この事業は、競輪の補助金を受けて 実施したものです。

ENAA2008－プ２

平成２０年度

ペーパースラッジ灰利用浚渫泥土リサイクル技術 に関する調査研究報告書

平成２1年３月

財団法人 エンジニアリング振興協会

この事業は、競輪の補助金を受けて 実施したものです。

http://ringring-keirin.jp/

序

本 報 告 書 は 、 財 団 法 人 Ｊ Ｋ Ａ か ら 機 械 工 業 振 興 資 金 の 補 助 を 受 け 、 財 団 法 人 エ ン ジ ニ ア リ ン グ 振 興 協 会 が 実 施 し た 平 成 20 年 度「 ペ ー パ ー ス ラ ッ ジ 灰（PS灰 ）利 用 浚 渫 泥 土 リ サ イ ク ル 技 術 に 関 す る 調 査 研 究 」 の 成 果 を 取 り ま と め た も の で あ り ま す 。

本 調 査 研 究 で は 、製 紙 産 業 の 廃 棄 物 で あ る PS 灰 の 高 い 吸 水 性 を 活 用 し た 泥 土 改 良 材 を 、 含 水 比 が 200％ を 超 え る 浚 渫 泥 土 に 適 用 し 、 浚 渫 泥 土 を 環 境 に 優 し い リ サ イ ク ル 改 良 材 と し て 護 岸 や 堤 防 法 面 に 有 効 利 用 す る 方 法 を 確 立 す る こ と 目 標 に 行 い ま し た 。

持 続 的 発 展 を 実 現 す る た め に 産 業 廃 棄 物 の 削 減 ･再 利 用 の 推 進 を 図 り 循 環 型 社 会 シ ス テ ム を 構 築 す る こ と が 喫 緊 の 課 題 と な っ て お り ま す 。 建 設 業 に お い て は 「 建 設 工 事 に か か る 資 材 の 再 資 源 化 等 に 関 す る 法 律 」 が 施 行 さ れ 積 極 的 な 再 生 利 用 が 図 ら れ る こ と と な り ま し た が 、 含 水 比 が 極 め て 高 い 浚 渫 泥 土 の リ サ イ ク ル は ほ と ん ど 進 ん で お り ま せ ん 。

一 方 、 製 紙 産 業 か ら 排 出 さ れ る PS 灰 の 多 く は セ メ ン ト 原 材 料 か 産 業 廃 棄 物 と し て 処 分 さ れ て お り 、 セ メ ン ト 生 産 量 の 減 少 傾 向 や 昨 今 の 処 分 場 の 確 保 が 困 難 な 状 況 か ら 、 今 後 、 各 種 産 業 へ の 有 効 利 用 へ の 転 換 が 必 要 で あ り ま す 。

有 効 利 用 の 方 法 が 確 立 さ れ れ ば 、 浚 渫 泥 土 と PS 灰 の リ サ イ ク ル 問 題 を 建 設 業 、 製 紙 産 業 と い っ た 夫 々 の 産 業 内 で 解 決 し て い く の で は な く 、 異 な る 産 業 間 で 相 互 補 完 的 に ゼ ロ エ ミ ッ シ ョ ン 化 を 実 現 さ せ る も の で あ り 、 真 の 循 環 型 社 会 の 構 築 へ 向 け て 、 そ の 社 会 的 貢 献 度 は 極 め て 大 き い と 考 え ら れ ま す 。

当 協 会 は 、 創 立 以 来 、 社 会 ・ 経 済 の 変 化 の 様 相 を 見 定 め な が ら 、 エ ン ジ ニ ア リ ン グ 及 び エ ン ジ ニ ア リ ン グ 産 業 の 新 し い 活 躍 の 可 能 性 を 求 め 、 地 球 環 境 の 保 全 、 資 源 エ ネ ル ギ ー の 有 効 利 用 、 社 会 資 本 の 充 実 、 地 域 の 活 性 化 等 幅 広 く 社 会 開 発 型 シ ス テ ム 関 連 の テ ー マ を 選 定 し 、産 学 連 携 の も と 、当 協 会 の 研 究 開 発 企 画 委 員 会 に 技 術 テ ー マ 別 研 究 会 等 を 設 置 し て 、 調 査 研 究 を 推 進 し て お り ま す 。

本 事 業 は 、 こ の 研 究 開 発 企 画 委 員 会 の 活 動 の 一 環 と し て 、 学 識 経 験 者 及 び 関 連 の 専 門 家 か ら な る 研 究 会（ 委 員 長:谷 和 夫 、横 浜 国 立 大 学 大 学 院 工 学 研 究 院 教 授 ）を 編 成 し 、調 査 研 究 を 実 施 し た も の で あ り ま す 。 な お 、 本 調 査 研 究 の 取 り ま と め に 当 た っ て は 株 式 会 社 フ ジ タ が 中 心 と な っ て 行 い ま し た 。

こ の 事 業 に ご 協 力 い た だ い た 関 係 各 位 に 対 し 心 か ら 謝 意 を 表 す る と と も に 、 本 報 告 書 の 成 果 が 各 方 面 で 有 効 に 活 用 さ れ る こ と を 切 望 す る 次 第 で す 。

平 成 ２ １ 年 ３ 月

財 団 法 人 エ ン ジ ニ ア リ ン グ 振 興 協 会 会 長 増 田 信 行

研究会名簿

（ 順 不 同 、 敬 称 略 ）

委 員 長 谷 和 夫 横 浜 国 立 大 学 大 学 院 工 学 研 究 院 教 授 委 員 清 重 光 男 日 本 製 紙 連 合 会 廃 棄 物 対 策 小 委 員 会 委 員 長

委 員 山 内 裕 元 domi環 境 株 式 会 社

委 員 安 納 泰 斗 株 式 会 社 環 境 生 物 化 学 研 究 所

委 員 望 月 美 登 志 株 式 会 社 フ ジ タ マ ッ ド キ ラ ー プ ロ ジ ェ ク ト 室 研 究 員 吉 野 広 司 株 式 会 社 フ ジ タ マ ッ ド キ ラ ー プ ロ ジ ェ ク ト 室 事 務 局 大 野 宣 夫 財 団 法 人 エ ン ジ ニ ア リ ン グ 振 興 協 会 技 術 部 長

