Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
の大幅な利用拡大に向けた技術的検討として、火力発電所や製鉄メーカー等にヒアリング調査を実施した。また、具体的地域に対してGIS（地理情報システム）を活用した収集・運搬モデルと、地域拠点のプロセスモデル等を組み合わせた地域シミュレーションモデルを構築、適用し、上記要件を満たすシステムの頑強性について評価した。

## （３）都市のマテリアルフロー・ストック分析を用いた持続可能性評価

建設副産物の循環圈については、建物が廃棄されることに伴い建設副産物として排出されたコンクリート塊を、再生碎石として道路着工に投入することを、コンクリート塊の循環利用として、その時空間の分布を評価した。推計モデルでは、建築物の解体に伴い発生するコンクリート塊と、道路改良の際に必要となる碎石を全国市町村ごとに推計することにより、コンクリート塊の形成する地域循環圈を受給の面から把握を行った。また、コンクリート塊需要供給比と地域循環圈の圈域の規模をリサイクル性指標として、コンクリート塊の循環利用最適化モデルを適応することで、コンクリート塊の循環利用について評価を行った。

また、リサイクル性指標として、関与物質総量（TMR）の観点から、発生した建設副産物をリサイクルする際の環境影響について経年的に評価を行い、1km メッシュ単位でより細かい地域レベルのリサイクル性を検討した。TMR の観点からリサイクルの環境影響を評価する手法を用いて、自然鉱石から生産する場合の TMR(NO-TMR)と都市鉱石を用いた場合の TMR(UO-TMR)を比較することで評価した。

## （４）木質系バイオマスの利活用と生態系サービスの評価

本研究では、森林系木質バイオマス利用とそれに伴う生態系サービスに着目し、様々なスケールでの地域循環圏の構築が地域の生物多様性や生態系サービスにどのような影響を及ぼしうるか、そして多様な生態系サービスの損なわずに地域循環圏を形成するための方策を明らかにすることを試みた。平成22年度は、分析のための概念枠組みを検討したうえで、森林系木質バイオマス利用の場合への適用と生態系サービスのマルチスケールでの定量的評価を行った。次いで平成23年度は特に、木質バイオマスバイオマス利用の方法や土地利用規制等の政策介入に関して複数の将来シナリオを設定し、資源循環だけでなく、生物多様性や生態系サービスへの影響の視点から定量評価と比較分析を行った。最終の平成24年度は、前年度までのマクロスケールでの成果を踏まえて、同様の手法を市町村（ミクロスケール）に適用し、森林系木質バイオマスを軸とした地域循環圏形成を生態系サービス管理と調和的に進めるための具体的な政策目標設定に資する知見を明らかにした。

## （５）北海道におけるバイオマスを対象とした地域循環圏シナリオの検討

## (a) 既存施設の有効活用による生ごみの地域循環圏の検討

北海道のある4市1町からなる総人口15万人弱の地域を対象とし、従来の広域処理を想定した

焼却炉の新設する代替案Ⅰ、

及び既存施設を最大限利用し、

足りない施設のみ新設する代替案Ⅱを概要表-1のように構築し、コスト比較を試みた。

コストは、焼却施設・バイオガス化施設・堆肥化施設の建設費（補助金考慮せず）1）及び維持管理費、各地域での収集費、広域移動における運搬費、既存施設に処理委託する場合にはその委託費を計上し

概要表-1 代替案の構築

市町	対象彫形物の収集量	代替案Ⅰ	代替案Ⅱ
可燃化+生+生+化+
た。さらに、温室効果ガス排出量削減に関しては、運搬費の増分、焼却炉・ガス化溶融炉処理に伴う増分、生ごみ等の直接埋立廃止による削減分を考慮した。

## (b) バイオガス化による広域的耕種－畜産農家連携による牛ふんの地域循環圏形成

家畜糞尿のバイオガス化事業普及のために、特に集中型システムに焦点を当て、①事例調査を行うことによりその成功要因を明らかにし、②広域的耕種－畜産農家連携による牛ふんの地域循環圏形成するためのスケールについて言及し、そして③事業採算が成立するための要因を解析した。最後に、④牛ふんの地域循環形成の標準的な評価モデルのプロトタイプの構築を試み、⑤さらに、構築した評価モデルの、特に集中型システムに参加する（費用負担する）酪農家に対して、コンジョイント分析を適用し、酪農家の評価項目に対する相対的重要度（酪農家のニーズ）について考察を行った。

## （６）環境・経済・社会指標を用いた紙おむつリサイクルの総合評価

福岡県三瀦郡大木町で行われている使用済み紙おむつの分別・リサイクル事業を対象に、環境面・経済面に地域活性化や高齢者福祉への効果などを表す社会面を含めた総合評価のフレームを提示した。大木町の住民へアンケート調査をもとに、多基準分析手法の一つであるコンコーダンス分析手法を用いて、総合評価を行った。なお、コンコーダンス分析は、評価対象間の優劣を仮定し、その仮定をデータが指示する度合い、不支持する度合いを指標化する手法で、優位性のみならず、劣位性も考慮した評価が行えるという特徴がある。

## ·結果と考察

## （１）循環圈の最適空間規模導出モデルの提案とその適用

廃棄物及び循環資源の空間スケールは循環資源が発生する際の発生密度、収集運搬行程の輸送効率、中間処理施設のスケールファクターによって決まるものと想定し、これらを支配パラメータとした資源循環の最適空間規模導出モデルの構築を行った。品目固有パラメータの入手方法として、廃棄物の流通実態調査報告書を用いたスケールフ

## アクターの推計を試

概要図-1 売却単価と価値のないものの含有割合の分布

アクターの推計を試みた。更に、アンケート調査・ヒアリング調査を実施することで品目固有パラメータの入手とスケールファクターの推計に必要なパラメータの入手を行い、入手した品目固有パラメータと空間スケールの関係を把握した（概要図-1）。さらに、福岡県を対象としたケーススタディを実施することで、品目の特性と空間スケールの関係を定量的に示し、モデ

概要図-2 費用最小化計算・利益最大化計算を行ったときの結果 (処理施設が北九州市に立地している場合)

※「 - km」は、利益が出なかったことを示している。
ルの有用性を検証するとともに、以下のことが示唆された（概要図-2）。

・費用を最小化した際の循環スケールを比較すると、輸送単価が安い品目ほど、循環スケールが大きくなることが示せた。

・利益を最大化した際の循環スケールで比較すると、売却単価が高い品目ほど、循環スケールが大きくなることが示された。

## （２）地域循環圈の形成方策の検討

## (a) 地域循環圈形成に関する動向調査

アンケート調査の結果、有効回答を得た90施設では、全国年間約90万トンの新規資源の消費の削減が実現しており、エコタウン施設での副産物の再生利用率は92％に達しており、年間で50万トンのCO $ _{2} $ 削減効果があることがわかった。また2012年には検討会の成果として、地域循環圈形成推進ガイドラインが公表された。

