環境対策、環境負荷の発生抑制

使用済み消費財の再生利用搬出するまでの保管です。なお、「資源化施設」という呼称は一般名で、市町村によ1.2.7 飲料容器と包装容器の再生利用

り「資源化センター」、「資源循環センター」

使用済みの飲料容器と包装容器は、市町村が分別収集「リサイクルセンター」、「資源選別センタして資源化施設に搬入しています。資源化施設では異物ー」など多様な呼称が採用されています。

を除去し、選別して品目ごとに梱包します。次に再商品化

対象廃棄物は主に飲料容器とプラスチッ事業者が引き取り、スチール缶は鉄鋼製品に、アルミ缶はク製の包装容器ですが、市町村により分別電線や鋳物に、PET ボトルは容器や繊維製品に変換して収集する品目が異なります。このため資源います。本稿では飲料容器と包装容器の排出から再商品化施設には金属製品や新聞・雑誌まで扱っ化に至る流れと、処理方法や再生利用率を紹介します。ている施設もあれば、容器包装の一部しか扱っていない施設もあります。資源化施設
から再商品化施設に搬出される「製品」は、本稿で対象とするのは、使用済みの飲料容器（ス主に異物を除去して洗浄されたスチール缶、アルチール缶、アルミ缶、PET ボトル、ガラス瓶）と、ミ缶、PET ボトル、ガラスカレット、プラスチッ

食品パッケージ、ボトル、袋類などの包装容器でク製の包装容器です。飲料容器とプラスチック包す。総称して「容器包装」と呼ばれ、1995 年の時

装容器は、輸送効率を高めるためにメートルサイ

点で家庭ごみの 6 割に達していました（容積基準）。 ズの立方体に圧縮され、多くはテープで結束されこのため、市町村にとって収集と処理が大きな負ています。この荷姿は、通常、ベールと呼ばれてい担になっていただけでなく、最終処分場の確保もます。なお、一部の容器について異物除去・選別・困難になっていました。一方、資源消費を抑制す

洗浄・梱包・保管を民間企業に委託している場合る観点から容器包装の再利用を促進する機運が高があります。委託処理の場合は市町村の施設ではまり、1995 年に現在の容器包装リサイクル法が制なく、企業が設置した資源化施設に搬入されます。

定されました。容器包装リサイクル法は、家庭など主な排出者には分別排出を、市町村には分別収資源化施設から搬出される飲料容器とプラスチ集・選別・保管を、容器包装の利用者には再商品化

ック包装容器は、それぞれ再商品化する事業者にの費用負担を求めています。本稿では初めに使用送られます。スチール缶は電炉メーカーと呼ばれ済み容器包装のフローを示し、次に再生利用に必ている製鉄所に送られ、溶融・造塊・圧延工程を経要な資源化施設の役割と設備について概説します。て、建築用の鉄骨や鉄筋、および土木工事用の鋼続いて容器包装の種類ごとに、再生利用の方法と矢板などになります。アルミ缶はアルミ再生地金現状を紹介します。

工場に送られ、溶融・造塊工程を経て、板材、電線、サッシなどの建築部材、機械部品、包装材、鋳１．使用済み容器包装のフロー物などになります。一部ですが再度アルミ缶にもなっています。PET ボトルは PET 原料化工場に排出者が分別排出する容器包装は、図 1 に示す

送られ、異物と着色ボトルや塩ビボトルを除去しように市町村が収集し、資源化施設に搬入します。て、ペレットやフレーク状の PET 樹脂にします。

資源化施設の役割は、収集した使用済み容器包装得られた PET 樹脂は PET 製品メーカーに送られ、の選別、異物の除去、洗浄、および再商品化施設に1

熱処理や成形工程を経てシート類、容器類、玩具や文具類、繊維製品などになっています。
一部ですが化学製品メーカーに送られ、再び PET ボトルにもなっています。

２．資源化施設の設備
資源化施設の役割は、飲料容器とプラスチック容器包装の選別・洗浄・梱包・保管です。
したがって一般的に下記の設備が、通常は 3 階から４階建ての建物に設置されています。
①搬入と開梱設備群
・受入ホッパー・受入コンベア・梱包破袋機・袋分離器
・破袋コンベア・破袋圧縮梱包機

