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1.ごみの組成調査方法の現状
ごみの性状を把握するために、さまざまなごみ組成に関する調査が行われている。現在のごみ組成調査は、昭和52年11月4日環整第95号厚生省環境衛生局水道環境部環境整備課長通知によって、ごみ焼却施設に搬入されるごみに対して示されている方法（以下「環整第95号法」と記す。）を標準法として実施されている。環整第95号法では、次の事項を定めている。 ①ごみは、ごみ収集車またはごみピットから200kg以上採取する。 ②採取したごみを十分に混合しながら、四分法により縮分して5 ～ 10kgのごみ組成分析用試料を調製する。 ④ごみ組成分析用試料を乾燥して水分を求める。 ⑤乾燥したごみ組成分析用試料を「紙、布類」、「ビニール、合成樹脂、ゴム、皮革類」、 「木、竹、わら類」、「ちゅう芥類」、「不燃物類」および「その他」の6種類に分類する。ただし、環整第95号法はあくまでも標準法であり、他に適正と認められる方法をとっている市町村にあっては、従前のとおりとして差し支えないとしている。このため、ごみ組成調査方法は統一されておらず、各市町村は様々な方法によってごみ組成調査を実施しているのが実状である。また、必ずしも全ての市町村でごみ組成調査が実施されているわけではない。この結果、日本全国におけるごみの量的な統計値は集計されているが、性状別の統計値は集計されていない。一方、市町村においては、ごみの排出抑制および資源化が重要課題となっており、ごみを量の流れから、分別収集、資源化等の行政施策推進のために必要なごみの量と質の流れを把握することが求められている。このようなニーズには、「環整第95号法」では十分には対応できない。そこで、一部の都市においては、「環整第95号法」より詳細な分類項目で組成分析を行ったり、廃棄物処理計画や分別収集計画の策定や、ごみ収集の有料化、資源ごみ回収等の行政施策の効果を評価するために、ごみの発生・排出原単位や、リターナブルびんや缶の等のごみ中の貧源化可能物等を調べるごみ組成分析も行われている。表1-1 ～ 1-6に京都市で実施されてごみ組成の細分類"を、表2に東京都で実施されているごみ組成の分類を示す。
2.ごみの組成調査方法の課題
2.1環整第95号法の課題環整第95号法には次の二つの大きな課題がある。 (1)ごみの組成調査を湿ベースで行うのか乾ベースで行うのかが不明確である。環整第95号法では、前述したようにごみの組成調査は乾燥したごみについて行うとしているので、乾ベースを得ること標準としている。ただし、湿ベースで行う方法も認めているために、ごみの組成データは、乾ベースまたは湿ベースで得られている。しかし、乾ベースと湿ベースの単純比較はできないので、データを解釈するときに混乱する場合がある。また、乾燥後のごみの分類項目の判別は、乾燥前よりしにくくなる。このため、湿べースで分類した組成および各組成別の水分から算出した乾ベース組成と乾燥後のごみの分析から得られる乾ベース組成とには差が生じる。 (2)分類項目が現在のごみの性状と行政施策ニーズに適合していない。環整第95号法で示されている「紙、布類」、「ビニール、合成樹脂、ゴム、皮革類」、「木、竹、わら類」、「ちゅう芥類」、「不燃物類」および「その他」の6種類の情報だけでは、現在のごみの排出抑制、資源化、適正処理等の行政施策を円滑に進めていく上では不十分である。容器包装リサイクル法の完全実施に対応できるような項目の設定や「竹、わら類」といった現在のごみにはほとんど含まれていない項目の整理、分類項目の相違点の明確化(例えば「ちゅう芥類」に分類される卵殻や貝殻と「不燃物」との違いやビニールと合成樹脂の違い）が必要である。このようなことから、その他の項目(例えば発熱量の推算式)を含めて環整第95号法の見直しが早期に行なわれ、現在行なわれているがごみ組成調査結果が一層有効活用されることが望まれる。表３に示す分類"は、その見直しの原案となる。 2.2ごみの組成調査実施と結果利用の留意点大変な作業(ごみの汚れ、臭気、危険性等)と経費を必要とするごみの組成調査を効率的に実施し、またごみの組成データを適正に利用する場合には、次の事項に留意する必要がある。 ①組成分析の目的何のために実施するのか、これまでのデータはどのように役立っているのか、本当に欲しい情報は何か等を不明確にし、ふさわしい方法を選択する。 ②組成分析の方法結果を有効活用するためには、できるだけ結果を相互比較できる統一的な方法が望ましい○サンプリング対象、時期、場所、方法、頻度、継続性、量○湿ベースと乾ベースの組成分析の位置付け〇組成分類項目設定基準（分類項目の種類と数、外観による分類。