． 廃棄物の組成・性状等調査
計画廃棄物質の設定「平成 27 年度ロシアの３R 及び廃棄物の適正処理に係る二国間協力に関する調査検討業務」において、モスクワ市北東行政区での家庭からの排出廃棄物を分析しており、その結果は以下のとおりである。
表 3-1㻌 平成 27 年度調査における廃棄物性状分析結果（三成分と低位発熱量）
採取日

水分（％）

灰分（％）

可燃分（％）

低位発熱量（MJ/kg）

12 月 21 日

42.33

18.34

39.33

7.74

12 月 22 日
12 月 24 日

38.30

25.20

7.41

12 月 25 日

42.46
38.04

20.98
19.60

36.50
36.56
42.36

8.47

平均値

40.28

21.03

38.69

7.69

7.14

 このデータは、当該事業の基礎データに資するものであるが、４検体の分析結果であり、廃棄物質の季節変動等を考慮するには十分とはいえない。
一方で、本調査においては、モスクワ市で実際に稼動しているプラントの設計に用いた廃棄物質データを入手し、これらを以下に示す。
表 3-2㻌 モスクワ市既存工場の計画廃棄物質
項目
春季
夏季
秋季
冬季
C

21.02

21.57

15.60

21.18

H2.78

2.86

2.02

2.80

N

0.61

0.62

0.43

0.61

O

16.12

16.01

11.40

16.26

S

0.18

0.19

0.14

0.18

Cl

0.50

0.50

0.50

0.50

計
水分（％）

41.21

41.75

30.09

41.53

36.59

35.15

50.63

36.20

灰分（％）

22.20

23.10

19.28

22.27

合計（％）

100.00100.00100.00100.00

可燃分の元
素組
成（%）

 このデータを用い、低位発熱量を求めるために、三成分の式を用いる。
 低位発熱量 Hu (kJ/kg)＝α×（可燃分％）-25×（水分％）ここで、α：190～230
係数αは、各々の廃棄物性状により設定されるが、ここでは、平成 27 年度の調査結果を用いて、以下のとおりα＝225 とした。
 7,690kJ/kg≒225×38.69－25×40.283333

ここで、左辺と右辺の差異は、8kJ/kg である。
 上式を用いて、既存工場の計画廃棄物質を以下のとおり整理した。
表 3-3㻌 既存工場の計画廃棄物質
夏季
秋季
冬季
最小値

項目

春季

最大値

平均値

水分（％）

36.59

35.15

50.63

36.20

35.15

50.63

39.70

灰分（％）

22.20

23.10

19.28

22.27

19.28

23.10

21.70

可燃分（％）
低位発熱量(kJ/kg)

41.21

41.75

30.09

41.53

30.09

41.75

38.60

8,3588,515

5,505

8,439－－7,700 上表の平均値を本事業に用いる計画廃棄物質の基準廃棄物質とし、廃棄物データの分布を正規分布と仮定し、80％の信頼区間11で低質廃棄物、高質廃棄物を設定する。
 計画廃棄物質を、下表にとりまとめた。
表 3-4㻌 計画廃棄物質
低位発熱量（kJ/kg）

低位発熱量（kcal/kg）

水分（％）

灰分（％）

可燃分（％）

高質廃棄物

9,600

2,30030.2

23.746.1

基準廃棄物

7,700

1,800

39.7

21.7

38.6

低質廃棄物

5,800

1,400

49.2

19.531.3

各種調査結果と計画廃棄物質の検証（）元素組成による熱量の試算

既存工場のデータでは、元素組成が既知となっている （表 3-2）。このデータを利用して、Scheurer-Kestner の式を用い、低位発熱量を試算した。三成分の式との比較は下図のとおりである。

11 一般的には、施設の経済性を考慮し、90％の信頼区間で設定することが多いが、秋季の低カロリーの廃棄物に対応するために 80％とした。

3434

9,0008,500

LHV (kJ/kg)