事 務 局 玉 手 文 彦 財 団 法 人 エ ン ジ ニ ア リ ン グ 振 興 協 会 技 術 部 研 究 主 幹

目次

序

委 員 会 名 簿 目 次

第 １ 章 緒 論 ··· 1

1.1 建 設 発 生 土 と PS 灰 の 現 状 と 課 題··· 1

1.1.1 建 設 発 生 土 （ 浚 渫 土 ） の 有 効 利 用 の 現 状 と 発 生 土 受 け 入 れ 基 準··· 1

1.1.2 PS 灰 の 発 生 状 況 お よ び 有 効 利 用 の 現 状 と 課 題 ··· 9

1.2 PS 灰 を 基 材 と し た 改 良 材 に よ る 泥 土 改 良 方 法 ··· 17

1.2.1 PS 灰 の 特 性 ··· 17

1.2.2 PS 灰 を 基 材 と し た 改 良 材 の 基 本 特 性 と 泥 土 の 改 良 方 法 ··· 20

1.3 本 調 査 研 究 の 背 景 と 概 要··· 23

1.3.1 調 査 研 究 の 背 景 ··· 23

1.3.2 調 査 研 究 の 概 要 ··· 23

参 考 文 献··· 26

第 ２ 章 超 高 含 水 泥 土 改 良 に お け る 脱 水 技 術 の 開 発··· 27

2.1 は じ め に··· 27

2.2 超 高 含 水 比 泥 土 の 物 理 的 特 性··· 27

2.2.1 超 高 含 水 比 泥 土 の 調 査 方 法 ··· 27

2.2.2 超 高 含 水 比 泥 土 の 物 理 特 性 に つ い て··· 28

2.3 圧 密 に よ る 脱 水 効 果 ··· 33

2.3.1 圧 密 に よ る 脱 水 効 果 の 考 え 方··· 33

2.3.2 検 討 項 目 の 検 討 方 法 ··· 34

2.3.3 改 良 土 の 圧 密 特 性··· 35

2.3.4 圧 密 前 後 の 強 度 特 性 ··· 40

2.3.5 ケ ー ス ス タ デ ィ··· 44

2.4 今 後 の 展 開 ··· 47

参 考 文 献··· 48

第 ３ 章 改 良 土 の 力 学 的 特 性··· 49

3.1 は じ め に ··· 49

3.2 改 良 土 の 締 固 め 特 性 ··· 49

3.2.1 試 験 方 法··· 49

3.2.2 締 固 め 試 験 結 果 ··· 50

3.3 三 軸 圧 縮 試 験 に よ る 改 良 土 の 力 学 的 特 性··· 54

3.3.1 試 験 方 法··· 54

3.3.2 三 軸 試 験 結 果 ··· 56

3.3.3 今 後 の 展 開··· 66

参 考 文 献··· 67

第 ４ 章 改 良 に よ る 環 境 浄 化 性 能··· 68

4.1 は じ め に··· 68

4.2 改 良 材 の 吸 着 性 能 ··· 68

4.2.1 試 験 方 法··· 68

4.2.2 吸 着 試 験 結 果··· 69

4.3 栄 養 塩 の 溶 出 抑 制 機 能··· 70

4.3.1 富 栄 養 化 し た 浚 渫 土 の 周 景 湖 岸 造 成 盛 土 へ の 有 効 利 用··· 70

4.3.2 湖 沼 底 泥 の ヨ シ 植 生 基 盤 へ の 有 効 利 用 ··· 74

4.3.3 ま と め ··· 77

4.4 消 臭 機 能··· 77

4.4.1 浚 渫 泥 土 の 悪 臭 と 調 査 方 法 ··· 77

4.4.2 試 験 方 法··· 79

4.4.3 消 臭 効 果··· 83

4.4.4 今 後 の 展 開··· 84

4.5 フ ッ 素 の 溶 出 特 性 ··· 85

4.5.1 試 験 方 法··· 85

4.5.2 試 験 結 果··· 90

4.5.3 ま と め ··· 101

4.5.4 今 後 の 課 題··· 101

参 考 文 献··· 102

第 ５ 章 生 態 親 和 性 ··· 103

5.1 生 態 系 毒 性 試 験 ··· 103

5 . 1 . 1 ミ ジ ン コ 急 性 毒 性 試 験 お よ び 繁 殖 試 験 ··· 103

5 . 1 . 2 ヒ メ ダ カ に よ る 急 性 毒 性 実 験 ··· 105

5.2 植 生 試 験··· 108

5.2.1 植 生 試 験 方 法 ··· 108

5.2.2 試 験 結 果··· 111

5.2.3 ま と め··· 121

参 考 文 献··· 122

第 ６ 章 ま と め ··· 123

6.1 平 成 20 年 度 調 査 研 究 の ま と め ··· 123

6.2 今 後 の 課 題··· 123

第１章 緒論

1.1 建 設 発 生 土 と PS 灰 の 現 状 と 課 題

1.1.1 建 設 発 生 土 （ 浚 渫 土 ） の 有 効 利 用 の 現 状 と 発 生 土 受 け 入 れ 基 準

21 世 紀 に 入 り 、「 リ サ イ ク ル 」 や 「 環 境 」 と い う キ ー ワ ー ド が ま す ま す 重 要 な 課 題 と し て ク ロ ー ズ ア ッ プ さ れ て い る 。

建 設 産 業 に お い て も 、 建 設 リ サ イ ク ル を 推 進 す る 各 種 の 施 策 が 講 じ ら れ て い る 。 循 環 型 社 会 の 形 成 を 目 指 す 建 設 リ サ イ ク ル に 関 連 す る 各 種 の 法 律（「 建 設 リ サ イ ク ル 法 」、「 グ リ ー ン 購 入 法 」、「 資 源 有 効 利 用 促 進 法 」 な ど ） が 公 布 さ れ 、 こ れ ら の 法 律 の 趣 旨 を 踏 ま え た 新 た な 施 策 も 打 ち 出 さ れ て い る 。 国 土 交 通 省 は 平 成 20 年 度 に 「 建 設 リ サ イ ク ル 推 進 計 画 2008」 を 策 定 し 、 建 設 工 事 で 発 生 す る 土 砂 （ 建 設 発 生 土 ） の 有 効 利 用 を 推 進 し て い る 。

