リサイクル ~ サステナブル社会に向けた第一歩 ~
環境問題に関連する3R(スリーアール)をご存じでしょう。Reduce(リデュース)、Reuse(リユース)、Recycle(リサイクル)の頭文字をとった言葉です。わかりやすく言えば、「ごみを減らして資源を大事に使いましょう」です。優先順位は3つの行動順とされています。本稿で扱う「リサイクル」は、ある面では環境問題を解決する方策として最後の砦(とりで)と言及しても良いでしょう。本稿では、「リサイクル」について解説します。先ず、「リサイクル」の定義と求められる背景、関連した歴史を紹介します。その後に、「リサイクル」に関連した法令やJIS、海外の動向を概説します。次に「リサイクル」の主な3つの手法、日本における「リサイクル」の現状を述べます。さらに、「リサイクル」に関するトピックスとして、有機塩素系プラスチックの問題点、識別マーク、脱プラスチックの課題、江戸のリサイクル、レアメタルのリサイクル、王水によるリサイクルを紹介します。そして、リサイクルの今後について述べます。最後にリサイクルに関連した計測器を紹介します。
《本稿の記述は、筆者の知見による解釈や、主観的な取り上げ方の面もあることをご容赦ください。また、記載されている技術情報は、当社および第三者の知的財産権他の権利に対する保証または実施権を許諾するものではありません。》
廃棄物とは
3R(リデュース・リユース・リサイクル)を推進するうえで、入り口となる課題が廃棄物です。廃棄物の適正な処理や再利用を促すことが3Rです。そこで、廃棄物に関する基本的な情報を紹介します。廃棄物の処理やリサイクルに関する施策を統括する主な省庁は、環境省です。廃棄物とは、自分で利用し、または他人に有償で売却できないために不要となった固形形状や液状のものをさします。法的には「産業廃棄物」と「一般廃棄物」とに分類されます。
| 産業廃棄物 | 事業活動に伴って発生した廃棄物です。それを発生させた事業者に処理責任があります。 |
| 一般廃棄物 | 産業廃棄物以外の廃棄物です。処理責任は基本的に市町村にあるとされています。 |
産業廃棄物の種類は表1の通りです。
| 廃棄物の種類 | |
|---|---|
| 1 | 燃え殻 |
| 2 | 汚泥 |
| 3 | 廃油 |
| 4 | 廃酸 |
| 5 | 廃アルカリ |
| 6 | 廃プラスチック類 |
| 7 | 輸入された廃棄物 |
| 8 | 紙くず |
| 9 | 木くず |
| 10 | 繊維くず |
| 11 | 動植物性の固形状不要物 |
| 12 | と畜場、食鳥処理で生じた固形状不要物 |
| 13 | ゴムくず |
| 14 | 金属くず |
| 15 | ガラス・コンクリート・陶器くず |
| 16 | 鉱さい |
| 17 | 工作物の新改築・除去により生じたコンクリート破片他 |
| 18 | 動物のふん尿 |
| 19 | 動物の死体 |
| 20 | ばいじん |
| 21 | 産業廃棄物処理により生じ上記に該当しないもの |
青字:特定事業の事業所から排出されるものに限定
なお、事業活動に伴って生じた廃棄物のすべてが産業廃棄物に分類されません。例えば、一般的なオフィスビルで発生した紙くずは、事業活動で発生した廃棄物であるため産業廃棄物に該当するものと思われますが、一般廃棄物に分類されます。紙くずを産業廃棄物として扱う業種は建設業(工作物の新築や撤去など)や紙製造・新聞・出版業などが対象となります。爆発性、毒性、感染性などの性状がある廃棄物は、特別な管理が必要なために分類されます。特別管理一般廃棄物および特別管理産業廃棄物に区分されます。一般管理特別廃棄物の一例としては、家庭で使用した注射針などの医療廃棄物、特別管理産業廃棄物の例としては、引火性廃油、強アルカリ、PCB含有物などです。廃棄物の法的な詳細は「廃棄物の処理及び清掃に関する法律」※1で規定されています。
法律の詳細は、法令検索(e-GOV)でご覧ください。
リサイクルが求められる背景
「リサイクル」とは、人間が作り出した使用済みの製品や素材を回収し、再利用が可能な資源や原料へ再生する活動のことです。ここで、3R(① Reduce、② Reuse、③ Recycle)を概説します。
- Reduce:廃棄物を減らす。
- Reuse:繰り返し使う。
- Recycle:再資源化する。
リサイクルが求められる背景にはいくつかのポイントが挙げられます。
① 資源の枯渇
世の中の製品や素材は地球上の資源から製造されます。例えば、石油や金属類です。いずれの資源も有限であり、使い捨ての消費では資源の枯渇を来すことは言うまでもありません。リサイクルにより資源を再利用すれば、持続可能(サステナブル※2)な社会を維持できます。
(sustainable)語源は「sustain:維持する」と接頭語の「-able:可能な」の組み合わせ。単語そのものは古くから使われているが、現在の意味「環境に関する持続可能性」で広く普及したのは1980年代後半頃で、1990年代に開催された「地球サミット(国連環境開発会議)」で中心的なキーワードとして扱われた。