図 1．使用済み飲料容器と包装容器のフロー②選別設備群・スチール缶圧縮梱包機

・包装容器手選別コンベア

・アルミ缶圧縮梱包機・磁選機

・PET ボトル圧縮梱包機

・振動ふるい・プラスチック容器包装圧縮梱包機

・ビン分離器・可燃物梱包機

・着色ビン手選別コンベア
・トロンメル回転分級選別機④その他の設備群

・比重差選別機

・脱臭設備

・アルミ選別機

・洗浄設備

・せん断式破砕機

・ボイラー、給湯設備、空調設備

・せん断ごみコンベア

・フォークリフトなどの搬送機器③圧縮梱包設備群2

梱包破袋機は、収集時に飲料容器や包装容器を収納していたプラスチックの袋を破る設備です。包装容器手選別コンベアは、同梱収集しているスチール缶、アルミ缶、PET ボトル、ガラス瓶を種類別に分ける作業台です。混入してくる容器以外の廃棄物や危険物も同時に

図 2．電炉メーカーの鉄スクラップ処理工程（引用：スチール缶リサイクル協会 HP）除去するので、目視確あります。このうち 50 工場が高炉から銑鉄を経て認をともなう手作業が一般的です。磁選機はスチ鉄鋼を製造する高炉メーカーで、15 工場が電気炉ール缶の選別に使われ、振動ふるいは細かいガラで鉄鋼を製造する電炉メーカーです。資源化施設ス片や異物を分離するのに使われます。トロンメから搬出されるスチール缶圧縮ベールは、大部分

ル回転分級選別機は、長さが６ｍ程度で直径が 2が電炉メーカーに搬入されて、図 2 に示す電炉（電ｍ程度の円筒形または６～８角形の回転ドラムで気炉）に投入されます。電気炉は蓋のついた鍋のす。ドラムの周囲は網目になっており、少し斜めような形で、蓋の部分には黒鉛でできた太い電極に設置してコンベアの上方から、多様なサイズがが差し込まれています。電流を流すと電極と鉄ス混入している破砕廃棄物を送入します。すると回クラップの間にアーク放電が発生し、その熱で鉄転と同時に下方に移動し、小さなプラスチック片スクラップを溶解します。溶融した鉄鋼は電気炉や割れたガラス片は網目から外に落下します。一を傾けて取鍋に移し、連続鋳造設備を経て土木や方、サイズの大きいシーやボトルなどは、ドラム建築用のＨ形鋼、厚板、鋼矢板、鉄筋、線材などにの下方出口から排出されます。アルミ缶の選別に加工しています。薄い板材の割合は多くありませは風力を利用する方式と、過電流を利用する方式ん。スチール缶などの鉄スクラップには不純物ががあります。使用済みの容器を再生利用するには、残っているので、品質要求の厳しい薄板やメッキ種類の異なる素材の混入をなるべく少なくする必鋼板には適していないからです。

要があります。このため、多様な選別機が何回も使われています。せん断式破砕機やせん断ごみコ

3.2 スチール缶の再生利用率

ンベアは、粗大ごみも扱う場合に設置されます。

スチール缶の消費量は、スチール缶リサイクル協会の資料（HP）によると年に 43 万 9 千トンで３．スチール缶の再生利用した（2018 年度）。このうち使用済みとなって家庭から排出されたのが 15 万 9 千トン、自販機を3.1 スチール缶の再商品化方法設置している事業者などから排出されたのが 262017 年の時点で、日本には 65 ヵ所に製鉄所が万 2 千トンです。差の 1 万 8 千トンは、スチール3

缶としてではなく金属クズとして回収された量や、て型枠に入不燃ごみとして回収された量です。分別収集されれ、冷却固化た 42 万 1 千トンは 96％が電炉メーカーに搬入さします（図れ、4％が鋳物メーカーや高炉メーカーに搬入され3）。固化したています。このうち異物とアルミ製の蓋を除く 40

