「生ゴミからプラスチックの生産」 ‐都市の肝臓‐ 響灘エコタウン 実証試験施設内部 文部科学省「生活者ニーズ対応研究」生ゴミ生分解性プラスチック化仮設実証試験施設

都市ゴミ組成と資源化

都市ゴミ処理における生ゴミの問題点 生ゴミは栄養豊富で安全な資源！ １．都市ゴミの３０～４０％が生ゴミ ２．生ゴミの８０％が水分 　　　　　　　　→　取り扱いが難しい　 ３．腐敗しやすく臭う 　　　　　　　　→　週に2回の収集が必要 ４．都市での需要と価格（ただ～３０円/kg） 　　では飼肥料への資源化は困難 しかし 生ゴミは栄養豊富で安全な資源！

生ゴミの糖化 肥料 100 kg 生ゴミ 50 kg 300 g 水 生ゴミの糖化 150 kg 50 kg 残渣 固液分離 糖化液 肥料へ 100 kg 生ゴミ 50 kg 300 g 水 グルコアミラーゼ 生ゴミの糖化 肥料 150 kg 50 kg 残渣 固液分離 糖化液 100 kg

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 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

女子大学食 ホテル コンビ二 レストラン 九工大学食（１） 九工大学食（２） 乳酸生産量 [g] 　　　　１ｋｇの生ゴミからの乳酸の生産量　　　

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

コスト

食品ゴミ量

乳酸発酵残渣の肥料効果 物質収支へ

バイオマス資源化構想 バイオマスの問題点 ポリ乳酸の 大量生産 バイオマス ものつくり ◎広く、薄く 集中、大規模 バイオマス　　　　　　　ものつくり ◎広く、薄く　　　　　　　集中、大規模 低品質で高価　　　　　高品質で廉価 製品 バイオマス資源化構想 生ゴミ　　糖液と肥料はローカルに 大規模ポリ乳酸工場へ 海上輸送 ポリ乳酸の 大量生産

今後の展開 －北九州エコタウン事業－ 　　　　食品ゴミの生分解性プラスチック化実証工場の建設について（平成13年１２月１７日北九州市プレスリリース資料から） 　　若松区響灘地区で展開しているエコタウン事業の一環として、食品系廃棄物を原料に乳酸を取り出し、生分解性プラスチックを製造する実証工場が農林水産省の補助を受けて建設されることが決定した。なお、生ゴミから生分解性プラスチックを取り出す技術については、実証研究エリアにおいて、九州工業大学を中心とする研究グループが 開発に成功したものである。今回の事業は、その技術を採用・改良 し、より大規模事業化に向けた取り組みを実現するものである。 事業主体 　　　　　・(財)北九州市産業学術推進機構 事業実施体制 　　　　　上記財団を事業主体とし、以下の大学、民間企業が共同で 　　　　　事業に参画 　　　　　・㈱荏原製作所　　　・㈱武蔵野化学研究所　 　　　　　・環境テクノス㈱　 　・オルガノ㈱ 　　　　　・電源開発㈱ 　　　　　・九州工業大学（大学院生命体工学研究科 白井義人教授） 　　　　　・帝人㈱

生ゴミを資源にする方法の提案 生ゴミを運びやすく、使いやすく、資源に！ 生ゴミを地域で糖液と肥料に 下水で運ばれた生ゴミはメタンに！ 大規模に ポリ乳酸を 製造します 下水で運ばれた生ゴミはメタンに！ メタン発酵汚泥は液体燃料に！ 生ゴミを 含む下水 糖・栄養液 メタン発酵汚泥 下水処理場での メタン発酵 鉄触媒反応器 生ゴミをディスポーザ で流します．下水管 は資源の通路 肥料 ゴミ焼却・生ゴミ 糖化施設 分別収集 （乾燥）生ゴミ 液体燃料 下水へ ポリ乳酸製品は地域 で化学リサイクル プラスチックの新品 　　生ゴミは自然 　エネルギーなどで 乾燥→臭わず、腐らず、 　運びやすく ポリ乳酸は大規模につくるのが有利！ しかし、生ゴミは全国から集められません． そこで、地域ごとに糖・栄養液を抽出、ゴミ焼却場の熱で濃縮、減量し、タンカーで大規模 ポリ乳酸工場に！ 残った残渣や汚泥は肥料、 メタン、液体燃料に！ 町のリサイクル工場 ポリ乳酸製品の廃棄物 　　（含添加物ＯＫ） ポリ乳酸のマルチ ングシートは土 にかえる！ マルチング フィルム ポリ乳酸製品 大規模 ポリ乳酸工場 糖・栄養液タンカー

これまでの成果 新都市環境システム 今後30年の導入シナリオ（３班） 肥料へ 講義メモへ 生ゴミからポリ乳酸と肥料をつくる ポリ乳酸の 　　　　　　　　ポリ乳酸の 　　　　　　　　　　　　化学リサイクル（１班） これまでの成果 新都市環境システム 　　　　　今後30年の導入シナリオ（３班） ホテル　 生ゴミ デンプン分解　酵素の添加 ６時間でご飯や麺類の デンプンが糖に分解、 野菜・肉スープに 分解しなかった野菜や 肉は網で簡単に分離 糖・栄養液 圧　 搾 生ゴミ中の８～ ９割の油・塩分 が含まれます 響灘生ゴミ プラスチック工場 糖・栄養液をポリ乳酸へ ここまで 減量 肥料へ 減塩・減油の 肥料材料 北九州博覧祭２００１ の生ゴミからつくった ポリ乳酸 汎用プラスチック 回収樹脂 ポリ乳酸以外の プラスチック ポリ乳酸の 化学リサイクル LLラクチド 不純物 本年度不 純物がでな い方法を世 界で初め て開発 汚泥はまず メタン発酵 汚泥から水素や液体燃料 　　　　　　　　　　活性炭をつくる（２班） 汚泥 ﾒﾀﾝ P, Ca H C H O H 可溶化 （亜臨界） O メタン 発酵汚泥 ｹﾄﾝ化 （水熱条件） Fe触媒 BTX化 （Si-Al触媒） H O H H O C C C C H H 消化槽 H N C C C H H H H C H ｹﾄﾝ メタン 発酵汚泥 乳酸発酵残渣 ダイオキシンが スッポリ入る 孔があいて います ﾀﾞｲｵｷｼﾝ除去用活性炭製造 できた活性炭の孔の大きさ BTX C1-C6 水素が高い 割合でできて います 水熱ｶﾞｽ化 （Ni触媒） 0 20 40 60 　 80 100 2 生成物収率 [mol%] 1.6 ﾀﾞｲｵｷｼﾝ除去 に効果的 細孔容積分布 [cm3/g] 1.2 乳酸発酵残渣 液体燃料（ＢＴＸ： ベンゼン、トルエン キシレン）が高い 割合でできて います 0.8 残渣 ﾒﾀﾝ 水素 0.4 市販活性炭 コーヒー抽出残渣 50 100 150 200 2 4 6 8 10 12 細孔半径： Rp [nm] 炭素を基準とした収率 [ mol% ] 講義メモへ