② 環境負荷
廃棄物をそのまま焼却したり埋め立てしたりすると、大気汚染、土壌汚染、水質汚濁など環境への負荷が増加します。リサイクルを行うことで廃棄物の量を減らし、環境への影響を抑制することができます。また、製品を新たに製造するよりもリサイクルした原材料を使うことで、CO₂の排出量抑制などが期待できます。
③ エネルギ節約
原料から新しい製品を作るには大量のエネルギが必要です。例えば、アルミニウムを鉱石から精製する場合、リサイクルしたアルミ缶等を使用する場合に比べ、約95%も多くのエネルギを消費するとされます。リサイクルを活用することで、エネルギの使用量を大幅に削減できます。
④ 経済性
廃棄物を処分するだけでなく、再資源化することで新しい原材料として活用できます。原料の購入コスト削減だけでなく、リサイクル関連の新たなビジネス創出が可能になります。
⑤ 法的対応
世界中でリサイクルを推進するための法令や規制が整備されています。日本においても「循環型社会形成推進基本法」を上位法令として種々の個別法令が制定、施行されています。詳細については後述します。これらの法令は、廃棄物の適正処理、再資源化を義務化することで、サステナブルな循環型社会を目指すものです。
リサイクルの歴史
1)古代から中世
青銅器や鉄器などは壊れても溶かして再利用する習慣となっていました。「リサイクル」の意識ではなく、貴重な資源を再活用するため、自然発生的な行動であったと推察されます。ギリシャ時代には投票用紙の代わりに、陶器の破片に名前を刻む方法(オストラコン)がとられていました。これも、リサイクルと言えます。
2)近世
金属を溶かして再利用することに加えて、灰を建築材料のモルタル(セメント、砂の混合物)に加えていました。このころ、紙のリサイクルが始まった記録が残っています。
3)産業革命
大量生産、大量消費の時代です。物品を修理することやリサイクルすることよりも新品の購入が優先されました。よって、環境課題となる「ゴミ」が生まれ、焼却や埋め立てで処理されるようになりました。
4)20世紀前半
大戦により資源不足を来し、金属、紙、布、ゴムなどの回収が義務化されました。現在のリサイクルではなく、戦時下特有のリサイクルでしょう。
5)20世紀後半
公害や廃棄物問題の深刻化や資源不足の危機的意識の高まりから、リサイクルが環境課題の解決手段として再定義されました。「リサイクル」という言葉が一般化してきました。環境問題に対する世界的な転換点と評価される「第1回アースディ」が4月22日に設定されました。その後も米国だけでなく、日本も含めて国際的なイベントして活動が継続しています。日本においては、リサイクル関連の法制化が本格化しました。
6)現代
リサイクルは単なる「環境政策」から「脱酸素、経済活動」へ転換されています。3Rに関する資源循環のシステムは高度化されています。海外の動向としては、EUにおける「経済循環パッケージ」は資源循環+環境保護+競争力強化を実現する包括的な政策を打ち出しています。
関係法令
廃棄物や3Rに関連する法令の中で最上位に位置づけられ、環境政策の根幹を定めているのは「環境基本法」です。「環境の保全に関する施策を総合的かつ計画的に推進し、現在及び将来の国民の健康で文化的な生活の確保に寄与するとともに人類の福祉に貢献すること」を目的としています。「環境基本法」はいわゆる「理念法」です。直下にはリサイクルに関する「循環型社会形成推進基本法」が位置づけられ、下位階層に「枠組法群」、さらに「個別法群」が制定されています。併せて、「関連法」も定められています。なお、「循環型社会形成推進基本法」に基づく環境基本計画は概ね5年ごとに策定されています。直近で2024年8月に閣議決定した「第五次循環型社会形成推進基本計画」です。計画の最終年(2030年)において、各種の指標が設定されています。詳細は、環境省が公開した資料をご覧ください。
https://www.env.go.jp/content/000242562.pdf
環境基本法配下の体系は図3です。個々の概要は表2です。
| 法令・計画名 | 制定年 | 概要 | 対象範囲 |
|---|---|---|---|
| 循環型社会形成推進基本法 | 2000年 | 国・地方・事業者・国民に3R社会形成の責務を規定 | 全社会(国・地方・企業・国民) |
| 第5次循環型社会形成推進基本計画 | 2024年 | 資源循環の高度化、脱炭素・デジタル化、プラスチック対策などを重点施策とする | 国の政策指針 |
| 廃棄物の処理及び清掃に関する法律 | 1970年 | 廃棄物の適正処理を義務 | 事業者・自治体 |
| 再資源化事業等高度化法 | 2010年 | 再資源化事業の高度化支援と資源循環を促進 | 再資源化事業者 |
| 家電リサイクル法 | 1998年 | テレビ、冷蔵庫、洗濯機、エアコンなどリサイクル義務 | 家電メーカー・販売店 |