アルミはイ

万 4 千トンが再生利用されており、再生利用率はンゴットと約 92％です。ちなみに 40 万 4 千トンのうち、32呼ばれます

万 5 千トンが製缶メーカーを経て飲料缶・食品缶・が、直方体の一般缶・18 リットル缶になっています。なお、2018

塊状、棒状、年度のスチール缶販売量は 82 億本でしたから、国板状が多く、民一人当たりにすると年に 63 缶になります。

1 個の重量は加工処理し3.3 スチール缶再生利用の意義

やすい 20kg

スチール缶の再生利用には、環境保全と資源保以下が多い全の二つの意義があります。容器包装リサイクルです。工程後法が成立する前は、観光地、公園、道路の中央分離半の溶解と帯など、公共の場所に散乱する飲料缶が景観を損

冷却固化は、図 3．アルミインゴット（例）なっていました。しかし回収率が向上した結果、前半の選別

出典：Wikipedia

現在は飲料缶の散乱が少なくなっています。資源とは別の事の保全では、鉄資源の消費抑制とエネルギー消費業者が担う場合もあります。製造されたアルミイの抑制に意義があります。高炉製鉄（転炉鋼）でンゴットは加工メーカーが買取り、住宅建築部材、は、鉄鉱石の還元に多くのエネルギーが必要です。

アルミ管、板材などに加工しています。一部は厚一方、電気炉製鉄では鉄鉱石の還元も脱炭酸も不さが 0.3 ミリメートル程度の薄板に圧延し、打ち要なので、主に溶解のエネルギーだけで鉄鋼を製抜いて再び飲料缶にしています。

造できます。この結果、エネルギー消費原単位が高炉法の約 30％で済むのが大きな利点です。ただ4.2 アルミ缶の再生利用率し電炉法の原料は高炉法の製品ですから、電炉法アルミ缶は 2017 年で約 92％の 31 万トンが回だけを単独に評価するのは適切ではありません。

収され、そのうち輸出を除く 25 万トンが再生地金

参考：スチール缶リサイクル協会資料（HP）になっています。日本のアルミ再生地金需要は年に約 220 万トンで、このうち 6 割の約 135 万トンが国内産、4 割が輸入再生地金です。したがって、４．アルミ缶の再生利用アルミ缶の比率は国内再生地金の約 2 割に相当し4.1 アルミ缶の再商品化方法ます。なお、日本のアルミ缶需要は 2018 年度が資源化施設から搬出されるアルミ缶圧縮ベール

217 億本ですから、国民一人当たりでは年に約 170はアルミ再生地金工場に運ばれ、開梱、選別（スチ缶になります。重量は約 33 万トンで、2017 は 31ール缶除去、異物除去）、粉砕を経て、付着塗料を万トンが回収されていますから、再生利用率は約焼却処理します。次に約 800℃に加熱し、溶解し93％です。
44.3 アルミ缶再生利用の意義
アルミ缶再生利用の第 1 の意義は、原料ボーキサイド資源の保全です。他の金属資源と比べると埋蔵量に余裕がありますが、再生産が不可能な化石資源ですから、消費量を抑制する意義があります。第 2 の意義は、これが非常に大きいのですが、エネルギー消費の抑制です。ボーキサイドからアルミニウムを作るのに必要なエネルギーは、主にボーキサイドからアルミナを作る際の焼成と、電気分解によるアルミナの還元です。とくに電気分解の電力消費量が多く、アルミニウム１kg 当たり約 1.2 kg の石油換算エネルギーが必要です。一方、アルミ缶を再生地金にするのには 800℃で溶解するだけでよく、１kg 当たり 0.1 kg 以下の石油換算エネルギーしか必要としません。第 3 の意義は、
図 4．PET のペレット（上）とフレーク（下）自然環境や公共の場所への投棄の抑制、つまり環

