2019 年度

自動車リサイクルの高度化等に資する調査・研究・実証等に係る助成事業（－水流選別活用による樹脂リサイクルの技術開発と設備導入及び普及－）報告書

2020 年 3 月 27 日
ハリタ金属株式会社

担当者連絡先
担当者名：寺崎 英樹
部門：取締役ゼネラルマネージャー
電話番号：0766-64-3516
メールアドレス：h-terasaki@harita.co.jp

目次
1. 助成事業の計画................................................................................................................... 3
1.1. 自動車リサイクル業界における事業の位置付け・背景 ............................................. 3
1.2. 事業の実施内容 ........................................................................................................... 4
1.2.1.

事業計画概要 .......................................................................................................... 4

1.2.2.

事業の実施体制....................................................................................................... 5

1.2.3.

事業の実施スケジュール ........................................................................................ 6

2. 助成事業の報告................................................................................................................... 7
2.1. 助成事業実施結果........................................................................................................ 7
2.1.1.

2018 年度の実績と課題 ........................................................................................... 7

2.1.2.

2019 年度の実施結果 ............................................................................................ 112.2. 設備導入内容及び稼働結果 ....................................................................................... 25
2.3. 実施結果を踏まえた考察........................................................................................... 26
2.3.1.

水流選別装置（試験機）の改良及び量産装置の実施結果を踏まえた考察 .......... 26

2.3.2.

水流選別のメカニズムの解析による実機への展開の実施結果を踏まえた考察 ... 26

2.3.3.

装置全体の選別能力及び異物除去の前後処理への対応の実施結果を踏まえた考察
26
有害臭素系難燃剤（DeBDE）の同定及び定量検出法の検討の実施結果を踏まえ

2.3.4.

た考察 ....................................................................................................................... 27
2.3.5.

改良材料の物性評価の実施結果を踏まえた考察 .................................................. 28

3. 今後の実証事業実施における課題及び解決方法等.......................................................... 30
3.1. 現状の課題 ................................................................................................................ 30
3.1.1.

水流選別装置（試験機）の改良及び量産装置の現状の課題 ................................ 30

3.1.2.

水流選別メカニズムの解析による実機への展開の現状の課題 ............................ 35

3.1.3.

装置全体の選別能力及び異物除去の前後処理への対応の現状の課題 ................. 35

3.1.4.

有害臭素系難燃剤（DeBDE）の挙動の確認の現状の課題 .................................. 36

3.1.5.

改良材料の物性評価の現状の課題........................................................................ 36

3.2. 課題の解決方法及び今後の実証事業における検討内容 ........................................... 36
3.2.1.

水流選別装置（試験機）の改良及び量産装置の現状の解決方法 ........................ 36

3.2.2.

水流選別のメカニズムの解析による実機への展開の解決方法 ............................ 38

3.2.3.

装置全体の選別能力及び異物除去の前後処理への対応の解決方法 ..................... 38

3.2.4.

有害臭素系難燃剤（DeBDE）の挙動の確認の解決方法 ...................................... 38

3.2.5.

改良材料の物性評価の解決方法 ........................................................................... 39

3.3. 来年度以降の助成事業展開 ....................................................................................... 39
3.3.1.

想定する事業の内容 ............................................................................................. 39

3.3.2.

導入設備の内容..................................................................................................... 41

3.3.3.

事業の実施体制..................................................................................................... 43

3.3.4.

事業スケジュール ................................................................................................. 44

3.3.5.

資金計画 ............................................................................................................... 44

4. 事業化の計画 .................................................................................................................... 44
4.1. 想定する事業 ............................................................................................................. 44
5. 事業の評価 ........................................................................................................................ 45
5.1. 設備導入後の事業収支 .............................................................................................. 45
5.2. 採算性の評価 ............................................................................................................. 45
5.3. 有効性の評価 ............................................................................................................. 46

1.

助成事業の計画

1.1. 自動車リサイクル業界における事業の位置付け・背景
日本では 2005 年に自動車リサイクル法が施行されて以来，解体から破砕処理，自動車シュレッダーダスト（ASR：Automobile Shredder Residue）の処理工程において，廃棄物適正処理の観点から，最適なリサイクルシステムの確立を進めてきた。一方，ASR は焼却処理を中心に適正処理されているものの，プラスチックを始め多くのマテリアルリサイクルが可
能な素材が含まれている。
自動車に用いられるプラスチックについては，バンパー等に用いられるポリプロピレン（PP：Polypropylene）樹脂が一部でマテリアルリサイクルされているケースがあるものの，大きなコスト課題を抱えており，収益性のある事業として持続困難なのが現状である。
過去の環境省の低炭素型 3R 技術システム実証事業では，平成 27 年度の「動静脈の連携による自動車樹脂部品リサイクルスキームの構築」において，取り外したバンパー等を車体
プレスと同時に積載・運搬して積載効率を上げる“ついで便”を利用した物流システムを実証した。
又，平成 28 年度環境省委託事業の「使用済自動車由来 PP 部品の効率的な再生材生産プ
ロセスの検証」では，ASR 由来の PP 樹脂から製造した再生素材に対する自動車メーカーによる評価を行い，事業性のある PP 樹脂のリサイクル実現が現実味を帯びてきている。
一方，PP 樹脂のリサイクルシステムを構築するにはさらなる収益性の改善が不可欠であり，過去の実証事業では選別工程における効率向上や処理コストの低減が課題とされた。
ASR から PP 樹脂を回収する場合には，水を使用した比重選別（浮沈選別）が用いられることが多いが，この方式ではタルクを含む水より重い（比重 1.00 を超える）PP 樹脂の回収ができず，対象樹脂の回収量が低下することも課題である。そのため，より選別精度が高く，選別コストが安価な PP 樹脂回収技術の開発が期待されている。
こうした中，本事業では水流選別方式に着目し，本方式の有効性や事業性を検討することとした。効率的な PP 樹脂回収方法が開発されれば，自動車の資源効率性は高まり，廃棄物の減量化にも繋がる高度なリサイクルシステムが構築でき，日本のみならず世界へのシステム展開が可能となる。
2017 年 12 月末から中国への廃プラ等混入雑品の輸出規制が始まり，これまで不適切に輸出されていた廃プラ類の国内還流が急速に進んだため，国内の焼却施設は受入能力一杯となり，新たな搬入を制限し，又，埋立処分場も埋立量の急増により残余年数が削られてしまうことに懸念を抱き，搬入制限を始めている。このような背景により，全国各地で廃プラの処理が追いつかずあふれる事態となっており，これらの適正処理が課題となっている。
そのような状況下で，自動車由来のプラスチックのマテリアルリサイクルにおいては更に次の課題がある。
現在廃棄されている自動車の樹脂部品には，ストックホルム条約（POPs 条約）にて規制されている有害臭素系難燃剤（デカブロモジフェニルエーテル（DeBDE）など）を含んでいるものがあるため，ASR から樹脂を回収し，マテリアルリサイクルを推進することで，再度この有害臭素系難燃剤が市場に出回ることが懸念されている。これを規制するため，マテリ
アルリサイクルに適するプラスチックの判断基準として，有害臭素系難燃剤の含有しきい3

値（1000ppm，500ppm，50ppm など）の検討が現在進められているが，まだ具体的なしきい値は定まっておらず，自動車部品のマテリアルリサイクルは現実的には厳しい状況となっている。
仮に，忌避物質である有害臭素系難燃剤を含有するプラスチックの比重が約 1.2 以上であると仮定すると，水流選別による比重選別でこれらの忌避物質を含むプラスチックを選別・除去することが可能であると考えられる。
これらの課題解決に向けて，本事業では特に自動車由来のプラスチックに着目し，選別精度が高く，且つ選別コストが安価な水流による比重選別技術の開発を進め，マテリアルリサ
イクル材への有害臭素系難燃剤の混入ゼロを目指す。更に，この技術を確立・普及させ，マテリアルリサイクルの推進に寄与することが，本事業の大きな意義であると考えている。
1.2. 事業の実施内容
1.2.1. 事業計画概要
本事業全体計画の概要は以下の通リである。
2018 年度；水流選別機設備の基本仕様の検討
2019 年度；同設備の性能向上化の検討
2020 年度；同設備の設置と実働開始
以下，2019 年度の計画を説明する。
（1）粒子-流体シミュレーション
水流選別機の比重選別精度向上のために，引き続きシミュレーション開発及び検討を実施する。特に，2019 年度は主に粒子の供給量が多い条件での解析をするため，さらなるシ
ミュレーションの改良を実施するとともに，種々の粒子密度や供給量の条件での解析により選別機構の考察を進める。又，本プロジェクト期間内に水流選別装置の設計に資する比重選別の機構に対する一連の考察を実施する予定である。
そのほか，水流選別後の産物におけるゴム等の異物を除去するための振動テーブル等の分離プロセスの予察的検討を実施する。粒子シミュレーションを用いて，振動テーブル上のゴム／樹脂等の挙動を解析することで，分離挙動に対する各種パラメータの影響を評価する予定である。
（2）装置開発2018 年度に開発した試験装置を商品として量産可能な水準まで改良することを目的として，異物除去装置の開発を行う。これは，装置投入前に各異物の特性を把握し，異物特性に合わせて色選別や帯電分離等の選別技術との組み合わせ可否を検討する。
特に，ゴム類には振動テーブル等を用いた除去プロセスが有効と考えられ，シミュレーションデータも用いて検討を行う予定である。
又，各異物特性を利用し，前処理段階での異物除去の可能性も検討する。本事業内でも洗浄・粉砕機投入前に金属類と粗選別する日本シーム製選別機「なるとハリケーン型」の活用を試みたが，沈降品が多く排出部分に詰まる課題があった。そこで，新たな粗選別機の開発
4

