Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
なアルゴリズムを必要とする問題点がある。そこで，本研究では剛体の形状表現にポリゴンではなく粒子を用いた。1つの基板を多数の小さい粒子で構成し，実際の基板挙動の把握と基板の破壊現象や部品の剥離機構の解明を試みた。構成粒子径は一定とし，5,10または20 mmに設定して，構成粒子径が解析結果に及ぼす影響を評価した。粒子は格子状に配置し，基板部分を1層で構成した後，部品を模擬した構成粒子をその上に配置した。粒子ベース剛体モデルを用いたDEMシミュレーションで作成した基板モデルを図7.1に示す。また，基板1枚当たりの構成粒子数を表7.2に示す。部品数は，部品を構成する粒子数を確保するために5個とした。

表 7.2 基板モデルの粒子数

粒径	5 mm	10 mm	20 mm
基板1枚の構成粒子数	1302	336	80
部品1個の構成粒子数	15	8	2
基板重量	92.8 × 10^{-3} kg

(a)

図 7.1 粒子ベース剛体モデルを用いたシミュレーションの基板モデル

(a) 粒径: 5 mm, (b) 粒径: 10 mm, (c) 粒径: 20 mm

#### 7.1.3 パーツセパレータのシミュレーションモデル

本研究で作成したパーツセパレータのシミュレーションモデルの概観を図7.2に示す。パーツセパレータの大きさは，先の破砕試験で用いたDOWAエコシステム株式会社所有の実機と同じである。
図 7.2 パーツセパレータのシミュレーションモデル

#### 7.1.4 衝突エネルギーの算出方法

本研究では, シミュレーションより得られた衝突エネルギー値を用いて, パーツセパレータ内の基板からの部品剥離挙動や基板破壊挙動を詳細に検討した。DEM シミュレーションにおける衝突エネルギーの算出方法には幾つかの手法が存在するが, 本研究では衝突開始時の運動エネルギーを用いた。すなわち, 衝突エネルギーは式(7.1)より算出される。

$$ E_{l}=\sum_{j=1}^{n}\frac{1}{2}mv_{r}^{2} $$

ここで, $ E_{i} $ は衝突エネルギー, m は媒体質量, $ v_{r} $ は媒体衝突時の粒子の相対速度, n は衝突回数である。

#### 7.2. シミュレーション結果

#### 7.2.1 基板挙動のシミュレーション結果

粒子ベース剛体モデルを用いたシミュレーションにより得られた破砕機内の基板挙動を図7.3に示す。シミュレーション条件は，かく拌翼回転速度：500 rpm，投入枚数：10枚，構成粒子径：10 mmである。
$$ \mathrm{t}=0.0\mathrm{s} $$

$$ \mathrm{t=0.1~s} $$

$$ \mathrm{t=0.3s} $$

$$ \mathrm{t=0.4s} $$

$$ \mathrm{t=0.5s} $$

$$ \mathrm{t}=0.7\mathrm{s} $$

t = 0.8 s

図 7.3(a) 基板挙動のシミュレーション結果 (t = 0.0 ~ 0.8)
$$ t=0.9\mathrm{s} $$

$$ t=1.0\mathrm{s} $$

$$ \mathrm{t=1.1~s} $$

$$ t=1.2\mathrm{~s} $$

$$ \mathrm{t=1.3s} $$

$$ t=1.4\mathrm{s} $$

図 7.3(b) 基板挙動のシミュレーション結果 $ (t = 0.9 \sim 1.4) $

図より, 破砕機内の基板挙動を良好に再現することができた。かく拌翼の回転に伴い, 基板は破砕機内を攪拌されていた。なお, 粒子ベース剛体モデルでは, 基板の破壊および部品の剥離を考慮していない。

#### 7.2.2 構成粒子径の影響

図 7.4 は, かく拌翼回転速度 500 rpm, 投入枚数 10 枚または 20 枚の条件で粒子ベース剛体モデルを用いた DEM シミュレーションにより得られた衝突エネルギーの平均値とモデル構成粒子径の関係を示したものである。

構成粒子径の影響を検討するに当たり, 基板1枚につき部品5個を設置した。これは, 事前の検討にて, 部品1つ当たりを構成する粒子個数があまりに小さくなると, 部品が衝突を受ける機会にばらつきが生じることによって, シミュレーション結果への誤差が大きくなるとわかったためである。部品1個当たりの構成粒子個数をある程度大きくすると, 構成粒子径5 mm以上では部品1個当たりの大きさが模擬電子基板に用いた実際の部品よりも大きくなるため, 部品個数を5個とした。
図 7.4 構成粒子径と衝突エネルギーの関係

図より, いずれの投入枚数においても構成粒子径の増加に伴い, 衝突エネルギーも増加している。構成粒子径 5 mm と 10 mm の条件では, 衝突エネルギー値の差がほとんど見られなかった。構成粒子径を小さくするほど, 基板 1 枚当たりの構成粒子数が増加するため計算负荷が大きくなるという課題あるが, 定量的な衝突エネルギーの把握を目的とする場合には, 構成粒子径を 10 mm 以下にするべきであると考えられる。

しかし, 構成粒子径が大きくなっても, 投入枚数 10 枚に比べて, 投入枚数 20 枚の方が, 衝突エネルギーが大きくなる傾向は, 構成粒子径が小さい場合と一致していることから, 衝突エネルギーを定性的に把握する目的においては, 計算負荷の軽減の立場から, 実際の基板や部品よりも大きい構成粒子を用いたシミュレーションで検討可能であると考えられる。

#### 7.2.3 投入枚数の影響

図7.5に, かく拌翼回転速度500 rpm, 構成粒子径5 mmの条件で, 粒子ベース剛体モデルを用いたDEMシミュレーションから得られた衝突エネルギーの平均値を示す。ここでは, 衝突エネルギーを, 基板の構成粒子が受けたエネルギーと部品の構成粒子がうけたエネルギーとに分けて計測した。結果より, 基板は部品よりも大きな衝突エネルギーを受けていることがわかる。
図 7.5 各構成粒子が受けた衝突エネルギー平均値