材質による分類）〇分析結果の表示（重量構成比、容積構成比、有効数字） ③分析結果の利用○精度と代表性（ごみの不均一性、サンプリングの限界） ○組成分類作業の限界（複合素材製品の分類、容器包装の客観的判断）〇数字の一人歩き（組成分析方法の限界への理解、有効数字（組成項目の数値には、大きな差がみられる。合計を100%にするために、小数点1位または2位まで数値をだしているが、有効数字は、構成比が高いものでも2けた程度、構成比が低いものでは1けた程度である。))〇情報公開（すぐに役立つ情報、継続的な基礎的情報） 1)財団法人日本環境衛生センター：Fact Book廃棄物基本データ集1997,pp.39-   44(1997)
表1 (2/5)  2)プラスチック類ブラスチック→商
※製品名、容器、残量、成分等を記録
※醸面の形式番号をひかえる(水銀0に注意)小型Pb電池、NiCd電池、空気電池などもガスレンジの囲いは商品へレトルト商品、菓子等※印は本数、個数の調査実施品目
繊維類– －日用品(スリッパ・くつ)交類身の回り品(殷、婚子等)人形ぬいぐるみ寝具類(ふとんまくら等)調度品類(カーテン･カーペット) ※難燃性表示の確認布製かばんその他日用品Sb事業所からの繊維類その他-ハギレ雑巾その他ゴム・皮革類の細分類項目>ゴム類—商品—ゴムぞうり、長靴
運動靴その他の日用品事業所からのゴム類皮革類- -宮崎- -電気革製のかばん-その他の日用品（ベルト） -事業所からのゴム類<その他の細分類項目>草木類一一生け花
草木類一一生け花
草木類一一生け花木片(竹)類– T商品一工食生活用品その他の商品(鉛筆、ほうき、ラケット等)使い捨て商品(割り箸)容器・包装材一貫食料品(弁当箱・かまぼこ板等)
事業所からの木片(竹)類その他(かんなくす等)陶磁器類-商品—食生活用品(食器等)
—一日用品容器・包装材（ウイスキーの陶磁器製容器等）岡芥類–手をつけない食料品(食料品を購入後、手をつけないで半分以上捨てられたもの)みかんの皮一般厨芥その他-その他不燃(土砂かわら乾燥材等)その他準可燃·可燃(犬の糞·掃除機のごみ煙草の吸いがら) 1/2以上原型を残すもの包装は取らない最後にシート上を掃除したこみ
I − 2 ごみ質の元素分析の概観と第1回共同実験結果大阪市環境科学研究所渡辺信久1998年度より、ごみ試料での元素分析に関する調査・研究を開始し、1999年度、塩素(CI)および硫黄(S)の計測方法に関する第一回目の共同実験を行った。ここでは、ごみ質の元素分析法の概観を述べ、共同実験の内容・結果を報告し、追加実験を交えて考察を加える。ごみ質中の元素分析は、湿状態のごみから可燃物をとりだして粉末状に調製した試料について行う(図1参照)。通常、この試料は、数％以上の灰分を含む。 3分析項目と原理炭素および水素については、燃焼させた後に発生するH₂OとCO₂を捕集して、その重量を調べるという原理（JIS M 8813「石炭類およびコークス類-元素分析方法」に記載されるリービッヒ法あるいはシェフィールド高温法)が用いられていて、石炭・コークスとごみとの間で大きな違いはないようである。ごみ分析に用いられる一般的なリービッヒ法の測定装置の例を図2に示す。いわゆるケルダール窒素分析法が、幅広く使われてきていて、「Ｋ０102工場排水」のみならず、石炭・コークス(M 8813), 原油・石油製品(K 2609「原油および石油製品-窒素分試験方法」）のいずれにも適用されている。また、近年の機器分析の発展に伴い、K 2609に、1990年より化学発光法が追加されている。ただ、異なる方法で同じ結果を得るか否かについては、不明のままである。 CIとSの分析は、基本的には、燃焼分解してCI-およびSO4²~の形態で水溶液に移し、そのイオンの量を計測するというものであり、燃焼分解する工程は、共通である。表1にClとSの分析方法の一覧を示す。大きく分けて、燃焼管法,ボンブ法およびるつぼ燃焼法の3通りがある。廃棄物固形化燃料(RDF)中CIおよびSの計測方法として、それぞれ、JIS Z 7302-6および TR Z 0012に、燃焼管法とボンブ法が並記されている。燃焼管法は、試料をボートにのせて石英管内で燃焼し、発生したHCIおよびSOxガスを吸収液に捕集する方法である(図3)。電気炉の中にボートを押し込む方法と、電気炉がゆっくり移動する方法がある。なお、吸収液としては、 0.3〜3％の過酸化水素(H2O2)水溶液が一般的である。ボンブ法は、密閉系で試料を燃焼分解する方法(図4)である。