話題製品ライフサイクルにおける化学リスクの評価と制御 ( アプローチ方法とケーススタディー ) リスク ( ハザード ) の分析学的測定方法論 ( 化学分析とバイオアッセイの併用アッセイの今後 ) 震災と化学物質汚染 ( 迅速な化学リスク評価が求められた事例と対応 )

(1)

製品ライフサイクルにおける化学物質

リスクの評価と管理について

滝上英孝

独立行政法人国立環境研究所

資源循環・廃棄物研究センター

化学物質の安全管理に関するシンポジウム 平成24年2月17日

(2)

話題

• 製品ライフサイクルにおける化学リスクの評価

と制御（アプローチ方法とケーススタディー）

• リスク（ハザード）の分析学的測定方法論（化学

分析とバイオアッセイの併用、アッセイの今後）

• 震災と化学物質汚染（迅速な化学リスク評価が

求められた事例と対応）

(3)

(4)

PBDEs 「負の遺産、非意図的生成物質」「製品に意図的に使用する物質」 PCBs PCDD/Fs PCDD/Fs PCBs

10年前

5年前

ダイオキシン類 特別措置法(1999) PCB特別措置法 (2001)

基礎

挙動把握

対策立案

対策実証

有害化学物質の研究の流れ

現在

PFOS PBDEs PCBs

(5)

採掘等製造輸入輸送業者使用販売等消費者使用循環利用輸出処理その他排出回収・収集曝露・被害防止クローズド化チェックゲート情報伝達管理体制整備トレーサビリティその他基本管理方策の抽出と特性化国内中心に約40法制度、約700の管理規定を類型化リサイクル法、化審法・化管法以外の分野も広く調査 ③チェックゲート ①曝露・被害防止 ②クローズド化 ⑤管理体制整備 ④情報管理（情報伝達・トレーサビリティ）動脈適用易静脈適用難＜定義、構成要素・要件、適用性、有効性＞

ライフステージ

→

↑

基本管理方策

※②には資源回収方策も含む。

製品に含まれる化学物質管理方策の特性化

研究対象主成分添加物不純物非意図的生成物主成分添加物不純物製品部品原材料非意図的生成物素材製品の視点物質の視点使用収集・選別再資源化製品使用済み製品国内製品原_料輸入適正処理・廃棄前処理製造・販売再生品製品・物質ライフサイクル海外輸出リサイクルチェーンサプライチェーンハイリスク物質対応資源性考量のうえでミドルリスク物質対応使用収集・選別再資源化製品使用済み製品国内製品原_料輸入適正処理・廃棄前処理製造・販売再生品製品・物質ライフサイクル海外輸出リサイクルチェーンサプライチェーンハイリスク物質対応資源性考量のうえでミドルリスク物質対応物質管理方策の適用状況

(6)

0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 1c 1u 2c 2u 3c 3u 4c 4b 5c 5u 5w 6c 6b DeBDEthane HBCD TBBP-A PBDEs T-Br Br 換算 mg-Br/kg 韓国製中国製日本製韓国製中国製韓国製 0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 1c 1u 2c 2u 3c 3u 4c 4b 5c 5u 5w 6c 6b DeBDEthane HBCD TBBP-A PBDEs T-Br Br 換算 mg-Br/kg 韓国製中国製日本製韓国製中国製韓国製廃TV 置場 TVバックキャビネット置場ブラウン管外し工程 TV解体量 600台／日（8h）集塵機A 導入点集塵機B 導入点作業環境測定点集塵対策による効果を検証 BFR製品・再生製品のモニタリング _{製品使用時のBFRの挙動と制御} 廃棄・リサイクル過程 BFR挙動と制御

