Super HRC システム ‑ 超々高層ＲＣ住宅の開発

ディスポーザシステムの開発とリサイクルツールとしての評価
清水 康利 *2

小島 邦晴 *1

概要

1998 年より、ディスポーザに専用排水処理施設を付加したディスポーザシステムが建設大臣認定されたが、以降、生ごみの衛生処理という特性に着目されて大都市圏の集合住宅を中心に急激に普及しはじめている。そこで、ディスポーザシステムの環境負荷を評価した。
その結果、ディスポーザシステムは生ごみの衛生処理という『便益提供ツ−ル』だけでなく、生ごみを再資源化リサイクルするための『選択回収ツ−ル』とみなせることが明らかとなった。本特徴は、生ごみを再資源化、活用する上での有利な特徴といえる。また、ディスポーザシステムの炭素収支に関しても算定した。

DEVELOPMENT OF “Super HRC SYSTEM”

DEVELOPMENT OF DISPOSER SYSTEMAND EVALUATION OF THIS SYSTEM AS A RECYCLING TOOL
Kuniharu KOJIMA*1
Yasutoshi SHIMIZU*2The Ministry of Construction began to approve the household disposer system, which combined with disposer, exclusive plumbing
and its wastewater treatment tank, in 1998. Disposer systems have since proven to be convenient (hygienic treatment of garbage) andhave been rapidly installed in apartment buildings in metropolitan areas. In this paper, disposer systems were characterized from theperspective of environmental load. Disposers can be thought of as not only a “convenient tool” for hygienic treatment of garbage but asa “selective collection tool” for garbage. This characteristic is advantageous in recycling and utilizing garbage. The carbon balance forthe systems ware also calculated.

*1 技術研究所*2 東陶機器㈱新規事業推進第二部*1 Technical Research Institute*2 New Product Business Promotion Dept.,TOTO Ltd.,1

Super HRC システム ‑ 超々高層ＲＣ住宅の開発

ディスポーザシステムの開発とリサイクルツールとしての評価

小島 邦晴 *1
清水 康利 *2

１ . はじめにザシステムの評定・認定が停止しているものの、2001 年

日本おけるディスポーザシステムの導入研究は、1994年度から実施された建設省総合技術開発プロジェクト『ディスポーザによる生ごみリサイクルシステムの開発』において行われた。同プロジェクトでの研究を経て、日本におけるディスポーザの導入基準が提案され、1998 年から本基準に基づくディスポーザシステムの建設大臣認定が開始された。以降、ディスポーザシステムの利便性（生ごみの衛生処理）が高く評価され、大都市圏の集合住宅を中心に急激に導入が進んでいる。ちなみに、当社施工による集合住宅で採用されたディスポーザシステムの住戸数は、現時点で 4,000 戸を越えている。
普及の進むディスポーザシステムの特徴を環境負荷の視点から整理した結果、排水を排水処理装置で液相処理するディスポーザシステムは、生ごみ、排水中の炭素を二酸化炭素にガス化放出するシステムであることが分かった。ディスポーザシステムは生ごみの衛生処理ツールとしてだけでなく、生ごみを再資源化リサイクルするための選択回収ツールとみなせることが明らかとなった。
本特徴は、生ごみを再資源化、活用する上での有利な特徴といえる。
本特徴に着目した、循環型社会に適した次世代型のディスポーザシステムの開発とディスポーザシステムを利用したリサイクルネットワ−ク構築研究の概要を紹介する。

２.

ディスポーザの設置認可の背景

1994年度から1996年度の建設省総合技術開発プロジェ

クト『ディスポーザによる生ごみリサイクルシステムの開発』では、集合住宅等を対象に、環境と調和したディスポーザ利用システムの開発の方向性が検討された。
ディスポーザに専用排水処理設備を付加し、（ディスポーザ＋台所）排水を BOD 300mg/L 以下（従来の台所排水の BOD 600mg/L の 1/2 以下）に浄化して下水道に放流

すると、家庭から排出される BOD 総量はディスポーザ使用以前より抑制される。すなわち、下水道への汚濁負荷を高めることはないとして、ディスポーザ排水処理設備を有するシステムが日本でのディスポーザ導入の前提となり、1998 年度から日本建築センタ−での性能審査（評定）、建設大臣認定を経てディスポーザが設置可能となった 1) 。
建築基準法の改正に伴い、2000 年度からはディスポー*1 技術研究所
2*2 東陶機器㈱新規事業推進第二部

度からは建設省総合技術開発プロジェクト方針『ディスポーザシステム導入により環境負荷を増大させない』への準拠を前提に、公的評価機関（（財）茨城県薬剤師会公衆衛生検査センター等）による第３者認証が開始された。

３.

