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平成13年度経済産業省委託事業

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(1)

1. 材料リサイクル優先的取扱いの検討

産業構造審議会「プラスチック製容器包装の再商品化手法及び入札制度の在り方に係る 中間取りまとめ(平成22年度入札に向けた取りまとめ)」において、環境負荷の低減効 果等に係る科学的分析について、以下の通り指摘されており、LCAについては、単独で リサイクル手法の判断基準の役割を担うものではないが、基礎的な材料として取り扱うこ とが求められる。また、同中間とりまとめにおいて、「優先枠の運営における総合的な評 価の導入」において、総合的な評価指標の中に、環境負荷分析の内容を盛り込むことも検 討されている。 ・平成19年6月の合同会合取りまとめにおいては、容リ協会に設置されたプラスチック製容器 包装再商品化手法に関する環境負荷等検討委員会において実施された環境負荷分析(LCA分 析)について中間報告を受け、「現状では、手法ごとに一層の改善を図る際の参考指標としては 活用し得るものの、各手法間の比較を行うに当たっては、環境負荷の項目等の比較対象や比較範 囲、前提条件の設定、根拠となるデータのばらつきといった観点から、なお精査が必要」とし、 検討の継続の必要性を示しつつ、「特定の手法の優位性を示すには至らなかった」としている。 平成19年10月に公表された同委員会報告においても、特定の手法の優位性を示していない。 ・その後、平成20年8月に環境省が公表した報告においても、「再商品化手法ごとの環境負荷 削減効果の比較・優劣の判断には、環境負荷を評価する範囲の設定や、比較対象の設定などの点 で、現時点においてはなお課題が多く、既存の検討結果も踏まえつつ引き続き検討を進めること が重要である」とされ、また、容器包装リサイクル全体での環境負荷削減効果について、「リサ イクルを行わず焼却・埋立処理や廃棄物発電を行う場合と比較して一定の効果を上げている」こ とが示された。本来環境負荷分析は、単独で再商品化手法の優劣を結論づける役割を担うもので はないが、環境負荷の低減効果等を検討するための基礎的なデータを提供するものであることか ら、同省において検討が継続されている。 出典:「プラスチック製容器包装の再商品化手法及び入札制度の在り方に係る中間取りまとめ(平 成22年度入札に向けた取りまとめ)」2009.9

(2)

(1) 調査方法 これまで実施されたプラスチック製容器包装の再商品化に関するLCA事例について、 文献調査に基づき情報を収集・整理し、各事例の特徴について比較検討を実施した。 <調査対象文献> 調査対象とした文献は以下の通りであり、平成19年10月の再商品化手法検討会取り まとめ以降の研究事例を中心に収集した。 ・ 環境省「プラスチック製容器包装の再商品化に伴う環境負荷の削減効果につい て」(2009 年) ・ (財)日本容器包装リサイクル協会「プラスチック製容器包装再商品化手法に関 する環境負荷等の検討」(2007 年) ・ その他、下記の文献から「LCA」「プラスチック」「リサイクル」等のキーワー ド検索を実施し、2007 年以降の研究についてレビューを行う。  日本LCA フォーラム  エコバランス国際会議講演論文集  廃棄物学会論文誌  廃棄物学会研究発表会講演論文集  環境科学会誌  エネルギー・資源学会  日本機械学会環境工学総合シンポジウム講演論文集  エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス講演論文集  環境システム研究論文集  土木学会論文集  Eco Design シンポジウム講演論文集

 International Journal of Life Cycle Assessment  Resources Conservation and Recycling

 Journal of Cleaner Production  Waste Management & Research  Waste Management 等

(3)

<調査項目> ・ テーマ・キーワード ・ 文献名・著者名 ・ 評価対象の製品 ・ 評価シナリオの内容(バウンダリ、インベントリ、シナリオの詳しい内容) ・ 評価指標(例:二酸化炭素排出量、統合指標等) ・ 仮説・前提(評価にあたっての仮設や前提条件) ・ 評価結果(評価結果のグラフ等とその説明) ・ 結果の解釈(論文においてなされている考察等) (2) 抽出文献一覧 上記方法により抽出した文献の一覧を次項に示す。なお、☆を付した文献をレビュー対 象とし、対象文献について1.5 ページ以降に個票に整理した結果を示している。

(4)

表 1-1 抽出文献一覧(その1) No. 内容・対象 文献名 著者等 出典 ☆ 1 RDF LCAによるRDF発電事業の有効性に 関する評価 山成素子、島田壮平(東京大 学大学院新領域創成科学研 究科) 廃棄物学会論文誌 vol.18,No.1,pp.37-48,2007 2生ごみ資源化 システム LCA手法による家庭系生ごみ処理 の地域システム評価 劉玉紅(九州芸術工科大学 修士課程修了生)、近藤加代 子(九州大学大学院芸術工 学研究院) 廃棄物学会論文誌 vol.19,No.2,pp.110-119,2008 3 ALC 炭酸化反応を利用したALCのリサイ クルと環境負荷評価 時津総一朗、坂井悦郎、大門 正機(東京工業大学大学院 理工学研究科) 廃棄物循環学会論文誌 vol.20,No.3,pp.161-170,2009 4 PETボトル 社会エネルギー消費量を指標とした PETボトルリサイクルのLCA解析 松田智(静岡大学)、久保田 宏(東京工業大学) 日本LCA学会誌 Vol.4,No.1,pp.67-77,2008 5 マテリアル各 種(缶、容器包 装プラ等) マテリアルリサイクルのLCI分析手法 の整理と評価事例 藤井実、橋本征二、南斉規 介、稲葉隆太、大迫政浩、森 口祐一(国立環境研究所)、 村上進亮(東京大学) 日本LCA学会誌 Vol.4,No.1,pp.78-88,2008 6 PETボトル 使用済ペットボトルの国内リサイクル と日中間リサイクルのライフサイクル 評価 中谷準、平尾雅彦(東京大 学)、藤井実、森口祐一(国 立環境研究所) 日本LCA学会誌 Vol.4,No.4,pp.324-333,2008 ☆ 7 廃プラ 製鉄所での廃プラスチック利用によ るCO2削減ポテンシャル 関根有、足立芳寛、松野泰也 (東京大学大学院工学系研 究科)、福田耕一、加藤健次 (新日本製鐵(株)環境・プロ セス研究開発センター) 日本LCA学会誌 Vol.5,No.4,pp486-500,2009 8 容器包装プラ 化学物質の毒性と化学物質管理・ その他プラリサイクルのLCA・社会 地球科学そして杉並病 小椋和子(廃棄物系化学物 質による健康被害者支援科 学者グループ) 日本LCA学会誌 Vol.6,No.1,pp.20-25,2010 ☆ 9 容器包装プラ LCAによるプラスチック製容器包装 の材料リサイクル可能性調査 西原一、尾崎吉美((社)プラ スチック処理促進協会) 廃棄物学会研究発表会,第 19回,2008 ☆ 10 容器包装プラ プラスチック廃棄物の現状とLCAに よるそのリサイクル手法選定に関す る研究 西原一、尾崎吉美((社)プラ スチック処理促進協会) 廃棄物資源循環学会研究 発表会,第20回,2009 ☆ 11 容器包装プラ ライフサイクル評価に基づくプラス チック製容器包装リサイクルの問題 解決への提言 鈴木香菜、中谷準、平尾雅彦 (東京大学) 廃棄物資源循環学会研究 発表会,第20回,2009 12ごみ収集・処 理方法 地方都市におけるごみ収集・処理方 式のLCA的検討 馬場孝、長野匡起、中山岳 幸、門馬義雄(高知工科大 日本LCA学会研究発表会 講演要旨集 第3回,2008 13下水汚泥発酵 肥料 下水汚泥発酵肥料の製造に関する LCA 橘 隆一、蒲原 弘継、後藤 尚 弘(豊橋技術科学大学)、藤 江 幸一(横浜国立大学) 日本LCA学会研究発表会 講演要旨集 第3回,2008 14 塩ビ 使用済み塩ビ製品のリサイクルにお ける回収困難分の地中残置に対す る社会エネルギー消費量概念を用 いたLCA 解析 松田 智(静岡大学)、久保田 宏(久保田宏) 日本LCA学会研究発表会 講演要旨集 第3回,2008 ☆ 15 廃プラ 社会エネルギー消費量概念を用い た使用済みプラスチックの リサイクル方式のLCA 解析 松田 智(静岡大学)、久保田 宏(久保田宏) 日本LCA学会研究発表会 講演要旨集 第3回,2008 16 建築廃木材 建築廃木材の炭化プロセスにおける LC-CO2の算出 妹尾一成、天白龍昇(大阪工 業大学大学院)、古崎康哲、 小川眞、石川宗孝(大阪工業 大学)、松岡康二(出雲土建) 日本LCA学会研究発表会 講演要旨集 第3回,2008 17 PETボトル ペットボトルのライフサイクルコスティ ング 石井伴幸、伊坪徳宏(武蔵工 業大学) 日本LCA学会研究発表会 講演要旨集 第3回,2008 18 生ごみ 生分解性プラスチック生産による生 ごみ処理システムのLCA 森智和、齊藤奈々子(山梨県 環境科学研究所)、佐野慶一 郎(静岡県立大学)、白井義 人(九州工業大学)、鈴木嘉 彦(山梨大学) 日本LCA学会研究発表会 講演要旨集 第3回,2008 ☆ 19 容器包装プラ 市町村の意思決定支援のためのプ ラスチック製容器包装リサイクルのラ イフサイクル評価モデル 住澤寛史、中谷隼、平尾雅彦 (東京大学工学部化学システ ム工学科) 日本LCA学会研究発表会 講演要旨集 第3回,2008 20 食品残渣 豚用飼料を対象とした食品残さの飼 料化に関するライフサイクルインベン 菱沼竜男、楊翠芬、田畑智 博、玄地裕(産業総合研究 日本LCA学会研究発表会