図より，投入枚数の増加に対して，基板が受けるエネルギーは増加しているが，部品がうけるエネルギーは20枚で最大となっている。これは，基板の投入枚数の増加に伴って，基板同士の相互作用の機会は増加するが，1枚当たりの衝突エネルギーはやや減少する傾向にあるのに対し，攪拌翼や壁面の衝突エネルギーが増加する傾向にあるためである。部品の衝突には基板同士の相互作用による影響が強いため，結果として基板の投入枚数に対して衝突エネルギーが単調増加せず，投入枚数20枚で最大値が得られたものと考えられる。

シミュレーション結果から算出した衝突エネルギーは, 全てが破砕に消費されるものではなく, 破断の形式には引張の他に圧縮, せん断など種々存在するため, 表 7.3 に示した準静的な引張試験に基づく破断エネルギーとの直接的な関係を論じることは難しいが, ある程度の目安として, 比較を行なうことは可能であると考えられる。

表 7.3 部品剥離および基板破壊の引張試験結果

最大荷重 (N)	試験時間 (s)	破断エネルギー(J)
部品剥離	3.0×10	20	0.01
基板破壊	4.5×10³	100	7.5

表より, 基板の破断に要する破断エネルギーは 7.5 J であるが, シミュレーションから, 基板の構成粒子が 7.5 J 以上の衝突エネルギーを受けた衝突回数の全体の衝突回数に対する割合を算出すると, 投入枚数 10 枚では約 5%となり, 投入枚数 20 枚および 50 枚では約 30%であった。この傾向は, 別途行なった破砕試験において得られた基板破壊率が投入枚数に対して増加傾向であることと一致している。
一方, 表より, 部品剥離に要する破断エネルギーは 0.01 J 以上であるが, シミュレーション結果から, 部品の構成粒子が 0.01 J 以上の衝突エネルギーを受けた割合は, 投入枚数によらず 90% 以上であった。このことから, 本研究で用いたパーツセパレータは, 部品剥離に十分なエネルギーを有していると考えられる。

#### 7.2.4 攪拌翼回転速度の影響

投入枚数 10 枚, 構成粒子径 5 mm の条件で, 粒子ベース剛体モデルを用いた DEM シミュレーションから攪拌翼回転速度の影響を検討した。基板と攪拌翼の衝突に伴う衝突エネルギーの頻度分布を図 7.6 に示す。

図 7.6 基板の構成粒子と攪拌翼の衝突に伴う衝突エネルギー分布

図より, 攪拌翼回転速度の増加に伴い, 攪拌翼の衝突に伴う衝突エネルギーは増加していることがわかる。0.5 ~ 5.0 J の衝突エネルギー領域では, 攪拌翼回転速度が 300 rpm の衝突エネルギー頻度が高い。しかしながら, 5.0 J 以上の衝突エネルギー領域では, 攪拌翼回転速度が 1000 rpm, 500 rpm, 300 rpm の順に衝突エネルギー頻度が高くなっている。したがって, 攪拌翼の回転速度の増加に伴い, 基板が攪拌翼から受ける平均の衝突エネルギーは大きい。0.5 J 未満の衝突エネルギー領域では, それぞれの攪拌翼回転速度において, 衝突エネルギー頻度分布の形状が異なっているが, 0.5 J 以上の衝突エネルギー領域では, それぞれの攪拌翼回転速度において, 衝突エネルギー頻度分布の形状が似ていることがわかる。

次に, 基板同士の衝突に伴う衝突エネルギーの頻度分布を図 7.7 に示す。図より, いずれの攪拌翼回転速度においても, 衝突エネルギー頻度分布の形状が似ていることがわかる。10 J 以上の衝突エネルギー領域では, 攪拌翼回転速度が 1000 rpm, 500 rpm, 300 rpm の順に衝突エネルギー頻度が高くなっている。したがって, 攪拌翼の回
転速度の増加に伴い, 基板が攪拌翼から受ける平均の衝突エネルギーは大きい。

図 7.7 基板同士の衝突に伴う衝突エネルギー分布

図 7.8 基板の構成粒子とドラム壁面の衝突に伴う衝突エネルギー分布

図7.8に基板とドラム壁面の衝突に伴う衝突エネルギーの頻度分布を示す。図より，いずれの攪拌翼回転速度においても，衝突エネルギー頻度分布の形状が似ていることがわかる。攪拌翼回転速度が300 rpmでは，衝突エネルギーが50 Jの時の頻度が高く，100 J以上の衝突エネルギーは見られなかった。一方，攪拌翼回転速度が500 rpmおよび1000 rpmでは，100 Jを超える大きな衝突エネルギーが見られた。それに伴い，基板がドラム壁面から受ける平均の衝突エネルギーが大きくなっている。

以上の結果から, 攪拌翼回転速度の増加に伴い, 基板の受ける衝突エネルギーが
大きくなっていた。

#### 7.2.5 部品剥離機構の考察

図7.9は, 投入枚数50枚, 攪拌翼回転速度500 rpm, 構成粒子径5 mmの場合に, 粒子ベース剛体モデルを用いた DEM シミュレーションから得られた衝突回数と衝突エネルギーの平均値を示したものである。ここで図は, 基板(B:Board)と部品(P:Part)の他に, さらに衝突対象を攪拌翼(A:Agitator), 基板(B:Board)およびドラム壁面(D:Drum)に分けて, 衝突回数と衝突エネルギーを計測した。衝突回数は, 基板1枚当たりの回数である。ここで, 図における基板に対する衝突エネルギー(B-A, B-B, B-D)の平均値と部品に対する衝突エネルギー(P-A, P-B, P-D)の平均値は図5における投入枚数50枚における基板への衝突エネルギーや部品への衝突エネルギーと等しい。

