衛生工学部門　選択科目　廃棄物・資源循環　Ⅱ-1　解答者14　専門：廃棄物処理設計

予想問題　Ⅱ-1-1　簡易答案1

廃棄物焼却施設における排ガス中のダイオキシン類排出抑制対策について述ベよ。

1.原理・法規制

塩素源と炭素源が不完全燃焼し、300〜500℃でデノボ合成により発生。ダイオキシン類対策特別措置法に基づく基準。廃棄物焼却施設では、排ガス0.1ng-TEQ/m3 が最も厳しい。

2.技術排出抑制対策

１）施設全体での対策

①完全燃焼で3-Tを守る

高い燃焼ガス温度（800℃）、十分なガス対流時間（2sec）、ガス撹拌・二次空気混合

②連続燃焼炉の採用

③リサイクル可能なプラごみを分別

２）処理技術での対策

①集じん装置：200℃未満で低温化し消石灰、活性炭吹込み

②触媒：ダイオキシン除去触媒（五酸化バナジウム等）

３．運転排出抑制対策

運転では、ごみを均質化させ燃焼を安定化、連続運転を長期化し燃焼温度維持、CO濃度を50ppm以下、100ppmを超えるピークを発生せず、ダストの堆積を抑える。またボイラ出口、集じん器入口で低温化。

予想問題　Ⅱ-1-1　簡易答案2

廃棄物焼却施設における排ガス中のダイオキシン類排出抑制対策について述ベよ。

(1)ダイオキシン発生の原理・法規制

塩素源と炭素源が不完全燃焼し、300〜500℃でデノボ合成により発生。ダイオキシン類対策特別措置法に基づく基準が設けられる。廃棄物処理施設では、排ガス中0.1ng-TEQ/m３が最も厳しい規制。

(2) ダイオキシン類排出抑制対策

1)施設全体での対策

①完全燃焼で3-Tを守る

高い燃焼ガス温度（800℃）、十分なガス滞留時間（2sec）、ガス撹拌・二次空気混合により完全燃焼させることで発生抑制。

②連続燃焼炉の採用

焼却炉の立ち上げ下げ時に、不完全燃焼条件が発生していたので、これを無くす。

③リサイクル可能なプラごみの分別

ダイオキシン組成の塩素源を無くす。

2)処理技術での対策

①集じん装置：200℃未満で低温化し消石灰、活性炭を吹き込み排出抑制

②触媒：ダイオキシン除去触媒の採用（五酸化バナジウム等）

 (3) 運転排出抑制対策

運転では、ごみを均質化させ燃焼を安定化、連続運転を長期化し燃焼温度維持する。CO濃度を50ppm以下、100ppmmを超えるピークを発生せず、ダストの堆積を抑える。またボイラ出口、集じん器入口で低温化させる。

予想問題　Ⅱ-1-2　簡易答案1

循環型社会を形成するための法体系と、あなたの専門とする分野での循環型社会形成に向けた課題を述べよ。

 1.法体系

環境基本法⇒循環型社会形成推進基本法⇒廃棄物処理法と資源有功利用促進法

個別物品でのリサイクル法：容器包装、家電、小型家電、食品、建設、自動車

２.循環型社会形成に向けた課題

静脈産業と動脈産業とのつなげ、経済、社会、環境を統合的に向上。サーキュラーエコノミーを構築

１）都市鉱山の活用

資源枯渇等の資源制約と、環境管理制約から小型家電中のアルミ、貴金属、レアメタル等を循環。「都市鉱山からつくる!みんなのメダルプロジェクト」を活用。

２）家庭系食品ロス量を半減

一廃系の家庭ごみは6％程度と低い。再生利用率の低い食品廃棄物をメタン発酵し、残渣を肥料として活用。2030年度食品ロス量を半減（2000年度比）

３）廃プラ３Rの推進

国内廃プラ900万t/年、輸出100万t/年　中国等輸入禁止、バーゼル条約で移動禁止。サーマルリサイクル多。ケミカルリサイクル増加必要。

予想問題　Ⅱ-1-2　簡易答案2

循環型社会を形成するための法体系と、あなたの専門とする分野での循環型社会形成に向けた課題を述べよ。

(1) 循環型社会形成の法体系

環境基本法⇒循環型社会形成推進基本法⇒廃棄物処理法と資源有効利用促進法

個別物品でのリサイクル法：容器包装、家電、小型家電、建設、自動車、食品。

(2) 循環型社会形成に向けた課題

地域循環を構築のために、廃棄物を３Rやメタン発酵等の適正処理を行い、有価物として回収し、産業の原料化にする。静脈と動脈を繋げ持続可能なサーキュラーエコノミーを構築する。