を試みる。
機械的な課題としては，レアードコレクターに代わる浮上品回収装置の開発が最優先となる。加えて，分離槽部の水筒部と外壁クリアランスの再検討等も行うことで，より回収効率の高い設備設計を目指す。又，異物除去装置の研究開発と並行して，後述するオートチェ
ンジャー（メッシュに異物が詰まった際のメッシュ交換を容易にする装置）を活用した場合の異物処理能力で，連続生産が可能か検証する。
以上のように水流選別装置及びその前後の設備を含めたライン全体で異物除去能力を向上させ，回収した PP 樹脂の物性を確認する。
（3）有害臭素系難燃剤の除去可能性検討
今回の実証試験で水流選別装置による大幅な臭素の除去は確認できたが，確実な有害臭
素系難燃剤の選別を目指して，有害臭素系難燃剤の分析方法である FT-IR（フーリエ変換赤外分光法），蛍光 X 線分析，溶媒抽出等の手法の適用可能性を検討する。又，樹脂表面に付着した異物，特に有害臭素系難燃剤の除去を目的として，樹脂の塗膜除去装置の活用も検討する。なお，サンプルには DeBDE が実際に含有された部品を使用することで，事業化時の選別工程を再現し，有効性の高いデータを得ることを目指す。
1.2.2. 事業の実施体制
ハリタ金属を代表事業者として，前年度と同様の 4 社と共同で事業を実施する。体制及び役割を図 1 に示す。
樹脂リサイクル装置のトップメーカーである日本シームでは，引き続き水流選別装置の改良と，量産につながる研究開発を行う。又，自動車業界以外でも樹脂リサイクルに関わる
実績と樹脂コンパウンド技術をもつ協和産業にて，リサイクル樹脂の製品化及び水流選別
後の異物の除去技術を開発する。今年度に粒子−流体シミュレーションを担当した早稲田大
学理工学術院・所千晴教授は，水流選別の精度向上のためのシミュレーションを引き続き実施し，又，水流選別後の異物を除去する選別技術開発へのシミュレーションを新たに実施する。
前年度同様にエコメビウスは，事務局との窓口として報告書等の取りまとめを行うとともに，各社の技術をつなぎ発展させるパイプ役を担う。同様に日本自動車工業会のアドバイスを受けて，本年度も実証事業を推進する。

5

ハリタ金属
・管理責任：取締役ゼネラルマネージャー 寺崎 英樹
・実証担当：重液選別チームリーダー 井林 達也

他5名

実証の進行、設備導入・実証、事業性評価、とりまとめ

日本シーム

協和産業

・水流選別装置(ラボ・異物（ゴム・木くず・綿装置)の改良等）の除去方法検討の基礎

・粗選別装置(既存な試験・色選別/帯電選別等の特性

早稲田大学理工学術院

エコメビウス

所千晴教授
・水流と粒子の挙動の・実証の進捗管理

確認（シミュレーショ

・実証における課題管

ンソフトにて）理、対策案検討（回収ると)の改良選別

・総合的な技術アドバ

・樹脂サンプル製造及・コンパウンド検討

イス

び品質向上試験・塗膜除去実証試験

自動車工業会・アドバイザーの歩留まり改善や集荷の効率化に関する技
術、コスト低減策など)
・実証･事業性評価とり・連続押出の方法検討

まとめ（オートチェンジャー等）
・異物除去装置の実験装置

・回収フロー立案・提開発案・企画書、報告書作

・各種 物性評価

成、経費管理、契約書管理他

図 1 2019 年度実証体制と役割
出所）エコメビウス作成
1.2.3. 事業の実施スケジュール
2018 年度は，試験機の作成，改善を行い，上昇水流型の水流選別機に決定した。又,本上
昇水流型からの回収樹脂の検討を実施した。
2019 年度は，試験研究については，事業開始当初から実施している PP，PE 以外の異物の特性を活用した除去方法の検討を中心に，新規シミュレーションによる装置形状の改良，有害臭素系難燃剤の確認のための分析方法の検討や，前処理，水流選別以外の方法を用いた異物除去方法の検討を進める。又，設備導入についても，2018 年度の事業を通じて基本設備
一式は導入済みである。事業当初の方針である導入設備の改良を中心に，ライン全体の最適化を含めて検討を進める。最後に，異物除去方法や水流選別機の最適化によって回収できた樹脂の物性について，コンパウンド配合も含めて評価を行う。
2020 年度に,それまでの条件を踏まえ量産実機を製造及び設置する。又,選別されたリサ
イクル樹脂原料の販売先を定めていく。さらに,シミュレーションについては量産実機で動作メカニズム通り選別されているかの検証を行う。

6

表 1 本年度（2019 年度）事業スケジュール工程表
作 業 項 目2019年度（実施計画）
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月 11月 12月
1月
2月
3月
上 下 上 下 上 下 上 下 上 下 上 下 上 下 上 下 上 下 上 下 上 下 上 下①PP、PE以外の異物除去方法の検討②コンパウンド・塗膜除去実証試験③新規シミュレーションによる装置形状の改良
試験 ④難燃剤の確認のためのFTIR・蛍光X線分析など⑤前処理での異物除去装置投入試験⑥振動テーブル等によるゴム等除去プロセスの検討⑦粉砕機、水流選別機テスト
設 ⑧水流選別機（試験機）修正改良
備 ⑨押出機用オートチェンジャーの導入・試験
導 ⑩投入前処理設備の改造
入 ⑪異物除去実験装置開発
評価 ⑫改良材料の物性評価

出所）エコメビウス作成

2.

助成事業の報告2.1. 助成事業実施結果
2.1.1. 2018 年度の実績と課題（1）水流選別装置開発（最適な装置形状の検討）
水流形式が渦水流型の本体構造を有する日本シーム製「流選なると」の小型機を製作し，一部改造により分離精度の向上を試みたが，期待する精度向上は得られず非採用とした。
一方，水流形式が上昇水流型の本体構造を有し，断面形状は維持しつつも高精度分離が見込める寸法に変更した水流循環型の「なると（循環型）」を開発し，本方式を採用した。水流循環型は，本体内の分級場において，全領域の流れが均一に上昇する上昇水流型とすることで，高精度分離の実現に適していることがわかった。
2019 年 1 月には，同様な構造で，さらに改良を加えた水流選別装置（試験機）を開発した。
又，上記の水流循環型と並行して他２つの分離形式（原理）の検討を行った。
１つは，「自由渦型」であるが，早稲田大学による流系シミュレーションの結果，予定の水流の流線が得られないことが明らかになり，製作図面のみで試作は中止した。
他方は，「二次元型」であり，これは，円形断面ではなく，四角断面を持つスリットプレートを備え，水流形式は「なると（循環型）」同様の水流循環型である。
試作機は，ある程度の分離性能を示したが，「なると（循環型）」ほど良好な性能を得ることができなかったため検討を中止した。

7

循環水

循環水

採用装置
図 2 水流選別装置形状の最適化検討結果
上記最適化された渦水流型の装置における実験検証にて，連続運転時間未達の主要因を確認した。これは，浮上品回収装置の不具合，分離精度向上のための水流上昇ポンプの動力
不足，水流選別機投入前の粗選別機の改良である。
（2）水流選別装置での条件検討（流系シミュレーション活用）2018 年度は，流系シミュレーションにより自由渦型と循環型の 2 種の装置内の流体及び粒子挙動を解析した。シミュレーション結果から，循環型装置の形状の方が高精度な選別に適していると判断された。又，低回転条件では長い処理時間を要するものの，十分な処理時間を保った際には全量回収可能であること等が示唆された。
しかしながら，2018 年度のシミュレーションでは球形粒子を対象とし，粒子の供給量が少ないため粒子間の衝突が少ない条件を設定していた。そのため，粒子形状の違いによる選別挙動に与える影響と，供給量が多く粒子間の衝突が多くなる条件における選別挙動を解析できていないことが課題として挙げられた。又，水流選別装置の設計に対して，シミュレ
ーションから得られた知見を十分にフィードバックできていない等の課題も残った。従って，2018 年度で明らかとなった課題は以下のようにまとめられた。
①球形粒子以外の非球形粒子の選別挙動に与える要因検討の追加の必要性②シミュレーション結果の水流選別装置へのフィードバック不足（3）再生 PP 樹脂の評価（物性評価，全臭素分析）
循環型の水流選別装置による選別品において，物性評価と全臭素分析を行った。
①物性評価では，選別品（浮上品）の押出試験では異物過多のため，押出機でペレット化
することができなかった。下記の２つの対策を行い，目標物性を達成することができた。
a. 帯電分離選別にて主に木片の除去
b. ゴム類の異物選別にて主にゴム類の除去
表２に目標物性一覧を示す。表３と表４に“なると”浮上品 コンパウンド物性表を異なるターゲットで示す。

