(57)【要約】【課題】  分別回収されたプラスチック等の廃棄製品素材のリサイクル使用における環境負荷低減効果を高精度で評価する。【解決手段】  評価対象地域又は領域内における評価対象とする製品素材について過去の需要量データ、将来の需要シナリオデータ、製品寿命分布データ、廃棄製品素材分別回収状況データから、当該地域又は領域内で発生する各年の廃棄製品素材の分別回収量を算出し、廃棄製品素材単位重量当たりの環境負荷低減量の大きい順に利用可能なリサイクル方法を適用して各リサイクル方法毎に最大限リサイクル可能な量と、これに対応する環境負荷低減量を算出し、各リサイクル方法による最大限リサイクル可能な量の合算が分別回収量に達するまでに適用した各リサイクル方法の環境負荷低減量の合算を評価年における評価値として算出する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
評価対象としている地域又は領域内における評価対象とする製品素材について、過去各年の需要量データ、将来の各年の需要シナリオデータ、製品寿命分布データ、廃棄製品素材分別回収状況データに基づいて、当該地域又は領域内で発生する評価年についての廃棄製品素材の組成毎の分別回収量をそれぞれ算出し、
次に、評価年における当該地域又は領域内で利用可能な複数の廃棄製品素材のリサイクル方法のそれぞれについて、ライフサイクルアセスメント（ＬＣＡ）に基づいて算出される廃棄製品素材単位重量当たりの環境負荷低減量が大きい順に、これらのリサイクル方法の優先順位を設定し、
次に、評価年において利用可能なリサイクル方法でまだ選択されたことのないものの中から、もっとも優先順位が高いリサイクル方法を選択し、分別回収された廃棄製品素材の中からこのリサイクル方法を用いて最大限リサイクル可能な量とリサイクルによる環境負荷低減量を算出し、
前記最大限リサイクル可能な量が、分別回収された廃棄製品素材の量に達していない場合には、分別回収された廃棄製品素材の量から最大限リサイクル可能量を差し引いて、その残余を新たに分別回収される廃棄製品素材の量として設定し直した後、前記のリサイクル方法の優先順位の設定の後に続く手順を、最大限リサイクル可能な量が分別回収された廃棄製品素材の量に達するまで繰り返し、
最大限リサイクル可能な量が分別回収された廃棄製品素材の量に達した場合には、これまでに適用したリサイクル方法毎に算出した環境負荷低減量を合算して、その合算値で評価年におけるリサイクル評価を行うことを特徴とする分別回収廃棄製品素材のリサイクル評価方法。
【請求項２】
少なくとも一つのリサイクル方法においては、分別回収廃棄製品素材中から最大限リサイクル可能な量を算出する際にピンチ解析を用いることを特徴とする請求項１記載の分別回収廃棄製品素材のリサイクル評価方法。
【請求項３】
ある年に新技術の導入によって、廃棄製品素材分別回収状況に変化が生じた場合や利用可能な廃棄製品素材のリサイクル方法に変動が生じた場合には、当該新技術導入年以降各年毎に適用したリサイクル方法による環境負荷低減量の合算値を算出するとともに、当該新技術が導入されない場合の当該新技術導入年以降各年毎の環境負荷低減量の合算値を算出し、各年毎の両者の差を評価値として新技術導入の効果を評価することを特徴とする請求項１又は２記載の分別回収廃棄製品素材のリサイクル評価方法。
【請求項４】
製品素材がプラスチックであり、分別回収廃棄製品素材がプラスチックであることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の分別回収廃棄製品素材のリサイクル評価方法。
【請求項５】
リサイクル方法として、マテリアルリサイクル、原料・モノマー化ケミカルリサイクル、ガス化による化学原料化ケミカルリサイクル、既存燃料代替材へのリサイクル、ゴミ発電の中の少なくとも１つが適用可能であることを特徴とする請求項４記載の分別回収廃棄製品素材のリサイクル評価方法。
【請求項６】
コンピュータに、評価対象としている地域又は領域内における評価対象とする製品素材について、過去各年の需要量データ、将来の各年の需要シナリオデータ、製品寿命分布データ、廃棄製品素材分別回収状況データに基づいて、当該地域又は領域内で発生する評価年についての廃棄製品素材の組成毎の分別回収量を算出させる第１のステップと、
前記コンピュータに、評価年における当該地域又は領域内で利用可能な複数の廃棄製品素材のリサイクル方法のそれぞれについて、ライフサイクルアセスメント（ＬＣＡ）に基づいて算出される廃棄製品素材単位重量当たりの環境負荷低減量が大きい順に、これらのリサイクル方法の優先順位を設定する第２のステップと、
前記コンピュータに、評価年おいて利用可能なリサイクル方法でまだ選択されたことのないものの中から、最も優先順位が高いリサイクル方法を選択し、分別回収された廃棄製品素材の中からこのリサイクル方法を用いて最大限リサイクル可能な量とリサイクルによる環境負荷低減量を算出させる第３のステップと、
前記コンピュータに、第３のステップにおいて最大限リサイクル可能な量が分別回収された廃棄製品素材の量に達しているか否かを判定させる第４のステップと、
第４のステップで、コンピュータが最大限リサイクル可能な量が分別回収された廃棄製品素材の量に達していないと判定した場合には、コンピュータに分別回収された廃棄製品素材の量から最大限リサイクル可能な量を差し引いてその残余を新たに分別回収された廃棄製品素材の量として設定する第５のステップと、