1)都市鉱山の活用

資源枯渇等の資源制約と、環境管理制約から小型家電中のアルミ、貴金属、レアメタル等を循環させる。「都市鉱山からつくるみんなのメダルプロジェクト」を活用する。

2)家庭系食品ロス

一般廃棄物家庭ごみの再生利用率は6％と低い。再生利用率の低い食品廃棄物をメタン発酵し、ガスを発電、残渣を肥料として活用。2030年度食品ロス量の半減（2000年度比）を目標。

3)廃プラ３Rの推進

国内廃プラ900万t/年、輸出100万t/年で、中国輸入禁止、バーゼル条約で移動禁止された。現状ＧＨＧを排出するサーマルリサイクルが多いため、マテリアルリサイクル、プラスチックをナフサ等の減量に戻すケミカルリサイクルの不導入拡大が必要である。

予想問題　Ⅱ-1-3　簡易答案1

廃棄物最終処分場の種類、維持管理に必要な事項、および残余年数を延命に必要な事項を述べよ。

(1) 最終処分場の種類

最終処分場の種類：管理型、安定型、遮断型（有害、放射性物質）、都市ごみで採用の多い管理型は、有害ではないが環境汚染の可能性のあるもの廃や飛灰が対象。

埋立構造は、好気性微生物により早期安定化する準好気性（国内）、メタンガス回収できるが安定化が進まない嫌気性（海外）がある。

(2) 維持管理必要事項

最終処分場の維持管理は、長期間に渡って安全・安心を維持する必要あり。

1)違反物搬入の事前防止

搬入業者の事前審査を行い、搬出元、搬入物、過去履歴等を事前審査し、違反物搬入を事前防止。

2)埋立物の化学反応防止

搬入物が、安定した灰、不燃物か、目視、展開、化学検査。熱しゃく減量10％以下、含水率85％以下、廃酸・アルカリ等がないか確認。嫌気性発酵による火災、化学反応による事故防止。

3)埋立物の飛散防止と安定化

飛散・流出防止，悪臭の発散防止，衛生害虫の発生防止のため覆土し締固め確認。

4)浸出水確認

系外の自然環境に浸出水処理の稼働、排出基準を確認

施設が瀬戸内海等の上乗せ基準がある場合、CODを違反する可能性が高い。

搬入元に無機系キレート材、低COD消石灰使用を義務づける。

(3) 延命に必要な事項

過去お可燃ごみを掘り起こし焼却処分。ごみ量削減により灰・飛灰を削減する。直接埋立をなくす。高反応消石灰またはNa系薬剤（重曹）等を使用して埋め立て量を削減する。

予想問題　Ⅱ-1-3　簡易答案2

廃棄物処分場の種類、維持管理に必要な事項、および残余年数を延命に必要な事項を述べよ。

1.種類

最終処分種類：管理型（都市ごみ）、安定型、遮断型（有害、放射性物質）

管理型は、有害ではないが環境汚染の可能性のあるもの。灰・飛灰等

埋立構造：準好気性（国内）、嫌気性（海外）

２．維持管理

１）搬入管理

搬入廃棄物の種類、性状、量を把握。受け入れ基準に適合判断

２）埋立作業管理

埋立場所、埋立厚さなどの出来形、敷き均し、転圧、締め固め把握

浸出水の外部漏洩、廃棄物の飛散・流出、悪臭・害虫発生を監視

３）施設の維持管理

処分場構造、遮水工、浸出水処理施設機能の維持保全

３．延命に必要な事項

過去可燃ごみを掘り起こし焼却、ごみ量削減により灰・飛灰の削減、直接埋立をなくす、高反応消石灰・Na系薬剤（重曹）を使用し埋め立て量削減

衛生工学部門　選択科目　廃棄物・資源循環　Ⅱ-2　解答者14　専門：廃棄物処理設計

予想問題　Ⅱ-2-1　簡易答案

近年自然災害が多発している。特に地震立国である我が国はいつ東日本大震災のような巨大地震が起きても不思議ではない。自然災害発生を防ぐことは不可能であるが,発災後の廃棄物処理は環境衛生面から重大な事柄である。

