プラスチック製容器包装再商品化手法およびエネルギーリカバリーの環境負荷評価（LCA)

２０１９年５月１４日
海洋プラスチック問題対応協議会（JａＩＭＥ）
受託：一般社団法人プラスチック循環利用協会

１．背景・目的
 海洋プラスチック問題を契機として、プラスチック資源の循環利用を推進する動きが、国際的に活発になってきている。
 プラスチック資源の循環利用を推進するにあたり、廃プラスチックの有効利用手法（マテリアルリサイクル（ＭＲ）、ケミカルリサイクル（ＣＲ）およびエネルギーリカバリー（ＥＲ））の環境負荷削減効果（ＣＯ２排出量とエネルギー資源消費）の客観的、科学的な評価の必要性が高まっている。
 また、海外においては、環境負荷側面から、エネルギーリカバリーに対して必ずしも肯定的でない見方も存在する。
 今回特に、可燃ごみの発電焼却も含めたエネルギーリカバリーの環境負荷削減効果を評価し、様々な有効利用手法の中での位置づけを明らかにした。

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２．海洋プラスチック問題対応協議会（ＪａＩＭＥ）発足（２０１８年９月）
海洋プラスチック問題対応協議会（ＪａＩＭＥ）＜構成メンバー＞
会員47社／団体、賛同会員3団体（2019年3月31日現在）＜事務局＞
一般社団法人日本化学工業協会
石油化学工業協会
塩ビ工業・環境協会
日本プラスチック工業連盟
一般社団法人プラスチック循環利用協会

ＪａＩＭＥの活動方針
 情報の整理と発信 国内外動向への対応
 アジアへの働きかけ
 科学的知見の蓄積
エネルギーリカバリーの有効性検証（ＬＣＡ）

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３．ＬＣＡ評価体制
海洋プラスチック問題対応
協議会（ＪａＩＭＥ）

委託一般社団法人 プラスチック循環利用協会（ＰＷＭＩ）「エネルギーリカバリーの有効性についてのＬＣＡ評価ワーキンググループ」（２０１８年１１月～２０１９年３月）

 委員長、副委員長 学識経験者
 委員
ＪａＩＭＥ事務局より互選
 調査委託ＬＣＡコンサルタント
 事務局
プラスチック循環利用協会

ＰＷＭＩ内に、ワーキンググループを設置

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エネルギーリカバリーの有効性についてのＬＣＡ評価ＷＧ名簿（２０１８年１１月～２０１９年３月）

委員長

田原 聖隆

国立研究開発法人産業技術総合研究所 ＩＤＥＡラボ長

副委員長

中谷 隼

東京大学 都市工学専攻都市資源管理研究室 講師

委員

小野 光史

一般社団法人日本化学工業協会 化学品管理部 部長

横山 利男

日本プラスチック工業連盟 総務・環境部長

新津 敏幸

石油化学工業協会 業務部長

山口 謙太郎石油化学工業協会 業務部 部長 （２０１８年１１月～２０１９年２月）

永野 裕司

石油化学工業協会 業務部兼企画部 次長 （２０１９年３月）

長縄 肇志

塩ビ工業・環境協会 技術部 部長

内田 裕之

みずほ情報総研株式会社 環境エネルギー第２部 シニアコンサルタント

森 史也

みずほ情報総研株式会社 環境エネルギー第２部 コンサルタント

内藤 秀治

みずほ情報総研株式会社 環境エネルギー第２部 コンサルタント

中西 翔太朗

みずほ情報総研株式会社 環境エネルギー第１部 コンサルタント

福田 弘美

一般社団法人プラスチック循環利用協会 総務広報部長

和泉 昭宏

一般社団法人プラスチック循環利用協会 調査研究部 部長

中橋 順一

一般社団法人プラスチック循環利用協会 ＬＣＡアドバイザー

調査委託

事務局

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４．評価・検討の手法

システム境界（評価範囲）を赤色で示した

有効利用した場合の評価対象（リサイクルシステム）

廃プラスチック（容リプラ）

有効利用ＭＲＣＲＥＲ

有効利用により再生される製品使用後、処理処分（焼却・埋立）環境負荷（A）（CO2排出量、エネルギー資源消費）

ＭＲ再生化物（パレット）
ＣＲ再生化物（化学原料）
固形燃料、電力

環境負荷削減効果（B－A)

