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 ) 以上を踏まえ 本調査ではこれまで実施された プラスチック製容器包装に関する環境負荷分析結果に関する収集 整理を行い 再商品化製品の代替の考え方 採用したデータの確からしさ シナリオ設定の適切性等の観点から比較分析を行った 1.1

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 1.2

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 1.3

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山成素子 島田壮平 ( 東京大 LCAによるRDF 発電事業の有効性に 1 RDF 学大学院新領域創成科学研関する評価究科 ) 2 生ごみ資源化システム 3ALC 4PET ボトル 5 LCA 手法による家庭系生ごみ処理の地域システム評価 炭酸化反応を利用した ALC のリサイクルと環境負荷評価 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 マテリアル各マテリアルリサイクルのLCI 分析手法種 ( 缶 容器包の整理と評価事例装プラ等 ) 6PET ボトル 7 廃プラ 8 容器包装プラ 9 容器包装プラ 10 容器包装プラ 11 容器包装プラ 12 ごみ収集 処理方法 13 下水汚泥発酵肥料 14 塩ビ 15 廃プラ 16 建築廃木材 17 PET ボトル 18 生ごみ 19 容器包装プラ 20 食品残渣 = レビュー対象文献 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 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 廃棄物循環学会論文誌 vol.20,no.3,pp ,2009 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 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 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 地方都市におけるごみ収集 処理方式の LCA 的検討 下水汚泥発酵肥料の製造に関する LCA 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 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 建築廃木材の炭化プロセスにおける LC-CO2 の算出 ペットボトルのライフサイクルコスティング 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 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 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トリ分析 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 ) 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 ) 松田智 ( 静岡大学 ) 久保田宏 ( 東京工業大学 ) 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 ) 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 ) 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 ) 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 ) 西原一 尾崎吉美 (( 社 ) プラスチック処理促進協会 ) 西原一 尾崎吉美 (( 社 ) プラスチック処理促進協会 ) 鈴木香菜 中谷準 平尾雅彦 ( 東京大学 ) 馬場孝 長野匡起 中山岳幸 門馬義雄 ( 高知工科大橘隆一 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 ) 松田智 ( 静岡大学 ) 久保田宏 ( 久保田宏 ) 松田智 ( 静岡大学 ) 久保田宏 ( 久保田宏 ) 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 ) 石井伴幸 伊坪徳宏 ( 武蔵工業大学 ) 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 ) 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 ) 菱沼竜男 楊翠芬 田畑智博 玄地裕 ( 産業総合研究所 ) 栗島英明 ( 芝浦工業大学 ) 有元暢紀 永木正和 廃棄物学会論文誌 vol.18,no.1,pp.37-48,2007 廃棄物学会論文誌 vol.19,no.2,pp ,2008 日本 LCA 学会誌 Vol.4,No.1,pp.67-77,2008 日本 LCA 学会誌 Vol.4,No.1,pp.78-88,2008 日本 LCA 学会誌 Vol.4,No.4,pp ,2008 日本 LCA 学会誌 Vol.5,No.4,pp ,2009 日本 LCA 学会誌 Vol.6,No.1,pp.20-25,2010 廃棄物学会研究発表会, 第 19 回,2008 廃棄物資源循環学会研究発表会, 第 20 回,2009 廃棄物資源循環学会研究発表会, 第 20 回,2009 日本 LCA 学会研究発表会講演要旨集第 3 回,2008 日本 LCA 学会研究発表会講演要旨集第 3 回,2008 日本 LCA 学会研究発表会講演要旨集第 3 回,2008 日本 LCA 学会研究発表会講演要旨集第 3 回,2008 日本 LCA 学会研究発表会講演要旨集第 3 回,2008 日本 LCA 学会研究発表会講演要旨集第 3 回,2008 日本 LCA 学会研究発表会講演要旨集第 3 回,2008 日本 LCA 学会研究発表会講演要旨集第 3 回,2008 日本 LCA 学会研究発表会講演要旨集第 4 回,