出典：Wikipedia

境保全です。たとえ数量が少なくても、自然環境への投棄は広い空間の景観を台無しにし、人々に品、PET ボトルになっています。

不快感を与えます。再生利用の環境保全効果は、シート類の最終製品は卵などの食品パッケージ、小さくないと言えるでしょう。

粘着ラベルの素材、防草シート、文具の下敷きや（参考：アルミ缶リサイクル協会資料（HP））

マウスパッド、ブリスターパックなどです。ブリスターパックは、多くの医薬品のように商品を固５．PET ボトルの再生利用い板の定位置に乗せ、上部を透明パックで覆う包装です。成形品の最終製品はシート類より厚手の5.1 PET ボトルの再商品化方法

製品で、収納ボックスやごみ箱、キチンで使われ資源化施設から搬出される PET ボトル圧縮ベる洗剤のボトル、バスルームで使われるトイレタールは PET 原料化施設に運ばれ、開梱、手選別（スリー商品のボトルなどです。繊維製品はフロアマ

チール缶除去、塩ビボトル除去、着色ボトル除去、ット、ゼッケン、作業衣、スーツ、バッグなどで異物除去）、粉砕を経て、フレーク状またはペレッす。PET のペレットとフレークは、石油から作るト（粒）状に加工されます。フレークは薄片という化学製品の PET 樹脂と同じ物ですから、不純物の意味で、図 4 に示すように PET ボトルを 8mm 角混入による影響がなければ同じ製品に再生するこ（カク）位の小片に粉砕し、洗浄・乾燥したものでとができます。

す。ペレットは小さな弾丸（弾薬）という意味で、フレークを一度溶かして小さな粒状にしたもので一方、PET ボトルに再生する場合は飲料や調味す。PET のペレットとフレークは、最終消費財の料の容器にもなるので、人の健康に有害な物質のメーカーに販売され、シート類、成形品、繊維製
5

5.3 PET ボトル再生利用の意義混入を完全に排除する必要があります。このため実用化されている一つの方法は、PET のペレット

PET ボトル再生利用の第 1 の意義は、原料ナフを樹脂の中間原料にまで化学的に分解し、再び重サ消費量の軽減です。ナフサは主に石油から製造合して新たな PET 樹脂を作り、それからボトルをされますから、化石燃料の資源保全に寄与します。

製造する化学的再生法です。具体的には解重合に第 2 の意義は、自然環境や公共の場所への投棄のエチレングリコール（EG）を使用し、樹脂製造時抑制、つまり環境保全です。PET ボトルは容積がの中間原料であるビス-2-ヒドロキシエチルテレ大きいので、公共空間への放置や投棄は景観を台フタレート（BHET）に戻します。これを精製した無しにし、目にする人に不快感を与えます。現在、後、PET 樹脂に再重合します。化学的再生法の特海岸に漂着するプラスチックごみには PET ボト

徴は、解重合と再重合で不純物が完全に取り除かルが多く見られます。PET ボトルの分別回収と再れ、バージン樹脂から製造するのと同じ PET 樹脂

生利用は、河川や海洋への投棄が多い国々に広くに再生できる点です。

普及させる意義があるでしょう。

６．ガラス瓶の再生利用

もう一つの方法は、混入した異物を十分に取り除いた後に高温下に曝し、樹脂内部に留まってい6.1 ガラス瓶の再商品化方法

る汚染物質を拡散させる物理的再生法です。具体的には、PET のフレークを PET 樹脂製造工程の資源化施設から搬出される無色、茶色、その他固相重合槽のような除染装置に投入します。このの色のガラスカレットは、カレット工場に搬入さ槽内では投入した PET のフレークを気流中あるれます。しかし、この段階ではまだ異物が混入しいは減圧下で加熱し、樹脂に付着または吸着してており、ガラス製品の原料としての品質が不十分いる汚染物質をガス化して放散させます。物理的です。このため、カレット工場では数段階の再選再生法は、化学的再生法に必要な分解設備や重合別を経て、商品化に必要な水準の原料にします。