8

表２ 目標物性一覧
目標物性
項目

単位

MFR

g/10min3

アンダーカバー等

バッテリートレー等

１５～２５程度←

１．０７以下

１．０以下

比重

g/cm

引張降伏強度

MPa

１８以上

←

引張破壊伸び

MPa

１０前後

１５前後

曲げ弾性率

%

１３００以上

９００以上

曲げ強さ

MPa

２０以上

２５以上

アイゾット衝撃強度

KJ/m2

１５以上

５以上

表３ なると浮上品 コンパウンド物性表①
測定結果
項

目

単 位

試験方法

ＭＦＲ

ｇ/１０ｍｉｎ

ＪＩＳ Ｋ７２１０

16.95

比重

ｇ/㎤

ＪＩＳ Ｋ７１１２

0.97

引張弾性率

Ｍｐa

引張降伏強度Ｍｐa

引張破壊伸び

％

引張伸び率

％

曲げ弾性率

Ｍｐa

品名：

なると№1ペレット

1335.7
ＪＩＳ Ｋ７１６１
ＪＩＳ Ｋ７１６２

22.35
40.8
5.0
2032

ＪＩＳ Ｋ７１７１
曲げ強さ

Ｍｐa

アイゾット衝撃強度

ＫＪ/㎡

39.1
ＪＩＳ Ｋ７１１０

19.57（ターゲット：ディフューザー・アンダーカバー等）

9

表４ なると浮上品 コンパウンド物性表②
測定結果
項

目

単 位

試験方法

ＭＦＲ

ｇ/１０ｍｉｎ

ＪＩＳ Ｋ７２１０

16.43

比重

ｇ/㎤

ＪＩＳ Ｋ７１１２

0.97

引張弾性率

Ｍｐa

引張降伏強度Ｍｐa

引張破壊伸び

％

引張伸び率

％

曲げ弾性率

Ｍｐa

品名：

なると№2ペレット

1232.5ＪＩＳ Ｋ７１６１
ＪＩＳ Ｋ７１６２

22.56
29.5
4.9
2037

ＪＩＳ Ｋ７１７１
曲げ強さ

Ｍｐa

アイゾット衝撃強度

ＫＪ/㎡

41.1
ＪＩＳ Ｋ７１１０

8.32（ターゲット：バッテリートレイ・エンジンオイルパン等）②全臭素分析では，水流選別後の浮上品の臭素を大幅に除去できた。
結果は，浮上品で 15.8wtppm，沈降品で 600.9wtppm であった。
（4）サンプル作製設備設置（洗浄粉砕装置，洗浄脱水装置，循環型水流選別装置）
サンプル作製設備を構成する 3 つの装置のうち，洗浄粉砕装置と洗浄脱水装置は既に設置済である。水流選別装置（試験機）は，設置後に問題点を確認したため日本シームにて改良を図り，2019 年 4 月にメーカーにて改良検討を着手し，同年 12 月に再設置後，動作確認を実施した。
【課題と問題点】（1） 水流選別装置（試験機）の動作安定化①浮上品回収装置の不具合により連続運転時間の仕様未達②上昇水流用のポンプの動力不足により目標分離点 1.05 に対し，最大分離点が 1.03 と未達③洗浄粉砕機投入前の粗選別機の改良に未着手（2） 高精度シミュレーションの検討による選別精度向上①球形粒子以外の非球形粒子の選別挙動に与える要因検討の追加②シミュレーション結果の水流選別装置へのフィードバック追加（3） 水流選別装置の前処理と後処理における選別精度の向上①目標分離点 1.05 近辺での異物除去が不足のため押出機のメッシュ目詰まり発生
10

（4） 有害臭素系難燃剤の除去率向上①水流選別装置による削減効果を確認，確実な除去選別には未達
2.1.2. 2019 年度の実施結果（1）水流選別量産装置の目標仕様と試験機の改良による性能評価結果
目標：水流選別装置（試験機）に改良を加え，連続運転を可能にする。
（目標：年間 2400 時間連続稼働）目標を達成するために下記の検討を行い,課題を確認した。
①設備の改良a.供給，選別精度，回収の安定化のための改良を行った。
b.投入量ベースで約 1t/h の処理が可能となった。
c. 浮上品回収装置（振動ふるい機）の回収方法が安定的であることが確認できた。
d.処理能力試験，連続運転試験の実施により，複数の不具合点を確認した。
②選別比重範囲の拡張（目標：分離点 1.05）
連続運転試験の浮上品を回収し，比重 1.05 の塩水にて確認した。比重 1.05 より大きい
樹脂も回収できたため，分離点 1.05 は可能であると判断した。
③選別精度の向上と最適サイズの確定（目標：マテリアル樹脂比率：95％以上）
a.粒度違いの確認：5mm，10mm，12mm，15mm の粉砕サンプルを作成し，選別精度，選別能力の検証を行い，5mm 以外の選別精度に大きな差異はみられなかった。
b.最適な粒度サイズは 12mm スクリーンでの粒子形状であると判明した。
④分離槽内の水の汚れ等による浮遊性変化の確認・評価
水流選別試験においては，比重の変化は無かった。ただし，泥などの異物が流体に与える影響はあるため今後継続して調査する。操業時は，一定の水を循環水に追加すること，又洗浄プラスチックにより汚染の影響も軽減されると判断する。
⑤既存なると沈殿品回収装置の改良（粗選別，洗浄粉砕・脱水，繊維質分離等の条件設定）
日本シーム既存機「流選なると（ハリケーン型）」に水流選別装置の沈降品回収装置を取り付け,沈殿品の回収検証を行った。動き始めは,順調に回収できたが,1 度装置を停めて,再起動を試みたところ,配管内に金属片・樹脂等が詰まり,再起動できない問題点を確認した。本件は，2020 年度に引き続き改善検討を行う。

11

表５ 2019 年度の改善検討状況のまとめ
仕様項目

目標仕様値

2018 年 度 課 題 摘 出2019 年 度 検 討 状 況＜水流選別機＞

振動ふるい機で回収可・浮上品回収不具合
設備連続運転2400 時 間 /年
＜粗選別機＞
・動作不安定

選別比重

最大分離点

・ 最 大 分 離 点 1.03

・ポンプの揚程向上

範囲

1.05

（ポンプ動力不足）

・大型振動ふるい機・ 非 球 形 ｼﾐｭﾚｰｼｮﾝ検 討

・アスペクト比大ほど

性
能
選別精度

ﾏﾃﾘｱﾙ樹 脂 比・粒度違いサンプル作

率 95%以 上

成・実験

回収率向上
・粉砕粒度

Φ 8mm～

Φ 12mm（2）水流選別のメカニズム解析と実機の条件設定展開における実施結果
2018 年度に明らかとなった課題を解決するために，
2019 年度は下記の項目に取り組んだ。
①粒子形状が選別精度に与える影響の評価②解析データ結果に基づく水流選別機の選別機構の評価
シミュレーションは 2018 年度と同様に，離散要素法（DEM）と数値流体力学（CFD）を連成した手法を用いた。DEM は，個々の粒子の運動方程式を短い時間刻みにて逐次解析することで，粒子群全体の挙動を解析する手法である。又 CFD は，流体の支配方程式である連続の式及びナビエ・ストークス方程式を離散的に解析することで，流体の速度と圧力を解析する手法である。
上記①，②の各項目について実施結果を以下にまとめる。
①粒子形状が選別精度に与える影響の評価
a.シミュレーション条件及び装置形状のモデリング
実際に選別機に投入する試料のサイズ及び計算負荷の低減の観点から，粒径 12mm の球形粒子及びそれと同体積の非球形粒子を対象とした解析から，粒子形状が選別精度に与える影響の定量的な評価を試みた。装置形状とシミュレーションモデルは，図３に示すよ
うに前年度に構築した条件とした。

12

回収口

供給口

装置概略図

シミュレーションモデル

図３ 装置形状のモデル（一点供給モデル）
非球形粒子には，アスペクト比が異なる 3 種類の扁平な粒子形状を想定した。一例としてアスペクト比が 1.5 の非球形粒子のモデルを図４に示し，アスペクト比の異なる 3 種類の非球形粒子の長軸，短軸及び厚みを表６にまとめる。なお比較のため，球形粒子のアスペク
ト比を 1 として表記することとした。同じアスペクト比の軽比重粒子と重比重粒子を同体積投入した。表７に粒子形状が選別精度に与える影響の評価におけるシミュレーション条件をまとめる。

図４ 非球形粒子のモデル（アスペクト比＝1.5）

13

表６ 粒子の寸法
粒子形状

アスペクト比長 軸（ m m ） 短 軸（ m m ） 厚 み（ m m ）

球形

1.0

12.0

12.0

12.0

非球形

1.5

17.8

11.8

7.2

非球形

2.0

21.4

10.6

6.4

非球形

3.0

27.6

9.2

5.6

表７ 解析条件（粒子形状の影響評価）
項目
粒子体積

単位

計算入力値

m3

9.05 × 10-7

粒 子 密 度（ 軽 比 重 粒 子 ）kg/m3

1026.7粒 子 密 度（ 重 比 重 粒 子 ）kg/m3

1100.0

粒子供給量

kg/h

902.8

流入口流速

m/s

0.343

回転羽根回転数

r.p.m

100

s

30

実解析時間
b. シミュレーション結果

解析から得られた粒子挙動を図５に示す。なお，図中のオレンジ色の粒子が軽比重粒子
であり，青色の粒子が重比重粒子である。解析から得られた球形粒子と非球形粒子の挙動は大きく異なることが確認された。球形粒子の解析では，重比重粒子が浮上する現象はほとんど確認されなかったのに対して，非球形粒子の解析では，軽比重粒子の浮上にともな
い重比重粒子も浮上するような現象が確認された。各条件における浮上産物として回収された粒子量を表８にまとめる。なお，表中の重比重粒子重量割合は，浮上産物として回収された軽比重粒子の重量に対する浮上産物として回収された重比重粒子の重量割合を表している。
実解析時間である 30 秒間に投入された軽比重粒子の重量は 2.72kg であり，
重比重粒子の重量は 2.91kg である。

14

球形粒子

非球形粒子

非球形粒子

非球形粒子

（アスペクト比（アスペクト比（アスペクト比

=1.5）

=2.0）

=3.0）

図５ 球形粒子及び非球形粒子挙動の比較

15

表８ 各条件における浮上産物として回収された粒子量
粒子形状

アスペクト比

軽比重粒子

重比重粒子

重比重粒子

重 量 （ kg）

重 量 （ kg）

重 量 割 合（ % ）

球形

1.0

0.04

0.00

0.00

非球形

1.5

0.48

0.02

3.39

非球形

2.0

0.57

0.20

26.30

非球形

3.0

0.89

0.41

31.54

球形粒子の場合には，実解析時間 30 秒間までに浮上産物として回収された重比重粒子
は無く，非球形粒子の場合と比較して軽比重粒子の回収重量が少ないことが確認された。
又，非球形粒子の場合には，アスペクト比が大きくなるほど，すなわちより扁平な粒子ほど，浮上産物として回収された軽比重粒子の重量は大きくなり，同時に重比重粒子が混入する量も大きくなることが確認された。浮上産物として回収された粒子の重量の違いは，上昇流から受ける流体抗力が粒子形状によって異なるためであると考えられた。すなわ
ち，より扁平な形状であるほど，流体抗力を受ける面が大きくなるため，上昇流の流れに沿って浮上するためであると考えられた。
②解析データ結果に基づく水流選別機の選別機構の評価
a.シミュレーション条件及び装置形状のモデリング
前年度に構築したモデルを用いて，水流選別機内の粒子選別挙動に影響が大きいパラメータの 1 つである粒子供給量を変化させた解析を実施した。粒子形状は球形を仮定した。装置形状は，図３に示すように前年度と同様の形状とした。解析条件を表９にまとめる。