第４のステップで、コンピュータが最大限リサイクル可能な量が分別回収された廃棄製品素材の量に達したと判定した場合には、コンピュータにこれまでに適用したリサイクル方法毎に算出した環境負荷低減量を合算させ、その結果を評価年におけるリサイクル評価の評価値として算出させる第６のステップとを有し、
第５のステップの処理を実行した後は、コンピュータに第３のステップまで戻って以降の処理を反復させることを特徴とする分別回収廃棄製品素材のリサイクル評価用プログラム。
【請求項７】
少なくとも一つのリサイクル方法においては、分別回収廃棄製品素材中から最大限リサイクル可能な量をコンピュータにピンチ解析に基づく処理で算出させることを特徴とする請求項６記載の分別回収廃棄製品素材のリサイクル評価用プログラム。
【請求項８】
ある年に新技術の導入によって、廃棄製品素材分別回収状況に変化が生じた場合や利用可能な廃棄製品素材のリサイクル方法に変動が生じた場合には、当該新技術導入年以降各年毎に適用したリサイクル方法による環境負荷低減量の合算値をコンピュータに算出させるとともに、当該新技術が導入されない場合の当該新技術導入年以降各年毎の環境負荷低減量の合算値を算出させ、各年毎の両者の差を新技術導入の効果についての評価情報として記憶又は出力させることを特徴とする請求項６又は７記載の分別回収廃棄製品素材のリサイクル評価用プログラム。
【請求項９】
製品素材がプラスチックであり、分別回収廃棄製品素材がプラスチックであることを特徴とする請求項６乃至８の何れかに記載の分別回収廃棄製品素材のリサイクル評価用プログラム。
【請求項１０】
リサイクル方法として、マテリアルリサイクル、原料・モノマー化ケミカルリサイクル、ガス化による化学原料化ケミカルリサイクル、既存燃料代替材へのリサイクル、ゴミ発電の中の少なくとも１つが適用可能であることを特徴とする請求項９記載の分別回収廃棄製品素材のリサイクル評価用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチック製品等の分別回収廃棄製品素材のリサイクル使用における環境負荷の低減量を評価するための方法、及び、評価をコンピュータを用いて行うためのコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
地球温暖化等、世界規模での環境汚染が拡大しつつある近年、工業製品のリサイクルとそれによる環境負荷に対する関心が高まってきている。我が国においても、容器包装リサイクル法、家電リサイクル法、食品リサイクル法、建設リサイクル法、自動車リサイクル法が施行され、使用済み製品から多くの素材が回収され、再使用されるようになってきている。
【０００３】
一般に、廃プラスチック、木材、紙などの有機素材のリサイクル方法は、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と多岐に渡っている。リサイクルを進めるとき、各種リサイクル方法を適用することによって、環境負荷がどの程度低減されるか、あるいは逆に増加するかを慎重に見きわめた上で、リサイクルによる環境負荷低減量が最大となるように分別回収された使用済み素材を各リサイクル方法に配分する必要がある。
【０００４】
従来、使用済み素材のリサイクル使用を行う場合の環境負荷低減の評価においては、ＬＣＡ(Life Cycle Assessment)が用いられており、既存の製品（原料、素材、燃料；以下、バージン材と記す）がどれだけ代替され、環境負荷が低減されるかを評価している。
【０００５】
ＬＣＡは、ＩＳＯ１４０４０シリーズにより手法の国際標準化が行われている、製品およびサービスの環境負荷を、資源の採掘から廃棄に至るまで考慮して定量化する技法である。（例えば、特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００１−１２５９８３号公報
【０００６】
プラスチック製品については、２００２年における廃プラスチックのリサイクル率は５５％であり、未利用（廃棄・埋立）率の４５％を越えている。廃プラスチックのリサイクル方法には主に、１）マテリアルリサイクル（プラスチック原料化、プラスチック製品化）、２）ケミカルリサイクル（原料・モノマー化、高炉還元剤、コークス炉化学原料化、ガス化による化学原料化）、３）既存燃料代替材へのリサイクル（廃プラスチックを高炉原料化、コークス炉原料化、セメント焼成用燃料化、固形燃料（ＲＤＦ）化、ガス化及び油化による燃料化等）
４）ゴミ発電の４つの方法がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
マテリアルリサイクルは、もとの素材に戻す閉ループリサイクルリサイクルであるが、一般的に、リサイクルによって生産される製品の質がバージン材から生産される製品の質よりも劣化する傾向があり、また、ガス化による化学原料化ケミカルリサイクル等では、リサイクルによって、例えば、水素のような、もとの素材とは別のものに転化される開ループリサイクルであるため、使用済み素材のリサイクルによる環境負荷低減効果を正確に評価できない問題があった。
【０００８】
