(57)【要約】      （修正有）【課題】燃えがらに含まれる金属が粒状物のように流動性の良いものであっても，これを簡単な方法によって選別する。【解決手段】廃棄物２を焼却炉１において，９００℃〜１１００℃で焼却する。次いで燃えがら３を，比重２以上の液４を貯留している重液槽５内に投入し，その後所定時間静止させる。そうすると，燃えがら３中の成分が上面層６と沈降層７とに分かれ，燃えがら３に含まれる金属を選別することができる。その後例えば沈降層７を取り出し，たとえばろ過，洗浄を施し，金属の種類によって適宜溶解させることによって，再利用に供する金属を得ることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物を焼却した際に生ずる燃えがらを，比重２以上の液に投入することを特徴とする，燃えがらからの金属の選別方法。
【請求項２】
廃棄物を焼却した際に生ずる燃えがらに水を添加し，それによってできた混合液を，比重２以上の液に投入することを特徴とする，燃えがらからの金属の選別方法。
【請求項３】
水を添加した後，撹拌し，その後比重２以上の液に投入することを特徴とする，請求項２に記載の燃えがらからの金属の選別方法。
【請求項４】
前記燃えがらは，粒径が最大で１０ｍｍ以下の粒状物であることを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載の廃棄物からの金属の選別方法。
【請求項５】
前記焼却は，９００℃〜１１００℃において行われたことを特徴とする，請求項１〜４のいずれかに記載の燃えがらからの金属の選別方法。
【請求項６】
比重が２以上の液に投入した後，当該液中の少なくとも上面層又は沈降層を分けて回収し，回収したものを，比重が２以上でかつ先に投入した液とは異なった比重を有する他の液に投入することを特徴とする，請求項１〜５のいずれかに記載の燃えがらからの金属の選別方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，資源を再利用するために，廃棄物を焼却した際に発生する燃えがらから金属を選別する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
廃棄物の燃えがらには，種々の成分が雑多に混在している。その中でも，銅，鉛等の金属成分も少なくはない。この金属成分を選択的に抽出して得れば，金属の性質によりその後適宜溶解等の処理を行うことにより，再利用することが可能になり，再度製品の材料とすることができる。このようなリサイクルの機運は年々高まりつつあり，需要者においても求められつつある。
【０００３】
しかしながら，前述のように燃えがらには，種々雑多な成分が混在しているため，金属成分のみを選別して取り出すのは，なかなか容易ではない。
この点に関し，水流の速度を利用して，液の流速と気泡を含有させることで浮力を設け，廃棄物の選別をする方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特許第２５０４９０５号公報
【０００５】
しかしながらこの方法では，燃えないゴミのように，粒状物に比べて大きな形状を有しかつ重さが異なるものには適応できるが，粒状物のように流動性の良いものでは選別が良好におこなえないおそれがある。またかかる方法を実施する装置も複雑になる。
【０００６】
本発明は，かかる点に鑑みてなさたれものであり，燃えがらに含まれる金属が粒状物のように流動性の良いものであっても，これを簡単に選別する方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため，発明者らは，鋭意研究を重ねた結果，燃えがらに含まれる成分の比重，液挙動の違いを利用すれば簡便に選別できることを見出した。
そして本発明は，廃棄物を焼却した際に生ずる燃えがらを，比重２以上の液に投入することを特徴としている。
【０００８】
燃えがらとは，廃棄物である産業廃棄物，一般廃棄物，または物品を焼却した際に発生する残物をいう。そして燃えがらには銅，鉛，アルミニウム，クロム，鉄，ナトリウム等の金属，フッ素等のハロゲン類が含まれていることがある。これらの物質を燃えがらから選別して取り出すことができれば，その後再利用に供することができる。したがってそのような燃えがらを比重２以上の液に投入することにより，燃えがらに含まれる成分の比重により，燃えがら中の成分を分離し，再利用に供することができる金属を分離することができる。
【０００９】