一 方 、 土 壌 環 境 関 連 の 施 策 も 矢 継 ぎ 早 に 打 ち 出 さ れ て い る 。 平 成 15 年 ２ 月 に は 「 土 壌 汚 染 対 策 法（ 土 対 法 ）」が 施 行 さ れ た 。こ の 法 律 で は 、土 壌 汚 染 が 与 え る 人 体 へ の 影 響 を 最 小 限 に 抑 え る た め に 適 切 な 処 置 を 施 す こ と が 定 め ら れ て い る 。 土 対 法 の 施 行 と 呼 応 す る よ う に 、 建 設 工 事 に お い て 汚 染 土 壌 に 遭 遇 し た 場 合 に 適 切 な 対 応 を と る た め 、 独 立 行 政 法 人 土 木 研 究 所 に よ り 「 建 設 工 事 で 遭 遇 す る 地 盤 汚 染 の 対 応 マ ニ ュ ア ル （ 暫 定 版 ）」 が 平 成 15 年 ７ 月 に 土 木 研 究 所 資 料 と し て ま と め ら れ 、 そ の 後 書 籍 と し て 出 版 さ れ た 。 さ ら に 、 土 対 法 の 改 正 の 動 き が 活 発 化 し て お り 、2009年 の 通 常 国 会 で 改 正 案 が 審 議 さ れ る 予 定 と な っ て い る 。

上 記 の よ う に 建 設 発 生 土 の 有 効 利 用 は 、 ま す ま す 促 進 さ れ る 機 運 が 高 ま る 一 方 で 、 有 害 物 質 拡 散 防 止 と い う ク リ ア ー す べ き ハ ー ド ル も 一 層 高 く な る こ と が 予 想 さ れ る 。 こ う し た 現 況 を 踏 ま え 、 こ こ で は 建 設 発 生 土 の う ち 有 効 利 用 が 遅 れ て い る 「 浚 渫 さ れ た 泥 土 」 の 現 状 と 課 題 に 言 及 す る 。

1) 発 生 土 の 定 義 と 利 用 基 準

「 建 設 発 生 土 」、「 発 生 土 」、あ る い は「 建 設 汚 泥 」、「 泥 土 」、「 浚 渫 土 」な ど 、土 に 関 す る 各 種 の 名 称 が さ ま ざ ま に 使 わ れ て い る 。 一 部 で 用 語 の 使 用 に 混 乱 も み ら れ る た め 、 こ こ で は ま ず 用 語 の 定 義 を 確 認 し て お く 。

「 発 生 土 ｣： 建 設 工 事 に 伴 い 副 次 的 に 発 生 す る 土 砂 や 汚 泥

「 建 設 発 生 土 」： 発 生 土 の う ち 、 建 設 汚 泥 以 外 の も の （ 建 設 発 生 土 は 廃 棄 物 で は な い ）

「 建 設 汚 泥 」：建 設 工 事 か ら 生 じ る 泥 状 の 掘 削 物 お よ び 汚 水 の う ち 、廃 棄 物 処 理 法 に 規 定 す る 産 業 廃 棄 物 と し て 取 り 扱 わ れ る も の

「 泥 土 」： 発 生 土 の う ち 、 コ ー ン 指 数 qcが 200kN/m²未 満 の 土

こ れ ら の 関 係 を 図 示 す る と図 1.1.1-1 の よ う に な る 。 同 図 の よ う に 建 設 発 生 土 と 建 設 汚 泥 と を 合 わ せ て 発 生 土 と い う 。 な お 、 建 設 汚 泥 に 該 当 し な い 泥 土 と し て 、 ① 港 湾 、 河 川 等 の 浚 渫 に 伴 っ て 生 ず る 土 砂 、 ② 泥 水 な ど を 使 用 し な い 地 山 掘 削 か ら 発 生 し た 泥 土 、

③ 泥 水 を そ の ま ま 再 使 用 （ ま た は 再 利 用 ） し た り 、 流 動 化 処 理 土 の 調 整 泥 水 と し て 売 却 す る も の な ど が あ る 。 本 調 査 研 究 の 対 象 と す る 浚 渫 泥 土 は 、 廃 棄 物 処 理 法 の 対 象 と な る 廃 棄 物 で は な い 。 こ の よ う に 浚 渫 土 や 地 山 の 掘 削 泥 土 は も と も と 資 源 で あ り 、 そ う し た

資 源 の 有 効 活 用 を 推 進 し よ う と す る 方 針 を 国 土 交 通 省 は 取 っ て い る 。

発生土

第１～第４種 建設発生土

泥　　土 建設発生土

建設汚泥

浚渫土、建設汚泥以外の建設発生土

浚渫土

泥土以外の 浚渫土 泥土に該当 する浚渫土

建設工事から生じる泥状の掘削物および汚水のうち、廃棄物処理法 に規定する産業廃棄物として取り扱われるもの

建設工事に伴い副次的に発生す る土砂で、建設汚泥に該当しない もの

港湾、河川等の 浚渫に伴って生 ずる土砂、その他 これに類するもの

浚渫土のうち性状 が建設汚泥と同等 のものおよび建設 汚泥

図 1.1.1-1 発 生 土 の 構 成 と 各 種 の 名 称

出 典 ：「 土 砂 等 リ サ イ ク ル 活 用 技 術 に 関 す る 調 査 研 究 報 告 書

「 特 定 非 営 利 活 動 法 人 リ サ イ ク ル ソ リ ュ ー シ ョ ン 」 よ り 一 部 加 筆 修 正

表 1.1.1-1、 表 1.1.1-2 に 国 土 交 通 省 の 通 達 に 示 さ れ た 「 発 生 土 利 用 基 準 」 を 示 す 。 本 調 査 研 究 の 対 象 と な る 泥 土 は 、 コ ー ン 指 数 が 200kN/m²未 満 の 浚 渫 土 で あ り 、 適 用 用 途 基 準 を み て も そ の ま ま で は 使 用 で き ず 、 適 切 な 土 質 改 良 を 行 う 必 要 が あ る 。 泥 土 の 利 用 用 途 の 制 限 が 、 浚 渫 泥 土 の 有 効 利 用 を 阻 む 一 因 と な っ て い る 。