また、分別回収使用済みのプラスチック等の素材が、各種リサイクル方法によってどれだけの量だけリサイクル可能であるかが不明であり、従来のＬＣＡを用いた環境負荷の低減量を評価する方法では、リサイクルによる環境負荷低減効果を正確に評価することができない問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、前述したような従来技術の問題を解消し、分別回収されたプラスチック等の廃棄製品素材のリサイクル使用における環境負荷低減効果を高精度で評価することのできる分別回収廃棄製品素材のリサイクル評価方法、及び、リサイクル評価用プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために提供される、本発明の分別回収廃棄製品素材のリサイクル評価方法は、評価対象としている地域又は領域内における評価対象とする製品素材について、過去各年の需要量データ、将来の各年の需要シナリオデータ、製品寿命分布データ、廃棄製品素材分別回収状況データに基づいて、当該地域又は領域内で発生する評価年についての廃棄製品素材の組成毎の分別回収量をそれぞれ算出し、次に、評価年における当該地域又は領域内で利用可能な複数の廃棄製品素材のリサイクル方法のそれぞれについて、ライフサイクルアセスメント（ＬＣＡ）に基づいて算出される廃棄製品素材単位重量当たりの環境負荷低減量が大きい順に、これらのリサイクル方法の優先順位を設定し、次に、評価年において利用可能なリサイクル方法でまだ選択されたことのないものの中から、もっとも優先順位が高いリサイクル方法を選択し、分別回収された廃棄製品素材の中からこのリサイクル方法を用いて最大限リサイクル可能な量とリサイクルによる環境負荷低減量を算出し、前記最大限リサイクル可能な量が、分別回収された廃棄製品素材の量に達していない場合には、分別回収された廃棄製品素材の量から最大限リサイクル可能量を差し引いて、その残余を新たに分別回収される廃棄製品素材の量として設定し直した後、前記のリサイクル方法の優先順位の設定の後に続く手順を最大限リサイクル可能な量が分別回収された廃棄製品素材の量に達するまで繰り返し、最大限リサイクル可能な量が分別回収された廃棄製品素材の量に達した場合には、これまでに適用したリサイクル方法毎に算出した環境負荷低減量を合算して、その合算値で評価年におけるリサイクル評価を行うようにしたものである。
【００１１】
本発明の分別回収廃棄製品素材のリサイクル評価方法において適用される、少なくとも一つのリサイクル方法においては、分別回収廃棄製品素材中から最大限リサイクル可能な量を算出する際に、ピンチ解析を用いることが好ましい。
【００１２】
このようなリサイクル方法としては、例えば、回収されたペットボトルを粉砕して、再生ペットボトル等の素材となる、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のフレークを製造する場合などのように、分別回収された廃棄製品をリサイクル工程によって廃棄製品の素材に戻す場合や、化学的なリサイクル工程によって廃棄製品の素材から水素ガスを製造する場合がある。
【００１３】
ピンチ解析を用いることによって、リサイクル工程で製造されるフレークや水素のグレードと量を、評価対象としている地域又は領域内における、これらの製品素材や水素のグレード別の需要量と照らし合わせて、最大限リサイクル可能な量を算出することができる。
【００１４】
また、本発明の分別回収廃棄製品素材のリサイクル評価方法においては、ある年に新技術の導入によって、廃棄製品素材分別回収状況に変化が生じた場合や、利用可能な廃棄製品素材のリサイクル方法に変動が生じた場合には、当該新技術導入年以降各年毎に適用したリサイクル方法による環境負荷低減量の合算値を算出するとともに、当該新技術が導入されない場合の当該新技術導入年以降各年毎の環境負荷低減量の合算値を算出し、各年毎の両者の差を評価値として新技術導入の効果を評価することも好ましい。
【００１５】
また、本発明の分別回収廃棄製品素材のリサイクル評価方法においては、製品素材がプラスチックであり、分別回収廃棄製品素材がプラスチックであることも好ましい。
【００１６】
この場合、リサイクル方法として、マテリアルリサイクル、原料・モノマー化ケミカルリサイクル、ガス化による化学原料化ケミカルリサイクル、既存燃料代替材へのリサイクル、ゴミ発電の中の少なくとも１つが適用できることが好ましい。
【００１７】
また、本発明の分別回収廃棄製品素材のリサイクル評価用プログラムは、コンピュータに、評価対象としている地域又は領域内における評価対象とする製品素材について、過去各年の需要量データ、将来の各年の需要シナリオデータ、製品寿命分布データ、廃棄製品素材分別回収状況データに基づいて、当該地域又は領域内で発生する評価年についての廃棄製品素材の組成毎の分別回収量を算出させる第１のステップと、前記コンピュータに、評価年における当該地域又は領域内で利用可能な複数の廃棄製品素材のリサイクル方法のそれぞれについて、ライフサイクルアセスメント（ＬＣＡ）に基づいて算出される廃棄製品素材単位重量当たりの環境負荷低減量が大きい順に、これらのリサイクル方法の優先順位を設定する第２のステップと、前記コンピュータに、評価年おいて利用可能なリサイクル方法でまだ選択されたことのないものの中から、最も優先順位が高いリサイクル方法を選択し、分別回収された廃棄製品素材の中からこのリサイクル方法を用いて最大限リサイクル可能な量とリサイクルによる環境負荷低減量を算出させる第３のステップと、前記コンピュータに、第３のステップにおいて最大限リサイクル可能な量が分別回収された廃棄製品素材の量に達しているか否かを判定させる第４のステップと、第４のステップで、コンピュータが最大限リサイクル可能な量が分別回収された廃棄製品素材の量に達していないと判定した場合には、コンピュータに分別回収された廃棄製品素材の量から最大限リサイクル可能な量を差し引いてその残余を新たに分別回収された廃棄製品素材の量として設定する第５のステップと、第４のステップで、コンピュータが最大限リサイクル可能な量が分別回収された廃棄製品素材の量に達したと判定した場合には、コンピュータにこれまでに適用したリサイクル方法毎に算出した環境負荷低減量を合算させ、その結果を評価年におけるリサイクル評価の評価値として算出させる第６のステップとを有し、第５のステップの処理を実行した後は、コンピュータに第３のステップまで戻って以降の処理を反復させるものである。