(5)

表 1-2 抽出文献一覧(その2) No. 内容・対象 文献名 著者等 出典 21 食品残渣 LCA 手法を用いたメタン発酵処理システムの環境負荷量評価 天白龍昇(大阪工業大学大 学院)、古崎康哲、福岡雅 子、石川宗孝(大阪工業大 日本LCA学会研究発表会 講演要旨集 第4回,2009 22 PETボトル リユースPETボトルのライフサイクル インベントリ分析 福原一朗、本藤祐樹(横浜国 立大学) 日本LCA学会研究発表会 講演要旨集 第4回,2009 23 TV 使用済みテレビの国際リユースのラ イフサイクル評価 吉田綾、寺園淳(国立環境研 究所) 日本LCA学会研究発表会 講演要旨集 第4回,2009 24 生ごみ 生分解性プラスチック生産による生ごみ処理システムのLCA 森智和、齊藤奈々子(山梨県 環境科学研究所)、佐野慶一 郎(関東学院大学)、白井義 人(九州工業大学)、鈴木嘉 彦(山梨大学) 日本LCA学会研究発表会 講演要旨集 第4回,2009 ☆ 25 容器包装プラ プラスチック製容器包装の再商品化 に伴う環境負荷の削減効果につい て 環境省大臣官房廃棄物・リサ イクル対策部 企画課リサイクル推進室 容器包装リサイクル法に基 づくプラスチック製容器包装 の再商品化に伴う環境負荷 削減効果のライフサイクル アセスメントによる分析 報 道発表資料 2009.9.15 ☆ 26 容器包装プラ プラスチック製容器包装の再商品化手法に関する環境負荷の検討 日本容器包装リサイクル協会 プラスチック製容器包装の 再商品化手法に関する環境 負荷の検討、2007.6 27 固形廃棄物 Environmental Assessment of Energy Production from Municipal Solid

Chalita Liamsanguan, Shabbir H. Gheewala

International Journal of Life Cycle Assessment 12 (7) 529–536 (2007)

28 牛乳パック

Environmental Effects from a Recycling Rate Increase of Cardboard of Aseptic Packaging System for Milk Using Life Cycle Approach

Anna Lúcia Mourad, Eloisa E.C. Garcia, Gustavo Braz Vilela, Fernando von Zuben

International Journal of Life Cycle Assessment 13 (2) 140–146 (2008)

29 医療廃棄物

Comparative life cycle assessments of incineration and non-incineration treatments for

Wei Zhao, Ester van der Voet, Gjalt Huppes, Yufeng Zhang

International Journal of Life Cycle Assessment 14 (2) 114–121 (2009) 30 固形廃棄物

Accounting for transportation impacts in the environmental assessment of waste management plans

Gitte Lemming, Michael Z. Hauschild, Poul L. Bjerg

International Journal of Life Cycle Assessment 14 (3) 248–256 (2009)

31 固形廃棄物

Influence of assumptions about selection and recycling efficiencies on the LCA of integrated waste management

Lucia Rigamonti, Mario Grosso, Maria Caterina Sunseri

International Journal of Life Cycle Assessment 14 (5) 411–419 (2009) 32 固形廃棄物 Life cycle assessment of

MSW-to-energy schemes in Thailand

Wirawat Chaya, Shabbir H. Gheewala

Journal of Cleaner Production 15 (15) 1463-1468 (2007)

33 TV筐体

The recycling of plastic wastes from discarded TV sets: comparing energy recovery with mechanical recycling in the context of life cycle assessment

Gjergj Dodbiba, Kunihiko Takahashi, Jun Sadaki, Toyohisa Fujita Journal of Cleaner Production 16 (4) 458-470 (2008) 34 再生可能材 (バイオ燃料、 バイオプラス チック等)

Utilisation options of renewable resources: a life cycle assessment of selected products

Andreas Uihlein, Simone Ehrenberger, Liselotte Schebek Journal of Cleaner Production 16 (12) 1306-1320 (2008) ☆ 35 固形廃棄物

Comparative evaluation of life cycle assessment models for solid waste management

Jorg Winkler, Bernd Bilitewski

Waste Management 27 (8) 1021–1031 (2007)

36 固形廃棄物

Life cycle assessment of urban waste management: Energy performances and environmental impacts. The case of Rome, Italy

Francesco Cherubini, Silvia Bargigli, Sergio Ulgiati

Waste Management 28 (12) 2552–2564 (2008)

37 固形廃棄物

Life cycle assessment of solid

(6)

(3) 抽出文献の整理結果 <個票番号:1> テーマ 固形廃棄物処理方法の評価 文献名 山成素子、島田壮平(東京大学大学院新領域創成科学研究科)/「LCA による RDF 発電 事業の有効性に関する評価-石川県北部でのケーススタディ-」/廃棄物学会論文誌 vol.18, No.1, pp.37-48, 2007 対象製品 RDF 発電事業 評価シナリオ ●バウンダリー ・地域は石川県北部 ・システム境界は、固形廃棄物の収集からRDF 製造、発電、残渣埋立まで(Fig.2) (コストに関しては、灰搬出工程、埋め立て工程、解体工程を含まず) ●インベントリ ・エネルギー消費量、環境負荷排出量(CO2、NOx、SOx)、コスト ・エネルギー、環境負荷排出原単位(Table.3) ・プラント建設、操業に係るコスト、エネルギー(Table.4) プラント建設、操業に係るコスト、エネルギー 原単位 LCA 適用範囲

(7)

・その他のインベントリデータ(Table.5~11) ●シナリオ ・シナリオ1:従来焼却(焼却のみ) ・シナリオ2:RDF 発電事業 ・シナリオ3:広域処理(焼却・発電) ・シナリオ4:分散処理(焼却・発電) 埋立処理後のCO2、SOx、NOx 排出原単位 埋立処理によるCO2、SOx、NOx 排出原単位 廃棄物収集によるコスト原単位 廃棄物収集によるCO2、SOx、NOx排出原 単位 輸送トラック製造、解体処理によるCO2排出 原単位 資材輸送によるCO2排出原単位 資材製造によるCO2 排出原単位

(8)

評価指 標 エネルギー 消費量、環境 負荷排出量 (CO2、NOx、 SOx)、コス ト 仮説・前提 ・機能単位:固形廃棄物1t の処理 ・年間ごみ処理量は94,359t(平成 13 年度実績) ・Table.4※ とし、基準ケースとして、ある清掃工場での建設工程でのエネルギー消費量(資 材製造エネルギー:92,404,280Mcal、資材輸送エネルギー:4892560Mcal、直 接投入エネルギー:5857200Mcal)を採用した。 ・焼却発電時の発電効率として以下の式を仮定した。 Fig.1 評価4ケース