原理的には、酸素フラスコ法(JIS K 7229およびISO 1158で採用,フラスコ内に封じ込めた大気圧酸素で試料を燃焼する)と同じである。ボンブ法では、30 atmで圧入した酸素で燃焼するため、より大量の試料を燃焼分解できる。廃棄物試料は不均一性が著しいため、試料を多く採取できるボンブ法の方が有利である。るつぼ燃焼法はエシュカ法もしくはアルカリ融解法の総称である。方法によって、使用する薬剤が若干違う(表1参照)が、要は試料を大量のアルカリ(土類)金属類と混ぜ合わせて燃焼し、CIおよびSをアルカリ(土類)金属塩化物および硫酸塩として灰中にとどめ、これを可溶化させて抽出液中のCl-およびSO4²-を計測しようとするものである(図5)。ごみ試料の塩素・硫黄の分析で、共同実験を行った。表２に示す８機関の参加を得て、3種類の試料(厨芥類・紙類・プラスチック類,東京都清掃研究所にて調製)を配布し、「各機関で通常使用している方法」で分析を依頼した。配布したアンケート用紙を図6に示す。アンケート回答と分析結果の一覧を表3に示す。いくつかの機関からは、複数方法での回答を得た。燃焼管法での測定が6回答,ボンブ法での測定が3回答,るつぼ燃焼法での測定が1回答あった。燃焼管法での条件は、酸素気流, 800℃が一般的なようであったが、空気気流で600あるいは900℃の回答もあった。燃焼時間は、5分～50分と幅広かった。また、ボート上の試料のかぶせ剤の使用も２回答あった。ボンブ法での回答は、吸収液に水を用いるか、もしくはH₂O₂水溶液を用いるかの違いが見られた。 CI-およびSO4²-の計測は、ICによるものが最も多く、そのほか比色,比濁,滴定等によるものもあった。機関Ｃのるつぼ燃焼法では、AgClを生成させて沈殿物中のAg量を蛍光X線分析で計測,およびBaSO4を生成させて重量法でこれを計測する方法を用いていた。この理由は、るつぼ燃焼法での分解液は、ICに注入できないほど塩分濃度が高いことである。 CIの測定結果のヒストグラムを図7示す。ボンブ法とるつぼ燃焼法の計測値は似通っていたが、これらに比べて、燃焼管法での計測値は低値を与えた。とりわけ、厨芥試料でそれが顕著であり、計測値に2〜3倍の開きが発生している。この理由として、厨芥試料では、CIはNaCI等の無機性のものが大半であると考えられ、これらは灰に残留しやすいためであることが考えられる。しかし一方、燃焼管法では、無機ClがHClに転換する過程が存在し、その転換効率は、操作条件(燃焼温度,ポート形状,試料上へのかぶせ剤の有無等)で変動する。例えば、燃焼温度が低い場合は、転換効率は低く、計測値は低くなり、また、試料上でのかぶせ剤(沸騰石など)を使用して高温で長時間(例えば50分)燃焼する条件での報告値は高い値を与えたので、転換効率は比較して高いものと考えられる。ボンブ法での計測値のばらつきの原因については、ボンブ内での燃焼が完全に終了していないことが推測されるが、さらに検討が必要であろう。 Sの計測結果のヒストグラムを図8に示す。CIに比べてさらにばらつきが大きいが、やはり、燃焼管法での計測値よりも、ボンブ法,るつぼ燃焼法での計測値の方が高くなる傾向が見られた。燃焼管法で灰中および燃焼管内壁に無機性CIが残留・付着することが予測されたので、試料の燃焼温度を600°Cおよび900°Cに変化させて、燃焼管法で追加実験を行った。実験方法を図9に示す。燃焼終了後、ボート上の灰を蒸留水で抽出して、灰に残留する画分とした。また、燃焼管内壁に付着する画分も蒸留水で洗浄して得た。同一の実験を２回繰り返して行い、その平均値を用いて解析した。結果を図10に示す。灰,石英管内壁および吸収液の三画分中のCl量の総和をグラフの上部に示している。図7のヒストグラムのボンブ法計測値と比べ、プラスチック類でいささか低い値を示したが、紙類と厨芥類では近い値を得た。 600°Cの燃焼では、紙類中Clの35%,プラスチック類中Clの66%および厨芥類中Clの82％が、灰中に残留した。この灰に残留するClは、900°C燃焼では、無視量にまで低下したが、全量が吸収液に捕集されずに、相当量(紙類で13％,プラスチック類中で28％,厨芥類で47％)が石英管内壁に付着した。従って、900°Cの試料燃焼条件で吸収液に捕集されるCIは、全量の83%(紙類), 69%(プラスチック類)および53%(厨芥類)であった。石英管内壁への付着は、予想外に寄与が大きかった。その理由として、以下のことが考えられる。