００重量部に対するセメント組成物Ａの配合重量部
α、および、セメント組成物ＡまたはＢに対する水の重
量比β、更にはセメント組成物ＡまたはＢ中のセメント
１００重量部に対する添加剤の配合重量部γを、演算制
御部１００に入力する。演算制御部１００では、これら
の総容積が、ミキサー１７による混練に際して不具合が
生じない被混練物の容積Ｖとなるように、ミキサー１７
に一度に供給すべき微砕ダストの重量Ｗｄ、セメント組
成物Ａの重量Ｗｃ、水の重量Ｗｗ、および、重量Ｗｃの
セメント組成物Ａを得るためのセメント重量Ｗｃ１およ
び添加剤重量Ｗｃ２を算出する。 【００２７】この演算は、例えば下記の式（１）〜
（３）の３つの式からなる連立方程式を解くことによっ
て、３つの変数Ｗｄ，ＷｃおよびＷｗを算出するととも
に、式（４），（５）の２つの式からなる連立方程式を
解くことによって、２つの変数Ｗｃ１，Ｗｃ２を求める
ことによって行うことができる。なお、下記の式におい
て、ｇｃはセメント組成物Ａの比重（既知）でｇｗは水
の比重（既知）である。 【００２８】 Ｗｄ／ｇｄ＋Ｗｃ／ｇｃ＋Ｗｗ／ｇｗ＝Ｖ・・・・
（１） Ｗｃ＝αＷｄ・・・・（２） Ｗｗ＝βＷｃ・・・・（３） また、 Ｗｃ１＋Ｗｃ２＝Ｗｃ・・・・（４） Ｗｃ２＝γＷｃ２・・・・（５） 【００２９】以上の演算によってミキサー１７に供給す
べき各成分の重量が求められて設定されることにより、
ミキサー１７は、殆ど過不足のない適当な容積の被混練
物を収容した状態で、別途設定された時間に渡り練り混
ぜ動作を行う。このようにして練り混ぜられた微砕ダス
トを骨材とするモルタルは、モルタルポンプ３０ａ，ス
クリューコンベア３０ｂを有するアジテータ付きのホッ
パー３０を介して、モルタルポンプ３０ａもしくはスク
リューコンベア３０ｂのいずれか選択されたものの駆動
により、ホース３１から、もしくはスクリューコンベア
３０ｂの吐出口から、コンベア３２上に供給される型枠
３３内に注入されて、固化される。 【００３０】以上の本発明の実施の形態の処理装置を用
いて実際にシュレッダーダストを処理し、得られた実施
例である固化物を、昭和４８年環境庁告示第１３号によ
る溶出試験に供した。 【００３１】その結果、各種の有害物質を含むシュレッ
ダーダストは、本発明装置により固化することによっ
て、昭和４８年環境庁告示第１３号による溶出試験にお
いて、全ての基準をクリアすることが確かめられた。 【００３２】しかも、セメント組成物Ａを用いた固化物
は、ポルトランドセメントをはじめとする通常の市販の
セメントのみを用いて固化させた固化物に比して、強度
の増大、吸水性の減少が確認されており、耐候性が大幅
に上昇するばかりでなく、水和反応が長期に渡り継続す
る傾向がみられ、経年変化による硬度の上昇も確認され
ており、固化物は長期にわたって安定して高い強度を保
ち、封止物からの溶出の程度も初期の状態から殆ど変化
しないことも判明している。 【００３３】 【発明の効果】以上のように、本発明によれば、自動車
や家電製品等の廃物からリサイクル可能な部品を撤去し
た後の残滓を破砕した有害物質を含むシュレッダーダス
トを、有害成分の溶出を抑制した固化物とすることがで
き、いわゆる１３号廃棄物として処理できるのみなら
ず、各種土木用材料の骨材として再利用することが可能
となった。このことは、従来のシュレッダーダストの処
理方法である、管理型廃棄物として指定された場所に埋
め立て処分する方法、および、焼却処分し、生じた灰を
同じく管理型廃棄物として指定された場所に埋め立て処
分する方法に比して、化石燃料等を一切使用せず、か
つ、ＣＯ２の排出を抑制するとともに、従来廃棄されて
いたシュレッダーダスト中より、更に金属等を回収でき
るなど、環境に与える悪影響をなくし、埋め立て処分場
や焼却処分場の立地の困難性の点に鑑みた場合の効果は
極めて大きなものとなる。そして、本発明によれば、固
化物は各種土木用材料等としても再利用することが可能
となることから、自動車や家電製品のリサイクル率を大
きく向上させるための手段としても期待される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法を適用した処理装置の実施の形態の
うち、前半の工程に関する構成を示す模式図である。 【図２】本発明方法を適用した処理装置の実施の形態の