【００１８】
本発明の分別回収廃棄製品素材のリサイクル評価プログラムにおいて適用される、少なくとも一つのリサイクル方法においては、分別回収廃棄製品素材中から最大限リサイクル可能な量を、コンピュータにピンチ解析に基づく処理で算出させることが望ましい。
【００１９】
また、本発明の分別回収廃棄製品素材のリサイクル評価プログラムにおいては、ある年に新技術の導入によって、廃棄製品素材分別回収状況に変化が生じた場合や利用可能な廃棄製品素材のリサイクル方法に変動が生じた場合には、当該新技術導入年以降各年毎に適用したリサイクル方法による環境負荷低減量の合算値をコンピュータに算出させるとともに、当該新技術が導入されない場合の当該新技術導入年以降各年毎の環境負荷低減量の合算値を算出させ、各年毎の両者の差を新技術導入の効果についての評価情報として記憶又は出力させることも望ましい。
【００２０】
本発明の分別回収廃棄製品素材のリサイクル評価プログラムにおいては、製品素材がプラスチックであり、分別回収廃棄製品素材がプラスチックであることも望ましい。
【００２１】
この場合、リサイクル方法として、マテリアルリサイクル、原料・モノマー化ケミカルリサイクル、ガス化による化学原料化ケミカルリサイクル、既存燃料代替材へのリサイクル、ゴミ発電の中の少なくとも１つのリサイクル方法が適用可能であることが更に望ましい。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１記載の発明によれば、利用可能な種々のリサイクル方法に対し、分別回収された廃棄製品素材の量を最も効果的に分配し、これらのリサイクル方法の適用による環境負荷低減量の合算を評価値として得ることができるので、分別回収された廃棄製品素材のリサイクルによる環境負荷低減効果を高精度に評価することが可能となる。
【００２３】
また、請求項２記載の発明によれば、製品素材や化学原料等の需要を満たすことができる廃棄製品素材のリサイクル最大可能量を精度良く算出することができる。  
【００２４】
また、請求項３記載の発明によれば、途中で新技術が導入されて廃棄製品素材分別回収状況に変化が生じた場合や、利用可能な廃棄製品素材のリサイクル方法に変動が生じた場合に、環境負荷低減量を新技術導入年以降各年毎に、新技術導入を行わない場合と比較してその差を評価値として算出することで、新技術導入による環境負荷の低減効果についても明確に評価することができる。
【００２５】
また、請求項４及び請求項５記載の発明によれば、分別回収廃棄製品素材として、近年最も一般的に行われるようになったプラスチックのリサイクルによる環境負荷の低減効果を高精度に評価することができる。
【００２６】
また、請求項６記載の発明によれば、コンピュータに、利用可能な種々のリサイクル方法に対し、分別回収された廃棄製品素材の量を最も効果的に分配し、これらのリサイクル方法の適用による環境負荷低減量の合算を評価値として算出させることができ、分別回収された廃棄製品素材のリサイクルによる環境負荷低減効果を高精度で評価できるコンピュータプログラムが得られる。
【００２７】
また、請求項７記載の発明によれば、製品素材や化学原料等の需要を満たすことができる廃棄製品素材のリサイクル可能量を、コンピュータにピンチ解析に基づく処理で効率的に算出させることができるコンピュータプログラムが得られる。
【００２８】
また、請求項８記載の発明によれば、途中で新技術が導入されて廃棄製品素材分別回収状況に変化が生じた場合や、利用可能な廃棄製品素材のリサイクル方法に変動が生じた場合に、環境負荷低減量を新技術導入年以降各年毎に、新技術導入を行わない場合と比較して、その差を評価値としてコンピュータに算出させることができ、新技術導入による環境負荷の低減効果についても明確に評価することができるコンピュータプログラムが得られる。
【００２９】
また、請求項９及び請求項１０記載の発明によれば、分別回収廃棄製品素材として、近年最も一般的に行われるようになったプラスチックのリサイクルによる環境負荷の低減効果を高精度に評価することができるコンピュータプログラムが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
図１は、本発明の分別回収廃棄製品素材のリサイクル評価方法を実施するために用いられる評価プログラムを搭載したコンピュータシステムの概略構成図、図２は、本発明の分別回収廃棄製品素材のリサイクル評価方法を説明するフロー図である。ここでは、本発明の最も有用な実施形態として、分別回収される廃棄製品の素材がプラスチックである場合について説明する。
【００３１】
ここで、分別回収とは、一般に、プラスチックをゴミ（一般ゴミ、産業廃棄物）と分別して回収することを意味する。分別回収には、単一種類のプラスチック毎に回収する個別分別回収（例えばペットボトル等）と、種々のプラスチックが混在する状態で回収する混合分別回収がある。
【００３２】