設備が不要なので、製造コストが安く環境負荷が工程としては、最初にプラスチックボトルなど大少ないのが長所です。

きいサイズの異物を手選別で除きます。次に破砕して細片にし、回転式のラベル剥離機でガラスに5.2PET ボトルの再生利用率張り付いているラベルを除去します。次に洗浄しPET ボトルリサイクル推進協議会の HP に掲載て目視と手選別で異物を取り除き、磁選機で鉄片されている資料によると、2018 年度の PET ボトを除去します。続いて風力選別機で紙片やプラスル販売量は 62 万 6 千トンです。ちなみに本数はチック片を除去し、金属選別機で非鉄金属を分離252 億本ですから、国民一人当たりでは年に約 200します。こうして得られた再生原料化カレットは、本になります。一方、リサイクル量は国内再資源大部分がガラス瓶の製造工場に搬出されます。ガ化量が 33 万 4 千トン、海外再資源化量が 19 万 5

ラス瓶の製造工場では、カレットに珪砂、石灰石、千トンで、合計 52 万 9 千トンでした。したがってソーダ灰を加え、必要な原料構成に調合して加熱再生利用率は 84.6％になります。なお国内の再商溶融し、種々の大きさと形状の瓶に成形していま品化はシート類が約 5 割、繊維製品が約 2 割、PETす。なお、ガラス繊維や断熱材など、瓶以外の製品

ボトルが約 2 割、成形品は 1 割以下です。の原料にも利用されています。
66.2 ガラス瓶の再生利用率

7.1 プラスチック包装容器の再商品化方法

2018 年の日本のガラス瓶出荷量は約 110 万ト

資源化施設から搬出されるプラスチック圧縮ベンで、薬品とドリンクが約 25％、食料と調味料がールは、再生利用を実施している 3 種類の施設に約 25％、清酒が約 15％、ビールと飲料が約 20％搬出されます。一つは高炉を保有する製鉄所で、です。ガラス瓶の再生利用率は、ガラスびん３R 促鉄鉱石の還元剤として利用しています。具体的に進協議会の資料によると 2018 年で 68.8％です。

は微粉炭の一部を代替する方法で、高炉の熱源とこの比率の中には、ガラス瓶に再生された量だけしても役に立っています。もう一つは高炉製鉄にでなく、ガラス繊維など瓶以外の用途に利用され必要なコークスの製造工場で、原料石炭の代替品た量も含まれています。再生利用できなかった約として利用されています。三番目は化学工場で、3 割の多くは、細かく割れて色分けができなったプラスチック包装容器をガス化し、主にアンモニガラスです。ガラス瓶再生利用の意義は、ガラスアの原料に利用しています。

資源の珪砂、石灰石、ソーダ灰の消費抑制です。い7.1.1

ずれも国内で入手できる豊富な資源ですが、有限高炉の微粉炭代替利用方法の資源ですから消費の抑制は意義があります。も製鉄所の高炉で還元剤として利用する場合は、う一つの意義は、不要になったガラス瓶の散乱防最初に選別機でフィルム類とパッケージやボトル止でしょう。

類に分けます。次にフィルム類は破砕し、比重差を利用して塩化ビニルを分けます。塩化ビニルは約 350℃に加熱し、塩素を塩化水素にして分離し７．プラスチック包装容器の再生利用ます。塩素分が高炉に入ると、塩化水素になってプラスチック包装容器を再生利用する場合、大装置を腐食させるからです。脱塩された塩化ビニ別して三つの形態があります。一つは PET ボトル

ル（もう塩化ビニルではない）は、粒状にして分級をシートや成形品に転換するなどプラスチックの機へ送ります。一方、パッケージやボトル類は、破特性を生かした再利用で、マテリアルリサイクル砕して分級機に送ります。分級機に送られたプラと呼ばれています。2 番目は化学原料として再利

スチックの細片は、適切な粒度に調整されて微粉用する方法で、ケミカルリサイクルと呼ばれてい炭とともに高炉に吹き込まれます。

ます。三番目は熱源として利用する方法で、サー7.1.2

マルリサイクルと称されています。容器包装リサ

コークスの石炭代替利用方法

イクル法が再生利用として認めているのは、マテコークスの原料として利用する場合は、破砕しリアルリサイクルとケミカルリサイクルだけなのて選別機で塩化ビニルを除去します。次にコーク

