廃棄物固形燃料（はいきぶつこけいねんりょう、ごみ固形燃料、英語：Refuse Derived Fuel、RDF[注釈 1]）とは、一般家庭から捨てられた生ゴミやプラスティックゴミなどの廃棄物を原料とした、固形燃料である。

似た固形燃料として、RPF（和製英語：Refuse Paper & Plastic Fuel）が挙げられ、こちらは、より高度に分別された、古紙や廃材木や剪定屑や廃プラスティックなどを原料として製造した物である。RDFに比べて原料が均質であるため、燃焼時の発熱量を調整し易い。またRPFは、燃焼時にダイオキシン類発生の原因となる塩素の含有量も抑え、使い道の少ない物資を、熱としてリサイクルするために製造される。

これらの固形燃料は、化石燃料価格高騰の影響を受け、製造された廃棄物固形燃料は、化石燃料の代替品として利用されるようになった。例えば、火力発電やボイラーの燃料、石灰・土砂・セメント・軽量骨材などの焼成・焼結のための燃料として活用できる。また、廃棄物固形燃料を燃焼前に乾留し、発生したガスを燃焼させる事で、気体燃料のように扱う方法もある[1]。ただし、乾留後に固形物が残るものの、この乾留後の炭化したRDFを、軽量で品質の良い固形燃料として用いる方法もある[2]。
ゴミ由来燃料のRDF

本来の英語の「Refuse Derived Fuel」であるRDFとは、ゴミを原料として製造した燃料を指す。すなわち「固形」という意味は無い。例えば、アメリカ合衆国では、RDFを7種類の規格に分類してきた[3]。
RDF-1
粗大ゴミを除去した、通常のゴミを、そのまま燃料として使用する。
RDF-2
150 mmの篩を95パーセントが通過したゴミを、そのまま燃料として使用する。なお、RDF-2には、金属を分別した物と、金属を分別していない物とが有る。
RDF-3
50 mmの篩を95パーセントが通過したゴミから、さらに、金属やガラスを除去した物を、燃料として使用する。
RDF-4
2 mmの篩を95パーセントが通過したゴミから、さらに、金属やガラスを除去した物を、さらに乾燥させた、粉状のRDFである。
RDF-5
ゴミを、立方体状、円柱状、その他の形状のペレットに加工した、固形のRDFである。
RDF-6
液体状のRDFである。
RDF-7
ガラス状のRDFである。

参考までに、日本でRDFと呼んでいる物は、これらの中で、RDF-5に該当する物である[4]。
RDFの製造方法と性質

日本のRDFは家庭から収集した、生ゴミ、紙ゴミ、庭木などの剪定屑、プラスチックなどの可燃ゴミを破砕・乾燥し、接着剤を加えて練り上げて圧縮し、直径1 cmから5 cm大の円筒状のペレットにして製造される。なお、乾燥工程や圧縮工程があるため、体積は元のゴミの約5分の1程度に減る。

また、圧縮工程の前に、RDFの含水比率を下げたり、RDFの燃焼ガスに含まれる硫黄酸化物の処理などを目的として石灰も混合する場合もある。ただ、石灰を混合した場合には、燃焼後の灰に大量のカルシウム化合物が残され、この灰の処理に手間がかかるという欠点がある。

いずれの製造方法でも、RDFの原料は不均一で、含水量も多いため、燃焼時の単位重量当たりの発熱量も、瀝青炭のような良質な石炭などと比べると低い傾向にある。さらに、RDFの原料によって単位重量当たりの発熱量が変化するため、同じ量のRDFを投入しても、燃焼時に発生する温度が安定し難いという欠点を持つ。このため、簡便な炉でRDFを使用して燃焼温度を一定に保つためには、重油など何らかの補助燃料が必要とされるケースが多い。

さらに、性能の低いRDF製造プラントで、含水率の高い粗悪なRDFを製造した場合には、粗悪なRDFが、貯蔵中に微生物が繁殖して腐敗したり、場合によっては、貯蔵中などに嫌気醗酵して可燃性のガスが発生するなど、貯蔵中に問題が起こる場合もある。そのような事が起こらぬように、RDFの原料から生ゴミを除外すべきだとの提言もある[5]。
日本におけるRDFの現状

廃棄物固形燃料の日本での利用は立ち遅れていたものの、1990年代後半から、廃棄物埋立場の処理能力の限界に悩む地方自治体のゴミ減量の切り札の1つとして注目を浴びた[注釈 2]。そこで、RDF製造プラントの輸入が行われたり、日本の企業によるRDF製造プラントなどの売り込みが活発化し、一部の自治体では可燃ゴミの処理方法として、RDFの製造が導入された。

同じ頃、日本では焼却炉で発生するダイオキシンの問題が顕在化した。RDFはゴミを燃やすということで施設周辺の住民による反対運動が起き、そのためにRDF導入が中止に追い込まれた自治体も出た。それでも、1997年にはダイオキシン対策のために廃棄物焼却炉の規制が強化され、ダイオキシンの発生を防ぐため、焼却炉を大規模化し、より高温での焼却を行うように求められた。この規制に準じた規模の焼却炉を作れない地方自治体に対しては国が補助を行うことが決まり、これを使って2006年度までに88市町村が50のRDF化施設を作った。これには建設費として合計約1988億円が投じられており、そのうち国庫からの補助金は約584億円に及んだ[6]。

ただ、原料を一般家庭に頼ったRDFは、均質になり難い上に、しばしば粗悪なRDFしか製造できないプラントが使用された結果、RDFを燃料として使用した際に、燃焼温度を安定させるために重油などが必要なケースが出た。また、原料に石灰も使ったRDFの場合には、RDFの灰に大量の石灰が残され、産業廃棄物の処理費として多額の費用を要した。2010年時点で、従来のゴミの焼却処理と比べて、RDFとして処理すると倍以上の費用が必要で、RDFを導入した自治体の財政に負担をかけた[6]。さらに、せっかく作ったRDFも、品質が低いなどの理由で利用量が伸びず、在庫を大量に抱えた自治体も出た[6]。このため、2010年時点で、先述の50施設のうち26施設は、わざわざ代金を支払って、製造したRDFその物を、産業廃棄物として処分していた事が、会計検査院の調査で判明した[6]。

このような状況に、2005年以降は、日本国内で新設されたRDF製造施設は、数箇所に留まった。しかし、中には2015年に新たに稼働した北海道倶知安町のように、過去の失敗事例を踏まえても、なお新規参入する自治体も出た[7]。倶知安町の場合は、ゴミ焼却炉の新設が難しいため、RDF化に着目しての導入決定で、15年間のRDF施設の維持管理費や補修費を加えても、高騰する焼却処理費用に比べて6割のコストで済むと計算している。なお、環境省では、単なるゴミ焼却発電の発電効率が平均12パーセントに対して、RDFを利用すれ28パーセントを達成できるとの試算を行い、廃棄物処理の選択肢の1つとして有効としている[7]。
日本における失敗事例