比重２以上の液に燃えがらを投入し，そのこの液を静止させると，燃えがらに含まれる成分の比重の差によって，一般的に液上面に浮遊する上面層，液の下方に沈降する沈降層，また場合によっては液中に浮遊する中間層とに分けられる。したがって，この液の比重を適宜選択することで，所望の金属を選別することができ，例えば上面層，沈降層，中間層を分けて取り出し，その後各々洗浄，乾燥することで，所望の金属を取り出すことができる。また粒状物のように流動性の良いものであっても，そのように選別することができる。
【００１０】
燃えがらは，そのまま比重２以上の液に投入してもよい。燃えがらがほぼ粒状物のような形態を有しているものであっても，比重により選別される。投入中，または投入後に液全体を撹拌することにより，液中において燃えがらを一旦分散させ，選別性を向上させることができる。
【００１１】
比重が２以上であれば，雑多の成分を含有する廃棄物において好適であり，また再利用価値の高いアルミニウムを選別することが可能である。また比重が３以上の液に投入すれば，銅，鉄，鉛，クロム等を選別することが可能である。
【００１２】
比重が２以上の液体の例としては，ＴＢＥ（テトラブロムエタン：比重３．０）を挙げることができる。ＴＢＥは，無色透明の液体であり，浮遊層，中間層，沈降層の判別が容易である。また，比重を変えるためエタノールを混合した，  ＴＢＥ−ＥｔＯＨを用いてもよい。他にフェロシリコン等を混合した液を用いてもよい。また本発明に適した比重が２以上の液は，選別しようとする金属が溶解性をもたないものがよい。
【００１３】
廃棄物を焼却した際に生ずる燃えがらに水を添加し，それによってできた混合液を，比重２以上の液に投入するようにしてもよい。この混合液を比重２以上の液に投入し，その後静置させれば，前記したように，液の上下に浮上，沈降するものと水とに選択分離される。したがって，水に溶解する金属または成分と比重による選別とが同時に達成でき，より複雑な成分を含む場合において有効となる。例えば，ハロゲン化合物，金属，その他化合物類が混ざりあった燃えがらにおいては，水にハロゲン化合物が移行し，重液（比重２以上の液）にてその金属，その他化合物類等が上下に浮上，沈降するため，選択分離可能となる。
【００１４】
なお水を添加した混合液を，比重２以上の液へ投入する前に撹拌することで，燃えがらの粒物の分散性を向上させ，さらに一部塊状となっている燃えがらを解砕し，粒度を整えることができる。
【００１５】
燃えがらの粒度は，細かい方が本発明には適しており，例えば粒径が最大で１０ｍｍ以下の粒状物であることが好ましい。粒状とするために廃棄物は９００〜１１００℃にして焼却すれば，粒度も揃い，より分離に適した状態の粒状とすることができる。
【００１６】
以上のようなプロセスを考慮すれば，比重が２以上の液に投入した後，当該液中の少なくとも上面層又は沈降層を分けて回収し，回収したものを，比重が２以上でかつ先に投入した液とは異なった比重を有する他の液に投入することによって，すなわち比重を変えて多段に実施することによって，より細かく成分に応じた選別が可能になる。しかも選別を希望する物質，金属の選別ロスが少なくなる。
【００１７】
なお本発明による選別方法を利用して選別したものについては，その後吸出し，上面層と沈降層との分離を通じて回収し，付着している液をそれぞれ水等の洗浄液で洗い落とせば良い。その後，乾燥してもよいし，洗浄液が付着したままでも次の重金属を回収する工程に併せて使用するようにしてもよい。
【００１８】
そうすると，重液槽５内の液４において，燃えがら３内の成分の比重差によって，成分が上面層６と沈降層７とに分かれる。これによって，燃えがら内の金属を選別することができる。その後，例えば上面層６や沈降層７をすくい出したり，吸引したりして，上面層６や沈降層７を個別に回収し，後は必要なものについて洗浄したり，乾燥することによって，リサイクルに供することが可能な金属を取り出す事ができる。なお燃えがら３の重液槽５への投入時又は投入後に撹拌してもよい。
【００１９】
次に第２の実施の形態について説明する。図２は，第２の実施の形態のプロセスフローの概要を示しており，まず焼却炉１に廃棄物２を投入し（Ｂ１），次いで焼却炉１において廃棄物を９００℃〜１１００℃で焼却する（Ｂ２）。その後焼却炉１から燃えがら３を回収する（Ｂ３）。そしてこの燃えがら３を水１１を貯留している容器１２に投入する（Ｂ４）。その後容器１２内の水１１を撹拌する（Ｂ５）。そして容器１２内の混合液を，比重２以上の液４を貯留している重液槽５内に投入する（Ｂ６）。その後所定時間静止させる（Ｂ７）。
