プラスチックリサイクル技術の最前線

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プラスチックリサイクル技術の最前線
－油化､ガス化､高炉還元､コークス炉化学原料化､RDF､セメント原燃料化－

　　廃棄物問題は今や一刻の猶予も許されない状況になっています。本調査レポートは、廃棄物の中でも格別そのリサイクルが困難で、問題児とされているプラスチックについて、その現状、各種プラスチックリサイクル技術の特徴と展開状況、産業界の取り組み、廃棄物リサイクル関連法の骨子等の最前線を分かり易く解説したものです。

☆油化、ガス化、高炉還元、コークス炉化学原料化、固形燃料化、セメント原燃料化などを取り上げ、
　その技術の現状と課題、将来展望などを詳述！
☆ポリオレフィン（PE，PP）、塩ビ、PMMA、PET、ナイロン、ウレタン、ポリカーボネート等の樹脂別に、
　利用可能なリサイクル技術をその具体例とともに紹介！
☆超臨界流体による油化、モノマー化、FRPの分解などについても詳述！
☆廃プラの高純度分離技術、およびマテリアルリサイクルについて詳述！
☆容器包装分野、電気・電子分野、自動車分野等の分野別にリサイクル動向を解説！
☆容器包装リサイクル法、家電リサイクル法、建設資材リサイクル法等の8つのリサイクル関連法に
　ついて解説！
☆巻末に、重要なプラスチックリサイクル関連特許を分類・抄録！

　　 □体裁　A4判　397ページ
　　 □税込価格　71,400円
　　 □送料　弊社負担
　　 □発行　2002年1月

章　目　次

第1章　廃棄物問題の現状
 第2章　一般廃棄物系プラスチックのリサイクル技術
 第3章　標準化第3章　主要プラスチックのリサイクル技術
 第4章　超臨界流体によるプラスチックリサイクル
 第5章　プラスチックの分離技術およびマテリアルリサイクル技術の動向
 第6章　分野別に見るリサイクルの動向
第7章　廃棄物の処理・リサイクルに関する法と施策
 第8章　プラスチックリサイクル関連特許