(b) 高効率・低コストで、持続的（頑強）なりサイクル・処理システム

上述の持続的なリサイクル・処理システムに求められる4つの要素を包含するシステム、例とし

て、これまでの研究蓄積も考慮して、概要図-3に示すように、高品質なプラスチック、雑紙類を分別して地域の拠点に収集し、一部のプラスチックはマテリアルリサイクルを実施し、残りは固形原・燃料に加工して、素材産業や発電所等に輸送して利用することを想定した（スマートリサイクル）。素材産業や発電所の既存炉の大幅な利用拡大については、廃棄物の適切な前処理や炉の構造の改修等により、廃プラスチックの大幅な利用拡大に加えて、紙や木についても利用可能であることが示されたが、安定供給の仕組みを含め、

経済的な利点が重要である。廃棄物の素材産業等への供給拡大と受け入れ拡大は表裏一体の関係にあり、両者を並行して進めることが重要である。

スマートリサイクルの地域シミュレーションでは、費用面での優位性が確認されるとともに（概要図-4）、変動要素の1つとして廃棄物量が減少した場合の評価結果より、従来の焼却発電への依存度を軽減することで、スマートリサイクルでは単位処理費用の増加が大幅に抑制され、処理コスト面で頑強性を備えていることが確認された。

（３）都市のマテリアルフロー・ストック分析を用いた持続可能性評価

概要図-3 高効率・低コストで、持続的（頑強）なリサイクル・処理システムの例

概要図-4 シミュレーション対象地域における現状傾向（BAU）およびスマートリサイクル（Smart）の各費用変化
概要図-5 AReZ と RIO 別の市町村数の関係

概要図-5に、コンクリート塊の循環圈域の規模(AReZ)とその需要供給比(RIO)について市町村の数を示した。結果は、時系列で2010年、2030年、2050年の3種類、シナリオで、耐用年数現状維持(SQ)と耐用年数2倍(W)の2種類、組み合わせて5種類の結果とした。(1)2010の結果からは、10kmの循環圈を形成することでRIOが大きく改善されていることが示された。(3-a)、(3-b)からは、耐用年数を2倍にすることにより、現状維持シナリオと比較して大きく改善されていることが示された。循環圈もAReZが40kmあたりまではRIOの改善が期待できるため、将来の循環圈構築に

概要図-6

コンクリート塊 TMR 削減量の空間分布

(a)形鋼をリユースする場合

(b)形鋼にリサイクルする場合

概要図-7 鉄の TMR 削減量の空間分布

(a) 展伸材としてリユースする場合

(b)ダイカストにリサイクルする場合

(c) 展伸材にリサイクルする場合

概要図-8 アルミニウムの TMR 削減量の空間分布
望ましい結果となった。

評価対象地域を1kmメッシュのグリッドで見た、地域レベルでのリサイクル性について評価を行なった結果を概要図-6、図-7、図-8に示した。どの場合でも、建設副産物が発生した全ての地域でリサイクルの有効性が示され、特に建築物が集積している都市中心部でのTMR削減量が大きい値となった。また、年代が進むにつれ建設副産物量が増加するのに伴い、TMRの削減量も増加しており、2025年から2030年の5年間では合計で720万トン-TMR削減される結果となった。資材別にみると、コンクリートで500万トン-TMR、鉄スクラップで180万トン-TMR、アルミスクラップで40万トン-TMR削減されており、これはそれぞれコンクリート200万トン、鉄23万トン、アルミ0.8万トンを新たに生産する際のTMRに相当する。「量」に焦点を当てて考慮すると、建設副産物量が多いことから、コンクリートをリサイクルする際のTMR削減量が一番大きく、そのリサイクル性は大きいと考えられる。しかし、同じ2025年から2030年の5年間で排出された建設副産物量をみると、コンクリート340万トン、鉄30万トン、アルミ0.7万トンである。この値と削減されたTMRに相当する資材量をそれぞれ比較してみると、アルミや鉄の方がコンクリートより排出量に対する割合が大きくなっており、単位重量当たりの削減量が大きい。そのため、リサイクルの「質」に焦点を当てて考慮すると、コンクリートよりもアルミや鉄の方が効率よくTMRを削減できると考えられる。

## （４）木質系バイオマスの利活用と生態系サービスの評価

本研究では、森林系木質バイオマス利用とそれに伴う生態系サービスのトレードオフやシナジーといったインターリングージ（相互連関）の概念に着目し、分析のための概念枠組みと評価方法を検討したうえで、マルチスケールでの生態系サービスのインベントリを構築した。また、既存の定性的な将来シナリオの作成から主な供給サービス（食糧や水、木材、燃料などの供給）、調整サービス（洪水・気候調整）、文化的サービス（レクリエーションや精神的・教育的な恩恵）について、全国規模（マクロ）スケールで2050年まで定量化するモデルを構築した。さらに、マクロな成果を踏まえて、同様の手法を特性が異なる市町村（ミクロスケール）に適用し、森林系木質バイオマスを軸とした地域循環圏形成を生態系サービス管理と調和的に進める方策を検討した。本研究結果で明らかになった主な点と示唆される政策的含意を以下に示す。

## (a) マルチスケールでの生態系サービスインベントリ構築

①地域循環圈の空間単位には、農業集落、地域（市区町村、都府県）、広域ブロック、全国、国際の5つの空間スケールがあり、森林系木質バイオマスの供給サービスはそのすべてのスケールに関連するが、調整サービスと文化的サービスは空間的にはより小さいスケール、属地的な性格が強いなど、生態系サービスの種類に応じたガバナンスの空間スケールを考慮する必要がある。

②農業集落あたりの平均面積は1.2（都市・平地）～5.3km²（山地）であり、市区町村単位での地域循環圏形成にあたっては、大きくとも第三次メッシュ（約1km²）程度を単位とする土地利用や自然環境情報と連動した事前調査・計画策定が望ましい。

③広域ブロック別の森林系木質バイオマスの賦存量は、九州圏、東北圏、北海道の順に多く、こ

れらの広域ブロックでは森林系木質バイオマスの利用が地域循環圏形成のための重点資源になると考えられるほか、地域の森林系木質バイオマスの資源循環（供給サービスの維持・拡大）は、調整サービスへの影響が大きいことから、地域循環圏の形成にあたっては、特に調整サービスとの関係に留意する必要がある。

(b) 国全体（マクロスケール）生態系サービスの将来シナリオ研究。

①木材の国内供給量（供給サービス）については、グローバル化と技術導入・開発を進めるシナリオ（シナリオB）では、自給率を高める施策を講じない限り、国内の人口減少に伴い2020年頃をピークに減少に転

概要図-9 国内木材供給量
じ、漸減していくと予測された（概要図-9）。他のシナリオでは、自給率を高めることで人口減少下でも木材の国内供給量を増やしていくことが可能であることが示唆された。

