工業排水・廃材からの資源回収技術
（2010年08月06日）
Tweet『工業排水・廃材からの資源回収技術』
Resource Recovery Technology from Industrial Wastewater and Solid Wastes
★ 資源の枯渇・高騰への懸念から,注目を集めるリサイクル技術。
★ 製造業の製造プロセスからの排水・廃材に含まれる有価物を,排出原位置で回収・資源化する技術を解説
| 発刊 | 2010年8月 |
| 監修 | 名古屋大学 エコトピア科学研究所 名誉教授・特任教授 伊藤秀章 |
| 発刊元 | 株式会社シー エムシー出版 |
| 体裁 | B5判,240ページ(予定) |
| 価格(税込) | 68,250 円（税込、送料は当社負担） |
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| 【刊行にあたって】 |
| 地下資源に乏しく国土の狭いわが国において,資源の国内における循環利用は,各種製造業における資源の安定供給と製品の低コスト化に直結する緊急課題である。廃棄物の発生抑制,減量化,再利用の三原則のもとに,安全,低コスト,かつ高効率な資源回収技術とその有効利用技術の開発が必須である。一般廃棄物の適正処理と再利用の促進はもちろん,各種製造業からの排水及び廃材を焼却処分や埋立処理に頼ることなく,個々の排出原位置で高効率な資源回収法を開発し有効利用を果たすことは,処理コストの低減化のみならず二次的環境負荷を出さないためにも必要な措置である。本書では,各種産業の製造プロセスから排出する有害/有価な軽元素及び重金属を含有する無機系の工業排水及び廃材からの資源回収技術に焦点を絞り,当該分野の第一線でご活躍の専門家に執筆をお願いした。 (「はじめに」より一部抜粋) 伊藤秀章 |
| 執 筆者 |
| 伊藤秀章 名古屋大学 エコトピア科学研究所 名誉教授・特任教授 中村 崇 東北大学 多元物質科学研究所 教授 前田浩孝 東北大学 大学院環境科学研究科 助教 石田秀輝 東北大学 大学院環境科学研究科 教授 安達 毅 東京大学 生産技術研究所・環境安全研究センター 准教授 横山 徹 オルガノ(株) 開発センター 第二開発部 芝田隼次 関西大学 環境都市工学部 エネルギー・環境工学科 教授 板倉 剛 名古屋大学 エコトピア科学研究所 特任助教 笹井 亮 島根大学 総合理工学部 物質科学科 准教授 平沢 泉 早稲田大学 理工学術院 応用化学専攻 教授 原 一広 九州大学 大学院工学研究院附属 循環型社会システム工学研究センター センター長・教授 西田哲明 近畿大学 産業理工学部 生物環境化学科 教授 桑原智之 島根大学 生物資源科学部 生態環境科学科 助教 佐藤利夫 島根大学 生物資源科学部 生態環境科学科 教授 野瀨勝弘 東京大学 生産技術研究所 特任助教 岡部 徹 東京大学 生産技術研究所 教授 町田憲一 大阪大学 先端科学イノベーションセンター 教授 佐野浩行 名古屋大学 工学研究科 マテリアル理工学専攻 助教 藤澤敏治 名古屋大学 工学研究科 マテリアル理工学専攻 教授 袋布昌幹 富山高等専門学校 専攻科 准教授 三宅通博 岡山大学 大学院環境学研究科 教授 石川貴司 日本電工(株) 環境システム事業部 郡山工場 技術課 福田 正 (株)三進製作所 相談役 小林典昭 日本パーカライジング(株) 中京事業部 浜松出張所 係長 内田正喜 日本フイルター(株) 開発部 主任 知福博行 (株)神鋼環境ソリューション 水環境・冷却塔事業部 技術部 計画室 前背戸智晴 (株)神鋼環境ソリューション 商品市場・技術開発センター 課長 太田裕充 野村マイクロ・サイエンス(株) 技術開発部 米原崇広 野村マイクロ・サイエンス(株) 技術開発部 板東嘉文 三菱化学エンジニアリング(株) ITファシリティ事業部 ITファシリティ部 技術開発グループ 部長代理 松岡庄五 中部リサイクル(株) 製造・技術担当 取締役 玉重宇幹 太平洋セメント(株) 藤原工場 工場長 横山昌夫 (有)ESアドバイザー 代表取締役;関東学院大学 非常勤講師 |
目次
【総論編】
第1章 資源循環型社会における資源回収と廃棄物の有効利用(伊藤秀章)