詳　細　目　次

第1章　廃棄物問題の現状	1
1.1　廃棄物の排出・処分状況	1
1.1.1　一般廃棄物	1
1.1.2　産業廃棄物	3
1.2　廃棄物の減量化の目標量	6
1.3　プラスチックの生産・排出・処理状況	7
1.4　プラスチックリサイクル技術の現状と課題	10
第2章　一般廃棄物系プラスチックのリサイクル技術	13
2.1　油化技術	13
2.1.1　廃プラスチック油化の特徴	14
2.1.2　油化の原理	14
2.1.3　廃プラスチック油化工程―クボタのKPY型油化設備	16
(1)　主要工程	17
(2)　生成油	17
2.1.4　油化事業の動向	18
(1)　日本の状況	18
(2)　ドイツの状況	18
2.2　廃プラスチックのガス化技術	19
2.2.1　川崎製鉄(株)サーモセレクト方式ガス化技術	19
(1)　プロセスの概要	19
(2)　プロセスの特徴	21
(3)　実証試験結果	21
2.2.2　(株)荏原製作所／宇部興産(株)のガス化技術	22
(1)　技術開発のコンセプト	22
(2)　システムの概要	22
(3)　システムの特徴	23
(4)　実証試験状況及び実用設備構想	24
2.3　高炉原料化（高炉還元)	25
2.3.1　NKKの廃プラスチック高炉原料化システム	25
(1)　高炉における廃プラスチックの還元作用	25
(2)　高炉原料化不適物	27
(3)　産業系廃プラスチックの原料化設備	27
(4)　リサイクル実績	28
2.3.2　容器包装系プラスチックの高炉原料化	28
(1)　全体システム	28
(2)　一般廃棄物系プラスチック類の高炉原料化実証試験	29
2.4　コークス炉化学原料化―新日鐵の事例	31
2.5　容器包装廃プラスチックのケミカルリサイクルの施設と経済性	33
2.6　廃プラスチックの固形燃料化	35
2.6.1　一般ごみの固形燃料（RDF)	35
(1)　RDFの定義	35
(2)　固形燃料（RDF）製造方式	36
(3)　固形燃料（RDF）化事業の状況	37
2.6.2　プラスチック主体の固形燃料（RPF）―川崎重工のシステム	38
(1)　RPFシステムの基本構成と特徴	39
(2)　主要機器の概要	40
(3)　RPF製品の特性	43
2.7　セメントキルンでの廃プラスチックの原燃料化―トクヤマの事例	44
2.7.1　セメント製造工程の概要と特徴	44
2.7.2　セメントキルンでの可燃性廃棄物のリサイクル技術	45
(1)　廃プラスチックの供給方法	46
(2)　対象廃プラスチックの種類とサイズ	46
(3)　実証実験結果	47
(4)　技術の特徴	48
2.8　各リサイクル技術の比較評価―プラ処理協の調査結果	48
2.8.1　油化技術	49
(1)　調査した油化プラント	49
(2)　前提	49
(3)　結果	49
(4)　考察	50
2.8.2　高炉還元剤利用技術	51
(1)　前提	51
(2)　結果	51
(3)　考察	51
2.8.3　セメント原燃料化技術	52
(1)　前提	52
(2)　結果	52
(3)　考察	52
2.8.4　RDF化技術	52
(1)　前提	52
(2)　結果	53
(3)　考察	53
2.9　廃プラスチックの新ケミカルリサイクル法―化学技術戦略推進機構の提案	53
2.9.1　提案の経緯	53
2.9.2　廃プラ直接クラッキング法の前提	54
2.9.3　廃プラ直接クラッキング法の概要	54
(1)　廃プラの粉砕・分別工程	55
(2)　溶融・粒状化工程	55
(3)　直接クラッキング工程	55
(4)　直接クラッキング法のメリット	55
第3章　主要プラスチックのリサイクル技術	57
3.1　ポリオレフィン熱分解技術の研究動向	57
3.1.1　触媒によるポリエチレンのケミカルリサイクル―室蘭工大の研究	57
(1)　ポリエチレンの液体燃料化	58
(2)　ポリエチレンの化学原料化	60
3.1.2　ポリエチレンの二段階熱分解ガス化―北大の研究	61
3.1.3　リサイクル機能付加ポリエチレンのケミカルリサイクル　　　　　　―豊橋技科大の研究	66
3.1.4　廃ゴム・廃プラスチックの共処理分解油化―岡山大の研究	69
3.2　ポリスチレンのリサイクル技術	71
3.2.1　発泡ポリスチレンのリサイクルシステム	72
(1)　発泡スチロール（EPS)	72
(2)　発泡スチロールトレー（PSPトレー)	75
3.2.2　発泡ポリスチレンの油化還元技術―日邦産業のシステム	79
(1)　廃プラスチック油化方式の概要	79
(2)　油化処理の効果	80
3.2.3　廃ポリスチレンからのスチレンモノマー回収技術　　　　　　―東芝プラント建設の事例	82
(1)　技術の概要	82
(2)　今後の計画	83
3.2.4　ハロゲン含有ポリスチレンからのスチレンモノマー回収技術　　　　　　―サンエスの技術	84
(1)　技術の概要	85
(2)　今後の課題	86
3.3　ポリ塩化ビニルのリサイクル技術	86
3.3.1　ポリ塩化ビニルのマテリアルリサイクル	87
(1)　塩ビ管―塩化ビニル管・継手協会	87
(2)　電線被覆材	88
