廃 棄 自然界の食物連鎖 都市の食物連鎖 化石資源 第１次消費者（草食動物） 第２次消費者（小型肉食動物） 第３次消費者（大型肉食動物） ハード産業（第２次産業） ソフト産業（第３次産業） 生産者（植物） 生産者（農水畜産業） 分解者（微生物） 分解者（静脈産業） 廃　棄

「グリーンプラスチックのケミカルリサイクル」 ケミカルリサイクルについて 「グリーンプラスチックのケミカルリサイクル」 ‐都市の食物連鎖‐ 2001年北九州博覧祭会場の生ゴミからつくられた ポリ乳酸ペレット

100 kg ポリ乳酸 5 kg 72Mcal/5=14.4Mcal/kgPL 生ゴミ糖化液からポリ乳酸の生産フロー図 生ゴミ糖化液 発酵 ここがデンプン糖化液 に変われば通常の ポリ乳酸生産 精製 100 kg 生ゴミ糖化液 重合 乳酸発酵 15 Mcal 5 kg 残渣 固液分離 水 65 kg （飼料添加物） 95 kg 濃縮 アンモニア 19 Mcal 30 kg 3 kg 残渣 エステル化 （リン資源） ゴミ焼却 排熱 10 Mcal 蒸留 ブタノ－ル 8 Mcal 8 kg 90% 乳酸 加水分解 10 Mcal ラクチド 重合 ポリ乳酸 5 kg 10 Mcal 72Mcal/5=14.4Mcal/kgPL

CH3CH(OH)COOH L-Lactic acid D-Lactic acid 乳酸（Lactic acid） C H OH COOH 鏡 L D C H OH COOH CH3 ポリ乳酸の立体構造と光学活性 Poly-L-Lactic acid L L L L L L L L L L L L L L L L Poly-DL-Lactic Acid D L

ポリ乳酸の特徴（バイオマス由来に加えて） ◎透明度が高い ◎引っ張り強度が高い　　　　　　　　　ポリスチレンに似ている ◎ガラス転移点と融点が高い ◎生分解性がある ◎加水分解や熱分解が容易 　　　　　　　　　　　ケミカルリサイクルの可能性 10％アンモニア水 アンモニアによるポリ乳酸の分解 ポリ乳酸 ポリエチレン 80℃に加温し攪拌 2時間後

ポリ乳酸の化学リサイクル 汎用プラスチック 回収樹脂

アルカリとアルカリ土類金属の効果 1wt% Heating rate: 5℃ min-1

課題：　効率的分解とラセミ化制御

PLLA-Ca によるラセミ化の制御 meso-lactide L,L/D,D-lactide 60~200℃ 60~250℃ 60~320℃ 60~360℃ TICs of PLLA-Ca pyrolysis products produced from 60˚C to different temperature

PLLA-Caによるラセミ化の制御 PLLA：　Mn　118000

PLLA-Caによるラセミ化の制御 30sec 60sec 120sec 300sec 600sec 250˚C isothermal degradation meso-lactide L,L/D,D-lactide 30sec 60sec 120sec 300sec 600sec

Mgの効果 電気陰性度 Mg ＞ Ca アルカリ性 Mg ＜ Ca 分解温度の低減効果 Mg ＜ Ca 低温ラセミ化反応 Mg ＜ Ca PLLA-Caの初期段階の選択的ラセミ化領域の低減

Mgの分解プロセスへの効果 選択的ラセミ化 L-lactide ラセミ化 Heating rate: 5°C min-1 CaO MgO PLLA-H Heating rate: 5°C min-1

マグネシウムによるラセミ化制御 PLLA+MgO，金属含有率　5%，He，60~270℃，10℃／min

マグネシウムによる熱分解生成物 金属含有率　5%，He，60~270℃，10℃／min

昇温+アィソサーマル熱分解によるラセミ化 PLLA+MgO(5%) RT～220℃ Heating 220℃ isothermal pyrolysis Yield up to 60% after 4h, while racemization at low level

低温でのラセミ化メカニズム(カルシウム)