| 自動車リサイクル法 | 2002年 | 自動車廃棄時のエアバッグ・フロン類・シュレッダーダストの適正処理 | 自動車メーカー・解体業者 |
| 建設リサイクル法 | 2000年 | 建設資材の分別解体と再資源化の義務 | 建設業者 |
| 食品リサイクル法 | 2000年 | 食品廃棄物の発生抑制と再利用義務 | 食品関連事業者 |
| 小型家電リサイクル法 | 2012年 | 小型家電の回収、再資源化(レアメタル等)を義務化 | 自治体・認定事業者 |
| 容器包装リサイクル法 | 1995年 | 容器包装廃棄物の分別収集と再商品化義務 | 容器包装利用事業者 |
| 資源有効利用促進法 | 2000年 | 製品の長寿命化・再使用促進 | 製造業者 |
| グリーン購入法 | 2000年 | 国や地方公共団体の環境配慮製品の優先購入義務付け | 国・地方公共団体 |
| プラスチック資源循環促進法 | 2021年 | プラスチック製品の設計段階から排出抑制、再資源化義務 | プラスチック製品事業者 |
リサイクルに関連するJIS
リサイクルに関連するJIS(Japan Industrial Standard:日本産業規格)は多岐にわたって規定されています。表3は主なJISを分野別に整理したものです。
| 分野 | コード | 名称 | 概要 |
|---|---|---|---|
| 建築資材・骨材 | JIS A5011-1~4 | コンクリート用スラグ骨材 | 高炉・フェロニッケル・銅・電気炉酸化スラグを骨材として利用 |
| JIS A5021 | コンクリート用再生骨材H | 高品質再生骨材を用いたコンクリート | |
| JIS A5023 | 再生骨材Lを用いたコンクリート | 低品質再生骨材を利用 | |
| JIS R5214 | エコセメント | 廃棄物を原料にしたセメント | |
| 金属・非鉄金属 | JIS G3111 | 再生鋼材 | 鉄鋼スクラップを再利用した鋼材 |
| JIS G3117 | 鉄筋コンクリート用再生棒鋼 | 再生鋼材を鉄筋に加工 | |
| JIS H2109 | 銅及び銅合金リサイクル原料分類基準 | 銅スクラップの分類 | |
| JIS H2119 | アルミニウムくず分類基準 | アルミスクラップの分類 | |
| JIS H2120 | マグネシウムくず分類基準 | マグネシウムスクラップの分類 | |
| プラスチック・ゴム | JIS K7393-1/-2 | 再生PP・PE混合材の分類 | 容器包装廃棄物から再生されたプラスチックの分類と試験方法 |
| JIS K9797 / K9798 | リサイクル硬質ポリ塩化ビニル管 | 三層管・発泡三層管 | |
| JIS K6931 / K6932 | 再生プラスチック製棒・板・標識くい | 再生材を利用した製品 | |
| JIS K6313 | 再生ゴム | ゴム製品の再生材規格 | |
| 紙・パルプ | JIS P4501 | トイレットペーパー | 古紙利用の品質基準 |
| JIS Z1506 / Z1516 | 外装用段ボール箱 | 再生紙を使用した包装材 | |
| 包装・物流 | JIS Z0130-4 | 包装の環境配慮-マテリアルリサイクル | 包装設計におけるリサイクル指針 |
| JIS Z0130-6 | 包装の環境配慮-有機的リサイクル | バイオマス利用指針 | |
| JIS Z0609 | 容器包装リサイクル材を用いたプラスチック製平パレット | 再生材利用パレット | |
| 試験方法・環境ラベル | JIS Z7302シリーズ | 廃棄物固形化燃料試験方法 | 発熱量・水分・灰分・金属含有量など |
| JIS Z7120 | メビウスループ適用指針 | リサイクル表示のガイドライン | |
| JIS Q14020 / Q14021 / Q14024 | 環境ラベル及び宣言 | タイプI・II・III環境ラベル規格 | |
| 用語・マネジメント | JIS Z 0108 | 包装-用語 | 包装に関する主要な用語と定義を規定(ISO 21067対応) |
| JIS Q 14001 | 環境マネジメントシステム-要求事項及び利用の手引 | ISO 14001対応 | |
| JIS Q 14021 | 環境ラベル及び宣言-自己宣言による環境主張 | タイプII環境ラベル(ISO 14021対応) | |
| JIS Q 0064 | 製品規格に環境側面を導入するための指針 | ISO Guide 64対応 | |
| JIS Q 2001 | リスクマネジメントシステム構築のための指針 | リスク管理の国際指針に準拠 | |
| JIS Q 9000シリーズ | 品質マネジメントシステム | ISO 9000対応 | |
| JIS Q 14004 | 環境マネジメントシステム-原則、システム及び支援技法の一般指針 | ISO 14004対応 |
海外の動向
1)国際プラスチック条約
