第8回食品研究会Part2 食品ロス問題およびそのLCA側面について＋既存研究紹介パシフィックコンサルタンツ株式会社松田健士(Matsuda Takeshi) 2013/06/25 2/23 自己紹介氏名：松田健士（まつだたけし）所属：パシフィックコンサルタンツ株式会社業務：LCA含む環境エネルギー分野のコンサルティング研究テーマ：廃棄物の３R効果のライフサイクル分析および分別行動・分別施策効果の分析「厨芥類の発生抑制と再資源化のトレードオフを考慮した家庭系廃棄物処理のライフサイクル分析」日本LCA学会誌, 6(4): 280-287、(2010) “Life-cycle greenhouse gas inventory analysis of household waste management and food waste reduction activities in Kyoto, Japan”, The International Journal of Life Cycle Assessment, Volume 17, Issue 6, pp 743752, (July 2012) 2 3/23 家庭からの食品ロス発生  家庭系厨芥類（生ごみ）の4割以上が食品ロス食品外 11% 厨芥類（生ごみ）食べ残し 21% 手付かず食品 15% 調理くず 53%   家庭からの発生量は200-400万t/yr 食品ロスの削減により、食品の生産量が最適化されることで高い環境負荷削減効果が見込まれる 2013/06/25 4/23 食品ロスに関する国外動向近年、海外では食品ロス削減が大きな関心を呼び始めている  FAOが取組みはじめた影響が大きい   Global food losses and food waste(2011)@Interpack  UKのWRAPという政府系機関が消費者向けでは最も洗練された取組みを行なっている  Love food hate wasteキャンペーン  WRIは温室効果ガスと同じように、企業や政府レベルの定量化プロトコルを検討中  Reducing Food Loss and Waste(2013) →以下、いくつか抜粋 2013/06/25 5/23 食品別ロス率発生地域内訳 2013/06/25 6/23 一人一日あたり食品ロス量（カロリー） 2013/06/25 7/23 ライフサイクル段階別発生率 2013/06/25 8/23 国別ライフサイクル段階別発生率 2013/06/25 9/23 日本の取組状況  ４府省が合同で意見交換を実施  食品ロス削減関係省庁等連絡会議（内閣府、文部科学省、農林水産省、環境省、消費者庁）  農水省が賞味期限等の商習慣ルールの検討会を開催  食品ロス削減のための商慣習検討ワーキングチーム消費者庁は自治体の組成調査やキャンペーン運動を支援  環境省では「循環基本計画」で食品ロス削減含む2Rが新たな柱に位置づけられる  2013/06/25 10/23 私のこれまでの研究紹介  主に大学院時の修士論文より紹介  修論タイトル「家庭系厨芥類の発生抑制・資源化に関する研究－分別収集の実証分析およびLCI 分析－」 2013/06/25 11/23 1.背景と目的生物由来廃棄物の資源化  温室効果ガス削減、資源有効活用の観点から国内外で生物由来廃棄物の資源化が検討中その他 19% 厨芥類 37% プラ類 13% 分別収集家庭ごみ紙類 31% バイオガス化 CO2 機械選別 CH4 焼却埋立コンポスト化分別収集量は大きな不確実性を持ち、導入による環境負荷削減効果に大きな影響を与える 2013/06/25 12/23 1.背景と目的厨芥類の分別収集と発生抑制行動家庭系厨芥類の分別収集導入による、厨芥類の発生抑制効果が国内外で報告されている  厨芥類の発生抑制要因として以下の3つがある  厨芥類分別収集の追加的な効果として期待できる食品ロス削減水切りこれらの行動を総合的に LCAで検討した事例は無い自家処理 2013/06/25 1.背景と目的 13/23 本研究の目的  厨芥類の分別収集・発生抑制の可能性を実証的に分析する →２．京都市生ごみ等分別収集実験での調査 →３．分別収集量・発生抑制量の実証分析  家庭系厨芥類の発生抑制・資源化による環境負荷（温室効果ガス：GHG）削減効果を評価する →４．発生抑制・資源化のライフサイクル分析 2013/06/25 14/23 2.京都市生ごみ等分別収集実験モデル実験の概要缶・びん・ペットボトル（古紙類）プラスチック製容器包装（１回/週）再資源化生ごみ+紙ごみ（２回/週）家庭ごみ他家庭ごみ（２回/週）期間１：生ごみ分別焼却期間２：生+紙ごみ分別分別対象 ○：生ごみ ×：貝殻、かに殻、骨 ×：紙ごみ類 ○：生ごみ ○：貝殻、かに殻、骨 ○：紙ごみ類利用方法バイオガス化堆肥化（発酵残渣）バイオガス化実験期間 2008.10-12 2009.1-9 対象地区バイオガス化京都市内12地区、約2,200世帯 2013/06/25 1.