【００２０】
そうすると，重液槽５内の液４において，水の層１３が重液層の上に形成され，重液層内では，浮遊するものと沈降するものとが選別され上面層６と沈降層７とに分かれる。これによって，燃えがら内の金属を選別することができる。その後，例えば水１３，上面層６や沈降層７をすくい出したり，吸引したりして，水１３，上面層６や沈降層７を個別に回収し，後は必要なものについて洗浄したり，乾燥することによって，リサイクルに供することが可能な金属を取り出す事ができる。
特に水側にハロゲン元素，塩素が移行するため，金属に塩素が付着せず，よりリサイクルに適している。
【００２１】
【実施例】
（実施例１）
実施例１は，図１に示した第１の実施の形態のフローにしたがってなされたものであり，焼却炉としてロータリーキルン炉を使用し，また焼却温度を約１０００℃にて焼却した産業廃棄物からの燃えがらを１００ｇ採取した。その時の燃えがらの成分は図３の表に示した通りであり，アルミニウムが５．０ｗｔ％，ナトリウムが１３．６ｗｔ％，塩素が１０．７ｗｔ％，銅が４．３ｗｔ％，鉄が１０．４ｗｔ％，鉛が０．２ｗｔ％，クロムが０．２ｗｔ％であった。
【００２２】
この燃えがらを比重３．０の重液（ＴＢＥ）に投入した。静置後，重液の上方に浮遊したものをすくい出し，次いで，残りの重液等をろ過して下方に沈降している沈降物を取り出した。その後，それぞれをアルコールで洗浄，乾燥した。その結果を，浮遊側と沈降側とに分けて図４の表に示した。これからわかるように，元の燃えがら中の各成分の分布（分配率）は，浮遊側（採取質量が５７ｇ）に，アルミニウムが７２％移行し，沈降側（１７ｇ）には銅が４７％，鉄が３５％，鉛が２６％，クロムが２０％移行した。またこの結果からわかるように銅が４．３ｗｔ％から１１．９ｗｔ％，鉄が１０．４ｗｔ％から２３．９ｗｔ％へといずれも増加しており，濃縮されたことがわかる。なお分配率は，（採取した金属質量／燃えがらから採取した金属の質量）×１００（％）である。
【００２３】
（実施例２）
実施例１は，図２に示した第２の実施の形態のフローにしたがってなされたものであり，燃えがらには，実施例１と同じ燃えがら１００ｇを用いた。そしてこの燃えがらを水を貯留した容器の中に投入し，撹拌機にて撹拌し，液中に塊状のものがないことを確認し，燃えがらを水中でほぼ均一に分散させた。この燃えがらを含む水（混合液）を重液に投入し，静置した。
【００２４】
その結果，水の層が重液層の上に形成され，重液層内では，浮遊するものと沈降するものとが選別されていた。水の層のみを吸い出し，ついで，浮上しているものを汲み出し，残りをろ過して沈降しているものとに分離した。
【００２５】
その結果，図５の表に示すように，元の燃えがら中の各成分の分布（分配率）は，水側（浮遊側）には，ナトリウムが９５％，塩素が９７％移行し，重液での浮遊側（上面層）には，アルミニウムが７５％移行し，沈降側（沈降層）には銅が４８％，鉄が４２％，鉛が１６％，クロムが１８％移行した。なおアルミニウムについては，液量から濃度による換質で求めた。
このように実施例２では，水を混合しているので，３つ分けて分離採取が可能になっている。
【００２６】
上記実施例１，２からもわかるように，燃えがらを重液に投入することで，成分によって金属が選別可能となった。さらに実施例２により，燃えがらをあらかじめ水等に撹拌分散させれば，さらに種々の成分に応じて選別可能であることがわかった。また前記実施の形態で示したように，本発明の方法を実施する装置構成も簡単なものでよい。また特に鉄，銅の選別に有効である。
【００２７】
【発明の効果】
本発明により，廃棄物の燃えがらから特定の成分を選別することが可能となり，また簡便な方法が提供できる。また粒状物のように流動性の良いものであっても，これを適切に選別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態のフローを示す説明図である。
【図２】第２の実施の形態のフローを示す説明図である。
【図３】実施例で選別対象とした燃えがらの成分を示す表である。
【図４】実施例１の選別結果を示す表である。
【図５】実施例２の選別結果を示す表である。
【符号の説明】
１  焼却炉
２  廃棄物
３  燃えがら
４  重液
５  重液槽
６  上面層
７  沈降層
１１  水
１２  容器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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