今日の固形廃棄物管理の失敗は、私たちの環境を非常に危険にさらす状況です。埋め立て地は、メタンガス (二酸化炭素の 25 倍の地球温暖化係数を持つ可能性がある) の 3 番目に大きな人為的発生源であり、プラスチック廃棄物が形成されています。海洋生物を非常に危険にさらしている海に浮かぶプラスチックの塊で構成される 8 つの大陸と見なされてきた.
多くの固形廃棄物管理の問題は、世界の人口のほとんどが居住する都市部に端を発しており、可能な限り廃棄物を見えないようにする圧力が大きい場所です。固形廃棄物管理へのアプローチ、特に都市固形廃棄物 (MSW) のアプローチは、過去数十年間、最も基本的な点で同じであり、イノベーションのペースは遅くなっています。
たとえば、廃棄物収集車は依然として廃棄物を収集して輸送しており、住民からの廃棄物の分別は依然として家庭の裁量に委ねられており、埋め立ては先進国でさえ世界中で依然として広く使用されています。この理由の 1 つは、固形廃棄物管理セクターが化石燃料産業よりも収益性が低く、セクターの軌道を十分に速く改善するための十分な研究開発、競争力、または規制当局からの罰則を引き付けていないことです。
特に発展途上国にとって、都市固形廃棄物管理の将来はどうなるでしょうか? MSW を生成するよりも速く持続的に処理する方法はありますか?バイオガス、堆肥、リサイクル材料などの廃棄物からの付加価値製品の市場の成長を促進するために、MSW 管理のコストを削減できますか?この論文では、廃棄物管理システムの失敗の原因を都市固形廃棄物の最大の部分である有機物部分に絞り込むことにより、廃棄物管理におけるこの多面的な問題の解決策を探ります。
高所得国の 28% から低所得国の 64% まで変化する可能性のある都市固形廃棄物の有機分率 (OFMSW) の処理は、リサイクルまたは再利用される可能性がゼロであること、および責任があることなど、よく知られている課題をもたらします。 OFMSW が廃棄物の発生源で分別されていない場合、廃棄物管理者はより経済的な埋め立てプロセスを選択します。
したがって、廃棄物管理者が OFMSW を費用対効果の高い方法で分離して処理する能力は、統合固形廃棄物管理 (ISWM) システムを実装する上での彼の最も弱いリンクである可能性があります。次に、環境の持続可能性を達成し、廃棄物を発生源で分別するためにコミュニティの参加を獲得する必要があります。これは、一部の国、特に OECD 諸国では家庭廃棄物が MSW の 80% 以上を占めるためです。
上記の要件を満たすことができる製品を構想するための実行可能な出発点として、固体嫌気性消化 (SS-AD) 技術は、ほとんどすべての正しい答えを提供します。有機廃棄物を燃料 (バイオガス) に変換し、生物によって堆肥を生成します。他の熱化学変換プロセスと比較して環境への影響が最も少ないプロセスであり、熱と水資源の使用を最小限に抑えます。
ただし、現在運用されている評判が高く商業的に成功している SS-AD システムの一部は集中型で運用されており、それらはヨーロッパに設置されており、エネルギー価格が十分に高く、より手頃な再生可能エネルギーの使用に移行しています。世界の他の地域の都市部、特に土地資源が乏しく、道路インフラが不十分な開発途上国の都市部では、集中型プラントは、追加の輸送コストと SS-AD プラントを配置するための土地が利用できないため、商業的に持続不可能であることが判明する可能性があります。したがって、このソリューションを実装するために欠けている鍵は、SS-AD プラントの分散操作の使用にある可能性があります。
これには、SS-AD システムの設計にある程度の革新が必要であり、その運用においてコンパクトさとスケーラビリティを実現する必要があります。これらの可能性は、このホワイト ペーパーで検討し、推奨事項を作成するものです。この研究の推論は、評判の高い商業的成功またはその可能性があるいくつかの SS-AD システムのレビューに基づいています。これらには、Valorga、Dranco、Kompogas、Biopercolat、および嫌気性フェーズド システムが含まれます。この調査で提案された解決策は、固形廃棄物管理インフラストラクチャが不十分または老朽化した発展途上国の人口密度の高い都市に最も役立つと考えられていました。
これらの調査結果は、最近ジャーナルRenewable and Sustainable Energy Reviewsに掲載された、地方自治体の固形廃棄物からのバイオガスの利用を増やすための分散型嫌気性消化システムというタイトルの記事で説明されています。 この作業は、オークランド大学の Chukwunonso Chinedu Anyaoku と Saeid Baroutian によって実施されました。
