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堆肥化可能なプレートは埋立地で分解しますか
コンポスト可能な皿を分解するには、特定の条件が必要です。嫌気性の埋め立て地では、従来のプラスチックと同様に20年以上残存する可能性があります。適切な産業堆肥化(140°F/60°C、湿度60%)では90日で分解されますが、これらの条件を備えた埋め立て地はわずか5%です。PLA(ポリ乳酸)裏地の皿は、ほとんどの埋立地にない微生物の活動が必要です。完全に分解するためには、商業施設がプロセス全体を通じて50〜60%の酸素レベルを維持しなければなりません。家庭での堆肥化では、104°F/40°Cを超えることはほとんどなく、分解に12〜18ヶ月かかります。
コンポスト可能な皿とは?
コンポスト可能な皿は、特定の条件下で天然の要素に分解するように設計された使い捨て食器で、通常、産業堆肥化施設で90日から180日以内に分解されます。450年以上残存する可能性のある従来のプラスチック皿とは異なり、コンポスト可能な代替品は、トウモロコシのデンプン(PLA)、サトウキビ繊維(バガス)、または麦わらなどの植物由来の素材で作られており、熱(50-60°C)、水分(湿度50-60%)、および微生物の活動にさらされるとより速く分解します。
世界のコンポスト可能な食器市場は、持続可能な包装への需要の高まりにより、2023年に27億ドルと評価され、年平均成長率6.8%が見込まれています。しかし、実際に適切な堆肥化施設に送られるコンポスト可能な製品はわずか15%—ほとんどは誤ってゴミとして捨てられ、分解が劇的に遅くなります。
「埋め立て地にあるコンポスト可能な皿は、分解に5〜10年かかることがありますが、これは、6ヶ月未満で分解される堆肥箱よりも遥かに長いです。」
主な材料と分解率
| 材料 | 分解にかかる時間(堆肥化) | 埋め立て地での時間 | 皿一枚あたりの費用(USD) |
|---|---|---|---|
| PLA(コーンスターチ) | 3-6ヶ月 | 5年以上 | 0.25 |
| バガス(サトウキビ) | 2-4ヶ月 | 3-7年 | 0.20 |
| 麦わら | 1-3ヶ月 | 2-5年 | 0.15 |
コンポスト可能な皿が効率的に分解するためには、酸素と微生物の活動が必要です。廃棄物が密に詰められ、酸素レベルが5%未満に低下する埋め立て地では、分解は極端に遅くなります。研究によると、埋め立て地にあるコンポスト可能な皿のうち、10年以内に完全に分解するのはわずか20〜30%であり、残りはマイクロプラスチックに断片化します。
埋め立て地の条件についての説明
埋め立て地は、単なる地面の巨大な穴ではありません。環境から廃棄物を隔離するように設計された工学的システムです。しかし、その設計こそが分解をほぼ停止するまで遅くしているのです。現代の埋め立て地は、漏れを防ぐために不浸透性の粘土とプラスチック(60〜100ミルHDPE)で裏打ちされ、スペースを節約するために廃棄物は900〜1,200 kg/m³の圧力で圧縮されます。これにより、通常の空気中の21%と比較して、酸素レベルが5%未満に低下する酸素が不足した(嫌気性)環境が作り出されます。
「裏庭で3〜4週間で腐るバナナの皮が、埋め立て地では20年以上もつのは、それを分解する微生物が窒息するからです。」
温度も大きな役割を果たします。堆肥の山は微生物の活動によって50〜70°Cまで温度が上がりますが、埋め立て地の内部は30〜40°C前後で推移しており、効率的な分解には低すぎます。水分も別のボトルネックです。有害な浸出水を防ぐために雨水は積極的に排出され、廃棄物は分解に必要な50〜60%をはるかに下回る湿度10〜20%のままになります。
これらの条件下でメタン排出量が急増します。埋め立て地は、100年間でCO₂よりも28倍強力なガスである米国のメタン排出量の14.5%を占めています。「生分解性」廃棄物でさえも寄与しています。埋め立て地にある食品廃棄物は、堆肥化された場合よりも3倍多くのメタンを生成します。