MgOによる熱分解メカニズム X No attack from Magnesium ion No formation of end Magnesium salt structure No racemization at low temperature X Formation of alkyloxy anion at high temperature Back-biting depolymerization Formation of L,L-lactide Main reaction

いいづか環境市民会議 第１回市民フォーラム 世界初の 社会実験です！ 日 時 平成15年5月17日（土） 　　　日　　時　平成15年5月17日（土） 　　　場　　所　九州工業大学情報工学部２２０１講義室 ポリ乳 酸製袋 レジ袋は無料配布 持参いた たければ 5円提供 世界初の 　社会実験です！ プラスチック 業者さんへ 社会実験イメージ図 環境にやさしい ポリ乳酸レジ袋 　　　使 用 アンケートにも ご協力を 主催：いいづか環境市民会議、九州工業大学、近畿大学九州工学部 協力：株式会社麻生飯塚病院、麻生芳雄商事株式会社 （この社会実験はいいづか環境市民会議と連携し、平成14年度文部科学省生活者ニーズ対応研究の一環として実施されました）

回収レジ袋のメタノール分解 今回レジ袋をメタノール分解する 蒸留操作で分離可能 メタノール （沸点65℃） 乳酸メチル （沸点144℃） メタノール （沸点65℃） 乳酸メチル （沸点144℃） コハク酸ジメチル （沸点195℃） 1，4ブタンジオール （沸点232℃） レジ袋の需要：全国で年間400億～600億枚 プラスチック量として年12万トン～18万トン レジ袋を突破口としてプラスチックの ケミカルリサイクルを認知させる。 最後は農業用マルチやコンポストバック として生分解性を利用する 蒸留操作で分離可能

ポリ乳酸製レジ袋 社会実験ポスター

レジ袋回収結果 日付 回収数 2月1日 70 2月2日 116 2月3日 140 2月4日 244 2月5日 190 2月6日 275 2月7日 264 2月8日 246 2月9日 274 2月10日 225 2月11日 283 2月12日 277 2月13日 354 2月14日 335 2月15日 279 2月16日 259 2月17日 290 2月18日 345 2月19日 243 2月20日 318 2月21日 294 2月22日 251 2月23日 144 2月24日 193 2月25日 177 2月26日 236 2月27日 96 2月28日 400 合計 6818 レジ袋回収結果

デポジット制（預かり金制）への協力 全体の比率との比較 （緑字は特に差がある） 高い 低い 協力できる 　　　　　　　　　　　全体の比率との比較　（緑字は特に差がある） 高い 低い 協力できる 40代、50代、見舞い・付き添い、利用頻度その他 10代、20代、病院関係者 協力できない 入院患者、見舞い・付き添い その他 男性、入院患者 女性

レジ袋持参時の対応 全体の比率との比較 （緑字は特に差がある） 高い 低い 預かり金を返却 入院患者、週1回程度 10代、はじめて 　　　　　　　　　　　全体の比率との比較　（緑字は特に差がある） 高い 低い 預かり金を返却 入院患者、週1回程度 10代、はじめて ポイントが付く 病院関係者、月2～3回程度 60代、70代、月1回程度 レジ袋の新品と交換 80代、はじめて 20代 その他 60代、外来患者、属性その他