8,000
7,500
7,000
6,500
6,000
5,500
5,000

春001

夏002002003
Scheurer-Kestnerの式 Hu

秋003004
三成分の式 Hu冬004

図 3-1㻌 低位発熱量試算結果の比較
 各式とも三成分の式と同様の傾向を示し、差異も殆ど無いことが分かる。
（）過去の調査結果との比較

ロシアの全国、あるいは都市を対象とした廃棄物性状調査は数多く行われているものの、その殆どが物理組成の調査である。ここでは、平成 27 年度調査の物理組成調査
結果を用い試算した低位発熱量を、過去の研究結果から推計した低位発熱量と比較した。
まず、平成 27 年度調査の物理組成調査結果と、低位発熱量の推計値は以下のとおりである。
表 3-5㻌 平成 27 年度調査結果（物理組成）及び熱量推計
重量割合
低位発熱量品目（％）（kJ/kg）
食品廃棄物
24.73
508
紙類
12.44
1,417
草木
2.13
240
繊維
2.67604
皮革・ゴム
1.36
259
プラスチック類
15.71
3,906
その他容器包装
3.50
420
衛生用品
5.29
390
その他（未分類）
9.50
その他
6.70
0
金属等不燃物
15.97
0
合計
100.007,744
 調査結果での熱量（7,690kJ/kg）に対し、0.7％の誤差となっている。上表に基づいて、既存の研究結果と以下のとおり比較した。
3535

表 3-6㻌 既存の研究結果との熱量
低位発熱量の文献名
著者
推計値（kJ/kg）
Municipal
Solid
Waste Sergey
6,460Managementin
Russian Kalyuzhnyi,
Federation:Departmentof
7,746
ChemicalStatus And Perspectives
Enzymology,
Chemistry
7,463
Faculty, Moscow
State University
Sustainable Development in Sergei Bobylev
Russiaand Renat Perelet,
Russian-German
6,694
Environmental
Bureauロシアのサンクトペテルブル
グにおける最適な一般廃棄物処理システム設計と導入による影響評価
Market survey Russia – Waste
and Waste Water

ロジオノフ＝ミハイル、中田俊彦

EVD international
businesscooperation
Development of a sustainable Bertram Zwisele
Waste Management Concept et al., ARGUS(WMC) for Khanty-Mansiysk, e.V.
RussiaComparativeAnalysisof Maria
Contemporary Russian and Liubarskaia,
AmericanSolid
Waste Professor,
Management Practices
SaintPetersburg
State UniversityofEngineeringand Economics
Future of Waste Management in Tekes (Finland)
Russian Megacities
Energy resources recovery on
N. Sliusar andG. Armisheva,
municipal solid waste disposal
Environmental
Protection
Department, StateNational Research
Polytechnical
36

36

6,443

7,407

備考
1996 年データ（全国）
1996 年データ（モスクワ）
2001 年データ（Rostov）
2001 年データ（モスクワ）

2002 年データ（サンクトペテルブルグ）
2009 年データ（全国）
2010 年データ

6,084（Khanty、Mansiysk）
2010 年データ

7,069（サンクトペテルブルグ）2010 デ ー タ

8,183

6,709

（全国）
2013 年データ（モスクワ）
2013 デ ー タ（Perm）

8,357

University
Perm, Russiaof

上記では、6,084～8,357kJ/kg と数値に幅があるが、いずれも計画廃棄物質の範囲内に収まっており、統計的な意味は持たないものの、現段階では計画廃棄物質の設定に特段の問題はない。
しかしながら、低位発熱量の幅が広いということは、過剰な設備になる懸念もある
ため、基本設計が必要となる次の段階で、更に調査を行うことが望ましい。