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 天白龍昇 ( 大阪工業大学大 LCA 手法を用いたメタン発酵処理シ日本 LCA 学会研究発表会学院 ) 古崎康哲 福岡雅ステムの環境負荷量評価講演要旨集第 4 回,2009 子 石川宗孝 ( 大阪工業大 22 PETボトル リユースPETボトルのライフサイクル福原一朗 本藤祐樹 ( 横浜国日本 LCA 学会研究発表会 23 TV 24 生ごみ 25 容器包装プラ インベントリ分析使用済みテレビの国際リユースのライフサイクル評価 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 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 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 Environmental Assessment of 27 固形廃棄物 Energy Production from Municipal 28 牛乳パック 29 医療廃棄物 30 固形廃棄物 31 固形廃棄物 32 固形廃棄物 33 TV 筐体 34 再生可能材 ( バイオ燃料 バイオプラスチック等 ) 35 固形廃棄物 36 固形廃棄物 37 固形廃棄物 38 廃プラ 39 固形廃棄物 40 廃プラ 41 固形廃棄物 = レビュー対象文献 Solid Environmental Effects from a Recycling Rate Increase of Cardboard of Aseptic Packaging System for Milk Using Life Cycle Approach Comparative life cycle assessments of incineration and non-incineration treatments for Accounting for transportation impacts in the environmental assessment of waste management plans Influence of assumptions about selection and recycling efficiencies on the LCA of integrated waste management Life cycle assessment of MSW-toenergy schemes in Thailand The recycling of plastic wastes from discarded TV sets: comparing energy recovery with mechanical recycling in the context of life cycle assessment Utilisation options of renewable resources: a life cycle assessment of selected products Comparative evaluation of life cycle assessment models for solid waste management Life cycle assessment of urban waste management: Energy performances and environmental impacts. The case of Rome, Italy Life cycle assessment of solid waste management options for Eskisehir, Turkey Recycling and recovery routes of plastic solid waste (PSW): A review Environmental impacts and costs of solid waste: a comparison of landfill and incineration Recycling of plastic: accounting of greenhouse gases and global warming contributions 立大学 ) 講演要旨集第 4 回,2009 吉田綾 寺園淳 ( 国立環境研日本 LCA 学会研究発表会究所 ) 講演要旨集第 4 回,2009 森智和 齊藤奈々子 ( 山梨県環境科学研究所 ) 佐野慶一日本 LCA 学会研究発表会郎 ( 関東学院大学 ) 白井義講演要旨集第 4 回,2009 人 ( 九州工業大学 ) 鈴木嘉彦 ( 山梨大学 ) 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 プラスチック製容器包装の再商品化手法に関する環境 日本容器包装リサイクル協会負荷の検討 Chalita Liamsanguan, Shabbir H. Gheewala Anna Lúcia Mourad, Eloisa E.C. Garcia, Gustavo Braz Vilela, Fernando von Zuben Wei Zhao, Ester van der Voet, Gjalt Huppes, Yufeng Zhang Gitte Lemming, Michael Z. Hauschild, Poul L. Bjerg Lucia Rigamonti, Mario Grosso, Maria Caterina Sunseri Wirawat Chaya, Shabbir H. Gheewala Gjergj Dodbiba, Kunihiko Takahashi, Jun Sadaki, Toyohisa Fujita Andreas Uihlein, Simone Ehrenberger, Liselotte Schebek Jorg Winkler, Bernd Bilitewski Francesco Cherubini, Silvia Bargigli, Sergio Ulgiati Mufide Banar, Zerrin Cokaygil, Aysun Ozkan S.M. Al-Salem, P. Lettieri, J. Baeyens Ari Rabl, Joseph V. Spadaro, Assaad Zoughaib Thomas Astrup, Thilde Fruergaard, Thomas H. Christensen Efficiency of energy recovery from municipal solid waste and the Oliver Gohlke resultant effect on the greenhouse gas balance International Journal of Life Cycle Assessment 12 (7) (2007) International Journal of Life Cycle Assessment 13 (2) (2008) International Journal of Life Cycle Assessment 14 (2) (2009) International Journal of Life Cycle Assessment 14 (3) (2009) International Journal of Life Cycle Assessment 14 (5) (2009) Journal of Cleaner Production 15 (15) (2007) Journal of Cleaner Production 16 (4) (2008) Journal of Cleaner Production 16 (12) (2008) Waste Management 27 (8) (2007) Waste Management 28 (12) (2008) Waste Management 29 (1) (2009) Waste Management 29 (10) (2009) Waste Management & Research 26 (2) (2008) Waste Management & Research 27 (8) (2009) Waste Management & Research 27 (9) (2009) 1.5