1. はじめに
2. 持続可能な資源循環型社会の創成
2.1 資源問題をどうとらえるか
2.2 資源生産効率から資源循環効率へ
2.3 持続可能な資源循環経済
3. 廃棄物処理と資源の循環利用
3.1 廃棄物処理のレスキュー・ナンバーによる評価
3.2 低環境負荷な廃棄物処理
3.3 廃棄物のリサイクル・ルートの設計
4. 排水・廃材からの資源回収技術
4.1 産業廃棄物の存在状態と処理方法
4.2 排水・廃材からの無機・金属資源の回収
4.3 希少金属の資源回収と再利用
第2章 金属資源のマテリアルフローとリサイクル技術(中村崇)
1. はじめに
2. 金属のマテリアルフロー
2.1 マテリアルフローの意味
2.2 白金の需要と供給
3. 金属資源のリサイクル技術
3.1 リサイクル技術の考え方
3.2 物理選別
3.3 化学反応処理
第3章 環境にやさしいセラミックス系資源の循環利用(前田浩孝,石田秀輝)
1. はじめに
2. 循環利用を考えた高機能性材料の合成
3. 低環境負荷プロセスによる資源を循環利用した高機能性材料の合成
第4章 鉱物資源の消費と供給の現状(安達毅)
1. はじめに
2. 金属の大量消費と新興国の台頭
3. 鉱山からの供給と市場規模
4. 埋蔵量と可採年数
5. 埋蔵量の偏在性
第5章 製造プロセスにおける有価物の回収・再利用の現状と技術動向(横山徹)
1. 概要
2. 電子産業・太陽電池産業における有価物回収
2.1 フッ素・リンの回収
2.2 アンモニアの回収
2.3 シリコンの回収
2.4 水回収
3. 化学・めっき産業
3.1 金属資源の耐用年数
3.2 金属イオンの回収
3.3 ニッケルの回収
4. 塗装・印刷産業
4.1 VOC回収
【基礎技術編】
第6章 産業排水からの資源回収
1. 希少金属イオンの湿式分離回収技術(芝田隼次)
1.1 はじめに
1.2 溶媒抽出法
1.2.1 溶媒抽出のプロセス
1.2.2 有機相を構成するもの
1.2.3 溶媒抽出の応用分野
1.3 イオン交換樹脂法
1.3.1 イオン交換樹脂によるイオンの捕捉の原理
1.3.2 イオン交換樹脂の種類
1.3.3 イオン交換法の装置と操作
1.4 沈殿分離法
1.4.1 水酸化物の沈殿生成
1.4.2 硫化物の沈殿生成
1.4.3 その他の沈殿生成
1.5 吸着法
2. 水熱鉱化処理による有価・有害元素含有排水の無害化と再資源化(板倉剛,笹井亮,伊藤秀章)
2.1 はじめに
2.2 水熱鉱化法による排水処理
2.3 種々のオキソアニオン含有溶液への水熱鉱化法の適用
2.3.1 ホウ素含有排水
2.3.2 フッ化物イオンおよびホウフッ化物イオン含有排水
2.3.3 その他のオキソアニオンへの水熱鉱化処理の適用
3. 排水中の陰イオンの回収と資源化(平沢泉)
3.1 なぜ晶析工学か―その特徴と原理―
3.1.1 固液平衡関係
3.1.2 過飽和度の選定
3.1.3 種結晶の存在
3.1.4 核化・成長速度の制御
3.2 晶析の基礎現象と品質
3.3 排水中の陰イオンの晶析化するための戦略
3.3.1 リン酸イオンの除去回収
3.3.2 フッ素イオンの除去回収
3.4 排水中の陰イオンの回収・資源化プロセス
4. 重金属吸着ゲルによる廃液からの資源回収(原一広,西田哲明)
4.1 重金属と環境問題
4.2 重金属に関わる環境問題と資源枯渇の問題
4.3 ゲルについて
4.4 ゲルを用いた重金属回収
4.5 高分子ゲルの重金属吸着について
4.6 高分子ゲルの重金属吸脱着特性
4.7 高分子ゲルを用いた吸脱着サイクルによる重金属リサイクル
5. 機能性無機材料による排水からの有害元素の除去と再資源化技術(桑原智之,佐藤利夫)
5.1 無機材料を用いた吸着剤の開発
5.2 機能性無機材料による有害イオンの吸着除去
5.2.1 Si-Fe-Mg系試料およびSi-Al-Mg系試料
5.2.2 ハイドロタルサイト
5.3 機能性無機材料を用いた有害元素の再資源化
第7章 工業廃材からの資源回収
1. 冶金学的手法による貴金属の回収(野瀨勝弘,岡部徹)
1.1 はじめに
1.2 貴金属の用途
1.3 貴金属のリサイクル
1.3.1 乾式法による貴金属のリサイクル
