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資源循環研究プログラム(平成 29年度)
Sustainable Material Cycles Research Program

研究課題コード
1620SP020
開始/終了年度
2016~2020年
キーワード(日本語)
循環型社会,循環資源,3R,廃棄物処理,アジア
キーワード(英語)
Sound material cycle society,Recyclable materials,3R,Waste management,Asia

研究概要

推進戦略に基づき、3R(リデュース、リユース、リサイクル)を推進する技術・社会システムの構築、廃棄物の適正処理と処理施設の長寿命化・機能向上に資する研究・技術開発、バイオマス等の廃棄物からのエネルギー回収を推進する技術・システムの構築に取り組む。
 本研究プログラムでは、以下の5つの課題に取り組む。
(1) 日本の生産消費活動が国際サプライチェーンを通じて誘引する資源消費、環境負荷、社会影響の解析と将来シナリオ別持続可能性の評価。
(2) 日本およびアジア地域における資源循環の主要な技術プロセスにおける随伴物質の挙動の把握と資源利用に伴う環境影響評価、及び循環資源の長期的なフロー・ストックの推計手法の開発と複数の循環施策シナリオの評価。
(3) マクロからミクロまでの様々な社会動向に対応し他の環境政策・公共政策と接合する、循環型社会を実現するための転換方策のビジョン提示と各方策の具体化及び効果推計。
(4) 日本を含めたアジア圏における各地域の環境・経済・社会に適合した持続可能で強靭な廃棄物の処理システムの提示と、都市特性、経済状態、社会受容性を与条 件とし、廃棄物処理計画の上位にある都市計画などと調和した将来の廃棄物処理制度・システムの評価手法確立と将来像の提示、並びに焼却技術や埋立技術及び その他の関連技術についての統合的な技術システムの開発と高度化。
(5) 廃棄物系バイオマスを多様かつ複合的に利活用できる次世代型の燃料・エネルギー化技術の開発、CO2以外の環境負荷物質の挙動把握、実証を通じた燃料・エ ネルギー等の適切な利用法の提案、及び資源回収を重視した次世代型の中間処理技術の開発と新規廃棄物等の適正処理の安全性の評価・確認。

研究の性格

  • 主たるもの:技術開発・評価
  • 従たるもの:行政支援調査・研究

全体計画

(1)については、2年目までに将来シナリオを組み込むためのモデルを開発し、4年目までに将来シナリオに応じた技術、ライフスタイル、貿易データ等の整備を進め、5年目までに日本の資源消費から見た持続可能性の評価と改善策の定量的検証に取り組む。これらを通じて、日本の持続可能な資源利用の実現と温暖化対策の促進に資する政策立案ツールを提供することに貢献する。
(2)については、3年目までに、資源循環の技術プロセスのメカニズムの把握、リサイクルに伴う有害性物質への曝露によるリスク評価の試行、及び循環資源のフロー・ストックに関する複数シナリオの検討と評価を行うとともに、5年目までに技術プロセス及び循環資源のフロー・ストック管理の改善のための提言を行う。これらを通じて、日本及びアジア地域における資源循環に伴う随伴物質の適正管理に貢献する。
(3)については、2年程度をかけて社会変化に対応している事例調査や物質フローのモデル開発などを実施し、3年目に開発したモデル等の結果を循環基本計画の改訂に資する形で発信する。5年目を目処に、個別施策の分析等を実施して成果をとりまとめる。これらを通じて、人口減少問題に対応した施設計画の政策支援や次期循環基本計画への政策貢献を実施する。
(4)については、3年目までに日本を含めたアジア圏の主要国において、廃棄物処理制度・システムの変遷とその評価に必要な情報を整備・解析して手法のプロトタイプを提案するとともに、日本を含めたアジア圏主要国における液状及び固形廃棄物フロー等を対象に、その特性に応じた技術メニューを開発・整備し、収集から中間処理、最終処分までの流れを統合した技術システムモデルを複数設定する。5年程度で、開発した評価手法や技術システムモデルをアジア圏の複数国・都市に実証的に適用し、手法やモデルの有効性を検証する。これらを通じて、アジア圏に普遍的かつカスタマイズ可能な、廃棄物処理システムの基軸モデルを提示する。
(5)については、3年目までに処理性能がディスポーザー排水処理システムの規格を満たすメタン発酵装置、メタン発酵における環境汚染物質の排出量最小化法、ナノ廃棄物の計測法を開発するとともに、熱処理工程における元素分配挙動と化学形態を解明する。また、デュアルバイオ燃料製造技術の実証を行う。5年目には、開発したメタン発酵装置及び環境汚染物質排出最小化法を実証試験する。また、有用金属の回収効率の向上及び焼却残渣の有効利用における環境安全性を向上させる熱処理技術を提案・実証する。ナノ廃棄物については、その適正処理技術を提案し、検証を行う。