国際プラスチック条約は、2022年3月に開催された第5回国連環境総会再開セッション(UNEA5.2)で採択された決議「プラスチック汚染を終わらせる:国際的な法的拘束力のある文書(条約)に向けて」で、各国政府が合意しました。条約の目的は「プラスチックのライフサイクル全体に対応する包括的なアプローチに基づいて、海洋環境を含むプラスチック汚染から環境と人間の健康を保護すること」です。2024年制定を目標に、政府間交渉委員会(INC)で議論を重ねていますが、2025年8月に開催された第5回政府間交渉委員会再開会合(INC5.2)で条約全体の案文について交渉が行われるも、合意に至っていません※3。今後も、再開会合を開催し交渉が継続されます。政府間交渉委員会において、日本は代表理事(副議長)を務めています。委員会へは、環境省、経済産業省、外務省、農林水産省で構成される政府代表団が出席しています。
2025年8月15日時点の議長提案文書は次のURLをご覧ください。chairs_revised_draft_text_proposal_-_15.08.25_at_00.482.pdf
2)欧州の動向
欧州ではプラスチック規制に関する先進的な政策を進めています。2021年から施行されている「使い捨てプラスチック指令(SUP指令)」の主な目的は「海洋プラスチックごみの削減」です。「特定品目の削減や禁止」をうたっています。具体的な規定は次の通りです。
販売禁止:プラスチック製ストロ、皿、マドラ、発泡スチロール容器など
削減義務:飲料カップや食品容器などの使用量削減を加盟国に義務化
回収義務:2029年までにPETボトルの90%を回収
再生プラスチック義務化:2030年までにペットボトル素材の30%以上を再生素材化
表示義務:たとえば「マスク」などにプラ使用を明示するラベル表示
その後、包装全体のリサイクル性や再利用性向上、廃棄物の削減を目的とする規則「包装・包装廃棄物規則(PPWR:Packaging and Packaging Waste Regulation)」が採択され、2025年2月に正式発効されました。具体的な運用は2026年8月からとされています。将来的には「SUP指令」は「PPWR」へ包含される可能性があります。PPWRの概要は7つの要件で構成されています。それらの要件を満たさない包装は上市が禁止されます。① 有害物質の使用規制、② リサイクル可能な包装、③ プラスチック包装の最低リサイクル含有割合、④ プラスチック包装におけるバイオベース原料、⑤ 堆肥化可能な包装、⑥ 包装の最小化、⑦ 再利用可能な包装。詳細は、欧州連合日本政府代表部が公開した資料をご覧ください。https://www.eu.emb-japan.go.jp/files/100788022.pdf
3)米国の動向
米国では連邦政府レベルでのプラスチック規制はありませんが、各州によって法整備が進んでいます。例えば、カリフォルニア州では次の規制が導入されます。① 発泡スチロール製食品容器の提供禁止(2023年4月23日から)、② 食料雑貨店でプラスチック製レジ袋の禁止(2026年1月1日から)。
4)中国の動向
中国では、2020年までに都市部でのレジ袋、食品容器等の生産、販売、使用の禁止や制限が進められています。さらに、「プラスチック廃棄物の使用量削減」「リサイクル率の向上」「代替製品の普及」などの制度を定め、重要な都市のプラスチック製品埋立量を大幅に減らすことを目指しています。
リサイクル対象と手法
リサイクルが可能な製品や材料は多くあります。表4は主な対象製品や材料とリサイクル手法、生成される材料をまとめたものです。
| 分類 | 対象製品・材料 | 主なリサイクル方法 | 抽出・再生される素材 | 再利用用途 |
|---|---|---|---|---|
| プラスチック製品 | ペットボトル(PET) | マテリアルリサイクル、ケミカルリサイクル | 再生PET樹脂、テレフタル酸、エチレングリコール | 繊維、ボトル、食品トレー |
| プラスチック容器包装(PE、PP、PS等) | マテリアルリサイクル、サーマルリサイクル | 再生PE・PP・PS、油分 | ごみ袋、再生プラスチック製品、燃料 | |
| 家電・自動車内装のプラスチック | 分離・粉砕・再ペレット化 | 再生ABS、再生PPなど | 部品、建材、パレットなど | |
| 金属系製品 | アルミ缶 | 溶解再生 | アルミ地金 | 缶、建材、自動車部品 |
| 鉄くず(自動車・家電など) | 磁選・溶解 | 鉄スクラップ | 建材、鉄筋、鋼板 | |
| 銅線・電線ケーブル | 焼却・分離・溶融 | 銅、アルミ | 電線、電子部品 | |
| 小型電子機器(携帯電話など) | 破砕・化学溶解 | 貴金属(金、銀、パラジウム)、銅 | 新しい電子部品、装飾品 | |
| ガラス製品 | ビン類(無色・茶・青) | 色別分別・溶融 | カレット(再生ガラス片) | 新しい瓶、建材、断熱材 |
| 板ガラス(窓、車) | 粉砕・分離 | ソーダ石灰ガラス原料 | 建材、タイル、道路舗装材 | |