試料燃焼温度が、600℃であれば、アルカリ(土類)金属塩化物は顕著に融解・蒸発しないものと考えられるが、試料燃焼温度が900°Cになれば、アルカリ(土類)金属塩化物の融点(801°C (NaCl) , 771°C (KCl) , 707°C (MgClz), 772°C (CaClz)を越え、固相での反応(無機CIからHCIへの転換)が始まるものと予測される。さらに、これらの塩化物の蒸気圧は、900℃で0.001~0.01atmに達し(図11)、純物質であれば蒸発が顕著に起こる。ただし、それらの蒸気が石英管表面に接触すればそこに吸着されるであろう。今回の追加実験は、試料の不均一性によるデータのばらつきもあり、詳細な検討には不向きであるが、ボンブ法と燃焼管法の値の開きの理由として、燃焼管法での灰中への残留と石英管内壁への付着の両方があることを示すことができた。今回の共同実験では、「異なる方法では、計測値が異なる」ことを示し、さらに追実験によって、その原因を考察した。以上の結果から、明らかになったことを列挙すると以下のようになる。 [1] ボンブ法は燃焼ガス中および灰中のCI, Sを計測対象としている。 [2]燃焼管法では、吸収液のみを分析対象とする場合、無機CI,Sが灰に残留することから、原理的に、ボンブ法より低い計測値を与える。 [3]燃焼管法で、試料燃焼温度を上昇させると、灰に残留するCl量は減少するが、その全てが吸収液に移行するわけではなく、一部が石英管内壁に付着する。 6.2さらに検討を要すること今回、検討の対象にできなかったが、重要と考えられる課題は以下の通りである。 [4]ボンブ法で、試料が完全に燃えていないことがあった。これは計測値に影響を与えるのではないか。 [5]るつぼ燃焼法での再現性はどうか。 [6]燃焼管法で試料燃焼温度を600°Cにして程度の低温にして、灰残留物と吸収液中のCI, Sを別々に計測すれば、「気相に移行する最低量」と「灰中に残留する最大量」を得ることができ、その和で「全Cl」と「全S」を求めることができると考えられる。この有効性はどの程度か。 lef物象対柴分の析質みす」 1 
 
 
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一括して表記。系式質量法」と名付けられている。
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置法は、Wickbold法,空気法,酸素法等があるが、ここでは一、「ボンベ式質量法,計測の燃焼管法は、 iの硫黄分は、地&出究本部佐倉由社冬セメント株式は华免チ-サリ津テクノ動社依th #快先T #機業大学H本lタ入セ析分阪化学大
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風実験参加機回# 2楽日
各物理組成項目に関する経験値たとえば、「プラスチック類の発熱量は約8000kcal/kgである」とか、「紙類の炭素分は約45%である」など、各物理組成項目（以下、「各項目」と省略して表記）に対して、経験的な数値が存在する。この数値は、ごみ質分析の積み重ねで得られるものである。これらの経験値をとりまとめておくことで、物理組成データから発熱量を推定することが可能となる。ごみ試料は、通常、灰分・水分を含んだものであり、「発熱量経験値」も、灰分・水分に影響を受ける。従って、ここでは、各項目の湿ベース水分,風乾ベースでの灰分,水分,発熱量,水素分および炭素分の経験値を、東京都清掃研究所家庭ごみ調査および大阪市工場搬入ごみ調査のデータから抽出して整理した。ごみ質マトリックスの概念を図１に示す。i番目の項目は、可燃分(i) +灰分(i) +風乾操作で残留する水分(i) +風乾操作で除去できる水分(i)から、成り立っており、これを、数式で表現すると、次のようになる。湿ベース可燃物(i) = V (i) + A (i) + Mu (i) + Ma (i)ここで、 V (i) : i番目の項目の可燃分A (i) : i番目の項目の灰分Mu (i) : i番目の項目の風乾操作で残留する水分Ma (i)：i番目の項目の風乾操作で除去される水分である。図１の概念図の要領で、各項目別のパラメータは、以下の式で表現される。なお、表1に各パラメータの図式表現を示す。項目別湿ベース水分(%)  = Ma (i) / (V (i)  + A (i)  + Mu (i)  + Ma (i))  x 100項目別風乾ベース灰分(%) = A (i) / (V (i)  + A (i)  + Mu (i)  + Ma (i))  x 100項目別風乾ベース水分(%) = Mu (i) / (V (i) + A (i) + Mu (i) + Ma (i)) x 100項目別乾ベース発熱量(kcal/kg)：試料はV (i) + A (i) + Mu (i)の形態項目別炭素・水素分(%)：試料はV (i) + A (i) + Mu (i)の形態4項目別パラメータの経験値4.1湿ベース水分表2に項目別パラメータの経験値を示す。