背景と目的 15/23 本研究の目的  厨芥類の分別収集・発生抑制の可能性を実証的に分析する →２．京都市生ごみ等分別収集実験での調査 →３．分別収集量・発生抑制量の実証分析  家庭系厨芥類の発生抑制・資源化による環境負荷（温室効果ガス：GHG）削減効果の評価 →４．発生抑制・資源化のライフサイクル分析 2013/06/25 16/23 3. 分別収集量・発生抑制量の実証分析発生抑制効果の分析方法  厨芥類の分別収集を導入している86市町村の 1998-2008年度のパネルデータを用いて以下の線形回帰分析を実施  モデル式： yit= β1xit1 +β2xit2 +…+βjxitj +ai +uit 自治体iの個別効果 yit t年度の家庭ごみ排出原単位（g/人・日）分別収集される厨芥類も含む誤差項 uit ai β1 厨芥類分別導入の有無 β2 xit1 生ごみ処理機の助成台数 β3 ごみ有料化の有無 xit2 xit3 他廃棄物関連施策地域特性等 ※イメージ図 2013/06/25 17/23 3. 分別収集量・発生抑制量の実証分析家庭系廃棄物排出量のパネルデータ分析結果厨芥類の分別収集導入により、家庭ごみ排出量は80g/人・日減尐厨芥類の発生抑制効果は十分にあったモデルにより40～100g/人・日変数名係数標準誤差有意確率厨芥類分別ダミー -82.2 16.1 0.0% 古紙分別ダミー -78.8 25.2 0.2% 紙容包分別ダミー -29.9 32.2 35.4% 37.1 21.5 8.5% -173.9 25.7 0.0% -52.4 22.4 2.0% -327.7 116.4 0.5% 1,556.9 296.1 0.0% プラ容包分別ダミー可燃ごみ等有料化・袋指定ダミー可燃ごみ等収集頻度（回/週）* 生ごみ処理機累積助成数（台/世帯）ごみ有料化や生ごみ処理機の助成制度も有意な発生抑制効果を示した地域特性* 定数項 *：地域特性、可燃ごみ等収集頻度は個別効果との相関が強く、理論と整合する結果とはならなかった 2013/06/25 1.背景と目的 18/23 本研究の目的  厨芥類の分別収集・発生抑制の可能性を実証的に分析する →２．京都市生ごみ等分別収集実験での調査 →３．分別収集量・発生抑制量の実証分析  家庭系厨芥類の発生抑制・資源化による環境負荷（温室効果ガス：GHG）削減効果の評価 →４．発生抑制・資源化のライフサイクル分析 2013/06/25 19/23 4. 家庭系廃棄物の発生抑制・資源化のLCI分析機能単位の設定  機能単位  厨芥類、プラスチック製容器包装および一部資源ごみ*を除く国内の家庭ごみ1,500万t-wetの処理  日本国民1億2千万人の食品摂取量  国内で廃棄されたプラスチック製容器包装200万twetによる製品の保護バイオガス化・堆肥化技術との親和性が高い生分解性プラスチックへの素材転換を考慮厨芥類の発生抑制、プラスチック製容器包装の素材転換を評価するため、複数の機能単位を設定した *：分別収集率が高い缶・びん・ペットボトルおよび白色トレーのうち、可燃ごみ等に排出されない分（＝分別収集された量）を除いた 2013/06/25 20/23 4. 家庭系廃棄物の発生抑制・資源化のLCI分析システム境界・シナリオフロー焼却シナリオ食品生産~調理 (食品ロス) 可燃ごみ等混合収集焼却・蒸気発電飛灰焼却灰京都市実験での収集率を適用埋立電力食品生産~調理 (食品ロス以外) プラ容包生産分別収集バイオガス化シナリオ可燃ごみ等分別収集（厨芥類・紙類）メタン発酵ガスエンジン発電（GE発電）発酵残渣他製品生産分別収集 (非分別ごみ) 他資源化物（缶・びん・ペットボトル等）各種リサイクルバイオガス自家処理（家庭コンポスト化）電力焼却・蒸気発電堆肥飛灰焼却灰埋立バイオガスガスエンジン発電（GE発電）機械選別バイオガス化シナリオ可燃ごみ等混合収集メタン発酵機械選別発酵残渣電力焼却・蒸気発電分別収集（プラ容包）各種リサイクル（MR,CR）コークス等還元剤再生プラスチック樹脂飛灰焼却灰埋立 2013/06/25 4. 家庭系廃棄物の発生抑制・資源化のLCI分析 21/23 発生抑制ケースの設定  実証分析の結果を参考に、厨芥類排出量が 10％（21g/人・日）減尐すると仮定１．食品ロス削減ケース  厨芥類のうち食品ロスのみが減尐（27％減）  生産段階のGHG削減卒論時に推定した値を利用２．水切りケース  厨芥類の含水率が76.9％→74.3％に低下３．自家処理ケース  厨芥類の減尐分は自家処理  生成した堆肥は化学肥料を代替電動生ごみ処理機：プラスチック製コンポスター＝1：9 2013/06/25 22/23 4. 