| 紙製品 | 新聞紙・雑誌 | パルプ化 | 再生パルプ | 新聞紙、段ボール、トイレットペーパー |
| 段ボール | 繊維化 | 再生紙繊維 | 段ボール、包装材 | |
| コピー用紙 | 脱インク処理 | 白色再生パルプ | コピー紙、印刷用紙 | |
| 電池・電子機器 | リチウムイオン電池 | 焙焼・湿式抽出 | コバルト、ニッケル、リチウム、銅 | 新しい電池、触媒 |
| ニッケル水素電池 | 熱処理・化学処理 | ニッケル、希土類元素 | 電池、磁石材料 | |
| 太陽光パネル | 機械分離・化学処理 | ガラス、シリコン、銀、アルミ | 新パネル、建材、導電材 | |
| 自動車・家電製品 | 自動車(ELV) | 解体→破砕→分離 | 鉄、アルミ、銅、プラスチック | 新車部品、金属素材 |
| 家電(冷蔵庫、TV、洗濯機等) | 家電リサイクル法に基づく分解 | 鉄、銅、ガラス、プラスチック、フロン回収 | 家電部材、金属製品、燃料代替物 | |
| 建設・土木資材 | コンクリート廃材 | 破砕 | 再生砕石 | 路盤材、再生コンクリート |
| アスファルト廃材 | 加熱再生 | 再生アスファルト | 舗装用アスファルト | |
| 木材廃棄物 | 粉砕・チップ化 | 木質チップ、繊維 | MDF、燃料、堆肥 |
リサイクル対象物のリサイクル手法は3つに分類できます。① マテリアルリサイクル、② ケミカルリサイクル、③ サーマルリサイクルです。
- マテリアルリサイクル
リサイクル対象物を物理的に加工して再利用する方法です。ほぼすべての対象物に適用可能です。 - ケミカルリサイクル
化学反応で原料に戻す手法。プラスチックなど、素材の特性によっては適用が限定されます。 - サーマルリサイクル
焼却して熱エネルギとして利用する方法です。日本ではリサイクルの一種として扱いますが、国際的にはリサイクルと区別されます。
表5は代表的なリサイクル対象物と手法の適合性です。マテリアルリサイクル手法は全ての対象物に対して適用できます。ケミカルマテリアル手法は対象物の特性に応じて選択されます。サーマルリサイクル手法の適用は限定的です。
| 対象物 | 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 |
|---|---|---|---|
| プラスチック | ◎ | ◎ | ◎ |
| 金属(鉄・アルミ・銅など) | ◎ | △(湿式製錬等) | × |
| ガラス | ◎ | △(溶融・成分調整) | × |
| 紙(新聞・段ボール・雑紙など) | ◎ | ◎(脱墨) | △ |
| 木材(建築廃材・家具) | ◎ | × | ◎ |
| 食品廃棄物 | ◎(飼料・堆肥) | ◎(バイオガス・エタノール) | △ |
| 繊維・衣類(綿・ポリエステル・ナイロンなど) | ◎(反毛・再生繊維) | ◎(モノマー化・分解) | △ |
| 家電(テレビ・エアコンなど) | ◎(金属・部品再利用) | ○(プラスチック油化、冷媒処理) | △ |
| 自動車(ELV) | ◎(金属・ガラス・触媒) | ○(バッテリー材料・プラスチック分解) | △ |
| 建設廃材(コンクリート・アスファルト) | ◎(再生砕石・再生アスファルト) | △(セメント原料など) | × |
| 電池(鉛・Li-ion) | ◎(鉛・プラスチック再生) | ◎(Li・Co・Ni抽出) | × |
| ゴム(タイヤなど) | ◎(粉砕・再利用) | △(オイル化など) | ◎ |
◎:主として行われる、△:一部、×:行われない
1)マテリアルリサイクル
マテリアルリサイクルには3つの種類があります。① 水平リサイクル、② カスケードリサイクル、③ アップリサイクル。
① 水平リサイクル
リサイクル対象物を同じ用途の製品群に再利用することです。例としては、PETボトル→再生PETボトル、アルミ缶→アルミ缶、ガラス容器→ガラス容器があります。
② カスケードリサイクル
リサイクル対象物を異なる用途に再利用することです。多くの廃棄物はカスケードリサイクルが適用されます。例えば、PETボトル→PET繊維(衣類やカーペットへ)、ガラス瓶→建材用ガラスチップ、紙(新聞)→トイレットペーパや雑誌。
③ アップリサイクル
対象物を分解等による再利用するのではなく、元の素材を生かし、アイデアやデザインを加えて付加価値を高めた製品とすることです。例えば、古着をバックにする、廃材から家具を作る、などです。アップサイクルとは逆の考え方であるダウンサイクルもあり得ます。例えば、再利用できなくなった古着を雑巾として活用することです。
2)ケミカルリサイクル
廃プラスチックを化学的に分解し、原料や燃料を生成するリサイクル手法です。用途に応じて、油化、ガス化、コークス炉化学原料化、高炉原料化、原料・モノマ化する方法などがあります。異なる種類のプラスチックが混じっていてもリサイクルが可能です。プラスチックを製造するよりもCO2発生の削減効果が期待できます。主なケミカルリサイクル手法を紹介します。
