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0701 水・物質・エネルギー統合解析によるアジア拠点都市の自然共生型技術・政策シナリオの設計・評価システムに関する研究

（４）自然共生の政策形成システム構築に関する研究

（独）国立環境研究所

アジア自然共生研究グループ 環境技術評価システム研究室

藤田 壮・孫 穎・陳 旭東

アジア自然共生研究グループ 中根 英昭

<研究協力者>

中国科学院瀋陽応用生態研究所

耿 涌

平成19～22年度累計予算額：2,367.7千円（うち、平成22年度予算額：944千円）

予算額は、間接経費を含む。

[要旨] 循環型地域開発としてのエコインダストリアル・パークの調査解析として、アジアに展開する循環共生の技術政策システムとして世界における産業共生、エコインダストリアル・パークの開発についての調査を行った。資源循環と廃棄物処理およびエネルギー循環を進める根幹技術・政策システムとしての意義を明らかにするとともに日本のエコタウンの技術政策システムの解析を行った。国内26のエコタウン施設の解析を進めて、循環施設の公的投資の民間投資波及効果を明らかにするとともに、地域特性等の一般化をおこなった。さらに、中国瀋陽市を対象に中国の産業中心都市である瀋陽市と遼寧省との研究連携を進め、瀋陽市環境保護局、遼寧省環境保護局との研究連携とともに、中国科学院循環経済研究センター、遼寧省の環境科学院との研究協定を通じて研究を進めた。瀋陽市における循環経済技術政策シミュレーション・システム研究について、中国大連市での試行とともに、瀋陽市での技術シミュレーションを行った。廃棄物のデータベースを構築し、瀋陽市の地域特性に応じてパラメータを調整しシミュレーション・モデルの改善を行うことによって、各種廃プラスチックの再生技術に関する詳細なシミュレーションが実現できた。その結果、①廃プラスチックのカスケード利用に関する複合型技術の導入はより多くの便益を得られること、②統合型技術の潜在的な環境便益が技術そのもののほかにエネルギー構造などといった地域特性にも影響されること、クリーンエネルギーの開発や新しい廃プラスチックリサイクルプログラムの推進は、GHG排出削減に貢献することを明らかにした。

加えて、日本企業及び中国企業におけるグリーンサプライチェーンマネジメント（GSCM）の実施内容とその促進要因を定量化して抽出した上で、GSCMの促進要因と実施の因果関係モデルを構築し、促進要因によるGSCMの実施への影響度を解析した。その上で、日中企業におけるGSCMの推進構造を比較し、中国企業のGSCMの推進条件を検討した。

[キーワード] エコタウン、循環経済都市シミュレーション・システム、中小企業の環境配慮型経営、ライフサイクルアセスメント、中国藩陽市
### 1. はじめに

20 世紀末から、中国をはじめとするアジアの都市は飛躍的な経済成長を実現している。世界の工場として人々の豊かな暮らしを支える役割を地球上の隅々にまで提供してきた一方で、その環境汚染は産業都市の人々の暮らしを脅かす水質汚濁や大気汚染をもたらす水準を超え、都市にとどまらずより広域に、さらに国境を超えた地球規模の環境問題を引き起こしつつある。産業及び都市の共生は最も効果的な政策及び産業システムであるとの認識が広がりつつある。産業と都市の共生を実現するエコインダストリアル・パーク（Eco-Industrial Park; EIP）はアジアにおいて都市と産業の共生を実現する重要な方策であるとして注目を浴びている。都市廃棄物管理（MSWM）と地域産業を結び付けることで、都市と工業地域の地理的近接性から新たな共生の機会が生まれることが日本国内の分析から明らかになっている $ ^{1} $ 。都市の廃棄物から工業材料に転換利用を推進することで、結果として都市と地域の全体としての環境効率を改善して、アジアの都市における持続的資源循環の効率性が環境的にも経済的にも高まることになる。1997年から開始したエコタウン事業により、2006年までの10年間に、26の地域が承認された。国の補助対象となった施設を含む循環拠点施設が操業を続けている。エコタウンの整備によって国内の廃棄物と副産物の循環利用が進んできた一方で、新たな拠点整備が一段落した現在では、既存の施設の効率的な運営を促進するとともに、地域や循環資源の性質に応じた最適な範囲での循環を目指す「地域循環圈」の中核としての役割を果たし、地域の低炭素化に資することが期待されている $ ^{2)(3)} $ 。さらに、近年では、アジア諸国を中心とした途上国への展開の動きも出始めている。日本のエコタウンの技術政策要素をこれらの要請に応じて活用するために、現状の資源循環の特性を把握し、その循環効率や低炭素化への寄与、さらに経済性などを実証的に検証し、資源循環の成立要因を分析することによって中国の都市における環境技術と政策を含むシミュレーション研究の入力システムとして活用する。

さらに、中国でも、WTO加盟に伴うグローバルな市場競争の参入により、国内の法規制だけでなく、輸出先での環境法規制に対応する必要があり、企業の環境配慮型の経営活動が重要課題として掲げられるようになっている。しかし、中国の新たな法律や環境マネジメントシステムにおいては、具体的な措置の欠如や不十分な執行が指摘されており、企業のグリーンサプライチェーンマネジメント（Green supply chain management；GSCM）の促進に当たって大きな課題を抱えている。地球環境問題が深刻化する中、企業による持続可能な経営活動への根本的対応が世界的に重要な課題となっている。日本では、循環型社会の構築に向けて、循環型社会形成推進基本法をはじめとした法体制の整備、環境マネジメントシステムの導入、そして企業の社会的責任への関心の高まりなどにより、大企業が率先して環境製品の開発や製造、製造プロセスの環境負荷の低減、資源循環を行い、GSCMを推進してきた。GSCMに関する既存研究の多くは、促進要因と実施内容に関して、個々の側面から進められてきており、環境配慮型経営の全体的な推進構造を明らかにしたうえで、その推進条件を検討する研究を行うことが緊急の課題となっている。これまで国際比較研究が散見されているも
のの、欧州地域の国々や先進国の中小企業、そして先進国と途上国の個別産業に限定したものであったことから、本研究では異なる国での大規模な企業調査を行う研究として先駆的役割を担う。