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 発電文献名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 ) LCA 適用範囲 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) 原単位 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 1.6

7 その他のインベントリデータ (Table.5~11) 資材製造による CO2 排出原単位 廃棄物収集によるコスト原単位 資材輸送による CO2 排出原単位 埋立処理による 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 埋立処理後の CO2 SOx NOx 排出原単位 廃棄物収集による CO2 SOx NOx 排出原単位 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 ) 1.7

8 仮説 前提評価指標Fig.1 評価 4 ケース 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 エネルギー消費量 環境負荷排出量 (CO2 NOx SOx) コスト 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 : Mcal 直接投入エネルギー : Mcal) 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 1.8

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 エネルギー消費量 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 CO2 排出量 1.9

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 NOx 排出量 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 SOx 排出量 1.10

11 結果の解釈 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 コスト 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 1.11

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( 新文献名日本製鐵 ( 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, pp , 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) 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 高炉シナリオにおけるインベントリデータ (Table.8) 1.12

13 プラスチック投入後の高炉のインベントリデータ 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 1.13

14 仮説 前提評価指標評価結果 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) 廃プラスチック特性 CO2 排出量 廃プラスチック組成 (Table.3) 7 都市における廃プラスチック組成 (%) 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 1.14

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 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 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 1.15

16 結果の解釈 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 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 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 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 1.16

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文献名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) 1.17

18 仮説 前提価指標 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 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 1.18

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 図 4 資源 エネルギー消費削減効果 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 5 CO2 排出量削減効果 SOx NOx 排出量においても CO2 排出量と同様の結果が得られた 固形廃棄物排出量においては 分別収集方法の違いによってあまり差は見られなかった 1.19

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 1.20

21 仮説 前提価指標評価結果果の解釈テーマ 文献名 対象製品評価シナリオ < 個票番号 :10> 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% 評容器包装プラスチックリサイクル手法の評価西原一 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 容器包装プラスチック エネルギー削減量 再生樹脂の新規樹脂代替率 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 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 結 リサイクル手法として MR を選定するかは 再生製品の品質 即ち代替率を目安として決定することができ 代替率のレベルに応じて CR または TR が選定される 最終的なその選定の決定は LCA 手法により算定された環境負荷物質の量だけでなく 安全性 経済性をも考慮した総合的な視野からなされるべきである 1.21

22 仮説 前提評価指標< 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文献名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) CO2 排出量 化石資源削減量 シナリオ 1 の機能単位 : プラスチック製容器包装 1 kg の処理 シナリオ 2 の機能単位 :PET 樹脂 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 1.22

23 評価結果 シナリオ 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) 1.23

24 結果の解釈仮説 前提評価指標 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文献名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 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 社会エネルギー消費量 1.24

25 評価結果結果の解釈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 現在 マテリアルリサイクルの困難なプラスチック廃棄物に対しては サーマルリサイクルが推奨されている しかし 塩ビ製品廃棄物単独では 経済性評価からだけでなく 社会エネルギー消費量による評価からも サーマルリサイクルは成立しない LCA 解析結果の評価の正当性を左右する課題として 使用する LCI の値の信頼性がある 1.25

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 ) 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 )/ 市町村の意思決文献名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 固形燃料化 1.26

27 評価指標評価結果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 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 1.27

28 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文献名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 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 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オ 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 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 3 分別 リサイクル ( 混合収集分を高効率焼却発電 ) 1.28

29 ( 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 ) 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 ) 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 ( 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 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 ) 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 ( 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 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 全量を単純焼却 有効利用なしシナリオ : 全量単純焼却 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 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 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シナリオ名 概要 1 現状 C-1. 現行容リ法シナリオ 2PP/PE 中心に材料リサイクル C-2. 非容リプラも含む PP/PE のみ MR 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 容リプラと非容リプラを含めたうえで 1PP PE のみを分別収集 全量を材料リサイクル 2 全てのプラを分別収集 全量をケミカルリサイクルする自治体が 1:1 となるシナリオ 1.29

30 仮説 前提評価指標 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 ) CO2 排出量 各種資源節約効果 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 1.30