このパラメータはばらつきが大きく、特に、水分を多く含む厨芥と付着していたか否かが大きなばらつきの要因となる。従って、湿ベース水分の経験値として最も安定しているのは、厨芥類の75.38 ± 6.30%であり、逆に最もばらつきが大きいのは繊維類の16.14 ± 8.77%である。東京都と大阪市の発熱量データを比較すると、紙類,厨芥類,木・草類およびプラスチック類(ゴム・皮革)の項目で、東京都データのほうがわずかに大阪市データを上回っている。しかし、これらの項目の灰分を比較すると、東京都より大阪市のほうが高い。すなわち、大阪市のごみは、東京都のそれに比べ、灰分がわずかに多いために、発熱量がわずかに低めになっていることがわかる。 「乾ベース」と表記されているごみ質分析の乾燥工程は、通常、80～85℃で行われるので、完全に乾燥することができない。すなわち、いくらかの水分が残留している。その量は、平均的に、紙類,木・草類では4~5%,厨芥類では7%である。このことは、水素分の計測を行う際に、試料を燃焼の直前に完全に乾燥させるか、もしくは、試料中の水分量を、燃焼に伴って得られる水分量から差し引く等の、適当な対処が必要であることを示唆している。 . . . . T飯日パ別数式による表現楽メミlなの夏#lパラメータ目別湿ベース水分(%)目別風乾ベース灰分(目別風乾ベース水分(別風乾ベース発熱量(kcal/目別風乾ベース炭素・水素(1
項目別パラメータの経験値
.
No. 1 No. 2 pH No.  3
No. 1
3 1 HF+ 3 2 0.45μ m pH ( 4, 7, 12   ) Avail ability ), Cr,  Fe, Mh, N Hg Cd,  Pb, Cu Zn Cr 6+( a , sol B, M, V As, Sb, Se avail ability precautionary principle 1 Priority Chemical List Mixture Toxicity Parameter Prior Approval BAT Best Available Technology Best Environmental Practice BEP EU USEPA USEPA USEPA Waste Minimization Priority Tool Persistent PBT Bioaccumulation Toxicity 1318 19 858 238 PBT CAS 1119 1977 PBT 659 79 120
19 PBT 1,4-Dioxian
Commission of the European Communities (2000) Communication from the Commission on the Precautionary Principle, COM(2000)1 Commission of the European Communities (2000) Proposal for a European Parliament and Council Decision Establishing the List of Priority Substances in the Field of Water Policy, COM(2000)47 USEPA; Notice of Availability of Draft RCRA Waste Minimization PBT Chemical List, Federal Register, 63(216), Nov. 9, 60332-60343, 1998 1999 USEPA   Waste Minimization Prioritization Tool Spreadsheet Document for the RCRA Waste Minimization PBT Chemical List Docket, F-98-MMLP-FFFF, 1998 A. Yasuhara, et. al. (1999) Organic components in leachates from hazardous waste disposal sites, Waste Manag Res, 17, 186-197