有効利用しない場合の評価対象（オリジナルシステム）
廃プラスチック（容リプラ）

環境負荷（B）

単純焼却（CO2排出量、エネルギー資源消費）

天然資源の採掘

資源輸入
製造・加工
系統電力製造代替物

使用後、処理処分（焼却・埋立）パレット
化学製品
石炭、系統電力6

４－１．マテリアルリサイクル（パレット）
有効利用した場合の評価対象（リサイクルシステム）

廃プラスチック（容リプラ）
１ｋｇ

有効利用
（MR)

選別
破砕
溶融ペレット化
成形有効利用により再生される製品

使用後、処理処分（焼却・埋立）再生材パレット ０．５１ｋｇ （０．０２１７枚）
代替率０．４０４

残渣ＥＲ

環境負荷（A）
CO2排出量 ２．３０ｋｇ－CO2

環境負荷削減効果

０．４８ｋｇ（B－A)
CO2排出量削減効果
１．６５ｋｇ－CO2

有効利用しない場合の評価対象（オリジナルシステム）
廃プラスチック（容リプラ）

環境負荷（B）

単純焼却

CO2排出量 ３．９５ｋｇ－CO2１ｋｇ

原油の採掘

原油輸入
石油精製
樹脂製造
成形加工

代替物

使用後、処理処分（焼却・埋立）樹脂パレット０．２１ｋｇ （０．０２１７枚）

7プラパレットにおける代替率の算定
容リプラは、新規樹脂と比較して、強度が低いため、パレットの肉厚を厚くするなどの設計上の違いがある。
そのため、容リプラのリサイクルにより製造された再生材パレットは、新規樹脂を使って製造された樹脂パレットよりも、同じ性能のパレットであれば、一般的に重量が重くなる。
このことから、次の算定式で代替率を定義した。
（代替率） ＝ （新規樹脂パレット重量）／（容リプラ１００％パレット重量）
代替率算定のため、市販されているパレットについて調査した結果、下記の結果を得た。
パレットの材質
新規樹脂製と見做したパレット
容リプラ100%製と見做したパレット

パレット重量

性能平均値

最小値

最大値

サイズ耐荷重

9.5kg

7.5kg

10.3kg23.5kg

18kg

33kg

1100mm ×1100mm

1000kg

この調査結果を基に、算定した結果を次に示す。
代替率（平均） ＝ ９．５／２３．５ ＝ ０．４０４
代替率（最小の場合） ＝ ７．５／３３ ＝ ０．２２７
代替率（最大の場合） ＝ １０．３／１８ ＝ ０．５７２8