31 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 CO2 排出量 ( 万トン -CO2) 1, 全量埋立からの増加分 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 プラの分別をせずに全量焼却した場合からの削減効果 ( 全量を現行の焼却 埋立 ) A ( 容リプラを分別 リサイクル ) A-1-a 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 天然ガス削減量 (kg/ トン ごみ ) 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 図 2. 分別収集 リサイクルを行った場合の環境負荷削減効果 ( 天然ガス ごみ 1 トン当たり ) 1.31

32 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 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 1,000 0 CO2 排出量 ( 万トン -CO2) 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 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) 天然ガス削減量 (kg/ トン ごみ ) 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 図 4. 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削減効果 ( 天然ガス ごみ 1 トン当たり ) 1.32

33 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 プラの分別をせずに全量焼却した場合からの増加分 0 全量埋立からの減少分 埋立処分量 ( 万トン ) 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 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 ベールの異物が 再商品化工程後に他工程利用プラスチックとして処理されるか ( 現状 :B-1) 自治体混合収集された後に処理されるか ( ベール高品質化 :B-2) であり これらの処理の違いによる CO2 排出削減量の差がほとんどないことから 全体としてもほぼ差がないという試算結果になったものと考えられる 1.33

34 CO2 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 333 万トン 331 万トン 現状 B-1 2 ベール高品質化 B-2 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) CO2 排出削減量 ( トン / トン - ごみ ) 通常の運用を行った場合 運用状況の改善を行った場合 天然ガス 石油 石炭の節約量 ( トン / トン - ごみ ) 図 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 ( パレット ( ワンウェイ ) ごみ 1 トン当たり ) 1.34

35 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 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) CO2 排出量 ( 万トン -CO2) 1, 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 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 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 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) 1.35

36 結果の解釈天然ガス削減量 (kg/ トン - ごみ ) 材料リサイクルケミカルリサイクル焼却 エネ回収埋立 24.0 kg 現状 C kg PP/PE 中心に材料リサイクル C kg 非容リプラも含めケミカルリサイクル C-3 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 ) 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 1.36

37 < 個票番号 :26> テーマ容器包装プラの評価 ( 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文献名等の検討 /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 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 1.37

38 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 1.38

39 評価結果 各種再商品化手法による環境負荷低減効果 LCA 評価結果を図 1 に示す 同じ再商品化手法でも天然資源の種類により削減効果が異なる 1.39

40 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 1.40

41 < 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 Jorg Winkler, Bernd Bilitewski/Comparative evaluation of life cycle assessment 文献名 models for solid waste management/waste Management Vol.27, No.8 pp , 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) Table 年度のドレスデンにおけるゴミ組成 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.1 各 LCA 手法の特徴 廃棄物処理シナリオ (Fig.2) 埋立て : 廃棄物はすべて直接埋め立てされる 埋め立て処分場にはガス回収 発電が行われている 発電分の環境負荷は控除する なお 排水処理は既存設備で行うものとする 焼却 : 廃棄物はすべて直接焼却される 廃棄は浄化され 発電が行われる 焼却灰に含まれる鉄類は再利用され 残りの灰は埋立てシナリオと同様に処理される 発電分 金属の再利用分の環境負荷は控除する マテリアルリサイクル (MRF): 紙 ボール紙 ガラス 鉄類 Ne 金属 HDPE プラスチック LDPE プラスチックに分別され 再利用される 残りは埋立てシナリオと同様に処理される マテリアルリサイク 1.41

42 仮説 前提評価指標ル分の環境負荷は控除する ドレスデンにおける廃棄物処理シナリオ 温暖化ガス排出量 人間毒性 酸性化など 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 1.42

43 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 Δ312, ,42 シナリオ別の CO2 排出量に関する LCI 1.43

44 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 工程別の CO2 排出量に関する LCI 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 1.44

45 結果の解釈 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 地球温暖化への影響評価 (kg CO2 eq. / mg waste) 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 LCA では線形 静的モデルを用いることが多いが 実際と異なっており 改善が必要である 単純化した手法は 迅速な政策決定 一般への情報公開などに役立つ一方 複雑な手法は 精緻化を図ることができるなどの手法ごとの利点 不利点を理解し 使用したデータ 方針決定を明らかにしなければならない LCA 手法には 利用の促進のため簡易化と精緻化の両方を達成する必要がある そのため データにあわせてその不確実性データの整備 公開が進むと共に 手法の改善を進める必要がある 1.45

