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廃棄物固形燃料 (はいきぶつこけいねんりょう、ごみ固形燃料、Refuse Derived Fuel、RDF) とは、家庭で捨てられる生ゴミプラスチックゴミなどの廃棄物固形燃料にしたものである。

紙や木、廃プラから製造されたRPF(Refuse Paper & Plastic Fuel)は発熱量が調整された固形化燃料である。塩素分は調整され、使い道の少ない資源を、熱としてリサイクルサーマルリサイクル)するために製造される。最近の化石燃料高騰の影響を受け、製造された廃棄物固形燃料は、廃棄物発電や乾溜ガス化燃焼、ボイラーなどの燃料になる。石灰や土砂、セメント、軽量骨材等の焼成・焼結の熱源として有効活用できる。

概要編集

1990年代後半から、廃棄物埋立場(処分場)の減少に悩む自治体のゴミ減量の切り札として注目を浴びるようになった。海外からのプラント輸入、国内の商社や重電メーカーが独自開発したプラントの売り込みが活発化し、一部の地方自治体が積極的に導入するに至った。

RDFの製造方法編集

家庭から分別収集した生ゴミ、紙ゴミ、プラスチックなどの可燃ごみを破砕・乾燥し、接着剤・石灰などを加えて練り上げ圧縮し、直径1–5cm大の円筒状のペレットにする。体積は元のごみの約5分の1となる。

失敗事例編集

普及活動の初期段階から、メーカーが提示した性能を発揮できる施設が少なかったことや、燃料のだぶつきなどで稼働率を落とさざるを得なかったことなどトラブルが続出した。RDFの含水率が高く乾燥設備や発酵を防ぐための温度管理で失敗したと考えられる。

メカニカルトラブル編集

  • 1999年 御殿場・小山RDFセンター静岡県小山町)のRDF製造プラントが本格的に始動するものの、メカニカルトラブルが続出した。稼働率が50%を上回ることがほとんど無い上、製造されるRDFの質はプラント製造メーカーの事前予測を遙かに下回った(2015年3月31日をもってゴミの受入および施設の運転を終了した)。
  • 2003年9月 三重県桑名郡多度町(現在の桑名市)のRDF発電プラントで、燃料をストックするサイロから火災が発生。消火活動中にさらに爆発が発生し、消防士を含む7人が死傷する事故となった。原因はゴミの発酵によるガスが引火したものと考えられている。爆発後もサイロの燃料は、緩やかに燃え続けたためサイロを解体せざるを得ず、結果的に一時操業中止となったが、その後、安全対策等の施設改修および品質管理マニュアルを整備し、試運転を経て、平成16年9月に運転を再開した。また、焼失したアトラス式サイロに代わり屋内式開放型ピット方式の新貯蔵槽を整備し、平成18年8月から貯蔵槽の運用も開始している。
    • このごみ発酵説に対して、一般的な微生物繁殖には水分活性0.8以上が必要であり、水分活性0.6(水分14%前後)以下ではすべての微生物の繁殖は阻止される(日本水産学会、1973,食品の本、p.142、恒星社厚生閣)はずで、含水率1%に過乾燥されているサイロのごみが醱酵することは考えられないとし、大気水分の吸着による吸着熱がトリガーとなっているとの吸着熱説がある(村田 敏、ごみ固形燃料の火災事故に対する過乾燥有機物における水分吸着熱からの一考察、冷凍,79(922)634-640,2004)。この吸着熱は含水率の低下に伴い増大する。乾燥物の加水による温度上昇は吸着熱と凝縮潜熱(=蒸発潜熱)の差に由来し、製粉の調製(conditioning)で行う加水(damping)後の温度上昇はこれに当たる。また異なった含水率物質の混合による発熱は含水率の差による吸着熱の差に由来する(村田敏、穀物の混合による発熱と昇温、農業および園芸,77(9),74-76,2002)。最近(2008)冬物衣料の材料に利用されている発熱繊維(例えばTOYOBO高吸湿発熱繊維モイスケア)も吸着熱を利用したものである。
  • 2009年北海道白老町では家庭ごみを固形燃料化した上で、町内の製紙工場に燃料として販売するサイクルを稼働。ごみを固形化するにあたり、高温高圧処理を加えて有害な塩素を低減させる施設が目玉の計画であったが、固形燃料に含まれる塩素濃度は計算通りに低減せず、工場側の基準を超過して引き取りを拒否される事例が発生して生産と消費が低迷。2014年にはコストがかかる高温高圧処理を取りやめて、廃プラスチックや雑紙などを混ぜた固形燃料の生産の模索を始めたが状況の改善にはつながらなかった。さらに2017年会計検査院の検査で、農林水産省の交付金で整備した高温高圧機が稼働していないことが指摘されたこともあり、白老町では2019年3月をもって燃料生産施設を廃止することとした[1]