廃棄物処理技術者として,災害廃棄物処理に当たり早期被災地復旧の視点から,下記内容について記述せよ。

（１）調査,検討すべき事項とその内容について説明せよ。

（２）調査を進める手順について,留意すべき点,工夫を要する点を含め述べよ。

（３）被災地復旧を効率的,効果的に進めるための関係者との調整方策について述べよ。

１．調査・検討項目とその内容

1）廃棄物発生量の推計

被害予測に基づく災害廃棄物の発生量を種類別に調査・推計。

2）仮置き場と一時保管場所の確保、候補地の検討

早期復旧と衛生確保のため、仮置き場と一時保管場所を確保。また災害ごみを適正に分別を決定。

3）災害廃棄物処理計画の策定

平時と発災時（初動・応急、復旧・復興）などの各段階における廃棄物処理計画を策定。

２．留意すべき点、工夫を要する点

1)広域処理と施設の集約化の検討

連続で発電可能な70t/日以上の処理量に集約。災害時の自立分散型電源として電力・熱供給を継続する。停止した工場は、災害ごみ仮置き場、中継拠点として活用。

2)仮置き場などの評価・優先度の設定

必要面積確保に加え、アクセス性、ごみ種別エリア、積載物（１種類と混載）の評価・取り決める

3)処理計画の実行性の確保

災害の規模・種類別に時系列で整理する等、処理計画の実行性を高める

３．業務を効率・効果的に進める関係者調整方法

産廃処理業者：付加価値の高いごみ、アクセス容易、分別されたごみのみ対応

地域住民：災害廃棄物を分別せず、近場の公園等に廃棄し通路を塞ぐ。

早期復旧の実現

平時から産廃業者が保有している車両、前処理、中間処理設備、対応量を把握

住民には、早期復旧・低コストには分別を徹底

住民の車両積載廃棄物が1種類であれば、専用アクセス路を設け、短時間化メリットを設ける。産廃業者には、廃棄物種によって処理価格を設定し、有害物・処理困難物は高価格とする。

予想問題　Ⅱ-2-2　簡易答案1

廃棄物処理施設は，施設全体として耐用年数が短いと見なされている。経済的観点から延命化対策を実施することが求められている。施設整備担当者として施設の長寿命化計画を進めるに当たって下記の内容について記述せよ。