ディスポーザシステムへの評価と普及状況

集合住宅にディスポーザシステムを設置し、その前後で住民へのヒアリング、アンケート調査を行って、ディスポーザの受け入れ度調査と、一般ごみの発生量調査を行った一例を紹介する。

1999 年にｋ市住宅供給公社の賃貸集合住宅：24 戸 / 棟× 2 棟（48 戸）にディスポーザシステムを設置し、ディスポーザの使用実態、各戸の生活ゴミ発生状況等を調査した。結果を表‐１に示す 2,3)。

腐敗、液だれする生ごみを、台所のシンクキャビネット内に設置したディスポーザで処理できるため、週２回回収する可燃ごみとして出す必要がなくなり、可燃ごみの重量、嵩を削減できることが実証され、これまで、可燃ごみをごみ出しまで保管していたベランダやごみ集積場での犬猫、カラスによる散乱がなくなったと非常に好評を得ている。
以上のごとく、ディスポーザシステムのイニシャルコ

スト、ランニングコストが生ごみの衛生処理という 便
益 に対して十分な値ごろ感（受け入れ度）を有するものとして評価された結果、1998 年のディスポーザシステ
ムの建設大臣認定以降、大都市圏を中心に急激に採用され、竣工物件で 105 件（8,552 戸）に達するに至っている（表‐２）4) 。
表‐1ディスポーザ使用実態例 2,3)
ｋ市 集合住宅（賃貸） ‑ 48戸

使用回数

平均１．９回／日

使用時間

朝、夜の台所作業終了時

ごみ減量効果使用評価

重量比：４割減
嵩 比：２割減◎鳥獣害がなくなった。
◎ごみ出しが軽くなった。

表‐2４.

ディスポーザシステム採用集合住宅数 4)

地域名件数

北海道
東北

戸数
30

北関東(群馬,茨木,埼玉)

2282

54
34,913210

6387

1114506
1,118

10

740

11810

105

8,552

首都圏(東京,神奈川,埼玉,千葉)
甲信越
東海
北陸

近畿

中国
四国
九州

合計
（2001年03月末時点竣工基準）

2520

ディスポーザシステムの特徴

現在、建設大臣認可の取得されたシステムは数十機種に上るが 4)、これらの後処理部は、表‐3 のごとく、粉砕
生ごみを『汚泥』に変換し 1 年に 1 回程度バキュームカーで搬出・処分する『液相処理型』と、粉砕生ごみをコンポストに再資源化する『コンポスト処理型』に大別される。両タイプの設計概要を図‐1，2 に示す。

表‐3項 目処理方式

液相処理型
生ごみ･…微生物分解(好気可溶化、嫌気消化)
排水･…活性汚泥法等による微生物浄化
微生物処理により『汚泥』発生
好気可溶化：生ごみをCO2 にして放出
嫌気消化：生ごみをCH4 にして放出

生ごみの最終形態
備

ディスポーザシステムの概略

考コンポスト処理型
生ごみ･…固液分離回 液収後、コンポスト処理
排水･…活性汚泥法等 汚による微生物浄化
コンポスト（堆肥）として再資源化

下水道へ

生ｺﾞﾐ

ｺﾝﾎﾟｽﾄ装置

35L/人/日×400人×365日
３22.9 MWh/年

MLSS=20Kg/m ３×21m ３/年（安全率1.3）

図‐1 液相処理型ディスポーザシステムの概略

方式

処理人員

接触ばっ気槽31.35 m

設計汚泥発生量

固体

流量調整槽

好気可溶化・接触ばっ気方式

設計容量

消費電力(配管)

