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資源回収とは、廃棄物を原料として利用し、新たな成果物として価値のある製品を作り出すことです。その目的は、発生する廃棄物の量を減らし、それによって埋立地の必要性を減らし、廃棄物から生み出される価値を最適化することです。[ 1 ]資源回収は、製造工程で原材料を使用する必要性を遅らせます。都市固形廃棄物、建設・解体廃棄物、[ 2 ]商業廃棄物、産業廃棄物に含まれる材料は、新しい材料や製品の製造のための資源回収に利用できます。プラスチック、紙、アルミニウム、ガラス、金属は、廃棄物から価値を見出すことができる例です。
資源回収は、単なる廃棄物管理にとどまりません。資源回収は循環型経済の一部であり、天然資源の採掘と廃棄物の発生を最小限に抑え、耐久性、再利用性、修理可能性、再製造、リサイクルを考慮して材料や製品をより持続可能な方法で設計します。[ 3 ]ライフサイクル分析（LCA）は、さまざまな処理技術の資源回収の可能性を比較するために使用できます。
資源回収は、衛生の文脈においても目的となり得る。ここでいう資源回収とは、廃水や人間の排泄物（尿と糞便）に含まれる資源を回収するアプローチを指す。最近、「トイレ資源」という用語が使われるようになった。[ 4 ]これらの資源には、栄養素（窒素とリン）、有機物、エネルギー、水が含まれる。この概念は、生態学的衛生とも呼ばれる。廃棄物の流れを分離することで、資源回収をより簡単にすることができる。例としては、尿と糞便を分離すること（尿分離トイレなど）、雑排水と汚水を分離することなどが挙げられる。
資源回収は、政府の政策や規制の変更、発生源での分別や廃棄物の収集、再利用、リサイクルを促進する改良された「ごみ収集インフラ」などの循環型経済インフラ[ 5 ]、革新的な循環型ビジネスモデル[ 6 ]、そして材料や製品を経済的コストと便益だけでなく社会的および環境的コストと便益の観点から評価することによって可能になります。[ 7 ]例えば、有機材料は堆肥化や嫌気性消化によって処理され、エネルギー、堆肥、または肥料に変換できます。[ 8 ]同様に、現在産業廃棄物埋立地や古い鉱山の周辺に保管されている廃棄物は、バイオリーチング[ 9 ]や人工ナノ粒子[ 10 ]で処理され、リチウム、コバルト、バナジウムなどの金属を回収して、電気自動車や風力タービンなどの低炭素技術に使用できます。[ 11 ]
資源回収の制限要因は、現在の線形ビジネスモデルにおけるエントロピーの増加による原材料の不可逆的な損失です。 [ 12 ]製造における廃棄物の発生から始まり、製造工程での材料の混合と希釈によってエントロピーはさらに増加し、使用期間中の腐食と摩耗が続きます。ライフサイクルの終わりには、埋立地での材料の混合から生じる無秩序が指数関数的に増加します。[ 12 ]このエントロピー法則の方向性の結果として、資源回収の可能性は減少しています。これが、循環型経済のインフラストラクチャとビジネスモデルをさらに促進します。
リサイクルとは、空の飲料容器などの廃棄された材料を収集し再利用する資源回収活動のことです。これらの材料は、新しい製品に再加工することができます。リサイクル用の材料は、専用の容器や収集車を使って一般廃棄物とは別に収集される場合もあれば、混合廃棄物から直接分別される場合もあります。
リサイクルされる最も一般的な消費財には、飲料缶などのアルミニウム、電線などの銅、食品缶やエアゾール缶などのスチール、古いスチール製の家具や機器、ポリエチレンやPETボトル、ガラス瓶やガラス容器、紙箱、新聞、雑誌、薄手の紙、段ボール箱などがあります。
PVC、LDPE、PP、PS（樹脂識別コード参照）もリサイクル可能です。これらの製品は通常、単一の素材で構成されているため、比較的容易に新しい製品にリサイクルできます。一方、コンピューターや電子機器などの複雑な製品のリサイクルは、追加の分解や分離が必要となるため、より困難です。
受け入れ可能なリサイクル資材の種類は、都市や国によって異なります。各都市や国には、様々な種類のリサイクル資材に対応できる独自のリサイクルプログラムがあります。