表 1.1.1-1 発 生 土 の 土 質 区 分 基 準

kN/m2 大分類

礫質土 砂質土

第１種改良土 人工材料

第２a種 礫質土

第２b種 砂質土

第２種改良土 人工材料

第３a種 砂質土

第３b種 粘性土、火山灰質粘性土

第３種改良土 人工材料

第４a種 砂質土

第４b種 粘性土、火山灰質粘性土、有機質土

第４種改良土 人工材料

泥土a 砂質土

泥土b 粘性土、火山灰質粘性土、有機質土

泥土c 高有機質土

土質材料の工学的分類体系

200 以上

区分 土質区分

コーン 指数

200 未満 第１種

建設 発生土

第２種 建設 発生土

第３種 建設 発生土

第４種 建設 発生土

泥土

第１種 －

800 以上

400 以上

出 典 ：「 発 生 土 利 用 基 準 に つ い て （ 国 土 交 通 省 通 達 ）」 よ り 抜 粋 表 1.1.1-2 適 用 用 途 標 準

第１種改良土 第２a種 第２b種 第２種改良土

第３a種 第３b種 第３種改良土

第４a種 ○ ○ ○

第４b種 △ △ △

第４種改良土 △ △ △

泥土a △ △ ○ ○ ○ ○ ○ △ ○ ○

泥土b △ △ △ △ △ △ △ △ △ ○

泥土c × × △ × × × △ × × △

　　　◎：そのまま使用が可能なもの。

　　　○：適切な土質改良（含水比低下、粒度調整、機能付加・補強、安定処理等）を行えば使用可能なもの。

　　　△：評価が○のものと比較して、土質改良にコスト及び時間が必要なもの。

　　　×：良質土との混合などを行わない限り土質改良を行っても使用が不適なもの。

◎

○ ○ ○ ○ ○ ○ ◎

◎ ◎

○ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ○ ◎

◎ ◎ ◎

◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎

◎ ○ ◎ ◎

空港 盛土

水面 路床 路体 高規格 埋立

堤防 一般 堤防

宅地 造成

公園・緑 地造成 河川築堤 土地造成

鉄道 盛土

第１種 建設 発生土

第２種 建設 発生土

第３種 建設 発生土

第４種 建設 発生土

泥土

第１種 ◎

◎

○

区分 土質区分

工作物の 埋戻し 土木構造物

の裏込め

道路用盛土

◎ ◎

出 典 ：「 発 生 土 利 用 基 準 に つ い て （ 国 土 交 通 省 通 達 ）」 よ り 抜 粋

2) 建 設 リ サ イ ク ル 推 進 計 画 2008

国 土 交 通 省 の 建 設 リ サ イ ク ル の 推 進 に 向 け た 基 本 的 考 え 方 、 目 標 、 具 体 的 施 策 を 内 容 と す る 最 新 の 計 画 が 、「 建 設 リ サ イ ク ル 推 進 計 画 2008」 に ま と め ら れ て い る 。 同 推 進 計 画 は 、「 建 設 リ サ イ ク ル 推 進 計 画 2002（ 平 成 14年 ）」 と 「 建 設 発 生 土 等 の 有 効 利 用 に 関 す る 行 動 計 画 （ 平 成 15 年 ）」 を 統 合 し た も の で あ り 、 計 画 期 間 は 平 成 20～24 年 度 と し て い る 。 そ の な か で 現 場 内 完 結 利 用 を 含 む 建 設 発 生 土 の 有 効 利 用 率 の 目 標 値 が表 1.1.1-3の よ う に 設 定 さ れ て い る 。

表 1.1.1-3 建 設 発 生 土 の 有 効 利 用 率 の 目 標 値 H17 年 度 実 績 H22 年 度 目 標

（ 中 間 目 標 ）

H24 年 度 目 標

（ 目 標 年 度 ）

H27 年 度 目 標

80.1% 85% 87% 90%

【 備 考 】 H27 年 度 ：「 第 2 次 循 環 型 社 会 形 成 推 進 基 本 計 画 」 の 目 標 年

出 典 「 建 設 リ サ イ ク ル 推 進 計 画2008」 よ り 抜 粋

同 表 の 平 成 17 年 度 の 実 績 値 に つ い て は 、 国 土 交 通 省 が 実 施 し た 建 設 副 産 物 実 態 調 査 に ま と め ら れ て い る 。（図 1.1.1-2）

図 1.1.1-2 建 設 発 生 土 の 搬 出 ・ 利 用 状 況

出 典 ：「 平 成17年 度 建 設 副 産 物 実 態 調 査 結 果 （ 国 土 交 通 省 ）」 よ り

図 1.1.1-2に よ れ ば 、場 外 搬 出 量 が 1.95億 m³に 対 し て 、新 材 も 含 め た 搬 入 土 砂 利 用 量 が 1.07億 m³と 大 幅 な 供 給 過 多 に あ る こ と が わ か る 。 一 方 で 、工 事 間 で 工 期 や 土 質 条 件 が 合 わ な い な ど の 理 由 か ら 、 搬 入 土 砂 利 用 量 の ４ 割 強 を 新 材 に 頼 っ て い る と い う 現 状 が 読 み 取 れ る 。 建 設 リ サ イ ク ル 推 進 計 画 2008 で は 、 こ れ ら の 課 題 の 解 決 の た め 、 以 下 の 施 策 を 実 施 す る と し て い る 。