これらの日本発信の環境技術政策システムをデファクトの情報として活用する技術政策シミュレーションを藩陽市を対象に国際連携で構築した。地方自治体にとっての、様々な運営局面における環境的利益について、科学的な裏付けに基づいて代替的な政策オプションを提供するシステム構築を図る。中国の諸都市では急速な産業化とともに、産業廃棄物と都市廃棄物が急増し、深刻な環境汚染をもたらしているなかで、特に循環政策への関心は急速に高まっていることから、循環経済技術政策のシミュレーション・システムの社会実装研究を推進した。公害対策や資源循環について日本の環境技術についての期待は大きいものの、循環型の社会制度や基盤の整備を含めた地域システムの設計が存在しない状況では、国内の技術をそのまま適用する短期的な事業のみの視点では技術展開が円滑に進捗しない例も多くみられる。中国では2009年に循環経済促進法が施行され、2011年からの第12次国家5カ年5カ年計画が制定、運用されていく中で、低炭素を実現する資源循環システムへの志向が顕在化している。日本発信の高水準の循環技術と環境社会の知見を活かす統合的なシステム設計とその実践的な展開に向けての社会投資を受け入れることのできる水準に経済発展と社会的な実行能力が達しつつあるといえる。そこで、中国科学院応用生態研究所と連携して、中国の拠点的な産業都市である藩陽市とその広域都市圏を対象にして、循環資源ごとに地区スケールから都市、圏域、国土、国際スケールの異なる循環圏を科学的な算定をもとに同定し、その形成支援の技術・政策システムの設計と評価のシステムを構築してきた。この研究では日中環境都市連携を支援する日本発の技術・施策システムの計画評価システムの開発を進めた。さらに、持続可能な都市形成にむけて、動脈側と静脈側の産業システムと都市の循環政策と連携する循環圏システムを設計するガイドラインシステムのを提供するとともに、中国のほか他の都市およびアジアの都市への一般化を進める科学的手法の提供をめざしている。

### 2. 研究目的

エコタウンプログラムを通じた日本の廃棄物循環の結果とその経験から得たことを概観することである。

これまで、持続可能な資源循環を成立させる要因について、産業エコロジーの文脈から議論が展開されてきた。Korhonenは、産業システムの持続可能性を高めるために必要な4つの原則として循環（Roundput）、協働（Cooperation）、多様性（Diversity）、地域性（Locality）を提唱している $ ^{4} $ 。本稿で着目する地域性に関する記述では、生態学のアナロジー $ ^{5} $ や地域の環境容量の観点 $ ^{6} $ を紹介しているほか、より実践的な論点として、産業共生での重要な成立要因の1つとされる地理的近接性（geographical proximity）に関する記述 $ ^{7} $ を引用している。そして、Ehrenfeld and Gertlerが指摘するように、地理的近接性は環境面での寄与だけでなく、経済・社会面における心理的距離の近さも重要な観点であるとしている $ ^{8} $ 。ただし、こうした議論は、記述的・定性的なものから始まり、2000年以降に実証的・定量的な手法を用いて、エコタウン施設群や世界の循環
拠点施設地区を対象に、資源循環を定量的に評価する研究が進み、環境負荷の算定結果が報告されるようになってきた（表4-1）。

表4－1 エコタウン・エコインダストリアルパーク研究の比較

対象地	スケール	主要産業	主な副産物交換/リサイクル	環境改善効果	出典
北九州エコタウン(日本)	広域	リサイクル産業	ペットボトル, 自動車, 家電, OA機器, 医療用具, 蛍光灯, 古紙, 有機溶剤, 建設混合廃棄物, パチンコ台, 飲料容器, プリントナー, 発泡スチロール, 廃木材・廃プラスチック	エネルギー削減量:2,823 PJ/y
CO₂削減量:208,000 t-CO₂/y
SOₓ削減量:425 t-SO₂/y
NOₓ削減量:461 t-NO₂/y	8)
川崎エコタウン(日本)	広域	鉄鋼, セメント, 非鉄金属, リサイクル産業	廃プラスチック, 汚泥等	CO₂削減量:600,000 t-CO₂/y	9)
Kalundborg (デンマーク)	EIP	発電所、医薬品、製油、ボード製造	表面水, 地域熱, 石膏	表面水の保護:500,000 m³/y
CO₂削減量:154,788 t-CO₂/y
SO₂削減量:-304 t/y
NOₓ削減量:389 t/y	10)
Guayama, プエルトルコ (アメリカ)	EIP	発電所, 石油化学精練所, 排水処理施設	蒸気, 排水, ばいじん	SO₂削減量:1,978 t/y
NOₓ削減量:211 t/y
PM10削減量:123 t/y
CO削減量:-15 t/y
CO₂削減量:51,000 t/y	11)
ペンシルバニア(アメリカ)	州	全立地産業	スラグ, フライアッシュ, 鉄ぐず, 木ぐず, 陶器類, 排煙脱硫残渣等	エネルギー削減量:13 PJ/y
CO₂削減量:900,000 t-CO₂/y
SOₓ削減量:4,300 t-SO₂/y
NOₓ削減量:4,200 t-NO₂/y	12)

国内のエコタウン研究では、松本らが、北九州エコタウンにおける複数のリサイクル事業を対象に、距離帯別輸送距離分析を含むマテリアルフロー分析（MFA）やライフサイクル分析（LCA）による環境改善効果の算定、さらには都市レベルの資源循環構造分析とエコタウンの寄与度分析を行い、エコタウン事業を総合的に評価する枠組みを提示している $ ^{9} $ 。研究代表者らは、川崎エコタウンにおけるマテリアルフローを明らかにするとともに、地域の一般廃棄物を含めた循環システムを想定したシミュレーションを行い、鉄鋼やセメントなどの素材型産業の製造プロセスを含めたLCAを行う枠組みを提案している $ ^{10} $ 。

また、海外でも、産業共生地区やエコインダストリアル・パークを対象にいくつかの実証的な研究が報告されている。Jacobsenは、循環型の産業都市の初期モデルであるKalundborgを対象に、特に排水と蒸気の副産物交換に着目した調査を行い、その環境改善効果を算定している $ ^{11} $ 。