(1)長寿命化計画の立案において調査,検討すべき事項とその内容について説明せよ。

(2)長寿命化により施設の更新を行っていく手順について,留意すべき点,工夫を要する点を含め述べよ。

(3) 長寿命化施設更新を効率的,効果的に進めるための関係者との調整方策について述べよ。

１．調査・検討項目とその内容

１）運転経過・維持補修データ収集整理

建設からの運転データからの機器数値で劣化推定、メンテナンス記録、不具合記録を収集し、データ化。

２）１）情報から劣化故障・寿命予測

１)データから機器の劣化故障予測、寿命予測を行いメンテナンス計画およびコストを立案する。

３）新設更新か長寿命化か評価

施設更新と長寿命化でのイニシャル、ランニングコストを比較。廃棄物処理施設で求められる強靭化、広域化、地域分散電源化可能かも調査・検討

２．留意すべき点、工夫を要する点

1)施設概要の整理

長寿命化計画用で性能の時間的変化、過去の補修・整備・故障データを収集・整理し劣化傾向を把握。

2)施設保全計画

重要機器を選定し、これを中心とした保全計画を策定。

3)延命化計画

延命化目標年数設定、延命化かい医療事項を検討し必要改造範囲を設定。

施設更新と延命化を比較（比較事項：GHG、コスト、補助金、エネルギー回収率、防災拠点化）

３．業務を効率・効果的に進める関係者調整方法

市建設担当者：補助金で賄うため初期コスト・機器容量を高くしメンテナンスコストを下げる。

施設メンテナンス担当者：施設停止を回避するため細目に交換するメンテ方式にしたい。

機能診断、劣化予測より適切な方法を策定し、ライフサイクルコストを低減化するストックマネジメントを採用する。

予想問題　Ⅱ-2-2　簡易答案2

(1) 調査検討項目とその内容

1)人口変動によるごみ処理量変動を調査

人口が大きく変動する場合は、現状の処理場は使用できなくなる。将来の人口変動を調査し、そのごみ量およびごみ質の変動を検討し、現状の炉が長寿命化により使用できるか判断。

2)現状での劣化設備を調査

現状設備の延命化コストを算出するため、劣化設備程度・点検整備できているかを調査する。特に主要設備である燃焼装置、炉本体、ボイラ、DCSが延命化で使用できるかコストを踏まえ検討。

3)延命化と建替えのLCC調査

延命化と建替えの、一定期間内のＬＣＣを算出し比較検討。安価な方を採用。

定量的に、延命化・建替え廃棄物処理ＬＣＣ−エネルギー回収（売電収入）

定性的に、延命化した場合の建物耐用コスト

(2) 業務の手順、留意すべき点、工夫を要する点

1)施設概要の整理

長寿命化計画を立案にあたり運転開始からの性能の時間的変化、過去の補修・整備・故障データを収集・整理し劣化傾向を把握する。新設時は、他処理場の同規模データを活用する。

2)施設保全計画

プラントで運転継続に必要な重要機器を選定し、これを中心とした保全計画を策定する。運営を安定化させるため、毎年度のメンテナンス費用平準化を考慮する。

3)延命化計画

延命化目標年数設定する。延命化か改良事項を検討し必要改造範囲を設定する。施設更新と延命化を比較する（比較事項：ＧＨＧ、コスト、補助金、エネルギー回収率、防災拠点化）

ＧＨＧ削減の観点から補助金のでる省エネ性能を考慮する。

(3) 業務を効率・効果的に進める関係者調整方法

市建設担当者：国からの補助金は建設時のみである。補助金で賄うため初期コスト・機器設備容量を高くして、余裕量を持たせることで、低負荷運転によるメンテナンス間隔を伸ばしメンテナンスコストを下げたい。

施設メンテナンス担当者：施設停止等のトラブル責任を回避するため、短期間ごとに交換するメンテナンス方式にしたい。

機能診断、劣化予測より適切な方法を策定し、ライフサイクルコストを低減化するストックマネジメントを採用することにより、建設時に適正な設備容量で設計し、適切な時期に交換することでトラブルを避けることができる。

予想問題　Ⅱ-2-3　簡易答案1

廃棄物処理施設において、多種多様なものであるごみの処理は、危険作業が多く、プロセス工程での自動化は困難であった。しかしＡＩ・ＩＯＴ技術進展により、廃棄物処理施設でのコスト削減と作業負荷低減の相反することを両立する自動化・省人化が求められている。施設整備担当者として、自動化・省人化の検討を進めるにあたって、下記の内容について記述せよ。