BFRの製品ライフサイクルにおける挙動、環

境排出、排出削減対策について調査検討

BFR曝露・リスク評価と管理について考察

プラスチック：臭素系難燃剤のライフサイクル排出と管理方策検討

使用収集・選別再資源化製品使用済み製品国内製品原料輸入適正処理・廃棄前処理製造・販売再生品製品・物質ライフサイクル海外輸出リサイクルチェーンサプライチェーンプラスチックの代表的添加剤環境蓄積性と毒性 O m m+ + nn= 1~10= 1~10 Br Brmm BrBrnn PBDEs O m m+ + nn= 1~10= 1~10 Br Brmm BrBrnn O m m+ + nn= 1~10= 1~10 Br Brmm BrBrnn PBDEs PBDDs m + n = 1~8 O O Brm Brn PBDDs m + n = 1~8 O O Brm Brn m + n = 1~8 O O Brm Brm BrBrnn PBDFs m + n = 1~8O Brm Brn PBDFs m + n = 1~8O Brm Brn m + n = 1~8O Brm Brm BrBrnn Br Br Br Br BrBr Br Br Br Br Br Br Br Br Br Br BrBr Br Br Br Br Br Br HBCD

臭素系難燃剤 (BFR)

ビデオカセットへのBFR混入モデルルーム・チャンバー試験 TVリサイクル施設調査 リサイクル間LCA ライフサイクル排出・曝露評価 0.0E+00 2.0E+ 01 4.0E+01 6.0E+01 8.0E+01 1.0E+02 1.2E+02 1.4E+02 1 2 3 4 4' シナリオ g 0.0E+00 2.0E+04 4.0E+04 6.0E+04 8.0E+04 1.0E+05 1.2E+05 1.4E+05 1.6E+05 1 2 3 4 シナリオ g 再生品使用テレビ使用野外焼却 PBDE 製造 PBDE PBDE 0.0E+00 2.0E+ 01 4.0E+01 6.0E+01 8.0E+01 1.0E+02 1.2E+02 1.4E+02 1 2 3 4 4' シナリオ g 0.0E+00 2.0E+04 4.0E+04 6.0E+04 8.0E+04 1.0E+05 1.2E+05 1.4E+05 1.6E+05 1 2 3 4 シナリオ g 再生品使用テレビ使用 PBDE 製造 PBDE 排出量 PBDE 曝露量廃TV からのPBDE 排出量と暴露量（大気経由） リサイクル間LCA ライフサイクル排出・曝露評価 0.0E+00 2.0E+ 01 4.0E+01 6.0E+01 8.0E+01 1.0E+02 1.2E+02 1.4E+02 1 2 3 4 4' シナリオ g 0.0E+00 2.0E+04 4.0E+04 6.0E+04 8.0E+04 1.0E+05 1.2E+05 1.4E+05 1.6E+05 1 2 3 4 シナリオ g 再生品使用テレビ使用野外焼却 PBDE 製造 PBDE PBDE 0.0E+00 2.0E+ 01 4.0E+01 6.0E+01 8.0E+01 1.0E+02 1.2E+02 1.4E+02 1 2 3 4 4' シナリオ g 0.0E+00 2.0E+04 4.0E+04 6.0E+04 8.0E+04 1.0E+05 1.2E+05 1.4E+05 1.6E+05 1 2 3 4 シナリオ g 再生品使用テレビ使用 PBDE 製造 PBDE 排出量 PBDE 曝露量廃 TV からのPBDE 排出量と暴露量（大気経由） 1 マテリアルリサイクル 2 ケミカルリサイクル 3 サーマルリサイクル 4 直接埋立

(7)

a) Gevao et al, 2006; b) Stapleton et al, 2005; c) Sjodin et al, 2004; d) Wilford et al, 2005; e) Fabrellas et al, 2005 1 10 100 1,000 10,000 100,000 1,000,000 ng /g sample

ハウスダストに含まれる臭素系難燃剤（

PBDE）の国際比較

Japan North America Europe

(8)

0% 20% 40% 60% 80% 100% Hous e du st 1 Hous e d ust 2 Hou se d ust 3 Hous e d ust 4 Hous e du st 5 Hous e du st 6 Hous e d ust 7 Hou se d ust 8 Hous e du st 9 Hous e d ust 10 Hous e du st 11 Hous e d ust 12 Hou se dust 1 3 Hous e d ust 14 Hous e d ust 15 Hous e d ust 16 Hous e d ust 1 7 Hou se d ust 1 8 Hous e du st 19 Offi ce du st 1 Offic e du st 2 Offi ce d ust 3 Offi ce du st 4 Offi ce du st 5 Offi ce dus t 6 Offic e d ust 7 Offi ce du st 8 Offi ce du st 9 Office dus t 10 Offi ce du st 1 1 Offi ce dus t 12 Offi ce d ust 13 Offi ce du st 14 DecaBDE NonaBDEs OctaBDEs HeptaBDEs HexaBDEs PentaBDEs TetraBDEs TriBDEs DiBDEs MonoBDEs