(9)

評価結果  エネルギー消費量(Fig.5) ・RDF 発電事業のエネルギー消費量は従来焼却に比べ、約 42%減。 ・RDF 製造、焼却・発電工程が全体に対する寄与が高く、埋立工程、解体工程は極めて小さい。  CO2 排出量(Fig.6) ・RDF 発電事業の CO2 排出量は従来焼却に比べ、約 77%減。 ・RDF 製造、発電、焼却・所内電力、収集の工程が比較的全体に対する寄与が高く、ごみ収集工程、 RDF 運搬工程、灰搬出工程、埋立工程、解体工程は比較的寄与が低い。 エネルギー消費量

(10)

 NOx 排出量(Fig.7) ・RDF 発電事業の NOx 排出量は従来焼却よりも多くなっているが、規制値を下回っている。 ・収集、RDF 製造、焼却・所内電力の工程が全体に対する寄与が高い。  SOx 排出量(Fig.8) ・RDF 発電事業の SOx 排出量は従来焼却に比べ約 53%減。 ・収集、RDF 製造、RDF 輸送、発電、焼却・所内電力、灰搬出の工程が全体への寄与が高い。 NOx 排出量 SOx 排出量

(11)

 コスト(Fig.9) ・RDF 発電事業は従来焼却とほぼ同程度。RDF プラント建設コストは高いが、輸送性が優れている ので、コストはさほど高くない。 ・収集工程に大きく寄与している。 結果 の解釈 ・RDF の場合は、発電によるエネルギー消費量、CO2、SOx 排出量の削減効果がある。 ・RDF 製造工程でのエネルギー消費、CO2 排出の削減が必要である。 ・RDF の輸送性が発揮される人口密度の低い地域では、RDF を利用し、広範囲で大規模に焼却・発 電を行うことが環境負荷の少ないシステム構築に効果的である。 ・コストに関して、灰搬出工程、埋立工程、解体工程を含まない点が課題。 コスト

(12)

<個票番号:7>

テーマ 廃プラスチックの鉄鋼材料利用の評価 文献名

関根有、足立芳寛、松野泰也(東京大学大学院工学系研究科)、福田耕一、加藤健次(新 日本製鐵(株)環境・プロセス研究開発センター)/「製鉄所での廃プラスチック利用に よるCO2削減ポテンシャル」/日本 LCA 学会誌 Vol.5, No.4, pp486-500, 2009 対象製品 廃プラスチック 評価シナリオ ●バウンダリー ・一般廃プラスチックに含まれる樹脂のうち、4樹脂(PE、PP、PS、PET)を対象とする ・廃プラスチックの前処理工程、製鉄所内の工程、製鉄所全体から発生した余剰ガスを利用し電力を生産す るための発電施設(共同火力発電)までを考慮する ●インベントリ ・コークス代替率、余剰ガス発電量、電力使用量、PE 樹脂からの炭化水素油発生量 ・コークス炉シナリオにおけるインベントリデータ(Table.5) ・高炉シナリオにおけるインベントリデータ(Table.8) プラスチック投入後のコークス炉のインベントリデータ

(13)

●シナリオ

・コークス炉フィードストックリサイクル ・高炉フィードストックリサイクル

(14)

評価指 標 CO2 排出量 仮説・前提 ・機能単位:プラスチック樹脂または家庭からの廃プラスチック1kg の処理 ・各樹脂の発熱量、炭素割合(Table.1) ・廃プラスチック組成(Table.3) 評価結果  コークス炉利用時の各樹脂におけるCO2 削減ポテンシャル(Fig.8)

・PP と PS は大きな CO2 排出削減ポテンシャルがあるが、PET はコークス転化率が低いために CO2 排出が増大する。

コークス炉利用時にプラスチック1t を投入した場合の CO2 削減ポテンシャル 7 都市における廃プラスチック組成(%)

(15)

評価結果

 コークス炉利用時の都市別のCO2 削減ポテンシャル (Fig.9)

・廃プラスチックの灰分や水など不純物の含有率の違いに起因する、都市ごとのCO2 排出削減ポテン シャルの差異が見られる。

 高炉利用時の各樹脂におけるCO2 削減ポテンシャル(Fig.10)

・PE の CO2 排出削減ポテンシャルが最も大きい。一方、PET は逆に CO2 排出を増大させる。

高炉利用時にプラスチック1t を投入した場合の CO2 削減ポテンシャル コークス炉利用時に一般廃プラ1t を投入した場合の CO2 削減ポテンシャル

(16)

 高炉利用時の都市別のCO2 削減ポテンシャル (Fig.11) ・廃プラスチックの灰分や水など不純物の含有率の違いに起因する、都市ごとのCO2 排出削減ポテン シャルの差異が見られる。 ・コークス炉法と比較し、高炉法はPET ボトル以外のプラスチック樹脂および樹脂の混合された廃プ ラスチックのフィードストックリサイクルにおいて、より大きなCO2 削減ポテンシャルがある。 結果 の解釈 ・コークス炉法、高炉法とも、CO2 削減ポテンシャルは不純物の含有量、含有される樹脂種によって 異なる。 ・高炉、コークス炉の操業状態によってCO2 排出の削減効果は異なってくる。 ・製鉄所での廃プラスチックのフィードストックリサイクルは、家庭から排出される混合廃プラスチ ックなどを処理するのに、CO2 を増大させない有効な手段であることが示された。 高炉利用時に一般廃プラ1t を投入した場合の CO2 削減ポテンシャル

(17)

<個票番号:9> テーマ 容器包装プラスチック収集方法の評価 文献名 西原一、尾崎吉美((社)プラスチック処理促進協会)/「LCA によるプラスチック製容器包装の材料リサイクル可能性調査」/廃棄物学会研究発表会, 第 19 回, 2008 対象製品 容器包装プラスチック 評価シナリオ ●バウンダリー ・システム境界は廃プラスチックの収集、処理、処分、リサイクル後の新製品代替まで。 ・シナリオごとのシステム境界(図2、図 3)

(18)

●シナリオ ・PSP:PSP トレーを単独で分別収集し、マテリアルリサイクル ・PE:PE 製品を単独で分別収集し、マテリアルリサイクル ・PP:PP 製品を単独で分別収集し、マテリアルリサイクル ・MR:PSP トレーを PET ボトル以外のその他容リプラとして分別収集し、マテリアルリサイクル ・CR1:PSP トレーを PET ボトル以外のその他容リプラとして分別収集し高炉原料化 ・CR2:PSP トレーを PET ボトルボトル以外のその他容リプラとして分別収集しコークス炉原料化 ・CR3:PSP トレーを PET ボトル以外のその他容リプラとして分別収集しガス化(アンモニア原料) 評価指 標 資源・エネル ギー消費量、 CO2 排出量、 SOx・NOx 排 出量、固形廃 棄物排出量 仮説・前提 ・機能単位:容リ法におけるPET ボトル以外のその他容リプラ 1t の処理

(19)

評価結果 資源・エネルギー消費量削減効果(図4) ・PSP トレーを単一樹脂で分別収集しマテリアルリサイクルするケースの環境負荷削減効果は、単一樹脂 で分別収集しないケース(ベースケース)と比較して大きい。また、容リ法におけるPET ボトル以外のそ の他容リプラとして複数樹脂の混合物の状態で収集し、マテリアルリサイクルするケースと比較して、6 倍程度大きい。 CO2 排出量削減効果(図 5) ・PSP トレーを単一樹脂で分別収集しマテリアルリサイクルするケースの環境負荷削減効果は、単一樹脂 で分別収集しないケース(ベースケース)と比較して大きい 図4 資源・エネルギー消費削減効果

(20)

結果 の解釈 ・ポリスチレン単一樹脂で製造されているPSP トレーを分別収集し、マテリアルリサイクルしている現状 は、PSP トレーを分別収集せず各種処理・処分することに比較して、環境負荷削減効果が大きいことが わかった。 ・使用済みプラスチック製容器包装(容リプラ)においても、単一樹脂からなる製品を、汚れがない 状態で効率よく分別収集することにより、環境負荷削減効果の大きいマテリアルリサイクルが可能 である。 ・単一樹脂で分別収集するには、消費者、小売業者などの努力を必要とし、また個別の制約条件、経 済性などを考慮することが必要なため、対象製品や実施方法については、個別・具体的な調査・検 討が必要である。