今年度の研究概要

(1)については、生産技術構造、消費構造、貿易構造等に関する将来シナリオを組み込むことが可能なサプライチェーンモデル構造の設計と開発を行い、モデルの基本構造を確立する。また、特徴的な事例をとりあげて各種の事例解析を行う。
(2)については、随伴物質のプロセス挙動把握と影響評価を進めるとともに、アジアの循環資源のフロー・ストック管理における複数シナリオを検討する。プロセス把握においては焼却における排出係数を整理し、影響評価では可給態を通じた主要な曝露ルートを把握する。また、計量経済学的分析の予備調査を行って、アジアの循環資源管理における複数シナリオを検討する。
(3)については、一般廃棄物処理やバイオマス地域循環に関する全国モデルを構築するとともに、人口減少や高齢化、自治体廃棄物行政の変化等の社会変化や政策介入をふまえたシナリオ分析を行う。さらに高齢化については、昨年度の成果をふまえ、ごみ出し支援に関する実務者向けの手引きを作成する。また、モノの授受を契機とした寄付や社会的弱者の雇用のリユース取り組みの実態や効果、製品ストックの機能活用の状況や期待とのギャップなどを調査・分析を継続して実施する。
(4)については、アジア新興国の主要都市における一般廃棄物処理事業のパフォーマンス指標を設定、評価する。また、衛生施設を組み入れた開発事業の提案書を作成し、実装に向けた取り組みを進めるとともに、アジア都市の実廃棄物管理施設を対象に廃棄物の機械選別・生物処理及び埋立地浸出水の人工湿地処理技術の適用可能性について現地実証的な検討を行う。さらに、埋立廃棄物からの溶出、処分場内および環境中での移動に関する知見をもとに有害物質等の長期的な安全確保のための処分方法について検討するとともに、低炭素型の流域管理システム構築に資する派生バイオマスの活用及び省エネ型排水処理技術の開発を進める。これらに加えて、東南アジアでの分散型生活排水処理技術及びその性能評価試験方法の現地化のための調査・試験を継続して実施する。
(5)については、次世代都市向けの分散型メタン発酵ユニットにおける後処理機能強化と維持管理支援システムの構築を進める。また、メタン発酵施設に対する環境汚染物質の挙動解析法を検証する。デュアルバイオ燃料製造技術を実証するとともに、焼却施設の調査とモデル化により焼却処理工程における元素分配挙動と化学形態解明に向けた研究をさらに推進する。国内で使用量の多いナノ材料について、計測技術を検討・開発し、焼却灰や排ガス等の媒体に適用する。

外部との連携

東京大学、東北大学、立命館大学、名古屋大学、九州大学、仙台高専、愛媛大学、東京ガス、住友重機、トロント大学、タクマ、神鋼環境ソリューション、鳥取県、ヤンマー

課題代表者

寺園 淳

  • 資源循環・廃棄物研究センター
  • 副センター長
  • 博士(工学)
  • 工学
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担当者