Chertow and Lombardiは、アメリカのプエルトルコに位置するGuayamaにおける産業共生をケーススタディし、その環境および経済効果を利益とコストに分けて、定量的な分析を行っている $ ^{12} $ 。Eckelman and Chertowは、より広域であるペンシルバニア州を対象に、産業廃棄物のリコース（火力発電所からのフライアッシュのセメント利用等も含む）の現状を定量的に把握し、その環境改善効果を算定している $ ^{13} $ 。

さらに、研究代表者らがは個別のエコタウンやエコインダストリアル・パークだけでなく複数の循環拠点施設を対象とする調査・研究環境省の研究会に参加して、国内の26のエコタウンの施設の調査を進めた。エコタウンに立地する現在稼働中の170施設を対象に、循環資源の調達・供給
状況および施設の運営等に関するアンケート調査を行い、93施設から有効な回答を得た。この調査結果をもとに、資源循環の効率指標として総循環率（Total Circulation Ratio、TCR）、新規資源削減率（Raw Material Saving Ratio、RMSR）、最終処分量削減率（Landfill Reduction Ratio、LRR）、CO₂排出削減率（CO₂ Emission Reduction Ratio、CERR）を導入した分析を行い、エコタウン施設が、高い循環率で、環境改善に寄与していると報告している。そして、循環資源ごとの分析により、施設間の連携の希薄さから施設の集積による効果は有意には確認できなかった。

このように、これまで定性的に論じられてきた資源循環のメカニズムについて、定量的なデータと分析手法を用いて実証的な研究を進めることが出来る。環境省の行った調査結果をもとに、エコタウンの地域循環特性を把握・分析することを目的とする。まず、調査手法を概説したうえで、MFAとLCAを用いた分析手法を提示する。評価にあたっては、環境指標である前述の循環効率 $ ^{14)} $ に加え、経済性を測る指標として稼働率および採算率を導入する。また、地域循環特性を表わす指標として地域調達率および地域供給率を用いる。結果の分析では、エコタウンごとの特性を明らかにしたうえで、循環資源ごとの特性も論じる。

さらに、と中国企業のGSCMの推進構造に関する国際比較研究をもとに、中国企業によるGSCMの促進において示唆を提供することをめざす。具体的には、アンケート調査に基づき、日本企業及び中国企業におけるGSCMの実施内容とその促進要因を定量化して抽出する。その上で、GSCMの促進要因と実施の因果関係モデルを構築し、促進要因によるGSCMの実施への影響度を解析する。最後に、日中企業におけるGSCMの推進構造を比較し、中国企業のGSCMの推進条件を検討する。川崎市の中小企業の環境配慮型経営に関するアンケート調査の結果をもとに、統計分析を用いて、中小企業における環境配慮型の経営活動の促進要因、実施内容、企業パフォーマンスを定量化して抽出した上で、環境配慮型経営の諸要因の因果関係を解析する。促進要因による環境配慮型経営の実施や企業パフォーマンスへの影響度を解析し、中小企業による環境配慮型経営の推進条件を検討する。

これらの解析を踏まえて、藩陽における環境技術と政策シミュレーションのモデルを構築して、それを同様のコンテクストにあるアジアの他都市に適用する方策を検討する。国内および中国の研究機関の連携でこの新しい時代の環境技術連携として、中国都市の特性に応じて、日本の環境技術を含む代替的な都市環境の将来政策を計画する「循環経済都市シミュレータ」の開発に取り組んだ。とくに、公害対策から循環型経済社会形成まで、日本の環境改善の成功のカギは技術の開発とともにそれを社会で効果的に活用し、導入を拡大する社会の仕組みづくりであるとの視点にたち、そのシステムをアジア都市への展開を支援することをめざす。具体的な都市と都市圏域の地域特性、環境特性と社会経済特性を活かして、ハードウェアとしての環境技術とソフトウェアとしての社会制度・仕組みを組み合わせて、アジア地域の特性に応じた循環経済型の都市システムを計画するとともにその効果を算定する研究をすすめた。

日本と中国の環境大臣間での川崎市と藩陽市の環境にやさしい都市連携についての覚書の下で、図4－1の連携を国立環境研究所と中国科学院藩陽応用生態研究所の間で締結して、シミュレーション・システムの研究に向けての情報共有を進めた。
図4－1 日中連携の研究体制

環境省の政策要請と藩陽市政府の政策ニーズを受けて、循環経済について焦点を当てて検討を進めた。日本の国内においても、廃棄物問題の解決に見通しが立ちつつあるなかで、低炭素型の社会を実現する重要な要素として資源循環への関心が高まっている。たとえば、エコタウンで整備された資源循環の拠点施設と社会システムをあらたな低炭素化社会の都市や地域の基盤として活用して、地域循環圏を形成することの議論も始まっている。

資源循環と低炭素化社会を連携するこうした新しい空間整備の考え方は、国土全体で低炭素化を実現するアプローチと、産業の業種ごとに生産効率のみを高めるアプローチに加えて、それらが低炭素化社会を実現する地域発信の方策となることも期待される。都市の循環基盤として製鉄所やセメント工場、さらにその集積としてのエコタウン施設を活用することによって、社会的な投資の費用対効果の高い将来のシナリオを設計することも可能となる。そのためには、人口や、商業・工業などの経済活動、建設施設の分布などとともに、水質や大気質などの環境観測モニタリング情報を、統合して都市環境の特徴を定量的に解析する都市環境データベースを構築する。そのうえで、人間活動からの環境影響の空間的な影響と、移動のメカニズムを明らかにする都市環境の物理モデルと社会行動モデルを構築して、データベースとモデルによって、環境技術と社会技術を組み合わせた将来の代替的な政策ビジョンのの効果を定量的に算定する都市環境シミュレーション・システムの研究開発を進めた。