で、本稿ではケミカルリサイクルについて概説し

ス炉内の炭化室で約 1200℃に加熱すると、熱分解ます。しかし、熱源として利用するサーマルリサしてガス化します。この高温ガスを冷却して炭化イクルは、分別収集や厳密な選別が不要で、清掃水素油（軽質油とタール）とコークス炉ガス（水工場が熱エネルギーを効率よく電力に転換すれば、素、メタンなど）を分離し、残された炭素分をコー

ケミカルリサイクルより費用対効果に優れていまクスとして利用します。炭化水素油は製鉄所の化す。このため、ケミカルリサイクルの概説に続い成工場で燃料や化学原料に利用し、コークス炉ガて方法と概況を紹介します。

スはボイラー燃料や発電燃料に利用しています。
7米では 25％以上が一般的なのに、日本では発電設
7.1.3 化学工場の化学原料代替利用方法

備のない清掃工場が多く、発電していても発電効

化学工場が原料として利用する場合は、破砕し率は平均で約 13％です。もし発電効率を欧米並みて磁力選別で鉄分を除去し、二次破砕して細片にの約 25％に改善できれば、需要側が電力をヒートします。次にペレット状に成形し、酸素と水蒸気表１．廃プラスチックのフロー（万トン／年）とともに 600℃~800℃で操作する低温ガス化炉に利用形態投入します。その結果、炭化水素、一酸化炭素、水素、チャー（粉状炭化物）が生成しますが、塩化ビ一般

産業

計廃棄物廃棄物

71137208

251439ニルも含まれているので塩化水素ガスも発生しま

再生利用（分別回収）す。続く高温ガス化炉で水蒸気とともに 1300℃～高炉・コークス原料・1400℃に加熱し、急冷して下流のガス洗浄設備にガス化（分別回収）送り、残存する塩化水素をアルカリ性の薬品で中固形燃料他

26147173

和処理します。その結果、水素と一酸化炭素を主発電焼却

20757264

成分とする合成ガスが得られるので、メタノール、熱利用焼却

216666アンモニア、酢酸などの原料に利用します。現在

単純焼却

522173は主にアンモニアの原料として利用されています。

埋立て264368

計429462891

7.2 プラスチック包装容器の再生利用率

ポンプエアコンで 4 倍から 5 倍の熱に転換できる2018 年に排出された廃プラスチックのマテリ
アルフローを表 1 に示します（出典：プラスチッ

ので、原料の石油相当の燃料価値が得られます。

ク循環利用協会の HP）。排出量は一般廃棄物と産現在のケミカルリサイクルの用途は石炭や石油の業廃棄物を合わせて 891 万トンで、このうちプラ代替品ですから、分別収集とその後の選別負担を考慮すると、焼却発電の方が好ましい選択になりスチックの特性を生かして再利用したマテリアルリサイクルが 208 万トンです。プラスチック包装得るでしょう。そのためには清掃工場のごみ発電

容器は 39 万トンで、高炉の微粉炭代替利用、コーの拡大と、発電効率の向上が必要です。

クスの石炭代替利用、化学工場の化学原料代替利
7.3 プラスチック包装容器再生利用の意義

用を合わせた再生利用率は 90％~95％です。しかプラスチック包装容器のケミカルリサイクルは、し用途が石炭や石油の代替利用ですから、PET ボトルに比べると付加価値の低い再生利用形態です。

石炭や石油など化石エネルギー資源の消費抑制と、温室効果ガスの発生抑制に寄与します。
（おわり）

他の利用形態には固形燃料化、発電焼却、熱利用焼却がありますが、エネルギーとしての利用で

参考：プラスチック循環利用協会、ガラスびん３R

すから分別収集の必要がなく、可燃性廃棄物とし促進協議会、PET ボトルリサイクル推進協て混合回収されています。また、清掃工場が焼却議会、スチール缶リサイクル協会、アルミで得られる熱エネルギーを効率よく電力に転換で缶リサイクル協会の HP 資料

きれば、ケミカルリサイクルより費用対効果に優れている側面があります。課題は発電効率で、欧8