日本のハウスダスト、オフィスダストにおける

PBDE の同族体パターン

Br Ｏ Br Br Br Br Br Br Br Br Br Br Ｏ Br Br Br Br Br Br Br Br Br Ｏ Br Br Br Br Br Br Br Br Br

(9)

臭素系難燃剤（BFR）の代替化とリスク得失評価の必要性

0 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 30,000 35,000 a m oun t ( ton s) yea r

TBBPA TBBPA polycarbonate oligomer TBBPA epoxy oligomer TBBPA -bis(dibromopropyl ether) HBCD DeBDE DeBDethane TriBph 0 5,000 10,000 15,000 20,000 1996 1998 2000 2002 2004 am ou nt ( ton s) yea r triphenylphosphate tris(2-chloroethyl)phosphate tris(2-chloroisopropyl)phosphate tris(dichloropropyl)phosphate RDP (resorcinol bisdiphenylphosphate) BDP (bisphenol-A bisdiphenylphosphate) RDXP (resorcinol dixylenylphosphate) V-6 (2,2-bischolomethyltrimethlene bis(2-choloethyl)phosphate) CR-504L (polyoxyalkylene bisdichloroalkylphosphate) DeBDE TBBPA （重合型／添加型） TBBPA epoxyoligomer Triphenylphosphate （TPhP)） BDP（縮合型リン 酸エステル） BFRの国内消費量推移 有機リン系難燃剤国内消費量推移部材フロントカバー _{バックカバー} _LCDパネル _本体基板 _電源基板 _{パネル基板} 液晶TV A 臭素系 14% 臭素系13％リン系 %レベル _{臭素系2％} _{TPhP 0.7%} _{臭素系2％} 液晶TV B リン系 %レベルリン系 %レベルリン系 %レベル _{臭素系4％} _{臭素系4％} _{臭素系9％} 最新型液晶テレビ・プラスチック部材中の難燃剤分析結果（蛍光X線分析）使用時放散、分解特性ハザード情報マテリアルリサイクル時の機能、難燃特性の比較 O P O O O O P O O O O P O O O O P O O O O P O O O 縮合型代替難燃剤のリスク関連データ取得と BFRとの得失評価 PFR （リン系）臭素系難燃剤：PBDEs, HBCD, TBBPA（添加型）, BPhs, DBDPEで説明できず、代替化BFRの可能性リン系難燃剤：BFR代替難燃剤としての縮合型リン酸エステル類の可能性代替化＝リスク低減？

(10)

プラスチック：廃プラスチックのリサイクル過程における有害化学物質の排出挙動と制御 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 ジクロロメタン 1, 3-ブタジエンベンゼンエチルベンゼン塩化メチル m, p-キシレン o-キシレン四塩化炭素 1 ,1-ジクロロエチレンスチレン 1 ,3, 5-ﾄﾘﾒﾁﾙﾍﾞﾝｾﾞﾝ 1 ,2, 3-ﾄﾘﾒﾁﾙﾍﾞﾝｾﾞﾝトルエンイソプロピルベンゼンブチルヒドロキシトルエンアゾビス（イソブチルニトリル）メチルメルカプタン硫化メチル二硫化メチルトリメチルアミン酢酸エチルメチルイソブチルケトンプロピオン酸アンモニアホルムアルデヒドアセトアルデヒドブチルアルデヒドクロトンアルデヒドベンズアルデヒド m, p-トルアルデヒドトリデカンテトラデカンペンタデカンヘキサデカンヘプタデカンオクタデカンノナデカンイクソン臭気濃度除去率（％）脱臭装置による除去率高 VOCs 悪臭物質アルデヒド類 n-アルカン類 0 0.03 0.06 0.09 0.12 0.15 0.18 0.21 トルエンアセトアルデヒドホルムアルデヒド 1, 3-ブタジエンエチルベンゼンスチレンベンゼン m, p -キシレンプロピオン酸塩化メチルジクロロメタン酢酸エチル 1, 1-ジクロロエチレン 1, 2, 4-ﾄﾘﾒﾁﾙﾍﾞﾝｾﾞﾝトリメチルアミン四塩化炭素二硫化メチルベンズアルデヒドイソプロピルベンゼン o-キシレンブチルアルデヒドノルマル酪酸ノルマル吉草酸アンモニア硫化水素プロピオンアルデヒドイソプロペニルベンゼンイソ吉草酸濃度 (p pm a t 2 5 ℃ ) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 検出検体数 ( 1 3 検体中 ) 最大値平均値検出頻度 VOC排出実態（検出頻度と濃度） VOC制御検討（脱臭装置による除去）