公害時代からの我が国における環境技術と対策とリサイクルや資源循環の技術を定量的な技術インベントリーとして整備することで、中国の具体的な産業都市を対象にして循環経済システムの構築を支援する研究ツールの開発を目指している。振り返ってみれば、わが国では、高度成長期の激甚な環境汚染に対しては水質汚濁や大気汚染を防止する公害対策で産業起因の環境汚染の急速な解決を実現してきた。1970年代からのエネルギー価格急騰下には省資源・省エネルギーの製品生産技術開発を進めるこ
とで、世界でも有数のクリーナープロダクション産業システムを実現してきた。さらに、90年代以降には、地球環境問題や廃棄物問題への対応として循環型経済社会推進として3R（リデュース、リユース、リサイクル）の社会システムの整備とともに技術開発、リサイクル事業の整備が積極的に進められている。

これらの技術が中国のすべての都市で有効に適用できるわけではない。中国では先進国と比肩しうる高次な産業化が進んだ都市から、素材型産業からの飛躍を図る都市、さらには農業地域での工業化を進めるなど多様な都市・地域ニーズが存在する。広大な国土は環境汚染の顕在化と社会的認知を遅らせてきた一方で、汚染が広域化、深刻化している現状も招いている。中国の諸都市では産業化と人口集積にともなう都市スケールの環境問題と、より広域スケールの環境問題とともに越境大気汚染や温暖化などの国際的な環境問題に同時に対応することが今まさに求められているともいえる。

現在、中国で検討されている循環経済法ではエネルギーと資源の消費を削減するとともに、地方自治体ごとの総量規制制度を確立して、環境汚染対策だけではなく、産業政策と都市建設を含めて都市や地域ごとの循環経済の実現をめざすことをうたっており、環境費用を都市経営に反映する点では大きな転換点を迎えることとなる。都市環境シミュレーション・システムにより、将来的には中国都市の環境と社会経済の特性をもとに、代替的な将来シナリオを具体的に提示するとともにその政策に伴う費用と効果を定量的に測定することのできるツールを提供できると考えている。実際に中国遼寧省の環境科学院との連携で、シミュレータの運用による具体的な環境技術と環境政策の立案の共同研究に着手している。加えて、国内の先進的なエコタウン都市における具体的な環境技術とその効果を高める社会技術の共有をすすめることによって、システムを介した日中の都市連携を、日本と中国の自治体との間で進めている。
## 3 ．研究方法

（１）循環型地域開発としてのエコインダストリアル・パークの調査解析

産業間の連携ネットワークだけでなく一般家庭・オフィス・商店などの都市グループと産業とが協調ネットワークを構築することで、持続的な資源循環が実現可能になる $ ^{11)(12)(13)(14)} $ 。エコタウンプログラムの特性解析を行うために、文献調査、エコタウンに関する実地調査とシミュレーション分析を用いた。

研究グループが主体となってエコタウンの調査手法について基本フレームを環境省との協議で開発して調査を進めた。調査は、2008年度より「エコタウン等の更なる推進方策に関する調査」研究会を開催し、環境省及び産官学の専門家の参加を得て、エコタウンの調査方法の開発を進めて実施した。研究代表者がこの研究会に座長として参加し、調査対象選定、調査方法の開発、調査シートの具体的な設計の検討に著者らの検討を反映してきた。2008年6月にエコタウン承認自治体への事前調査を行ったうえで、2009年2月に実施したエコタウン施設へのアンケート調査を行った。さらに、記入方法に関する改善等のより効率的な調査を可能とするために、4地域9施設（千葉エコタウン、東京スーパーエコタウン、川崎エコタウン、愛知エコタウン）に対して予備調査を行った。郵送による調査では事業特性について、詳細な数字を企業から得ることは困難となることが事前調査によって明らかになったので、選択肢を提示しての調査とした。この調査プロセスを図4－2に示す。

図4－2 調査の設計と実施手順の流れ
アンケート調査の対象としては、エコタウン事業の承認を受けた26地域の自治体および稼働中の170施設の事業主体をとりあげた（図4-3）。アンケート発送の結果、対象の170施設のうち、63%に当たる107施設から回答があった。107施設のうち、2007年度時点で未稼働（2008年度から稼動した施設）、記入不備等の事情で解析対象としなかった無効な回答を除く有効回答を93施設から得た。調査票の回答状況を施設種類別に表4－2に示す。廃自動車、建設系廃棄物、食品廃棄物の有効回答率が4割以下となっている。全体の有効回答率が55%であったのに対して、補助対象施設での有効回答率が高い（64%）傾向があった。ただし、建設系廃棄物では、補助対象施設からの回答を得られなかった。

調査項目のうち、本稿に関連する物質フローおよびエネルギー使用に関するものを図4－4に示す。物質フローの地理情報を把握するために、廃棄物・副産物の収集範囲および製品・原料や副産物の供給範囲を種類別にエコタウン内外・自治体内外に分けて記入する方式とした。施設情報として、立地、稼働率および採算性、処理工程を、エネルギー使用状況として、電気・ガス・油の使用量、残渣の処理状況である処分量と処分方法に関する項目を調査した。なお、回答は2007年度の実績値である。
図4－3 エコタウンの承認地域と補助対象施設

(調査対象には補助対象外施設も含む)
表 4－2 調查対象施設数と有効回答率

発送数	有効回収数	有効回答率	発送数	有効回収数	有効回答率
計	170 (61)	93 (39)	55% (64%)
廃プラスチック	39 (20)	19 (12)	49%	一般廃棄物	7 (1)	6 (0)	86%
食品廃棄物	19 (4)	7 (3)	37%	紙くず	7 (4)	3 (2)	43%
家電・機器類	17 (6)	9 (5)	53%	発電施設	5 (2)	4 (2)	80%
建設系廃棄物	11 (2)	4 (0)	36%	シュレッダーダスト	4 (1)	2 (1)	50%
はいじん・焼却灰等	10 (8)	7 (7)	70%	油類	4 (1)	3 (0)	75%
木材	10 (5)	9 (4)	90%	産業廃棄物	3	3	100%
固形燃料(RDF)	10	7	70%	ガラス・カレット	2	2	100%
廃自動車	9 (3)	3 (2)	33%	その他	13 (4)	5 (1)	38%

(カッコ内は, エコタウン補助対象施設を示している)