3737

． 現地政府・企業等との連携構築
ロシア天然資源環境省及びモスクワ市との協力関係のもとで、本業務の実現可能性調査に対する承認を天然資源環境省及びモスクワ市より得て調査を実施した。
2016 年 11 月 25 日に、ロシア天然資源環境省国際協力局のイナモフ局長、モスクワ市の廃棄物を管理する部局であるモスクワ市住宅サービス福祉・再開発局局のピヴォヴァロフ副局長とそれぞれ面談し、業務の実現可能性調査の中間報告を行った。
最終報告は 2017 年 2 月 10 日の“3rd Round Russia-Japan Seminar on Waste Management
Exchange Experience”で行った。

38

38

． 現地関係者合同ワークショップ等の開催
2017 年 2 月 10 日、“3rd Round Russia-Japan Seminar on Waste Management ExchangeExperience”はロシア天然資源環境省で開催された。ワークショップ開催の目的は、東京とモスクワの相互の廃棄物処理関連の知識と経験を共有すること、本業務の実現可能性調査の結果を発表することである。
ワークショッププログラムは以下のとおりである。
表 5-1 ワークショッププログラム
Program
3rd round Russia-Japan Seminar on Waste Management Exchange Experience
MoE Russia,February 10, 2017 9.00
Board room
1. Opening
Current Situation and Perspective of Russia-Japan Cooperation for Waste
Management
Russian side:
Ministry of Environment Foreign Relations Department

9.00 – 9.30

Japanese side:
Embassy of Japan in Moscow
Ministry of the Environment Government of Japan Waste Management andRecycling Department
Toyota Tsusho Corporation
Presentation from Japan side

9.30 - 10.0010.00-10.40

Russian Federation, Moscow Region Waste to Energy Utilization Integrated
Project  Report about F/S for Waste Incineration Plant Reconstruction inMoscow.
By Toyota Tsusho Corporation and EX Research Institute Ltd«Establishing waste incineration system»by Clean Authority of Tokyo

10.40-11.00

Improving Russian Legislation for Waste Management
Ministry of Environment Russia Environmental Protection State Policy
Department

11.00-11.10

Comments from executive officer of “Clean Country” Association“Improving legislation in the area of waste management. Activity of regionaloperators”
3939

11.10-11.30

11.50-12.00
12:00-12:20“Green Tariff” for Waste Incineration Plants *cancelled
Ministry of Energy electric power development department
Waste Management based on Territorial Scheme in Moscow and Waste
Incineration Plant Reconstruction Project Status
Moscow City Government, Department of housing and communal services andbeautification, State unitary enterprise “ECOTECHPROM”
Comments from “Khartiya” *cancelled
Q&A

12.20-12.40

Closing

11.30-11.50

ワークショップの参加者は、ロシア天然資源環境省、モスクワ市、ハルティア社、日本大使館等である。
表 5-2 ワークショップ参加者リスト
日本側
氏名

所属
Embassy of Japan in Moscow, Minister

1.

―

2.

―

3.

―

4.

―

5.

―

6.

―

7.

―

8.

―

9.

―

10.

―

11.

―

12.

―Toyota
TsushoCorporation,Recycling&Environmental Management Department, ProjectGeneral Manager
ToyotaTsushoCorporation,Recycling&Environmental Management Department
Toyota Tsusho Corporation, Global Strategy andManagement Dept. Emerging Regions Strategy Group,Group Leader
Toyota Tsusho Corporation, Global Strategy andManagement Dept. Emerging Regions Strategy GroupEX Research Institute Ltd., Consultant

13.

―

ANO “The Japan Center”, Director

Embassy of Japan in Moscow, Economic Section, First
Secretary
Embassy of Japan in Moscow, Economic Section,
Second Secretary
Ministry of Environment Gevernment of Japan Waste
Management and Recycling Department, DeputyDirector
Clean Authority of TOKYO, International Cooperation
Division for Waste Management, Manager
Clean Authority of TOKYO, International Cooperation
Division for Waste Management
Toyota Tsusho Corporation, Executive Officer

40

40

14.

―

ANO “The Japan Center”

15.

―

16.

―

Japan External Trade Organization, General Director inMoscow
LLC Greenwich +9, Interpreter
ロシア側

1.

―

2.

―

3.

―

4.

―

5.

―

6.