②調整サービスのうち炭素蓄積量に関して、地域内の森林木質バイオマス利用を積極的に促すシナリオ（シナリオC：ローカル化×自然志向）では、木材利用量が森林蓄積量を上回り、森林蓄積が2025年頃から減少に転ずるおそれがあることが示唆された（概要図-10）。

③調整サービスのうち炭素吸収スピードは、いずれのシナリオでも減少し、若齢林をさらに増やす政策オプションを組み込まないと、中長期的には吸収源としての効果が十分に担保できないおそれがある（概要図-11）。

(c) 市町村（ミクロスケール）での森林系木質バイオマスの生態系サービス評価

国レベルでのシナリオ分析を踏まえて、市町村スケールでの木質バイオマス利用について、供給サービスと調整サービスとの間で調整を考慮した場合の利用ポテンシャルの推計モデルを構築した。森林資源が豊富な北海道下川町と政令指定都市である福岡県北九州市を対象として事例解析を行った。その結果、下川町では年成長量から推定される利用可能量によって町全体の熱エネルギー需要80～131%を供給可能であること、産業・民生エネルギー需要の大きい北九州市では、家庭部門の熱エネルギー（灯油、重油及びLPGの需要）の1.0～3.6%の供給能力にとどまること明らかにした。さらに、北九州市の事例では、空間スケールを隣接市町村（周辺約8km圏）に拡大させた場合の利用ポテンシャル推計も行った。その結果、当該地域の森林資源によって家庭部門の熱エネルギーの15.2～43.2%を供給可能であることがわかった。下川町のような山間地域とは異なり、都市域で森林系木質バイオマスの地域循環圏を森林の過剰利用を避けつつ形成する場合、対象市域を越えて隣接市町村を含むかたちで検討することが必要であることが示唆された。

概要図-10 調整サービス

上：炭素蓄積量、下：炭素吸收

概要図-11 文化的サービス

これらの研究成果は、市町村スケールで供給サービス

と調整サービスの調和を考慮した森林系木質バイオマス利用を促すための政策目標と空間スケールの検討に有益な知見となる。

（５）北海道におけるバイオマスを対象とした地域循環圏シナリオの検討

(a) 既存施設の有効活用による生ごみの地域循環圏の検討

コストの試算結果を概要表-2に示す。いずれの代替案においても、ヒアリングでえられた現状のコストよりも、1.5～2.0倍に増加してしまう。増加が懸念された市町間の輸送にかかるコストは、各市町内の収集にかかるコストにくらべて、小さいことが分かった。ただ、中継輸送施設の建設費や維持管理コストは、今回は算出していないので、今後、さらなる

概要表-2 コスト比較 （単位 百万円/年）

項目	現状	代替案Ⅰ	代替案Ⅱ－①	代替案Ⅱ－②	代替案Ⅱ－③
收集	576	697	697	697
運搬(可燃ごみ)	52	40	44	71
運搬(生ごみ)	0	28	27	37
焼却	建設費	445	309	236	0
維持管理費	479	405	364	0
バイオガス化	建設費	0	147	110	121
維持管理費	0	261	199	218
堆肥化	建設費	0	0	15	0
維持管理費	0	0	30	0
委託費	焼却	0	0	0	103
ガス化溶融	0	0	221	594
バイオガス化	0	0	67	67
合計	1,042	1,552	1,889	2,010	1,909
検討が必要である。また、全量焼却の代替案Ⅰと生ごみ分別-バイオガス化の代替案Ⅱでは、代替案Ⅰの方がコスト的に低い結果となった。現状の補助率である、焼却処理施設のみであれば1/3補助、焼却施設にバイオガス化施設併設の場合であれば1/2を考慮すると、建設費のコストの差は縮まるものと考える。委託処理を中心に据えた代替案Ⅱ-③のコスト削減効果はそれほど大きなものではなかった。つまり、処理委託料の設定は、その施設にかかっている建設費＋維持管理費から、処理委託単価を出していることが原因であると考えられる。

(b) バイオガス化による広域的耕種－畜産農家連携による牛ふんの地域循環圏形成

バイオガス化プラントの成功要因の抽出に関

しては、主な成功要因として以下の3つを明ら

かにすることができた。

①インプットとして有機系廃棄物（産業廃棄物）の受入

②液肥の販売（特に、契約外農家への販売）

③バイオガスの利用方法（より収入源となりうる、効率的な利用方法の選択）

牛ふんの地域循環圏形成するためのスケール

概要図-12 限界評価額の推定結果

については、集中型バイオガス化プラントの場合、ふん尿の運搬は半径4km圏内が運搬コスト等を考慮すると限界の距離であること、そして、液肥の運搬・散布を考えると、半径10km圏内であれば、十分採算性がとれることを明らかにした。

コンジョイント分析に基づいた、牛ふんスラリーの適正処理と資源化のための酪農家のニーズ解析を、酪農が盛んであり、かつ調査協力の得られた道内のA町・B町・C町の酪農家を対象に調査を行った。コンジョイント分析により得られた酪農家が感じる効用の相対的重要度を示す限界評価額の推定結果を概要図-12に示す。これより、A・B両町ともに、「貯留槽の容量不足解消」、「スラリー質の改善」、「ふん尿の収集・運搬・散布の手間削減」に対して比較的高い価値が見られた。特に「貯留槽の容量不足解消」に関しては全属性中、最大の限界評価額が見られ、飼養頭数増大に伴う貯留槽の容量不足解消に高いニーズがあることが示された。また、A町では「悪臭に対する効果大」に9,861円の限界評価額が得られているのに対し、B町では1,099円とそれほど高い価値を感じていないことが分かる。これは、A町では市街地近くでの営農が多いのに対し、B町では市街地から離れた場所での営農が多いことが影響していると考えられる。一方で、B町では過剰施肥の改善に対して、A町よりもかなり高い価値があることが分かった。これは、B町には、耕作農家が少なく、余剰なふん尿を自己経営外に散布しづらいという事情が、酪農家の過剰施肥に対する意識を過敏にしているからであると考えられる。

## （６）環境・経済・社会指標を用いた紙おむつリサイクルの総合評価

福岡県三瀦郡大木町で行われている使用済み紙おむつの分別・リサイクル事業を事例に、「紙おむつ分別なし」の場合、「紙おむつ分別あり」の場合を対象に、環境面・経済面に地域活力・福祉力、ごみ出しの利便性・快適性を表す社会面を含めた総合評価のフレームを提示した(概要図-13)。大木町の住民（シルバー人材センター、子育て支援センター）を対象に、コンコーダンス分析を実施し、住民が「紙おむつ分別あり」の方が良いと評価していることを示した（概要図-14と概要図15の比較）。なお、基準毎に詳細に解析することで、社会側面である「ごみ出しの利便性・快適性」および「地域活力・福祉力」の評価値がプラスであることを示し、紙おむつの分別・リサイクル事業の社会的効果を定量的に把握した。
概要図-13 総合評価のフレーム

概要図-14 年代別の総合評価値の分布（分別あり）

概要図-15 年代別の総合評価値の分布 (分別なし)