品番：ＳＴＺ‑Ⅱ

供給上水(自動給水)
放流排水量

ﾃﾞｨｽﾎﾟｰｻﾞ

汚泥

400人（100kg‑生ごみ／日 処理）
BOD ： 1,300mg/L → 200mg/L 以下
SS ： , 340 / L → 200 mg/L 以下
５L/人/日×400人×365日

設計流入→放流水質

上水

固液分離装置

放流

台所排水

排水貯留槽

方式

処理人員

好気可溶化槽固体

曝気

品番：ＳＴＺ‑ＬＰ

曝気槽

(配管)

最 初沈 殿槽

ﾃﾞｨｽﾎﾟｰｻﾞ

曝気分離槽

上水

台所排水

最終 沈 殿槽

生ｺﾞﾐ

ｺﾝﾎﾟｽﾄ

放流

コンポスト化・接触ばっ気方式

供給上水(自動給水)

400人（100kg‑生ごみ／日 処理）
BOD ： 1,300mg/L → 300mg/L 以下
SS ： 1,340mg/L → 300mg/L 以下
５L/人/日×400人×365日

設計容量26.6 m

設計流入→放流水質
放流排水量

35L/人/日×400人×365日
３

消費電力43.0 MWh/年

設計汚泥発生量0

図‐2 コンポスト処理型ディスポーザシステムの概略
3

両タイプともに、微生物処理（微生物分解、コンポスト処理、排水の微生物浄化）を行うため、微生物の代謝システム導入によりCO2発生量は増加側に向かうと懸念さされる。

による CO2 発生を伴う。そこで、図‐1，2 に示す集合住宅用 400 人対象システムを例に各システムの炭素収支を一方、コンポスト処理型ではシステムへの流入炭素の30％が再資源化されており、微生物分解によるCO2 発生量％が微生物分解によりCO2 化している。他社の液相処理型型も同様の設計フローであることから、同等の微生物分そのほとんどは液相処理型である。これは、液相処理型がコンポスト型に比べて構成機械要素が少なく、そのた試算した。試算結果を図‐3，4 に示す。
液相処理型ディスポーザシステムでは、流入炭素の 89解（代謝）量と推定される。
液相処理型ディスポーザシステムの基本が生ごみの微生物分解：酸化設備と見なすと、従来の集約型の酸化設備（焼却炉）を一部個別分散型の小規模酸化設備処理にしたとも見なせ、分散処理に伴うエネルギ−効率低下で微生物代謝(ガス化)

C＝33.8 ㎏/年

ディスポーザ排水
生ごみ 1 ㎏/日
上水 0.02ｍ3/日

C＝32.9 ㎏/年

液相処理型

ディスポーザシステム

C＝5.3 ㎏/年

量は 58％に押さえられている。
ディスポーザシステムの普及状況を表‐2 に示したが、め、生ごみの衛生処理という 便益 に対して大きな値ごろ感（受け入れ度）を提供できるためであると推察される。しかしながら、リサイクルツ−ルとしての視点では、改善の余地が大きいといわざるを得ない。

ガス化率 89%
微生物代謝 CO2＝0.34 ㎏‑CO2/㎏‑生ごみ

処理水0.14ｍ3/日
SS＝0.2 ㎏/ｍ3

汚泥引き抜きSS＝20 ㎏/ｍ3
V＝0.21ｍ3/年

C＝1.3 ㎏/年

炭素収支
生ごみ中水分乾燥生ごみ中炭素

C/SS

CO2/C

図‐380%

30%

45%−3.67根拠測定値

廃棄物学会誌

測定値

液相処理型ディスポーザシステムの炭素収支

微生物代謝(ガス化)

C＝22.0 ㎏/年

ガス化率 58%
微生物代謝 CO 2 ＝0.22 ㎏‑CO2 /㎏‑生ごみ

ディスポーザ排水
生ごみ 1 ㎏/日
上水 0.02ｍ3/日

C＝32.9 ㎏/
台所排水0.12ｍ3/日
SS＝0.4 ㎏/ｍ3

コンポスト処理型システム
固液分離((SS 回収率 50%))
コンポスト((炭素残存率 60%))