16

表９ 解析条件（粒子供給量の影響評価）
項目

単位

計算入力値

粒子径

mm

6.0

粒子体積

m3

1.13 × 10-7

粒 子 密 度（ 軽 比 重 粒 子 ）kg/m3

1026.7粒 子 密 度（ 重 比 重 粒 子 ）kg/m3

1100.0

粒子供給量

kg/h

45.09, 90.28, 495.29
675.39, 789.69,902.80

流入口流速

m/s

0.343

回転羽根回転数

r.p.m

100

s

60

実解析時間
b.シミュレーション結果

解析から得られた粒子挙動を図６に示す。なお，図中のオレンジ色の粒子が軽比重粒子
であり，青色が重比重粒子である。粒子供給量が比較的少ない条件では，軽比重粒子だけが浮上産物の回収口へ向かう現象が確認されたのに対して，粒子供給量が多い条件では，軽比重粒子だけでなく一部の重比重粒子も浮上産物の回収口へ向かう現象が確認された。
60 秒間に浮上産物として回収された重比重粒子の量を評価するために，回収された軽比
重粒子の数に対する重比重粒子の数を，重比重粒子の混入割合として表１０にまとめる。
粒子供給量が 495.29kg/h 以上の条件で重比重粒子の混入が起こり，粒子供給量が大きくなるほど重比重粒子の混入率が大きくなることが確認された。この原因として，溶媒の見かけの比重の変化が考えられる。表１０の結果から重比重粒子が混入する割合が少ない
供給量のしきい値の存在が示唆され，それは 400-500kg/h の間であると考えられた。

17

粒子供給量

粒子供給量

粒子供給量

45.09 kg/h

90.28 kg/h

902.80 kg/h

図６

球形粒子の供給量による挙動の比較

表１０ 粒子供給量と重比重粒子混入率
粒子供給量

重比重粒子混入率（ kg/h）

（ %）

45.09

0.00

90.28

0.00

495.290.06

675.392.09

789.697.97

902.8014.00（3）装置全体の選別能力及び異物除去の前後処理への対応の目標と実施結果①ハリタ金属 ASR 処理設備での樹脂系の回収フロー見直し（歩留まりの比較）
a. 異物除去の前処理である二次破砕選別による樹脂の回収率（量）と再資源化率（質）の向上を図った。
表１１に水流選別機投入前の前処理設備の樹脂回収率を前年度（参考）比較で示す。
前年度は ASR・重質ダスト（ASR 中≒10.4％）を対象に樹脂回収を実施し，PP・PE 回収率（実績）は約 8.1％であった。
今年度は軽質ダスト（ASR 中≒76.1％）を対象に樹脂回収を実施し，PP・PE 回収率18（見込み）は約 14.5％となり，昨対比で約 6.4％回収率が向上した。
表１１ 水流選別機投入前の前処理設備の樹脂回収率の比較
項目

今年度

前年度（参

改善度

考）
PP/PE 回 収 率

14.5%（ 見 込

8.1%（ 実 績 ）

+6.4%

み）
軽質ダスト

76.1%

―

重質ダスト

―

10.4%

対 象 ASR

図７に ASR・軽質ダストからの樹脂回収二次破砕選別を行う処理工程を示す。

図７－ａカーシュレッダー工程
図７

図７－ｂ竪型破砕工程

サンプル作製設備装置の処理工程②水流選別後の既存設備による異物除去の検討
a. 既存の異物除去装置である押出機にて，水流選別機の浮上品中に 4.4％含まれるゴ
ム，PVC を残量 0.4％まで除去可能となった。
b.帯電分離装置にてナイロン等熱硬化性樹脂の除去ができ，同異素材の除去に有効と判断した。
c. エアテーブル装置により木片，ゴム等比重の軽い異物を歩留り 88.2％で除去が可能となった。試験条件は，乾式比重差分離装置のデータ収集及び最適条件を適用した。
③水流選別後のレーザーフィルターによる異物除去の検討
a.連続生産の可否を検証するために押出機にレーザーフィルターを装着し確認を行っ19

た。
b.一般的な押出機での連続生産（連続生産とは，ストランドが切れない，ベントアップ
しない事を言う）は 5 分未満となり，通常生産は不可と判断するも，レーザーフィルタ
ーでは連続生産が可能であった。レーザーフィルターでの連続生産試験（8 時間）を行ったところ，ストランドの切れやベントアップの現象等は発生しなかった。
④上記（②，③）のコスト比較の評価の検討
表１２に，上記②の押出機と③のレーザーフィルターによるコスト比較を行った。
レーザーフィルターは，押出機の一種のため通常の押出機とレーザーフィルターの使用電力及び必要作業員の人件費に大きな差異はなく，ほぼ同一値とした。
比較表の Total コスト比較よりレーザーフィルターが押出機のコスト比 27％と低コストであることがわかった。
表１２ 2 種類の異物除去装置によるコスト比較（4）有害臭素系難燃剤（DeBDE）の分析法の検討に関する実施結果
ASR からのリサイクル樹脂回収を事業化するためには，回収されたリサイクル樹脂中の臭素濃度を定量評価できる分析手法を確立することが必要である。2019 年度は，有害臭素系
難燃剤（DeBDE）の同定及び定量検出するための分析手法を検討した。
20

①DeBDE 原料の調達：
国際臭素協議会から有害臭素系難燃剤である DeBDE の原料粉を入手した。以下の分析
手法の検討では，この DeBDE の原料粉を分析対象とした。
②臭素系難燃剤（DeBDE）の同定法及び定量法の調査：
a. GC-MS（ガスクロマトグラフィー-質量分析法）の検討
GC-MS（ガスクロマトグラフィー-質量分析法）は，ガスクロマトグラフ（GC）により測定試料を分離し，それぞれの物質を質量分析法（MS）により同定・定量する分析手法である。DeBDE の原料粉を表１３に示す装置と条件にて分析した。分析から得られたマススペクトルを図８に示す。
図中の矢印にて示した部分が DeBDE のピーク位置である。
マススペクトルは文献値と良好に一致したため，GC-MS によって定性分析は可能であると判断された。
表１３

GC-MS 装 置 及 び 分 析 条 件

装 置 （ GC）

7890B（ Agilent Technologies）

装 置 （ MS）

5977B（ Agilent Technologies）

GC： カ ラ ム

HP-5MS

GC： カ ラ ム 長 さ

30 m

GC： カ ラ ム 内 径

0.25 μ m

GC： カ ラ ム 膜 厚0.25 μ m

試料溶媒

トルエン

試料濃度

958 ppm

図８ GC-MS 分析から得られた DeBDE 原料粉のマススペクトルb.FT-IR（フーリエ変換赤外分光法）の検討
FT-IR（フーリエ変換赤外分光法）は，試料に対する赤外光の反射光を測定し，分子構21

造及び官能基の情報を得ることで，試料中の物質を同定する分析手法である。FT-IR 分析装置として，Thermo Scientific 製の NICOLET 6700 を使用し，ATR 法にて DeBDE 原料粉を分析した。分析から得られたピークパターンを図９に示す。なお，図中の青線部は DeBDEのピーク値を示している。FT-IR による分析では，DeBDE に現れる 950，1350 cm-1 付近のピークが検出された。これにより，FT-IR によって定性分析は可能であると判断された。

図９

FT-IR 分析から得られた DeBDE 原料粉のピークパターン

c.ラマン分光法の検討
ラマン分光法は，試料中の分子のラマン散乱光を測定し，分子構造及び結晶性の情報を得ることで試料中の物質の同定をする分析手法である。ラマン分光分析装置として，
inVia Reflex を使用し，レーザー励起波長 532 nm 及び対物レンズ倍率 ×50 にて DeBDE
原料粉を分析した。分析から得られたピークパターンを図１０に示す。なお，図中の青線
部は DeBDE のピーク値を示している。ラマン分光光度計による分析では，DeBDE に現れる
1350 cm-1 付近のピークが検出された。これにより，ラマン分光法によって定性分析は可能であると判断された。

22

図１０

ラマン分光分析から得られた DeBDE 原料粉のピークパターン（5）改良材料の物性評価の目標と実施結果導入したレーザーフィルターで押出を行い，物性を確認した。
表１４の目標の物性に対して，表１５－１，表１５－２の物性結果の通り物性の数値を満足した。
表１４ サンプル作成目標物性表23