悪用事例編集

  • 埼玉県縣南衛生(破産)は、不法投棄の隠れ蓑とするためにRDFを悪用していた。同社は工場で産業廃棄物をRDFに加工し、岩手県青森県の県境に不法投棄していたが、廃棄物処理法違反で警察の捜査を受けた際に「我々は産廃の不法投棄をしているのではなく、有価物のRDFを保管しているだけだ」と主張し、刑事責任を逃れようとした。しかし、裁判所はこの主張を認めず、同社に2000万円の罰金刑を課した。

日本におけるRDFの現状編集

RDFの普及と歩調を合わせるように、焼却炉から発生するダイオキシン問題が顕在化した。RDFはゴミを燃やすということで施設周辺の住民から反対運動が起き、そのために導入中止に追い込まれる自治体も出た。

1997年にはダイオキシン対策のために廃棄物焼却炉の規制が強化され、これに準じた規模の焼却炉を作れない地方自治体に対しては国が補助を行うことになり、これを使って2006年度までに88市町村が50のRDF化施設を作った。これには建設費として合計約1988億円が投じられており、そのうち国庫からの補助金は約584億円に及ぶ[2]

RDFは不純物が多いため発熱カロリーが低く、均質的ではないことから、燃焼温度をこまめにコントロールするために少なからず重油が必要となった。またRDFの含水比率を下げる等ために石灰を投入するケースでは、燃え残りの灰に大量の石灰が残され、産業廃棄物の処理費として多額の費用を要するようになった。このように、RDF生成には費用がかかるため(一般的なごみ焼却の倍以上)、作れば作るほど自治体にとって大きな負担となっている[2]

高いコストをかけて生成したRDFも品質が低いなどの理由で利用量が伸びず、ストックを大量に抱えてしまう自治体もある。このため、先述の50施設のうち26施設はわざわざ代金を支払って(RDF自身を産業廃棄物として)工場などに引き取ってもらっている現状が会計検査院の調査で判明している[2]

2005年以降、日本国内で新設されたRDF製造施設は数か所にとどまったが、中には2015年に新たに稼働した北海道倶知安町のように過去の失敗事例を踏まえてもなお参入する自治体もある。倶知安町の場合、ゴミ焼却炉の新設が難しいことからRDF化に着目したもので、15年間のRDF施設の維持管理費や補修費を加えても、高騰する焼却処理費用に比べて6割のコストで済むと計算している。また、環境省では、単なるゴミ焼却発電の発電効率が平均12%に対してRDFを利用すれ28%という試算を行い、廃棄物処理の選択肢の一つとして有効としている[3]

RPF編集

RDFで利用されていた一般廃棄物ではなく、民間企業から分別された品質の良い(不純物の混ざっていない)産業廃棄物を原料とするものがRPF(Refuse Paper & Plastic Fuel)である。廃棄物の内容が明確であるため、RDFの欠点であった発熱量がコントロールでき、含水量が少なく、ダイオキシンの発生原因とされたPVCを除外できる。少量のエネルギーで製造でき、原油高の影響もあってサーマルリサイクルとしてRDFに変わり、急速に増加している。

出典編集

  1. ^ バイオマス燃料化施設、来年3月で事業廃止 約5億円、補助金など国に返還へ-白老町”. 苫小牧民報 (2018年11月10日). 2018年11月19日閲覧。
  2. ^ a b c “夢のごみ固形化燃料、買い手なし…検査院がメス” (日本語). 読売新聞. (2010年10月25日). http://www.yomiuri.co.jp/eco/news/20101025-OYT1T00578.htm 2010年10月25日閲覧。 
  3. ^ 家庭ゴミを発電燃料に 爆発事故12年目の再挑戦”. 日本経済新聞 (2015年5月26日). 2019年10月2日閲覧。

外部リンク編集