プラスチックライフ

サイクル安全性評価

各種リサイクルプロセ

スの化学リスク評価

原料・製品

管理のあり

方の提案が

重要課題

原料プラ由来物質悪臭物質

廃プラリサイクル

7施設での調査を

実施・例数蓄積

（圧縮梱包・破砕・

成型・RPF製造）

(11)

Cr Co Ni Cu Zn Se Ag Cd Sn Sb Hg Pb

Dust Point 1 <LOD 25 702 21760 1297 <LOD 286 <LOD 4264 67 <LOD 3051

Dust Point 2 <LOD <LOD 1367 89601 3216 39 143 <LOD 8215 <LOD 225 6419

Dust Point 3 <LOD <LOD 845 5486 2057 <LOD 250 <LOD 3924 <LOD <LOD 4538

Dust Point 4 <LOD <LOD <LOD 799 1201 <LOD <LOD 228 2161 <LOD <LOD 206230

Dust Point 5 4588 <LOD 644 38778 5630 <LOD 130 <LOD 2983 <LOD <LOD 8863

Dust Point 6 51523 <LOD 4999 32594 4768 <LOD <LOD <LOD 458 <LOD <LOD 1233

Factory A

リサイクルサイトにおけるレアメタルの作業環境汚染調査

High In in dust

260 ppm

High In detected from

Workers’ hair

_{(800 kg) stocked in the past}

Crushed solar cells

Handheld XRF screening results for dust in Factory A

(12)

(13)

話題

• 製品ライフサイクルにおける化学リスクの評価

と制御（アプローチ方法とケーススタディー）

• リスク（ハザード）の分析学的測定方法論（化学

分析とバイオアッセイの併用、アッセイの今後）

• 震災と化学物質汚染（迅速な化学リスク評価が

求められる事例と対応）

(14)

ダイオキシン類を検出するバイオアッセイ

mRNA ルシフェリン（基質）発光ダイオキシン類 AhR DNA ダイオキシン類が細胞内の受容体と結合し、核内へ遺伝子転写の促進（組換えホタル発光酵素遺伝子）酵素の基質を加えて生じる発光を測定細胞膜核 mRNAへ転写酵素蛋白へ翻訳ルシフェラーゼ（酵素） Y Y Y YY 固相化抗原ダイオキシン類抗体抗体をめぐり競合反応させる Y Y Y Y_Y 競合反応平衡時 Y Y Y ダイオキシンが少ない場合 Y _Y Y Y _Y Y Y Y Y 基質基質発色強い発色弱いダイオキシンが多い場合抗体標識二次抗体液相を除去、洗浄後、二次抗体（酵素標識）を添加二次抗体を定量することにより、間接的にダイオキシンを測定

ダイオキシン受容体

（AhR）結合レポーター

遺伝子アッセイ（上）

イムノアッセイ（右）

(15)

EU Commission Directive 2002/69/EC

食品中ダイオキシン類管理及び、ダイオキシン様PCB測定の

ためのサンプリング並びに分析法の策定作業（2002）

GC-MS analysis negative 2-10% suspected GC-MS analysis negative 2-10% suspected

report

False positive rate low enough

規制値の60-70%以上のスクリーニング測定値のもの→ＧＣ－ＭＳへ < 15% < 30% CV -20% to +20% Trueness < 1% False negative rate