① 建 設 発 生 土 の 需 給 動 向 の 把 握 、 需 給 バ ラ ン ス の 改 善 方 策 の 検 討

② 民 間 工 事 を 含 め た 建 設 発 生 土 の 工 事 間 利 用 の 課 題 の 整 理 、 ル ー ル の 策 定

③ 建 設 発 生 土 を 有 効 活 用 し た 砂 利 採 取 跡 地 等 の 自 然 修 復 を 図 る た め の 仕 組 み の 検 討

④ 建 設 発 生 土 の 利 用 が 排 除 さ れ て い る 基 準 類 の 点 検 ・ 見 直 し

⑤ 民 間 の 改 良 土 の 活 用 の 検 討

⑥ 民 間 の 土 質 改 良 プ ラ ン ト の ス ト ッ ク ヤ ー ド と し て の 活 用 の 検 討

⑦ 自 然 由 来 の 重 金 属 等 を 含 む 土 砂 等 の 取 り 扱 い の 検 討

⑧ 港 湾 工 事 で 発 生 す る 浚 渫 土 砂 の 再 資 源 化 の 促 進

こ の う ち 、 項 目 ⑧ か ら 港 湾 工 事 で の 浚 渫 土 砂 の 有 効 活 用 が 進 ん で い な い 現 状 を 読 み 取 る こ と が で き る 。

年 全体発生量 自然再生 (干潟・覆砂） （養浜） 処分割合

1990 2238.0 241.7 19.7 222.0 0.11

1991 2670.4 253.9 11.9 242.0 0.10

1992 2280.2 248.7 24.7 224.0 0.11

1993 2460.2 220.1 149.1 71.0 0.09

1994 2049.2 286.4 224.2 62.2 0.14

1995 2760.5 91.9 69.9 22.0 0.03

1996 2595.4 240.8 123 117.8 0.09

1997 2346.8 248.2 180.1 68.1 0.11

1998 3976.9 299.4 227 72.4 0.08

1999 3280.4 415.8 382.5 33.3 0.13

2000 4191.7 174.6 169.8 4.8 0.04

2001 2925.3 159.6 145.3 14.3 0.05

2002 2665.7 325.6 289.5 36.1 0.12

2003 1974.9 440.7 377.6 63.1 0.22

2004 1994.5 350.9 311.7 39.2 0.18

合計 40410.1 3998.3 2706.0 1292.3 0.10

平均 2694.0

処分量 1990-2004年

3) 港 湾 工 事 に お け る 浚 渫 土 砂 の 有 効 利 用 の 現 状

一 口 に 浚 渫 土 と い っ て も 、 湖 沼 ・ 河 川 、 港 湾 、 漁 港 な ど 、 さ ま ざ ま な 場 所 で 浚 渫 土 が 発 生 し て い る 。 し か し な が ら 、 そ れ ぞ れ 行 政 管 轄 が 異 な る こ と か ら 、 そ れ ら を 網 羅 的 に 把 握 す る こ と は 容 易 で な い 。 そ こ で 、 こ こ で は 浚 渫 土 発 生 量 が 圧 倒 的 に 大 き い 港 湾 工 事 に 限 定 し て 、 公 表 さ れ て い る デ ー タ か ら 有 効 利 用 の 現 状 把 握 を 試 み る 。

表 1.1.1-4に 全 国 の 特 定 重 要 港 湾 、重 要 港 湾 に お け る 1990～2004年 の 15 年 間 の 浚 渫 土 の 発 生 状 況 を 示 す 。同 表 を 概 観 す る と 、1998～2000年 に ピ ー ク を 迎 え 2000 年 に は 約 4,200万m³を 記 録 し て い る 。15年 平 均 の 全 体 発 生 量 は 約2,700万m³と な る も の の2003、

2004年 に は 2,000万 m³を 若 干 下 回 っ て い る 。 一 方 、 処 分 の う ち 干 潟 ・ 覆 砂 ・ 養 浜 で の 自 然 再 生 の た め の 利 用 率 は 、15 年 平 均 で 約 10%、約 270 万 m³に す ぎ な い が 、2003、2004 年 で 20%前 後 ま で 増 加 し て い る 。

表 1.1.1-4 特 定 重 要 港 湾 、 重 要 港 湾 及 び 開 発 保 全 航 路 の 浚 渫 土 発 生 量 と 自 然 再 生 の た め の 利 用 量 （ 単 位 ： 万 m³）

出 典 ： 平 成 18年 度 東 京 湾 の 水 環 境 改 善 を 目 的 と し た 浚 渫 土 砂 を 有 効 利 用 し た 自 然 再 生 と そ の 評 価 の 効 率 的 な 遂 行 方 策 確 立 業 務 報 告 書 （WAVE）」 よ り

表 1.1.1-5に 2004 年 の 地 方 港 湾 の 実 績 を 示 す 。こ れ を み る と 地 域 に よ っ て 異 な る 傾 向 が 認 め ら れ る 。浚 渫 土 発 生 量 が 年 間 10 万 m³を 超 え る 地 域 は 、北 陸・中 部・近 畿・中 国・四 国・九 州 で あ り 、一 方 10 万 m³以 下 と 比 較 的 浚 渫 量 が 少 な い 地 域 が 北 海 道・東 北 ・ 関 東 ・ 沖 縄 と な っ て い る 。 地 方 港 湾 全 体 と し て の 浚 渫 土 発 生 量 は 約 190 万 m³で 重 要 港 湾 の 発 生 量 の 約 10 分 の １ と 少 な い も の の 、 自 然 再 生 に 利 用 さ れ て い る 割 合 は 27％ と 高 い よ う で あ る 。ま た 、2004年 の 全 港 湾 で の 浚 渫 土 の 発 生 と 処 分 状 況 と し て は 、浚 渫 土 発 生 量 約 2,180 万 m³に の ぼ り 、そ の う ち 約 18％ し か 自 然 再 生 事 業 で 処 分（ 有 効 活 用 ）さ れ て い な い こ と が表 1.1.1-4、表 1.1.1-5よ り 推 計 で き る 。