(21)

<個票番号:10> テーマ 容器包装プラスチックリサイクル手法の評価 文献名 西原一、尾崎吉美((社)プラスチック処理促進協会)/「プラスチック廃棄物の現状と LCA によるそのリサイクル手法選定に関する研究」/廃棄物資源循環学会研究発表会, 第 20 回, 2009 対象製品 容器包装プラスチック 評価シナリオ ●シナリオ ・MR:材料リサイクル ・CR2:コークス炉化学原料化 ・TR1:廃プラ発電、効率 20% 評価指 標 エネルギー 削減量、再生 樹脂の新規 樹脂代替率 仮説・前提 ・機能単位:容リ法におけるPET ボトル以外のその他容リプラ 1t の処理 ・再生樹脂の品質の指標として代替率を用いる 評価結果 ・代替率70%以上では MR が好ましく、30%以下では TR(焼却発電によるエネルギー回収)が好ま しく、その中間の場合はCRまたは焼却発電以外のTR(RPF 化やセメント原・燃料化等)が好まし い。

(22)

<個票番号:11> テーマ 容器包装プラスチックリサイクル方法の評価 文献名 鈴木香菜、中谷準、平尾雅彦(東京大学)/「ライフサイクル評価に基づくプラスチック 製容器包装リサイクルの問題解決への提言」/廃棄物資源循環学会研究発表会, 第 20 回, 2009 対象製品 容器包装プラスチック 評価シナリオ ●シナリオ ・リサイクルシステムにおける問題点を抽出し、それぞれに対応するシナリオを設定(表1) 評価指 標 CO2 排出量、 化石資源削 減量 仮説・前提 ・シナリオ①の機能単位:プラスチック製容器包装・シナリオ②の機能単位:PET 樹脂 1 kg の処理 1 kg の処理 ・シナリオ③の機能単位:PVC 樹脂 1 kg の処理 ・シナリオ④の機能単位:プラスチック製容器包装の分別排出を行う一人1年 当たり ・分別収集時はリサイクル、可燃ごみとして排出された場合は発電効率10%で 焼却

(23)

評価結果  シナリオ① ・①-1 と①-2 の間、①-3 と①-4 の間で CO2 排出量にはほとんど差がない。しかし、①-2 や①-3 では 中身・汚れがリサイクルプロセスに入ってくることによって、作業環境や製品品質の悪化が考えら れる。(図1)  シナリオ②③ ・MR でも油化でも製品となる割合が低く、新規製品の代替効果が小さいため、特に油化では使用さ れるユーティリティの分だけ焼却発電よりもCO2 排出量が増加する。(図 2,3)  シナリオ④ ・リサイクル量の増加とリサイクルプロセスに混入する異物量の増加のうち、前者の効果の方が大き いために、④-2 の方が④-1 に比べ CO2 排出量が小さい。異物混入率が現状維持の④-3 が最も CO2 排出量が小さい。(図4)

(24)

結果 の解釈 ・プラスチック製容器包装のリサイクルにおける問題点を整理し、それを作っている主体と影響を受 けている主体が異なることによって解決が困難になっている問題点について、シナリオ作成、評価、 解釈を行った。 ・本論文は消費者の分別行動が伴うことが前提であるため、問題点解決のためには、リサイクルの利 害関係者それぞれが行動を起こす一連の流れが必要である。 <個票番号:15> テーマ 廃プラスチックのリサイクル手法の評価 文献名 松田 智(静岡大学)、久保田 宏(東京工業大学)/「社会エネルギー消費量概念を用い た使用済みプラスチックのリサイクル方式のLCA 解析」/日本 LCA 学会研究発表会講 演要旨集 第3 回, 2008 対象製品 廃プラスチック 評価シナリオ ●バウンダリー ・プラスチック製造から加工、運搬、廃棄、再生まで ●インベントリ ・製造、運搬等に係るエネルギー消費量、樹脂の燃焼熱(原料資源エネルギー) ・文献よりインベントリデータを引用 ●シナリオ ・使用済みプラスチック製品がそのまま廃棄される場合 ・マテリアルリサイクルの場合 ・ケミカルリサイクルの場合 ・燃料エネルギー利用の場合 評価指 標 社会エネル ギー消費量 仮説・前提 ・機能単位:使用済み廃プラスチック製品1kg の処理 ・定量的に比較するため、製造、消費等に係るエネルギーの数式化を行った

(25)

評価結果 シナリオごとの社会エネルギー消費量の比較 (図1) ・マテリアルリサイクルのケースでは、対象 使用済みプラスチックの製造エネルギー Ep の一部が資源エネルギー Hf とともに保存さ れ、再生製品の中に利用されるのに対して、 ケミカルリサイクル、燃焼エネルギー利用リ サイクルのケースでは、この部分が失われる ため、社会消費エネルギー量が大幅に大きく なる。 塩ビ製品での計算事例(表1) ・樹脂製造のエネルギーが保持されるマテリアル リサイクルでは社会エネルギー節約比率が大きく なる。マテリアルリサイクルでも、単純な機械的 操作を用いる方式に比べ、化学プロセスに属する 溶剤抽出プロセスの利用では、エネルギー節約比 率がかなり小さくなる

(26)

<個票番号:19> テーマ 容器包装プラスチックリサイクルの評価(ケーススタディ) 文献名 住澤寛史、中谷隼、平尾雅彦(東京大学工学部化学システム工学科)/「市町村の意思決 定支援のためのプラスチック製容器包装リサイクルのライフサイクル評価モデル」/日本 LCA 学会研究発表会講演要旨集 第 3 回, 2008 対象製品 容器包装プラスチック 評価シナリオ ●インベントリ ・リサイクル事業者によって異なるインベントリデータを考慮する。 ・3自治体での廃プラスチック組成(図2) ●シナリオ ・表 1 に示したリサイクル手法について、事業者間のインベントリ及び自治体間の廃プラ成分の差異を反映 させて温室効果ガス排出・化石資源消費の削減量を評価するケーススタディを行った。  事業者間のインベントリの差異を反映したケーススタディ ・インベントリ1:ある事業者のインベントリデータを用いた油化リサイクル ・インベントリ2:3事業者の平均インベントリデータを用いた油化リサイクル  自治体間の廃プラ成分の差異を反映したケーススタディ ・材料リサイクル ・油化 ・高炉原料化

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評価指 標 CO2 排出、化 石資源消費 の削減量 仮説・前提 ・廃プラを単純焼却し、新製品を作る場合をオリジナルプロセスとする ・リサイクル事業者、自治体によって異なるインベントリデータを考慮 ・機能単位:廃プラスチック1kg の処理 ・材料リサイクルについては新規ポリプロピレン(PP)製ワンウェイパレットを、 油化については新規燃料油の発熱量を、高炉原料化についてはコークスの鉄鉱 石還元能力を、固形燃料化については石炭の発熱量をそれぞれ代替する ・廃プラ成分の差異を再商品化製品の機能に反映させる上で、材料リサイクル については平均的なインプットとアウトプットにおけるポリオレフィン(PO) ・ポリスチレン(PS)の割合をもとに任意の廃プラ成分に対するアウトプットの 材質及び量を推算し、油化については事業者の廃プラ成分と生成物の関係をも とに任意の廃プラ成分に対する生成油及び塩酸の回収量を推算し、高炉原料化 についてはPOの還元能力(コークス比)の考え方を各成分に適用し、固形燃料化 については廃プラ成分の発熱量を考慮 評価結果  事業者間のインベントリの差異を反映したケーススタディ(図1) ・同じ処理方法でも、事業者により評価結果に差が生じた。  自治体間の廃プラ成分の差異を反映したケーススタディ(図3) ・同じリサイクル手法であっても、自治体の廃プラ成分の差異が評価結果に影響を与えた。異物の混 入率や水分率の高い成分3では環境負荷の削減効果が低くなった。また高炉原料化と固形燃料化におい ては、成分によって手法間の優劣が逆転しうる。