Confirmatory methods Screening methods < 15% < 30% CV -20% to +20% Trueness < 1% False negative rate

Confirmatory methods Screening methods

(16)

試料採取調査計画立案試料保存･運搬試料からの抽出抽出液抽出液クリーンアップ生物検定法による測定標準液の測定実試料の測定ダイオキシン類 (実測濃度)の定量換算係数による測定量(毒性等量)への換算測定値確定試料前処理毒性等量への換算式（測定媒体、バイオアッセイに固有）規制基準値毒性等量（法規制の単位、バイオアッセイ値より換算）バイオアッセイ測定値（実測濃度） a A b B バイオアッセイで規制値近傍をきちんと定量できるか？偽陰性を出さない偽陽性を少なくする注）偽陰性：バイオアッセイで求めた毒性等量＜規制基準値＜GC/MSで求めた毒性等量偽陽性： GC/MSで求めた毒性等量＜規制基準値＜バイオアッセイで求めた毒性等量

ダイオキシン分析代替法としての焼却排ガス・灰用公定法検討

0.001 0.01 0.1 1 10 100 1000 0.001 0.01 0.1 1 10 100 化学分析により求めた毒性等量（WHO-TEQ）(ng/g) バイオアッセイによる測定値（Bio-TEQ）( ng/g)

(17)

17 House dust 5 House dust 15 Hou se du st 7 House dust 14 House dust 16 House dust 1 House dust 11 House dust 10 House dust 13 House dust 8 House dust 18 House dust 12 House dust 19 House dust 6 House dust 17 House dust 9 House dust 2 House dust 3 House dust 4 Offi ce dust 7 Office dust 14 Office dust 6 Office dust 11 Offi ce dust 8 Office dust 10 Offic e du st 9 Office dust 3 Office dust 13 Office dust 4 Office dust 12 Offi ce dust 1 Offi ce dust 2 Offi ce dust 5 0 300 600 900 1200 1500 p g -CA L UX -TE Q /g s a mp le

■House dust ■Office dust

House dusts: 38~900 (median 110) pg TCDD‐EQ/g Office dusts: 67~1,400 (median 220) pg TCDD‐TEQ/g

室内ダスト試料が有するダイオキシン様作用

0.2 g /da y 0.0 1 g/d ay 0.05 g/day 0.0 55 g /day 0.1 g /day 0.0 2 g/ day Median 25th_percentile 75th_percentile

Max. without outlier

Min. without outlier Outlier 0.01 0.1 1 10 100 1000 A DD o f CA L U X -TEQ v ia ho us e du st (p g C A L U X -T E Q/ d a y )

Ingestion rate of house dust

Children 0.2 g /da y 0.0 1 g/d ay 0.05 g/day 0.0 55 g /day 0.1 g /day 0.0 2 g/ day Median 25th_percentile 75th_percentile

Max. without outlier

Min. without outlier Outlier 0.01 0.1 1 10 100 1000 A DD o f CA L U X -TEQ v ia ho us e du st (p g C A L U X -T E Q/ d a y )

Ingestion rate of house dust

Children Children (1 ~2 y rs) Child ren ( 3~5 yrs) 0.01 0.1 1 10 100 1000 A DDs of W H O -TE Q v ia a ir , s o il an d fo od (p g W H O-T E Q/ da y ) ■Air ■Soil ■Seafood

■Meats & Egg

■Dairy product ■Sweets ■Vegetable Estimation of average daily dose (ADD)

(18)