① 原料・モノマ化
特定のプラスチックを化学的に分解し、プラスチックのポリマ(高分子)をモノマ(単量体)へ戻す手法です。モノマが「重合」と呼ばれる化学反応によって結合しポリマが形成されます。PETボトルからPETボトルが製造できます。
廃プラスチック→解重合(加水分解・加アルコール分解・グリコール分解など)→モノマ→再重合→新プラスチック
② 高炉原料化
廃プラスチックを製鉄所の高炉で使う還元剤や熱源として利用します。コークスの使用量削減とCO2排出抑制につながります。
廃プラスチック→高炉投入(コークス代替の還元剤・熱源として利用)→鉄鉱石還元→銑鉄
③ コークス炉化学原料化
コークスを製造するコークス炉で廃プラスチックを加熱し、コークスや炭化水素油、コークス炉ガスなどを生成します。
廃プラスチック+石炭→コークス炉で乾留(高温無酸素加熱)→炭化水素油(ナフサ代替)+コークス+ガス
④ ガス化
廃プラスチックを高温で分解し、合成ガス(CO、H2)を生成します。メタノールやアンモニアなどの原料となります。
廃プラスチック→ガス化炉(部分酸化・水蒸気改質)→合成ガス(CO+H2)→化学原料(メタノール、アンモニア等)
⑤ 油化
廃プラスチックを無酸素状態で加熱することで、炭化水素油を生成します。石油製品の原料や燃料として利用します。
廃プラスチック→無酸素加熱(熱分解)→熱分解油(軽質油・中質油・重油)→必要に応じて改質・分留→化学原料
3)サーマルリサイクル
サーマルリサイクルとは、廃棄物を焼却する際に発生する熱エネルギを回収し、発電や温水供給などに利用するリサイクル方法です。焼却炉でごみを燃やし、その熱でボイラーによって蒸気を作り、タービンを回して発電機により発電します。また、温水を暖房や温水プールで活用します。なお、欧州ではサーマルリサイクルをリサイクルと見なさず、廃棄物処理の一形態として扱います。エネルギ回収を最終手段として位置付けているからでしょう。
リサイクルの現状
産業廃棄物の排出量の推移は図5です。全体としては減少傾向ですが、近年は停滞気味と判断できます。
出典:環境省が公表しているデータを元に作成
産業廃棄物の処理状況は図6です。産業廃棄物の再生利用量は全体の54.4%でした。種類別にみると、再生利用率の高い廃棄物は、がれき類の 96.0%、 金属くずの 95.5%、動物のふん尿の 94.9%、鉱さいの 89.6%などです。再生利用率の低い廃棄物は、汚泥の 7.1%、廃アルカリの 18.6%、廃酸の 30.6%、廃油の 44.8%などです。廃棄物の種類によって、再生利用量の差が見られます。
出典:環境省が公開している「令和6年度事業 産業廃棄物排出・処理状況調査報告書」を抜粋して作成
トピックス
1)有機塩素系プラスチックの問題点
塩化ビニール樹脂や塩化ビリニデン(サラン)は塩素化合物のため、発熱量が低く燃料としてエネルギを回収ことは難しいです。また、塩素を含むため、焼却すると塩化水素(塩酸)発生します。大気汚染防止法の対象となっており排出が制限されます。そのため、塩化水素を中和する薬剤(苛性ソーダ)が必要となります。苛性ソーダを製造する際、塩素が副産物として生成され、塩素は塩化ビニール樹脂の材料として使われます。リサイクルのプロセスが成り立っているように思われますが、(以下 私見ですが)廃棄物を処理するために課題につながる材料が製造されることを考えさせられます。一方、塩化ビニールの市場が小さくなると、苛性ソーダの製造過程で副産物として生成される塩素の行き先がなくなります。
2)識別マーク
「容器包装リサイクル法」で包装容器の再商品化が義務付けられている容器包装は「特定容器包装」として定められています。その中で、表6の1~5の包装容器には定められたマークによる識別表示が義務付けられています。リサイクルが円滑に行われるよう、消費者が容易に分別できることを目的としています。一部の対象容器は業界が自主的に表示しています。
| 特定容器包装 | 再商品化義務 | 識別表示義務 | |
|---|---|---|---|
| 1 | プラスチック製容器包装 | あり | あり |
| 2 | 紙製容器包装 | あり | あり |
| 3 | 飲料・酒類・特定調味料用PETボトル | あり | あり |
| 4 | 飲料・酒類用スチール缶 | なし | あり |
| 5 | 飲料・酒類用アルミ缶 | なし | あり |
| 6 | 他のスチール・アルミ製容器包装 | なし | なし |
| 7 | ガラス製容器 | あり | なし(自主表示) |
| 8 | 飲料・酒類用紙パック(アルミ不使用) | なし | なし(自主表示) |
| 9 | 段ボール製容器包装 | なし | なし(自主表示) |
| No. | 義務化対象 | 素材/形状 | 用途 | 識別マーク |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 〇 | プラスチック製容器包装 | 飲料、酒類、特定調味料用のPETボトルを除く | ![]() |