家庭系廃棄物の発生抑制・資源化のLCI分析食品ロス生産段階のGHG排出量  食べ残し、手付かず食品のGHG排出原単位は 1.5-1.7kg-CO2eq/kg-Food 9,000 8,000 5,000 8,000 7,000 輸送動物性(36%) その他 (14%) 穀物性(25%) 植物性(25%) 2,000 1,000 0 生産（CO2） 6,000 5,000 生産（CO2）輸送生産（CH4）動物性(21%) 生産（CH4） 4,000 3,000 嗜好飲料(3.5%) 卸売・小売 7,000 6,000 卸売・小売調理 GHG排出原単位(g-CO2eq/kg-waste) GHG 排出原単位（gCO2eq/kg-waste) 9,000 乳製品(2.2%) 4,000 3,000 植物性(36%) 穀物性(31%) 2,000 調味料 (0.5%) 調味料(5.0%) 飲料水(0.6%) 1,000 0 食べ残し構成比(%) 卵（ゆで）(0.4%) 手付かず食品構成比(％) 2013/06/25 23/23 4. 家庭系廃棄物の発生抑制・資源化のLCI分析基本シナリオ・発生抑制ケース結果分別収集シナリオからさらに-150万t-CO2eq/yrの GHG削減効果自家処理は逆に GHG排出増加 -74万tCO2eq/yr -66万tCO2eq/yr GHG emission (103 t CO2eq/yr) 水切りはほとんど変化なし 25,000 プラリサイクル 20,000 化肥代替 15,000 17,023 16,361 16,286 10,000 14,832 16,308 16,544 GE発電蒸気発電処理 5,000 埋立地ガス 0 焼却排ガス -5,000 収集樹脂生産 -10,000 焼却分別バイオ基本機械バイオ分別バイオ分別バイオ分別バイオ食品生産ロス減水切り自家処理 Net GHG 発生抑制ケース 2013/06/25 24/23 4. 家庭系廃棄物の発生抑制・資源化のLCI分析発生抑制効果の感度解析結果  発生抑制ケース  発生抑制効果を0～20％で感度解析  全量収集ケース  厨芥類、対象紙類が100％分別収集されるケース GHG Reduction (千t CO2 eq/yr) 4,000 ＝食品ロス54％減 3,500 3,000 2,500 2,000 全量収集ケース以上の GHG削減効果を示した GHG削減効果が大きく向上する可能性＝食品ロス 27％減厨芥類20％減厨芥類10％減 1,500 1,000 500 0 基本焼却シナリオからの GHG削減量全量収集ロス減分別バイオ水切り自家処理厨芥類0％減（発生抑制なし） 2013/06/25 25/23 4. 家庭系廃棄物の発生抑制・資源化のLCI分析分別収集と機械選別の比較収集率向上・機械選別性能変動ケース  発酵残渣の含水率が42、52、62％で変動  GHG Reduction (千t CO2eq/yr) 1,800 1,600 参加率・分別率ともに高ければ、分別が望ましい（発生抑制が無い場合）残渣含水率42％発酵残渣の脱水は機械選別時に特に有効 1,400 1,200 1,000 残渣含水率62％ 800 600 400 200 0 基本分別率最大参加率最大収集率最大全量収集分別バイオ世帯分別率最大値=厨芥80％、紙40％参加率最大値=80％（京都市調査より）基本選別率大 +省電力良選別率小 +大電力悪機械バイオ 2013/06/25 26/23 4. 家庭系廃棄物の発生抑制・資源化のLCI分析埋立ケース（焼却なし）  非分別物、発酵残渣等が全て埋立されるケース埋立の場合、機械選別バイオガス化がGHG削減の観点から望ましいシナリオとなった 40,000 嫌気性埋立の場合はGHG 排出量が大きく増加した 33,065 GHG emission (103 t CO2eq/yr) 35,000 プラリサイクル 29,588 30,000 25,000 焼却シナリオ基本ケース17,023 化肥代替 24,014 20,871 20,000 GE発電 18,820 15,829 蒸気発電 15,000 処理 10,000 埋立地ガス 5,000 焼却排ガス 0 収集 -5,000 樹脂生産 -10,000 埋立準好気性・嫌気性の両条件で分析分別バイオ機械バイオ埋立・準好気埋立分別バイオ機械バイオ埋立・嫌気性食品生産 Net GHG 2013/06/25 27/23 ５．結論と今後の課題結論① 実態調査・実証分析２．京都市生ごみ等分別収集実験での調査各厨芥類・紙類の分別傾向  分別収集量の決定要因として参加率が重要  ３．分別収集量・発生抑制量の実証分析  厨芥類の分別収集導入による家庭ごみ発生抑制効果が存在する 2013/06/25 28/23 ５．結論と今後の課題結論② GHG削減効果４. 家庭系廃棄物の発生抑制・資源化のLCI分析  分別収集導入による食品ロス削減がある場合、厨芥類等を全量収集する以上のGHG削減効果  発生抑制の内訳によりGHG削減効果は異なる  分別収集と機械選別の差は小さく、収集率・施設能力など条件によって最適なシナリオは異なる本研究を踏まえ、厨芥類の分別収集や食品ロス削減施策が効果的に推進されることが望まれる 2013/06/25 29/23 ご清聴ありがとうございました 2013/06/25