各国の廃棄物発電 (日本)

日本での廃棄物発電は1990年代後半から発展しており、得られた電力は施設の運用に使用し、残りを2002年に導入されたRPS法の規定を利用して電力会社に売電される。ただし、廃棄物発電施設からの発電に関しては施設そのものが小規模であることに絡み「発電ボイラーを設置しても安定電力供給ができないこと」「ボイラーの設置費用が回収不能であること」「電力会社から余剰電力の買い取りを拒否される事例が多いこと」などが報告されている。

2012年度の一般廃棄物総排出量は約4,522万トンであり、このうち直接焼却率が廃棄物総処理量の79.8%、直接最終処分率が同じく1.3%、リサイクル率が20.4%となっており、焼却率の高さが大きな特徴となっている。また同年度のごみ処理施設による総発電量は約227万世帯分の年間電力使用量と同等である。また2007年度の日本の廃棄物発電による総発電量は約1,630メガワットで、2012年度にはこれを約2,500メガワットに増加させる目標が掲げられていた。

日本ではごみ処理施設を再生可能エネルギー回収施設として見る視点の意識は希薄であるとされ、また廃棄物発電そのものの発電効率も低く、廃棄物発電そのものがごみの減量・リサイクル化に逆行するもの、とする意見がある。

またごみの燃焼に伴う環境負荷の観点からみてもごみ処理施設は小規模である方が望ましいともされている。

京都市の東部クリーンセンター(醍醐石田団地に隣接する京都市のゴミ焼却処理場。隣接する「東余熱利用センター(温水プール・老人福祉施設・図書館)」へ焼却炉の余熱を供給)では、発電した電力と蒸気を隣接する下水処理場「石田水環境保全センター」へ供給していたが、合理化および施設の老朽化に伴い2013年3月をもって休止した。

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廃棄物発電概要

一般的には、可燃ごみを焼却してその熱を回収し、湯を沸かして蒸気タービンを回すことによって発電を行う火力発電の一種である。

廃棄物焼却施設は都市近郊に設置されている理由から、(専用の火力発電施設などと比較して)小規模ではあるものの電力消費が大規模にならざるを得ない都市に直結した分散型電源施設という捉え方がある。

廃棄物を燃焼させた後に排出される排出ガスにはボイラーなどの金属部品の腐食を誘発する塩化水素などが多く含まれるため、一般的な火力発電所と比較すると蒸気温度を低温下させる必要があることが発電効率の低減に繋がっている。これらの既知の問題点についてはさまざまな新技術を用いて問題を解決する技術的発展を含む努力が行われている。

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廃棄物発電

廃棄物発電(はいきぶつはつでん)は、廃棄物をエネルギー源として行う発電。ごみ発電とも。再生可能エネルギーであるバイオマス発電に分類される。地球温暖化問題に絡む化石燃料代替のための新エネルギーとして注目されるようになった経緯を持つ。

ただし、燃焼させる燃料としての廃棄物にはプラスチックや化学繊維など化石燃料由来のものも混じる理由から、厳密には燃料全てが再生可能エネルギーとは言えない。

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サーマルリサイクル(リサイクルか?)

サーマルリサイクルというのは和製英語であり、欧米ではサーマルリカバリー (Thermal Recovery) と呼ぶ。このことから、サーマルリサイクルはリサイクルではなく、環境に悪いものとする考えも根強いが、全てのリサイクルが環境に優しいとは限らず、日本におけるリサイクル神話の現れである。リサイクルと称さない欧米の方が、サーマルリサイクルを早くから推進しており、広く行われている。また、そもそも捨てるものを燃料として再使用していることからリサイクルではないとは言い切れず、加えて先述のLCAの問題ある。よって、サーマルリサイクルが善か、もしくは悪かというのは

対象は何なのか
どれくらい処理しなければならないのか
周辺環境はどうなのか

・・・など様々な条件によって変わってくるため一概には言えない。 例えば先のペットボトルの例で言うのであれば、ペットボトルをマテリアルリサイクルしようとすれば「砕いて、洗って、溶かして・・・」と言った工程がある。その際、このハイブリッドカー用バッテリーリサイクル工程(工程が西日本を縦断している。)のように適切な処理施設が遠ければ金と時間と資源の無駄遣いにもなりかねないのである。

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サーマルリサイクル(ライフサイクルアセスメント)

サーマルリサイクルはリサイクルの最終手段ではあるが、マテリアル・ケミカルリサイクルとの選択を考えるのに、ライフサイクルアセスメント (LCA) がある。 忘れてはならないのが、リサイクルをするためには輸送・再資源化の工程でエネルギー投入が必要であり、二酸化炭素などの廃棄物も出ると言うことである。もしも、