図１に示すコンピュータ１は、ＣＰＵ（プロセッサ）、ＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成される演算処理部２、ＣＤーＲＯＭドライブ、ハードディスク等で構成される記憶部３、キーボード、マウス等で構成される入力部４、及び、モニタやプリンタで構成される出力部５を備えたものである。
【００３３】
コンピュータ１には、例えば、市販のパーソナルコンピュータを用いることができる。なお、図示していないが、このコンピュータ１は、さらに外部のネットワークシステムとデータの送受信を行う入出力インターフェイスを備えている。
【００３４】
本発明方法によってプラスチックのリサイクルによる環境負荷低減量を評価する場合には、先ず、１つの都市とか国のような、特定した地域又は領域内において、統計上得られるプラスチックの用途別の過去の需要量データ、各プラスチック製品の寿命分布データ、及び、廃プラスチック分別回収状況データと、将来のプラスチックの需要シナリオデータを収集して、コンピュータ１の記憶部３に記憶させておく。
【００３５】
なお、コンピュータ１が外部のネットワークに繋がっている場合には、これらのデータは記憶部３に記憶させる代わりに、ネットワーク上のサーバに蓄積しておき、必要な時にコンピュータ１にサーバから取り込むようにしてもよい。
【００３６】
図３は、プラスチックの過去の需要量、ならびに、将来の需要シナリオを合わせて示すグラフあって、ここでは、説明の便宜上、プラスチックを容器包装用と機械用に大別してある。
【００３７】
ここで、容器包装用というのは、ペットボトルのように使い捨ての容器や、ポリ袋、ラップ類等の一時的に使用されて廃棄されてしまう用途のものを意味している。また、機械用というのは、導線の被覆材、自動車部品、下水管など長期に亘って使用する用途のものを意味している。
【００３８】
なお、実際にコンピュータ１で利用されるプラスチック需要のデータは、図３に示すような単純なものではなく、各年毎に、プラスチックの種類とグレード（品質）によって細かく分かれている。
【００３９】
また、図４は、プラスチック製品の寿命分布データであって、同図に示すように、プラスチック製品の寿命分布は、容器包装用と機械用で大きく異なっており、容器包装用のものは短期間だけ使用されて捨てられてしまうものがほとんどであるため、生産されてから廃棄されるまでの寿命が非常に短くなっている。
【００４０】
一方、機械用のものは、生産されてから、耐久消費財として長期に亘って使用されるため、廃棄されるまでの寿命が長くなっている。なお、実際にコンピュータ１に入力されるプラスチック製品の寿命分布データは、プラスチック需要データと同様に、図４に示すような単純なものではなく、用途別に細分化されている。
【００４１】
これらの基本的なデータは、直接コンピュータ１に入力部４から入力してもよいし、外部のネットワークシステムを介して取り込んでもよい。また、本発明の分別回収廃棄製品素材のリサイクル評価用のプログラムとしての、分別回収廃棄プラスチックのリサイクル評価用のプログラムは、記憶部３にインストールされている。
【００４２】
前記評価プログラムは記憶部３から演算処理部２に読み込まれて起動されると、前述したプラスチックの用途別の過去の需要量データ、将来のプラスチックの需要シナリオデータ、及び、各プラスチック製品の寿命分布データから、分別回収状況データから、各年において、評価対象としている地域又は領域の中で分別回収される組成毎の廃プラスチックの量を算出する（図２のステップＳ１参照）。
【００４３】
図５は、容器包装用廃プラスチックと機械用廃プラスチックの発生量の経年変化を示すグラフである。なお、ここで用いている評価プログラムは、コンピュータ１に各年毎に、分別回収されずに埋立処理される廃プラスチックの量と焼却処理される廃プラスチックの量についても算出できるようになっている。
【００４４】
廃プラスチックの分別回収状況とは、年間で発生する廃プラスチック全体の量に対して分別回収される割合、すなわち分別回収率で表される。分別回収率は、個別分別回収率と混合分別回収率を合わせたものとなる。
【００４５】
また、各年の個別分別回収率と混合分別回収率は、過去各年の統計上のデータとして得られる。なお、混合分別回収した廃プラスチックに選別機などの分離技術が新規に導入されると、混合分別回収された廃プラスチックの一部から単一種類の廃プラスチックを分離することができる。したがって、このような新技術が導入された年以降は、分別回収率の内訳が変化することになる。
【００４６】
一方、埋立処分可能な廃プラスチックの量には、埋立処分場の逼迫やコストの増大などの要因により限界がある。そこで、分別回収されず廃棄される廃プラスチック量から、埋立処分可能量を差し引いた量が、焼却処分へ回される量となる。なお、焼却処理施設には、一部発電施設等を備えて、廃プラスチックからエネルギー回収する場合もある。
【００４７】
分別して回収された廃プラスチックをリサイクル使用する方法として、現在利用可能なものは、主に、１）マテリアルリサイクル、２）原料・モノマー化ケミカルリサイクル、３）ガス化による化学原料化ケミカルリサイクル、４）既存燃料代替材へのリサイクル、５）ゴミ発電の５つである。
【００４８】
なお、前述したように、分別回収されることなく焼却処理される廃プラスチックの一部も発電に利用され、電力エネルギーとしてリサイクルされている。以下に、これらの各リサイクル方法について説明する。
【００４９】
１）マテリアルリサイクル