46 テーマプラスチックリサイクル手法の評価 Thomas Astrup, Thilde Fruergaard, Thomas H. Christensen/Recycling of plastic: 文献名 accounting of greenhouse gases and global warming contributions/waste Management & Research Vol.27, No.8, pp , 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 エネルギー 燃料の供給 燃焼による排出係数 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 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 (a) 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(Frees 2002) のインベントリデータのプラスチックへの代替効果 ) 1.46

47 仮説 前提評価指標評価結果(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 ) 温室効果ガス排出量 (kg CO2-eq.) 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 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 1.47

48 結果の解釈 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 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 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 1.48

49 (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 類型 No. 1 容リプラリサイクル手法 システムに関する検討 表 1-3 文献調査で把握された主題の類型 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 25. 環境省 (2009) 26. 容リ協会 (2007) 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 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 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 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 10. 西原ら (2009) 11. 鈴木ら (2009) 15. 松田ら (2008) 19. 住澤ら (2008) 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 容リプラリサイクル手法 システムに関する検討 に該当する4 文献について比較検討を行った 各事例のレビューからは LCA による環境負荷分析の結果はリサイクルにおいて代替する製品 システムの設定により大きく変化することが推察される 次項では 各研究事例の前提となる条件等に着目し 比較検討を行った結果を整理した 1.49

50 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 研究名称 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 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 研究主体 環境省 容器包装リサイクル協会 研究の目的 (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 (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 (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にて評価を行う 現在実施されている容器包装廃棄物の再商品化に対する環境負荷を客観的 定量的に評価する 検討対象のリサイクル手法 ( 材料リサイクル ケミカルリサイクル等 ) マテリアルリサイクルケミカルリサイクルサーマルリサイクル ( 焼却発電 ) マテリアルリサイクルケミカルリサイクル ( 高炉還元剤代替 コークス炉化学原料化 ガス化 ( 燃料 アンモニア ) 油化 ) 評価対象の容器包容器包装プラスチック (PE PP PS PET PVC その他) 非容リプラ装廃棄物バウンダリ [ 以下の3パターン ] 分別収集からの製品の廃棄まで ( システム境界の終点は 再商品化手法別に適正に設定 ) 混合収集から処理 処分まで 混合収集から埋立処分まで 処分場から発生するメタンは対象外 分別集取からの製品の廃棄まで ( システム境界の終点は 再商品化手法別に適正に設定 ) 分別集取からの製品の廃棄まで ( システム境界の終点は 再商品化手法別に適正に設定 ) ベール化された分別基準適合物 ベールの投入 選別 再商品化 再商品化製品の製造 廃棄とし リサイクル手法別に適正なシステム境界を設け拡張 採用した LCI データ ベール組成 品質 再商品化手法 その他処理 処分 マテリアルフロー再商品化製品の代替の考え方 ( = 代替 ) ベール品質 ベール組成 : プラスチック処理促進協会のデータを基に作成された容器包装リサイクル協会データを基盤とした JEMAI-LCA Pro(ver ) の原単位データ プラスチック処理促進協会 容器包装リサイクル協会 および環境省各種統計より推計 MR ( 用途 ) ( 代替する用途 ) パレット ( ワンウェイ ) バージンパレット ( ワンウェイ ) パレット ( リターナブル ) バージンパレット ( リターナブル ) プラスチック板 ( コンパネ ) コンクリート型枠用パネル ( 木材 ) 再生樹脂 ( コンパウンド ) バージン樹脂 ( 環境省検討では 2007 年容リ協会検討における設定を踏襲しているが 木材パレットは評価対象としていない ) プラスチック処理促進協会調査によるデータをもとに設定 ( 複合材の 3 割は PE PP とし残りはその他素材とあわせて その他と設定 ) JEMAI-LCA Pro(ver ) の原単位データおよび ヒアリングに基づく実データ MR ( 用途 ) ( 代替する用途 ) パレット ( ワンウェイ ) バージンパレット 樹脂 ( ワンウェイ ) パレット ( ワンウェイ ) バージンパレット 木材 ( ワンウェイ ) パレット ( リターナブル ) バージンパレット 樹脂 ( リターナブル ) パレット ( リターナブル ) バージンパレット 木材 ( リターナブル ) プラスチック板 ( コンパネ ) コンクリート型枠用パネル ( 木材 ) 再生樹脂 ( コンパウンド ) バージン樹脂 1.50