## ・環境政策への貢献

## （１）循環圈の最適空間規模導出モデルの提案とその適用

廃棄物・循環資源の空間スケールが、発生密度、輸送効率、中間処理施設のスケールファクター、再生品の売却単価によって決まるものとし、これらを支配パラメータとした資源循環の最適空間規模導出モデルの構築を行った。アンケート及びヒアリング調査を実施することで品目固有パラメータの入手を行い、品目と地域（発生密度）が決まれば最適な循環スケールを算出できるようになった。これは、今後地域循環圏を議論する上での一次近似として、重要な意味を持つことが想定される。

## （２）地域循環圈の形成方策の検討

有機系一般廃棄物を対象とし、既存施設を活用することで、資源消費と環境負荷の大幅な削減を実現しながら、廃棄物のリサイクル・処理費用を長期的な視点においても安定して持続的に削減し得るシステムの提案を行い、その有効性をモデルにより検証した。またシステムを技術的、制度的な側面から補強する調査を行った。これらは、社会的なニーズに答える研究成果であり、実用化に繋がる可能性は高いと考えられる。

## （３）都市のマテリアルフロー・ストック分析を用いた持続可能性評価

建設副産物の循環利用を対象に、マテリアルストックフロー解析を用いることで、循環圏域の評価とリサイクル性指標による空間的な持続可能性について評価を行った。建設副産物は地域・年代によって異なる発生パターンがあり、特に量の多いコンクリート塊は、今後50年間での循環圏の規模は20～40kmとなり、廃棄物処理業者を認可する地方自治体の管轄区域を柔軟に運用することが重要となることを提示した。

## （４）木質系バイオマスの利活用と生態系サービスの評価

森林系木質バイオマス利用とそれに伴う生態系サービスのトレードオフやシナジーといったイ
ンターリンケージ（相互連関）の概念に着目し、分析のための概念枠組みと評価方法を検討したうえで、マルチスケールでの生態系サービスのインベントリを構築した。この手法を用いれば、生態系サービスの調和を考慮した森林系木質バイオマス利用を促すための政策目標のシナリオ分析が、コミュニティレベルから全国レベルまでマルチスケールで可能である。

## （５）北海道におけるバイオマスを対象とした地域循環圏シナリオの検討

循環型社会の地域計画を策定にあたって、その対象地域内のみで、施設整備を考えるのではなく、近隣地域の既存施設の利用を考慮した新たな計画構築例を示すことができた。今回のケーススタディでは、既存施設利用についてのコストのメリットは、想定よりも小さかったが、今後処理委託料の地域間での交渉を踏まえ、また住民合意など施設新設にかかる時間を考慮、社会インフラとしての既存施設の有効利用することのメリットを評価することが重要である。

バイオガス化による広域的耕種－畜産農家連携による牛ふんの地域循環圏形成を推進するために、①特に牛ふん集中型バイオガス化プラントの事業採算性が成り立つ要件を明らかにした。そして、②地域循環圏形成を担う酪農家のニーズを明らかにし、悪臭問題や液肥の散布などの地域によって異なる酪農家のニーズに応じて、かつエネルギー回収による経済的負担減を考慮した集中型バイオガスプラントの導入策を図る必要があることを示した。

## （６）環境・経済・社会指標を用いた紙おむつリサイクルの総合評価

福岡県大木町で行われている使用済み紙おむつの分別・リサイクル事業を対象に、環境面・経済面に加え、地域活力・福祉力、ごみ出しの利便性・快適性を表す社会面を含めた総合評価のフレームを構築し、ケーススタディを実施した。これにより、地域における資源循環の副次的効果を評価する手法を提示できた。

## ・研究成果の実行可能性

発生密度、積載効率、スケールファクター、売却単価の4つを主な支配パラメータとし、循環スケールと品目特性・地域特性の関係を定量的に把握できる循環圏の最適空間規模導出モデルを構築したが、品目と地域（発生密度）が決まれば最適な循環スケールを算出できるようになった。これは、今後地域循環圏を議論する上での一次近似として、重要な意味を持つと考えている。

有機系一般廃棄物、建設副産物・廃棄物、木質系バイオマス、畜産廃棄物をそれぞれ対象としたマルチスケールの循環圈評価システムを構築した。評価指標には、CO2 排出量、コスト、生態系サービス、TMR、資源の需給バランス（リサイクル性）、社会的側面を用いた。この手法は、地域循環圈形成の有効性評価、シナリオ分析に有効である。

## · 結論

廃棄物等の移動量、移動距離に関する要因分析を行い、輸送量には距離と処理プラントの規模が大きく影響を与えていること、輸送距離には受入側の施設の偏在性が大きく影響を与えていることを示した。また、発生密度、積載効率、スケールファクター、売却単価の4つを主な支配パラメータとし、循環スケールと品目特性・地域特性の関係を定量的に把握できる循環圈の最適空間規模導出モデルを構築した。

有機系一般廃棄物（生ごみ、紙、プラスチック）、建設副産物・廃棄物、木質系バイオマス、畜産廃棄物（牛ふん）をそれぞれ対象とした、マルチスケールの循環圏評価システムを構築した。この評価システムを用いて、CO2排出量、コスト、生態系サービス、TMR、資源の需給バランス（リサイクル性）、社会的側面を指標として、望ましい循環圏形成・拠点整備のあり方と、実現に向けた社会システムの課題を提示した。
(執筆者：北九州市立大学 松本 亨)

### 1.1 はじめに

望ましい地域循環圏を検討するためには、循環資源の品目特性、地域特性に応じた最適空間スケールを導出するための理論を構築する必要がある。本報告では、空間スケールは循環資源が発生する際の発生密度、収集運搬行程の輸送効率、中間処理施設のスケールファクターによって決まるものと想定し、これらを支配パラメータとした資源循環の最適空間規模導出モデルの提案を行う。次に、既存の統計データを用いて、支配パラメータとして設定したスケールファクターの推計を行う。更に、廃棄物の収集運搬業者・中間処理業者にアンケート調査・ヒアリング調査を実施することで、スケールファクターの推計に必要なデータや積載率など品目固有のパラメータを入手する。最後に、構築したモデルに入手したパラメータを適用することで、福岡県を対象にケーススタディを実施し、モデルの有用性を検証した。

### 1.2 最適空間規模導出モデル

#### 1.2.1 支配パラメータ

## a） 発生密度

発生密度は動脈産業と静脈産業の大きな違いの一つである。動脈産業では工場で製品が製造されるため、特定の限られた場所から、ある程度まとまった量で発生する。しかし、静脈産業では、産業廃棄物などのようにある程度限定的な場所からある程度まとまった量で発生するものもあるが、一般廃棄物のように広い地域に分散し、1カ所あたりの発生量も少ない品目もある。広く薄く分布していることにより、それらを収集する際の手間がかかり、収集運搬費用が増加するという傾向がある。