1.3.2 乾式銅製錬を利用したリサイクルプロセス
1.3.3 乾式鉛製錬を利用したリサイクルプロセス
1.3.4 乾式ニッケル製錬を利用したリサイクルプロセス
1.3.5 乾式鉛製錬と乾式銅製錬を組み合わせたリサイクルプロセス
1.3.6 自動車排ガス浄化触媒に特化したリサイクルプロセス
2. セラミックス廃材からの高効率・低環境負荷型の資源回収技術(笹井亮)
2.1 はじめに
2.2 セラミックス廃材リサイクルの現状
2.3 構造セラミックス
2.3.1 超硬合金
2.4 電子セラミックス
2.4.1 Li二次電池用正極
2.5 機能性ガラス
2.5.1 鉛ガラス
3. 希土類廃材のリユース/リサイクル技術(町田憲一)
3.1 はじめに
3.2 リサイクルの現状
3.3 鉄成分の有効利用
3.3.1 電波吸収材料としての利用
3.4 新規リユース/リサイクルの試み
3.4.1 希土類金属の直接再生
3.4.2 使用済み磁石廃材(市中屑)の有効利用
3.4.3 ニッケル―水素二次電池のリユース/リサイクル
3.4.4 希土類系研磨剤,蛍光体のリユース/リサイクル
第8章 固体廃棄物のリサイクルと有効利用
1. 無機系固体廃棄物の再利用と有害物質の安定化技術(佐野浩行,藤澤敏治)
1.1 はじめに
1.2 都市ごみ焼却飛灰の成分
1.3 塩化揮発法の原理
1.3.1 塩化の効果
1.3.2 CaCl2による重金属類の塩化
1.4 塩化揮発法による飛灰中重金属の分離・除去
1.5 安定鉱物化によるクロムの安定化原理
1.5.1 安定鉱物化の意義
1.5.2 クロム安定化の指針と安定鉱物
1.6 安定鉱物化の評価
1.6.1 合成試料による検討
1.6.2 飛灰中クロムの安定鉱物化処理
2. 廃石こうボードなどの建設廃棄物のリサイクルと有効利用(袋布昌幹)
2.1 はじめに
2.2 廃石こうボードの現状
2.3 廃石こうボードのリサイクル技術
2.3.1 建設廃棄物と廃石こうボード
2.3.2 石こうボードの原料化
2.3.3 土木資材への利用技術
2.3.4 廃石こうボードリサイクルの課題と対策技術
3. セラミックス廃材の有効利用技術(三宅通博)
3.1 はじめに
3.2 ごみ焼却灰
3.3 石炭灰
3.4 鋳造廃棄物
【実用技術編】
第9章 ホウ素,フッ素およびリンの無害化処理と資源回収技術
1. 排水中のホウ素回収リサイクルシステム(石川貴司)
1.1 はじめに
1.2 当社ホウ素回収リサイクルシステム
1.3 ホウ素処理に使用するイオン交換樹脂・ホウ素キレート樹脂
1.4 ホウ素排水の処理方法
1.4.1 低濃度ホウ素で共存イオンが少ない場合
1.4.2 高濃度ホウ素で共存イオンが少ない場合
1.4.3 低濃度ホウ素で共存イオンが多い場合
1.5 樹脂塔の方式とサイズ
1.5.1 可搬式
1.5.2 現地再生式
1.6 ホウ素排水の処理事例
1.6.1 土壌改質
1.6.2 地下水
1.6.3 電子部品
1.6.4 光学用ガラス
1.6.5 ディスプレイ用ガラス
1.6.6 めっき
1.6.7 段ボール
1.6.8 産廃処分場
1.6.9 ホウフッ化物処理
1.7 ホウ素分析計
2. めっき廃液中のホウ素及びフッ素の処理と回収(福田正)
2.1 はじめに
2.2 ホウ素,フッ素の排出源と濃度
2.3 ホウ素及びフッ素処理
2.3.1 ホウ素処理
2.3.2 フッ素処理
2.3.3 ホウフッ化物の処理
2.4 ホウ素,フッ素化合物の回収
2.4.1 ニッケルめっき汲み出し液の濃縮回収によるホウ酸の排出抑制
2.4.2 Acid retardation法(イオン交換樹脂法)による廃フッ酸の精製回収
3. 工業排水からのフッ素・リンの回収技術(横山徹)
3.1 はじめに
3.2 工業排水の水処理システム
3.3 フッ素の処理・回収技術
3.3.1 従来のフッ素処理技術
3.3.2 晶析装置
3.4 リン回収技術
3.4.1 従来のリン処理技術
3.4.2 リン酸回収システム
4. 表面処理分野のりん酸塩処理と有効利用(小林典昭)
4.1 はじめに
4.2 従来の塗装前処理工程
4.3 塗装前処理工程から発生する廃棄物
4.4 Reduce技術(発生源の観点から)