51 文献 No 研究名称 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 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 CR ( 用途 ) ( 代替する用途 ) 高炉原料化 : 高炉還元剤 コークス 微粉炭コークス炉原料化 : コークス炉原料 原料炭ガス化 : アンモニア製造原料 アンモニア映像システム ( 炭素一般製品 ) ( 炭素特殊製品 ) : 燃料利用 重油油化 : 燃料 A 重油 C 重油 ナフサ等 コークスを主産物としてリサイクルシステムとオリジナルシステムにおける生成量を統一 さらに 副産物であるコークス炉ガス 炭化水素油の生成量の差を原油から生成される重油や炭化水素油で賄う ( 環境省検討では 2007 年容リ協会検討における設定を踏襲している ) シナリオ設定の考え方 検討結果 [3 シナリオを比較 ] 分別収集 リサイクルによる環境負荷削減の効果を検討 1 現行の容リ法下においてリサイクル 2 リサイクルをせずに単純焼却 3 リサイクルをせずに通常の可燃ごみと同様に自治体で処理 処分 1 現状の容リ法シナリオは 2 分別をしないシナリオ 3 リサイクルをしないシナリオと比較していずれも環境負荷 (CO2 排出量 天然ガス 原油 石炭 の削減量 ) が少ないことが把握された [4 シナリオを比較 ] リサイクルとサーマルリカバリーの CO2 比較 1 分別収集 リサイクルをせずに単純焼却 2 分別収集 リサイクルをせずに高効率焼却発電 3 自治体混合収集分のプラ全量を高効率焼却発電 4 自治体混合収集分のプラを全量リサイクル 3および4のシナリオが1 2より環境負荷が低い結果となり 3と比較して4が低い結果となったが 3の環境負荷は発電効率によって大きく左右されることがわかった 感度分析によると 2 は発電効率 45% 程度で4 と 50% で3と環境負荷が同程度になることが把握された [3 シナリオを比較 ] 容リプラのリサイクルと埋立の比較 1 分別 リサイクルをせずに全量埋立 2 分別 収集 リサイクルをせずに可燃ごみと同様の処理割合で自治体処理 処分 3 現行容リ法下においてリサイクルを実施 1 全量埋立と比較して 2 分別なし ( 全量焼却 埋立 ) および 3 分別 リサイクルの方が埋立処分量が少ない また 2 と 3 の比較では 3 の方が埋立処分量が少なく 分別 リサイクルの埋立処分量削減効果が把握された [2シナリオを比較] 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 1 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 2 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 ( 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 ) CO2 排出量に関してはベールが高品質化した場合の削減効果はほとんど変化していない 検討課題 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 より高品質な再商品化製品が映像されることによる代替効果の増加については今回考慮していないが ヒアリングにより効果が示唆されていることから 今後データを把握 設定することが必要 [3 シナリオを比較 ] 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 1 現行の容リ法下においてリサイクル 2 非容リプラも含め分別収集後 PP /PE 中心に MR 3 非容リプラも含め分別収集後 CR CO2 排出量削減効果では 1 現状シナリオより 2 3 の効果が大きい結果となった 3 の削減効果が最も大きいが これは CR による寄与度が大きいことが把握された 非容器包装プラを含めることや PP/PE を多く分別 収集した場合の再商品化プロセスおよび再商品化製品の品質に与える影響は今回考慮していない このため これらの設定次第では結果が十分に変わりうる [ ベースケースにおける各種再商品化手法による環境負荷低減効果 ] リサイクル手法ごとに 代替する製品の種類ごとに比較を行った [ 容リプラのベール組成変動等に係わる検討 ] 容リプラのベール組成変動に関わる環境負荷の影響に関して以下 3 シナリオを比較 1 ベールに含まれる再商品化製品の割合 45% 2 同 60% 3 現状 CO2 削減量では 同じ再商品化手法の場合でも 効果のバラツキが生じたが MR が特段優れているとはいえなかった 特に MR の評価結果のバラツキが大きく 再商品化製品の利用先によって異なる結果となった 1.51