House dust 4 0 50 100 150 200 Fr.1Fr.2Fr.3Fr.4Fr.5Fr.6Fr.7 um of f r. Remix . pg CA L U X-TE Q/ g House dust 4 0 50 100 150 200 Fr.1Fr.2Fr.3Fr.4Fr.5Fr.6Fr.7 um of f r. Remix . pg CA L U X-TE Q/ g House dust 3 0 30 60 90 120 Fr.1Fr.2Fr.3Fr.4Fr.5Fr.6Fr.7 um of fr. Remix . pg CALU X-TEQ /g House dust 3 0 30 60 90 120 Fr.1Fr.2Fr.3Fr.4Fr.5Fr.6Fr.7 um of fr. Remix . pg CALU X-TEQ /g Office dust 5 0 200 400 600 800 Fr.1Fr.2Fr.3Fr.4Fr.5Fr.6Fr.7 um of fr. Remix . pg CALUX-TEQ /g Office dust 5 0 200 400 600 800 Fr.1Fr.2Fr.3Fr.4Fr.5Fr.6Fr.7 um of fr. Remix . pg CALUX-TEQ /g 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100 Office dust 5 Elution time 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100 _{House dust 4} 0 10 20 30 40 50 0 10 20 30 40 50 _{House dust 3} Luc ifera s e In duc ti on (% 2,3,7 ,8 -TCD D 30 0pM) Nitrophenylsilica fractionation Octadecylsilica fractionation

ハウスダストの毒性同定評価

ハウスダスト中ダイオキシン類縁化合物の分画

(19)

(20)

エネルギー分散型微小部蛍光

_{X線分析装置（μEDX）による}

ダスト中臭素の存在形態検討

10.0 x 7.5mm 2.0mm 0.0 475.9 [cps] 10.0 x 7.5mm 2.0mm BrKa 家電量販店ダスト 10.0 x 7.5mm 2.0mm 0.0 150.0 [cps] 10.0 x 7.5mm 2.0mm BrKa 保育園ダスト ○ 本検討の結果（ダスト試料） _→ _{27試料／48試料が350ppm以上の粒子等を含む}

(21)

(22)

WETの取り組みに期待する

毒性同定評価・毒性削減評価の考え方

（バイオアッセイの

本来

活用形）

USEPA Clean Water Actの再制定（1987）排水処理施設に適用

「毒性削減評価法（TRE; Toxicity Reduction Evaluation）」の対策導入

処理場性能評価

毒性同定評価

排出源評価

毒性削減評価

生物検定（ミジンコ、藻類、魚類）急性・慢性毒性試験＞他の水質基準値にまさる無影響濃度まで削減殺虫剤、界面活性剤、金属類等

TIE; Toxicity Identification Evaluation

毒性物質は法律で決めるものでない

バイオアッセイで問題になるものを

(23)

Fr 1 Fr 2 Fr 1 Fr 2 Fr 1 Fr 2 Fr 1 Fr 2 Fr 1 Fr 2 Fr 1 Fr 2 AR agonism AR antagonism ERa agonism ERa antagonism GR agonism GR antagonism PR agonism PR antagonism Fr 1 Fr 2 Fr 1 Fr 2 Fr 1 Fr 2 Fr 1 Fr 2 Fr 1 Fr 2 AR agonism AR antagonism ERa agonism ERa antagonism GR agonism GR antagonism PR agonism PR antagonism Sample preparation

5g sediment----50 uL final DMSO fraction Very potent activity (>EC50)

Mild activity (EC20<, <EC50) Weak activity (LOQ<, <EC20)

No activity CALUX

CALUX Yokohama Hai Phong

Osaka Sasebo

Subic Shihanoukville Ichihara

Nagoya Kure Tokyo Ube

Ambient particulate matter (Kanazawa, Japan)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 AR agonism AR antagonism ERa agonism ERa antagonism GR agonism GR antagonism PR agonism PR antagonism

Ambient particulate matter (Beijing, China)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 AR agonism AR antagonism ERa agonism ERa antagonism GR agonism GR antagonism PR agonism PR antagonism No activity

Weak activity (LOQ<, <EC20) Mild activity (EC20<, <EC50) Very potent activity (>EC50) CALUX CALUX

港湾底質の各種

受容体結合活性

大気粉塵の各種

受容体結合活性

バイオインフォマティクスの文脈におけるバイオアッセイの活用

(24)

(25)

話題

• 製品ライフサイクルにおける化学リスクの評価

と制御（アプローチ方法とケーススタディー）

• リスク（ハザード）の分析学的測定方法論（化学

分析とバイオアッセイの併用、アッセイの今後）

• 震災と化学物質汚染（迅速な化学リスク評価が

求められる事例と対応）

(26)

(27)