表１５－１ サンプル物性結果（バッテリートレー・エンジンオイルパン等ターゲット）
測定結果
項

目

バッテリートレー・エンジンオイルパン
等ターゲットコンパウンド

単 位

試験方法

ＭＦＲ

ｇ/１０ｍｉｎ

ＪＩＳ Ｋ７２１０

16.21

比重

ｇ/㎤

ＪＩＳ Ｋ７１１２

0.99

引張弾性率

Ｍｐa

引張降伏強度Ｍｐa

引張破壊伸び

％

引張伸び率

％

曲げ弾性率

Ｍｐa

品名：

1308.921.32

ＪＩＳ Ｋ７１６１
ＪＩＳ Ｋ７１６２

20.3
3.7
1947

ＪＩＳ Ｋ７１７１
曲げ強さ

Ｍｐa

アイゾット衝撃強度

ＫＪ/㎡

36.2
7.62

ＪＩＳ Ｋ７１１０

表１５－２ サンプル物性結果（アンダーカバー・ディフューザーターゲット）
測定結果
項

目

品名：

アンダーカバー・ディフューザー
ターゲットコンパウンド

単 位

試験方法

ＭＦＲ

ｇ/１０ｍｉｎ

ＪＩＳ Ｋ７２１０

22.38

比重

ｇ/㎤

ＪＩＳ Ｋ７１１２

1.00

引張弾性率

Ｍｐa

引張降伏強度Ｍｐa

引張破壊伸び

％

引張伸び率

％

曲げ弾性率

Ｍｐa

1378.5ＪＩＳ Ｋ７１６１
ＪＩＳ Ｋ７１６２

21.21
23.9
3.4
1987

ＪＩＳ Ｋ７１７１
曲げ強さ

Ｍｐa

アイゾット衝撃強度

ＫＪ/㎡

34.1
ＪＩＳ Ｋ７１１０

24

16.46

2.2. 設備導入内容及び稼働結果（1）水流選別装置（試験機）の改良導入
設備導入無し（2）装置全体の選別能力及び異物除去の前後処理への対応
表１６に本事業にて構成する各工程ごとの装置名と既存設備の流用，改造，新規導入の開発状況を示す。
表１６ 設備全体の開発状況
構成

装置名

既存設備，改造，新規導入

本体

水流選別装置（循環型）

既存設備改造前処理

洗浄粉砕装置既存設備

洗浄脱水装置既存設備

押出レーザーフィルター

新規導入予定後処理

図１１にレーザーフィルター付押出機を示す。図１２には，レーザーフィルター部の拡大
図を示す
押出機
レーザーフィルター

スクレーバーメッシュ

図１１ レーザーフィルター付押出機

図１２

レーザーフィルター

図１２のスクレーバーは，レーザーフィルター前面に配置された回転機である。
レーザーフィルターを装着した押出機の効果は,水流選別後の樹脂をペレタイズ加工する際，メッシュ詰りによるストランド切れが発生せず連続生産を可能としたことである。これは，ナイロン等の熱硬化性樹脂はメッシュに引掛かるが，スクレーパーの回転力により装置外に除去され，目詰まりを解消できるからである。
単位時間あたりの吐出量 250kg/h で 8 時間の連続運転を実施した。運転中は，メッシ
ュ詰まり/ベントアップ/ストランド切れ/機械停止等のトラブルは，起きず連続運転を行う
ことができた。

25

2.3. 実施結果を踏まえた考察
2.3.1. 水流選別装置（試験機）の改良及び量産装置の実施結果を踏まえた考察
・水流選別装置の供給装置，浮上品回収装置，沈殿品回収装置の改良により，1t/h 処理は問題なく稼働できた。
・処理量 1t/h 以上の量産機を製造しようとすると，装置全体の構成を再度見直す必要性が出てしまうため，時間 1ｔ以上を処理する量産機は製作しないこととした。
2.3.2. 水流選別のメカニズムの解析による実機への展開の実施結果を踏まえた考察（1）粒子形状が選別精度に与える影響の評価
粒径 12mm の球形粒子及びそれと同体積の扁平形状を有する非球形粒子を対象とし，それぞれの形状で密度が異なる粒子群の装置内の選別挙動を解析したところ，扁平度が大きい粒子であるほど，浮上産物として回収される軽比重粒子が多くなるとともに，重比重粒子も浮上産物として回収される結果が得られた。粒子形状の違いによって，水流選別機内の選別挙動が大きく異なることが確認された。従って，シミュレーション結果の実機への展開のためには，扁平な形状を有する非球形粒子の解析が必要であると考えられた。
（2）解析データ結果に基づく水流選別機の選別機構の整理
水流選別機内の粒子選別挙動に影響を与える因子は種々あると考えられる。粒子供給量
をパラメータとした解析結果から，粒子供給量が大きくなるほど，浮上産物として軽比重粒
子の回収量が増える一方で，重比重粒子も混入してしまうことが明らかになった。したがって，浮上産物として重比重粒子が混入する粒子供給量のしきい値の存在が示唆され，そのしきい値は粒子供給量が 400-500kg/h の条件であると考えられた。
2.3.3. 装置全体の選別能力及び異物除去の前後処理への対応の実施結果を踏まえた考察
粉砕洗浄機の故障を避けるための異物除去とマテリアルリサイクルに影響があり，水流選別で除去が困難である異物の除去について考察する。
（1）金属類の除去（粉砕機の故障要因除去）
洗浄粉砕・脱水前に粗選別を行う日本シーム製「流選なると（ハリケーン型）」粗選別機
を図１３に示す。既存の日本シームテスト機で実験したところ，浮上品（硬質プラスチック類）は問題なく回収できるが，既存のスクリューコンベアでは，沈殿品が詰まってしまう現象が生じた。今年度，水流選別装置で開発した沈殿品回収装置を搭載し，スクリューコンベ
アの代わりに沈殿品の回収テストを実施した。動き始めは，順調に回収できたが，1 度装置を停めて，再起動を試みたところ，配管内に金属片・樹脂等が詰まり，再起動できなかった。
改善のために，量産プラントでは沈殿品の排出口径を現在のφ200 からφ300 に変更する。

26

図１３ 流選なると粗選別機（2）繊維類の除去（マテリアルリサイクルの影響要因除去）
振動ふるい機のスクリーンメッシュで繊維系の回収が可能である。
前年度は選別試験未実施であった ASR・軽質ダスト（以下,軽質ダスト）の二次破砕選別試験（縦型破砕選別ライン）により，軽質ダスト中から 30.5％の混合樹脂を回収することができた。
この混合樹脂を湿式選別工程に投入し樹脂回収を実施した結果，
ASR 全体での PP・
PE 回収率は約 14.5％（見込み）となり，昨対比で約 6.4％回収率が向上する可能性が示唆された。
軽質ダストはウレタン，スポンジ，布等を多く含んだ ASR であり，その外観から回収対象である PP・PE 樹脂は多く含まれていないと考えられたが，今年度の試験結果より当初の想定以上に多くの混合樹脂が軽質ダスト側に含まれていることが判明したため，軽質ダストの二次破砕選別フローの追加は ASR のマテリアルリサイクル率向上には有効であると考えられる。
又，回収された混合樹脂については，前年度重質ダストから回収した樹脂と比較すると木屑・ゴム類等の異物混入が極めて少ないため，帯電分離やゴム取り等の特別な前処理工程を施さずとも，湿式洗浄粉砕及び水流選別工程に直接投入することで概ね PP・PE 樹脂として回収可能であると考えられる。
コスト・生産性を考慮し，レーザーフィルター装置を活用することで，「なると」で除去しきれなかった異物（ゴム類・ナイロン類・木片類等）が混在した材料を連続押出生産が可能か検証を行う。
2.3.4. 有害臭素系難燃剤（DeBDE）の同定及び定量検出法の検討の実施結果を踏まえた考察
実施結果に示したとおり，国際臭素協議会から有害臭素系難燃剤である DeBDE の原料粉を入手することができたため，DeBDE 原料粉を対象とした検討を実施することができた。GCMS，FT-IR，ラマン分光法のいずれの分析手法によっても，DeBDE 原料粉の同定及び定性分析が可能であると判断された。原料粉そのものの同定及び定性分析結果をもとに，選別品中
27

の微量な DeBDE の定量検出法の確立が求められる。
2.3.5. 改良材料の物性評価の実施結果を踏まえた考察
表１７に前年度と本年度における水流選別品の材料物性の評価結果を処理工程の違いでまとめた。連続量産性とコストの面からレーザーフィルター品を選択した。しかし，表１４で示したサンプル目標物性値を満足することができず，かつ元材の組成の影響により物性の振れ幅が大きくなると考察される。結論として，ASR を水流選別したもの単体では，製品の原料にすることは不可能であると判断した。
そのため表１８に示す自動車用バンパー，輸送用パレットの適量配合を行い，目標物性になることが可能か検証した。その結果，表１９に示すように水流選別からの ASR 由来品の配合は⑤と⑧が物性仕様に（ターゲット：バッテリートレイ・エンジンオイルパン等）適合した。
ASR はロット毎（今回の検証ではロット単位は 1t とした）に物性のブレが非常に大きい
ためロット毎に元材の物性を測定し，その物性結果を基に目標物性を満たす配合の検討及び組み替えの必要があると判断する。
表１７ 改良材料の物性表
物 性 表
２０１８年度との比較
協和産業株式会社