図 7.9 衝突対象ごとの衝突エネルギーおよび衝突回数

図より，基板や部品が受ける衝突エネルギーは，直接的に攪拌翼から受けるよりも，ドラム壁面から受ける方が大きいことが確認できる。したがって，特に大きい破断エネルギーを要する基板破壊は，ドラム壁面に基板が高速で衝突することによる自生粉砕的な作用によるものが大きいと推察させる。一方，部品においては，ドラム壁面から受ける力は大きいものの，その衝突回数は少なく，基板との衝突の方が衝突回数は圧倒的に大きい。したがって，小さい破断エネルギーで生じる部品剥離は，主に基板との相互作用によって生じていると推察される。

### 7.3 シミュレーション検討に関するまとめと今後の課題

ドラム型衝撃式破砕機(パーツセパレータ)における基板からの部品剥離機構をより
詳細に検討するため, 粒子ベース剛体モデルを用いた DEM シミュレーションを行なった。

シミュレーションより, 投入枚数の増加により, 基板が受ける衝突エネルギーは増加し, このことが基板破壊率の増加を招いていることが確認された。また, 基板破壊を生じさせるような大きな衝突エネルギーは, ドラム壁面との自生粉砕により生じていることが明らかになった。また, ドラム型衝撃式破砕機は部品剥離に十分なエネルギーを有しており, 投入枚数の増加などの基板同士の衝突機会を増加させることが, 部品剥離率の増加につながることが確認された。また, 部品剥離には基板との相互作用が重要な役割を果たしていることが確認された。

本研究で用いた粒子ベース剛体モデルでは, 基板の変形や部品の剥離を再現することが出来なかった。今後は, このモデルに変形や破壊が可能なモデルを導入することによって, より詳細な破砕機構の検討が可能になるものと考えられる。

### 8. まとめ

本研究では，廃通信基板からの各種レアメタルの濃縮を目的として，粉砕機として，パーツセパレーター（PS-1・2），クロスフローシュレッダ（CFS-1・2），ハンマクラッシャ（HC-1・2），ボールミル（BM5・40），および電気パルス粉砕（ED）を用い，それぞれの産物の特徴を明らかにするとともに，粒群別に「部品選別」と「粉体選別」を組み合わせて物理選別を施し，各種元素の濃縮効果の特徴を検討した。主な結果を以下に記す。

## (1) 各種粉砕機・条件での粉砕産物の特徴

「PS」「CFS」「HC」は「BM」に比べ，各元素を含む部品類を比較的非破壊の状態で基板から剥離できることが確認された。なお，同一粉砕機を用いた場合，条件によってその現象が大きく異なることも判明した。特に，大きすぎるエネルギーを大きすぎるエネルギーを与えた場合は，「PS」「CFS」であっても実装基板類の破壊が起こり，その後の物理選別に悪影響を及ぼすことが推測された。

2 種類の「HC」では，特に部品類が非破壊で基板から剥離される傾向が顕著に認められた。これらには粉砕機内にスクリーニング機構が備わっており，剥離された部品類が速やかに系外に排出される機構が重要であることが理解された。

「ED」では、小部品類は非破壊のまま基板からほぼ完全に剥離するが、大部品類ではプラスチック等不良導体の選択的破壊が起き、内部を構成する金属類が非破壊の状態で単体分離されることが確認された。

・「PS」「CFS」「HC」は「BM」に比べ，単位時間・単位エネルギー当たり
の部品剥離率が高く，部品破壊率が低いことが実験的に証明された。端的に言えば，「PS」「CFS」「HC」では発生エネルギーが部品の剥離に，「BM」ではそのエネルギーが部品の破壊に主として費やされること判明した。

## (2) 各種粉砕機・条件での粉砕産物の物理選別の特徴

着目元素である Ta, W, Nd, Co などの元素は特定の部品に濃集しているものが多く，「PS」「CFS」「ED」産物のいずれにおいても，「部品選別」によって効果的に濃縮できることが判明した。また，相対的には，「PS」「CFS」「ED」では「部品選別」が，「BM」では「粉体選別」が有効であることも示唆された。

「ED」では、部品を構成する素材の単体分離性が高くなると予測され、得られた選別産物を、各種元素について高品位順に集めた総合産物では、当該元素品位の高いものが他の粉砕産物に比べて多く存在した。

## (3) 物理選別総合産物の特徴

・ 選別産物のうち, 天然鉱石の原鉱品位以上である産物を全て集め総合産物としt場合, Ta, Co 等の廃家電品から回収すべきレアメタルについては「BM」の場合を除いて, すべての粉砕産物で他の元素より高効率で濃縮することができた。

- 廃電子基板からこれらレアメタル類を濃縮した残渣中に存在する銅・貴金属等は銅製錬にて回収するプロセスを想定すれば, ここで検討した破砕・選別処理フローは, レアメタル類の回収と銅・貴金属類の回収を両立できるものであると結論づけることができある。

## (4) 「PS」における基板からの部品剥離挙動の DEM シミュレーション

投入枚数の増加により, 基板が受ける衝突エネルギーは増加し, このことが基板破壊率の増加を招いていることが確認された。また, 基板破壊を生じさせるような大きな衝突エネルギーは, ドラム壁面との自生粉砕により生じていることが明らかになった。

「PS」粉砕は部品剥離に十分なエネルギーを有しており, 投入枚数の増加などの基板同士の衝突機会を増加させることが, 部品剥離率の増加につながることが確認された。また, 部品剥離には基板との相互作用が重要な役割を果たしていることが確認された。
## 研究発表

## 原著論文·論說·総説

1. 狩野真吾, 白鳥寿一, 中村崇: 使用済み電気・電子機器の破砕・選別試験と資源性評価, J. MMIJ, vol.128, no.3, pp.140-149, 2012.03

2. 綱澤有輝, 所千晴, 大和田秀二, 酒井幹夫, 村上進亮: ドラム型衝撃式破碎機による基板からの部品剥離機構の検討および DEM シミュレーション, 粉体工学会誌, vol.49, no.3, pp.201-209, 2012.03

