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使用済み小型家電の高度再資源化技術開発のための基礎的研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K00664
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 持続可能システム
研究機関仙台高等専門学校

研究代表者

葛原 俊介  仙台高等専門学校, 総合工学科, 准教授 (60604494)

研究分担者 寺門 修  函館工業高等専門学校, 物質環境工学科, 准教授 (90402487)
林 英男  地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 事業化支援本部技術開発支援部先端材料開発セクター, 上席研究員 (10385536)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードWEEE / TBBPA / 金属リサイクル / 臭素化反応 / PCB / 金属回収 / 小型家電 / 廃棄物再資源化 / 廃棄物処理 / 環境技術
研究成果の概要

本研究では、PCBの加熱時に起こる金属や有機化合物の反応挙動の基礎的知見を得るための試験を行った。加熱試験を電気炉で行い、温度400℃-800℃で、ArもしくはAr-O2雰囲気で40 min間ガスを流通して、発生ガスと固体残渣の化学形態を検討した。
その結果、400℃以上でHBrが発生して、含有Brの30%(400℃)-75%(800℃)がガスに分配されることがイオンクロマトグラフィーの結果から分かった。また、Cuの臭素化反応によりCuBrが生成して20%以上が揮発することがICP-AESとXRDの分析から分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、小型家電をターゲットにしたリサイクルプロセスの実用化に向けた取り組みを行った。その結果、資源価値が高いメモリ基板における金属の散逸挙動のみならず、金属リサイクルの際に発生する有害有機化合物の発生に関する基礎的知見を得ることができた。実プロセスへの適用へはクリアすべき課題はあるものの、最終的には本研究で得られた成果を発展させることにより、市場が桁違いに大きい自動車産業へ展開する可能性を見出すことができた。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (16件)

  • [雑誌論文] Thermal Decomposition of Printed Circuit Board in the Presence of Zinc Oxide under Inert and Oxidative Atmosphere: Emission Behavior of Inorganic Brominated Compounds2018

    • 著者名/発表者名
      Osamu Terakado, Shunsuke Kuzuhara, Hironori Takagi, Masahiro Hirasawa
    • 雑誌名

      Engineering

      巻: 10 号: 09 ページ: 606-615

    • DOI

      10.4236/eng.2018.109044

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bromination of Pd compounds during thermal decomposition of TBBPA2018

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Kuzuhara, Ayaka Sano
    • 雑誌名

      Engineering

      巻: 10 号: 04 ページ: 187-201

    • DOI

      10.4236/eng.2018.104013

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation by Year of the Value/Hazardous Material Content of Lithium-ion Secondary Battery Cells and Other Components of Notebook Computer Battery Packs2017

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Kuzuhara, Yuta Akimoto, Kazu Shibata, Masahiro Oguchi and Atsushi Terazono
    • 雑誌名

      Journal of Material Cycles and Waste Management

      巻: 印刷中 号: 1 ページ: 431-438

    • DOI

      10.1007/s10163-017-0600-x

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 廃基板からの加熱処理時におけるAu、Cuの散逸と有機化合物の発生挙動2018

    • 著者名/発表者名
      山田悠人,葛原俊介,工藤克之
    • 学会等名
      第29回廃棄物資源循環学会 研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] プリント回路基板の熱分解時における無機・有機化合物の挙動2018

    • 著者名/発表者名
      工藤克之,葛原俊介
    • 学会等名
      資源・素材学会東北支部 平成30年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] プリント回路基板の熱・酸化分解時の無機・有機化合物の発生挙動2018

    • 著者名/発表者名
      工藤克之、山田悠人、葛原俊介、飯塚淳、柴田悦郎
    • 学会等名
      第18回多元物質科学研究所研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 加熱処理が廃基板中の金属の化学形態へ及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      工藤克之,葛原俊介,柴田悦郎
    • 学会等名
      第23回高専シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 乾式法による正極活物質からのLi回収に関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      太田美奈,葛原俊介,粕谷亮
    • 学会等名
      第23回高専シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] WEEE加熱処理時に発生する有機化合物2018

    • 著者名/発表者名
      山田悠人,葛原俊介,柴田悦郎
    • 学会等名
      第23回高専シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 廃基板の加熱分解における雰囲気ガスによるCOおよびCO2発生量の比較2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤晟南,葛原俊介,柴田悦郎
    • 学会等名
      第23回高専シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] リチウム二次電池の再資源化に向けたフッ素固定とLi2CO3の炭素熱還元2018

    • 著者名/発表者名
      大谷涼,葛原俊介,寺門修
    • 学会等名
      第23回高専シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] PCメモリの熱分解時における臭素系有機化合物の発生挙動2017

    • 著者名/発表者名
      山田悠人,葛原俊介
    • 学会等名
      2017ハロゲン利用ミニシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 廃基板の熱分解時におけるCOおよびCO2の発生挙動2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤晟南,葛原俊介,飯塚淳,柴田悦郎
    • 学会等名
      第17回多元物質科学研究所研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] PCメモリの熱・酸化分解時に発生する有機化合物の経時変化2017

    • 著者名/発表者名
      山田悠人,葛原俊介,飯塚淳,柴田悦郎
    • 学会等名
      第17回多元物質科学研究所研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] リチウムイオン二次電池の正極活物質における使用金属の調査2017

    • 著者名/発表者名
      笹木航太,葛原俊介,小口正弘,寺園淳
    • 学会等名
      第22回高専シンポジウムin Mie
    • 発表場所
      鳥羽商船高等専門学校(三重)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ICチップ加熱時におけるAu,Cuの散逸と有機化合物の発生挙動2017

    • 著者名/発表者名
      瀬戸川敬,葛原俊介,寺門修
    • 学会等名
      第22回高専シンポジウムin Mie
    • 発表場所
      鳥羽商船高等専門学校(三重)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] リチウムイオン二次電池における正極活物質の評価2016

    • 著者名/発表者名
      笹木航太, 葛原俊介, 寺園淳, 小口正弘
    • 学会等名
      第27回 廃棄物資源循環学会研究発表会
    • 発表場所
      和歌山大学(和歌山)
    • 年月日
      2016-09-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ICチップ熱処理時における有機化合物の発生と金属の分配挙動2016

    • 著者名/発表者名
      瀬戸川敬, 葛原俊介
    • 学会等名
      プラスチックリサイクル化学研究会第19回討論会
    • 発表場所
      九州工業大学(福岡)
    • 年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ICチップの加熱分解に伴う有価金属の分配および有害化合物の発生挙動2016

    • 著者名/発表者名
      瀬戸川敬,葛原俊介,飯塚淳,柴田悦郎
    • 学会等名
      第16回東北大学多元物質科学研究所発表会
    • 発表場所
      東北大学多元物質科学研究所(宮城)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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