４－２．ケミカルリサイクル ガス化（アンモニア製造）
有効利用した場合の評価対象（リサイクルシステム）

廃プラスチック（容リプラ）
１ｋｇ

有効利用（ＣＲ）
選別
ガス化
アンモニア製造

有効利用により再生される製品

環境負荷（A）
CO2排出量 ４．９８ｋｇ－CO2

アンモニア ０．８７７ｋｇ
炭酸ガス １．２６９Ｎｍ３
スラグ（路盤改良剤） ０．０４７ｋｇ

残渣

埋立

環境負荷削減効果

０．０３ｋｇ（B－A)
CO2排出量削減効果
２．１１ｋｇ－CO2

有効利用しない場合の評価対象（オリジナルシステム）
廃プラスチック（容リプラ）

環境負荷（B）

単純焼却

CO2排出量 ７．０９ｋｇ－CO2１ｋｇ
アンモニア ０．８７７ｋｇ
炭酸ガス ０．５５９Ｎｍ３

天然ガスの採掘

精製ガス製造アンモニア製造

資源採掘

製造

炭酸ガス ０．７１１Ｎｍ３

資源採掘

砕石

路盤材 ０．０４７ｋｇ

代替物

9４－３．エネルギーリカバリー ＲＰＦ利用
有効利用した場合の評価対象（リサイクルシステム）

廃プラスチック（容リプラ）
１ｋｇ

有効利用（ＥＲ）
選別
破砕
溶融ペレット化

有効利用により再生される製品

使用後、処理処分（焼却・埋立）環境負荷（A）

ＲＰＦ（固形燃料）
０．７７ｋｇ （３．０ＭＪ）（ボイラー）

CO2排出量 ２．８９ｋｇ－CO2

残渣

焼却・埋立

環境負荷削減効果

０．２３ｋｇ（B－A)
CO2排出量削減効果
２．９７ｋｇ－CO2

有効利用しない場合の評価対象（オリジナルシステム）
廃プラスチック（容リプラ）

環境負荷（B）

単純焼却

CO2排出量 ５．８６ｋｇ－CO2

１ｋｇ

石炭の採掘

輸入
精製

代替物石炭
１．１４ｋｇ （３．０ＭＪ）

使用後、処理処分（焼却・埋立）（ボイラー）

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４－４．エネルギーリカバリー 発電焼却（発電効率１２．８１％）
有効利用した場合の評価対象（リサイクルシステム）

廃プラスチック（容リプラ）
１ｋｇ

有効利用（ＥＲ）
選別
破砕
発電焼却

有効利用により再生される製品

環境負荷（A）

電力 １．２７ｋｗｈ

CO2排出量 ２．７１ｋｇ－CO2

残渣

埋立

環境負荷削減効果

０．０３１ｋｇ（B－A)
CO2排出量削減効果
０．７３ｋｇ－CO2

有効利用しない場合の評価対象（オリジナルシステム）
廃プラスチック（容リプラ）

環境負荷（B）

単純焼却

CO2排出量 ３．４５ｋｇ－CO2

１ｋｇ

資源の採掘

輸入
精製
系統電力の発電代替物
系統電力 １．２５ｋｗｈ（再生で得られた電力から、焼却発電所での使用分を控除したもの）

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５．各種有効利用手法の環境負荷削減効果の評価結果（抜粋）
有効利用した場合手法

マテリアルリサイクル

パレット

ＣＯ２排出量（Ａ）(kg-CO2)

２．３０

ＣＯ２排出量削減効果（Ｂ－Ａ）(kg-CO2)

代替される
一般の製品

ＣＯ２排出量（Ｂ）(kg-CO2)

樹脂製パレット

３．９５*

１．６５*

（３．４４～４．４３）（1.14～2.13）

木材製パレット

２．９３

０．６３

７．０９

２．１１

アンモニア、炭酸ガス

４．９８

天然資源から製造するアンモニア、炭酸ガス

ＲＰＦ利用

固形燃料

２．８９

石炭

５．８６

２．９７

発電焼却

焼却炉からの電力

２．７１

系統電力

３．４５

０．７３

焼却炉からの電力

２．７１

系統電力

４．１５

１．４３

ケミカルリサイクル
ガス化（アンモニア製造）

ＥＲ

有効利用により再生される製品

有効利用しない場合（発電効率１２．８％）

発電焼却（発電効率２５％）＊ マテリアルリサイクルにおいては、容リプラに対するバージン樹脂の代替率が、環境負荷削減において重要な要因であることが分かった。代替率が最12も低い場合と、最も高い場合のＣＯ２排出量削減効果の値を( )に付記した。

６．考察
 エネルギーリカバリー
 発電焼却は、現状の発電効率12.81%の場合、環境負荷削減効果が十分高いとは言えないが、現時点の最も高いレベルの発電効率である25%の場合、マテリアルリサイクルの平均的なＣＯ２排出量削減効果とほぼ同等のレベルであり、環境負荷削減効果が劣ることはない。
 RPF（固形燃料）利用は、むしろ環境負荷削減効果は高い部類に属する。
13マテリアルリサイクル• マテリアルリサイクルにおいては、容リプラに対するバージン樹脂の代替率が、環境負荷削減において重要な要因であることがわかった。
ケミカルリサイクル• 中程度の高いＣＯ２排出量削減効果を示した。

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７．結論
 一定程度の効率を持ったエネルギーリカバ
リーは、マテリアルリサイクルおよびケミカルリサイクルと、環境負荷削減効果において、劣るものではないことがわかった。
 今後、日本の発電焼却施設の発電効率のさらなる向上につながる取り組みを期待したい。

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