3. 大和田秀二, 所千晴：廃小型家電品からのレアメタル回収技術, ケミカルエンジニヤリング, vol.55, no.10, pp.729-734, 2010.10

## 著書

1. 中村崇・大和田秀二・他編著：「リサイクル・廃棄物事典」，産業調査会，pp.121-133,259-287,(分担執筆),2012.03

## 国際会議

1. S. Owada: Importance of Mineral Processing Technology in the field of Resources Recycling, 5 $ ^{th} $ Int. Symp. on Recent Advances in Resources Science and Technology to Sustain Japan, Akita Univ., (JICA institute, Tokyo), pp.15-31, 0306.2012

2. S.Owada and C.Tokoro: New Technologies for E-waste Recycling, Workshop on “E-scrap Recycling in East Asia” (Sendai), Invited lecture, pp.136-151, 0106.2012

3. R. Hayashi, T. Urabe and S. Owada: Electromagnetic Field Analysis on the Behavior of Selective Breakage at Phase Boundary in Electrical Disintegration, “EcoDesign2011” (Kyoto), pp.115-119, 1130, 2011

4. C.Koga, T.Komuro, S.Owada, and C.Tokoro: Concentration Behavior of Rare Metals in the E-wastes by Combining Brand New Comminution and Physical Separation Technologies, 11 $ ^{th} $ Int. Symp. East Asian Resources Recycling Tech. "EARTH2011" (Kaohsiung), pp. 97-100, 1101, 2011

5. Y.Tsunazawa, K.Torigoe, N.Tsusaka, C.Tokoro, and S.Owada: DEM Simulation for Comminution/Abrasion Process of Waste Printed Circuit Boards Using a Particle Breakage Model, 11 $ ^{th} $ Int. Symp. East Asian Resources Recycling Tech. “EARTH2011” (Kaohsiung), pp. 328-331, 1102, 2011

6. Y.Tsunazawa, N.Tsusaka, T.Takahashi, K.Tahara, C.Tokoro, S.Owada: Fundamental Study on DEM Simulation for Estimation of Grinding Rate
and Particle Size Distribution in a Ball Mill, 11 $ ^{th} $ Int. Symp. East Asian Resources Recycling Tech. “EARTH2011” (Kaohsiung), pp. 596-599, 1101, 2011

7. S. Owada, C. Tokoro, T. Shiratori, and K. Suto: Separation Process Optimization for Rare Metals Recycling of E-Wastes, Special Symposium on Minor Rare Metals Recycling, Univ. Tokyo, pp. 109-116, 1024.2011

8. Tetsuya YUMOTO and Thoshikazu SHIRATORI: Distribution of Minor Metals in E-Waste, Conference of Metallurgists, Metallurgical Society of Canadian Institute of Mining and Metallurgy, pp.VI3-14, 1004.2011

9. Tetsuya YUMOTO and Thoshikazu SHIRATORI: Distribution of Minor Metals in E-Waste, Conference of Metallurgists, Metallurgical Society of Canadian Institute of Mining and Metallurgy, pp.VI3-14, 1004.2011

10. Tetsuya YUMOTO and Thoshikazu SHIRATORI: Distribution of Minor Metals in E-Waste, Conference of Metallurgists, Metallurgical Society of Canadian Institute of Mining and Metallurgy, pp.VI3-14, 1004.2011

11. Tetsuya YUMOTO and Thoshikazu SHIRATORI: Distribution of Minor Metals in E-Waste, Conference of Metallurgists, Metallurgical Society of Canadian Institute of Mining and Metallurgy, pp.VI3-14, 1004.2011

12. Tetsuya YUMOTO and Thoshikazu SHIRATORI: Distribution of Minor Metals in E-Waste, Conference of Metallurgists, Metallurgical Society of Canadian Institute of Mining and Metallurgy, pp.VI3-14, 1004.2011

13. Tetsuya YUMOTO and Thoshikazu SHIRATORI: Distribution of Minor Metals in E-Waste, Conference of Metallurgists, Metallurgical Society of Canadian Institute of Mining and Metallurgy, pp.VI3-14, 1004.2011

14. Tetsuya YUMOTO and Thoshikazu SHIRATORI: Distribution of Minor Metals in E-Waste, Conference of Metallurgists, Metallurgical Society of Canadian Institute of Mining and Metallurgy, pp.VI3-14, 1004.2011

15. Tetsuya YUMOTO and Thoshikazu SHIRATORI: Distribution of Minor Metals in E-Waste, Conference of Metallurgists, Metallurgical Society of Canadian Institute of Mining and Metallurgy, pp.VI3-14, 1004.2011

16. Tetsuya YUMOTO and Thoshikazu SHIRATORI: Distribution of Minor Metals in E-Waste, Conference of Metallurgists, Metallurgical Society of Canadian Institute of Mining and Metallurgy, pp.VI3-14, 1004.2011

17. Tetsuya YUMOTO and Thoshikazu SHIRATORI: Distribution of Minor Metals in E-Waste, Conference of Metallurgists, Metallurgical Society of Canadian Institute of Mining and Metallurgy, pp.VI3-14, 1004.2011

18. Tetsuya YUMOTO and Thoshikazu SHIRATORI: Distribution of Minor Metals in E-Waste, Conference of Metallurgists, Metallurgical Society of Canadian Institute of Mining and Metallurgy, pp.VI3-14, 1004.2011

19. Tetsuya YUMOTO and Thoshikazu SHIRATORI: Distribution of Minor Metals in E-Waste, Conference of Metallurgists, Metallurgical Society of Canadian Institute of Mining and Metallurgy, pp.VI3-14, 1004.2011
20. Tetsuya YUMOTO and Thoshikazu SHIRATORI: Distribution of Minor Metals in E-Waste, Conference of Metallurgists, Metallurgical Society of Canadian Institute of Mining and Metallurgy, pp.VI3-14, 1004.2011

21.S.Owada: Recent Trend of Rare Metals Recycling in Japan –Concentration of rare metals from various PCBs--, Conference of Metallurgists, Metallurgical Society of Canadian Institute of Mining and Metallurgy, Keynote lecture of $ 50^{th} $ anniversary (Montreal), pp.VI3-14, 1004.2011.