「混合ミンチ」廃棄物

(平成23年5月6日岩手県野田村の仮置き場)

分別困難

塩分

堆積物（汚泥）

腐敗・悪臭

火災リスク

危険物

中身の分からない混合状態は、資源回収

（リサイクル）及び環境汚染・事故防止の

観点から最も望ましくない状態

(28)

研究所の熱処理プラントにおける塩水被り木材の燃焼試験

仙台市仮置き場にて

採取した試料

試験のポイント

 塩化水素、ダイオキシン類等の排出について検証  ダイオキシン対策を講じた実験プラントでの試験  木材廃棄物を対象として条件を変えて試験実施（塩分量、混在物質、燃焼温度を変化させて実施）  現地の焼却炉での実証試験とのリンク

廃木材から作成したペレット

海中がれき（岩手県大槌町）

(29)

廃木材の塩素分

サンプル名汚れ太さ or 厚さ or 径 / mm 表面積＋/体積(A/V) / cm-1 密度/g/cm 3 _{塩素分 / ％} 小角材1 1 18×22 2.1 0.33 0.144 小角材3 2 32×90 0.85 0.41 0.107 倒木枝 0 径：33 1.3 0.71 0.104 倒木2 2 径：100 0.40 0.82 0.262 流木枝 3 径：35 1.2 0.30 3.35 流木１ 1 径：75 0.53 0.47 0.247 合板1 3 2 10 0.67 2.96 合板2 1 5 4.2 0.63 0.160 合板3 1 10 2.3 0.52 0.117 合板4 3 10 2.4 0.52 0.400 合板5 1 10 2.3 0.60 0.141 柱材5 1 100×100 0.40 0.47 0.106 板材2 2 20 1.4 0.46 0.461 朽木 1 30×140* 0.50* 0.37 0.153 *腐朽，汚れ：0（軽）→3（重），+：海水と接する表面積，ｲｵﾝｸﾛ：ｲｵﾝｸﾛﾏﾄｸﾞﾗﾌの結果

含有レベルが高いもの（0.1wt%以上）

含有量が高いもの＝薄いもの（表面積大），密度の低い（軽い）もの

例外

(30)

実際の燃焼試験のようす（平成23年5～8月）

投入口と一次燃焼炉

ダイオキシン類のサンプリング

排ガス処理プロセス

燃焼空気投入口一次燃焼（840℃）二次燃焼 90 0 ℃、 3 秒ガス冷却塔（以後は 150 ℃）バグフィルタ活性炭吸着塔湿式スクラバ主灰（焼却灰）飛灰キルン出口排ガス投入物バグフィルタ入口排ガスバグフィルタ出口排ガス最終排ガス NaHCO3 飛灰1＆凝縮水

(31)

0 100 200 300 400 500 キルン出口 BF入口 BF出口最終出口海水被り廃木材都市ごみ 5.98 0.0021 飛灰（海水被り廃木材） 0.24 0.081 主灰（海水被り廃木材） 0.37 0.0028 海水被り廃木材 12 0.68 0.74 全塩素量（wt%[dry]) 0.0054 0.3 0.0033 DXN類濃度（ng-TEQ/g）飛灰（都市ごみ）主灰（都市ごみ）都市ごみ 5.98 0.0021 飛灰（海水被り廃木材） 0.24 0.081 主灰（海水被り廃木材） 0.37 0.0028 海水被り廃木材 12 0.68 0.74 全塩素量（wt%[dry]) 0.0054 0.3 0.0033 DXN類濃度（ng-TEQ/g）飛灰（都市ごみ）主灰（都市ごみ）都市ごみ 1.0E-07 1.0E-05 1.0E-03 1.0E-01 1.0E+01 1.0E+03 キルン出口 BF入口 BF出口最終出口海水被り廃木材都市ごみ処理過程と塩化水素（HCl）濃度処理過程とダイオキシン（DXN）類濃度海水被り灰木材と都市ごみおよびそれらの主灰と飛灰のDXN類濃度と全塩素量

塩分含有木材燃焼試験速報と都市ごみとの比較

HCl 濃度（mg/ m 3 N ）ダイオキシン類濃度（ng-T EQ/ m 3 N ）

(32)