マテリアルリサイクルは、個別分別回収されたペットボトルのような単一種類の廃プラスチックから異物を除去して、これを物理的に粉砕して微細なフレークにし、このフレークから再び製品を製造するリサイクル方法である。このマテリアルリサイクルは化学的な工程を含まず、物理的な工程のみからなる。フレークから再生される製品は、もとの製品よりも一般にグレードは低下する。
【００５０】
２）原料・モノマー化ケミカルリサイクル
原料・モノマー化ケミカルリサイクルは、マテリアルリサイクルの場合と同様に、個別分別回収された単一種類の廃プラスチックから化学的な工程を経て原料ペレットに戻し、この原料ペレットから再び製品を製造するリサイクル方法である。化学的な工程で処理されるため、グレードの高い原料ペレットが得られる。
【００５１】
３）ガス化による化学原料化ケミカルリサイクル
ガス化による化学原料化ケミカルリサイクルは、個別分別回収された廃プラスチックをガス化工程でガス化し、精製、化学変換工程を経て水素やメタノールを得るリサイクル方法である。
【００５２】
４）既存燃料代替材へのリサイクル
既存燃料代替材へのリサイクルは、分別回収された廃プラスチックを高炉原料化、コークス炉原料化、セメント焼成用燃料化、固形燃料（ＲＤＦ）化、ガス化及び油化による燃料化等により、既存の燃料の代替燃料を得るリサイクル方法である。
【００５３】
５）ゴミ発電
ゴミ発電は、分別回収された廃プラスチックや分別回収されずに焼却される廃プラスチックを焼却炉で燃やして発電し、電力エネルギーを得るリサイクル方法である。なお、ゴミ発電には、ゴミを一旦固形燃料化したものを燃やして発電する方法もあるが、ここでは廃プラスチックを直接焼却炉で燃やして発電するものに限定している。
【００５４】
次に、前述した各種のリサイクル方法を適用して廃プラスチックをリサイクルした場合にどのくらい環境に対する負荷を低減できるかをそれぞれのリサイクル方法について、評価する。環境負荷の誘発量は一般に二酸化炭素（ＣＯ２）の発生量（ｔｏｎ）で評価する。
【００５５】
（マテリアルリサイクルによる環境負荷低減原単位の算出）
マテリアルリサイクルにおいては、原料ペレットを新規に製造する工程で生じる原料ペレット単位重量当たりの環境負荷誘発原単位Ｌ１（ｔｏｎ／ｔｏｎ）と、個別分別回収された廃プラスチックからマテリアルリサイクルの工程によって単位重量当たりの原料フレークを得るために生じる環境負荷誘発原単位Ｌ２（ｔｏｎ／ｔｏｎ）をＬＣＡ(Life Cycle Assessment)によって算出し、これから、マテリアルリサイクルによる環境負荷低減原単位ΔＬｍ＝Ｌ１−Ｌ２（ｔｏｎ／ｔｏｎ）を算出する。
【００５６】
このリサイクル方法によれば、単位重量当たりの原料フレークを得るために必要な廃プラスチックの量がα１（ｔｏｎ／ｔｏｎ）であるとすると、単位重量の廃プラスチックをマテリアルリサイクルすることによる環境負荷低減量は、ΔＬｍ／α１（ｔｏｎ／ｔｏｎ）となる。
【００５７】
（原料・モノマー化ケミカルリサイクルによる環境負荷低減原単位の算出）
原料ペレットを新規に製造する工程で生じる原料ペレット単位重量当たりの環境負荷誘発原単位Ｌ１（ｔｏｎ／ｔｏｎ）と、個別分別回収された廃プラスチックから原料・モノマー化ケミカルリサイクル工程によって単位重量当たりの原料ペレットを得るために生じる環境負荷誘発原単位Ｌ３（ｔｏｎ／ｔｏｎ）をＬＣＡによって算出し、これから、原料・モノマー化ケミカルリサイクルによる環境負荷低減原単位ΔＬｃ＝Ｌ１−Ｌ３（ｔｏｎ／ｔｏｎ）を算出する。
【００５８】
このリサイクル方法によれば、単位重量当たりの原料モノマーを得るために必要な廃プラスチックの量がα２（ｔｏｎ／ｔｏｎ）であるとすると、単位重量の廃プラスチックを原料・モノマー化ケミカルリサイクルすることによる環境負荷低減量は、ΔＬｃ／α２（ｔｏｎ／ｔｏｎ）となる。
【００５９】
（ガス化による化学原料化ケミカルリサイクルによる環境負荷低減原単位の算出）
化学原料を天然資源から製造した場合の原料単位重量当たりの環境負荷誘発原単位Ｌ４（ｔｏｎ／ｔｏｎ）と、分別回収された廃プラスチックからガス化による化学原料化ケミカルリサイクル工程によって同一組成の原料を製造した場合の原料単位重量当たりの環境負荷誘発原単位Ｌ５（ｔｏｎ／ｔｏｎ）をＬＣＡによって算出し、これからガス化による化学原料化ケミカルリサイクルによる環境負荷低減原単位ΔＬｇ＝Ｌ４−Ｌ５（ｔｏｎ／ｔｏｎ）を算出する。
【００６０】
このリサイクル方法によれば、単位重量当たりの化学原料を得るために必要な廃プラスチックの量がα３（ｔｏｎ／ｔｏｎ）であるとすると、単位重量の廃プラスチックをガス化による化学原料化ケミカルリサイクルすることによる環境負荷低減量は、ΔＬｇ／α３（ｔｏｎ／ｔｏｎ）となる。
【００６１】
（既存燃料代替材としてリサイクルした場合の環境負荷低減原単位の算出）
燃料を天然資源から製造した場合の燃料単位重量当たりの環境負荷誘発原単位Ｌ６（ｔｏｎ／ｔｏｎ）と分別回収された廃プラスチックを既存燃料代替材としてリサイクルした場合の既存燃料代替材単位重量当たりの環境負荷誘発原単位Ｌ７（ｔｏｎ／ｔｏｎ）をＬＣＡによって算出し、これから、分別回収廃プラスチックを既存燃料代替材としてリサイクルした場合の環境負荷低減原単位ΔＬｆ＝Ｌ６−Ｌ７（ｔｏｎ／ｔｏｎ）を算出する。
【００６２】
このリサイクル方法によれば、単位重量当たりの既存燃料代替材を得るために必要な廃プラスチックの量がα４（ｔｏｎ／ｔｏｎ）であるとすると、単位重量の廃プラスチックを既存燃料代替材としてリサイクルすることによる環境負荷低減量は、ΔＬｆ／α４（ｔｏｎ／ｔｏｎ）となる。