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結果 の解釈 ・プラスチック製容器包装のリサイクルにおける自治体の意思決定支援を目的として、ライフサイク ルでの温室効果ガス排出量・化石資源消費量の評価に必要な情報の流れを、ケーススタディを通し て分析し、それをもとにライフサイクル評価モデルを提案した。 ・データベースを誰がどう整備していくべきか、評価結果をどう実際の意思決定に反映させるか等に ついて検討することが必要である。 <個票番号:25> テーマ プラスチック製容器包装の再商品化に伴う環境負荷の削減効果 文献名 環境省大臣官房廃棄物・リサイクル対策部 企画課リサイクル推進室/プラスチック製容 器包装の再商品化に伴う環境負荷の削減効果について/容器包装リサイクル法に基づく プラスチック製容器包装の再商品化に伴う環境負荷削減効果のライフサイクルアセスメ ントによる分析 報告書2009.9.15 対象製品 容器包装プラスチック 評価シナリオ ●システム境界・シナリオ(表1) ・検討テーマを以下の通り設定した。各検討テーマに対し、それらを明らかにするための評価シナリオを設 定した。シナリオはA~C に大別される。 (A)現行の容器包装リサイクル制度の効果について、消費者の疑問に答えること のできる検討テーマ シナリオ名 概要 (1)分別収集・リサイクルによる環境負荷削減の効果の検証 ①分別なし(全量を単純焼却) 【有効利用なしシナリオ:全量単純焼 却】 容リプラ及び非容リプラの全量が混合収集され、単純焼却されるシナリオ ②分別なし(全量を現行の焼却・埋立) 【A-2.全量自治体処理・処分シナリオ】 容リプラ及び非容リプラの全量が混合収集され、自治体で処理・処分されるシ ナリオ ※各手法の処理・処分量は現行の処理割合から算出 ③分別リサイクル(容リプラを分別・ リサイクル)【A-1-a.現行容リ法シナ リオ(現状)】 (現状) 現状の処理フローを基に、容リプラの一部が分別収集後にリサイクル、残りが 混合収集後に自治体で処理・処分されるシナリオ ※非容リプラは全量を混合収集し、自治体で処理・処分 ※各手法の処理・処分量は現行の処理割合から算出 (2)高効率焼却発電によるエネルギー回収を行うシナリオにおける環境負荷削減の効果の検証 ①分別なし (全量を単純焼却) 【有効利用なしシナリオ:全量単純焼 却】 容リプラ及び非容リプラの全量が混合収集され、単純焼却されるシナリオ ②分別なし (全量を高効率焼却発電) 【A-3.サーマルリカバリー促進シナリ 容リプラ及び非容リプラの全量が混合収集され、高効率焼却発電されるシナリ オ ※発電効率は 20%と想定

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(分別・リサイクル+高効率焼却発電) 【A-1-b.現行容リ法シナリオ(サーマ ル)】 現状の処理フローを基に、容リプラの一部が分別収集後にリサイクル、残りが 混合収集後に全量が高効率焼却発電されるシナリオ ※非容リプラも全量を混合収集し、高効率焼却発電 ※各手法の処理・処分量は現行の処理割合から算出 ④分別・リサイクル (容リプラの全量を分別・リサイクル) 【A-1-c.現行容リ法シナリオ(全量分 別リサイクル)】 (全量分別リサイクル) 容リプラの全量が分別収集後にリサイクルされるシナリオ ※非容リプラは全量を混合収集し、自治体で処理・処分 ※各手法の処理・処分量は現行の処理割合から算出 (3)容リプラを埋め立てていた場合と比較した、分別収集・リサイクルの埋立処分量削減効果の検証 ①全量埋立 (全量を埋立) 【A-4.全量埋立シナリオ】 容リプラ及び非容リプラの全量が混合収集され、不燃ごみとして埋立処分され るシナリオ ②分別なし (全量を現行の焼却・埋立) 【A-2.全量自治体処理・処分シナリオ】 容リプラ及び非容リプラの全量が混合収集され、自治体で処理・処分されるシ ナリオ ※各手法の処理・処分量は現行の処理割合から算出 ③分別・リサイクル (容リプラを分別・リサイクル) 【A-1-a.現行容リ法シナリオ(現状)】 (現状) 現状の処理フローを基に、容リプラの一部が分別収集後にリサイクル、残りが 混合収集後に自治体で処理・処分されるシナリオ ※非容リプラは全量を混合収集し、自治体で処理・処分 ※各手法の処理・処分量は現行の処理割合から算出 (B)ごみ排出側の取組によって環境負荷が変わりうることを示す検討テーマ シナリオ名 概要 ①現状 【B-1.現行容リ法シナリオ】 現状の処理フローを基に、容リプラの一部が分別収集後にリサイクル、残りが混 合収集後に自治体で処理・処分されるシナリオ ※非容リプラは全量を混合収集し、自治体で処理・処分 ※各手法の処理・処分量は現行の処理割合から算出 ②ベール高品質化 【B-2.高品質なベールをリサイクル するシナリオ】 容リプラの一部が分別収集後にリサイクル、残りが混合収集後に自治体で処理・ 処分されるシナリオ 分別収集がより精緻化され、高品質なベールが製造されると想定 ※ベール品質の変化による再商品化手法の残渣発生量の変化および処理フロー の変化も考慮 ※非容リプラは全量を混合収集し、自治体で処理・処分 ※各手法の処理・処分量は現行の処理割合から算出 全量を単純焼却 【有効利用なしシナリオ:全量単純焼 却】 容リプラ及び非容リプラの全量が混合収集され、単純焼却されるシナリオ (C)容器包装以外のプラスチックを含める場合の検討テーマ

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※分別収集と混合収集の比は、現状の値を反映 ※ベール品質の変化による再商品化手法の残渣発生量の変化及び処理フローの 変化も考慮 ※混合収集されたプラは、自治体で処理・処分 ※各手法の処理・処分量は現行の処理割合から算出 ③非容リプラも含めてケミカルリサ イクル 【C-3.非容リプラも含む・CR シナリ オ】 容リプラと非容リプラを含めたうえで、非容リプラが現状の容リプラと同割合で 分別収集され、分別収集の全量が CR されるシナリオ ※混合収集されたプラは、自治体で処理・処分 ※各手法の処理・処分量は現行の処理割合から算出 ●インベントリ ・各検討テーマ・評価シナリオにおけるベール組成の設定は表 2 のとおりとなる。(インベントリデータ の一部) 評価指 標 CO2 排出量、 各種資源節 約効果 仮説・前提 ・機能単位である「ごみ1 トンあたり」を、自治体で再商品化もしくは処理・ 処分される容リプラの量(容リプラ及び非容リプラのうち、自治体での分別収 集分と混合収集分の合計から独自ルート再商品化を除いた量)1トン当たりと した。 ・容器包装比率を95 %とし、これを現行の PE、PP、PET、PS、PVC の比で 比例配分した組成を、「ベール品質が向上した場合のベール組成」と考えるこ ととする。 ・「PP/PE のみを分別収集した場合のベール組成」に関しては、検討に際し ての参考となりうる資料がなかったため、PP/PE の割合が増加することを前 提にベール組成の推計を行った。 ・分別が行われない場合、自治体処理処分のうち79 %が焼却、21 %が埋立と 設定した。 ・選別工程に係るエネルギー消費量の減少等、ベール品質による再商品化プロ セスのLCI への影響や、より高品質な再商品化製品が製造されることによる代 替効果の増加等再商品化製品の品質への影響についてはデータが十分でないた め、今回の分析の対象外とした。