全ての前処理を行ったASRの押出し結果

前処理はゴム除去のみ

前処理無し

なると2018

なると2019

なると2019
既存ゴム取り後物性

なると2019
レーザーフィルター品

ＭＦＲ

21.62

20.67

13.81

12.12

比重

0.99

0.98

0.98

0.98

引張弾性率

1187.31284.71206.01364.7

引張降伏強度

27.53

24.28

18.35

18.50

引張破壊伸び

11.7

20.4

11.2

8.6

引張伸び率

3.7

4.1

4.3

3.7

曲げ弾性率

2643

2231

1381

1580

曲げ強さ

47.7

38.0

29.0

31.8

アイゾット衝撃強度

5.46

7.34

5.50

4.80

項

目

28

表１８ 製造樹脂の配合表①

なると（ＡＳＲ）

30 ％

バンパー

40 ％

パレット

30 ％

②

なると（ＡＳＲ）

30 ％

バンパー

30 ％

パレット

40 ％

③

なると（ＡＳＲ）

40 ％

バンパー

30 ％

パレット

30 ％

④

なると（ＡＳＲ）

50 ％

バンパー

40 ％

パレット

10 ％

⑤

なると（ＡＳＲ）

30 ％

バンパー

60 ％

パレット

10 ％

⑥

なると（ＡＳＲ）

30 ％

バンパー

50 ％

パレット

20 ％

⑦

なると（ＡＳＲ）

30 ％

バンパー

70 ％

パレット

0％

⑧

なると（ＡＳＲ）

20 ％

バンパー

80 ％

パレット

0％

表１９

配合による物性結果
測定結果

項

目

単 位

①

②

③

④

⑤

⑥

⑦

⑧

ＭＦＲ

ｇ/１０ｍｉｎ

10.54

8.67

9.85

13.29

16.21

13.21

20.16

22.38

比重

ｇ/㎤

0.98

0.96

0.97

0.99

0.99

0.98

1.00

1.00

引張弾性率

Ｍｐa

1207.41223.51188.11230.21308.91294.91354.81378.5

引張降伏強度

Ｍｐa

23.1

24.13

23.07

21.02

21.32

22.08

20.21

21.21

引張破壊伸び

％

30.6

29.4

28.3

25.7

20.3

22.3

20.9

23.9

引張伸び率

％

4.2

4.2

4.2

3.8

3.7

3.7

3.7

3.4

曲げ弾性率

Ｍｐa

1922

1912

1852

1792

1947

1942

1867

1987

曲げ強さ

Ｍｐa

38.7

39.9

38.1

34.7

36.2

37.7

33.8

34.1

アイゾット衝撃強度

ＫＪ/㎡

6.96

7.58

7.19

6.29

7.62

7.55

11.66

16.46

29

3.

今後の実証事業実施における課題及び解決方法等

3.1. 現状の課題
3.1.1. 水流選別装置（試験機）の改良及び量産装置の現状の課題（1）水流選別装置に改良を加えた連続運転の実現
a. 金属除去のための課題
・沈殿品回収装置の配管に金属・重プラ類が詰まり安定した回収ができないためポン
プ動力の最適化により配管内の流量増を図る。
b. 繊維類の除去のための課題
・振動ふるい機のメッシュサイズを目開き 0.1mm から 1mm に拡大し，繊維質をメッシ
ュで回収でき，浮上品の品質向上を確認できたが，今後の回収安定性を検証する。
（2）選別精度の向上（目標：マテリアル樹脂比率：95％以上）
・粒度違いの確認では，粒度 5mm のみ重プラが沈殿せず浮上した。これは，粒度の異なる粒子を混在させると分離精度が低下することを示唆している。
・粒度域ごとの最適な上昇水流速度の決定
ASR を 8mm，10mm，12mm，15mm，20mm のスクリーンを使用して作成した ASR 粉砕サンプ
ルを用いて，粒度別選別試験を実施した。
上昇水流の流速（ポンプ回転数）は，全部で 4 パターン（①約 1260r.p.m ②約 1440r.p.m③約 1630r.p.m ④約 1680r.p.m）行った。それぞれのパターンで「浮上品回収率」と塩水を用いて回収した浮上品の中の「比重 1.05 での浮上品率」を測定した。
「浮上品回収率」は，通常ポンプの回転数を上げる程，浮上品割合が増える傾向になるが，8mm 粉砕品のみ結果にばらつきが散見された。8mm 粉砕品はシャープな分離に不向きであると考えられる。図１５に比重 1.05 の浮上品率を示す。
「比重 1.05 の浮上品率」は，12mm 以外の粉砕品は，選別精度でブレが生じた。特に，粒径の大きな 20mm 粉砕品は，アスペクト比が大きい（扁平形状）ものの割合が多い。上昇流が大きくなると流体から受ける断面積が小さくなる姿勢をとるため浮上品率が低下したと考える。本実験結果からポンプの回転数に対して安定した浮上率となった形状は12mm であり，これ以外は分離に不適切だと考える。

30

図１４ 粒度違いによる浮上品回収率

図１５ ポンプ回転数と比重 1.05 の浮上品率（3）分離槽内の水の汚れ等による浮遊性変化の確認・評価
水流選別機の水は循環水であり，使用しても汚れによる水比重の変化はなかった。このことから水の汚れによる選別精度の低下は少ないと考える。

31

（4）既存の水流選別機（なると）の沈殿品回収装置の改良
・沈殿品回収装置用に開発したリングポンプと振動ふるい機を導入する。
このリングポンプと振動ふるい機による動作試験を行った。動作開始時は，問題ないが，一度停めて再起動すると配管内に金属片・樹脂等が詰まり，動作停止となった。このため配管の排出口径をΦ200 からΦ300 に拡大して確認する。
（5）各工程の確定詳細
水流選別装置の投入から浮上品回収と沈殿品回収による選別サイクルを構成する主要装置に関して図解にて示す。
・供給装置
縦スクリュー供給機
縦スクリュー供給装置部

図１６ 縦スクリュー供給機

32

・分離槽
外周排水ガイド
外周排水ガイド

図１７ 分離槽の外周排水ガイド
・ポンプ
斜流ポンプ
水切り配管

水タンク
市販ポンプ(高揚程タイプ)
図１８ 水流供給の斜流ポンプ

33

・浮上品回収装置
振動ふるい機

振動ふるい機

図１９ 浮上品回収用振動ふるい機・沈殿品回収装置
水流回収装置（リングポンプ+振動ふるい機）

リングポンプ振動ふるい機

図２０ 水流回収装置

34

3.1.2. 水流選別メカニズムの解析による実機への展開の現状の課題（1）粒子形状が選別精度に与える影響の評価と実機への条件設定の展開
粒子形状が選別機内部の挙動に与える影響を評価するために，非球形粒子を対象とした解析に着手し，一定の結果を得ることができた。しかしながら，非球形粒子の挙動解析の計算には，莫大な負荷がかかるため，より多くの条件での解析を実施し，系統的な評価をする
ためには計算負荷を低減させる検討が必要である。又，実機に適用された供給口及び供給方法の改良内容を反映した形状モデルでの影響評価，実試料の形状を十分に反映できていな
い等の課題も残った。
（2）解析データ結果からの水流選別機の選別機構の検討
粒子供給量をパラメータとした解析により，選別に適した運転条件の指針に資する知見が得られたが，装置形状の改良効果の定量的な評価には至っていない。又，重比重粒子と軽比重粒子の供給割合が選別精度に与える影響を評価できていない等の課題が残った。
3.1.3. 装置全体の選別能力及び異物除去の前後処理への対応の現状の課題（1）ハリタ金属 ASR 処理設備での樹脂系の回収フロー再検討（歩留まりの比較）
ASR を構成する軽質ダスト，重質ダストより，前処理工程で金属等の異物除去を行い，次工程の水流選別装置にて浮上品として樹脂を回収し，高品質でかつ回収率を向上させる装置全体の能力向上を図る。
（2）水流選別後の既存ラインにおける異物除去の検討
a. 協和産業所有のエアテーブル装置で，発砲系樹脂・木片・綿・繊維類はほぼ除去可能である。しかし，これら異物類の除去のためだけに 10 円/kg の追加コストが掛かってしまい，コスト増の大きな要因となる。能力は 300kg/h である。
b. 協和産業所有の帯電分離装置で,熱硬化性樹脂（ナイロン等）はほぼ除去可能である。
帯電分離機の能力は 300kg/h。しかし，熱硬化性樹脂の除去に 15 円/kg の追加コストが掛
かり，コスト増の大きな要因となる。
c. 協和産業所有のゴム除去装置で.ゴム類の除去が可能との結果を得る。能力 200kg/h となるが，ゴム類の除去の為に 10 円/kg の追加コストが掛かり，コスト増の大きな要因となる。
（3）水流選別後のレーザーフィルターによる異物除去の検討
なるとにて浮上した ASR に前処理（帯電分離・エアテーブル・ゴム除去）を行わず，そのままレーザーフィルターで押出し可能かの検証を行った。結果，ストランドが切れることなく，連続生産が可能である結果を得た。
（4）異物除去の課題

35

異物除去方法の上記(2)（3）のトータルコスト比較の結果,表１２より（3）のレーザーフ
ィルターのコストメリットが大きく，結論として,品質については他樹脂の配合により物性をクリアでき，異物除去の課題を解消できた。
3.1.4. 有害臭素系難燃剤（DeBDE）の挙動の確認の現状の課題
DeBDE 原料粉の同定及び定性分析には，GC-MS，FT-IR，ラマン分光法のいずれの分析手法も適用可能であると判断されたが，選別品中に微量に含まれる DeBDE の同定や検出法の確立には至っていない。
3.1.5. 改良材料の物性評価の現状の課題
2.3.5.の項目の改良材料の物性評価の実施結果を踏まえた考察に記述したとおり，今回の検証に使用した元材では下記の 2 種類の配合で製品原料の調合を行うことで販売可能である。元材の物性の振れにより最終製品の物性を安定させるには都度配合の検討が必要との判断に至る。
（表１９より抜粋）⑤

なると（ＡＳＲ）

30 ％

バンパー

60 ％

パレット

10 ％

⑧

なると（ＡＳＲ）

20 ％

バンパー

80 ％

パレット

0％

3.2. 課題の解決方法及び今後の実証事業における検討内容
3.2.1. 水流選別装置（試験機）の改良及び量産装置の現状の解決方法（1）粗選別の課題の解決方法(既存水流選別機の改良)
a.粗選別の課題の解決方法（既存水流選別機の改良）
流選なると（ハリケーン型）の活用では，沈殿品の配管詰まりが発生した。このためポンプ仕様の変更とスクリューコンベアへ仕様を変更する。ただし，配管詰まりの解決のた
め排出口径をΦ200 からΦ300 へ変更した。結果，詰まり現象は解消された。
b.繊維分離の課題の解決方法
・浮上品回収装置の振動ふるい機のメッシュサイズの拡大による目詰まり防止効果の検証を行い，メッシュサイズを目開き 0.1mm から 1mm に変更した。結果，水切れが良くな
り，循環水の減少問題は解消された。又，繊維質がメッシュで回収できるようになり，浮上品の品質向上にもつながった。振動ふるい機は，現状φ700 であるが，1t/h の処理量を 8 時間目詰まりせず連続運転が可能となった。安定動作のためφ700 からφ1200 と大径サイズに換装し，繊維の詰まりが発生しても動作可能であることを確認する。又，安定的に活用可能な水流速度[980ℓ/min]が得られるか能力向上効果を確認する。
c.沈降品回収装置の課題の解決方法
・リングポンプの動力不足に起因していると考え，モータ出力を 2.2kw から 5.5kw に変更した。その結果，沈殿物による目詰まり無く連続運転が可能になった。一方，モータ
出力増加により消費電力は増加するが，装置の稼働率が向上し，高い生産性を実現でき36