【００６３】
（分別回収廃プラスチックをゴミ発電した場合の環境負荷低減原単位の算出）
既存の火力発電による単位発電電力量当たりの環境負荷誘発原単位Ｌ８（ｔｏｎ／ｋｗｈ）と、分別回収廃プラスチックをゴミ発電した場合の単位発電電力量当たりの環境負荷誘発原単位Ｌ９（ｔｏｎ／ｋｗｈ）をＬＣＡによって算出し、これから、分別回収廃プラスチックをゴミ発電した場合の環境負荷低減原単位ΔＬｅ＝Ｌ８−Ｌ９（ｔｏｎ／ｋｗｈ）を算出する。
【００６４】
このリサイクル方法によれば、単位発電電力量を得るために必要な廃プラスチックの量がα４（ｔｏｎ／ｋｗｈ）であるとすると、単位重量の廃プラスチックをゴミ発電に用いることによる環境負荷低減量は、ΔＬｅ／α５（ｔｏｎ／ｔｏｎ）となる。
【００６５】
前述した各リサイクル方法による、廃プラスチック単位重量当たりの環境負荷低減量に関するデータは、あらかじめ計算されて、記憶部３に記憶されており、評価プログラムは、前記データをコンピュータ１の演算処理部２に読み込み、これらのリサイクル方法の優先順位を廃プラスチック単位重量当たりの環境負荷低減量が大きい順として決定する（図２のステップＳ２参照）。
【００６６】
次いで、評価プログラムはコンピュータ１に、最も優先順位が高いリサイクル方法を選択させ、各年（評価年）毎に記憶部３に記憶されているプラスチックの需要データと照らし合わせて評価する年における最大限リサイクル可能な廃プラスチック量を算出させる。
【００６７】
また、このリサイクル方法による、廃プラスチック単位重量当たりの環境負荷低減量に関するデータから、このリサイクル方法を実施することによって得られる環境負荷低減量を算出させる（図２のステップＳ３参照）。
【００６８】
ここで、例えば、選択されたリサイクル方法がマテリアルリサイクルである場合、個別分別回収された廃プラスチックをマテリアルリサイクルすることにより得られるフレークには様々なグレードのものが生じ、もとの製品の素材となったプラスチックのバージン材よりは、全体的にグレードが低下する。
【００６９】
一方、飲料用のペットボトルなど飲食物を入れる容器等は、プラスチック素材にグレードの最も高いものが用いられているため、これらの製品には、マテリアルリサイクルで得られたフレークはグレードが劣るので使用できない。
【００７０】
そのため、例えばペットボトルのように、個別分別回収された廃プラスチックは、そのグレード以下の需要に対してのみ利用可能となる。この場合、廃プラスチックのリサイクル可能な最大量の算出には、ピンチ解析の手法が有効である。
【００７１】
ピンチ解析は、種々のグレード毎の需要に対して、再利用しようとする種々のグレードの対象が存在する場合に、再利用しようとする対象が需要を満たすことができる最大量を算出する解析手法である。（例えば、特許文献２参照）
【特許文献２】特開２０００−１１７２４１号公報
【００７２】
図６は、ピンチ解析による廃プラスチックのマテリアルリサイクル最大可能量を模式的に説明するグラフであって、同図では、縦軸が単一種類のプラスチックのグレードを表している。このグレードは、１〜５の順に次第にグレードが低下しており、これらの数字は、プラスチック中に含まれる不純物質濃度と対応している。
【００７３】
一方、同図の横軸は、年間の単一種類のプラスチックの需要量または個別分別回収された廃プラスチックを用いて生産可能なリサイクル材の量を示している。ここで、階段状に描かれている点線のそれぞれの高さにおける水平な線分の長さは、その高さのグレードにおけるプラスチックの年間需要量である。
【００７４】
同様に実線で描かれているそれぞれの高さの水平な線分の長さは、これら高さに対応するグレード毎の個別分別回収された廃プラスチックを用いて生産可能なリサイクル材の量である。図６では、点線で示すカーペット、リンゴシートの需要線に対して、実線で示してあるこれらよりグレードの高い位置でカバーする廃プラスチックの部分がリサイクル使用可能量Ｍ２となる。このＭ２をα１倍した量が、個別分別回収された廃プラスチックのリサイクル可能量となる。
【００７５】
飲用容器は不純物の混入を極力避ける必要があるため、その需要線のグレードは１と２が要求され、この部分の需要量Ｍ１については、廃プラスチックを再利用することができないので、新たな飲用容器を作るためのプラスチックのバージン材の生産が必要となる。
【００７６】
また、リンゴシートの需要線より上位グレードで、リンゴシートの需要線の右端から右にはみだした部分と、リンゴシートの需要線より低いグレードの廃プラスチック量Ｍ３は、実質的に利用できないので、リサイクル使用不可能な量となる。
【００７７】
次に、図７は、図６と同様に廃プラスチックの原料・モノマー化ケミカルリサイクルの最大可能量を模式的に説明するグラフである。同図に示すように、個別分別回収された廃プラスチックを原料・モノマー化ケミカルリサイクルすると、バージン材と同質の最高グレードのものが再生できるため、最大限その全量Ｍ２が再利用可能となり、新たに生産を必要とするバージン材は、需要量の不足分Ｍ１となる。
【００７８】
また、ガス化による化学原料化ケミカルリサイクルを行う場合については、対象とする地域又は領域内における年間の化学原料のグレード別需要量と、同ケミカルリサイクルを行う設備の処理能力から得られる原料のグレード別生産量から、前述したものと同様なピンチ解析の手法を用いて、ガス化による化学原料化ケミカルリサイクル可能な廃プラスチックの最大量を算出する。