―

7.

―

8.

―

9.

―

10.

―

11.

―

12.

―

13.

―

14.

―

15.

―

16.

―

17.

―

Ministry of Natural Resources and Environment,International Cooperation Department, Director
Ministry of Natural Resources and Environment,
Environmental State Policy and Regulation
Department, Deputy Director
Ministry of Natural Resources and Environment,International Cooperation Department,
Bilateral
cooperation section, Deputy chief
Ministry of Natural Resources and Environment,International Cooperation Department,
Bilateral
cooperation section, Consultant
Rosprirodnadzor, Supervision, coordination, regulationand licensing activities in the field of air protection,
State Supervision in the field of usage and protection ofwater objects, air and land surveillance, Consultant
Moscow City, Economic policy and development
department“Clean Country” Association, Executive Officer
ECOTECHPROM, General Director/Moscow City
Government Department of housing and communal
services and beautification
Khartiya LLC, Deputy General Director
Khartiya LLC, Adviser to General Director in legalquestions
ECOTECHPROM, Chief engineer
Non-commercial Public Organization “EnvironmentalUnion”, Chairman“Ecological development technologies”, Deputy
Director“Ecological development technologies”, Project
Coordinator
Public Organization “EKA”, Head
Non-commercial Public Organization “EnvironmentalUnion”, Chairman
Executive Directorate of the Central Council of the AllRussian Society for Nature protection, ExecutiveDirector, Orenburg Regional Council VOOP, Chairman

4141またワークショップにおいて、次のような発言があった。
【発言概要】
天然資源環境省 国際協力局：

・経済性分析、IRR 数値改善のためのファイナンス分析が課題。
・テリトリースキームにより廃棄物管理の責任は地方自治体レベルに移管、法律整備が進んでいる。天然資源環境省として今後もプロジェクトをサポートしていく。モスクワ市や地方政府にも支援依頼する。
天然資源環境省 環境保護分野国家政策管理局：

・モスクワ市とモスクワ州の関係、廃棄物の流れを考えてプロジェクトを検討する必要あり、市と州、双方のニーズの把握が必要では。
・電気料金についてはエネルギー省との議論が必要。
環境省：

今回の会議での指摘を受けて、豊田通商が検討を進めることでプロジェクト実現に向けて前進することを期待。
東京 23 区清掃一部事務組合：

・東京では各自治体が廃棄物処理の責任を負っており、都心部で 21 の工場運営を実現している。東京での住民との共存や、環境対策、工場の技術面の仕組みを紹介。
エコテクプロム社、（モスクワ市住宅公共福祉サービス局兼務）：

・まずは既存工場の改修の検討をすべきではないか。
・経済的なことや、衛生保護ゾーンについては第 2 焼却工場も第 4 焼却工場も同じ状況である。
検討に必要な情報を提供する用意あり。モスクワ市にとって現実的なレベルのタリフであることを期待。
環境保護団体（住民代表）：

環境影響や日本での工場運営に対する複数の質問、コメントあり。
→環境省、東京 23 区清掃一部事務組合から日本、東京の現状を丁寧に説明。
豊田通商：

ロシア天然資源環境省、モスクワ市、在ロシア日本大使館、環境省、住民代表へ感謝。
今回の会議でのコメント、アドバイスをふまえて検討させていただく。

4242

． 廃棄物発電施設・設備調査
 モスクワ市での廃棄物管理の調査を継続して行ってきたが、本調査では、具体的な概略設計を実施し、事業可能性についてより具体的な提案をすることを試みた。
 我が国の焼却発電プラントメーカである株式会社 JFE エンジニアリングの傘下にある、ドイツのエンジニアリング企業である Baumgarte Boiler Systems GmbH（BBS 社）による概略設計を行った。
設計諸元
以下のとおりである。
Items

表 6-1㻌 設計諸元
Unit

Project aim
Electricity generation[yes/no]Steam or heat supply[yes/no]Optimization of cost-structure[yes/no]Avoidance of landfill, material[yes/no]
recycling
Costumer requirements
Required steam capacity withparameters(pressureand [t/h – bars/°C]
temperature)
Required electricity generation[MW]
Waste fuel data
Waste type
Waste composition (see below)
Waste amount
Water content (range)[mass-%(raw)]
Ash content (range)[mass-%(dry)]Calorific value of the fuel, calorific[kJ/kg(dry)]value min. and max.
General project data
Plant location
Site condition, (green or brownfield)

Available space / site dimensions[m x m]4343

ValueYes
No but used only in treatment
process
Yes
Yes. But as for recycling,
only metal recovery frombottom ash is considered
2 x 49.3t/
50bars/ 420 °C
20MW
Municipal solid waste
900t/d2 x 18.75t/h
30.2-49.2
19.5-23.7
5,800-9,800
55°51'41.44”N
37°34'38.41”EFlat and developed, Existing
incineration plant is removed
before the construction (Notincluded in the project)140m x 160m

Items

Unit

Project aim
Electricity generation[yes/no]Steam or heat supply[yes/no]

Optimization of cost-structure[yes/no]Avoidance of landfill, material[yes/no]
recycling
Costumer requirements
Required steam capacity withparameters(pressureand [t/h – bars/°C]
temperature)
Required electricity generation[MW]
Waste fuel data
Waste type
Waste composition (see below)

Value
Yes
No but used only in treatment
process
Yes
Yes. But as for recycling,
only metal recovery frombottom ash is considered
2 x 49.3t/
50bars/ 420 °C
20MW
Municipal solid waste
900t/d2 x 18.75t/h
30.2-49.2
19.5-23.7

Waste amount

Water content (range)[mass-%(raw)]
Ash content (range)[mass-%(dry)]Calorific value of the fuel, calorific[kJ/kg(dry)]
5,800-9,800
value min. and max.
Height above sea level[m]
159m
Time schedule
Start of Project[year]
2017 with various proceduresStart of erection[year]
2020-2021 after D/DTime frame of realization (start of [month]
36months
erection until hand-over of plant)
Ambient conditions
Yearly average temperature[°C]
6.9
Max. temperature[°C]
27
Min. temperature[°C]-20
Humidity of air[%]
77
Auxiliary fuels available
Natural gas[yes/no]YesEmission limits
NOx[mg/Nm³ dry]
200 as NO2HCl[mg/Nm³ dry]
10SO2
[mg/Nm³ dry]50
HF
[mg/Nm³ dry]
1Dust
[mg/Nm³ dry]
10DXNs[ng/Nm³ dry]
0.1
To which O2-value in flue gas are these emissions related (e.g. O2 = 11 vol.-%dry)
4444

適用技術
 全連続式ストーカ式焼却技術を適用する。現在の第 4 焼却工場も同様の形式である。
当該技術を採用した理由は以下のとおりである。


モスクワ市で発生する低カロリーの都市廃棄物でも対応が可能。



燃焼工程が比較的長いため、廃棄物質の変動に対応し易い。



日本を含む東アジア、欧州での豊富な実績を有する。

 なお、日本特有の技術としては、1960 年代から低カロリー廃棄物の焼却処理を開始しており、技術開発を続けてきた経緯があるため、4.6MJ/kg（1,100kcal/kg）の低カロリー廃棄物から現在の 9.6MJ/kg（2,300kcal/kg）程度の熱量の廃棄物まで、問題なく燃焼する技術を有していることが強みであり、運転開始後 10 数年経過しても、計画的な維持管理を実践しているため、燃焼・発電の性能が殆ど落ちないことも特長である。
（）使用機器本事業で想定した、主要設備の概要を以下のように示す。
表 6-2 主要設備
設備・システム

図

1

火格子燃焼

1.2

廃棄物ホッパー
Inclination of walls of waste hopper
supports the waste flow and enable
continuous supply of material

1.3

廃棄物送り軸の下部
double-walled water cooled

1.4
廃棄物は送り軸から火格子への移動
hydraulically driven pusher, withvariable speed depending on firingcapacity.