自 然 再 生 の た め の 利 用 量

利 用 率

123.0

表 1.1.1-5 地 方 港 湾 の 浚 渫 土 発 生 量 と 自 然 再 生 の た め の 利 用 量 （ 単 位 ： 万 m³）

場所 全体 新規 維持 全体 新規 維持 全体

北海道 6.0 0.0 5.0 5.0 0.4 0.0 0.4 0.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.00

東北 0.9 0.0 0.6 0.6 0.0 0.3 0.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.00

関東 1.2 0.0 0.3 0.3 0.0 0.9 0.9 0.0 0.0 1.2 0.4 0.8 1.00

北陸 36.6 10.0 11.0 21.0 2.6 8.0 10.6 0.0 5.0 7.0 0.0 7.0 0.19

中部 14.8 1.0 4.9 5.9 5.6 2.5 8.1 0.8 0.0 9.8 0.0 9.8 0.66

近畿 18.6 0.0 8.6 8.6 1.7 7.7 9.4 0.3 0.3 2.3 1.2 1.1 0.12

中国 33.2 0.7 6.1 6.8 6.6 3.0 9.6 16.8 0.0 4.3 0.5 3.8 0.13

四国 38.3 2.0 11.2 13.2 12.4 0.3 12.7 12.1 0.3 17.1 0.0 17.1 0.45 九州 36.8 3.4 9.7 13.1 8.0 9.5 17.5 3.0 3.2 9.5 7.8 1.7 0.26

沖縄 1.3 0.0 0.0 0.0 1.3 0.0 1.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.00

合計 187.7 17.1 57.4 74.5 38.6 32.2 70.8 33.6 8.8 51.2 9.9 41.3 0.27 自然

再生

(干潟・

覆砂） （養浜） 処分 割合

発生量 処分量

床堀 その他

2004年

航路 泊地

出 典 ： 平 成 18年 度 東 京 湾 の 水 環 境 改 善 を 目 的 と し た 浚 渫 土 砂 を 有 効 利 用 し た 自 然 再 生 と そ の 評 価 の 効 率 的 な 遂 行 方 策 確 立 業 務 報 告 書 （WAVE）」 よ り

図 1.1.1-3は 、平 成 2年 度 か ら 平 成 13 年 度 の 12 年 間 で 発 生 し た 浚 渫 土 の 搬 出 先 を 処 分 場 所 ご と に 示 し た も の で あ る 。 港 湾 埋 立 と 土 砂 処 分 場 へ の 搬 出 量 で 約 70％ を 占 め て い る 。 港 湾 埋 立 に よ る 土 地 造 成 は 土 砂 の 有 効 活 用 と し て 位 置 づ け ら れ る も の の 、 近 年 そ の 需 要 は 著 し く 低 下 し て い る 。図 1.1.1-3の 中 で 、浚 渫 土 の 有 効 活 用 が 図 れ て い な い 項 目 と し て は 、 土 砂 処 分 場 （34.8％ ）、 沖 捨 て （4.8％ ）、 内 陸 処 分 場 （1.9％ ） が 挙 げ ら れ る 。 そ の 比 率 の 合 計 は 、41.5％ に 上 り 有 効 利 用 が 遅 れ て い る 現 実 が 同 図 よ り 読 み 取 れ る 。 ま た 、 浚 渫 土 砂 の 有 効 利 用 を 図 る た め 、 港 湾 埋 立 量 の 約24％ は 土 質 改 良 を 行 っ た 改 良 土 で あ る 。

図 1.1.1-3 浚 渫 土 の 搬 出 先 （ 平 成 2～ 13 年 度 ）

出 典 ：「 土 砂 等 リ サ イ ク ル 活 用 技 術 に 関 す る 調 査 研 究 報 告 書

（ 特 定 非 営 利 活 動 法 人 リ サ イ ク ル ソ リ ュ ー シ ョ ン ）」 よ り 自 然 再 生 のための利 用 量

利 用 率

4) UCR事 業 に お け る 発 生 土 の 受 入 基 準

建 設 工 事 か ら 大 量 に 排 出 さ れ る 発 生 土 の 受 け 入 れ が 、公 共 事 業 や 民 間 事 業 で 営 ま れ て い る 。 受 入 地 で の 利 用 形 態 や 活 用 方 策 の 違 い 等 に よ り 、 受 入 基 準 は ま ち ま ち で あ り 、 現 状 で は 全 国 一 律 の 基 準 と し て 統 一 さ れ て い な い 。 し た が っ て 、 発 生 土 の 排 出 者 は 、 受 入 先 ご と に 基 準 を 満 足 す る か ど う か 試 験 を 別 途 行 う 必 要 が 生 じ る 。こ こ で は 、全 国 各 地 の 受 入 地 の 基 準 を 網 羅 的 に 調 査 す る こ と が 本 来 の 目 的 で は な い の で 、比 較 的 大 規 模 な 受 入 事 業 を 展 開 し て い る 株 式 会 社 建 設 資 源 広 域 利 用 セ ン タ ー（ 略 称 UCR）の 事 例 に つ い て 紹 介 し 、 そ の 現 状 を 把 握 す る 。

建 設 発 生 土 に 付 加 価 値 を 与 え 、新 た な イ メ ー ジ の も と で リ サ イ ク ル す る こ と を 目 的 に 、 平 成 3年 に 株 式 会 社 首 都 圏 建 設 資 源 高 度 化 セ ン タ ー（ 略 称 ACR）が 、平 成 6年 に は 株 式 会 社 沿 岸 環 境 開 発 資 源 利 用 セ ン タ ー（ 略 称 CENDRUC）が 設 立 さ れ た 。さ ら に 効 率 的 な 運 営 を 行 う た め 、 平 成 14 年 4 月 に 両 社 が 合 併 し 、 株 式 会 社 建 設 資 源 広 域 利 用 セ ン タ ー

（ 略 称 UCR）が 発 足 し て い る 。現 在 ま で の 取 扱 土 量 の 推 移 は 、表 1.1.1-6に 示 す と お り で あ り 、 年 間 170～350万 m³の 建 設 発 生 土 を 取 り 扱 う 事 業 を 展 開 し て い る 。