る。
（2）選別比重範囲の拡張（目標：分離点 1.05）の課題の解決方法
浮上品回収装置の振動ふるい機のサイズをφ700 からφ1200 と大径に変更して，水処理能力を増強するとともに，ポンプの回転速度を増速する。又，流量能力の高いポンプに換装
して選別能力の改善を確認した。表２０に結果をまとめる。
表２０ ポンプの動作条件と選別精度の改善結果
項目

改善前（前年度）

改善後

ポ ン プ 排 出 流 量 （ ℓ/min）

約 500

約 980

ポ ン プ 回 転 数 （ r.p.m）

約 1000約 1630

結果（選別比重分離点）

1.03

1.05

（3）選別精度の向上（目標：マテリアル樹脂比率：95％以上）
粒度による分離精度の確認：図１４の結果よりポンプ回転数の変化による安定度と分離精度の良好な条件は，表２１に示す条件である。
表２１ 各粒度の最適水流速度と分離精度
粉砕粒度

8mm

10mm

12mm

15mm

ポンプ回

-

-

約 1630

-

-

-

1.05

-

20mm

転数
(r.p.m)
分離精度（4）分離槽内の水の汚れ等による浮遊性変化の課題の解決方法
a.今回の実験では，水流選別試験装置を循環する水比重の変化，分離精度への影響を検証したが，その影響は無かった。今後，引き続き量産設備において水質による選別精度の確認を行う。量産設備運営上の解決策として，使用した水を定期的に半分程度新鮮な
水と入れ替える方法を採用することにより安定した選別精度を維持できると考える。
b.又，実機では事前に流選なると（ハリケーン型）も使用するため，より洗浄されたプラが投入されるので，水の汚れによる比重への影響は制御できる。
（5）既存なると沈殿品回収装置の改良の課題の解決方法
a.リングポンプと振動ふるい機を導入し，課題を解消する予定だったが，再起動時に配管
37

内に詰まりが発生し，課題解消ができなかった。課題解決のために，量産プラントでは沈
殿品の排出口径を現在のφ200 からφ300 に変更し，動力もアップしたスクリューコンベ
アで回収する予定である。
b.解決方法は，ふるい機のメッシュサイズの拡大による目詰まり防止効果の検証を行い，メッシュサイズを目開き 0.1mm から 1.0mm に変更した。結果，水切れが良くなり，循環水の減少問題は解消された。又，繊維質がメッシュで回収できるようになり，浮上品の品質向上にもつながった。
3.2.2. 水流選別のメカニズムの解析による実機への展開の解決方法（1）非球形粒子の選別精度に与える選別挙動解析と実機への条件設定の展開
実機の条件での選別精度向上に資する解析を推進するため 2020 年度は下記の検討を行う。
a. 非球形粒子を対象とした解析では，実試料の計測とその形状モデル化を行い，選別精度に与える影響を評価する。
b. 本解析での粒子供給方法は，1 箇所の供給口である。このため実機を反映して円周供給口のモデルを作成し検証を行う。
（2）解析データ結果から水流選別機の選別機構の検討
量産設備の総合的な選別精度へ資する条件の解析を行う。これは，装置形状，実粒形状のばらつき，供給量等の主要因子を考慮して解析を行い，(1)(2)により解析の技術検証を行う。
3.2.3. 装置全体の選別能力及び異物除去の前後処理への対応の解決方法（1）ハリタ金属 ASR 処理設備での樹脂系の回収フロー見直し（歩留まりの改善）
今後の課題である水流選別浮上品から回収する PP・PE 樹脂の高品位化及び回収率向上化のための事前異物除去の効率化に取り組む。具体的な手段は以下のとおりである。
a.重質ダストの二次破砕選別工程追加（竪型破砕機による二次破砕ならびに磁力選別，渦電流選別，風力選別工程の追加）
b.風力選別工程の多段化による比重選別の高効率化（回収樹脂の品位及び回収率向上）（2）水流選別後の異物除去の検討によりレーザーフィルター付押出機の仕様を確定した。
今後は，量産設備にて安定した量，品質を維持するための実験検証により本設備仕様を決定する。
3.2.4. 有害臭素系難燃剤（DeBDE）の挙動の確認の解決方法
選別品中に微量に含まれる DeBDE の同定や検出法の確立のためには，定量分析法を確立すること，あるいは定性分析における検出下限のデータの取得が必要である。DeBDE 原料粉をもとに，定量分析法や定性分析における下限値の検討を進める。又，有害臭素系難燃剤である DeBDE を含有した実際の自動車部品を入手し，それらを対象とした分析試験を実施することで，各分析法の有用性を検討する必要がある。実プロセスにおいて求められる DeBDE
38

の含有量のしきい値の評価に必要な精度をもとに，分析方法の仕様等の検討を進める。
3.2.5. 改良材料の物性評価の解決方法
2.3.5.の考察で記述の通り，ASR を水流選別で選別したもの単体では，製品の原料にすることは不可能でバンパー及び輸送用パレットを配合することで目標の物性になることが可能となり課題は解決した。
3.3. 来年度以降の助成事業展開
3.3.1. 想定する事業の内容
弊社にて実機を導入し，ASR からのマテリアルリサイクル樹脂事業を展開する基盤作りを行う。それに伴って必要な事業内容を記述する。
（1）水流選別装置システムの導入
水流選別装置システムは，供給，分離，回収（浮上品と沈殿品）の 4 つの装置と分離槽内に水流を発生するポンプが主構成要素である。装置構成を図２１に示す。
・供給装置（縦スクリュー供給機）
・分離槽（外周排水ガイド付き）
・上昇水流用ポンプ（高揚程タイプ）
・浮上品回収装置（振動ふるい機①）・沈殿品回収装置（リングポンプ＋振動ふるい機②）39図２１ 水流選別装置のシステム詳細図40

（2）2021 年度の事業展開についての選別樹脂の販売先検討
本事業の実証試験は，2020 年度で終了する。
2021 年度より量産事業としてスタートする。
表２３の用途別に，各顧客の要求する材料特性の仕様を満たすかの調査を最優先し，単価，供給量を含めた販売検討を行う。販売可能数量は，協和産業の年間生産量に依存する。下記の用途の展開を視野に同じくサンプル提供と評価計画を策定する。
表２３ 選定樹脂の販売量と単価（使用用途により，物性/配合が異なる）
販 売 可
用途

適用例

能数量

下限

上限

20

30

70

20

30

50

（t）
物流資材
建材

パレット，コンテナ等
雨水貯留槽，擬木，かわら
ざん等

単価（円/kg）

文具

下敷き，シャーペン等

10

20

50

雑貨

百円均一プラ

10

20

30

10

30

60

30

40

100

冷蔵庫霜取りトレイ，ス家電

ピーカーグリル部品，洗濯パン

自動車

アンダーカバー，オイル
パン等（3）回収樹脂の組成把握検討
選別した樹脂材料の組成情報を把握し，報告を行う。
（4）水流選別の実機のメカニズムの技術検証
水流選別機の比重選別精度向上のために，引き続きシミュレーションによる水流選別機
内の粒子挙動解析及び解析データからの水流選別機の選別機構の検討に取り組む。

実機の装置スケールや操業時間での解析は,現在の計算機性能では困難である。
そのため,ラボ機での解析を対象とし,実験と比較することでシミュレーションの妥
当性の検証を行う。
具体的な取り組みは下記の項目を想定している。
・基礎試験との比較によるシミュレーションの妥当性の検討
・実試料形状を模擬したモデル作成とその粒子形状が選別精度に与える影響の評価
・供給方法（1 点供給と全周供給）の違いが選別精度に与える影響の評価
3.3.2. 導入設備の内容
図２２に本事業で導入する全設備の全体工程図を示す。
41

ASR 投入から PP,PE 製品回収までの全工程に関し前工程，水流選別機，後工程で構成する
各装置の概略図を示したものである。
2019 年度に仕様決定した各装置を 2020 年度前半までに設置する。本設備は，連続稼働のために機械式コンベアによる自動搬送式であり，電力設備，配管，循環水の管理含め実働試
験にて総合的な品質と生産性の検証を行う。

前工程
粗選別機

後工程
水流選別機
洗浄破砕機

脱水装置

図２２ 導入設備の全体工程図

423.3.3. 事業の実施体制
ハリタ金属を代表事業者として，本年度と同様の 4 社と共同で事業を実施する。次年度の実施体制及び役割を図２１に示す。
日本シームは，2 年間の実証結果で得た量産機の条件を基に量産設備を製造し，設置を行う。
協和産業は，量産設備から製造されたリサイクル樹脂の調合を行い，量産された製品の物性が安定しているか継続して評価/検証を行い販売先の模索を行う。今年度も流系シミュレ
ーションを担当した早稲田大学理工学術院・所千晴教授は，水流選別の技術的裏付けを行う
ためにシミュレーションを引き続き実施する。
そして，今年度同様に事務局との窓口として報告書等の取りまとめを行うとともに，各社の技術をつなぎ発展させるパイプ役を担うエコメビウスと，日本自動車工業会のアドバイスを受けて，2020 年度も実証事業を推進する。
ハリタ金属
・管理責任：取締役ゼネラルマネージャー 寺崎 英樹
・実証担当：重液選別チームリーダー 井林 達也