4.4.1 低温・低スラッジ型化成処理薬剤
4.5 Recycle,Re-use技術(発生した廃棄物に着目して)
4.5.1 りん酸原料化システム
4.5.2 クローズドシステム
4.6 ジルコニウム化成処理
第10章 難処理排水からの資源回収
1. イオン交換樹脂を用いた節水型めっきプロセス(内田正喜)
1.1 はじめに
1.2 イオン交換樹脂法によるめっき水洗排水系処理の特徴
1.2.1 イオン交換樹脂の種類
1.2.2 総交換容量と有効交換容量
1.3 イオン交換装置
1.3.1 運転方式の種類
1.3.2 水洗排水リサイクルイオン交換装置
1.4 水洗排水リサイクルイオン交換装置による処理事例
1.4.1 工場の概要
1.4.2 処理対象水及び処理フロー
2. 工業排水等の水処理と資源回収(知福博行,前背戸智晴)
2.1 はじめに
2.2 処理技術概要
2.3 処理装置概要
2.4 処理結果概要
2.4.1 エッチング廃液からのインジウム回収処理
2.4.2 廃液晶パネルからのインジウム回収処理
2.4.3 排水中からの銅除去処理
3. 液晶・半導体工場廃液からのレジスト剥離剤回収(太田裕充)
3.1 はじめに
3.2 従来のレジスト剥離技術
3.3 アミン系レジスト剥離の特長とリサイクル技術
3.3.1 非水溶性アミン系剥離剤
3.3.2 水溶性アミン系剥離剤
3.4 新しいレジスト剥離「炭酸エチレン」の技術
3.4.1 安全性・環境面
3.4.2 金属配線への影響
3.4.3 レジスト剥離能力
3.5 新しいレジスト剥離剤「EC」のリサイクル技術
3.5.1 ECの耐オゾン性及びレジスト分解条件の最適化の確認
3.5.2 レジスト分解条件の最適条件下の分解副生成物
3.6 ECのリサイクル技術を用いたレジスト剥離システム
3.6.1 液晶製造向け
3.6.2 半導体分野のレジスト剥離技術
4. シリコンの回収・再資源化(米原崇広)
4.1 はじめに
4.2 排水中からのシリコンスラッジの分離
4.2.1 シリコンスラッジ含有排水の組成
4.2.2 排水からの水の回収・分離
4.2.3 排水からのシリコンスラッジの回収・脱水
4.3 回収したシリコンスラッジの問題点
4.3.1 加工時の汚染
4.3.2 回収時の汚染
4.4 再資源化に向けた課題と対策(水およびシリコンスラッジの再資源化)
4.4.1 問題点の抽出と解決方法
4.4.2 シリコンスラッジと水を同時に回収する装置の実導入例
5. 液晶パネル工場向け現像液リサイクルシステム(板東嘉文)
5.1 はじめに
5.2 液晶ディスプレイ
5.2.1 基本原理
5.2.2 基本構造
5.3 液晶ディスプレイ生産工程
5.3.1 液晶ディスプレイ生産工程
5.3.2 TFTアレイ工程
5.3.3 現像工程
5.4 現像液リサイクル
5.4.1 リサイクルの必要性
5.4.2 生産への影響因子
5.4.3 評価試験結果
第11章 廃棄物処理と有効利用技術
1. 焼却灰からの資源回収と有効利用(松岡庄五)
1.1 はじめに
1.2 処理フロー
1.3 電気抵抗炉(サブマージドアーク炉)の特徴
1.4 貴金属を含む金属回収実績
1.5 「ごみ焼却灰に含まれるその他の希少金属(レアメタル)の回収」の共同スタデイ
2. 焼却灰のセメント化による廃棄物の再資源化技術(玉重宇幹)
2.1 都市ごみ処理の現状
2.2 都市ごみ焼却残さのセメント資源化への取り組み
2.2.1 都市ごみ焼却残さのセメント資源化の問題点
2.2.2 灰水洗システム(都市ごみ焼却残さのポルトランドセメント原料としての利用)
2.2.3 エコセメントシステム(ごみ焼却残さの高度利用)
2.3 AKシステム(都市ごみそのもののセメント資源化)
2.4 環境を守るセメント産業
3. 工業無機廃液処理とリサイクル技術(横山昌夫)
3.1 中間処理業者としての廃液処理
3.2 リサイクルに視点を置いた廃水処理技術
3.3 SSプロセス技術導入による金属回収
3.3.1 ニッケル回収プロセスについて
3.3.2 銅回収プロセスについて
3.4 プリント基板エッチング廃液から金属銅の回収
3.5 金属水酸化物汚泥の活用
3.6 電子部品からの貴金属・レアメタルの回収