(1)調査,検討すべき事項とその内容について説明せよ。

(2)業務を進める手順について,留意すべき点,工夫を要する点を含めて述べよ。

(3)業務を効率的,効果的に進めるための関係者との調整方策について述べよ。

１．調査・検討項目とその内容

1)現状のデータ収集項目、制御項目を整理

現状データ収集項目と制御項目をリスト化し、そのデータ量、収集・制御間隔をまとめる。

2）遠隔監視技術

現地中央制御湿DCSを、遠隔でDCSを構築。通信安定稼働、セキュリティ確認

3）自動制御技術

　各プラント機器の自動制御可能か、その技術調査、効果を明確化。

AI燃焼画像制御、ごみクレーンAI自動制御による安定運転と無人化両立

２．留意すべき点、工夫を要する点

1)運転で工数を要する項目の選定し自動制御化

ごみクレーンやごみ焼却炉の操炉等でのこれまでの工数必須項目をあげ、自動制御で代替可能か検討

2) 導入コストと人員削減コスト

AI自動制御等のコストと、人員削減コスト、自動制御による高効率化の効果を含めたライフサイクルコスト

3)自動制御故障時の運転継続

　トラブル時の対応方法、人員確保

３．業務を効率・効果的に進める関係者調整方法

メンテナンス担当者：通常機器のメンテナンスに加え、自動制御系のメンテナンス増加。夜間対応追加。

運転員：運転員削減により管理項目増加

通信設備の安定稼働、VPN等でセキュリティ確保し自動・遠隔監視の安定稼働、不具合時に遠隔で専門技術者を配置し修理、運転継続。現地物品交換必要時は、セーフモードでの簡易ローカル制御を設ける。

予想問題　Ⅱ-2-3　簡易答案2

 (1) 調査検討項目とその内容

1)搬入車　自動料金・案内システム技術

ごみ搬入量測定・料金支払い、場内案内の省人化をするため、搬入車両台数、徴収・案内人員コスト、案内律速箇所を調査する。搬入は日中のため案内の必要輝度、不適物監視方法を検討する。

2)ごみクレーン　自動撹拌・投入技術

ごみクレーン操作員削減と、ごみ燃焼を安定化させるため、燃焼が安定するごみ撹拌回数、効率的なごみピット積み上げ方法を調査する。画像判定によりごみ内容物を品物別にどこまで判定できるか検討する。

3)燃焼画像解析システム

ベテラン運転員の代替と、ごみ燃焼を安定化させるため。燃焼状態は数値化できず、ベテラン運転員が燃焼状態を見て介入操作している。この時の燃焼画像と介入操作を調査し教師データとする。教師データを増やし、AI学習させ安定した自動運転が可能か検討する。

(2) 調査・留意すべき点、工夫を要する点

1)運転で工数を要する項目を選定し自動制御化

ごみ処理場で人員の工数を要する作業を調査する。ごみクレーンやごみ焼却炉の操炉等が、専任で作業時間が長いと考えられる。これまでの工数必要項目をあげ、自動制御で代替可能か考慮する。

2)導入コストと人員削減コスト

AI自動制御等のコストと、人員削減コストを調査・比較する。自動制御による高効率化の効果を含めたライフサイクルコストが、AI自動制御導入の効果があるか考慮する。

3)自動制御故障時の運転継続

AI自動制御の故障等で、無人化した場合のトラブル時の対応方法を調査する。手動運転や遠隔監視で可能かバックアップ機能内容を考慮する。

(3) 業務を効率・効果的に進める関係者調整方法

メンテナンス担当者：運営の工数は減るが、メンテナンス項目は増加。通常機器のメンテナンスに加え、自動制御系のメンテナンス増加、夜間対応追加されるので導入不要。

運転員：運転員削減により、一人あたりの管理項目が増加するので導入不要。

不具合時に遠隔で専門技術者を配置し修理、運転継続する。現地物品交換が必要時は、セーフモードにより管理ローカル制御を設けることで対応し、翌日に遠隔支持のもと交換対応する。

通信設備の安定稼働、VPN等でセキュリティ確保し自動・遠隔監視の安定稼働により、不具合発生の未然防止も行う。

衛生工学部門　選択科目　廃棄物・資源循環　Ⅲ　解答者14　専門：廃棄物処理設計

予想問題　Ⅲ-1　簡易答案

日本では、高齢化社会が進み労働力の確保が困難になることが予想されている。

廃棄物処理分野では、3K職種であり労働力の確保が困難である。廃棄物処理における生産性の向上が求められる。

(1)廃棄物処理施設整備に際して生産性向上を提案する上で、検討すべき項目について、技術者としての立場で多面的な観点から課題を抽出し分析せよ。

(2)(1) で抽出した課題のうち最も重要と考える課題を1つ挙げ,その課題に対する複数の解決策を示せ。

(3)(2) で示した解決策に共通して新たに生じうるリスクとそれへの対策について述べよ。

１．生産性向上への課題

1) 電力需要に応じた廃棄物発電運転

電力単価は、市場での需要価格変動により需要に応じて価格変動する

需要が高い状態では、発電能力を高め、売電し生産性を向上

2）廃棄物処理場での省エネ推進

廃棄物処理場は、老朽化した設備が多く省エネに取り組み生産性を向上。

用益の最適化（余裕率、圧力損失見直し等）と、省エネ技術の導入（インバータ、乾式排ガス処理等）。これらを設備に導入・組み合わせて設備全体の生産性向上、売電最大化する。