生ゴミ起源のポリ乳酸（生分解性プラスチック） 凍結濃縮装置 （異島電設（株）と九工大の共同開発） 循環型プラスチック（ポリ乳酸）製品の化学リサイクル実証社会研究 レジ袋回収社会実験　　　　　（若松商店街・飯塚市で実施） 生ゴミ 糖化 乳酸発酵 乳酸の精製 精製乳酸 都市ゴミの生分解性プラスチック化実証試験施設　　　　　　　　　　　　（北九州エコタウン実証研究エリア） 循環型社会の実現 廃棄プラスチック（ポリ乳酸） ポリ乳酸製品 「食品ゴミからの糖の製造方法」（特願２０００－311373) 「ゴミの減量方法」（特願２００1－12579) LLラクチド 熱分解 「ラクチドの製造方法」（特願２００２－１２４３７５) 押出成型機 加水分解 生ゴミ起源のポリ乳酸（生分解性プラスチック） アルコール分解 課題 モノマー液濃縮 破砕機 糖化槽 アミラーゼ 固液分離機 　殺菌槽 発酵槽 アンモニア プロピオン酸菌 乳酸菌 脱ｱﾝﾓﾆｱ缶 疑似移動層 クロマト分離装置 食品生ごみ ﾎﾃﾙ ｺﾝﾋﾞﾆ 食品加工工場 糖化液 ３５％粗乳酸 精 製 糖 液 生ごみ ｴｽﾃﾙ化缶 蒸留缶 加水分解缶 ブタノール 回収アンモニア 回収ブタノール 蒸留水 　残渣 　乳酸ﾌﾞﾁﾙ ９０ ％ 乳 酸 乳酸ﾌﾞﾁﾙ 　脱ｱﾝﾓﾆｱ液 食品ゴミからの精製乳酸製造フロー 生ごみ精製乳酸化実証施設 課題 固形分除去 凍結濃縮装置　　　　　　　　　　（異島電設（株）と九工大の共同開発） 「凍結融解による濃縮物の製造方法及び製造装置」（特願２００1－12579)

回収ポリ乳酸製品からの再生ポリ乳酸製造事業の事業性評価 年１万トン （３０トン/日）　アルコール分解＋精留＋重合 支　出 ポリ乳酸製品粉砕物買取価格：3万円/トン×１万トン＝3億円 製造エネルギー：10Gcal/トン×1万トン＝100Tcal →1Gcal/トン-蒸気×100,000トン-蒸気 →2500円/トン-蒸気×100,000トン＝2.5億円（エコエネルギーから購入） 人件費：5人×４組×700万円＝1.4億円 消耗品費：20,000円×１万トン＝2億円 設備費：50億円→償却5年、年利3％→11.5億円（初年度） 保守費：設備費の5％→2.5億円 小計　22.9億円 管理費＋税金：小計×20％＝4.58億円 合計　27.48億円 ポリ乳酸の現在最低価格２＄/kg（アメリカの工場蔵出し価格） →350円/kg（日本までの運賃＋商社の手数料込み） 300円/kg×1000kg/トン×1万トン＝30億円 収　入

年1万トンのポリ乳酸製品回収の可能性 レジ袋１枚の重さ5g→そのうち1.5ｇがポリ乳酸 1万トン/（1.5ｇ/枚）＝66億6千万枚 1人年500枚のレジ袋を使うと仮定すると66億6千万枚は 1300万人の人口にあたる（九州の人口） 切符1枚の重さ２ｇ→そのうち1gがポリ乳酸 1万トン/(1g/枚)＝100億枚→2700万枚/日 JR九州、JR西日本、西鉄の1日の発券枚数程度か？ 家電品外装材への利用

若松商店街における循環型プラスチック（ポリ乳酸等）製 レジ袋の回収社会実験 　　　袋のデザインは？ 実験の周知法は？ 回収袋は売れる？ 　　　袋の配布法は？ 袋の回収法は？ 　　お客さんの意識は？ 　お客さんへの 　インセンティブは？ 九州工大 北九市大 近畿大 若松商店街 環境テクノス㈱ レジ袋の回収社会実験で ・商店街の活性化 ・環境啓発活動 ・エコタウンとの連携 ・回収実験指導 ・アンケート指導 ・LCA評価 大学と商店街の 橋渡し

スーパーAso 飯塚病院店でのレジ袋回収実験での問題点 １．ポリ乳酸・ポリブチルコハク酸レジ袋の無料配布は事業性が低い ２．レジでの袋の回収作業は店側の負担が大きい 消費者へのインセンティブ提供によるレジ袋の有償化の検討 ・1枚20円で購入した場合スタンプ5個進呈 　（スタンプ５個取得には通常は1000円分の商品購入が必要） ・レジ袋持参の場合スタンプ1個進呈 レジ袋回収について ・地域との連携によりレジ袋の回収 ・回収の報奨として商品（サッカーボール等）の進呈 運動をいいづか環境市民会議がプロモーション！ 　　　　　　　（環境教育も兼ねる） 　　　事業の体制（連携体制） 社会実験候補地 　　・潤野小学校区 　　スーパーAso潤野店 文部科学省「生活者ニーズ対応研究」 経済産業省「環境コミュニティ・ビジネス事業」 飯塚市「研究テーマ探索事業」