マテリアル/ケミカルリサイクルで(他の処理方法に比べ余計に)かかる石油の量、環境コスト>それらによる削減できる石油の量、環境コスト

このような状況が発生するのであれば、サーマルリサイクルの方が適していると言える。

例えば、新たに石油から1本のペットボトルを作るのに必要な資源を1とした場合に

ペットボトルをマテリアルリサイクルして再生ボトルを作る場合の資源量が1を下回る場合はマテリアルリサイクルするべきである。
アルミ製品のマテリアルリサイクルが積極的に推し進められるのはこのためである。
逆に1以上掛かってしまう場合、マテリアルリサイクルは本末転倒なので1本新造して使用済みボトルはサーマルリサイクルすべきある。
この場合、サーマルの方が1の資源で新しいボトル1本+燃料(になりうる廃材)を得ることができるので効率がいい。

ということである。

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サーマルリサイクル(埋め立て・サーマルリサイクル)

地球温暖化の観点から二酸化炭素を排出するサーマルリサイクルより、埋め立てる方が環境に優しいという考えも存在するが、サーマルリサイクルにより削減した原油の二酸化炭素量とである程度は相殺できる。日本においては、さらなる熱効率の向上により、完全に相殺できるように求められている。また、プラスチックは地中で分解されないため、埋立地が際限なく必要となり循環型社会を形成できない問題がある。

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サーマルリサイクル(熱エネルギー)

プラスチックは埋め立てられてきた経緯から不燃物と考えられがちだが、純石油製品であり、石油や石炭と同等の発熱量を有している。そのため、プラスチックをサーマルリサイクルすることで大量の熱エネルギーを回収できる。これにより、間接的に火力発電所で燃焼される原油の削減となる。

なお、1メガワット時の電力を火力発電するために必要な燃料は、天然ガス132kgに対してプラスチックを345kg。この場合の二酸化炭素の発生量は、天然ガスによる燃焼時が360kgに対してプラスチックの燃焼時が880kgとする試算がある。

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サーマルリサイクル(プラスチック)

プラスチックというものは単一な原材料ではなく、PE・PS・PP・PVCといった原料単位で分別する必要があるため、プラスチックで分別したところでマテリアルリサイクルないしケミカルリサイクルすることはできない。また、商品化されたプラスチック製品自体に2種以上のプラスチックが混ざっていたり、一見同じにしか見えないプラスチックを消費者が原材料単位で分別することは困難である。

そのため、原則として、廃プラスチックはリサイクルされることなく埋め立てられるか、サーマルリサイクルをするかの選択肢に限られる。過去、プラスチック類の1つであるPVCが猛毒のダイオキシンを発生させる原因とされ、埋め立てられることが主流であったが、ダイオキシンの毒性に対して疑問が呈されると共に、PVCの分別法、ダイオキシンを発生させない燃焼法の確立によりサーマルリサイクルへの移行が進んでいる。

なお、ペットボトルや、ペットボトルのキャップなどを、分別回収すると、ケミカルリサイクルが可能である。ただし、運搬のために多大な石油を消費するため、リサイクルで生じる石油よりも、リサイクルのために消費される石油の方が、上回ってしまう。

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サーマルリサイクル(概要)

日本において、循環型社会形成推進基本法では、廃棄物・リサイクル対策の優先順位を、

リデュース
リユース
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(熱回収)
廃棄物としての適正処理

とし、経済財政諮問会議の「循環型経済社会に関する専門調査会」および産業構造審議会企画グループでは「サーマルリサイクルも有効なエネルギー回収手段としてマテリアルリサイクルと並んで位置づける」と提言している。

廃棄物を再資源化して製品とするには、必ず分別が必要である。これは、単一な原材料に分けなければ、品質が劣化して再製品化できないためである。特に一般家庭から排出される一般廃棄物には、異物が混入することが多い。

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サーマルリサイクル

サーマルリサイクル(Thermal Recycle、熱回収)とは、廃棄物を単に焼却処理せず、焼却の際に発生する熱エネルギーを回収・利用することである。容器包装リサイクル法で認められた油化・ガス化の他、焼却熱利用、廃棄物発電、セメントキルン原燃料化、廃棄物固形燃料などがある。

一般に、リユース、マテリアル・ケミカルリサイクルが困難(技術的に困難、あるいは投入資源・コストに対し割に合わない)となった廃棄物に対して行われる。ウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイウィルウェイ