9, Mar., 2012
リデュ ス リユ ス リサイクル推進協議会情報交換会
リデュース・リユース・リサイクル推進協議会情報交換会

板ガラスのリサイクルの現状と課題
Current situation & subjects for Flat Glass Recycling～GIC主催第6回ガラス技術シンポジウム(2010/12/16)報告内容ベース～

板硝子協会
工藤 透
旭硝子株式会社 ガラスカンパニー
日本・アジア事業本部 CSR室主幹© Copyright 2012 Asahi Glass Co., Ltd. All Rights Reserved.

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Contents
１．国内の板ガラスリサイクルの現状
１
国内の板ガラスリサイクルの現状
２．板ガラスリサイクルの技術的課題
３．カレットをリサイクルするとCO2排出を削減 きるかを削減できるか?
４．板ガラスリサイクルに向けた活動
４ 板ガラスリサイクルに向けた活動© Copyright 2012 Asahi Glass Co., Ltd. All Rights Reserved.

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１．国内の板ガラスリサイクルの現状
ガス等
117（バージン）,1,421712（カレット）750
カレット
77375823

21 輸出
73
一次製品生産量
1,365
46

カレット回収業
189

輸入391884

362
二次加工
460
強化,複層,合わせ8
ガラス繊維等157

自動車製造業他
ガラス販売店

原 材 料
2,194

廃棄
649

建築物
自動車

（参考）
ストック起源の廃棄量
200

その他
建築物
60
自動車
140

1,401

1,637

使用年数
・住宅
住宅 ~30年年
・自動車 ~10年

47

図２． 2004年 板ガラスカレットの回収・廃棄状況（板硝子協会概算） 単位：千ton＊１：工場内のカレット再利用率は99%（は板ガラスメーカー内を示す）。
＊２：流通段階における一次製品からのカレット発生率は20%（推定）＊３：上記からのカレット回収率は80%（推定）
収率
推定© Copyright 2012 Asahi Glass Co., Ltd. All Rights Reserved.

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１．国内の板ガラスリサイクルの現状
CO2 12

単位: 万ton / 年原料142

車輌用
ガラス熔融量 ガラス生産量
219
137
建築用
71

77
カレット

廃棄16

2次加工
工程回収

52

他ガラス素材原料
路盤材
カレット業者による回収リサイクル
収イク

図 2004年 板ガラス生産のマテリアルバランス
板ガラス生産の テリアルバランス（板硝子協会調査・概算）© Copyright 2012 Asahi Glass Co., Ltd. All Rights Reserved.

4Cf. カレット業者によるカレットリサイクル© Copyright 2012 Asahi Glass Co., Ltd. All Rights Reserved.

5Contents
１．国内の板ガラスリサイクルの現状
１
国内の板ガラスリサイクルの現状
２ 板ガラスリサイクルの技術的課題
２．板ガラスリサイクルの技術的課題
３．カレットをリサイクルするとCO2排出を削減できるか?
４ 板ガラスリサイクルに向けた活動
４．板ガラスリサイクルに向けた活動© Copyright 2012 Asahi Glass Co., Ltd. All Rights Reserved.

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建築用ガラスの回収カレットの特性• 着色ガラスの比率が少なく、カレット価値は高い。
• 異物混入問題があり、選別が必要である。
（ガラスの特性；ガラス化してからの精製が困難）– 他のごみ（金属屑、木屑紙屑等有機化合物、砂利煉瓦等）の混入のリ ク入のリスク– サッシ枠，シーラント，スペーサー等の建廃特有の付着物– TVのブラウン管，食器等の異組成ガラスの混入→カレット業者による選別＆品質保証→各ガラス製品毎のスペックに応じた割り振り（板硝子協会はこの機能をカレット業者に期待している）© Copyright 2012 Asahi Glass Co., Ltd. All Rights Reserved.

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回収ガラスカレット受入品質規格 ～板硝子協会～
1. ガラス以外の不純物の許容量
種類

異物

サイズと許容濃度

有機化合物

フィルム、紙、ゴム、木片等

10 mm未満
10 mm以上
20 ppm未満
無いこと

砂
砂利、セラミクス、セメント等
等

0.5 mm以上
0.5 mm未満
満1000 ppm未満
無いこと

鉄片

ステンレスを除く

1 mm未満10 ppm未満

非鉄金属類

アルミ、ステンレス等

1 mm以上無いこと

無いこと

2. 混入させてはいけないガラス– 白色ガラス、熱線吸収ガラス、網入りガラス、型板ガラスは相互に混じりあってはならない。
– 合わせガラス、印刷したガラスは混入不可
合わ ガ
印刷 たガ
は混
– 建築用ガラス以外のガラス （ﾋﾞﾝ、ﾐﾗｰ、ﾃﾞｨｽﾌﾟﾚｰ、内装用ｶﾞﾗｽ，耐熱ｶﾞﾗｽ、食器ｶﾞﾗｽ等）は混入不可© Copyright 2012 Asahi Glass Co., Ltd. All Rights Reserved.

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回収ガラスカレット受入品質規格 ～海外板ガラス～
Specification for Float Glass Cullet ( Foreign Materials )U i /Unit;g/ton

UK

GERMANY

JAPANFerrous Metals

Particles >0.5g
g ; None<0.5g ; max.;2g

g& other
MagneticMetals <5g>1mm ; None
<1mm ; <10gNone-Ferrous Metals

Particles >0.1g ; None
0.1g ; max.;0.5g<0.1g

Al & tinfoil <5gNone

Particle >0.3mm
None>10mm ; Noneg<10mm ; <20g>0.5mm ; Noneg
<0.5mm ; <10g((eg;Al,Ti,Pb,Cu,...)
g; , , , , )Inorganic Substances
Difficult to Melt

(eg;Chromite,Ceramics,(eg;ChromiteCeramics
Silicon,Carbon,Corundum)

Organic Substances( W d Pl ti(eg;Wood,Plastics,...))

Particles >2g
2g ; None<2g ; max.;50g

Wood >20mm ; None >10mm ; None
20mm ; <15g
15 <10mm ; <20g
<20Paper; <15g
Plastic etc.
; <15gNote; Germany:max. quantity of cast and tinted glass:5%© Copyright 2012 Asahi Glass Co., Ltd. All Rights Reserved.

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カレット利用の技術課題 ～異組成の影響～
ガラスの代表的な組成
1 ソ
1.
ソーダライムガラス；
ダライムガラス；
グラスウール、ビンガラス、建築の窓用板ガラス
建築の窓用板ガラス、自動車の窓用板ガラス
2. 硼珪酸ガラス；
理化学機器等ガラス
3. 無アルカリ硼珪酸ガラス；
液晶画面用ガラス
4. 結晶化ガラス；
結ガ
防耐火ガラス、レンジトップ
5. 鉛ガラス；
ブラウン管用ガラス、クリスタルグラス

組成の違い ＝ 物性の違い
異なる組成のガラスが混入すると
1. 光学特性の違い
色ムラの原因色、透過率の規格外れの原因
2. 比重の違い、温度特性の違い＝屈折率の違い混じり合うと屈折率分布が生じ混じり合う
屈折率分布
じ
透過像が歪む3. 溶融酸素濃度の違い
溶融ガラスが接触すると、気泡発生
ガが 触↓
製品品質に大きな影響を及ぼす。

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カレット利用の技術課題 ～異物の影響～
板ガラス＝酸素過飽和過冷却液体→還元性成分の混入が 問題を起こすことが多い→還元性成分の混入が、問題を起こすことが多い。
紙•有機化合物（紙、プラスティックフィルム、シール材等）の影響•金属異物•砂利、セラミックス等の異物
1. ガラスが局所的に還元されることによる欠点• 還元硫黄によるアンバー色（ビール瓶の色）ムラ発生• 酸素濃度の違うガラスの接触による泡欠点の発生• AlによるSiO2の還元→金属シリコン粒欠点発生
2. 異物自体の欠点
3. 熱膨張率の異なる異物が存在することによる欠点• 製造工程の徐冷段階、製品で割れトラブル発生製造工程の徐冷段階 製品で割れトラブル発生© Copyright 2012 Asahi Glass Co., Ltd. All Rights Reserved.

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カレット利用の技術課題 ～クラーク数～
技術的に異物混入に厳しい板ガラスの製造 ＝ リサイクル困難
一方で、板ガラス；安定な無機化合物、重金属free、球表層部
素 成分を すクラ ク数 構成
致。
地球表層部の元素の成分を示すクラーク数の構成によく一致。
⇒埋め戻し材として最適な物質といえる。

表．クラーク数と板ガラス元素構成例⇒リサイクルや廃棄の為に運搬したり、⇒リサイクルや廃棄の為に運搬したり埋め戻し用の砂利を採掘・運搬するより埋め戻した方が環境負荷は低いか？
↓
リサイクルしないと、資源が有効利用されない•埋立処理場、原料採掘場の環境埋立処理場 原料採掘場の環境合わせガラスなどの異素材複合製品の増加⇒LCAを考慮したリサイクルへの取り組みが必要

順位12345678

元素 クラクラーク数
ク数 板ガラスO49.534.4
Si25.845.9Al767.6
101.0Fe4.70.1Ca
3.45.7Na262.6969.6
K
2.4
0.8
Mg
1.9
2.48位までの合計
97.9
99.9

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Contents
１．国内の板ガラスリサイクルの現状
１
国内の板ガラスリサイクルの現状
２ 板ガラスリサイクルの技術的課題
２．板ガラスリサイクルの技術的課題
３．カレットをリサイクルするとCO2排出を削減できるか?
４ 板ガラスリサイクルに向けた活動
４．板ガラスリサイクルに向けた活動© Copyright 2012 Asahi Glass Co., Ltd. All Rights Reserved.

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カレットをリサイクルするとCO2排出を削減できるか?
• 原料をカレットと置き換えると、減少する環境負荷増加する環境負荷•原料採掘工程•原料精製工程•原料搬送工程
搬送•カレット回収工程•カレット分別工程•カレット搬送工程
搬送•ガラス溶解工程
ガ溶解 程•廃棄物処理工程廃棄物処
程© Copyright 2012 Asahi Glass Co., Ltd. All Rights Reserved.

14カレットをリサイクルするとCO2排出を削減できるか?
ガラス溶解工程
ガス類
3%

電力18%

この緑の部分が粉原料起因

17%
0.3x106ton
炭酸塩原料

Æカレットを使用すると削減できる。

13%

珪砂
SiO2カレット45%

CO2 Emission
61 74 10 ton/y
1.74x10t /32%

板ガラスの原料
Na32CO3
Na2CO

重油

CaCO3・MgCO
CaCO
3･MgCO33

65%
板硝 協会デ板硝子協会データ；日本の板ガラス製造に伴うCO
板ガ製造 伴排2排出量

炭酸塩原料© Copyright 2012 Asahi Glass Co., Ltd. All Rights Reserved.

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Melting
g Energy MJ/Gllass-ton

ガラス溶解工程
3000

70

2600

60

2200

501800

40

1400
1000

0Melting Energy
Heavy Oil Consumption
2040603080Cullet ratio Wt%

20
100Heavy O
HOil Consu
umption l/Glass--ton

カレットをリサイクルするとCO2排出を削減できるか?

:

Cullet ratio & Melting Energy-C. Kroger et al., Glastech. Ber., 26, 202 (1953)© Copyright 2012 Asahi Glass Co., Ltd. All Rights Reserved.

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カレットをリサイクルするとCO2排出を削減できるか?
原料採掘・搬送工程の環境負荷

海外からの輸入のケースが多い↓
環境負荷が大きい海外輸送で計算

国内産出のケースが多い↓
会員会社の実績から計算

図 板硝子協会3社のガラス原料使用構成2007年度実績© Copyright 2012 Asahi Glass Co., Ltd. All Rights Reserved.

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カレットをリサイクルするとCO2排出を削減できるか?
表．主な原料の採掘・精製のインベントリデータ
使用量 ***/ton
原鉱 ton 電力 kWh 軽油 ℓ 重油 ℓ 天然ガス kg
珪砂
ソーダ灰
ソダ灰
苦灰石

1.6181.8
1.017.5
142 5142.5
11.6

Cf. 精製工程
粉砕・分級・洗浄1.3123 3123.3
0.4

2.7

溶解・ろ過・再結晶
溶解
ろ過 再結晶粉砕・分級・洗浄表 主な原料の搬送のインベントリデータ
表．主な原料の搬送のインベントリデータ

珪砂
ソーダ灰
苦灰石

距離 / kmﾄﾗｯｸ 鉄道
4372780147

ﾀﾝｶｰ
864014400

使用量 ℓ/ton
軽油 重油11210.63 35
898.9

ソーダ灰
珪砂

板ガラスの原料のうち、大半を占める珪砂とソーダ灰、苦灰石は、ガラスビンの原料とほぼ同じ⇒原料の採掘・精製に係る環境負荷データは、産業環境管理協会発行の「ＬＣＡ実務入門」の３．ガラスビンのＬＣＩケーススタデイにあるデータを引用© Copyright 2012 Asahi Glass Co., Ltd. All Rights Reserved.

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カレットをリサイクルするとCO2排出を削減できるか?
カレット使用で削減されるCO2排出量
原料使用量削減：ガラス1ton相当の原料＝1.21
原料使用量削減：ガラス1ton相当の原料＝121 ton¾原料採掘/精製工程：
CO2排出量 ＝0.086 ton¾原料搬送工程：
CO2排出量 ＝0.024＝0 024 ton¾原料溶解反応工程 ：CO2排出量 ＝0.051 ton¾原料分解放出CO2 ：1.21*15.4%
1 21*15 4%＝0 186 ton＝0.186
0.347 ton/ton⇒カレットの回収＆搬送、選別精製プロセスにおけるCO2排出量が、これより下回ればよい？
排出量が れより 回ればよ＋α；原鉱石採掘場の環境保全、最終処分量の削減等の環境負荷低減© Copyright 2012 Asahi Glass Co., Ltd. All Rights Reserved.

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カレットをリサイクルするとCO2排出を削減できるか?
カレット使用で増加するCO2排出量（試算例）
1 カレット回収搬送工程
1.

・10tonトラックで400km程度？ 軽油(2.6CO2ton/kl)で5km/l？ 積載率 40%？
400km/（5km/l）/(10*0.4)＝13 l/ton ⇒ CO2排出量＝0.035 ton/ton?

→リサイクルカレット1tonの運搬工程排出CO
リサイク カレ ト1t の運搬 程排出CO2＝0.034
0 034 ton/tont /t
2. カレット選別工程• 電力消費量• 製造設備使用電力 ＝20.7 MWh/m• 照明等使用電力＝ 7.7 MWh/m• リサイクルカレット量
リサイクルカレ ト量 ＝ 400 ton/mt /1000km

500km→リサイクルカレット1tonの選別工程
CO2＝0.024
0.024 ton/ton
合計すると、0.058 ton/ton
削減見込み量0.347の20%以下！
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日本板硝子、セントラル硝子、旭硝子の板ガラス工場

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Contents
１．国内の板ガラスリサイクルの現状
１
国内の板ガラスリサイクルの現状
２ 板ガラスリサイクルの技術的課題
２．板ガラスリサイクルの技術的課題
３．カレットをリサイクルするとCO2排出を削減できるか?
４ 板ガラスリサイクルに向けた活動
４．板ガラスリサイクルに向けた活動© Copyright 2012 Asahi Glass Co., Ltd. All Rights Reserved.

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板ガラスリサイクルに向けた活動「メーカーとして、リサイクルにも配慮すべきである」
板硝子協会(日本板硝子社、セントラル硝子社、旭硝子社)にて板硝子協会(日本板硝子社セントラル硝子社 旭硝子社)にてリサイクルワーキンググループを2004年に設立し、活動開始。
↓板ガラスカレットのリサイクル・回収・運搬・分別・品質保証；既存のカレット業者が実施
ガラスメーカーとしてやるべきことは何か？
Scope; 合わせガラス、複層ガラスといった、異素材複合化で・Scope;
リサイクルが困難な製品のリサイクル技術、仕組みの構築↓合わせガラスの水平リサイクル技術開発
回収の社会システム構築© Copyright 2012 Asahi Glass Co., Ltd. All Rights Reserved.

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板ガラスリサイクルに向けた活動
板硝子協会の合わせガラスリサイクル活動のポイント[1]廃棄物の処理及び清掃に関する法律（廃掃法）の特例「広域認定制度」
製造、加工、販売等の事業を行う者が、自社製品の配送会社とともに認製造
加工 販売等の事業を行う者が 自社製品の配送会社とともに認定を受けることにより収集運搬・処分とも処理業許可が不要
Î板硝子協会加盟３社が連名で認定取得[2]発生費用
シ テ の各段階で、販売店、卸店、ガラシステムの各段階で、販売店、卸店、ガラスメーカーそれぞカ それぞれが応分の負担[3]料金の徴収方法
前払いで購入する証紙方式© Copyright 2012 Asahi Glass Co., Ltd. All Rights Reserved.

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板ガラスリサイクルに向けた活動
製品搬送の戻り便で回収
販売店
持ち込み販売店

1st RecoveryBase

卸店

2nd Recovery Base

中間処理

他社工場

原料使用
AGC 鹿島工場

販売店
持ち込み販売店

1st Recovery Base

2nd Recovery Base

卸店

他社工場
板ガラス搬送容器（パレ ト）
板ガラス搬送容器（パレット）
回収便を利用して搬送

板ガラスメーカーからの製品直送便のある卸店から 帰り便で回収する
板ガラスメーカーからの製品直送便のある卸店から、帰り便で回収する。
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24板ガラスリサイクルに向けた活動
処理設備 --- 技術開発のポイント
i. 短時間で中間膜を除去し、板ガラス原料として使えること900℃程度の高温ガスフローの中で処理することで、ガラスが軟化する前に短時間で中間膜を分解可能

ii. 本リ本リサイクル活動によるCO
活動
排出量削減を目指す
減を目指す
2排処理に使用した熱、中間膜燃焼により発生した熱を回収

iii.ダイオキシン等を排出しない設備である とiii.ダイオキシン等を排出しない設備であること
排ガスを板ガラス製造窯で再燃焼することで達成※2004年12月から、板硝子協会加盟３社（日本板硝子社、セントラル硝子社、旭硝子社）間にて共同開発契約を結び、技術開発を実施© Copyright 2012 Asahi Glass Co., Ltd. All Rights Reserved.

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板ガラスリサイクルに向けた活動
処理設備の模式図
板ガラス溶解窯

高温燃焼でダイオキシン類を分解

1500－1600℃
板ガラス溶解用
燃料燃焼用空気
溶融ガラス
熱回収
回収合わせ
ガラス

板ガラス溶解排ガス処理設備

燃料高温排ガス&中間膜燃焼熱

ガラスカレ トガラスカレット
バーナー

脱硫
集塵

原料リサイクル合わせガラス処理装置© Copyright 2012 Asahi Glass Co., Ltd. All Rights Reserved.

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Cf. ガラス生産設備～溶融炉～左右の蓄熱槽

シーメンス（蓄熱式加熱方法）炉左右からの交互燃焼方式
蓄熱槽

燃焼排ガス

溶解槽
ガラス原料

溶融ガラス
溶融ラ

重油燃焼用空気© Copyright 2012 Asahi Glass Co., Ltd. All Rights Reserved.

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Cf. ガラス生産設備～溶融炉～
左右の蓄熱槽シーメンス（蓄熱式加熱方法）炉左右からの交互燃焼方式
蓄熱槽

重油燃焼用空気

溶解槽
ガラス原料

溶融ガラス
溶融ラ燃焼排ガス© Copyright 2012 Asahi Glass Co., Ltd. All Rights Reserved.