22.C.Tokoro, Y.Tsunazawa, K.Torigoe, and S.Owada: Computer Simulation for Parts Abrasion Process from Waste Printed Circuit Boards in Agitation Mill using Discrete Element Method with a Particle Breakage Model, Metallurgical Society of Canadian Institute of Mining and Metallurgy, 50 $ ^{th} $ anniversary (Montreal), pp. VI269-279, 1004.2011.

23.S.Owada: Roll of Comminution as a Pretreatment of Physical Concentration in Resources Recycling, The 9th Japan/Korea International Symposium on Resources Recycling and Materials Science (Kansai Univ.), Plenary Lecture, p.123-133, 0506, 2011

24.C.Tokoro, Y.Tunazawa, N.Tusaka, and S.Owada: “Fundamental Study of Parts Abrasion Mechanism from Wasted Printed Circuit Boards in Agitation Mill, The 9th Japan/Korea International Symposium on Resources Recycling and Materials Science (Kansai Unv.), p.OP-32, 0506, 2011

25. R. Hayashi, T. Urabe, and S. Owada: Electromagnetic Field Analysis on the Behavior of Selective Breakage at Phase Boundary in Electrical Disintegration, The 9th Japan/Korea International Symposium on Resources Recycling and Materials Science (Kansai Univ.), p. OP-33, 0506, 2011

26. H. Kikutani, T. Komuro, S. Owada, and C. Tokoro: Comparison of the Existent State of Rare Metals among Comminuted Products of PCB Obtained by Various Types of Mechanical Crushers, The 9th Japan/Korea International Symposium on Resources Recycling and Materials Science (Kansai Univ.), p.P-12, 0506, 2011

27. S. Owada: Importance of Mineral Processing Technology for Establishing Sustainable Society with an Environmentally-Sound Material Cycle, Keynote Lecture, 25 $ ^{th} $ International Mineral Processing Congress (Brisbane), pp.111-121, 0906.2010

28. Y.Tsunazawa, K.Torigoe, C.Tokoro, and S.Owada: Application of DEM simulation with a particle breakage model to a comminution process of waste printed circuit boards, 8 $ ^{th} $ Korea/Japan International Symposium on Resources Recycling and Materials Science (Seoul), p.86, 2010.06
29. S. Owada, C. Tokoro, C. Koga, and H. Kikutani: Sustainable Materials Circulation System for Rare Metals in E-Wastes and the Elemental Separation Process, 4 $ ^{th} $ International Workshop and Conference on Earth Resources Technology, (Phuket), Plenary Lecture, p.K3, 0511.2010

## 国内講演·学会発表·研究報告

1. 小室隆将, 鈴木涼, 小野龍幸, 大和田秀二, 所千晴：廃電子基板中のレアメタル濃縮における各種粉砕機の粉砕挙動比較, 資源・素材学会春季大会講演集, pp.93-94, 0328.2012

2. 林輪太郎, 大和田秀二: 廃電子基板からの金属回収における電気パルス粉砕の有効性, 資源・素材学会春季大会講演集, pp.93-94, 0328.2012

3. 大和田秀二, 所千晴, 白鳥寿一, 須藤孝一: E-waste からのレアメタルリサイクリングに関するセパレーションプロセス最適化, 環境省資源循環型社会形成推進科研費レアメタル特別枠委員会公開シンポジウム, pp.105-110, (東大生研), 0306.2012

4. 大和田秀二：環境調和型資源循環システムと分離技術, あきたアーバンマイン開発アカデミー, (秋田大学), pp.1-28, 0128.2012

5. 大和田秀二：レアメタルの物理的・機械的分離技術, レアメタル資源再生技術研究会, (名古屋大学), pp.1-27, 0126.2012

6. 大和田秀二：環境調和型リサイクリングと分離技術, 無機マテリアル学会, 第 21 回講習会「地球環境の科学」,(工学院大学), pp.1-12, 1209.2011

7. S.Owada: Environmentally Conscious Recycling, 平成23年度 JICA 集団研修—環境に配慮した効率的資源開発・利用に関する研修—(小坂), pp.1-71, 1117.2011

8. 大和田秀二：資源循環・リサイクル論，環境プランナー養成講座(早大理工)，pp.1-32, 1112.2011

9. 大和田秀二：国際資源循環とリサイクル技術動向, 精密工学会 LC 専門委員会公開ワークショップ「アジアにおける資源循環の現状と日本企業の役割」, pp.1-25, 0915.2011

10. 大和田秀二：資源循環に果たす選鉱技術の役割, 資源・素材学会教育センター

夏期研修会, pp.1-31, 0825.2011

11. 大和田秀二：資源循環の技術展望，早稲田大学環境資源工学会講演会，pp.1-24, 0709, 2011

12. 大和田秀二：環境調和型資源循環プロセスと破砕・選別技術, フォーラム環境塾環境技術講座(丸の内エコツツェリア), pp.1-31, 0615.2011

13. 大和田秀二：資源循環における成分分離技術，早稲田大学建設ロジスティクス
研究会講演，pp.1-27，0526.2011

14. 綱澤有輝・高橋朋子・所千晴・大和田秀二：ボールミル内の粉砕速度予測に適した DEM における衝突エネルギー解析手法, 資源・素材学会春季大会講演集, pp.87-88, 0328.2011

15. 林輪太郎, 大和田秀二：電磁場解析における電気パルス粉砕での相境界面選択破壊挙動の考察, 資源・素材学会春季大会講演集, p.45-46, 0328.2011