| 2 | 〇 | 紙製容器包装 (飲料、酒類用紙パックでアルミ使用のものを含む) |
飲料、酒類用紙パックでアルミ不使用のもの(6-1)及び段ボール製容器包装(6-2)を除く | ![]() |
| 3 | 〇 | PETボトル | 飲料、酒類、特定調味料用 | ![]() |
| 上記以外 | 関係団体のサイトを参照 | |||
| 4 | 〇 | スチール缶 | 飲料、酒類用 | ![]() |
| 上記以外 | 関係団体のサイトを参照 | |||
| 5 | 〇 | アルミ缶 | 飲料、酒類用 | ![]() |
| 上記以外 | 関係団体のサイトを参照 | |||
| 6-1 | 段ボール製容器包装 | ![]() |
||
| 6-2 | 紙パック (アルミ不使用のものに限る) |
飲料、酒類用紙パックでアルミ不使用のものに限る | ![]() |
|
| 6-3 | ガラスびん (組成が「ソーダ石灰ガラス」で、乳白色のびんんは除く) |
飲料、酒類、食料・調味料・薬品・化粧その他 | ![]() |
出典:経済産業省が公開している情報を元に作成
プラスチック製容器包装および紙製容器包装の識別表示に関する概要については経済産業省が公開している資料をご覧ください。
https://www.meti.go.jp/policy/recycle/main/data/pamphlet/pdf/pamphlet_mark_gimu.pdf
3)脱プラスチックの課題
脱プラスチックの施策は必ずしもエコにつながらないこともあり得ます。原料調達から製造、輸送、使用、廃棄、リサイクルまでのライフサイクルアセスメント(Life Cycle Assessment:LCA)で定量的に評価することが必要でしょう。(私見ですが)一例をあげると、紙ストロ(製造工程でCO2を排出)、プラスチック容器の生分解プラスチック化(製造時のエネルギ消費、農産物転用)、プラスチック容器のガラス・金属容器化(製造時のエネルギ消費、運搬時の重量増)、エコバック(もとは化石燃料が原料)などです。
4) 江戸のリサイクル
江戸は「太陽エネルギだけで回っていた」と表現すことが可能です。本稿の主旨で表せば、「究極のリサイクル文化」となるでしょうか。別の表現で示すと「サステナブルな文化」であったと言えます。衣食住に必要なものは、基本的に植物が由来です。例外的なものは、鉄や銅などの金属類と陶磁器、石くらいでしょう。石を除くと、薪(まき)や炭がなければ作れません。エネルギとして使用すると二酸化炭素が発生しますが、水と太陽エネルギにより再び植物へ戻るので、全体ではリサイクルされています。江戸でのリサイクル事例を紹介します。
① 稲わら
米は主食であったことは言うまでもありませんが、脱穀(だっこく)後のわらも重要な資源でした。リサイクルの用途としては、衣料として藁履(わらじ)、編笠(あみがさ)や蓑(みの)、肥料として堆肥(たいひ)や厩肥(きゅうひ)、燃料です。燃やした後の藁灰(わらばい)はカリ肥料になりました。最終的には、すべて大地へもどり、完全なリサイクルができていました。
② 繊維
当時の繊維として絹があります。絹糸は養蚕で得られた繭(まゆ)を原料として作られますが、植物の桑により飼育されます。また、絹糸に必要なアルカリ物質は草木灰が使われました。ここでも、太陽エネルギによって得られた植物が基本となっているので、減る資源はありません。
➂ 肥料の原料
前述の稲わらで得られる肥料もありますが、主な肥料は下肥(したごえ)、つまり人間の排泄物が主要な肥料でした。特別な処理やエネルギは必要なくチッソやリンを豊富に含んだ優れた有機肥料でした。肥料の原料メーカは農産物の消費者であり、肥料の消費者は農家となっており、需要と供給とのリサイクルがうまく回っていたと言えます。下肥を扱う商社や小売商があり、商品として扱われたようです。なお、当時の課題は、下肥の不潔さではなく、慢性的な供給不足だったようです。
出典:国立国会図書館デジタルコレクション「世渡風俗圖會」より
④ かまどの灰
薪(まき)など植物を燃料としていたので、燃えかすは灰(はい)になります。大都市の江戸では灰は大量に生産されます。灰は邪魔者ではなく、貴重な資源でした。灰を専門に買い取る「灰買い」がいました。灰の用途は、肥料(カリ肥料)、酒造(麹菌の増殖など)、製紙(不純物の除去)、染色、釉薬(うわぐすり)など多岐にわたって使用されました。
5)レアメタルのリサイクル
レアメタル※4は日本の産業にとって必要不可欠な金属であり大消費国と言えます。しかしながら、大半を輸入に頼っており、また、産出国が限られているため安定的な資源確保が重要な課題です。そのため、レアメタルの確保は産業界のみならず国家プロジェクトとして、3R(リジュース、リユース、リサイクル)を推進しています。3Rの中でリサイクルについて解説します。レアメタルのリサイクル手法は大きく分けると、① 熱還元法、② 湿式法、③ フラッシュジュール加熱法です。
① 熱還元法