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板ガラスリサイクルに向けた活動~ Flow ~Kashima Plant
カレット発生場所

カレット発生場所

加熱炉

せん断機

カレット

カレット発生場所

ガラス問屋© Copyright 2012 Asahi Glass Co., Ltd. All Rights Reserved.

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板ガラスリサイクルに向けた活動~ Flow ~Kashima Plant
カレット発生場所

カレット発生場所

回収合わせガラス

せん断機
せん断処理

加熱炉

加熱処理

カレット
原料使用

カレット発生場所

ガラス問屋© Copyright 2012 Asahi Glass Co., Ltd. All Rights Reserved.

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板ガラスリサイクルに向けた活動
処理設備の模式図

右蓄熱へ

反応容器のローテーション
左蓄熱へ

熱風炉

ガラスカレット⇒原料使用

空冷© Copyright 2012 Asahi Glass Co., Ltd. All Rights Reserved.

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板ガラスリサイクルに向けた活動
設備全体写真反応容器のロ テ シ ン
反応容器のローテーション

回収カレット缶

ガスバ ナ
ガスバーナー
燃焼反応位置© Copyright 2012 Asahi Glass Co., Ltd. All Rights Reserved.

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板ガラスリサイクルに向けた活動
リサイクル処理のc-LCA
CO2排出量増加分

CO2排出量削減分

1.5 CO2-ton/day

LPG燃焼

0 66 CO2-ton/day
t /d
中間膜燃焼分解 0.66

LPG燃焼熱回収25.1 GJ/day

中間膜分解熱回収

8 8 GJ/d
8.8GJ/day

ガラス溶解用燃料の燃焼用空気に混入することで熱回収し、ガラス溶解用重油使用量を削減

2.7 CO2-ton/day
設備電力消費1.3 CO2-ton/day

原料削減効果分

2.4 CO2-ton/day

カレット回収運搬 0.19 CO2-ton/day増加分合計

3.7 CO2-ton/day
ton/day 削減分合計

5.1 CO2-ton/day
ton/day

Æ 熱回収効率次第だが、理論熱回収効率次第だが、理論上はCOは 2削減効果あり。
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まとめ
１．国内の板ガラスリサイクルの現状⇒板ガラス製品の使用後のガラス原料への回収リサイクルは少ない
国内では カレット業者が ガラスのリサイクルに向けた回収 選別 品質保証の国内では、カレット業者が、ガラスのリサイクルに向けた回収・選別・品質保証の機能を果たしてきた。

２．板ガラスリサイクルの技術的課題
板ガラ リサイクルの技術的課題⇒ガラスの特性；ガラス化してからの精製が困難
製品品質を保つために、異組成ガラスや、異物の除去が必須であり、水平リサイクルのハ ドルとなっている。
イクルのハードルとなっている

３．カレットをリサイクルするとCO2排出を削減できるか?

⇒c-LCA評価を行うと、CO2排出削減に寄与すると推定される。

４．板ガラスリサイクルに向けた活動⇒板硝子協会3社は、メーカーとして製品のリサイクルに向けた技術開発、社会システム構築に取り組んできた。
テム構築に取り組んできたc-LCAに配慮し、新しいリサイクル設備を開発、設置し、広域認定制度を利用して流通工程からの建築用合わせガラスを回収し、リサイクルを開始した。
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まとめ
板硝子協会では、板ガラスのリサイクル行為の環境負荷をLCA評価し、板ガラスのリサイクル行為の環境負荷をLCA評価し自らの製品のリサイクルに向けた技術課題を解決するリサイクルプ セス等の開発に着手した。
プロセス等の開発に着手した。
原料と燃料を輸入して、加工製品を輸出することで成り立っている
日本の産業構造を考えれば、廃棄物の有効利用は、日本の産業戦
本 産業構造を考 れば 廃棄物 有効
本 産業戦
略の一つと捉えることもできる。

御清聴ありがとうございました。

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