52 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 容リプラを単一樹脂で分別収集しマテリアルリサイクルする場合と 容リプラを複数樹脂の混合物 び製鉄所内のエネルギーバランスモデルの構築 の状態で収集しマテリアルリサイクルする場合の環境負荷を比較評価 検討対象のリサイクル手法 ( 材料リ ケミカルリサイクル ( コークス代替 高炉還元剤代替 ) マテリアルリサイクル ケミカルリサイクル サイクル ケミカルリサイクル等 ) 評価対象の容器包装廃棄物 一般廃プラスチックに含まれる樹脂のうち PE PP PS PET PE 製品 PP 製品 PSP トレー バウンダリ 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による発電施設 ( ファエアロイ製造 電気炉 鍛造 鋳造プロセス等 廃プラの投入の有無により入出力に変化がない工程については除外 ) プラスチックの収集 前処理 リサイクル リサイクル後の新製品代替 採用した LCI データ ベール組成 品質 再商品化手法 その他処理 処分 マテリアルフロー 再商品化製品の代替の考え方 プラスチック処理促進協会データ および METI(Research and Statistics Department, Economic and Industrial Policy Bureau, Ministry of Economy Trade and Industry)(2004): Report on recyclability of containers and packaging, plastic bale コークス炉での廃プラの転化率 :Kato et al., ISIJ international, 42Suppl. S10-S13 等を利用高炉の入出力 コークス代替率 :Rist and Meysson 1967 の開発したモデルを基に算出 製鉄所内の主なプロセスに関するフローについては以下を参照 METI(Research and Statistics Department, Economic and Industrial Policy Bureau,, Ministry of Economy Trade and Industry) 2001, 2001 Yearbook of Iron and Steel Statistics コークス炉 高炉のケミカルリサイクル手法毎に代替物を設定 プラスチック製品の生産 廃棄 再資源化 処理処分の状況 ( 社 ) プラスチック処理促進協会 (2007 年 12 月 ) PET ボトルリサイクル年次報告書 (2007 年度版 ) PET ボトルリサイクル推進協議会 (2 007 年 11 月 ) ( 財 ) 日本容器包装リサイクル協会ホームページ 再商品化 ( リサイクル ) 実績 PET ボトル (2 007 年 2 月 ) を基に作成 ( 詳細については未記載 ) リサイクル手法毎に 実態調査に基づく実際の代替製品を設定 コークス炉 : 石炭 余剰ガスの発電 PE からの炭化水素油の生成高炉 : 石炭 ( 還元剤としてコークスを代替することによる石炭利用削減 ) 余剰ガスの発電 ( 余剰ガスは共同発電所において発電効率 38% にて発電に用いられる ) 指定法人ルート : その他プラ MR : プラスチック製品 ( 成形品 再生樹脂等 ) 再生 PS 成形品 CR : 高炉還元粒 コークス炉化学原料 化学原料 燃料 熱分解油上記の残渣 : TR:RPF セメント原 燃料焼却発電 : 電気 シナリオ設定の考え方 コークス炉フィードストックリサイクルに関する CO2 削減ポテンシャル 高炉フィードストックリサイクルに関する CO2 削減ポテンシャルを算出 指定法人ルート :PSP トレー MR : 再生トレー 独自ルート :PSP トレー MR : 再生 PS 成形品 分別収集されないプラ容器包装 TR ( 焼却発電 ): 電気 TR ( 熱利用焼却 ): 熱の有効利用 マテリアルリサイクルしている事例として ポリスチレンペーパー (PSP) トレーの分別収集 マテリアルリサイクルを実施するケースと PSP トレーを単一樹脂で分別収集しないケース ( ベースケース ) の環境負荷の差を評価 検討結果 検討課題 コークス炉法 高炉法ともに 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変化する コークス炉法と高炉法を比較した場合 高炉法は PET 以外のプラスチック樹脂のフィードストックリサイクルにおいて より大きな CO2 削減ポテンシャルを有する 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 ) と比較して大きく 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 倍程度大きいことが判った SOx NOx 排出量においても同様の結果が得られた 固形廃棄物排出量においては 分別収集方法の違いによってあまり差は見られなかった モデルを用い高炉の入出力を解析しているため 算出結果は実施には高炉の操業状態により異なる 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 1.52