廃水、下水汚泥、糞便汚泥、人間の排泄物から貴重な資源を回収することができます。[ 13 ]これらには、水、エネルギー、肥料となる窒素[ 14 ] 、 リン[ 15 ] 、 カリウムのほか、硫黄や有機物などの微量栄養素が含まれます。廃水からバイオプラスチックや銀などの金属などの他の原材料を回収することにも関心が高まっています。 [ 16 ]元々、廃水処理システムは都市部から排泄物と廃水を除去するためだけに設計されていました。水は廃棄物を洗い流すために使用され、多くの場合、近くの水域に排出されていました。1970年代以降、環境を保護するために廃水を処理することに関心が高まり、取り組みは主にパイプの末端で水を浄化することに集中しています。2003年頃から、廃水からの資源回収に焦点を当てた生態学的衛生と持続可能な衛生の概念が登場しました。 2016年には「トイレ資源」という用語が使われるようになり、トイレからの資源回収の可能性にさらに注目が集まりました。[ 4 ]
以下のリソースを復元できます。
廃水を貴重な製品に変える他の方法も開発されている。排泄物や有機廃棄物でアメリカミズアブを飼育すると、タンパク質飼料としてハエの幼虫を生産できる。[ 21 ]また、廃水から脂肪酸を採取してバイオプラスチックを作る研究者もいる。 [ 22 ]
植物性物質、食品廃棄物、紙製品などの有機性廃棄物は、生物学的堆肥化および消化プロセスを使用して有機物を分解することによりリサイクルできます。生成された有機物は、農業または造園目的でマルチまたは堆肥としてリサイクルされます。さらに、プロセスからの廃ガス（メタンなど）を回収して、電力と熱の生成（CHP/コジェネレーション）に使用して効率を最大化できます。生物学的処理の目的は、有機物の分解の自然なプロセスを制御し、加速することです。微生物プロセスに加えて、アメリカミズアブの幼虫などの昆虫も、有機廃棄物をタンパク質が豊富なバイオマスに変換することにより、有機副産物を生物学的に変換するために使用できます。[ 23 ]
堆肥化および消化の方法と技術には、単純な家庭用堆肥山から、小規模な町のバッチ式消化槽、混合家庭廃棄物の工業規模の密閉容器消化（機械的生物処理を参照）まで、複雑さの異なる多種多様なものがある。生物分解の方法は、好気性または嫌気性の方法に分類されるが、両方の方法を組み合わせたハイブリッド方式も存在する。
都市固形廃棄物(MSW)の有機性部分の嫌気性消化は、埋め立て、焼却、または熱分解よりも環境的に効果的であることがわかっています。ライフサイクル分析(LCA) を使用して、さまざまな技術を比較しました。生成されたバイオガス (メタン) は、コジェネレーション (できれば生産現場またはその近くで電気と熱) に使用する必要があり、少しアップグレードすればガス燃焼エンジンまたはタービンで使用できます。合成天然ガスにさらにアップグレードすると、天然ガスネットワークに注入したり、さらに精製して水素にして定置型コジェネレーション燃料電池で使用したりできます。燃料電池で使用すると、燃焼生成物による汚染がなくなります。単純な家庭用堆肥山から、小規模な町のバッチ式消化装置、混合家庭廃棄物の工業規模の密閉容器消化 (機械的生物処理を参照) まで、複雑さが異なるさまざまな堆肥化および消化方法と技術があります。
廃棄物の有効活用、有益な再利用、価値の回収、または廃棄物の再生[ 24 ]は、経済的に有用な材料を作成するために、再利用またはリサイクルによって、経済プロセスからの廃棄物または残渣が有効活用（経済的価値を付与）されるプロセスです。 [ 25 ] [ 24 ] [ 26 ]この用語は、持続可能な製造と経済、産業エコロジー、および廃棄物管理の実践から来ています。この用語は通常、ある製品の製造または加工からの残渣が別の産業プロセスの原材料またはエネルギー原料として使用される産業プロセスに適用されます。[ 24 ] [ 26 ]特に産業廃棄物は、家庭廃棄物などの他の廃棄物よりも一貫性があり予測可能である傾向があるため、有効活用に適した候補です。[ 24 ] [ 27 ]
残留物に対する規制の強化や、1990年代から2000年代にかけての持続可能な開発や循環型経済に関する考え方の導入といった社会経済的変化により、資源を付加価値のある材料 として回収するための産業慣行への注目が高まった。[ 28 ]