16. 古賀千香子・大和田秀二・所千晴・白鳥寿一・湯本徹也：廃携帯電話・廃通信基板中の各種レアメタル濃縮挙動の総括，資源・素材学会春季大会講演集，pp.39-40, 0328.2011

17. 菊谷英生・小室隆将・大和田秀二・所千晴・白鳥寿一・湯本徹也：廃通信基板からのレアメタル濃縮に及ぼす粉砕手法の影響, 資源・素材学会春季大会講演集, pp.37-38, 0328.2011

18. 大和田秀二, 所千晴, 白鳥寿一, 須藤孝一: E-Waste からのレアメタルリサイクリングに関するセパレーションプロセス最適化, 環境省循環型社会形成推進科研費レアメタル特別枠委員会公開シンポジウム(東大生研), pp.129-134, 0314.2011

19. 大和田秀二：廃小型家電品からのレアメタル回収技術, 硫酸協会第 50 回分析

分科会(新橋), pp.1-29, 0310.2011

20. 大和田秀二：電気・電子廃棄物からの金属資源回収技術の展望と課題，日本機械学会環境工学部門講演会(信濃町)「電気・電子機器廃棄物と金属資源リサイクル」講演集, pp.9-12, 0128.2011

21. 大和田秀二：資源循環における破砕・選別技術の重要性と最新動向, 第三回中国家電リサイクルモデル事業報告会(秋葉原 UDX), pp.1-31, 0121.2011

22. 大和田秀二：廃電子機器からのレアメタル濃縮技術, 産業機械工業会環境部会講演会(産機工), pp.1-25, 1130.2010

23. 綱澤有輝・鳥越謙一郎・菊谷英生・所千晴・大和田秀二・白鳥寿一・湯本徹也：レアメタル回収を目的とした DEM シミュレーションによる廃電子基板からの部品剥離機構の解明，粉体工学会秋期研究発表会 (東京ビッグサイト) 講演論文集, pp.3-4, 1130.2010

24. 大和田秀二：廃電子機器からのレアメタル濃縮技術, 産業機械工業会環境部会講演会(産機工), pp.1-32, 1129.2010

25. 大和田秀二：資源循環における分離工学の役割, 東京大学生産技術研究所サステイナブル材料国際研究センターシンポジウム, —資源循環の諸問題と 100 年の安定に向けて—(東大生研), pp.***-***, 1129. 2010.

26. 大和田秀二：資源循環・リサイクル論，環境プランナー養成講座(早大理工)，pp.1-29, 1109.2010

27. S. Owada: Environmentally Conscious Recycling, 平成22年度JICA集団研修—環境に配慮した効率的資源開発・利用に関する研修—(小坂), pp.1-68,
1108.2010

28. 大和田秀二：成分分離のための粉砕技術，東北大学多元物質科学研究所 10

周年記念講演会(東北大)，特別講演，pp.****，1026.2010

29. 大和田秀二, 所千晴, 大木達也：小型廃電子機器からのレアメタル濃縮技術, 資源・素材学会秋季大会(福岡)講演集, no.2, pp.153-156, 0913.2010

30. 古賀千香子, 後藤昌也, 大和田秀二, 所千晴, 白鳥寿一, 湯本徹也: 廃携帯電話からのレアメタル濃縮における部品選別の有効性－人工鉱床(RtoS)構想の一環として－, 資源・素材学会秋季大会(福岡)講演集, no.2, pp.49, 0913.2010

31. 鳥越謙一郎, 綱澤有輝, 所千晴, 大和田秀二, 白鳥寿一, 湯本徹也: 廃電子基板からの実装部品剥離機構の解明を目的とした離散要素シミュレーションの開発, 資源・素材学会秋季大会(福岡)講演集, no.2, p.50, 2010.09

32. 菊谷英生, 大和田秀二・所千晴, 白鳥寿一, 湯本徹也: 廃通信基板／実装部品の剥離性に関する各種粉砕手法の比較, 資源・素材学会秋季大会(福岡)講演集, no.2, p.91, 2010.09

33. 大和田秀二：資源循環に果たす選鉱技術の役割, 資源・素材学会教育センター

夏期研修会, DOWA研修センター(錦糸町), pp.1-17, 0826.2010

34. 大和田秀二：環境調和型資源循環システムと分離技術, あきたアーバンマイン開発アカデミー(秋田大学), pp.1-37, 0807.2010

35. 大和田秀二, 中村崇: レアメタル資源戦略と回収技術, 廃棄物資源循環学会, レアメタルリサイクルに関する合同講演会, pp.67-70, 0709.2010

36. 大和田秀二：環境調和型資源循環プロセスと破砕・選別技術, フォーラム環境塾環境技術講座(丸の内エコツツエリア), pp.1-43, 0616.2010

37. 大和田秀二：固体選別概論，日本アルミニウム協会，アルミニウム車両委員会，pp.1-14, 0426.2010

38. 大和田秀二：資源循環型社会構築における分離技術の役割, 早稲田ビジネスネット横浜稲門会(横浜企業経営支援財団), pp.1-34, 0419.2010

39. 大和田秀二：選鉱・分離技術のリサイクリングへの応用, 製錬・リサイクリング研修 (小坂), 国際資源大学校, pp.1-53, 0406.2010
# 利用者のために

## 1 調査の目的

## (1) 木材統計調査

素材生産及び木材製品の生産、出荷等に関する実態を明らかにし、森林・林業行政の推進等に資する資料を整備することを目的とする。

## (2) 木材流通統計調査

木材の価格水準及びその変動並びに木材の流通構造を的確に把握し、木材の流通改善対策、木材産業の合理化対策の推進等に資する資料を整備することを目的とする。

## 2 調査の根拠

木材統計調査は統計法 (平成19年法律第53号) 第9条第1項の規定に基づく基幹統計調査であり、木材流通統計調査は同法第19条第1項の規定に基づく一般統計調査である。

