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Establishment of landfill urban mining and its practice - development of mining and mineral processing technology -

Research Project

Project/Area Number 19K05357
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 31020:Earth resource engineering, Energy sciences-related
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

Kamura Kazuo  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10434383)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大和田 秀二  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (60169084)
肴倉 宏史  国立研究開発法人国立環境研究所, 資源循環・廃棄物研究センター, 室長 (70331973)
栗原 正典  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70609304)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords最終処分場 / 都市鉱山 / リサイクル / レアメタル / 採鉱技術 / 選鉱技術 / 物理選別 / 浮遊選別 / 希少金属 / 採鉱 / 重液選鉱 / 浮遊選鉱 / 磁力選鉱 / 物理選鉱 / 逐次抽出 / 逐次抽出法 / 電気探査IP法 / 選鉱
Outline of Research at the Start

地球上の資源は有限である。よって、消費・廃棄された資源を回収し再利用することは持続可能な社会をつくるために必須である。わが国は工業が盛んで多様な金属から家電製品をつくり、使用後は破砕し、最終処分場へ埋め立ててきた。それにも拘わらず、家電リサイクル法が制定される以前に埋め立てられた処分場の浸出水から金属類はほとんど検出されない。これまでの研究で、ある種の金属類は埋立層内を移動し濃集ゾーンを形成していることが判明した。本研究では、これらの金属類を、埋立層から効果的に取り出す採鉱システムおよび採取された埋立物から有用金属類を経済的に回収する方法について確立し、有用金属の再利用をめざしている。

Outline of Final Research Achievements

The project focuses on the recovery of the minor metals contained in waste landfills. We have previously reported on the method of investigating the existing chemical morphology of each element in landfills, creating a high concentration zone for specific element, and non-destructively exploring the position of that within the fills.
In this study, the following two items were examined; 1)an energy-saving method for recovering buried materials from high metal concentration zone, and 2)a method for concentrating useful metals from the recovered materials.
The results are as follows; 1)it became possible to get pinpoint the objects without excessive excavation by using the technology that is an improvement of the so-called "air lift method", and 2) as a result of trying gravity sorting, magnetic force sorting, flotation sorting and their combination, certain metals could be effectively extracted by gravity sorting and floatation sorting.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

地球上の資源は有限である。よって、消費・廃棄された物質を回収し再利用することは持続可能な社会をつくるために必須である。本研究では,とくに「消費された希少金属資源の回収」に焦点をあてている。これらの分野の現況は、携帯電話・カメラ・PC等の基盤類や電池からの回収が主であり、これは「廃棄物処理フローの中流部」にあたる。一方、本研究では「フローの下流部」にあたる最終処分場からの回収をめざしている。最終的には、「最終処分場鉱山学」の理論的体系化を行う。
日本は、これらの資源に乏しい一方、資源消費国である。この種の研究や技術提案は、希少金属資源に対する国家戦略として、また、その消費国の責務として必須である。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Examination of metal sorting and concentration technology in landfill mining -with focus on gravity and magnetic force sorting-2022

    • Author(s)
      Kamura, K., Makita, R., Uchiyama, R., Tanaka, H.
    • Journal Title

      Waste Management

      Volume: 141 Pages: 147-153

    • DOI

      10.1016/j.wasman.2022.01.008

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Distribution of recoverable metal resouurces and harmful elements depending on particle size and density in municipal solid waste incineration bottom ash from dry discharge system2021

    • Author(s)
      Back, S., Sakanakura, H.
    • Journal Title

      Waste Management

      Volume: 126 Pages: 652-663

    • DOI

      10.1016/j.wasman.2021.04.004

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Visualization of rare metal enriched zones in waste landfills using induced polarization method2020

    • Author(s)
      Hidari, K., Miyata, M., Yamazaki, S., Kamura, K.
    • Journal Title

      Environments

      Volume: 7 Issue: 11 Pages: 95-95

    • DOI

      10.3390/environments7110095

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Estimation of the potential of landfill mining and exploration of metal-enriched zones2019

    • Author(s)
      Kamura, K., Omori, M., Kurokawa, M., Tanaka, H.
    • Journal Title

      Waste Management

      Volume: 93 Pages: 122-129

    • DOI

      10.1016/j.wasman.2019.04.050

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 全国市区町村における熱処理残渣の資源化状況とその要因2021

    • Author(s)
      肴倉宏史
    • Organizer
      第42回全国都市清掃研究事例発表会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 実験と数値シミュレーションによる炭酸塩岩油層における低塩分濃度水攻法メカニズムの解明2021

    • Author(s)
      関根健太・齋藤創佑・福原理史・市川洋輔・栗原正典・香山幹・綱内翔一・土屋慶洋
    • Organizer
      令和3年度石油技術協会春季講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Examination on practical coupling methods of flow simulator for predicting methane hydrate dissociation and production behavior2021

    • Author(s)
      Kawanami, T., Iwata, S., Sawata, M., Kurihara, M, Temma, N., Akamine, K., Takiguchi, A.
    • Organizer
      The 25th Formation Evaluation Symposium of Japan
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] わが国におけるレアメタル供給の現状と最終処分場鉱山学確立への展望2021

    • Author(s)
      香村一夫
    • Organizer
      廃棄物資源循環学会関東支部
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 最終処分場埋立層における電気的パラメータに対する含水率および塩濃度の影響2020

    • Author(s)
      山﨑聡司朗
    • Organizer
      廃棄物資源循環学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Evaluation of industrial landfill sites for potential as urban mines2019

    • Author(s)
      Kamura, K., Omori, M., Kurokawa, M., Tanaka, H.
    • Organizer
      29th ISWA World Congress
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 都市鉱山としての最終処分場評価のための一考察2019

    • Author(s)
      香村一夫、蒔田るみ、田中宏和、大森雅史、黒川雅裕
    • Organizer
      廃棄物資源循環学会第30回研究発表会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 最終処分場埋立試料を用いた2種の逐次抽出法の比較2019

    • Author(s)
      蒔田るみ、香村一夫
    • Organizer
      廃棄物資源循環学会第30回研究発表会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 埋立廃棄物が有する陽イオン交換容量と腐植物質の関連性2019

    • Author(s)
      田中宏和、石井敦、香村一夫
    • Organizer
      廃棄物資源循環学会第30回研究発表会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 埋立廃棄物層内メタル濃集ゾーンの把握に対する電気探査IP法の有効性について2019

    • Author(s)
      左一洋、宮田匡人、山﨑聡司朗、香村一夫
    • Organizer
      物理探査学会第140回学術講演会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 模擬廃棄物層における通電時間に着目したIP法の基礎的検討2019

    • Author(s)
      山﨑聡司朗、左一洋、香村一夫
    • Organizer
      物理探査学会第140回学術講演会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 実験カラムにおける各汚染水浄化層での重金属吸着と比抵抗の関係2019

    • Author(s)
      宮田匡人、楠山永介、左一洋、香村一夫
    • Organizer
      物理探査学会第140回学術講演会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 廃棄物埋立層内におけるメタル濃集ゾーンとIP効果の関係について2019

    • Author(s)
      左一洋、宮田匡人、山﨑聡司朗、香村一夫
    • Organizer
      物理探査学会第141回学術講演会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Remarks] 早稲田大学理工学術院香村研究室ホームページ

    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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