多くの国では、分別収集による戸別収集が資源回収方法の一つとなっている。
オーストラリアでは、各家庭に複数のゴミ箱が提供されます。リサイクル用（黄色の蓋）、一般廃棄物用（通常は赤色の蓋）、そして庭木・剪定くず用（緑色の蓋）です。庭木・剪定くず用のリサイクルゴミ箱は、希望すれば自治体から提供されます。地域によっては、紙類は袋や箱に、その他の材料はリサイクルゴミ箱に分別して回収する二分別リサイクル方式を採用しているところもあります。いずれの場合も、回収された材料はトラックで資材回収施設に運ばれ、さらに処理されます。
自治体、商業および産業、建設および解体廃棄物は埋立地に投棄され、一部はリサイクルされます。家庭廃棄物は分別され、リサイクル可能なものは選別されて新しい製品に作られ、使用できないものは埋立地に投棄されます。オーストラリア統計局（ABS）によると、リサイクル率は高く、「過去1年以内にリサイクルまたは再利用したと回答した世帯は99％（2003年の調査）で、1992年の85％から増加している」とされています。[ 29 ] 2002～03年には、「自治体からの材料の30％、商業および産業の排出源からの材料の45％、建設および解体廃棄物からの材料の57％」がリサイクルされました。エネルギー生産も資源回収の一部です。埋立地ガスの一部は燃料または発電用に回収されますが、これは資源回収の目的が埋立処分を完全に回避することであるため、最後の手段と考えられています。
資源回収は、企業がISO14001認証を維持する上で重要な要素です。企業は毎年、環境効率を向上させるよう奨励されています。そのための方法の一つとして、廃棄物管理システムから資源回収システム（ガラス、食品廃棄物、紙・段ボール、ペットボトルなどのリサイクルなど）へと移行することが挙げられます。
資源管理のグローバルな観点から、資源回収の分野における教育と意識向上はますます重要になっています。タロワール宣言は、環境汚染と劣化の規模と速度が前例のないほど速く、天然資源が枯渇していることを懸念する持続可能性に関する宣言です。地域、地方、地球規模の大気汚染、有害廃棄物の蓄積と拡散、森林、土壌、水の破壊と枯渇、オゾン層の破壊と「温室効果」ガスの排出は、人間とその他数千種の生物の生存、地球の健全性と生物多様性、国家の安全保障、そして未来世代の遺産を脅かしています。いくつかの大学は、環境管理と資源回収プログラムを設立することでタロワール宣言を実施しています。大学や職業教育は、 WAMITABやChartered Institution of Wastes Managementなどのさまざまな組織によって推進されています。多くのスーパーマーケットは、使用済みの容器を自動回収機に投入してリサイクル料金の払い戻しを受けるよう顧客に勧めています。このような機械を製造しているブランドには、TomraやEnvipcoなどがあります。
2010年、CNBCは、廃棄物、それが「捨てられた」後にどうなるか、そしてそれが世界に与える影響についてのドキュメンタリー「Trash Inc: The Secret Life of Garbage」を放送した。 [ 30 ]
国連は2015年に17の持続可能な開発目標（SDG）を設定した。SDG 12「責任ある消費と生産」は、13の指標で11のターゲットに対する進捗状況を測定する。ターゲット3、4、5は、食品と化学物質における廃棄物の発生に焦点を当てている。[ 31 ]
拡大生産者責任（EPR）は、製品のライフサイクル全体を通して、製品に関連するすべてのコストを価格に反映させることを促進する価格戦略です。市場価格に「使用済み製品の廃棄コスト」も反映させることで、価格設定の精度が向上します。拡大生産者責任は、製品の生産から包装、輸送、廃棄または再利用に至るまで、製品のライフサイクル全体にわたって責任を負わせることを目的としています。EPRは、製品を製造、輸入、販売する企業に対し、製品のライフサイクル全体、および廃棄または再利用に至るまで、製品の責任を負うことを義務付けています。
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