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評価結果  検討テーマ(A)現行の容器包装リサイクル制度について消費者の疑問に答えることのできる検 討テーマ ・分別収集・リサイクルによる環境負荷削減の効果(CO2 排出量の削減効果及び各種資源節約効果) を検討した ・CO2 排出量について、①分別なし(全量を単純焼却:有効利用なしシナリオ)からの削減効果を見 ると、②分別なし(全量を現行の焼却・埋立:シナリオA-2)で約 243 万トン-CO2、③分別・リサイ クル(シナリオA-1-a)で約 333 万トン-CO2 となっている(図 1)。したがって、現状である③分別・ リサイクルは②分別なし(全量を現行の焼却・埋立)と比較しても約90 万トンの CO2 削減効果があ ったといえる。これをごみ1 トン当たりにすると、約 0.24 トンの CO2 削減効果となる。 898 655 566 0 243 333 0 200 400 600 800 1,000 ①分別なし ②分別なし ③分別・リサイクル (全量を単純焼却) 【有効利用なし】 (全量を現行の 焼却・埋立) 【A-2】 (容リプラを分別・ リサイクル) 【A-1-a】 C O 2 排出量( 万ト ン -C O 2 ) 全量埋立からの増加分 プラの分別をせずに全量焼却した場合からの削減効果 図1.分別収集・リサイクルを行った場合の環境負荷削減効果(CO2) ・天然ガス(図2)、原油、石炭の消費量についても、②分別なしと比較して③分別リサイクルのシ ナリオで削減効果が大きい。 0.0 17.4 55.1 0 10 20 30 40 50 60 ①分別なし ②分別なし ③分別・リサイクル (全量を単純焼却) (全量を現行の (容リプラを分別・ 天然ガ ス 削減量 (k g/ ト ン ‐ご み)

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・分別収集・リサイクルするシナリオと分別収集せずにエネルギー回収する場合の環境負荷削減の効 果を検討した。 ・CO2 排出量について、①分別なし(全量を単純焼却:有効利用なしシナリオ)からの削減効果を見 ると、②分別なし(全量を高効率焼却発電:シナリオA-3)で約 279 万トン-CO2、③分別・リサイ クル(リサイクル+高効率焼却発電:シナリオA-1-b)で約 362 万トン-CO2 であり、分別・リサイ クルした方が、分別せずに全量を高効率焼却発電するよりも約83 万トンの CO2 削減効果があった といえる(図3)。ごみ1 トンでは約 0.23 トンの CO2 削減効果である。現在可燃ごみとして自治 体処理・処分に回っている容リプラが仮に全量リサイクルされた場合(④:シナリオA-1-c)の削減 効果は約619 万トン-CO2 となり、③よりもさらに約 257 万トンの CO2 削減につながる。 898 619 536 280 0 279 362 619 0 200 400 600 800 1,000 ①分別なし ②分別なし ③分別・リサイクル ④分別・リサイクル (全量を単純焼却) 【有効利用なし】 (全量を高効率 焼却発電) 【A-3】 (分別・リサイクル+ 高効率焼却発電) 【A-1-b】 (容リプラの全量を 分別・リサイクル) 【A-1-c】 C O 2排 出 量 (万 ト ン -C O 2) 全量埋立からの増加分 プラの分別をせずに全量焼却した場合からの削減効果 図.3 リサイクルした場合とエネルギー回収した場合の環境負荷とその削減効果(CO2) ・原油、石炭の消費量についても、②分別なしと比較して③、④の分別リサイクルのシナリオで削減 効果が大きいが、天然ガスについては容リプラの分別・リサイクルは分別せずに全量を高効率焼却 発電するよりも環境負荷削減効果が小さい結果となっている。(図4) 0 89.1 83.1 44.1 0 20 40 60 80 100 ①分別なし ②分別なし ③分別・リサイクル ④分別・リサイクル (全量を単純焼却) 【有効利用なし】 (全量を高効率 焼却発電) 【A-3】 (分別・リサイクル+ 高効率焼却発電) 【A-1-b】 (容リプラの全量を 分別・リサイクル) 【A-1-c】 天然 ガ ス 削 減量( kg /ト ン ‐ご み )

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・容リプラを埋め立てていた場合と比較して、分別収集・リサイクルする場合、どの程度埋立処分量 が削減できたのかを検討した。 ・埋立処分量の総量では、①分別なし(全量を埋立:シナリオA-4)で約 333 万 t、②分別なし(全 量を現行焼却・埋立:シナリオA-2)で約 70 万 t、現状である③分別・リサイクル(現状:シナリ オA-1-a.)で約 56 万 t となっている。よって、埋立処分量は、①全量埋立よりも③分別・リサイ クルの方が約277 万 t 少ないこととなる。 ・③分別・リサイクルを行った方が、②全量に現行の焼却・埋立方法を適用するよりも、埋立処分量 は約13 万トン少ない。これは、現行の自治体処理処分において、リサイクル工程よりも多くの埋立 が行われていることによる。 333 70 56 0 264 277 0 50 100 150 200 250 300 350 ①全量埋立 ②分別なし ③分別・リサイクル (全量を埋立) 【A-4】 (全量を現行の 焼却・埋立) 【A-2】 (容リプラを分別・ リサイクル) 【A-1-a】 埋立 処分量 ( 万ト ン ) プラの分別をせずに全量焼却した場合からの増加分 全量埋立からの減少分 ※「②分別なし」では、自治体処理処分のうち79 %が焼却、21 %が埋立と想定。 図5. 分別収集・リサイクルによる埋立処分量  検討テーマ(B)ごみ排出側の取組によって環境負荷が変わりうることを示す検討テーマ ・ごみ排出側の取組によってベール品質が向上し、それが全体の環境負荷にどのような影響を及ぼす のかを検討した。 ・CO2 排出量の削減効果については、①現状(シナリオ B-1.)が約 333 万 t-CO2、②ベール高品質 化(シナリオB-2)が約 331 万トン-CO2 であり、②ベールが高品質化した場合でも削減効果はほ とんど変化していない。また、ごみ1 トン当たりでも、①が約 0.99 トン-CO2/トン-ごみ、②が約 0.98 トン-CO2/トン-ごみとなり、ほぼ違いは無いものと考えられる(図 6)。 ・また、材料リサイクル、ケミカルリサイクル、焼却・エネ回収、埋立の内訳別にCO2 排出量削減効 果を見ても、両シナリオ間に大きな差は見られない。これは、両シナリオの主たる違いが、ベール

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66 64 69 70 45 45 153 153 0 50 100 150 200 250 300 350 400 ①現状 【B-1】 ②ベール高品質化 【B-2】 C O 2 削減量( 万ト ン ) 材料リサイクル ケミカルリサイクル 焼却・エネ回収 埋立 3 3 3 万トン 3 3 1 万トン 図.6 現状及びベール高品質化時の環境負荷削減効果(CO2 排出量、総量) ・再商品化工程の改善が再商品化手法の環境負荷に与える影響について、既存の再商品化工程におい て通常の運用を行った場合と、製造ラインの効率化等による運用状況の改善を行った場合のデータ を用いて、検討を行った。 ・再商品化工程の改善により環境負荷削減効果が向上することが示唆され、ベール品質の向上は、再 商品化工程の改善に寄与する可能性が高いことから、環境負荷削減効果の向上にも資するものと考 えられる。(図19) -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 通常の運用を 行った場合 運用状況の改善を 行った場合 C O 2排出削減量(ト ン /ト ン-ご み ) -0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 天然ガ ス ・ 石油・石炭の節約量(ト ン /ト ン -ご み) 7 再商品化工程における現状及び最適な運用状況での環境負荷削減効果

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 検討テーマ(C)プラスチックリサイクル制度全般に関する今後の議論に資する検討テーマ ・現行容リ法の分別収集方法とは異なる区分でプラの収集を行ったとした場合の影響を検討した。 ・CO2 排出量について、全量を単純焼却した場合からの削減効果は、①現状(シナリオ C-1)で約 333