## 3 調査機関

調査は、農林水産省大臣官房統計部及び地方組織並びに農林水産大臣が委託した民間事業者（以下単に「民間事業者」という。）を通じて実施した。

## 4 調査の体系

注：木材流通構造調査は、5年ごとに実施する調査であり、直近では平成23年に調査を実施した。調査結果については、別途発行した「平成23年木材流通構造調査報告書」に掲載した。

## 5 調査の範囲と対象

(1) 調査の範囲

全国の区域

## (2) 調査の対象

ア 基礎調査

製材工場、合単板工場又は木材チップ工場であって、調査年の12月31日現在で事業を行っているもの又は休業中であってもその休業期間の開始時期が調査年の10月1日以降であるものを
対象とした。

## イ 製材月別調査

製材工場を対象とした。

ウ合単板月別調査

合単板工場を対象とした。

エ 素材・木材チップ価格調査

製材工場、合単板工場及び木材チップ工場を対象とした。

才 木材製品卸売価格調査

木材市売市場、木材センター及び木材卸売業者を対象とした。

## 6 調査対象の選定

## (1) 基礎調査

## ア製材工場

都道府県別に、調査年の前年に操業実績があった工場（以下「既存工場」という。）を、調査年の前年の製材用動力の出力数により全数調査階層(製材用動力の出力が75.0kW以上の工場)と標本調査階層（製材用動力の出力が7.5kW以上75.0kW未満の工場）に区分した。標本調査階層については、抽出率3分の1の系統抽出により調査対象（標本）を抽出した。

このほか、調査年に新規に操業を開始し、又は操業を再開した工場は、全てを調査対象とした。

## イ 木材チップ工場

都道府県別及び兼営区分別（木材チップ専門工場、製材工場又は合単板工場との兼営工場の別をいう。以下同じ。）に、既存工場については調査年の前年の木材チップ生産量により(ゾ)から(ゆ)のとおり規模階層区分を行い、当該規模階層区分ごとに調査対象を抽出した。

なお、都道府県別の母集団となる兼営区分別の工場数が3以下となる場合は、規模階層区分は行わず、全ての工場を調査対象とした。

## (7) 第1階層

調査年の前年の木材チップ生産量の最も多い工場から順に配列し、その累積生産量がその都道府県の木材チップ生産量の70％に達するまでのものを第1階層とした。この階層は全ての工場を調査対象とした。

## (1) 第2階層

調査年の前年の木材チップ生産量の最も多い工場から順に配列し、その累積生産量がその都道府県の木材チップ生産量の90％に達するまでのものから第1階層に属するものを除いたものを第2階層とした。

調査対象数は次の計算式により標本工場全体の木材チップ生産量が平均的にはその都道府県の木材チップ生産量の8％となるよう算出し、第2階層に属する工場を木材チップ生産量の多い工場から順に配列した一覧表を用いて、系統抽出により調査対象を抽出した。

$$ 調查対象数 =\frac{ 木材チップ生産量 ( 都道府県計 )\times0.08}{ 第 2 階層の 1 工場当たりの木材チップ生産量 ( 平均 )} $$

## (ゥ) 第3階層

第1階層又は第2階層に属するもの以外のものを第3階層とした。

調査対象数は次の計算式により、標本工場全体の木材チップ生産量が平均的にはその都道府県の木材チップ生産量の2％となるよう算出し、第3階層に属する工場を木材チップ生産量の多い工場から順に配列した一覧表を用いて、系統抽出により調査対象を抽出した。

$$ 調查対象数 \quad=\frac{ 冊 }{ 第 3 階層の 1 工場当たりの木材チップ生産量 ( 平均 )} $$
## (Ⅰ) 新規調查階層

調査年に新規に操業を開始し、又は操業を再開した工場を新規調査階層とし、この階層に属する全ての工場を調査対象とした。

## ウ 合単板工場

都道府県別及び工場類型別（単板専門工場、普通合板工場及び特殊合板専門工場の別をいう。以下同じ。）に、既存工場については単板専門工場は調査年の前年の単板製造用素材入荷量、普通合板工場は調査年の前年の普通合板生産量、特殊合板専門工場は調査年の前年の特殊合板生産量により、それぞれイの(り)から(り)に準じ規模階層区分をした上で、調査対象を選定した。

また、調査年に新規に操業を開始し、又は操業を再開した工場は、新規階層区分として全てを調査対象とした。

ここで、単板専門工場とは単板を専門に製造する工場を、普通合板工場とは普通合板を製造する工場を、特殊合板専門工場とは特殊合板を専門に製造する工場をそれぞれいう。

なお、都道府県別の母集団工場数が3以下となる場合は、規模階層区分は行わず、全ての工場を調査対象とした。

## (2) 製材月別調査

調査対象数は、都道府県別に、素材消費量を指標とする標準誤差率（目標精度）を10％となるよう算出した。

調査対象の抽出は、都道府県別に既存工場を前年の年間素材消費量の多い順に並べ、全数調査階層（年間素材消費量の多い方から順に調査対象数の3割になるまでの工場）と標本調査階層（全数調査階層以外）に区分し、全数調査階層は全ての工場を調査対象とし、標本調査階層からは系統抽出により全体の工場数から全数調査階層の工場数を差し引いた数の工場を調査対象として抽出した。

また、新規に操業を開始し、又は操業を再開した工場は新規調査階層とし、工場の製材が開始された時点で当該月分の調査を行い、それ以降の各月分の値は調査した月の値を基に毎月の調査対象全体の動向を勘案して数値を推定した。

## (3) 合单板月別調査

都道府県別に既存工場を単板専門工場は前年の単板製造用素材入荷量、普通合板工場は前年の普通合板生産量、特殊合板専門工場は前年の特殊合板生産量について、それぞれそれらの量の多い工場から順に並べ、それぞれの量の85％に達するまでのものを既存工場階層とし、その全てを調査対象とした。

また、新規に操業を開始し、又は操業を再開した工場は新規調査階層とし、工場の合単板の生産が開始された時点で当該月分の調査を行い、それ以降の各月分の値は調査した月の値を基に毎月の調査対象全体の動向を勘案して数値を推定した。

