重点2 循環型社会研究プログラム（平成 22年度）
Priority Program 2 [Sustainable Material Cycles]

研究概要

[目的]
廃棄物の処理処分や資源の循環的利用が適切な管理手法のもとで国民の安全、安心への要求に応える形で行われることを担保しながら、科学技術立国を支える資源循環技術システムの開発と、国際社会と調和した３Ｒ（リデュース（発生抑制）、リユース（再使用）、リサイクル（再生利用））推進を支える政策手段の提案によって、循環型社会の近未来の具体的な姿を提示し、そこへの移行を支援する。
[目標]
我が国のみにとどまらず、国際的にも重要な課題である循環型社会の実現に向け、資源採取、生産、流通、消費、廃棄等の社会経済活動の全段階を通じて、資源やエネルギーの利用の面でより一層の効率化を図り、健全な物質循環をできる限り確保することによって、環境への負荷を少なくし、循環を基調とする社会経済システムを実現するための知見を提供する。

研究の性格

• 主たるもの：-
• 従たるもの：

全体計画

今後の「循環型社会」を形成していくうえで達成目標を明らかにして集中的に取り組む必要のある目的指向型の研究課題として、重点研究プログラムのいわば顔となる「中核研究プロジェクト」（以下「中核PJ」）として、以下の４課題を編成した。
（１）近未来の資源循環システムと政策・マネジメント手法の設計・評価
（２）資源性・有害性をもつ物質の循環管理方策の立案と評価
（３）廃棄物系バイオマスのWin-Win型資源循環技術の開発
（４）国際資源循環を支える適正管理ネットワークと技術システムの構築
循環型社会・廃棄物研究センター以外の研究ユニットの研究者が主体となって実施する「関連プロジェクト」として、“特定地域における産業間連携・地域資源活用によるエネルギー・資源の有効利用の実証”などの２課題を位置付けている。
また、中核PJ以外の研究活動として、廃棄物の適正な管理のための研究を着実に進めるため、「廃棄物管理の着実な実践のための調査・研究」という区分をプログラムに設け、“循環型社会に対応した安全・安心な適正処理・処分技術の確立”などの４課題を位置付けているほか、廃棄物管理分野の「基盤型な調査・研究」として、“廃棄アスベストのリスク管理に関する研究”等の研究課題にも取り組む。

今年度の研究概要

各研究課題について、相互の連携についても留意しつつ以下のとおり実施する。
１．中核研究プロジェクト
（１）近未来の資源循環システムと政策・マネジメント手法の設計・評価
近未来の異なる対策パッケージとビジョン，シナリオのもとで，一定量の天然資源消費抑制と環境負荷低減を達成できるように，またそれぞれのビジョン内で不整合がないようにこれを再構成する。また，天然資源消費および環境負荷排出を推計するモデルの改善，対策コストの定量化等を行う。
さらに、構築したビジョンを構成する対策パッケージの評価の精度を上げるために，国レベルのビジョンを地域レベルに還元し，地域の類型化と類型毎の近未来の資源循環技術システムを設計してデータ整備を図り，国レベルのモデル構築にフィードバックする。
制度研究については，デポジット制度を含めた回収制度の知見をまとめるとともに，リデュース・リユース効果のケーススタディから，リデュース・リユース研究・施策の体系化を図りつつ，将来の3R施策ビジョンを提示する。
（２）資源性・有害性をもつ物質の循環管理方策の立案と評価
プラスチック樹脂、添加剤に関する管理方策のあり方について総括的な提言を行う。プラスチック含有物質の有用性、有害性の得失評価手法について提示する。製品、素材中の金属量情報、詳細なサブスタンスフロー等を総合し、資源性金属類の回収率向上の方策及び環境排出の低減方策をまとめ、適切な資源循環のありかたを提示する。フィールド試験による評価プログラムの有効性確認を完了する。評価試験と計算モデルに基づいた再生製品安全品質レベル決定手法を提示する。再生品品質管理および安全品質レベル設定手法のガイドライン化を行う。建設資材系とそれ以外の再生製品に対する試験データの蓄積を進める。
（３）廃棄物系バイオマスのWin-Win型資源循環技術の開発
全個別テーマに関連して、各要素技術間のシステムインテグレーションによる実用性評価、経済性評価および効率向上を目標にプロセスシミュレーターを用いたシステム設計を完成させる。
ガス化-改質技術では、生成ガス収率や負荷となる副生成物質低減のための触媒および補助的材料適用の高度化検討を継続する。水素-メタン二段発酵プロセスでは、廃棄物系バイオマス処理システム実用化を目指して、処理速度向上による装置のコンパクト化および生物脱硫導入によるコスト低減化等の技術開発を進める。第一世代BDFの製造技術開発については、固体触媒を用いた反応の最適条件を連続系へ展開しプロセス設計・評価を行い、さらに同第二世代について最適な製造プロセスを提案し、実証をともなう地域循環圏を設計する。また回収リン資源の利用者側に立ったプロセス効率化を図るとともに、集中的なリン回収の可能性調査等を進める。
廃棄物系バイオマスの循環技術システムの設計・評価では、事例研究により地域循環圏の設計・構築手法を確立し、他の地域でも適用できるよう汎用化も目指す。また、本中核プロジェクトでの開発技術を組み合せた複合処理システムを設計・評価し、地域循環圏に導入した場合の効果も推定する。
（４）国際資源循環を支える適正管理ネットワークと技術システムの構築
国際資源循環及び関連する国内資源循環について、総合的な解析と評価を実施し、適正管理ネットワークの設計及び必要とされる政策の提案を行う。
アジア地域における資源循環に起因するPOPsや無機物質による環境影響の概略を把握する。排出インベントリの作成や対応策を検討する。また、有機物の埋立処分地への投入を回避するなどの環境低負荷型技術システムの導入効果予測モデルの構築と提案を行う。埋立地からの温室効果ガス排出削減のためのＣＤＭ事業化の方法を示す。また、アジア地域での有機廃棄物、し尿・生活雑排水などについての資源循環のための適正処理技術・管理評価システムの構築を進める。