万t-CO2、②PP/PE 中心に材料リサイクル(シナリオ C-2)で約 359 万 t-CO2、③非容リプラも 含めてケミカルリサイクル(シナリオC-3)で約 376 万トン-CO2 となった。ごみ 1 トン当たりで は、それぞれ①約0.99 トン-CO2/トン-ごみ、②約 1.06 トン-CO2/トン-ごみ、③約 1.12 トン-CO2/ トン-ごみ、となる。また、②のシナリオでは材料リサイクルに回る量は減少している(材料リサイ クル量は①31.2 万トンに対し、②で 28.2 万トン)にもかかわらず、CO2 排出削減効果が増加して いる。これは、PP・PE 含有量の多いベールを材料リサイクルに供することにより、他工程利用プ ラスチックが減少(=製品率が向上)し、ベール当たりの削減効果が向上したためである。(図8) 898 566 540 522 0 333 359 376 0 200 400 600 800 1,000 全量を単純焼却 【有効利用なし】 ①現状 【C-1】 ②PP/PE 中心に材料 リサイクル 【C-2】 ③非容リプラも 含めケミカル リサイクル 【C-3】 C O 2排 出 量 (万 ト ン -C O 2) 全量埋立からの増加分 プラの分別をせずに全量焼却した場合からの削減効果 図8 検討テーマ C における環境負荷とその削減効果(CO2 排出量、総量) ・②のシナリオでは材料リサイクルに回る量は減少している(材料リサイクル量は①31.2 万トンに対 し、②で28.2 万トン)にもかかわらず、天然ガス・原油における削減効果が増加している。これは、 PP・PE 含有量の多いベールを材料リサイクルに供することにより、他工程利用プラスチックが減 少(=製品率が向上)し、ベール当たりの削減効果が向上したためである。しかし、材料リサイク ルに不適なプラの有効利用として行われるRPF 製造やセメント原燃料ついては石炭代替効果が高 いため、他工程利用プラスチック処分量の減少により、石炭消費の削減量は減少している。(図9)

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7.1 9.9 20.0 14.4 13.8 13.3 0.0 4.1 2.6 材料リサイクル ケミカルリサイクル 焼却・エネ回収 埋立 -0.1 -0.1 -0.1 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 ①現状 【C-1】 ②PP/PE 中心に材料 リサイクル 【C-2】 ③非容リプラも 含めケミカル リサイクル 【C-3】 天然 ガ ス 削減量( kg / ト ン -ご み) 3 3 . 1 kg 2 7 . 6 kg 2 4 . 0 kg 図9 検討テーマ C における環境負荷削減効果の内訳(天然ガス、ごみ 1 トン当たり) 結果 の解釈 ・現行の容器包装リサイクル制度の効果については、分別しない場合はもちろん、全量高効率の焼却 発電を行う場合と比べてもなお、容器包装リサイクルを行った方が、CO2 排出量が少ないこと等が 明らかとなった。 ・排出側の取組の効果については、ベール品質の向上によるCO2 排出削減量は、今回の分析の設定 条件では大きな変化がなかったものの、質の高い分別収集により、分別収集・リサイクルに係る環 境負荷が大きく変化しうることが示唆された。 ・容器包装以外のプラスチックを含めた場合の効果については、現行の容器包装のみのリサイクルよ りも環境負荷削減効果が高くなりうることが明らかになった。 ・今回の環境負荷分析では、データ入手における制約等から、様々な仮定を置いて算定を行った。プ ラスチック製容器包装のLCA の精度向上に向けては、以下の課題についての検討が重要であると 考えられる。 ・ 再商品化のLCI データのアップデート・拡充 ・ ベール組成の適切な設定 ・ ベール品質が向上した場合における選別工程に係るエネルギー消費量の減少等、ベール品 質や分別収集区分が変化した場合の再商品化のLCI データの設定 ・ ベール品質が向上した場合におけるより高品質な再商品化製品が製造されることによる代 替効果の増加等、再商品化製品の機能代替に対する考え方のアップデート ・ プラスチックのマテリアルフローの適切な設定 ・ ライフサイクルコスト分析の実施

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<個票番号:26> テーマ 容器包装プラの評価 文献名 (財)日本容器包装リサイクル協会/「プラスチック製容器包装再商品化手法に関する環境負荷等の検討」/2007 年 対象製品 容器包装プラ 評価シナリオ ●バウンダリー ・開始点:ベールが再商品化手法に供された時点の範囲とする。 ・終点:各手法においてリサイクルシステムとオリジナルシステムのアウトプットが同等として比較できるよ うに、必要に応じ「再商品化」の枠を越えて検討する。(表1) ●インベントリ ・大手再生処理業者、大手利用事業者に対するヒアリングによりインベントリデータ取得 ・環境負荷:JEMAI-LCA Pro ver.2.1.1 を参照。

●シナリオ

容リプラのベール組成変動に係わる検討 ・シナリオ1:再製品化率45%

・シナリオ2:再製品化率60% ・シナリオ3:現状

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評価指 標 ・ CO2排出量 ・ 資 源 節 約 量 ( 石 炭 ・ 原 油 ・ 天 然 ガ ス) ・ NOx排出量 ・ SOx排出量 仮説・前提 ・オリジナルシステムは容リ利用製品が代替していると考えられる既製品を製造 する一連の流れ。 ・TRについてはセメント原燃料化の場合、ベールが処理施設に搬送されるもの と仮定。 ・廃プラの発電量は一般的な廃プラ発電の実態を踏まえ、投入されたベールの破 砕・造粒工程を分析対象とした。 ・オリジナルシステムにおける容リプラのベールの処理は単純焼却とした。 ・構内輸送は各製品の製造段階に含め検討。 ・ステージ間の製品輸送は考慮しない。 ・残渣等の廃棄物の輸送は、30km、4t 車、片荷輸送とした。 ・ベールの成分割合はプラスチック処理促進協会の数値を基に設定(表2)。 ・焼却処理等で発生するCO2排出量に関しては表2、手法ごとにH18 年度4月~ 2月の実態の収率を基に算出。 容リプラのベール全量の場合:2.65kg-CO2/kg-プラベール 材料リサイクルの残渣の場合:2.30kg-CO2/kg-容リプラ残渣

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評価結果

【各種再商品化手法による環境負荷低減効果】

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【容リプラのベール組成変動に係わる検討】 ・いずれの手法においてもPE、PP の割合が効率等に影響がある。 結 果 の 解 釈 ・材料リサイクル手法が特段優れているとは言えないことが明らかになった。 ・手法ごとに節約できる資源が異なることが明らかになった。 ・特に材料リサイクルでは顕著であるが、資源節約の評価がばらついている。これは再商品化製品の利 用先が異なることが主原因であり、再商品化後に利用されるかが重要なことが示唆される。 ・残渣処理はLCA結果により、全ての場合において単純焼却に比べCO2発生が抑制されている。したが って、可燃残渣については単純焼却ではなく、熱利用やケミカルリサイクルなどの有効利用を進める ことが重要。

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<個票番号:36>

テーマ 固形廃棄物処理におけるLCA 手法の評価 文献名

Jorg Winkler, Bernd Bilitewski/Comparative evaluation of life cycle assessment models for solid waste management/Waste Management Vol.27, No.8 pp.1021–1031, 2007 対象製品 固形廃棄物 評価シナリオ ●バウンダリー ・ドイツ、ザクセン州ドレスデンが対象地。 ・廃棄物の回収、処理、埋立て、リサイクルまで。 ●インベントリ ・CO2 排出量、CH4 排出量、SO2 排出量、鉛拡散、水銀汚染、ジクロロベンゼン ・1999 年度のドレスデンにおけるゴミ組成を用いた。(Table.2) ●シナリオ

・固形廃棄物処理を対象に6つのLCA 手法で LCA 評価を行った。(Table.1) Table.2 1999 年度のドレスデンにおけるゴミ組成

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ル分の環境負荷は控除する。 評価指 標 温暖化ガス 排出量、人間 毒性、酸性化 など 仮説・前提 ・機能単位は固形廃棄物1mg ・評価の単純化のため、ゴミ処理手法シナリオは単純化してある。 ドレスデンにおける廃棄物処理シナリオ

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評価結果

 CO2 排出量に関する LCI 結果(Fig.3)

・ARES、DST を除いて、MRF シナリオ、埋立てシナリオ、焼却シナリオの順に CO2 排出量が少な かった。各シナリオについて、手法間の推計値の違いを比較すると、埋立てで116,675mg、焼却で 193,536mg、MRF で 312,847mg の幅が存在することがわかった。 シナリオ別のCO2 排出量に関する LCI Δ 312,847 -249,42

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 MRF シナリオについて、工程別に評価を行った。(Fig.4) ・リサイクルによる控除分の評価が、LCA 手法で大きく異なることがわかった。ARES では、リサイ クルによる控除は無いとしているのに対し、UMBERTO では、非常に大きな控除を与えている。  感度分析 ・LCI 評価の結果は主に、処理方法、発電・リサイクルによる控除に影響を受ける。 ・感度分析による分散は埋め立て、焼却、MRF の順に小さかった。これは、発電・リサイクルによる 控除の量がこの順に小さいことによると考えられる。 工程別のCO2 排出量に関する LCI

