生分解性廃棄物

最も実りの多い研究分野の一つは食品廃棄物です。食品廃棄物は埋め立て地に捨てられると、温室効果ガスのメタンやその他の有毒化合物を生成し、人間や地域の生態系に危険を及ぼす可能性があります。^[11] 埋め立​​て地ガスの利用と自治体の堆肥化により、有機栄養素を捕捉して使用することができます。^[11]非産業源から収集された食品廃棄物は、他の廃棄物源よりもはるかに多様性に富んでいることが多いため、使用がより困難です。場所や時間によって物質の組成が大きく異なるため、産業プロセスに使用することが困難です。^{[11] [12]}

排泄物の再利用とは、適切な処理手順と、意図された再利用用途に合わせてカスタマイズされたリスク管理アプローチを適用した後、処理済みの排泄物を安全かつ有益に使用することである。処理済み排泄物の有益な使用は、処理済み排泄物に含まれる植物が利用可能な栄養素（主に窒素、リン、カリウム）の使用に重点を置くことができる。排泄物に含まれる有機物やエネルギーも利用される可能性がある。排泄物の水分含有量の再利用も、程度は低いが、行われる可能性があるが、これは都市下水からの水の再生としてよく知られている。栄養素含有量の意図された再利用用途には、農業または園芸活動における土壌改良剤または肥料が含まれる。排泄物の有機物含有量に重点を置くその他の再利用用途には、燃料源としての使用、またはバイオガスの形でのエネルギー源としての使用が含まれる。

埋立地ガスは、埋立地内の微生物が食品廃棄物や紙くずなどの有機廃棄物を分解する際に発生するさまざまなガスの混合物です。埋立地ガスは約40～60％がメタンで、残りは主に二酸化炭素です。残り（<1％）は微量の他の揮発性有機化合物（VOC）で構成されています。これらの微量ガスには、主に単純な炭化水素を含むさまざまな種が含まれます。^[16]

埋立地ガスは気候変動に影響を与えます。主な成分は二酸化炭素_とメタンで、どちらも温室効果ガスです。大気中のメタンははるかに強力な温室効果ガスで、分子1つあたり二酸化炭素の25倍の効果があります。しかし、メタン自体は二酸化炭素よりも大気の構成成分として少ないです。埋立地は米国で3番目に大きなメタン発生源です。^[17]

食品ロスと廃棄とは、食べられずに残った食品のことである。食品廃棄やロスの原因は数多くあり、生産、加工、流通、小売・外食サービスでの販売、消費といった食品システム全体で発生する。全体として、世界の食料の約3分の1が廃棄されている。^{[19] [20]}これに加えて、人間が食べられる食品を家畜に与えることでも同程度の量が失われている（純効果は1人1日あたり推定1144kcalの無駄）。国連環境計画による2021年のメタ分析（生産中に失われる食品は含まれない）では、経済発展のあらゆるレベルのすべての国で食品廃棄が課題となっていることが判明した。^[21]この分析では、世界の食品廃棄物は3つのセクターで9億3100万トン（1人あたり約121kg）と推定されており、そのうち61％が家庭、26％が外食サービス、13％が小売業である。^[21]

食品ロスと廃棄は、農業が気候変動（年間33億トンのCO2e排出量に相当[22] [23] ）や土地利用、水利用、生物多様性の喪失などのその他の環境問題に_与える影響の大部分を占めて^います。食品廃棄の防止は最優先事項であり、防止が不可能な場合は、食品廃棄物のヒエラルキーにより、環境への悪影響に基づいて、食品廃棄物処理オプションが望ましいものから最も望ましくないものまでランク付けされます。^[24]食品寄付など、人間の消費を目的とした余剰食品の再利用経路は、予防に次ぐ最善の戦略であり、次に動物飼料、栄養素とエネルギーのリサイクルが続き、最も望ましくない選択肢である埋め立てが温室効果ガスのメタンの主な発生源です。^[25]その他の考慮事項には、食品廃棄物中の再生されないリンがさらなるリン鉱石採掘につながることが含まれます。さらに、食品システムのあらゆる部分で食品廃棄物を削減することは、使用される水、土地、およびその他の資源の総量を削減することにより、農業の環境影響を削減する上で重要な部分です。