C＝5.3 ㎏/年
コンポスト

図‐44

排水処理((SS/BOD

転 換 率

処理水
0.14ｍ3/日
SS＝0.3 ㎏/ｍ3

炭素収支
80 %
生ごみ中水分45 %乾燥生ごみ中炭素30 %C/SS
CO2/C 3.67 −SS/BOD 転換率 率 100 %SS 回収率 率 50 %60 %ｺﾝﾎﾟｽﾄ炭素残存率

コンポスト処理型ディスポーザシステムの炭素収支

根拠
測定値
廃棄物学会誌
測定値測定値
測定値(排水処理部)
測定値
測定値

５．リサイクル型ディスポーザシステムの開発

きいなど、環境負荷の削減が大きく見込めないことがわかった。

ディスポーザシステムでは、粉砕できるものが主に生ごみに限定され 5) 、専用の配管で後処理部に移送されるため、生ごみを選択的に回収できる。また、後処理部では、粉砕生ごみを汚泥（有機物の塊）、コンポスト（乾燥物）に変換することで、生ごみの濃縮貯留ができる。そのため、ディスポーザシステムを利用することで、現状ではリサイクルが進んでいない『少量分散型』の生活系生ごみに対し、リサイクルの仕組み（ネットワーク）を構築できる可能性がある（図‐5）。

しかしながら、現状のディスポーザシステムは、有機物の酸化分解率（ガス化率）が高く、また電力消費が大要求項目

また、ディスポーザシステムを用いて生活系の生ごみから有価物（生分解性プラスチック）を生産する試みは、1998 年度からの科学技術庁生活者ニ−ズ対応研究『都市ごみの生分解性プラスチック化による生活排水・廃棄物処理システムの構築研究』でも実施され、その中で現状の社会システムから循環型社会システムへの移行シナリ
オを提示した。図‐6 に示す。ディスポーザシステムを生ごみの選択回収・濃縮貯留のための 1 次処理システムと位置づけ、濃縮貯留物を集約して 2 次処理サイト（再資源化工場）と組み合わせることで生ごみの再資源化を図るリサイクルネットワ−クを想定した。

開発方針(発生場所に設置する 1 次処理ｼｽﾃﾑ)

１） 収集ｺｽﾄ削減（量の確保）
２）原料安定性確保
３）再生ｺｽﾄ削減

食品廃棄物選択回収
食品廃棄物選択回収＋＋
有機物濃縮貯留ｼｽﾃﾑ
有機物濃縮貯留ｼｽﾃﾑ＋(車両移送)(量の集約を図る 2 次処理ｼｽﾃﾑ)(集合住宅)

ﾃﾞｨｽﾎﾟｰｻﾞｼｽﾃﾑ
＋ﾈｯﾄﾜｰｸ

ﾘｻｲｸﾙﾈｯﾄﾜｰｸ

構 築

大規模再生ﾌﾟﾗﾝﾄ

リサイクルネットワーク

1 次処理(住宅団地)

リサイクル

1 次処理

２次処理ｼｽﾃﾑ(再資源化工場)

(工場)

1 次処理

図‐5

生ごみリサイクル促進のためのシステム開発

1 次処理システム

普及期

ﾕｰｻﾞｰ便益への受益者負担＋αによる普及

移送・2 次処理システム

再資源化

既存インフラ活用

コンポスト

・コンポスト工場

飼(焼却 , 汚泥処分)量の確保で再生ｺｽﾄ低減

リ サ イ
クル型
イ ン フ
ラ整備

1 次処理システム

移送・2 次処理システム

ﾕｰｻﾞｰ便益への受益者負担

リサイクル型インフラ
リサイクル型インフラ
・生分解性ﾌﾟﾗｽﾁｯｸ工場
・生分解性ﾌﾟﾗｽﾁｯｸ工場
・大規模ｺﾝﾎﾟｽﾄ,飼料化工場
・大規模ｺﾝﾎﾟｽﾄ,飼料化工場＋αによる普及

料

ﾘｻｲｸﾙ品
普及促進
再資源化
工業材料

コンポスト
飼料等…

科学技術庁Ｐ/Ｊ生活者ンーズ対応研究（１期：1998〜2000 年、２期：2001〜2003 年）

図‐6 リサイクル型ディスポーザシステム構築シナリオ
5

微生物代謝(ガス化)