【００７９】
また、ガス化による化学原料化ケミカルリサイクル、既存燃料代替材へのリサイクル、ゴミ発電の各リサイクル方法においては、分別回収されたプラスチックのほぼ全量を使用することが可能である。
【００８０】
前述したステップＳ３を実行した後、評価プログラムは、コンピュータ１に、選択されたリサイクル方法によって最大限リサイクル可能な廃プラスチックの量が、分別回収された廃プラスチックの全量に達しているか否かを判定させる。（図２のステップＳ４参照）
【００８１】
ここで、最大限リサイクル可能な廃プラスチック量が分別回収されたプラスチック量にまだ達していないと判定された場合には、評価プログラムは、コンピュータ１に分別回収された廃プラスチックの量から前のステップにおいて算出した最大限リサイクル可能量を差し引いて、その残余を分別回収された廃プラスチックの量として再設定させる（図２のステップＳ５参照）。
【００８２】
次に、評価プログラムは、図２に示すステップＳ３に処理をもどして、まだ選択されていない４つのリサイクル方法の中で、最も優先順位の高いリサイクル方法を選択し、このリサイクル方法を用いたときの、分配回収された廃プラスチック（前ステップで再設定された値）の中の最大限リサイクル可能な量、及び、この量に対応する環境負荷低減量をコンピュータ１に算出させる。
【００８３】
一方、優先順位の最も高いリサイクル方法を用いた時点で、最大限リサイクル可能な廃プラスチックの量が分別回収された廃プラスチックの全量に達したと判定された場合、すなわち分別回収分が優先順位の最も高いリサイクル方法で全て再利用される場合には、評価プログラムはコンピュータ１に最大限リサイクル可能な廃プラスチック量に対応する環境負荷低減量を評価値として算出させ、その値を、記憶部３に記憶させたり出力部５に出力させる。
【００８４】
また、これより優先順位が低い、何れかのリサイクル方法まで順次適用していった時に、最大限リサイクル可能な廃プラスチックの量が、分別回収された廃プラスチックの全量に達したと判定された場合には、そのリサイクル方法で最大限リサイクル可能な廃プラスチック量に対応する環境負荷低減量を算出させ、その値を、既に適用済みのより優先順位が高いリサイクル方法によって得られた環境負荷低減量と合算してこれを当該年の環境負荷低減量の評価値として算出し、その値を、記憶部３に記憶したり出力部５に出力させる（図２のステップＳ６参照）。
【００８５】
分別回収廃棄プラスチックのリサイクル評価の評価値となる環境負荷低減量は、評価対象とする特定の一年間（評価年）のみについて算出してもよいが、各年毎に算出することで、環境負荷低減量の推移が確認できる。
【００８６】
また、例えば、ある年に、混合分別回収された各種プラスチックの中から、特定のものだけを選別できる技術が開発されて、混合分別回収されたものの一部にマテリアルリサイクルが適用できるようになったり、従来分別回収されずに埋立または焼却されていた、プラスチックと木材等の複合製品等からプラスチックを分離回収できるようになった場合のように、途中の年に新技術が開発されて、廃プラスチックの分別回収状況に変化が生じたり、新しいリサイクル方法が提供されるようになった場合には、評価プログラムが、コンピュータ１に、当該新技術導入年以降各年毎に適用したリサイクル方法による環境負荷低減量の合算値を算出するとともに、当該新技術が導入されない場合の当該新技術導入年以降各年毎の環境負荷低減量の合算値を算出し、各年毎の両者の差を評価値として新技術導入の効果を評価する処理を実行させる機能を有するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明の分別回収廃棄製品素材のリサイクル評価方法、及び、分別回収廃棄製品素材のリサイクル評価用プログラムは、プラスチックや、紙、等の分別回収廃棄製品素材をリサイクルする際、複数の異なるリサイクル方法が適用可能である場合に、該当素材のリサイクル使用による環境負荷低減効果についての評価や、環境負荷低減のための新技術が導入された場合の、新技術による環境負荷低減効果の評価に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の分別回収廃棄製品素材のリサイクル評価方法を実施するために用いられるコンピュータシステムの構成図である。
【図２】本発明の分別回収廃棄製品素材のリサイクル評価方法を説明するフロー図である。
【図３】プラスチック材の過去の需要量、ならびに、将来の需要シナリオを示すグラフである。
【図４】プラスチック製品の寿命分布を示すグラフである。
【図５】廃プラスチック発生量の経年変化を示すグラフである。
【図６】ピンチ解析による廃プラスチックのマテリアルリサイクル最大可能量を模式的に示すグラフである。
【図７】ピンチ解析による廃プラスチックのケミカルリサイクル最大可能量を模式的に示すグラフである。
【符号の説明】
【００８９】
１  コンピュータ
２  演算処理部
３  記憶部
４  入力部
５  出力部
【図１】
2005254728.tif 000003
【図２】
2005254728.tif 000004
【図３】
2005254728.tif 000005
【図４】
2005254728.tif 000006
【図５】
2005254728.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005254728.tif 000009