4545

1.5

火格子
Air-cooled moving grate covered
with movable and fixed grate barrows in changing order. In
longitudinal direction each line isdivided into three separate gratezones.
Each zone is equipped with its own
hydraulic drive unit, so the grate
speed can be adapted individually tothe composition of the waste.

2

ボトムアッシュ搬送システム
A steel plate conveyor underneaththe grate transport the bottom ash
and a part of boiler ashes to thedischarge system.
The enclosed and water-filledconveying system serves thepurposes of transporting residues
and dividing the air between
combustion chamber and boiler
house.

3火格子燃焼用の水利システム

4燃焼用空気システム
The primary air is supplied with afan, which is installed in the boiler
house. For the combustion of fuelwith low net calorific value an air
pre-heater is required. The primary
air is preheated with bleed steam
from the steam turbine up to thedesired temperature.
The secondary air will be extracted
below the boiler house roof andconveyed into the combustion zone
by a fan. The secondary air ensures a46

46

complete burn out of still unburnedgases and forms a homogeneous fluegas flow when leaving thecombustion area.
5

点火・予備バーナー
Burner management system (BMS):
1) start from cold condition withblocking the waste fuel supply until
operating temperature is achieved; 2)
support firing switches on
automatically if the flue gas
temperature falls below thetemperature limit value of 850 ℃(retention time of >2 sec)

6NOx 浄化システム(SNCR)
The Selective Non Catalytic
Reduction process is based on acontrolled injection of additive(ammonia) into a defined
temperature range of the flue-gas
flow, converting nitrogen oxides into
nitrogen and oxygen.
蒸気発生器

7Together with the grate firing
system, the boiler forms a completesystem.

4747

7.1

燃焼室
Panel walls (membrane walls) inwelded tube-fin-tube design form the
combustion chamber. Access doors
in the sidewalls of the boiler (upperpart) and the rear wall of thechamber. Inspections hatches areprovide in the front and rear wall of
the furnace. Fluctuations in the
combustion chamber pressure areabsorbed through buck-stays which
encircle the pressure parts at severallevels.

7.2

過熱蒸気発生装置システム
Multi-stage design, with inspection
doors.

7.3

蒸気ドラム
Equipped with baffles and meshscreens (demister) to ensure highsteam purity

7.4

外付けエコノマイザ

7.5

ボイラ加熱表面掃除装置

7.5.1

浄水シャワ—システム(SCS)SCS provided for the cleaning of themembrane walls on the 1st, 2nd and3rd boiler passes.

48

48

7.5.2ハンマリング装置
Mechanical hammers mounted on anelectrical driven shaft generate
vibrations that clean deposited
combustion residues fall off from theheating surface of the super heaterand evaporator.

7.5.3

ショットクリーニング装置
Soft steel balls are used to clean theeconomizer heating surface. The
removal of the pollution of theheating surface is realized by thedrop energy of the steel balls.

7.6

炉材
To protect the membrane wall within
the combustion chamber against
aggressive and unburned flue gas
and to ensure residence time of theflue gas, walls are refractory lined.

8

煙道ガス浄化
1st stage: injection of hydrated lime
into gas flow to capture hydrogenchlorine, hydrogen fluorine andsulphur dioxide.
2nd stage: evaporative cooling for
adjustment of the optimum reaction
temperature necessary for the fluegas fine cleaning with hydrated lime,combined with an increase in theflue gas humidity.
3rd stage: conditioned dry
adsorption, based on the additive
powder qualities hydrated lime andactivated carbon.
4th stage: Particle filter including
particle re-circulation to improve theseparation of harmful flue gas
components.
出典：“Design Feasibility Study for WTE Plant in Moscow”, BBS GmbH

物質収支及び熱収支
以下のとおりである。
4949

5050

図 6-1 物質収支・熱収支

出典：“Design Feasibility Study for WTE Plant in Moscow”, BBS GmbH