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 地球温暖化についてのLCIA(Life Cycle Impact Assessment)の結果(Fig.5) ・MRF シナリオが最も地球温暖化への影響が少ない。ただし、手法間の変動が大きいのも MRF シナ リオである。 ・簡易化のため、データを絞る場合と、精緻化のため、データをより多く扱う場合を比較し、各種法 で扱われるインベントリデータの影響を評価する。  人間毒性についてのLCIA 結果(埋立てシナリオ)(Table.4) ・全手法において、インベントリ数の変化によって、LCIA の結果が変化した。UMBERTO では、水 素、フッ化物、ベンゼンの3 物質によって、結果の変化の 93%を説明できる。また、IWM2 では、 ベンゼンだけで結果の変化の95%を説明できる。 結果 ・LCA の結果は手法や、インベントリデータの数によって大きく変化してしまう。たとえば、リサイ クル等による控除計算の与える影響は大きい。

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テーマ プラスチックリサイクル手法の評価 文献名

Thomas Astrup, Thilde Fruergaard, Thomas H. Christensen/Recycling of plastic: accounting of greenhouse gases and global warming contributions/Waste

Management & Research Vol.27, No.8, pp.763–772, 2009 対象製品 廃プラスチック

評価シナリオ ●バウンダリー

・システム境界は、廃プラスチック処理(direct: waste management)、操業にかかるエネルギー生産 (indirect: upstream)、リサイクルによる代替効果の控除(indirect: downstream)まで

●インベントリ ・電力消費、化石燃料消費、水消費 ・インベントリデータをTable.1、4 に示す。 ・Table.1 における排出係数の幅は、国ごと、プラントごとによって異なるインベントリを考慮した最大値 と最小値である。 ●シナリオ ・シナリオについては代替効果についてのみ考慮する。 Table.4: 廃プラスチック再生産、バージンプラスチック生産、木材生産にかかるデータ エネルギー・燃料の供給・燃焼による排出係数

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(b) 不純物のない、一種類のプラスチックのマテリアルリサイクル(Table.4(Boustead 2005)のインベン トリデータのプラスチックへの代替効果) (c)不純物、複数種が混合したプラスチックのマテリアルリサイクル(Table.4(Sathre 2007)のインベン トリデータの木材との代替効果) (d)プラスチックの燃料利用(石炭への代替効果) (e)プラスチックの燃料利用(石油への代替効果) 評価指 標 温室効果ガ ス排出量(kg CO2-eq.) 仮説・前提 ・機能単位は廃プラスチック1 トン ・Table2,3 における考慮しなかった項目の選定は、データの不整備もしくは、 影響の小ささを考慮し、行った。 評価結果  マテリアルリサイクルに関する評価結果 ・以下のTable.2 では、2 行目に全体の評価、3 行目に項目別・シナリオ別の評価、4 行目にインベン トリデータ、5 行目に考慮しなかった項目をまとめる。 ・廃プラスチック処理にかかる温室効果ガス排出は、エネルギー・燃料生産にかかる温室効果ガスの 6~9 分の 1 程度である。 ・バージンプラスチックへの代替効果は品質劣化に関わらず、木材への代替効果に優る。 Table.2: マテリアルリサイクルによる温暖化係数と温室効果ガス排出量評価

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 燃料利用に関する評価結果 ・以下のTable.3 では、2 行目に全体の評価、3 行目に項目別・シナリオ別の評価、4 行目にインベン トリデータ、5 行目に考慮しなかった項目をまとめる。 ・燃料利用による温室効果ガス排出量の削減効果はバージンプラスチックへのマテリアルリサイクル に匹敵する。 結果 の解釈 ・プラスチック種別のマテリアルリサイクルが最も望ましいが、混合している場合など、それが不可 能な場合、燃料としての利用が望ましい。 ・プラスチックのリサイクルによる木材などのプラスチック代替物質の節約効果は温暖化の側面にお いては殆ど無い。 ・リサイクルによる代替効果を正確に計るために、代替効果に関するデータの整備が必要である。 Table.3: 燃料利用による温暖化係数と温室効果ガス排出量評価

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(4) 比較検討結果 ① 研究事例の類型化 前項までの個票では、(容器包装)プラスチックのリサイクル、処理に関するLCA 事例 を取り上げ整理した。レビュー対象としたLCA 研究事例は以下の通り分類される。日本国 内における研究事例では、容器包装リサイクル法を前提とした上で、政策的な論点との関 係でLCA が実施されている。これらの研究事例は、類型1で示される、リサイクル手法の 比較・検討を対象とした事例と、類型2で示されるLCA の評価手法やツールの開発を目的 とした事例の2つに分かれる。また、海外文献ではレビュー対象とした文献36 以外にも、 統合的廃棄物管理の観点から、プラスチック廃棄物を含む一般廃棄物全体について最適な システムの提案を行う研究事例が多く見受けられた。 表 1-3 文献調査で把握された主題の類型 類型 No. 主題 内容 該当する文献 容器包装リサイクル法に基づくリサイ クルにおいて実施されるリサイクル手 法やシステムの比較・検討 25.環境省(2009) 26.容リ協会(2007) 1 容 リ プ ラ リ サ イ ク ル 手 法・システムに関する検 討 上記のうち、特定の収集・処理・リサ イクルプロセスに焦点を当てたもの 7.関根ら(2009) 9.西原ら(2008) 2 容 器 包 装 リ サ イ ク ル の 評価手法、評価モデル・ ツール 容器包装リサイクルの LCA に関する 評価手法や操作性を改善した評価モデ ルやツールの開発 10.西原ら(2009) 11.鈴木ら(2009) 15.松田ら(2008) 19.住澤ら(2008) 3 特 定 の 廃 棄 物 処 理 方 法 や 最 適 な 一 般 廃 棄 物 リ サイクル・処理方法の検 討 一般廃棄物管理全体を対象とした最適 なリサイクル手法・廃棄物組成の把握 1.山成ら(2007) 36.Winkler et al. (2007) 40 . Astrup et al. (2009) ② 研究事例の比較検討 本調査の主眼である材料リサイクルの優先的取扱に関する検討に関連する、類型1の「容

表 1-1  抽出文献一覧(その1)  No. 内容・対象 文献名 著者等 出典 ☆ 1 RDF LCAによるRDF発電事業の有効性に 関する評価 山成素子、島田壮平(東京大学大学院新領域創成科学研 究科) 廃棄物学会論文誌 vol.18,No.1,pp.37-48,2007 2 生ごみ資源化 システム LCA手法による家庭系生ごみ処理の地域システム評価 劉玉紅(九州芸術工科大学 修士課程修了生)、近藤加代子(九州大学大学院芸術工 学研究院) 廃棄物学会論文誌vol.19,No.2,pp.110-119,2
表 1-2  抽出文献一覧(その2)  No. 内容・対象 文献名 著者等 出典 21 食品残渣 LCA 手法を用いたメタン発酵処理シ ステムの環境負荷量評価 天白龍昇(大阪工業大学大学院)、古崎康哲、福岡雅 子、石川宗孝(大阪工業大 日本LCA学会研究発表会講演要旨集 第4回,2009 22 PETボトル リユースPETボトルのライフサイクル インベントリ分析 福原一朗、本藤祐樹(横浜国立大学) 日本LCA学会研究発表会講演要旨集 第4回,2009 23 TV 使用済みテレビの国際リユースのラ イフサイク
表 1-4  レビュー対象文献の比較(容リプラリサイクル手法・システムに関する検討:容器包装リサイクル法に基づくリサイクルにおいて実施されるリサイクル手法やシステムの比較・検討)  文献 No
表 1-5 レビュー対象文献の比較(容リプラリサイクル手法・システムに関する検討:特定の収集・処理・リサイクルプロセスに焦点を当てたもの)  文献 No.  7  9  研究名称  製鉄所での廃プラスチック利用による CO2削減ポテンシャル  LCAによるプラスチック製容器包装の材料リサイクル可能性調査  研究主体  東京大学、新日本製鐵(株)  (社)プラスチック処理促進協会  研究の目的  製鉄所における廃プラの利用に関する高炉法とコークス炉法の CO2削減ポテンシャルの推計、およ び製鉄所内のエネルギ

参照

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