図4－4 エコタウンの調査項目
既往の地域循環の実証的な研究では、MFAとLCAを基本的な分析手法として用いている。具体的には、LCAの手法に則って、システム境界および機能単位を設定したうえで、MFAによってベースラインを含めたシナリオごとの循環システムを同定・分析し、サブシステムのインベントリーデータを用いて評価指標を算出する手法を用いる。

エコタウン施設において資源循環を行うシステムをエタウンシステムと定義する。そして、ベースラインとしてオリジナルシステムを定義する（図4－5）。その際の機能単位は、循環資源の処理量とする。オリジナルシステムでは、循環資源を全量処理し、製品はすべて新規資源から製造するものとする。廃棄物処理プロセスでは、可燃物は焼却処分を想定し10％に減量され、不燃物はそのまま埋め立てることを想定している。エコタウンシステムで製造する製品（P'）とオリジナルシステムで製造する製品（P）は、同等の機能を有するものと仮定する。

図4－5 評価バウンダリーの設定

例えば、鉄くずのリサイクルは、次のような仮定のもとで算定している。鉄くず1.043kgからは、転炉において、1kgの再生粗鋼を製造することができ、新規原料から製造した粗鋼1kgと同機能を有すると仮定している。鉄くずのリサイクルは、電気炉または転炉による粗鋼生産の2つが考えられるが、新規原料の代替効果を最大限考慮するため、全量転炉による粗鋼生産としている。なお、転炉によるリサイクルについては、2008年度では、スクラップ比11.8%であり、前年度より1.7%ほど増加している。

環境影響の算定のシステム境界の設定では、エコタウンシステムにおける処理プロセスからの影響とオリジナルプロセスにおける廃棄物処理プロセスおよび新規資源による製品の製造プロセスからの影響を対象とする。収集運搬および製品の便益の同定や製品が産業利用される際のプロセス変化を考慮すべきであるが、詳細な算定よりも傾向を把握することに主眼を置いたために、評価対象から除外している。松本らの研究では、北九州エコタウンに立地する施設の調査から、物質別の投入、算出の輸送距離の詳細分析を行い、エコタウンで再生処理される物質の循環圏は概ね50～1,000kmだとしている。
エコタウン施設での調達物質および供給物質の輸送距離を算定して、その資源循環の規模の同定を行う。また、循環事業の地域調達率を算定することで地域内での調達割合の、調達量や稼働率への影響を同定する。

Cleary $ ^{25)} $ は、廃棄物処理に関するLCA研究（20ケース）のレビューを行い、評価指標として、地球温暖化係数（GWP）、酸性化係数（AP）、富栄養化および資源消費量が共通なものとして用いられていたと報告している。また、地域循環に関する研究でも、富栄養化を除いた同様の指標を用いる傾向がみられる。一方で、国内における廃棄物処理に関するLCA研究では、環境評価指標として、GHG排出量、酸性化係数に加え、日本の特殊事情である最終処分場逼迫の観点から最終処分量も考慮するケースも見られる。

地球温暖化係数（GWP）については、特に途上国における食品系廃棄物の直接埋立に伴うメタンの発生を評価する際に有効であるが、焼却処理やリサイクルが進む日本の現況を踏まえ、二酸化炭素（CO₂）発生量のみに着目する。また、酸性化も重要な課題であるが、エコタウンへの要請を鑑み、本稿では評価指標から除いている。そして、資源消費量に関しては、エネルギー消費と新規資源使用が主な検討項目であるが、より直接的な資源循環の効果を把握するために、本稿では後者を指標に用いる。

以上の議論から、新規資源削減、最終処分量削減、CO_{2}排出削減を環境評価基準とする。なお、それぞれの絶対量に加え、施設の効率を把握するために、循環資源量で除した指標を用いる（式(1)、(2)、(3)）。

$$ \mathrm{R M S R}=\Delta\mathrm{R M}/\mathrm{R W} $$

$$ LRR=\Delta DW/RW $$

$$ CERR=(CE_{T}+CE_{PP}-CE_{R})/RW $$

ここで、RMSRは新規資源削減率、RMはオリジナルシステムでの新規資源利用量、RWは循環資源利用量、LRRは最終処分量削減率、DWはオリジナルシステムでの最終処分量、CERRは $ CO_{2} $ 排出量削減率、 $ CE_{T} $ はオリジナルシステムにおける廃棄物処理に伴う $ CO_{2} $ 排出量、 $ CE_{PP} $ はオリジナルシステムにおける製品製造に伴う $ CO_{2} $ 排出量、 $ CE_{R} $ はエコタウンシステムにおけるリサイクルに伴う $ CO_{2} $ 排出量を表す。

循環事業の運営状況を、経済面から評価するための指標として、稼働率と採算率を用いる。環境省の調査においても、運営上の課題として、原料の確保を挙げている施設が最も多く、施設稼働率を向上させることが経済性を高める上で欠かせない要素になっている。また、事業の採算性を正確に把握するには、事業主体の資産収益率（Return On Assets）などによる分析が必要だが、アンケート記入者が採算性について3段階で自己評価したものを点数化（0、1、2点）する簡易な方法を用い、採算率として定義している。

なお、コストについては、重要な経済指標と認識しつつも、データの入手が困難であったため、算定に含んでいない。
エコタウン施設の処理プロセスは、アンケート調査の結果を用いる。一方、新規資源からの製造プロセスは、既存研究からインベントリーを整理した（表4－3）。

表4－3 リサイクル製品と新規資源から製造するプロセス

製品	新規資源から製造するプロセス	出典
プラスチック樹脂	プラスチックペレット製造	15)
ガラス・カレット	ガラス製造	16)
金属類	粗鋼製造	17)
建設資材等	骨材	18)
燃料チップ・木炭	薪	19)
製紙原料	製紙（古紙を溶解している施設）	19)
製紙原料	木材チップ製造	19)
鉄鋼副原料
（高炉還元剤）	原料炭	20)
鉄鋼副原料
（コークス原料）	コークスガス製造	20)
セメント原料	ポルトラントセメント	21)
電気	電気	22)
ガス	LNG	23)
蒸気	C重油	23)