(3)　農業用ビニルフィルム（農ビ)	88
3.3.2　ポリ塩化ビニルのフィードストックリサイクル	89
(1)　廃プラスチックの脱塩素処理技術―東芝	89
(2)　油化技術―プラ処理協、東芝、クボタ	91
(3)　高炉還元（高炉原料化）技術　　　　　　　―プラ処理協、NKK、塩ビ工業・環境協会	91
(4)　セメントの原燃料化技術―プラ処理協、トクヤマ、塩ビ業界	92
(5)　ガス化技術―塩ビ工業・環境協会、新日鐵、ダイセル化学	93
3.3.3　ポリ塩化ビニルのサーマルリサイクル　　　　　　―プラ処理協、塩ビ業界、荏原製作所	93
3.4　アクリル樹脂（PMMA）のモノマー回収技術	93
3.4.1　PMMAの熱分解挙動	93
3.4.2　三菱レイヨン(株)のPMMAリサイクルプラント	95
3.4.3　高水化学工業(株)のPMMAリサイクルプロセス	96
(1)　リサイクルプロセスの概要	96
(2)　製品別リサイクルデータ例	98
(3)　システムの特徴	99
3.5　重縮合系プラスチックのケミカルリサイクル技術	100
3.5.1　PET（ポリエチレンテレフタレート）の解重合リサイクル	100
(1)　PETの解重合方法	101
(2)　エチレングリコール/メタノール分解法―帝人の事例	102
(3)　メタノール分解法―DuPontの事例	103
3.5.2　ポリアミドの解重合リサイクル	106
(1)　ナイロン6解重合の概要	107
(2)　特許に見るポリアミド解重合技術事例	108
(3)　海外の状況	109
3.6　熱硬化性プラスチックのリサイクル技術	110
3.6.1　ウレタンフォームのリサイクル技術　　　　　　―日本ウレタン工業協会の事例	110
(1)　マテリアルリサイクル	110
(2)　ケミカルリサイクル	111
(3)　サーマルリサイクル	113
(4)　生分解性ウレタンフォーム	114
3.6.2　FRPのリサイクル技術―強化プラスチック協会の取組み	114
(1)　FRP製品のリサイクルの特徴	115
(2)　リサイクルへの取組み	115
(3)　リサイクル技術の概要	115
(4)　前処理工程	116
(5)　再資源化工程	117
第4章　超臨界流体によるプラスチックリサイクル	121
4.1　超臨界水によるポリエチレンの油化―東北電力、三菱重工の事例	121
4.1.1　超臨界水の特徴とプラスチックの油化	122
4.1.2　超臨界水によるポリエチレンの油化試験	124
(1)　回分式油化試験	124
(2)　連続油化処理試験	126
4.2　超臨界流体による重縮合系プラスチックのモノマー化	130
4.2.1　PET（ポリエチレンテレフタレート）の超臨界モノマー化	131
(1)　超臨界水によるモノマー化―神戸製鋼の事例	131
(2)　超臨界メタノールによるモノマー化―三菱重工の事例	134
4.2.2　ナイロンの超臨界モノマー化	137
4.2.3　ポリウレタンの超臨界モノマー化―神戸製鋼の事例	138
4.2.4　ポリカーボネートの超臨界モノマー化	139
4.3　超臨界流体による複合プラスチックのケミカルリサイクル	139
4.3.1　超臨界水によるFRPの分解	139
4.3.2　亜臨界水による多層フィルムの分別・回収	140
第5章　プラスチックの分離技術およびマテリアルリサイクル技術の動向	143
5.1　湿式遠心分離機を採用した廃プラスチックのマテリアルリサイクル　　　　―荏原製作所の事例	145
5.1.1　廃プラスチック分別システム	146
5.1.2　マテリアルリサイクルの可能性確認	148
(1)　試験方法	148
(2)　試験結果	149
5.2　廃プラスチック高純度静電分離装置　　　　―日立造船のドラム電極接触式分離装置	150
5.2.1　分離の基本原理	150
5.2.2　分離性能	152
5.3　エアテーブルによるポリ塩化ビニルの分離―工技院の研究事例	155
5.3.1　試料及び装置	156
5.3.2　操作条件と分離効果	156
5.3.3　エアテーブルの特徴	159
5.4　混合プラスチック廃棄物の押出成形システム―JETシステム	160
5.4.1　JETシステムの特徴	161
5.4.2　JETシステムによる再生製品	161
5.5　プラスチックリサイクルへの二軸混練押出機の応用　　　　―日本製鋼所の“TEX”	162
5.5.1　二軸混練押出機“TEX-α”の特徴	162
5.5.2　1TEXを利用したフィルム・シートのリサイクルシステム	164
(1)　OPPフィルムのリサイクル	164
(2)　OPETフィルムのリサイクル	164
5.5.3　TEXを利用したプラスチック塗装バンパのリサイクルシステム	168
5.6　MMP-サンドイッチ成形法によるマテリアルリサイクル　　　　―本田技研、八千代工業の事例	169
5.6.1　開発コンセプト	169
5.6.2　MMP-SW法の特徴	170
5.7　再生材を利用した多層ブローボトル―凸版印刷の事例	173
5.7.1　リサイクル材料源	173
5.7.2　リサイクルペレットの再生工程と品質	174