3）画像認識によるごみ自動分別

不分別の廃棄物を、AIで画像認識させ、自動で可燃ごみ、不適物、リサイクル物に分別し効率化・生産性を向上

各設備での不純物処理量の低減、機器設計最適化、異物によるトラブルリスク回避可能

２．最も重要な課題と、その解決策

1)需要変動に応じた発電対応

電力単価が高い、夏場に連続運転できるごみを６月に貯留する。6月梅雨時期は電力需要低いため全休炉でメンテナンスを実施する。

通常運転では、需要が高い時は、高カロリーごみで定格運転、夜間等の需要が低い時は、80%負荷運転を実施。高カロリーごみは、ごみクレーン画像・撹拌履歴よりピット上層部で白いプラ系のごみを用いる。

2)蓄電池による高需要時対応

電力需要が低い時は、余剰電力を蓄電池に貯める。需要が高いときに供給・売電、またピークカットに用いることで基本料金価格を下げる

3)燃料製造による高需要時対応

廃棄物発電の余剰電力で、プラスチックのRPF化、選定枝の固形燃料化を行う燃料として販売、または需要時に高カロリー物として発電強化

３．新たに生じうるリスクとその対策

リスク：長期間炉停止トラブルで、ごみ処理停滞と買電発生

対策：ごみ処理停止で電力供給が滞る。隣接する都市や地方で電力供給を多層化し、リスクに対して相互に補う体制を構築

エネルギー供給等を地域に特化して経営するシュタットベルケを地域で構築再エネである廃棄物発電を中心に、地域内の廃処理、電力・熱供給を地産地消

予想問題　Ⅲ-2　簡易答案

廃棄物処理施設整備にあたり、施設立地に関する住民との合意形成は重要であり、計画、建設、運営での信頼確保、環境保全、地域社会への貢献といった方策が求められている。このような状況を考慮して、以下の問に答えよ。

（１）廃棄物処理施設整備に際して、計画・建設・運営での地域社会への貢献を提案する上で、検討すべき項目について、技術者としての立場で多面的な観点から課題を抽出し分析せよ。

（２）（１）で抽出した課題のうち最も重要と考える課題を1つ挙げ,その課題に対する複数の解決策を示せ。

（３）（２）で示した解決策に共通して新たに生じうるリスクとそれへの対策について述べよ。

１．地域社会貢献への課題

1)環境に配慮した施設

再生可能エネルギー源である廃棄物発電の高効率化、地域熱供給を行い、

環境に配慮した施設、エネルギー供給施設として地域貢献

2)景観に配慮した施設

圧迫感軽減のための工場半地下化、工場植栽・壁面緑化と遊歩道、地域に溶け込む建屋アースカラー等を行い、景観に配慮した施設として地域貢献

3)災害に強い施設

災害時でも地域に電気と熱を供給するエネルギー拠点と避難場所拠点化施設として地域貢献。また浸水しない設計（重要施設を浸水水位以上）、1週間のユーティリティ確保し災害時でも運転継続可能、立上下げ・自立運転可能設備

２．最も重要な課題と解決策

環境に配慮した施設

1)再エネ廃棄物発電による地域供給

再生可能エネルギー源である廃棄物発電の高効率化、省エネ化

6MPa×450℃ボイラ、排ガス再循環・低空気比燃焼等の高効率化技術と、INV化・使用量最適・自動制御下による省エネ技術を廃棄物発電に採用し、安定供給できる再エネ固定電源として電気・熱供給

また余熱利用先拡大による熱利用拡大することで地域貢献

2)低公害機器・工法による地域環境保全

建設時周辺環境に配慮した工事を実施

騒音・振動計を設置し値を公開、低騒音型建設機械使用、全覆型テントでの解体工事、情報の周知と公害防止を徹底による地域貢献

3)環境情報を発信する開かれた施設

開かれた施設で、市民がいつでも処理状態を確認、排ガス数値等の公開表示・運転報告会し安心安全な運転を実施、リサイクル品等のフリーマーケットを開催し地域住民との交流を通じて地域貢献