表 1.1.1-6 Ｕ Ｃ Ｒ 取 扱 土 量 実 績 （ 平 成 3 年 度 ～ 平 成 18 年 度 ）

H3～

H6 H7 H8 H9 H10 H11 H12 H13 H14 H15 H16 H17 H18 首都圏 ^{140 174 151 186 172 185 133 133 112 149 132 111 148}

広 域 59 131 117 124 136 160 114 124 158 132 99 67 29 合 計 199 305 268 310 308 345 247 257 270 281 231 178 177 累 計 ⁵⁰⁴ 772 1,082 1,390 1,735 1,982 2,239 2,509 2,790 3,021 3,199 3,376

（単位：万m3）

図 1.1.1-4 Ｕ Ｃ Ｒ 首 都 圏 事 業 の 実 績

出 典 ： 上 記 図 表 と も に UCRホ ー ム ペ ー ジ よ り

表 1.1.1-6の う ち 、 広 域 事 業 は 首 都 圏 で 排 出 さ れ た 発 生 土 を 地 方 の 港 湾 埋 立 工 事 で 利 用 す る 事 業 で あ り 、 近 年 そ の 需 要 が 激 減 す る 傾 向 に あ る 状 況 が う か が え る 。 一 方 、図 1.1.1-4は UCR の 首 都 圏 事 業 の 受 入 先 の 実 績 を 示 し た も の で あ る 。同 図 に 示 す よ う に 近 年 河 川 堤 防 と 採 石 場 跡 地 整 備 に 利 用 さ れ る 量 が 増 加 し て い る 。 こ う し た 受 入 先 の 変 化 が 受 入 基 準 に も 影 響 し て い る も の と 考 え ら れ る 。

UCR の ウ ェ ブ サ イ ト に は 、建 設 発 生 土 の 受 入 地 ご と の 受 入 条 件（ 土 質 条 件 、試 験 項 目 ） が 示 さ れ て い る 。そ れ を み る と 、多 く の 受 入 地 で 第 1種 か ら 第 3種 の 建 設 発 生 土 の 受 入 が 可 能 で あ る の に 対 し て 、第 4 種 の 建 設 発 生 土 は 受 入 不 可 と な っ て い る 。受 入 地 に よ っ て は 、 第 １ 種 建 設 発 生 土 の 受 入 を 不 可 と し て い る と こ ろ も 見 受 け ら れ る 。 こ れ は 礫 質 土 や 粒 径 の 大 き な 土 を 嫌 う 現 場 で あ る と 推 測 さ れ る 。 一 方 、 改 良 土 の 受 入 を 可 と す る 受 入 地 も わ ず か な が ら 存 在 す る 。 た だ し 、 改 良 土 の pHは 、5.8～8.6 を 満 足 す る こ と が 求 め ら れ る な ど 、 ハ ー ド ル は 高 い 。 ま た 、 土 壌 汚 染 の 拡 散 防 止 に 対 す る 試 験 項 目 も 多 様 化 し て い る 。有 害 物 質 に 対 す る 土 壌 環 境 基 準（26 項 目 の 溶 出 基 準 ）を 満 足 す る こ と は 必 須 条 件 と な っ て お り 、さ ら に 上 乗 せ 基 準 と し て 、油 分 、pH、土 壌 汚 染 対 策 法 の 含 有 基 準 、農 用 地 の 銅 、 ヒ 素 の 含 有 基 準 、 ダ イ オ キ シ ン 類 の 含 有 基 準 な ど が 付 加 さ れ て い る 。 首 都 圏 で は さ ら に 上 乗 せ 基 準 を 設 け 、 受 入 条 件 を 厳 し く 制 限 し て い る 自 治 体 も 見 受 け ら れ る 。 土 壌 汚 染 対 策 法 の 施 行 以 降 、 物 理 性 状 の み な ら ず 、 化 学 性 状 の 受 入 条 件 が ま す ま す 厳 し く な っ て い る の が 現 状 で あ る 。

5) 浚 渫 泥 土 リ サ イ ク ル の 現 状 に 関 す る ま と め

「 建 設 発 生 土 は 貴 重 な 資 源 で あ る 」 と い う 理 念 と は 裏 腹 に 、 浚 渫 泥 土 の 有 効 利 用 が 制 限 さ れ て い る 実 態 の 把 握 に 努 め た 。

港 湾 ・ 空 港 等 の 建 設 工 事 で は 、 埋 立 材 料 と し て 大 量 に 土 砂 を 使 用 し て い る が 、 そ の 一 方 で 都 市 圏 を 中 心 に 浚 渫 土 や 建 設 発 生 土 、 建 設 汚 泥 の 処 理 が 最 終 処 分 場 の 逼 迫 と 相 ま っ て 、 大 き な 問 題 と な っ て い る 。 現 在 、 港 湾 工 事 で 発 生 す る 浚 渫 土 発 生 量 が 年 間 2,000 万 m³程 度 あ り 、そ の う ち の 約 40％（800万 m³）以 上 が 有 効 活 用 さ れ て い な い も の と 推 測 さ れ る 。 浚 渫 泥 土 は 、 ヘ ド ロ 状 を 呈 す る こ と か ら 、 そ の ま ま で は 有 効 活 用 で き る 利 用 先 は 限 定 さ れ る こ と に な る 。 良 質 な 砂 質 の 浚 渫 土 は 有 用 な 土 質 材 料 と し て 埋 立 材 料 等 に 利 用 さ れ て い る が 、 軟 弱 で 泥 質 の 浚 渫 土 は 、 施 工 上 の 工 夫 や 事 前 混 合 処 理 や 原 位 置 固 化 処 理 を 施 し 、 ト ラ フ ィ カ ビ リ テ ィ が 確 保 で き る 程 度 に 改 良 し な け れ ば 、 埋 立 や 盛 土 材 料 と し て 利 用 で き な い の が 現 状 で あ る 。 一 方 、 泥 土 を 高 度 に 処 理 し 、 砂 ・ 砕 石 の 代 替 と し て 利 用 す る 技 術 も 開 発 さ れ 、 バ ー チ カ ル ド レ ー ン 、 中 詰 、 裏 込 材 等 、 こ れ ま で の 埋 立 や 盛 土 材 料 と し て の 利 用 に 加 え 幅 広 い 利 用 の 検 討 が 可 能 と な っ て い る 。 し か し な が ら 、 こ う し た 技 術 は 現 状 で は コ ス ト が か か り 、 必 ず し も 有 効 な リ サ イ ク ル 手 段 と し て 活 用 さ れ て い な い 。 し た が っ て 、 浚 渫 さ れ た 泥 土 を 安 価 に 改 良 し 、 第 ２ 種 ～ 第 ３ 種 建 設 発 生 土 に 改 質 処 理 す る こ と が で き れ ば 、 そ の 利 用 用 途 は 大 き く 広 が る こ と に な る 。 た だ し 、 改 質 処 理 さ れ た 改 良 土 の pHは 5.8～8.6の 中 性 を 示 す こ と が 望 ま し い 。さ ら に 有 害 物 質 に よ る 環 境 汚 染 を も た ら さ な い も の で あ る こ と は 必 須 の 条 件 と い え る 。