２．関連研究プロジェクト
（１）特定地域における産業間連携・地域資源活用によるエネルギー・資源の有効利用の実証
循環資源の発生と、その受け入れ施設である既存動脈産業を含む循環産業施設やその集合体について、1都3県においてその分布やインベントリを調査する。一般・産業両廃棄物の、厨芥を含むバイオマス及びプラスチックなどの有機系資源を中心に、マテリアルリサイクル、ケミカルリサイクル、エネルギー回収および収集・分別・集約等の技術について、インベントリ調査をおこなう。
特に、食品廃棄物については飼料化の調査を継続するとともに、飼育された食肉を対象として、消費者の支払い意思額の調査等から、経済性評価を行う。
有機系資源の特性に応じて、コスト要素も考慮する効果的な組み合わせシステムを検討する。このとき、リサイクルのための高度な前処理や長距離輸送の中継機能を集約化した地域拠点の整備を想定し、地域循環圏でのリサイクルを高効率かつ低コストで実施する方法を検討する。

（２）資源作物由来液状廃棄物のコベネフィット型処理システムの開発
メタン発酵リアクターによる廃液処理試験を継続し、特に、硫化物阻害を回避しつつ高負荷処理を実現するための運転操作条件の検討を行う。また廃液に含まれるカリウム等のカチオン類がメタン生成反応に及ぼす影響の評価を行う。タイにおけるバイオエタノール製造廃液の処理試験と、処理後の廃液を液肥としての利用する場合の効果や環境影響の評価を行う。

３．廃棄物管理の着実な実践のための調査・研究
（１）循環型社会に対応した安全・安心な適正処理・処分技術の確立
新規埋立類型に必要な技術的な要件を特定するカラム・ライシメータ等の実験と数値埋立モデルの構築を進める。新規埋立類型を具体化するため，受け入れ基準や備蓄地の環境保全機能を明らかにし，長期にわたる保管を可能にする埋立技術を開発・提案する。地盤材料の品質要求と物流管理，土地情報管理システムについて検討し，土地造成型埋立システムを提案する。埋立前処理ならびに現位置安定化技術の導入により維持管理期間を約30年で終了させる埋立技術システムを開発し，短期間で環境汚染ポテンシャルが低減しない含有量等の閾値を求めることで，埋立忌避物の根拠を示す．現場において埋設廃棄物の空間配置や安定化の状態を把握し，不適切な状態を改善する手法を地方環境研究所との連携で総合化する．さらに，海面埋立処分場の廃止基準適合評価と維持管理手法について，ガイドラインとしてとりまとめるための科学的な根拠を示す。循環型社会において、焼却施設が備えるべき資源化性などを表わす特徴的な評価指標を提示してきたことを踏まえて、実際の各種の焼却施設における指標の適合性などについて検証する。また、特に施設からの排ガス等に係る環境安全性指標等に関し評価を行い、総合的な廃棄物処理施設評価を完成する。