第2回社会実験のしくみ 11月1日より２４日まで スーパーAso潤野店にて ５ポイント!! １ポイント!! ２０円 グリーンバッグ ご購入で ご持参でもう １ポイント!! お客様 店 　　　　は土に 　　戻ります！ ２０円 回収袋は工場で 新品プラスチックに！ 11月1日より２４日まで スーパーAso潤野店にて 回収レジ袋は 北九州エコタウンへ 袋３枚で１回できる いいづか環境市民会議 福引大会を企画 不用になったら みんなで集めて いいものと 　　 交換 20円で販売したグリーンバッグ （PLA・PBS製レジ袋） 消費者へのインセンティブ提供によるレジ袋の有償化の検討 ・1枚20円で購入した場合スタンプ5個進呈 　（スタンプ５個取得には通常は1000円分の商品購入が必要） ・レジ袋持参の場合スタンプ1個進呈 レジ袋回収について ・福引大会でレジ袋回収 → PLA・PBS製の製品と交換 　→ レジ袋から様々な商品ができることが理解できる

結 果 グリーンバッグ販売実績（枚/日） 周知活動 参加者：1,365人 グリーバッグ購入延べ人数 → ５６９人 結　果 グリーンバッグ販売実績（枚/日） 　　７　　　　　　７　　　　　１２　　　 ７４０ 　２２日　　　２３日　　　２４日　　　合 計 　２７　　　　　１１　　　　１５　　　　　１３　　　　　２２　　　　１１　　　　　１８ 　１５日　　　１６日　　　１７日　　　１８日　　　１９日　　　２０日　　　２１日 　３４　　　　　１９　　　　１１　　　　　　９　　　　　６２　　　　　５　　　　　２９ 　８日　　　　９日　　　　１０日　　　１１日　　　１２日　　　１３日　　　１４日 　１８２　　　　５５　　　　３９　　　　　４６　　　　　５９　　　　２７　　　　２０　 １日（土）　２日(日）　３日（月）　４日(火）　５日（水）　６日（木）　７日(金） 周知活動 １２日、１５日、１９日、２２日にチラシ掲載 参加者：1,365人 グリーバッグ購入延べ人数　　→　　５６９人 グリーンバッグ持参実績(回/実験期間）　→　７９６回/実験期間 3週間で 740枚を販売 持参率は6％ 期間中来店者延べ人数（Asoカード会員延べ人数） 32,250名（22,535名） 推定協力者割合 → 1,365/22,535 = 0.061 　　　　　　6.1% 社会実験風景

第3回社会実験結果 ２月1日より２９日まで スーパーAso愛宕店にて １ポイント!! レジ袋回収箱を設置 グリーンバッグを無料配布 持参率は ２４％以上 グリーンバッグの耐久性は 抜群 第3回社会実験結果 　　期間中、グリーンバッグ　 　を無料で配布します。 買い物袋として持参いた だければグリーンスタンプ 　　　　1ポイント進呈 回収袋は工場で 新品プラスチックに！ 3月の 持参率も ２０％以上 運動は定着 お客様 店 グリーンバッグ ご持参で １ポイント!! グリーンバッグ 　　　　は土に 　　戻ります！ Asoレジ袋でも 　1ポイント！ ４月に なっても今だ に持参者多数 →ゴミが 減った 回収レジ袋は 北九州エコタウンへ 不用になったら みんなで集めて 資源に!! レジ袋回収箱を設置 グリーンバッグを無料配布 町内会を通じ持参運動を啓蒙 レジ袋の町内会での回収