## b) 输送効率

輸送効率に影響する要因として、積載率、空隙率、含水率、腐敗および悪臭など様々なものが挙げられる。積載率は輸送車の最大積載量に対し、実際に積載した量の割合のことであり、積載率が高いほど輸送効率を高めることができる。空隙率は輸送車の積載部分の総体積に占める空隙部分の割合のことであり、空隙率が高いほど輸送効率は低くなる。含水率は輸送品目に含まれる水分の割合であり、含水率が高いほど輸送効率は低くなる。腐敗や悪臭のするものは、輸送段階において周囲へ悪影響を及ぼす恐れがあるため、長距離輸送には向かないという傾向がある。仮に、しっかりとした密閉や特殊車両などを使用する輸送方法も考えられるが、特殊な対策をとるために輸送費用が上昇し、結果的に長距離輸送には向かない傾向にある。

## c） スケールファクター

動脈産業において、一般的に生産費用は生産量に関係のない固定費と生産量に比例する変動費に分けられる。規模の経済とは、生産量の増加に伴い、一単位あたりの固定費が低減されることである。スケールファクターはこの規模の経済が働くときの割合のことであり、施設aの設備規模を $ S_{a} $ 、施設aの建設費を $ C_{a} $ 、施設bの設備規模を $ S_{b} $ 、施設bの建設費を $ C_{b} $ 、スケールファクターをXとおくと、以下のような関係式となる。

$$ C_{b}=\frac{C_{a}}{\left(\frac{S_{a}}{S_{b}}\right)^{X}} $$

装置産業において、スケールファクターは一般的に0.6乗を用いられることが多いが、施設に導入されている機器や手法、製造品目によっても異なるため、規模の経済を厳密に反映させた解析を行うためには、個別のデータを用いる必要がある。また、規模の経済は資本集約的な産業では働きやすく、労働生産的な産業では働きにくいという傾向がある。静

図-1-1 スケールファクターの影響
1.3 廃棄物の流通実態データを用いたスケールファクターの推計

#### 1.3.1 使用データ

本推計では、「福岡県廃棄物処理・リサイクル現況調査報告書 平成12年度」 $ ^{1)} $ に記載されているデータを用いた。この報告書は、排出事業者または再資源化事業所の両方またはどちらかが福岡県内に立地している事業所を対象に行われた調査で、主に「排出事業者名」「再資源化施設名」「排出事業者から再資源化施設へ運ばれた輸送量」が記載されている。報告書では、58区分に分類されているが、本推計では8区分（汚泥、廃油、

表-1-1 廃棄物の流通実態（福岡県）

総量	平均距離	施設数	1施設あたりの平均処理量
t/年	km/t	ヶ所	t/年
汚泥	2,412,572	90.3	19	126,977
廃油	24,326	69.4	9	2,703
化学系	148,491	40.6	10	14,849
廃プラ	70,024	46.9	21	3,334
資源系	71,630	27.7	10	7,163
金属	1,888	91.2	1	1,888
建設系	2,563,792	112.1	40	64,087
ばいじん・燃え殻	395,666	258.0	6	65,547

化学系、廃プラ、資源系、金属、建設系、ばいじん・燃え殻）に集約して、分析する。

集計結果を見ると（表-1-1）、品目によって、1 施設あたりの平均処理量（t/年）、施設あたりの平均輸送距離ともに大きく差があることがわかる。様々な要因によって空間スケールが決まっていることが推測される。特徴的な品目として、ばいじん・燃え殻は平均距離が長く、かつ施設あたりの平均処理量が多い傾向にある。これは、特別管理産業廃棄物として、処理に際し厳しい環境基準があるために処理可能施設が限られ、輸送距離が長くなっているのではないかと考えられる。

#### 1.3.2 推計方法

推計フローを図-1-3に示す。報告書に記載されている施設を対象に、各施設の総費用（処理費用と輸送費用の合計）を推計する。輸送費用については、排出事業者と再資源化施設の緯度経度データをもとに輸送距離を推計した。処理量については、この報告書に記載されているデータが施設が処理した全量ではないため、全国産廃処分業 $ ^{2)} $ または各施設のホームページよりデータを入手した。また、輸送費用および処理費用については、独自に実施したアンケート調査およびヒアリング調査（4節）のデータを用いた。処理費用においてはスケールファクターを変数とし、スケールファクターを0.01から0.99まで0.01刻みで変化させることで、各施設の総費用を推計し、これを用いて域内合計値を算出した。結果で示すスケールファクターは域内合計値が最小となる場合の値であり、ここで導出したスケールファクターは社会的にみて最適な状態のスケールファクターを算出したことになる。

図-1-3 推計フロー

#### 1.3.3 推計結果

推計結果を表-1-2に、推計した輸送費用および処理費用、総費用の散布図を図-1-4a～図-1-4e示す。なお、ここに示すことのできなかった、污泥、廃油、金属に関してはサンプル数が少なかったために、スケールファクターを推計することができなかった。

表-1-2 スケールファクターの推計結果

スケールファクター	サンプル数
化学系	0.50	2
廃プラ	0.36	7
資源系	0.44	3
建設系	0.51	26
ばいじん・燃え殻	0.42	5
図-1-4 a 推計結果（化学系）

図-1-4 b 推計結果（廃プラ）

図-1-4 c 推計結果（資源系）

図-1-4 d 推計結果（建設系）

図-1-4 e 推計結果（ばいじん・燃え殻）

### 1.4 アンケート調査・ヒアリング調査によるパラメータの入手および推計

#### 1.4.1 アンケート調査・ヒアリング調査の概要

本アンケート調査では、「福岡県産業廃棄物処理協会の会員企業」及び「福岡県が優良産廃処理業者の認定をしている企業」に対し、収集運搬のみを行っている企業には収集運搬に関するアンケートのみ、中間処理のみを行っている企業には中間処理に関するアンケートのみ、収集運搬も中間処理も行っている企業には、両方のアンケートを送付した。調査期間は、2012年6月20日から7月13日である。アンケートの送付数、回収数および回収率は表-1-3に、アンケートの主な内容については表-1-4に示す。なお、対象品目は金属、古紙、廃プラスチック、建設系、化学系、その他である。

表-1-3 アンケートの送付・回収実績

中間処理業のみの企業	収集運搬業のみの企業	中間処理・収集運搬兼業の企業	計
配布状況	福岡県産業廃棄物協会会員企業	32	215	185	432
福岡県の産業廃棄物処理業者名簿で、事務所の所在地が県外の優良企業様	0	10	1	11
計	32	225	186	443
回收状況	回収数	7	37	24	68
回収率	21.9%	16.4%	12.9%	15.3%
表-1-4 主なアンケート内容

収集運搬に関する調査票	①事業所の概要、②経営状況について、③大量輸送機関の利用状況について、④収集運搬車輛について
中間処理に関する調査票	①事業所の概要、②受入先（搬入元）・売却先の状況について、③事業規模について、④施設の概要、⑤データの対象期間、⑥廃棄物・循環資源の受入状況、⑦その他の原材料、⑧施設稼働に伴うコーティリティ、⑨有償売却品目の状況、⑩処理残渣の処分状況