スクラップを高温で加熱し、酸化物や化合物を還元して回収する方法です。主に、鉄鋼や希土類磁石のリサイクルに適用されています。大量処理向きですが、エネルギ負荷が高いです。
② 湿式法
酸や溶媒を使って液体相で金属を抽出します。主にリチウムイオン電池や電子部品からコバルト、ニッケル、リチウムの回収に適用されています。高純度に回収できますが、廃液の処理が課題となります。
③ フラッシュジュール加熱法
数秒で約3000℃に加熱し、素早く活性化させて、分解しやすくする方法です。湿式法に比べて効率的です。環境負荷の低減が特徴です。
レアメタルとして定義されているのは現時点で31種類。主なレアメタルと用途は以下。
リチウム(Li): 電気自動車のバッテリ
チタン(Ti): 埋蔵量は多いものの、精錬コストが高いため「希少」とされる。
ニッケル(Ni): スマホなどの電子機器や、ステンレス鋼。
コバルト(Co): スマホやPCのバッテリ。
パラジウム(Pd): 自動車の触媒や、電子部品のめっき。
タングステン(W): 超硬工具や、フィラメント。
ガリウム(Ga): 発光ダイオード(LED)やレーザーダイオード。
インジウム(In): 液晶ディスプレイの透明電極。
出典:経済産業省が公開している資料を抜粋して作成
6)王水によるリサイクル
王水(おうすい)は濃塩酸と濃硝酸とを体積比3:1で混合した液体です。金や白金などの貴金属を溶かすことができます。電子廃棄物から対象となる金属を抽出します。古くから確立された方法です。
電子廃棄物→前処理(破砕・選別)→王水溶解(Au,Pt溶解)→ろ過→化学還元(Au,Pt析出)→精製→再利用
リサイクルの今後
本稿で扱った「リサイクル」は3R(リデュース、リユース、リサイクル)の一環です。基本的な概念は、廃棄物が発生することを前提としています。つまり、環境対策の活動と言っても良いでしょう。近年では、3Rを拡大した概念である「サーキュラーエコノミ」へシフトしています。これは、廃棄物を発生させないことを前提として、製品の設計段階から資源の効率化や長寿命化を検討し、経済活動全体で資源を循環させ、経済と環境の好循環を目指す活動です。企業にとっては「新たなビジネスの創出」や「成長戦略」につながることと捉えています。詳細は経済産業省のサイトをご覧ください。
https://www.meti.go.jp/policy/energy_environment/shigenjunkan/circular_economy/action/index.html
表8は、従来の3Rとサーキュラーエコノミとの比較です。
| 特徴 | 3R(Reduce, Reuse, Recycle) | サーキュラーエコノミ (Circular Economy:CE) |
|---|---|---|
| 主な目的 | 廃棄物の抑制と適正処理 | 資源の最大限の循環と経済活動との両立 |
| 前提 | 廃棄物の発生を前提 | 廃棄物や汚染を設計段階からゼロにすることを志向 |
| 視点 | 主に環境対策、廃棄物管理 | 経済システム全体、経営戦略 |
| 両者の関係性 | サーキュラーエコノミーを実現するための手段の1つ | 3Rを包含する、統合的な概念 |
産業には多くの分野や業種がありますが、サーキュラーエコノミの観点で動脈産業と静脈産業とに分けられます。動脈産業とは、資源を加工して製品を生産、流通、販売する産業です。鉄鋼、化学、建設、自動車、製紙などが代表例です。静脈産業とは、製造過程や消費過程で不要となった製品や素材を回収し、リユースやリサイクルする産業です。廃棄物処理業、スクラップ業などが挙げられます。動脈産業は「供給側」、静脈産業は「回収側」となります。サーキュラーエコノミにおいては、両者の連携によって資源の循環が可能となります。これまでの社会では「静脈産業=廃棄物業」のイメージを抱いていたかもしれませんが、現在は「動脈静脈が融合」した「資源循環産業」への動きが活発化しています。家電メーカによる自社リサイクル工場の稼働も一例です。日本において、静脈産業の大半は小規模の事業者が占めているのでビジネスの観点では難しい状況のようです。また、動脈産業は長年にわたって産業の中核をなしているので、技術やプロセスの標準化や体系化が進んでいますが、静脈産業は、小規模事業者の特性から、動脈産業との連携やデジタルが遅れていると認識できます。今後のサーキュラーエコノミを強力に推進するためには一層位の技術革新が求められます。
関連計測器の紹介
リサイクルに関連した計測器の一例を紹介します。
その他の製品や仕様については計測器情報ページ から検索してください。
おわりに
廃棄物は日本のみならず世界的に増加の一途をたどっています。リサイクルの重要性は言うまでもなく、ますます高まっています。リサイクルに関する関連技術は古くから進化し普及していますが、今後の技術革新により効率や品質のさらなる向上が期待されます。すでに適用されつつありますが、AIやIoTを活用した高度な資源循環社会の実現が推察されます。
自動車関連の他の記事は こちらから