C＝15.9 ㎏/年

ガス化率 42%
微生物代謝 CO2＝0.16 ㎏‑CO2/㎏‑生ごみ

ディスポーザ排水
生ｺﾞﾐ 1 ㎏/日
上水 0.02ｍ3/日

C＝32.9 ㎏/
台所排水0.12ｍ3/日
SS＝0.4 ㎏/ｍ3

固液分離((SS 回収率 50%))

排水処理((SS/BOD 転換率 100%))

処理水0.14ｍ3/日
SS＝0.2 ㎏/ｍ3

低温乾燥

生ごみ中水分乾燥生ごみ中炭素
C/SS
CO2/C
SS/BOD 転換率
SS 回収率ｺﾝﾎﾟｽﾄ炭素残存率

炭素収支8045303.67
1005060%%%
−%%%

根拠

測定値
廃棄物学会誌
測定値
測定値
測定値(排水処理部)
測定値
測定値

図‐7 乾燥処理型ディスポーザシステムの炭素収支
再資源化物には、コンポスト、飼料、生分解性プラスチック、有機酸等の工業材料、メタンガス等が想定されるが、1 次処理での濃縮貯留は、各種の 2 次処理に対応で現在のディスポーザシステムでは、有機性炭素の除去あるいは固定回収にしか目が向いていないが、排水中の栄養塩類の固定回収も今後の開発課題と考えられる。

きる順応性の付加が移行期をふまえてリサイクルネット
ワ−クを構築できる鍵ととらえた。すなわち、再資源化

また、ディスポーザシステムをリサイクルツ−ルと位置づけ、その有効性を検証するためには、今後モデル都は、1 次処理システムが先行普及し、濃縮貯留物はそれまで別経路で利用ないし処分しておく必要がある。

参考文献

物を市場原理に則り流通させ得るものとするには、 量の確保 による再生コスト削減が必須である。そのために市規模での循環ネットワ−クの実現可能性、受け入れ度検証等の評価研究が必要である。

移行期を想定した次世代型システムの開発フローを図‐7に示す。生ごみおよび排水処理で発生する余剰汚泥を

1)山海敏弘、ディスポーザによる生ごみ処理システムの開発、建築設備と配管工事２、28‑31(1997)

性プラスチック、コンポスト、飼料が実験的に生産され、実用化に向けて各種の有効性確認が進行中である 6)。

集、P1‑3(2000)3)瓜生勝嗣、竹崎義則、清水康利、ディスポーザ設置シ各々脱水乾燥するシステムで、生ごみを 50kg/ 日処理するパイロットプラントから得られた脱水乾燥物で生分解

６．今後の課題
1998 年よりディスポーザに専用の排水処理設備を付加したディスポーザシステムが建設大臣認定され、販売が開始されたが、ディスポーザの単独販売も、設備工事店経由、訪問販売、インタ−ネット販売等で継続している。
ディスポーザの便益部分にのみ着目すると、生活者に対するコストパフォ−マンスはディスポーザ単独設置に分がある。ディスポーザの受け入れ形態は、都市の状況（単独設置ディスポーザの放流生ごみが浄化処理される下水処理場の負荷余裕率等）により異なると考えられる。重い排水処理設備を有するディスポーザシステムがこれからの社会システムとして認知されてゆくには、排水処理設備を お荷物設備 から 循環型社会貢献施設 と再定義して開発、情報発信してゆく必要がある。

62)竹崎義則、清水康利、ディスポーザ設置による生ごみ量削減効果、第 11 回廃棄物学会研究発表会講演論文

ンクにおけるディスポーザならびに上水の使用についての調査、空気調和・衛生工学会近畿支部学術研究発

表会論文集、P77‑80(2001)
4) 生ごみシステム協会ﾎ‑ﾑﾍﾟ‑ｼﾞ

http://homepage2.nifty.com/fwtsa/sub4.htm
5)日本建築センター：ディスポーザによる生ごみリサイ

クルシステムの開発、日本建築センター(1999)6)瓜生勝嗣、竹崎義則、清水康利、生ごみ乾燥に対するディスポーザ破砕の効果について、第 11 回廃棄物学会研究発表会講演論文集、P250‑252(2000)