（２）循環資源・廃棄物の試験評価・モニタリング手法の高度化・体系化
POPsとして追加規制された有機フッ素化合物のPFOS及び関連物質について、エッセンシャルユースを含む廃棄物処理過程（焼却）における発生・分解挙動を把握し、それらの制御方策を整理する。また、ダイオキシン類やPCBのバイオアッセイについて、簡易定量法の用途のみならず、規制値を超過しているかどうかを判断するスクリーニング法適用に向けた方法論を、低濃度PCB汚染油のバイオアッセイによるスクリーニング適用をケーススタディとして検討を進める。スクリーニングに適用可能な波長分散型蛍光X線装置を用いて基板類や製鋼スラグ等の廃棄物や副産物中の分析を行い、湿式分解−ICP-MS法等の化学分析法との比較データを蓄積し、精度確認を行う。

（３）液状・有機性廃棄物の適正処理技術の高度化
生活排水、汚泥、生ごみ等の液状廃棄物処理フロー全体の最適化を考慮し、地域で発生するバイオマス資源の利活用、省エネ、低炭素化および適正処理技術システムの構築を図る。具体的には、家庭生ごみや汚泥等の液状廃棄物の適正処理・資源化技術の省エネ・低炭素化を進めると同時に、対象排水の質的・量的特性、処理スケール等に応じた処理特性、汚泥発生特性の解析を行い、運転操作条件・維持管理技術の適正化による高度処理システムのコスト評価およびリスク評価を推進する。また、汚泥発生量の低減や汚泥減容化については、生物学的・物理化学的手法の開発を進め、高度処理と汚泥減容化および資源化を達成する環境低負荷技術システムの開発を進める。また、温室効果ガス排出量の精緻化を進め、対象とするバウンダリーを広げた総合評価に基づく温室効果ガス最小化システムを検討する。単独処理浄化槽の合併化については、現場での制約条件や技術上の要件を明らかにし、合併浄化槽への転換政策を支援するコンパクト化等の技術開発を検討する。さらに、長期的視野に立った汚水処理施設整備の在り方について検討を行う。

（４）廃棄物の不適正管理に伴う負の遺産対策
堆積廃棄物現場の火災を未然に防ぎ、沈静化させるための予備調査手法の確立を目指して、現場観測データから火災発生までのメカニズムの評価を行い報告書としてとりまとめる。また、POPs廃棄物適正処理の一環として、PFOS含有廃棄物処理の技術的留意事項作成を行う。微量PCB混入廃電気機器中の絶縁油のPCB測定法について、迅速判定法の評価を引き続き行う。無許可輸入されたPCN原体に対して適切な処理技術を選定し、実処理への適用性を評価する。

４．基盤型な調査・研究の推進
（１）廃棄アスベストのリスク管理に関する研究
無害化処理における各媒体の繊維数濃度の比較を行う。固体試料の測定法について、実際の建材や廃棄物、土壌の分析に適用して評価する。位相差顕微鏡法及び電子顕微鏡法によるクロスチェックの結果について、分析誤差要因の解析を行う。また、実試料を用いた観察標準試料の作成について検討する。一般廃棄物及び建材系廃棄物の処理施設において、石綿飛散実態調査を行うとともに、建材の石綿含有情報について取りまとめる。建材の除塵装置(HEPAフィルター)について、解体現場等での調査により石綿繊維の除去性能について評価するとともに、再飛散について実験室的検討を行う。

（２）資源循環に係る基盤的技術の開発
資源の循環利用および環境保全等に寄与する技術を幅広くとらえ、現行技術および将来有望と見込まれる新規技術の調査研究について研究会組織を設けて継続し、中期計画内における到達点として公開シンポジウム、データベース等としての情報発信を行う。また、優れた研究開発を行っている機関との将来的連携と具体的導入の手法を検討する。

５．資源循環・廃棄物処理に関するデータベース等の作成
引き続きデータベース構築の作業を実施し、適宜公開を行っていく。特に，一般廃棄物実態調査アーカイブ，産業廃棄物・建設系再生製品のデータ，有機性廃棄物データベースを公開することを優先的に実施する。また，土石系資源の循環技術データ，石油化学製品等のフローデータ，アジアの廃棄物データの収集を進め，情報基盤を整備する。