埋設深さが重要です。深さ10メートル以上に埋められた廃棄物は、わずかな空気がまだ染み込む表面近くの材料よりも50%遅く分解します。そして、埋め立て地は閉鎖後に密封されるため、中にあるもの、たとえコンポスト可能な皿であっても、本質的にミイラ化されます。研究によると、埋め立て地の有機性廃棄物のわずか35〜50%しか50年以内に分解されないのに対し、堆肥化では1年未満で分解されます。
埋め立て地での分解プロセス
埋め立て地は廃棄物を分解するのではなく、保存します。発生する分解は、酸素不足(5%未満)、低湿度(20%未満)、および30〜40°Cに固定された温度(堆肥化の50〜70°Cよりもはるかに低い)によって歪められた、遅く非効率的な段階で起こります。他の場所では数ヶ月で分解する有機材料が、数十年間も残り続ける可能性があります。
埋め立て地と堆肥化における分解段階
| 段階 | 埋め立て地の時間枠 | 堆肥化の時間枠 | 主な制限要因 |
|---|---|---|---|
| 好気性段階 | 1-3日(短い酸素暴露) | 1-2週間(活発な分解) | 埋設後、酸素が5%未満に低下 |
| 酸生成 | 2-5年(遅い発酵) | 2-4週間(急速なpH変化) | 圧縮による低い微生物活動 |
| メタン生成 | 10-50+年(嫌気性腐敗) | なし(メタンを回避) | 酸素のないトラップされたガス |
| 最終的なミイラ化 | 50+年(最小限の変化) | 3-6ヶ月(完全な分解) | 乾燥した、空気のない条件が腐敗を停止させる |
最初に48時間は、新しく埋められた廃棄物にいくらかの好気性分解が見られるかもしれませんが、1,000 kg/m³の圧力で圧縮されると、酸素は消滅します。次の段階である酸発酵は、腐敗を極端に遅らせる厳しい環境(pH4.5-5.5)を作り出します。バクテリアが10⁹–10¹² CFU/gで繁殖する堆肥化とは異なり、埋め立て地の微生物数は、飢餓状態のため10⁴–10⁶ CFU/gに急落します。
メタン生成は5〜10年後に優勢になり、埋め立て地は年間3億メートルトンのCO₂換算量を排出します。しかし、このプロセスでさえ非効率的です。有機炭素の約40%しかガスに変換されず、残りは半分解された汚泥の中に閉じ込められたままです。紙、食品、および「コンポスト可能な」プラスチックは、堆肥化よりも3〜5倍遅く分解し、その質量の60〜70%が20年を超えて残存します。
分解に必要な時間
私たちが何かをゴミ箱に捨てるとき、それが実際にどれくらいの期間残るかについてはめったに考えません。しかし、埋め立て地では、分解のタイムラインはほとんどの人が予想するよりもはるかに長く、堆肥化や自然環境よりもしばしば10倍から100倍長くなります。プラスチックボトルは450年もつかもしれませんが、コンポスト可能な皿や食品廃棄物のような「生分解性」のアイテムでさえ、埋め立て地の条件下では数十年間残り続ける可能性があります。
分解のタイムライン:埋め立て地 vs. 理想的な条件
| 材料 | 埋め立て地での分解時間 | 堆肥/自然な分解時間 | 分解速度の違い |
|---|---|---|---|
| コンポスト可能な皿(PLA) | 5-10年 | 3-6ヶ月 | 10-20倍遅い |
| 食品廃棄物(バナナの皮) | 20+年 | 3-4週間 | 30-50倍遅い |
| 紙製品 | 10-30年 | 2-5ヶ月 | 5-15倍遅い |
| 綿布 | 50-100+年 | 1-5ヶ月 | 100-300倍遅い |
| 木材 | 100+年 | 1-3年 | 30-100倍遅い |
埋め立て地での最大の減速要因は、酸素不足(嫌気性条件)、低い微生物活動、そして最小限の水分です。堆肥の山が湿度50〜60%と十分な酸素を維持するのに対し、埋め立て地の廃棄物は900〜1,200 kg/m³に圧縮され、空気と水が絞り出されます。これにより、有機材料は肥沃な堆肥ではなく、ゆっくりと腐敗する汚泥に変わります。
食品廃棄物のような、すぐに分解されるべき材料でさえ、微生物が生き残るのに苦労するため、埋め立て地では20年以上もつことがあります。研究によると、埋め立て地の有機性廃棄物のわずか35〜50%しか50年以内に完全に分解されないのに対し、適切な堆肥化では1年以内に90%+が分解されます。