災害廃棄物の燃焼実験に

伴う実験炉への影響

石英管の腐食（5%塩分添加時の燃焼実験後）クリンカ形成（複合廃棄物の燃焼試験後）ガス冷却塔の腐食、錆（4回の燃焼試験後）

(33)

堆積物：

陸上物を巻き込んで堆積

• 物理的・化学的特性

• 化学物質汚染の可能性

• 飛散粉塵の問題

• 量的推算の必要性

• 処分・利用の視点

津波堆積物（ヘドロ、汚泥、土砂）への対応

仮置き場における堆積物の山

仙台市小学校校庭にて

表面が砂、深部が泥という例

(34)

堆積物の調査（ゾーニングと化学分析）

土地利用によるゾーン区分例（仙台市）

工業地区

隣接住宅地

住宅地

＋農地

住宅地＋農地

農地

堆積物の採取箇所

分析項目

重金属類

有機汚染物質

（ダイオキシン類、

PCB、農薬等）

油分、塩分ほか

効率的に堆積物の性状を把握する

取り組みをしており、土木資材化、

無害化など性状に応じた

適切な利用・処理方法を検討。

浸水地域の

土地利用

や

立地施設

の情報

採取した堆積物の

化学性状

調査

14

15

(35)

津波堆積物62検体の化学性状分析結果のサマリー

密度_{：約2.7 g/cm3（真比重）であり、一般的な土壌と違いがない。} pH ：ほぼ7.0 から9.0 の間にあるが、採取試料によっては強酸性、アルカリ性を示す。電気伝導率_{：塩分の指標として位置づけられるが、堆積物によって数mS/m から5,000} mS/m を超えるものまで幅がある。熱しゃく減量_{：主に有機物の指標となるものであるが、1.2％から16.3％まで広い幅がある。} 油分（ノルマルヘキサン抽出物質、全石油系炭化水素（ＴＰＨ））：ノルマルヘキサン抽出物質として0.1％を超えたものが幾つかあり、高いものでは9.8％を示した油泥もあった。残留性有機汚染物質（ダイオキシン類やＰＣＢ、ＰＯＰｓ農薬類）：含有量基準値（例えば、ＰＣＢ処理物の卒業判定基準値、ダイオキシン類では土壌や水底底質中の環境基準値、その他の物質では設定されている参照指針値等）を超過するものはみられていない。規制基準値や指針値との比較のみならず、環境省が近年実施している近隣水域、地域における環境モニタリング調査（底質や土壌）の結果と比較しても概ね同じレベルにある。重金属類_{：含有量は、多くの項目で不検出。鉛がmg/kg の範囲で多くの試料から検出（土} 壌汚染対策法含有量指定基準値150 mg/kg を下回るものがほとんどであったが、１試料のみ680 mg/kg 検出された）。砒素が２試料、カドミウムが１試料、ふっ素が１試料から検出されたが、指定基準値を超過していなかった。重金属類の溶出量（環境省告示第46 号に準拠する方法）は、鉛、砒素、ふっ素、ほう素の４項目について土壌汚染に係る環境基準値を超過する事例がみられた。廃棄物の埋立処分に係る判定基準（環境省告示第13 号に準拠する方法）についても、鉛が２試料において基準値（0.3 mg/L）をやや超過。

(36)

施設情報に基づく

ゾーニングの基準案検討

・施設近傍はエリアⅢ（汚染可能性が高い）として分類（施設から300m程度の範囲）施設の倒壊状況や堆積物の性状に関する現地予察情報，予備調査における化学分析結果等をふまえ判断。・施設周辺はエリアⅡ（汚染可能性がある）として分類。施設から300～500m程度の範囲を目安。施設の倒壊状況，残骸の存在，堆積物の性状に関する現地予察情報，予備調査における化学分析結果等をふまえ判断。・上記以外のエリアは原則としてエリアⅠ （非汚染）として分類。ただし，施設から津波の流線方向は化学物質等の流出があった可能性。施設から海岸線に垂直方向の幅1kmを目安とするエリアについては，汚染の蓋然性がある場合には，エリアⅡ（汚染可能性がある）として分類。