ヒアリング調査については、主にアンケートを回答して頂いた企業を中心に、内容の確認及び未回答部分について追加のヒアリングを実施した。

#### 1.4.2 調査データを用いたスケールファクターの推計

アンケート調査およびヒアリング調査データより建設費のスケールファクターを推計した結果を表-1-5に、散布図を図-1-5a～図-1-5cに示す。

表-1-5 スケールファクターの推計結果

スケールファクター	サンプル数
全サンプル	0.55	16
廃プラ	0.38	3
建設系	0.38	7

図-1-5 a 推計結果（全サンプル）

取极量(t/年)

図-1-5 b 推計結果（廃プラ）

図-1-5 c 推計結果（建設系）

### 1.5 福岡県を対象としたケーススタディ

アンケート調査及び既存の統計データより入手したデータを用いて、図-1-6に廃棄物中に含まれる価値のないものの含有割合と売却単価の分布を示す。分布から明らかなように、品目によって大きな違いがあり、これらの特性が空間スケールに影響を与えていることが考えられる。そこで、本章では、構築したモデルに入手した上記のパラメータを適用することで、福岡県を対象としたケーススタディを実施し、品目間比較を行うとと

図-1-6 売却単価と価値のないものの含有割合の
もに、モデルの有用性を検証する。

ケーススタディでは、処理拠点が北九州市に立地した場合、福岡市に立地した場合、豊前市に立地した場合を想定し、近隣の市区町村から集めて行き、対象地域を拡大するものとした。中間処理施設からの距離と人口の関係を図-1-7に示す。なお、北九州市、福岡市については区レベルで、それ以外の地域については市町村レベルで分析している。アルミ、廃プラ、古紙の再生品利用施設については北九州市、飯塚市、久留米市、大牟田市に立地しているものとした。食品廃棄物は堆肥を想定しているため、中間

図-1-7 処理施設からの距離と人口の関係

処理施設の近郊に立地する地域から供給し、堆肥を全てまかなうことができるまで、供給する地域を拡大するとした。なお、堆肥の需要量は人口密度から田畑面積を推計し、これに堆肥の施用量を乗じることで需要量を推計した。

使用したデータは表-1-6に示す。なお、廃棄物の発生量は人口比例、中間処理施設のスケールファクターは全て0.6乗、表-1-6に示した以外のパラメータについても全て同じ値とした。なお、本ケーススタディでは、基本単位を単位処理量あたりの費用とした。

表-1-6 設定パラメータ

含水率	残渣率	壳却单価	輸送単価
アルミ	0%	10%	139,000 円/t	214.6 円/tkm
廃プラ	0%	21%	30,000 円/t	174.5 円/tkm
古紙	10%	0%	10,000 円/t	153.5 円/tkm
食品廃棄物	75%	15%	7,000 円/t	219.5 円/tkm

費用を最小化した場合の距離：15km

利益を最大化した場合の距離：62km

売却単価が安い

図-1-8 費用最小化計算・利益最大化計算を行ったときの結果（処理施設が北九州市の場合） $ ^{*} $ なお、「-km」は、利益が出なかったことを意味している。
費用最小化計算、利益最大化計算を行った結果を図-1-8～図-1-10に示す。分析の結果、品目の特性と空間スケールの関係を定量的に示し、以下のことが示唆された。

費用を最小化した際の循環スケールで比較すると、輸送単価が安い品目ほど、循環スケールが大きくなることが示された。

・利益を最大化した際の循環スケールで比較すると、売却単価が高い品目ほど、循環スケールが大きくなることが示された。

## 売却単価が高い

売却単価が安い

図-1-9 費用最小化計算・利益最大化計算を行ったときの結果（処理施設が福岡市の場合）

売却単価が高い

売却単価が安い

図-1-10 費用最小化計算・利益最大化計算を行ったときの結果(処理施設が豊前市の場合)
### 1.6 まとめ

本研究では、発生密度、輸送効率、スケールファクターを空間スケールを決める支配パラメータと設定し、支配パラメータと空間スケールの関係を定量的に把握できる循環圏の最適空間規模導出モデルの構築を行った。輸送効率やスケールファクターなど品目固有パラメータについては、既存の文献データを用いてパラメータの推計を行うと共に、アンケート調査・ヒアリング調査を実施することにより、パラメータの入手を行った。入手したパラメータを最適空間規模導出モデルに適用することで、モデルの有用性を検証するとともに、品目特性と空間スケールの関係を定量的に示した。

品目特性・地域特性を表現する発生密度・輸送効率・スケールファクターを考慮した最適空間規模導出モデルを構築したことで、物質固有・地域固有のデータを用いて望ましい地域循環圏を検討することが可能となった。しかしながら、望ましい地域循環圏の更なる詳細な検討を行うためには、モデルの精緻化と使用データの精査も必要であり、そのためには以下のような課題が存在している。

輸送工程において、輸送に要する時間とそれに応じたトリップ数を考慮に入れることである。それをコストに反映させるためには、輸送単価を輸送人員、車両、燃料等に分解する必要がある。

廃棄物によっては、季節により発生と需要に量的・質的変動があり、それらが中間処理施設の稼働率や廃棄物の保管等にも影響することがある。しかし、本モデルでは季節変動による時間的変動の要素を取り込んでいないため、これらのパラメータをモデルへ取り込むことが必要である。

- 収集範囲の拡大に伴い、業許可の取得や保管・積替の発生等による取引費用増大等の影響があると考えられる。より現実に近い解析を行うためには、広域化に伴う取引費用の影響をモデル中に取り込む必要がある。

望ましい地域循環圏を検討するためには、環境負荷と費用のみでなく、地域活性化などの社会的影響等の指標を導入することにより、総合的視点からの最適な空間スケールを提示する必要がある。

対象品目と転換技術のオプションを拡大すること、さらに特定の資源・地域に適用したススタディを蓄積することで、更にモデルの有用性を検証することも課題である。その結果は地域循環圏の検討プロセスに重要な示唆を与えることが期待される。

## 参考文献

1）福岡県：福岡県廃棄物処理・リサイクル現況調査報告書 - 平成12年度

2）日経アイ・ビー：2005 全国産廃処分業中間処理・最終処分企業 名覧・名鑑、2005
### 2.1 地域循環圈形成の動向調査

#### 2.1.1 国内における地域循環圏形成の進展と検討状況

はじめに地域循環圏の形成に向けた、国内での取り組み状況を整理する。個別リサイクル法の整備を進めるとともに、各地に資源循環「拠点」を形成する、エコタウン事業も全国で進められてきた。環境省では、地域循環圏の望ましい姿について議論をするために2010年より「地域循環圏形成推進に向けた検討会」（以下、「検討会」）を開催してきた。本研究課題の代表者及び分担者も座長・委員として参画し、各地における地域循環圏の構築にむけての取り組みや事例の整理を通して、地域循環圏形成の課題と、解決のための方向性を提示した。2012年には検討会の成果として、地域循環圏形成推進ガイドラインが公表された。