5.7.3　多層ブローボトルの開発	177
5.8　相溶化技術による再生プラスチックの性能向上	178
5.8.1　マテリアルリサイクルへの相溶化剤の利用―東京農工大の検討	178
5.8.2　再生プラスチックに対する相溶化剤の性能向上効果　　　　　　―関西新技術研究所の取組み	183
(1)　オキサゾリン系化合物を用いた相溶化技術	184
(2)　新規高分子型相溶化剤	184
(3)　新規プリメンディング剤	186
5.9　マテリアルリサイクルの定量的評価方法―豊橋技科大の検討	187
5.9.1　マテリアルリサイクルの評価方法―APMEのLCA	187
5.9.2　事例研究	189
第6章　分野別に見るリサイクルの動向	193
6.1　容器包装分野	193
6.1.1　PETボトルのリサイクル	193
(1)　PETボトルの需要推移	193
(2)　PETボトルリサイクルの推移	195
(3)　PETボトルリサイクルの進展	197
(4)　回収PETボトルの品質	201
(5)　再生PET樹脂の用途	207
(6)　PETケミカルリサイクル技術の開発	211
6.1.2　プラスチック容器包装のリサイクル	213
(1)　プラスチック容器包装リサイクルの進展	213
(2)　プラスチック容器包装の材料リサイクル	219
(3)　プラスチック容器包装の高炉還元剤利用―NKKの事例	220
(4)　プラスチック容器包装のガス化―宇部興産と荏原製作所の事例	220
(5)　プラスチック容器包装の熱分解油化　　　　　―新潟市、札幌市、三笠市のプラント	220
(6)　プラスチック容器包装のコークス炉化学原料化―新日鐵の取組み	221
(7)　プラスチック容器包装のリサイクル状況	221
6.2　電気・電子製品関連分野	222
6.2.1　家電製品のリサイクル	222
(1)　使用済み家電製品の排出・処理状況（家電リサイクル法施行前)	222
(2)　環境配慮型製品の取組み―家電製品協会	224
(3)　製品アセスメントの展開―日立製作所の取組み	225
(4)　高循環型商品の開発―松下電器の取組み	231
(5)　使用済み家電製品のリサイクル技術開発　　　　　―家電製品協会の実証プラント	234
(6)　法施行に伴うリサイクル体制	238
(7)　リサイクル率改訂についての論議	241
(8)　分解性設計とプラスチックリサイクルへの取組み	242
6.2.2　OA機器のリサイクル	244
(1)　OA機器の生産推移及びプラスチック使用動向	244
(2)　パソコン及び複写機のリサイクル促進の動き	246
(3)　環境配慮型パソコンの開発―NECの取組み	247
(4)　パソコン部材への再生プラスチックの適用　　　　　―富士通のリサイクルシステム	253
(5)　｢コメットサークル」による複写機のリサイクル―リコーの取組み	258
(6)　クローズド・ループ・システムによる複写機のリサイクル　　　　　―富士ゼロックスと宇部サイコンのシステム	263
(7)　複写機リサイクルへのサンドイッチ成形の適用―キャノンの取組み	266
6.2.3　電気・電子製品リサイクル関連技術の動向	269
(1)　プラスチックリサイクル用塗料　　　　　　　―トウペ、鈴鹿富士ゼロックス、宏和塗料の「リペレシステム｣	269
(2)　電線被覆材のリサイクル	273
6.3　自動車分野	279
6.3.1　自動車の生産・販売・廃棄状況	279
6.3.2　自動車構成材料としてのプラスチック	280
6.3.3　使用済み自動車の処理とリサイクル問題	283
(1)　使用済み自動車の処理状況とリサイクル目標	283
(2)　自動車メーカーのリサイクルの取組み	286
6.3.4　自動車用プラスチックのリサイクル技術の動向	289
(1)　樹脂材料統合によるリサイクル性の向上―トヨタ自動車の事例	289
(2)　樹脂材料統合によるリサイクル性の向上―日産自動車の事例	291
(3)　内装パネル端材のリサイクル―豊田合成のシステム	295
(4)　二軸反応押出し法による塗装バンパのリサイクル　　　　　―トヨタ自動車の事例	299
(5)　サンドイッチ成形リサイクルバンパの耐衝撃性改良　　　　　―本田技研の事例	303
(6)　ガラス繊維強化PA6樹脂部品のケミカルリサイクル　　　　　―トヨタ自動車の事例	307
6.3.5　自動車シュレッダーダストのリサイクル技術の開発	311
(1)　自動車シュレッダーダストの減容乾留実証プラント　　　　　―日本自動車工業会の取組み	311
(2)　自動車シュレッダーダストの再資源化技術　　　　　―トヨタ自動車と豊田メタルの事例	317
第7章　廃棄物の処理・リサイクルに関する法と施策	324
7.1　日本の廃棄物処理・リサイクル法制の流れ	324
7.2　｢循環型経済システムの構築に向けて（循環経済ビジョン）」の概要	327
7.2.1　循環経済システムの在り方	327
(1)　現状認識	329
(2)　循環型経済システムのコンセプト	331
7.2.2　循環型経済システム構築に向けた我が国の　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　廃棄物・リサイクル対策の再構築	331