## (4) 素材・木材チップ価格調査

ア品目別に、素材は全国の素材消費量、木材チップは全国の木材チップ生産量のおおむね80％に達するまでの都道府県を選定した。

イ 選定した都道府県について、素材は素材消費量、木材チップは木材チップ生産量の多い市町村の中から、当該都道府県において調査する品目を多く取り扱っている数市町村を有意に選定した。

ウ 選定された市町村の中から、調査する品目の取扱量が多く、かつ、その取扱量が年間を通じて変動が少なく、継続的に調査が可能な工場を調査対象として選定した。

## (5) 木材製品卸売価格調査

ア 調査品目別に、販売量が多く、かつ、建築着工戸数が多い等木材流通上主要な10都道府県を有意に選定した。

選定した都道府県について、製材品、普通合板及び集成材の販売量の多い順に数市町村を有
意に選定した。

ウ 選定された市町村の中から、製材品、普通合板及び集成材の販売量が多く、かつ、その販売量が年間を通じて変動が少なく、継続的に調査が可能な業者を調査対象として選定した。

調 查 種 類 別 調 查 対 象 数

木材統計基礎調査	製材月別調査
製材に係る調査	合単板に係る調査	木材チップに係る調査
調査対象数	有効回収数	有効回収率	調査対象数	有効回収数	有効回収率	調査対象数	有効回収数	有効回収率	調査対象数	有効回収数	有効回収率
工場	工場	%	工場	工場	%	工場	工場	%	工場	工場	%
3,685	3,354	91.0	144	130	90.3	955	955	100.0	1,212	1,203	99.3

合单板月別調査	木材価格統計調査
素材・木材チップ価格調査	木材製品卸売価格調査
調査対象数	有効回収数	有効回収率	調査対象数	有効回収数	有効回収率	調査対象数	有効回収数	有効回収率
工場	工場	%	工場	工場	%	注)	業者	業者	%
73	70	95.9	322	320	99.4	67	67	100.0

注): 調査対象は、木材市売市場、木材センター及び木材卸売業者である。

## 7 調査期日

(1) 木材統計調査基礎調査

平成23年12月31日現在で調査した。

(2) 製材月別調査及び合単板月別調査

毎月末日現在で調査した。

(3) 素材・木材チップ価格調査及び木材製品卸売価格調査毎月15日現在の価格を調査した。

## 8 調査事項

(1) 木材統計調査基礎調査

製材に用いる動力の出力数、従業者数、素材の入荷量及び消費量、製材品の出荷量、木材チップの生産量並びに合板の生産量

(2) 製材月別調査

製材に用いる動力の出力数、素材の入荷量、消費量及び在庫量並びに製材品の生産量、出荷量及び在庫量

(3) 合单板月別調査

素材の入荷量、消費量及び在庫量並びに合板の入荷量、生産量、出荷量及び在庫量

(4) 素材・木材チップ価格調査

素材の購入価格、パルプ向け木材チップの工場渡し価格及び価格変動の要因

(5) 木材製品卸売価格調査

木材製品の販売価格及び価格変動の要因
## 9 調査方法

## (1) 木材統計調査基礎調査

オンライン、郵送又は統計調査員が調査対象の代表者に調査票を配布し、回収する自計調査の方法により行った。なお、自計調査の方法により調査を実施できない場合は、統計調査員による当該代表者に対する面接調査の方法により行った。

(2) 製材月別調査、合単板月別調査、素材・木材チップ価格調査及び木材製品卸売価格調査

製材月別調査及び合単板月別調査は、調査対象にオンライン又は郵送により調査票を配布し、回收する方法で実施した。

素材・木材チップ価格調査及び木材製品卸売価格調査は、民間事業者が調査対象にオンライン、郵送又はFAXにより調査票を配布し、回収する方法で実施した。

## 10 取りまとめ方法

(1) 木材統計調査基礎調査

推定は、都道府県別に次の方法により製材工場、合単板工場及び木材チップ工場ごとに集計した。

また、都道府県推定値を合計して全国結果とした。

## ア製材工場

推定は次の推定式のとおり、都道府県別及び森林計画区別に行った。

$$ \begin{array}{r l}{\mathrm{X}}&{{}=\frac{\begin{array}{c c}{\mathrm{n}}\\ {\sum}\\ {\mathrm{i}=1}\end{array}}&{\mathrm{x}\mathrm{i}}\\ {}&{{}\begin{array}{c c}{\mathrm{n}}\\ {\sum}\\ {\mathrm{i}=1}\end{array}\mathrm{y}\mathrm{i}}\\ \end{array}\cdot\begin{array}{c c}{\mathrm{Y}}&{{}+\quad\mathrm{S}\quad+\quad\mathrm{P}}\end{array}} $$

X : x の合計値の推定値

n : 小規模出力階層の標本工場数

xi：小規模出力階層のi番目の標本工場のxの値

y i : 小規模出力階層の i 番目の標本工場の調査年の前年の素材消費量

Y : 小規模出力階層の調査年の前年の素材消費量の合計

S : 大規模出力階層の x の合計値

P : 新規調査階層の x の合計値

森林計画区（森林法（昭和26年法律第249号）第7条第1項の規定に基づき、地勢その他の条件を勘案し、主として流域別に都道府県の区域を分けて定めた区域をいう。以下同じ。）の単位で推定を行った項目については、森林計画区の数値の都道府県計が都道府県単位で算出した数値と一致するとは限らないが、製材工場数については、森林計画区の数値の合計と都道府県の数値が一致するように次の式により調整を行った。

森林計画区の推定値（調整後）

$$ =\frac{ 都道府県単位の推定値 }{ 県内森林計画区の当初の推定値の合計 }\times 当該森林計画区の当初の推定値 $$

これ以外の項目については、当初算出した結果をそのまま掲載しているので、森林計画区の数値の都道府県計と都道府県の数値が一致するとは限らない。