#### 2.1.2 地域循環の拠点としての日本のエコタウン事業

エコタウン事業を対象にして分担者らは、自治体や企業等と連携して循環活動の定量的な解析を進めてきた。そのなかで、欧州で注目されてきた「産業共生」にくわえて、産業施設群が周辺の都市から発生する廃棄物を化石燃料の代替資源として受け入れる資源循環の効果に注目した。この効果の定量的な分析を進めることで、産業共生が発展する次の概念として、「都市産業共生（urban symbiosis）」を提案している $ ^{1} $ 。都市産業共生によって、都市からの副産物を産業活動にとっての資源やエネルギーとして代替利用することで、各地域の産業プロセスで新規の天然資源の消費を抑制して、都市全体としての環境負荷を削減できる効果を明らかにしてきた $ ^{2} $ 。

2007年に分担者らも参画し、環境省がおこなった「エコタウン等の更なる推進方策に関する調査」では、2008年にエコタウン承認自治体への事前調査を行ったうえで、エコタウン施設へのアンケート調査を行った。国が指定して、補助対象としたリサイクル施設62箇所にくわえて、各自治体が指定し、あるいは民間事業に支援リサイクル事業を含めると、全国で170のリサイクル施設が現在稼働中であることがわかった。この施設へのアンケート調査の結果、有効回答を得た90施設で集計すると、全国年間約90万トンの新規資源の消費の削減が実現している。エコタウン施設での副産物の再生利用率は92%に達しており、くわえて、新規資源の代替などの間接削減も含めると年間で50万トンのCO₂削減効果があることがわかった。

この調査を通じて、資源循環規模にも定量的な解析をおこなった。循環の空間規模が拡大することによって、利用できる資源量とともに受け入れるが需要量が増加して、資源循環の供給と需要の安定性がもたらされることは、ストーリーとしては明快ではある。

図-2-1 エコタウン施設の資源循環種類別の調達と供給の平均距離
今回の調査で、循環資源の種類別に資源の回収調達と再生品の供給・利用の平均距離を算定した結果を整理したところ（図-2-1）、例えば、自動車、廃家電・機器類、シュレッダーダストではエコタウン都市を超える広域での循環が形成されていることがわかった。廃プラスチックや廃油では製品調達は広域化しているが、再生品の供給面では地域内循環の割合が高い傾向がある。また、がれき類に加え、木材やRDF、とくに、食品廃棄物については調達・供給ともにエコタウン地区・都市内での循環を形成している傾向があった $ ^{3} $ 。また、地域循環での資源の調達と再生製品の供給の地域循環率を高めると事業効率が向上する傾向も見られた。たとえば、自動車と家電・機器類、廃プラスチックについては、地域調達率が高いほど、施設の稼働率が高くなっている。

### 2.2 高効率・低コストで、持続的（頑強）なりサイクル・処理システム

#### 2.2.1 検討の背景と持続的なシステムの定義

温暖化問題や資源枯渇問題への対応のため、循環可能な資源を効率的に利用できる資源循環システムの構築が急務となっている。リサイクルの効果を高めるには、循環資源の単位重量当たりの効果を高めるとともに、リサイクルの実施量を拡大する必要がある。特に実施量を拡大するには、地域循環圏を構成するリサイクルシステムが、費用対効果に優れ、それが持続的な仕組みとなっていることが、重要な要件の1つになると考えられる。これまでにも、廃棄物のリサイクル・処理分野において、情勢変化に対する対策はある程度採られてきているが、個々の対策となり得る要素を整理し、頑強なリサイクル・処理システムの設計指針として構造化することが重要である。これにより、不確定な情勢変化が生じる得る中、また資源循環と並行して実施され、リサイクルの阻害要因ともなり得る2Rの推進や省エネルギー化、再生可能エネルギーの導入が進展した際にも、資源循環を通して達成される環境負荷削減量や資源消費削減量の将来に渡る時間積分値の期待値を拡大できることが期待される。

高効率・低コストで、持続的（頑強）なリサイクル・処理システムとは、投入する費用（初期費用と運転費用）に対して、現時点だけでなく、長期的（施設の一般的な耐用年数である数十年の期間を想定）にも高いリサイクル効果が得られるシステムである。

情勢の変化には、廃棄物発生量が人口減少や2Rの進展によって漸減したり、組成が変化する場合、大きな経済変化によって廃棄物発生量が急激に減少したり、リサイクル製品の需要が大幅に落ち込む場合、省エネルギー技術や太陽光、太陽熱等の導入の進展に伴って、エネルギー回収の意義が相対的に低下する場合、大規模災害によって廃棄物発生量が大きく増加する場合など、様々なケースが想定される。

#### 2.2.2 システムに求められる要件

まず、定性的、半定量的な考察から、情勢変化に強いリサイクル・処理システムの構築にとって重要と思われる要素を整理する。現時点では、以下に述べる4つの要素を挙げるが、今後の検討により拡充し、構造化することが必要である。

図-2-2 素材産業等の既存炉を活用するリサイクルの効率（発電効率換算値） $ ^{4)} $
## (1) 既存施設の活用

初期投資を抑制するには、既存の施設を利用することが有効である。ただし、リサイクルの最大理論効率 $ ^{4)} $ に照らして効率的な施設のみを選択的に活用する。図-2-2は素材産業等の既存炉（ガス化は一部新設）を用いて、プラスチック製容器包装をリサイクルする場合の効率を、理論最大効率と比較したものである。異種のプラスチックの混合物である点と、ごみ焼却発電の平均効率と対比を考えると、十分に高効率と判断される。

## (2) 施設（機能）の多様性

廃棄物のリサイクル・処理に係わる各施設は、それぞれ長所と短所を併せ持っている。焼却炉は低品質な廃棄物も幅広く受入れ適正処理できるのが長所だが、建設費が高額であるために、廃棄物量が減ると単位費用（1kgの処理当たりの費用）が容易に増加する点が短所となる。また、発電効率は平均的に10数パーセントであり、効率を高めるには廃棄物の安定供給が必要で、情勢変化への追随性が低下する。選別施設の長所は、ベルトコンベアー式の工程のため、処理速度調節が容易であり、建設コストもかなり安価である。また、選別・前処理された廃棄物を適切に利用することで、高いリサイクル効果が得られる。ただし、ある一定品質以上の廃棄物のみが処理対象となる。それぞれ、どちらか一方に偏ると、短所を相互に補完することができない。将来の情勢変化を考慮し、各施設の長所を活かす、施設整備のバランスも重要であると考えられる。