## （２）循環共生の企業マネジメントシステムの評価

日本及び中国の企業を対象とした2つのアンケート調査に基づいている。日本企業の調査は、2010年1月に、国内の製造企業の中から、企業規模別に無作為に1,003社を抽出し、郵送法によって実施した。有効回答は全体で241票であったが、欠損値のため、分析における有効サンプル数は、236となる。企業の従業員数で分類すると、501人以上が48%で、101～500人は30%、100人以下は22%となる。他方、中国企業の調査は、中国藩陽市経済技術開発区及びハイテク工業団地の企業を対象とした。調査は、2009年9月から10月までの間に、上記開発区及び工業団地の中から、無作為に400社の企業を抽出し、留置調査法によって実施した。有効回答は、376票であったが、欠損値のため、分析における有効サンプル数は、347であった。従業員数は、501人以上が20%で、101～500人は57%、100人以下は23%となる。

日中企業におけるGSCMに関するアンケート調査の調査項目を表4－4に示す。調査項目は、質問1）GSCM活動に係る促進要因、質問2）GSCM活動の実施の2つのカテゴリーを設けた。促進要因については、日中における資源循環や廃棄物処理等に関する法規制、ステークホルダーの要求、海外の環境規制などを取り上げた。環境経営型活動の実施については、朱教授の論文 $ ^{24)} $ を引用しながら、各々の国の実情を踏まえて設計した。質問1)では、GSCM活動に係る促進要因への理解及び対応の度合を測定するため、回答方法としては、理解度合の低い方から「1＝聞いたことはない」「2＝聞いたことはあるが、詳細な内容は知らない」「3＝内容は知っているが、自社との関連性は知らない」とし、さらに理解の上で対応度合の低い方から「4＝自社で対応策を考えている」「5＝自社ですでに対応策を実施している」の全5択を設定した。また、質問2)では、GSCMの実施の度
表 4－4 日中企業の GSCM の調査項目

GSCMの促進要因に係る調査項目

日中独自の項目	日本	1.循環型社会形成推進基本法
2.資源有効利用促進法(改正リサイクル法)
3.容器包装リサイクル法(容器包装に係る分別収集及び再商品化の促進等に関する法律)
4.建設リサイクル法(建設工事に係る資材の再資源化等に関する法律)
5.家電リサイクル法(特定家庭用機器再商品化法)
6.食品リサイクル法(食品循環資源の再生利用等の促進に関する法律)
7.自動車リサイクル法(使用済自動車の再資源化等に関する法律)
中国	1.汚染防止に関する国内の法規制
2.省エネ・省資源に関する国内の法規制
日中共通の項目	1.EUの拡大生産者責任制に関する法規制(例:WEEE)
2.EUの特定有害物質の使用に関する法規制(例:RoHS)
3.サプライヤーによる省エネ・省資源・汚染防止の製品開発の推進
4.類似製品・代替製品の製造者(競合他社)による省エネ・省資源・汚染防止の製品開発
5.省エネ・省資源・汚染防止に関する顧客の要求
6.省エネ・省資源・汚染防止に関する市民の意識の向上

GSCMの実施内容に係る調査項目

企業の内部実施	社内体制の整備	1.部門間の協力による省エネ・省資源・汚染防止への対応
2.経営トップによる省エネ・省資源・汚染防止へのコミットメント
3.省エネ・省資源・汚染防止に関する社員への研修
4.ISO14001取得
5.CSR報告書／環境報告書等の公開
6.内部評価のためのCSR報告書／環境報告書等の作成
7.環境会計の導入
8.省エネ・省資源・汚染防止の成果に連動した経営トップの報酬
9.省エネ・省資源・汚染防止の成果に連動した中堅管理層の報酬
10.省エネ・省資源・汚染防止の成果に連動した中従業員の報酬
利益追求的な環境配慮	1.余剰の原材料在庫と製品在庫の販売
2.中古資材、スクラップ資材の販売
3.余剰資本設備の販売
4.中古品と不良品のリサイクルシステムの構築
5.耐用年数を過ぎた販売済みの製品と資材の回収
6.原材料及びエネルギーの消費削減を考慮した製品デザイン
7.有害物質の使用削減・回避を考慮した製造工程の設計
8.廃棄物の最小化のための生産プロセスの設計
9.製品やパーツの回収・再利用・リサイクルを考慮した製品デザイン
ダーとの連携	スーパーの連携	1.不良品や中古品の回収に関する顧客との連携
2.サプライヤーのISO14000取得或はそのほかの環境管理システムの取得
3.サプライヤーに対する環境監査とエネルギー監査
4.二次サプライヤーによる省エネ・省資源・汚染防止の取組への評価
5.ジャストインタイムの物流システムの採用
合を測定するため、回答においては、実施度合の低い方から「1=考えたことはない」「2=検討したことはあるが、実施は未定である」「3=実施は決定しているが、内容は検討中である」「4=試行的に実施している」「5=本格的に実施している」の全5択を設定した。
## （３）アジアにおける循環経済都市地域シミュレーション・システム研究

中国の拠点都市とその周辺都市圏域を対象にして、分布型の都市活動、産業活動、環境負荷発生、環境資源分布、環境基盤施設など都市・産業インベントリーを含む地域GIS（地理情報システム）データベースにもとづいて環境負荷の発生・移動を算定するシステムを構築する。環境資源量が社会・経済構造へ与える影響を含む、水・物質・エネルギーの「環境フラックス」の解析・評価が可能になる。さらに、都市とその周辺圏域における環境資源ストックの機能ポテンシャルを定量的に評価することで、持続可能な都市・産業システムの制約となる環境フラックスを異なる空間断面と時系列で同定し、拠点都市の代替的な都市・産業の将来シナリオとそこへの達成の道筋を設計するシステムを構築することをめざす。