３．新たに生じうるリスクとその対策

リスク：環境配慮設計、地下化による工事期間長期化による地域貢献への遅れ発生

対策：設計、建設時で工期短縮工法・技術を用いて解決

無溶接継手杭による現場溶接時間の短縮、大型型枠のユニット化による施工短縮、

RC水槽をFRP水槽化による据付短縮といった、設計、施工の各段階で安全を順守した工期短縮を積み上げる。

予想問題　Ⅲ-3　簡易答案

コロナ収束後の経済・社会の在り様として、ニューノーマルが提唱され、レジリエントで持続可能な社会が必要とされている。特に持続可能性、集中から分散へ、デジタルとリアルの融合が加速すると考えられる。

廃棄物処理でのレジリエントで持続可能な社会に向けて,廃棄物の技術者として,以下の問いに答えよ。

（１）レジリエントな社会を構築するにあたって廃棄物処理分野で想定される課題について,あなたの専門とする分野から複数抽出せよ。

（２）（１）で抽出した課題のうち最も重要と考える課題を1つ挙げ,その課題に対する複数の解決策を示せ。

（３）（２）で示した解決策に共通して新たに生じうるリスクとそれへの対策について述べよ。

１．レジリエントで持続可能な社会構築の課題

1) 分散型電源としての廃棄物処理施設

廃棄物処理場を再生可能エネルギー源として地域の分散電源として活用。

一極集中リスクから分散化。

2）地域経済を支える地域循環共生圏の構築

地域の特色に合った廃棄物処理と地域循環を構築。都市部は廃棄物発電を高効率大規模化しスケールメリットで高効率化と高電力量を供給。地方は廃棄物のメタン発酵を行い、残渣を肥料で農地還元。都市と地方では、都市から食品廃棄物を供給し、循環利用し農産物を還元。

3）廃棄物処理施設の強靭化

復興・復旧し日常生活に戻すには、廃棄物処理場を運転継続するため強靭化が必要。浸水しない設備、1週間のユーティリティ確保、立上下げ・自立運転可能で様々な災害時でも運転継続できる。水・電気・お湯等を供給でき避難所としても機能。

２．最も重要な課題と、その解決策

分散電源としての廃棄物処理施設

1)          再生可能エネルギーである廃棄物発電の最大化

再生可能エネルギーである廃棄物発電を高効率・最大化し有効利用。

設備は、低空気比燃焼、ボイラ6MPa×450℃化で高効率化。

AI燃焼画像制御、AIごみクレーン自動制御等により、安定した出力を確保。

2)          地域エネルギー拠点の廃棄物発電

廃棄物発電を地域のエネルギー拠点とし、地域新電力を設立し、市役所・学校等の公共施設、地域産業に供給。雇用が生まれ、資金の外部流出を抑え、地域の経済回復の中心となる。

3)          熱電併給の廃棄物発電によるCEMS構築

炭素源として再生可能エネルギーである廃棄物発電を中心とした地域新電力による電気の地産地消の構築。また地域全体のエネルギーを管理するCEMSを構築し安定的なエネルギー源。

３．新たに生じるうるリスクとその対策

リスク：廃棄物処理施設を集約化できない。

NIMBY施設であり、廃棄物の発生した市町村での処理原則で集約化が進まず。地域分散電源、地域循環できずに行き詰る。人口減少、雇用・産業も衰退。都市への一極集中により、災害による被災リスクが高まる。

対策：

①循環の多層化による安定供給

設備停止等で循環が停止し、電気・熱供給停止で地域循環が滞る。隣接する都市や地方で循環を多層化され、循環物を増加し、リスクに対して相互に補う体制を構築。

②シュタットベルケによる地産地消の促進

エネルギー供給等を地域に特化して経営するシュタットベルケを地域で構築する。再エネである廃棄物発電を中心に、地域内の廃処理、電力・熱供給を地産地消。