うち、後半の工程に関する構成を示す模式図である。 【符号の説明】 ３ 二軸破砕機 ６ 比重選別機 ７ サイクロン ９ ブロア ９ａ スクラバ １３，１４ ダストタンク １３ａ，１４ａ ロータリバルブ １７ ミキサー １８ ロードセル １９ セメントサイロ １９ａ ロータリバルブ ２０ 添加剤サイロ ２０ａ スクリューコンベア ２１ ロードセル ２３ 攪拌機 ２４ ロードセル ２６ ホッパー ２８ ポンプ ２９ ノッチ式水タンク ３０ アジテータ付きのホッパー ３０ａ モルタルポンプ ３０ｂ スクリューコンベア ３１ ホース ３２ コンベア ３３ 型枠 １００ 演算制御部
うち、前半の工程に関する構成を示す模式図である。 【図２】本発明方法を適用した処理装置の実施の形態の
うち、後半の工程に関する構成を示す模式図である。 【符号の説明】 ３ 二軸破砕機 ６ 比重選別機 ７ サイクロン ９ ブロア ９ａ スクラバ １３，１４ ダストタンク １３ａ，１４ａ ロータリバルブ １７ ミキサー １８ ロードセル １９ セメントサイロ １９ａ ロータリバルブ ２０ 添加剤サイロ ２０ａ スクリューコンベア ２１ ロードセル ２３ 攪拌機 ２４ ロードセル ２６ ホッパー ２８ ポンプ ２９ ノッチ式水タンク ３０ アジテータ付きのホッパー ３０ａ モルタルポンプ ３０ｂ スクリューコンベア ３１ ホース ３２ コンベア ３３ 型枠 １００ 演算制御部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
// Ｃ０４Ｂ 28/04 Ｂ０９Ｂ 3/00 Ｚ
(56)参考文献 特開 平９−314095（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−25476（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−123377（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B09B 3/00 - 5/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 自動車、家電製品、事務機器等の廃物か
らリサイクルに供される部品を除去した後の、有害物質
を含む残滓を破砕してなるシュレッダーダストを無害化
して安定固化する方法であって、 上記シュレッダーダストを８ｍｍふるいを通過する大き
さに再破砕するとともに、磁気選別および／または比重
選別により金属成分を除去した後の微砕ダスト１００重
量部に対し、下記のセメント組成物Ａを８．５重量部以
上の割合で混入し、かつ、水を加えて練り混ぜた後、型
枠内に注入して固化させることを特徴とするシュレッダ
ーダストの無害化安定固化方法。 セメント組成物Ａ；合計１００重量部中、ポルトランド
セメント８７〜７０重量部、リグニンスルホン酸塩１〜
５重量部、重炭酸アルカリ金属塩およびアルカリ土類金
属塩のうちの少なくとも１種１〜５重量部、ステアリン
酸アルカリ金属塩およびアルカリ土類金属塩のうちの少
なくとも１種１〜５重量部、および、消灰石１０〜２５
重量部からなる組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19316799A JP3482640B2 (ja) | 1999-07-07 | 1999-07-07 | シュレッダーダストの無害化安定固化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19316799A JP3482640B2 (ja) | 1999-07-07 | 1999-07-07 | シュレッダーダストの無害化安定固化方法 |
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ID=16303417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP19316799A Expired - Fee Related JP3482640B2 (ja) | 1999-07-07 | 1999-07-07 | シュレッダーダストの無害化安定固化方法 |
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