中国の都市、圏域での都市環境情報を、衛星情報で補完することによって、都市と圏域のマルチスケールの都市環境データベースを構築するとともに、アジア諸国での限られた環境観測データでのモデル検証が可能となる都市スケールでの物理プロセスモデルとして、大気と陸域、地下を含む統合的な水と熱、大気の環境フラックスの解析モデルを開発する。将来的には、都市環境データベースとモデルの組み合わせによって、熱環境改善、水質改善、地下水保全、低負荷社会形成を統合的に視野に入れて、拠点都市の経済開発と環境劣化にむけての持続可能な技術・政策シナリオを定量的に明らかにする。システムのフレームを図4－6に示す。

図4－6 統合的な都市環境シミュレーション・システム

環境技術と社会技術を組み合わせた将来の代替的な政策ビジョンを計画してその効果を定量的に算定する都市環境シミュレーション・システムの研究開発を進めるなかで、日本の環境省の政
策要請とともに、藩陽市政府の政策ニーズを受けて、循環経済政策の実現に向けて、日本と中国の研究、行政機関の専門家が連携して中国の産業都市における研究を進めた。

わが国では、高度成長期の激甚な環境汚染に対しては水質汚濁や大気汚染を防止する公害対策で産業起因の環境汚染の急速な解決を実現してきた。1970年代からのエネルギー価格急騰下には省資源・省エネルギーの製品生産技術開発を進めることで、世界でも有数のクリーナープロダクション産業システムを実現してきた。さらに、90年代以降には、地球環境問題や廃棄物問題への対応として循環型経済社会推進として3R（リデュース、リユース、リサイクル）の社会システムの整備とともに技術開発、リサイクル事業の整備が積極的に進められている。

これらの技術が中国のすべての都市で有効に適用できるわけではない。中国では先進国と比肩しうる高次な産業化が進んだ都市から、素材型産業からの飛躍を図る都市、さらには農業地域での工業化を進めるなど多様な都市・地域ニーズが存在する。広大な国土は環境汚染の顕在化と社会的認知を遅らせてきた一方で、汚染が広域化、深刻化している現状も招いている。中国の諸都市では産業化と人口集積にともなう都市スケールの環境問題と、より広域スケールの環境問題とともに越境大気汚染や温暖化などの国際的な環境問題に同時に対応することが今まさに求められているともいえる。

現在、中国で検討されている循環経済法ではエネルギーと資源の消費を減量するとともに、地方自治体ごとの総量規制制度を確立して、環境汚染方策だけではなく、産業政策と都市建設を含めて都市や地域ごとの循環経済の実現をめざすことをうたっており、環境費用を都市経営に反映する点では大きな転換点を迎えることとなる。一方で問題と対策の範囲があまりにも広いため、有効な対策についての議論をする時間もなく、たとえば事業所の閉鎖などのドラスティックな方策についてもすでに議論が始まっている。

循環経済都市シミュレーターにより、中国都市の環境と社会経済の特性をもとに、代替的な将来シナリオを具体的に提示するとともにその政策に伴う費用と効果を定量的に測定することのできるツールを提供できると考えている。実際に中国遼寧省の環境科学院との連携で、シミュレーターの運用による具体的な環境技術と環境政策の立案の共同研究に着手している。中国の代表的な河川の1つである遼河の流域に立地する藩陽市をはじめとする産業都市での、汚水処理技術の選択、処理施設の分布、と産業施設の誘導および面的な都市開発規制を含む代替的な対応策の効果を流域単位でシミュレーションするモデルの開発を進めた。加えて、北九州市や川崎市に代表される国内の先進的なエコタウン都市における具体的な環境技術とその効果を高める社会技術の共有をすすめることによって、シミュレーターを介した日中の都市連携を、日本と中国の自治体との間で進めている。

図4－7は国内のエコタウンにおける、循環型製造技術を中国へのシミュレーション展開に向けて一般化した資源フローを示している。それぞれのプロセスで、原料資源やエネルギーを廃棄物で代替して、セメントや鉄鋼、製紙などの生産プロセスを可能にする技術システムが開発されており、これらを定量的に生産関数として表現することによって、これらの循環型生産プロセスの中国の都市への導入効果を推定することができる。

日中環境省の連携で継続的な情報構築の機会を設けて、日本側からは主に循環政策と技術についての情報を提供して、中国側からの都市関連情報の提供を受けて、技術政策シミュレーションを進めた（図4－8）。政策シミュレーションはマクロな技術分析、地域条件を踏まえた技術政
策シミュレーション、および個別の拠点地区の設計についてマルチスケールでの情報共有を可能にする検討プラットフォームを提案している(図4－9)。

図4－7 エコタウンにおける循環型製造技術の例
出展：環境省：川崎市・藩陽市環境にやさしい都市構築モデル事業支援検討会（2010）（藤田座長）より抜粋して加工

図4－8 日中連携でのシミュレーション・システムの構築プロセス

図4－9 シミュレーション・システムと用いたマルチスケールの循環拠点検討
## 4 ．結果・考察

## （１）日本の産業共生システムの解析

日本のエコタウンは国のイニシアティブにより開発されたものであり、厚生労働省（廃棄物管理に関する責任は2001年に環境省(MoE)が引き継いでいる）及び通商産業省(現経済産業省(METI))が1997年に開始した。エコタウンプログラムは「廃棄物ゼロ（Zero Emissions）」のスローガンのもとでこれらの2つの課題に同時に取り組むことを目指した。これは原理上、ある産業から生成されたすべての廃棄物を別の場所で有効に利用するという、代替産業システムの概念である。この概念は、日本政府の支援を受けて国連大学のゼロエミッション構想により奨励されている。

エコタウンでは、1t処理することで、平均で443kgの新規資源と468kgの最終処分量を削減でき、221kg-CO_{2}のCO_{2}削減に貢献しているとの結果を得た。ただし、いずれの指標もばらつきが大きく、エコタウンの取り扱う循環資源によって環境影響への寄与度は大きく左右されていると考えられる。

また、各エコタウンでの合計処理量が大きい順に表示しているが、合計処理量と環境評価指標の回帰分析を行ったところ50%以下の有意水準を満たさない結果を示した。つまり、エコタウンの合計処理量と環境評価指標に着目した分析では、スケールメリットが確認できないことを示している。なお、この分析では、エコタウンのうち、有効回答が得られた施設が1または2施設のみで処理量が10,000t/y以下のケース（4つのエコタウンが含まれる）は、特殊な処理を行っていることを考慮し、分析対象から除外した。