## (3) 環境負荷削減確率の高いリサイクル

元と同じ製品に戻す閉ループのリサイクルと、違う製品を作る、開ループのリサイクルが存在する。また、元と同じ製品でなくても、生活に必要性の高い製品を製造するための原料や燃料として用いる場合を、準閉ループリサイクルと呼ぶものとする（図-2-3）。閉ループや準閉ループのリサイクルは、再生品に常に高い需要があることが期待できる。一方、開ループのリサイクルは、条件次第で効率的となるが、常に需要が見込めるとは限らない。廃棄物の性状によっては、閉ループリサイクルが難しい場合もあるが、同程度の効果やコストが見込まれる場合には、常に高い競争力を保てる可能性の高い、閉ループ、準閉ループのリサイクルを選択することが望ましいと考えられる。

図-2-3 閉ループリサイクルと開ループリサイクル

## (4) エネルギー・資源の質の考慮と絶対効率の向上

今後社会でエネルギーシステムの効率化が進んだ際にも、高い競争力を保つリサイクル方法であることが重要である。リサイクルの環境負荷や資源消費削減の効果は、ライフサイクルアセスメント（LCA）の方法論に基づいて評価されるのが一般的である（図-2-4）。その際、廃棄物1kgがどのような種類の新規資源を何kg代替したかの相対的な関係（代替効果）でリサイクルの効果が決まる。この場合、エネルギー効率やエクセルギー効率が悪いリサイクルプロセスでも、従来の新規資源も同様に低い効率で利用されていた場合、結果的に新規資源の削減効果は大きくなるため、代替効果は高くなる。一方、廃棄物がどのようなエクセルギー効率で利用されたのかを考えれば、相対的な関係によらずに、絶対的な利用効率を算出することができる。リサイクルは、まず代替効果の高い利用方法を選択することが必要条件であるが、将来の変化にも備える上では、代替効率が高く、かつ絶対効率も高い利用システムを選択することがより望ましい。
図-2-4 リサイクルの代替効率と絶対効率

#### 2.2.3 動脈産業の活用拡大の技術調査と地域シミュレーション

## (1) 検討事例：有機系一般廃棄物の分別リサイクル拡大

上述の持続的なリサイクル・処理システムに求められる4つの要素を包含するシステム例として、研究蓄積のある一般廃棄物中の混合プラスチック、雑紙の分別リサイクルを拡大するケース（便宜上、スマートリサイクルと呼ぶ） $ ^{4,5)} $ を検討事例とする。

（概要図2-1）に示すように、高品質なプラスチック、雑紙類を分別して地域の拠点に収集し、一部のプラスチックはマテリアルリサイクルを実施し、残りは固形原・燃料に加工して、素材産業や発電所等に輸送して利用することを想定する。低品質の廃棄物（厨芥等）の高効率利用法については、複合拠点化を他課題（K113002）で検討中である。評価では、古い焼却炉も存在する東京都の3市域（人口115万人）（図-2-5）を対象とし、GIS（地理情報システム）を活用した分別収集モデルと、地域拠点に関する設計情報（マテリアルリサイクルと固形原燃料化：Smart A、固形原燃料化のみ：Smart B）、焼却炉のモデル（北海道大学モデル）、素材産業等への輸送と化石資源の代替効果を算定した。簡易な計算は既に実施していたが、収集モデルを精緻化するとともに、施設の建設・運転に関する固定的費用、変動的費用を区別してモデル化し、廃棄物量変化に対する応答予測を可能とした。地域内の人口変化や資源化の進展を考慮し、5基の焼却炉のうち2020年に1基を廃止、1基を縮小して更新するケース（BAU）と、1基の縮小更新施設の代わりに、スマートリサイクルの地域拠点を建設するケース（Smart）を比較した。他の計算方法は文献 $ ^{5)} $ に準じ、情勢の変化の事例として2030年に廃棄物発生原単位が減少した際の、BAU及びSmartにおける費用変化を評価した。

図-2-5 対象地域の焼却施設・リサイクル拠点の空間分布

左から現状、BAU、Smart の各施設利用状況。凡例は、焼却施設の管轄範囲を示す

## (2) 技術調査

上述の素材産業や発電所などの既存施設を活用する高効率リサイクルの大幅な拡大に向けた、技術的側面からの調査として、石炭火力発電所及び、鉄鋼メーカー等に対するヒアリング調査を行った。一部の調査結果は他課題（K113002）にも出力し活用した。石炭火力発電所では、微粉炭吹き込みの場合、既存の石炭微粉化設備では木くずの投入量が限られ、廃プラスチックや古紙の微粉化も難しいが、専用の粉砕施設により、投入量は大幅に拡大可能である。また、微粉炭バーナーと、固形廃棄物燃焼のハイブリッド構造については、技術的には可能であるが、廃棄物の安定供給を含め、経済的なメリットとが必要である。循環流動床では、廃棄物の受け入れは容易で、発電所に特別な受け入れ施設等も不要であるが、低位品位な石炭を利用する場合には、発熱量の点では制限を受け得る。また、コークス炉における廃棄物の利用拡大については、廃棄物の高密度化により利用
量の拡大が可能であり、現状はプラスチックの利用が大部分であるが、木や紙の利用も可能であり、混合プラスチック、雑紙の利用拡大が可能な内容であった。

## (3) 評価結果

対象地域に BAU と Smart の各ケースにおける、費用の変化（概要図-2-2）と CO₂ 排出量の変化（図-2-6）を示す。Smart では、分別収集費用が増加するが、施設建設に関わる固定的費用が低下する効果と、素材産業等における石炭使用の回避効果によって、全体としては費用が低減する結果となった。また、石炭使用の回避によって、CO₂ 排出量は大幅に削減されることが分かる。対象地域では、2030 年まで大幅な人口減少は予想されていないが、今後 2R（リデュース、リュース）が大きく進展した場合を想定し、2030 年にごみ発生原単位が大幅に減少した場合を想定した計算結果（図-2-7）では、廃棄物量が減少しても、スマートリサイクルにおいては、BAU と比較して単位処理費用の増加が大幅に抑制できることが示され、頑強性を備えていることが確認された。

図-2-6 シミュレーション対象地域における BAU 及び Smart の各 CO₂ 排出量変化

図-2-7 廃棄物量減少（2030年）時の単位処理費用の変化（Smart-BAUの差分） 左：BAUに対し廃棄物量80％に減少、右：同60％に減少

### 2.3 まとめ

近年の地域循環圈形成に関する動きを調査するとともに、高効率・低コストで、持続的（頑強）なりサイクル・処理システムについて条件を整理し、望ましいと考えられるシステム例を具体的地域に当てはめてシミュレーションを実施した。これにより、

その効率性や頑健性を確認。

実現可能性を検討するためのヒアリング調査を実施。

既存の高効率施設の活用、異なる機能を持つ施設整備のバランス、(準)閉ループリサイクルの構築、廃棄物の質を活かす高エクセルギーエネルギー利用により構成される。

既存施設として、大規模・高効率で廃棄物を活用できる、発電所・素材産業へのヒアリング調査により、廃棄物の大幅な活用拡大が技術的に可能であることを確認した。