堆肥化 vs. 埋め立て地の結果
単刀直入に言うと、コンポスト可能な材料を埋め立て地に捨てるのは、分解促進剤に入れる代わりに、それらを冷凍庫に入れるようなものです。その違いはわずかではなく、10倍から100倍遅く、環境への影響も完全に異なります。
「1トンの食品廃棄物を堆肥化すると、同じ材料を埋め立て地に入れる場合と比較して、1.2メートルトンのCO₂換算量を削減できます。埋め立て地では、代わりにCO₂よりも28倍強力な温室効果ガスである3倍多くのメタンを生成します。」
適切な堆肥化では、50〜70°Cの熱、50〜60%の水分、および1グラムあたり10¹²の微生物が過剰に働くおかげで、有機性廃棄物は60〜180日で分解されます。埋め立て地は?それらは1グラムあたり10⁴–10⁶の微生物しかいない微生物の砂漠であり、温度はかろうじて30〜40°Cに達し、圧縮後には酸素レベルが5%未満に急落します。
メタン生成が最も大きな違いです。堆肥化では、好気性バクテリアが優勢であるため、無視できるほどのメタン(総ガスの0.1%未満)が排出されます。埋め立て地ではこれが逆転し、メタンの50%が工場となり、米国のメタン排出量の14.5%を占めています。さらに悪いことに、埋め立て地のガス回収システムは排出量の60〜80%しか回収できず、残りは大気中に漏れます。
分解の完了度も、別の明確な対照を示しています。堆肥化では、有機物の90%以上が6ヶ月以内に利用可能な土壌に変換されますが、埋め立て地では、同じ材料の35〜50%が50年後も半分解されたまま残ります。その「コンポスト可能な」PLA皿は?堆肥では3〜6ヶ月ですが、ゴミの中に埋められると5〜10年です。
資源の成果が決定的な違いとなります。堆肥化は、廃棄物1トンあたり200〜300 kgの栄養豊富な土壌を生産します。これは、肥料の必要性を減らすことによる自治体にとっての15〜20%のROI(投資収益率)です。埋め立て地は、長期的な負債を生み出すだけで、土壌販売による堆肥化の20〜30/トンの利益とは対照的に、維持管理に10−50/トンの費用がかかります。
より良い処理オプション
コンポスト可能な製品をゴミ箱に捨てることは、電気自動車を購入してガソリンを入れるようなもので、全体の目的を打ち破ります。「コンポスト可能な」パッケージの60%以上がまだ埋め立て地に行き着き、環境上の利点が消えてしまいます。しかし、これらの材料を実際にその設計に適合させる、より賢い方法があります。
「歩道での堆肥収集を行っている自治体は、ドロップオフセンターのみに依存している自治体と比較して、コンポスト可能な製品の3〜5倍高い転換率を達成しています。」
処理方法の比較
| 方法 | 処理時間 | 1トンあたりの費用 | 炭素への影響 | 最適なもの |
|---|---|---|---|---|
| 産業堆肥化 | 2-6ヶ月 | 50 利益 | -1.2 MT CO₂e | PLA、バガス、食品廃棄物 |
| 家庭での堆肥化 | 6-12ヶ月 | $0(自己管理) | -0.8 MT CO₂e | 庭の廃棄物、未処理の紙 |
| 嫌気性消化 | 15-30日 | 80 費用 | -0.5 MT CO₂e | 食品廃棄物、廃水汚泥 |
| 埋め立て地(最悪のケース) | 5-50+年 | 50 費用 | +0.9 MT CO₂e | 何もない—可能な限り避ける |
産業堆肥化は、55〜70°Cの温度と50〜60%の水分を維持する施設で、PLAベースの製品でさえ180日未満で分解されます。サンフランシスコのような都市は現在、この方法でコンポスト可能な製品の80%を転換し、1立方ヤードあたり75ドルで販売される土壌改良材を作成しています。
インフラがない地域では、家庭での堆肥化はコンポスト可能な製品の20〜30%(未処理の紙や庭の廃棄物など)に機能しますが、ほとんどの家庭の堆肥は40〜50°Cで最大になり、PLAには冷たすぎます。一方、嫌気性消化槽は、食品廃棄物を2〜4週間でバイオガスに変換し、メタンの可能性の90%を捕捉しながら、中間的な解決策を提供します。