(1)　「何」について対策を講ずるか？	333
(2)　「どのような」取組みを行うことが必要か？	333
7.2.3　循環型経済システムの構築に向けた今後の課題と政策対応	335
(1)　リサイクル対策の抜本的強化に向けた政策対応	337
(2)　リデュース・リユース対策の本格的導入に向けた政策対応	337
(3)　リデュース・リユース・リサイクル推進のための共通の課題と政策対応	337
7.2.4　個別分野毎の現状と課題	338
7.2.5　品目及び業種別廃棄物処理・リサイクルガイドライン改定の概要	339
7.3　循環型社会形成推進基本法	343
7.3.1　法の対象物	346
7.3.2　廃棄物・リサイクル対策の優先順位	346
7.3.3　国、地方公共団体、事業者及び国民の責務	346
(1)　排出者責任	346
(2)　拡大生産者責任	346
7.3.4　循環型社会形成推進基本計画	347
7.3.5　循環型社会の形成に関する基本的施策	347
7.4　廃棄物処理法	347
7.4.1　廃棄物の減量化・適正処理の計画的推進のための枠組みの整備	348
(1)　国の基本方針	348
(2)　都道府県の廃棄物処理計画	348
(3)　多量排出事業者の処理計画の策定	349
7.4.2　公的関与による産業廃棄物処理施設の整備の促進	349
(1)　都道府県の行う産業廃棄物の処理	349
(2)　廃棄物処理センター制度の見直し	349
(3)　「産業廃棄物の処理に係る特定施設の整備の促進に関する法律」の一部改正	350
7.4.3　廃棄物の適正処理のための規制強化	350
7.5　資源有効利用促進法	351
7.5.1　資源有効利用促進法の概要	351
7.5.2　法の目的、関係者の責務	354
(1)　法の目的	354
(2)　事業者等の責務	354
(3)　消費者の責務	354
(4)　国の責務	354
(5)　地方公共団体の責務	354
7.5.3　資源有効利用促進法による新たなスキーム	354
7.6　容器包装リサイクル法	358
7.6.1　基本的な考え方	360
7.6.2　対象となる容器包装及び対象事業者	360
(1)　特定容器包装の対象となる容器包装	360
(2)　特定事業者となる対象事業者	360
7.6.3　基本方針、再商品化計画及び分別収集計画の策定	361
7.6.4　再商品化	361
(1)　再商品化義務	361
(2)　再商品化方法	361
(3)　再商品化の選択肢	362
(4)　指定邦人ルートによる再商品化	362
(5)　再商品化義務量の算定	362
7.7　家電リサイクル法	363
7.7.1　法の目的	364
7.7.2　再商品化	364
7.7.3　対象機器	364
7.7.4　関係者の責務	364
(1)　製造業者および輸入業者	364
(2)　小売業者	364
(3)　消費者	365
(4)　市町村	365
7.7.5　費用請求	365
7.7.6　指定法人	365
7.7.7　管理票（マニフェスト）制度	365
7.8　建設資材リサイクル法	365
7.8.1　分別解体等及び再資源化等の実施義務	366
(1)　分別解体等の実施	366
(2)　再資源化等の実施	366
7.8.2　義務の実施を確保するための措置	367
(1)　発注者による工事の事前届出	367
(2)　元請業者から発注者等への説明	367
7.8.3　解体工事業の登録	368
(1)　都道府県知事への登録	368
(2)　技術管理者の選任	368
(3)　標識の掲示	368
7.8.4　再資源化等の促進等その他の措置	368
7.9　食品リサイクル法	368
7.9.1　対象物、対象者等	370
(1)　食品廃棄物の範囲	370
(2)　各主体の責務、食品関連事業者の範囲	370
7.9.2　基本方針の策定	370
7.9.3　食品関連事業者の再生利用等の実施	370
7.9.4　再生利用等を促進するための措置	370
(1)　再生利用事業者の登録	370
(2)　再生利用事業計画の認定	370
7.10　グリーン購入法	371
7.10.1　公的部門における調達の推進	372
(1)　基本方針の策定	372
(2)　調達方針の作製等	372
(3)　環境大臣の要請	373
7.10.2　地方公共団体における調達の推進	373
7.10.3　調達の推進に当たっての配慮	373
7.10.4　環境物品等に関する情報の提供	373
(1)　事業者による情報提供	373
(2)　環境ラベル等による情報提供	373
(3)　国による情報提供及び検討	373
第8章　プラスチックリサイクル関連特許	375
8.1　はじめに	375
8.2　減容化	376
8.3　破砕	378
8.4　分別、分離、除去	379
8.5　マテリアルリサイクル	384
8.6　サ―マルリサイクル	388
8.7　ケミカルリサイクル	391
8.8　その他	395

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