他5名

実証の進行、設備導入・実証、事業性評価、とりまとめ

早稲田大学理工学術院

日本シーム

協和産業

・試験水流選別装置シ・選別樹脂の販売先検所千晴教授
・水流と粒子の挙動のステムの導入討

確認（シミュレーショ

エコメビウス
・実証の進捗管理・実証における課題管理、対策
案検討（回収の歩留まり改善やンソフトにて）集荷の効率化に関する技術、コ・総合的な技術アドバ

スト低減策など)
・実証･事業性評価とりまとめ

イス・回収フロー立案・提案・企画書、報告書作成

図２３ 2020 年度実証体制

43

自動車工業会・アドバイザー3.3.4. 事業スケジュール
2020 年度は量産機の導入を実施する。設備導入は 11 月末までに行い量産設備で製造されたリサイクル樹脂の調合を行い，販売先を調査し，2021 年度以降から販売を開始する。
表２４ 2020 年度事業スケジュール
作 業 項 目2020年度（実施計画）
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月 11月 12月
1月
2月
3月
上 下 上 下 上 下 上 下 上 下 上 下 上 下 上 下 上 下 上 下 上 下 上 下水流選別装置の設計・製作
前段処理設備の設計・製作
後段設備の設計・製作
a.試験水流選別装置
プラントシステム全体の設計・製作・調整システムの導入

プラントシステムの設置
試運転調整
操業開始
b.選別樹脂の販売先検討

販売先への調合
販売先への評価

基礎試験との比較によるシミュレーションの妥当性の検討
試料形状等の粒子物性が選別精度に与c.水流選別の実機のメ える影響の評価
カニズムの技術検証 供給方法等の装置形状が選別精度に与える影響の評価
水流選別装置の設計に資する比重選別機構に対する一連の考察

3.3.5. 資金計画
2020 年度の実証事業では，設備導入を軸として総額で約 153,200 千円の資金を要する計
画である。
4.

事業化の計画4.1. 想定する事業
2020 年度中に水流選別システム設備を設置し，2021 年度以降リサイクル樹脂の販売を確立する。
年間 1,000t～1,200t 程度のリサイクル樹脂回収及び販売を目指す。
又，将来的には自動車以外の家電や小型家電等の廃プラスチックについてもマテリアル
リサイクルを進めることも視野に入れているほか，ASR 処理を行う他の企業への技術提供や知見共有を通じて再資源化技術の普及に努めることで，国内の循環型社会構築にも貢献できると考えている。
一方，日本シームは，水流選別システム設備の有効性が確認できれば，自動車リサイクル業者はもちろんのこと，家電リサイクル業者，容器リサイクル業者等，全国の多様なリサイ
44

クル業者に積極的に販売・導入を進めていく予定である。そのため，ASR 削減だけでなく，リサイクルが困難なミックスプラスチックのマテリアルリサイクルにも大きく貢献できると考える。又，本設備の導入は日本国内だけでなく，他国にも展開可能と考えており，日本の高度なリサイクルインフラ技術を輸出することで，海外のマテリアルリサイクル促進にも寄与できる可能性がある。
さらに，協和産業は，水流選別システム設備で回収されたリサイクル樹脂を調合し，販売
していくことで，全国で発生する ASR からの樹脂回収を推進し，再生材の製造事業を展開できる可能性がある。ASR から製造した再生材の物性が確立し，安定的な材料供給が実現すれば，自動車業界を含めた各業界への販売展開が進められる可能性がある。
5.

事業の評価

5.1. 設備導入後の事業収支
来年度予定の 120,000 千円の設備導入を行った場合の事業収支を試算し，表２２に示した。
下記を前提条件とした・設備投資 120,000 千円
・ASR 再資源化費用は 25 円/kg。この費用は設備導入装置前の数量に対して試算した。
・リサイクル樹脂販売単価は 20 円/kg。
設備投資額は，4.5 年で回収可能となり 5 年目から収益を確保できる。
表２２ 設備投資額の回収条件での事業収支予測
生産量
数量
売上高
単価
金額
設備キャパ
設備稼働時間

１年目
1,089
20.0
21,773
567
1,920
1
240
20
4,800
1,920

２年目
1,116
20.0
22,317
567
1,968
1
246
21
4,920
1,968

３年目
1,143
20.0
22,861
567
2,016
1
252
21
5,040
2,016

４年目
1,170
20.0
23,406
567
2,064
1
258
22
5,160
2,064

５年目
1,198
20.0
23,950
567
2,112
1
264
22
5,280
2,112

６年目
1,225
20.0
24,494
567
2,160
1
270
23
5,400
2,160

７年目
1,225
20.0
24,494
567
2,160
1
270
23
5,400
2,160

８年目
1,225
20.0
24,494
567
2,160
1
270
23
5,400
2,160

９年目
1,225
20.0
24,494
567
2,160
1
270
23
5,400
2,160

0
1,089
1,361
1,310
17,143
144

0
1,116
1,361
1,343
17,143
148

0
1,143
1,361
1,376
17,143
151

0
1,170
1,361
1,409
17,143
155

0
1,198
1,361
1,441
17,143
158

0
1,225
1,361
1,474
17,143
162

0
1,225
1,361
1,474
17,143
162

0
1,225
1,361
1,474

0 別表
1,225 フレコン１kg・１円、消耗品含む
1,361 メンテナンス費用（固定刃、回転刃、メッシュスクリーン）100tあたり100千円
1,474
７年定額
162

5,443
360

5,579
360

5,715
360

5,851
360

5,988
360

6,124
360

6,124
360

6,124
360

6,124 リサイクル工場協和産業へ5円/kg
360 その他経費30千円/月

0 33,570 33,938 34,305 34,673 35,041 35,408 35,408
0 -11,797 -11,621 -11,444 -11,267 -11,091 -10,914 -10,914
653
653
653
653
653
653
653
653
653
653
653
653
653
653
34,020 34,020 34,020 34,020 34,020 34,020 34,020

18,265
6,229
653
653
34,02018,2656,229
653 売上の3%653 売上の3%
34,020 ASR中からの本工程に回収される量に対してのＡＳＲ処理費用収入（25円/kg)

0
kg/h
時間
シフト
日数
月間日数

人件費
請負金
委託加工費
原材料費
物品費
修繕費
電力料
減価償却費
水道費用
輸送費
その他
売上原価合計
売上利益
販売費
一般管理費
その他収入

営業利益
0
年度
0
投資金額
-120,000
CF(ｷｬｯｼｭﾌﾛｰ) -120,000
CF累計現在価値 -120,000
回収期間(年)

162

20,917
1

21,093
2

21,2693

21,447
4

21,623
5

21,799
6

21,7997

38,942
8

38,942
929,484-91,650-

29,588-64,294-

29,692-37,898-

29,796-12,428-

29,90012,1484.5

30,00536,810-30,00561,472-

22,97680,357-22,97699,242
-

備考
別表
目標単価

年間の稼働時間
単位：シフト/日
年間の稼働日数
月の稼働日
破砕・洗浄 一勤１名 時給2,500円（設備キャパ600kg/H)
受入選別及び破砕洗浄補助 アルバイト時給1,000円

破砕洗浄工程、脱水工程、水量選別装置（ﾏｲﾅｽで記入）

5.2. 採算性の評価
表２２の設備導入後の事業収支試算により，投資効果は 4.5 年で投資としては及第点で45ある。
収入の基本は ASR 再資源化施設としての収入をリサイクル樹脂の回収量に単価 25 円/kgで試算したものであり，ASR 再資源化施設として事業採算が確立できる。
設備補助が全額の場合ならば，ASR 再資源化施設としての収入を計上しなくても，利益は確保できる。
5.3. 有効性の評価
本実証事業は，自動車のマテリアルリサイクルの促進と，それに伴う ASR の削減において，高い有効性があると考えられる。
産業構造審議会産業技術環境分科会廃棄物・リサイクル小委員会 自動車リサイクル WG
中央環境審議会循環型社会部会自動車リサイクル専門委員会 第 47 回合同会議（開催日 2019年 9 月 10 日）における資料 4 にて自動車リサイクル法の施行状況にて ASR の 2018 年度の発生量は 556,985t と報告されている。
このうち今回の事業で示された ASR 中の 14.5％がリサイクル樹脂として販売され，ASR の削減が実現すれば，昨今 ASR の処理先確保に苦労している事が大きく改善され，貢献できると考えられる。
仮に ASR 全体に 14.5％をかけあわせると，約 80,000t の ASR が削減できることになる。
又，ASR の低減については経済的な恩恵も大きい。現在 ASR 処理に要するユーザー負担は
約 7,000 円/台に達しているが，ASR の削減が実現すればリサイクル料金の低減にもつながる。14.5%の ASR がマテリアルリサイクルされると仮定すれば，約 1,015 円のリサイクル料
金低減につながる計算になる。1 台あたりにすると低減は限定的だが，2018 年度の使用済自動車の引取台数が約 301 万台であることを考慮すれば，全体では 30.6 億円の ASR 処理費用低減にもつながる。
又，自動車全体では 1 台あたり約 50kg の PP が使用されているとされており，本実証事
業で回収が見込まれた 26.7kg（一台あたりの ASR 数量である 184.9kg の 14.5%）と比較す
ると，回収余地は大きい。水流選別装置の普及等により，将来的に約 50kg の PP がすべてマテリアルリサイクルできると仮定すれば，ASR 処理費用の大幅な低減にもつながるほか，自動車リサイクルの質の向上に与えるインパクトも大きい。
近年では軽量化の進展により自動車への樹脂使用量は増加傾向にあり，本事業が循環型
社会に貢献できる余地は大きいと考える以上

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