エコタウンごとの地域調達率と環境評価指標の一つCERRの関係を図4－10に示す。地域調達率が低い、つまり広域循環が進むエコタウンほどCERRが高くなる傾向がある。これは、広域循環がCO₂削減に有利というわけではなく、後述する循環資源ごとの分析で述べるように、自動車や廃プラスチックなどの広域循環が進む施設を含む循環資源のCERRが高く、木材や廃棄物固形燃料（RDF）などの地域内から多く調達している循環資源のCERRが低いため、取り扱う循環資源の種類によってCERRの結果が左右されることが主たる原因である。
図4－10 エコタウン別の環境評価の結果

一方で、図4－１１に示すように、稼働率と地域調達率の相関をみるために、回帰分析を行ったところ、10％以下の有意水準で正の相関があった。つまり、循環資源の調達では、地域内からの原料確保が有利であり、広域からの調達では困難が伴うことが示唆される。さらに、採算率でも回帰分析を行った結果、5％以下の有意水準で同様の傾向があり、地域内からの安定的な調達により事業性にも有利に働く可能性がある。

図4－11 地域調達率と稼働率・採算率の関係
循環資源別の評価指標を図4－12に示す。CERR、LRRともに高い効率を有する循環資源は、自動車や家電・機器類などの金属系のものが主である。また、CERRの高いもう1つのグループは、廃プラスチックや廃油などの有機原料系のものである。ただし、これらはLRRが低い結果となっている。その原因は焼却による減量化の効果のためである。一方、CERRは低い効率だが、LRRが高いものとして、がれき類など建設系の廃棄物が属する。そして、CERR、LRRともに効率が高いとはいえないものとして、木材や一般廃棄物・RDFなどがある。

図4－12 循環資源別の環境評価の結果

また、表4－5に循環資源種類別の循環圏を示す。例えば、自動車、廃家電・機器類、特にシュレッダーダストでは、広域循環が進んでいる。同様に、廃プラスチックや廃油でも広域循環が進んでいるが、供給面では域内循環の割合が高い。一方、地域内で循環圏が形成されているのは、がれき類に加え、木材やRDFであった。そして、食品廃棄物は調達・供給ともに80%以上がエコタウン地域内循環であり、狭い循環圏を形成している結果を示している。
表 4−5 循環資源別の循環圈

調達	供給
エコタウン
地域外	エコタウン
地域内	調達量	循環資源	主な供給品	都道府県
内	都道府県
外
都道府
県外	都道府
県内	kt/y
88%	0%	12%	92	シュレッダーダスト	金属類	76%	17%
14%	40%	31%	65	廃自動車
36%	10%	36%	家電・機器類
54%	10%	30%	394	廃プラスチック	プラスチック樹脂等	56%	41%
製鉄副原料	100%	0%
セメント原料	100%	0%
73%	6%	13%	49	廃油	油類	38%	62%
67%	7%	24%	95	紙くず	製紙原料	34%	66%
1%	0%	99%	200	がれき類	建設資材等	97%	3%
1%	1%	84%	193	木くず	燃料チップ・木炭	70%	30%
3%	11%	86%	551	一般廃棄物	固形燃料(RDF)	100%	0%
10%	10%	80%	41	食品廃棄物	飼料	97%	3%
肥料	93%	7%

広域化が進んでいた循環資源のうち、自動車と家電・機器類、廃プラスチックのについて、稼働率を目的変数、地域循環率を説明変数とした個別の回帰分析を行った（図4－13、図4－14）。自動車と家電・機器類では、有意水準が1%以下となり、地域調達率が高いほど、安定的な稼働を実現していることが示された。この理由として、主に、広域から調達する場合、輸送コストの影響を受ける傾向があると推測される。

図4－13 地域調達率と稼働率の関係

(自動車、家電・機器類)
図4－14 地域調達率と稼働率の関係 (廃プラスチック類)

一方で廃プラスチックでは、有意水準は25％以上であり、有意な相関は見られなかった。このような結果の差が生じた理由として、容器包装リサイクル法に基づく入札制度により、遠方の排出元との取引コストが軽減されていることや廃プラスチックの輸送コストが、特に家電・機器類と比較して、低く抑えられていることが考えられる。これに対し、供給面で見るといずれのリサイクル製品も地域供給割合は高い値を示している。これは、供給先として製鉄所やセメント工場、繊維工場といった動脈産業との近接性が安定化に寄与していることを意味する可能性が高い。

エコタウン別の環境・経済評価の結果を運営の観点から考察すると、地域内から発生する循環資源を有効活用することで、安定的な事業となる可能性が高いが、より低炭素型のエコタウンを目指す場合、自動車、廃油、廃プラスチックなどのCO₂削減効果の高い循環資源の処理を優先する必要がある。広域的な循環が一般的な資源である自動車や家電・機器類については、その稼働率は、地域調達率とともにが高くなる傾向がみられることから、より人口密度の高い地域に立地する方が有利に働く可能性が高いともいえる。一方、廃プラスチックでは、調達面では地域調達率と稼働率にははっきりとした相関は見られなかったが、供給面の分析から、受け手と地理的に近接した方が有利になる可能性が示された。

ただし、廃プラスチックに関しては、複数の技術が存在し、その事業特性が異なる。本研究で行ったマクロ分析での結果を生み出すメカニズムを明らかにするには、技術特性に応じたミクロな分析が重要になってくるとも考えられる、その際には、地域性に関するより詳細な分析を行うために、発生側の地域特性である人口に関する指標、自治体の分別システムや市民の協力水準に加え、施設の立地特性である素材型産業などの供給先との近接性や他の施設との競合関係などを考慮する必要がある。

また、循環圈の分析では、循環資源の特性に応じて循環圈に違いが生じることが明らかになった。その理由として、リサイクル法によるサポートおよび規制による制約、分別の進み具合、市場性の有無などが影響しているものと考えられる。広域化が進む循環資源では、個別のリサイクル法などにより調達ルートが確保され、離れた発生源との取引コストなどが削減されているうえ、