以 上 の よ う な 背 景 か ら 、 浚 渫 さ れ た 泥 土 の 安 価 で 安 全 な 改 質 処 理 技 術 の 開 発 が 望 ま れ て い る 。

1.1.2 PS 灰 の 発 生 状 況 お よ び 有 効 利 用 の 現 状 と 課 題 1) ペ ー パ ー ス ラ ッ ジ （PS） と PS 灰 に つ い て

2007 年 に お け る 日 本 の 紙 ・ 板 紙 生 産 量 は 31,266 千 ト ン （ ア メ リ カ 、 中 国 に 次 い で 世 界 第 ３ 位 ） で 、 そ の 内 訳 は 、 新 聞 用 紙 、 印 刷 ・ 情 報 用 紙 、 包 装 用 紙 ・ 衛 生 用 紙 な ど の 紙 合 計 が 19,192 千 ト ン（61.4％ ）、段 ボ ー ル 原 紙・白 板 紙・黄 チ ッ プ・色 板 紙 な ど の 板 紙 合 計 が 12,074 千 ト ン （38.6％ ） で あ る 。 こ う し た 紙 の 原 料 と な る の が 、 古 紙 と 木 材 パ ル プ で 、 そ の 消 費 量 は 古 紙 が 19,014 千 ト ン 、 木 材 パ ル プ が 12,103 千 ト ン と な っ て い る 。

図 1.1.2-1に 、 ① 木 材 チ ッ プ や 古 紙 か ら 紙 を つ く る 紙 製 造 工 程 と ② 副 生 さ れ る 廃 棄 物 の 発 生 工 程 を 示 す。

出 典 ： 日 本 製 紙 連 合 会 内 部 資 料 に 加 筆 図 1.1.2-1 紙 製 造 工 程 ・ 廃 棄 物 発 生 工 程

チップ

（原料）

チップサイロ

（チップの貯蔵）

蒸解釜

洗浄機 精選

（除塵） 洗浄・脱水 酸素晒

晒

フレッシュパルプ

パ ル プ

紙

ドライ パート 抄紙機

原 料 古 紙 離 解 除 塵 脱 イ ン ク

古紙離解設備 原

料

パルプ設備

抄紙設備

排水処理設備

除塵設備

抄紙設備

脱インク設備

PS焼却炉 木材ﾁｯﾌﾟ

古紙

PS灰

紙 板紙 パルプ

パルプ

パルプ

排水

排水 排水

近 年 、 日 本 に お い て 古 紙 リ サ イ ク ル の 必 要 性 が 認 識 さ れ て お り 、 日 本 の 古 紙 の 回 収 率 お よ び 利 用 率 は 、図 1.1.2-2に 示 さ れ る よ う に 世 界 主 要 国 と 比 較 し て も 高 い レ ベ ル（2006 年 の 回 収 率 73.1%、 利 用 率 61.2%） に な っ て い る 。 今 後 も 古 紙 の リ サ イ ク ル が 増 加 し て い く と 考 え ら れ る 。 こ れ ら の 背 景 と し て 、 古 紙 か ら 異 物 を 取 り 除 く 除 塵 技 術 や イ ン キ を 取 り 除 く 脱 イ ン キ 技 術 な ど図 1.2.1-3に 示 す よ う な 古 紙 処 理 技 術 が 優 れ て い る こ と や 、 古 紙 の 回 収 シ ス テ ム が 整 備 さ れ て い る こ と な ど が あ る 。 古 紙 の 利 用 促 進 は 、 資 源 の 有 効 利 用 の 一 環 と し て 好 ま し い も の で あ る が 、 リ サ イ ク ル 率 が 高 ま る と PS 灰 が 増 加 す る と い う 問 題 が 生 じ る 。PS 灰 は 、PSを 焼 却 し た 際 に 副 生 す る 産 業 廃 棄 物 で あ る 。

PS の 焼 却 方 法 は 、表 1.1.2-1 に 示 す と お り で あ る 。

出 典 ： 日 本 製 紙 連 合 会 Ｈ Ｐ 図 1.1.2-2 世 界 主 要 国 の 古 紙 回 収 率 お よ び 利 用 率

1) 離 解 ： 水 の 中 に 古 紙 を 投 入 し て 撹 拌 し 、古 紙 を も み ほ ぐ し て パ ル プ（ 木 質 の 繊 維 分 を バ ラ バ ラ に し た も の ）に す る 。 同 時 に 大 き な 異 物 も 取 除 く 。 パ ル パ ー と い う 設 備 で 行 う 。

2) 除 塵 ： 古 紙 中 の 異 物(塵)を 除 去 す る 設 備 と し て ク リ ー ナ ー と ス ク リ ー ン が あ る 。 ク リ ー ナ ー は 遠 心 力 を 利 用 し て 古 紙 パ ル プ 繊 維 よ り 比 重 の 重 い 石 、砂 、金 属 類 を 除 去 し 、ス ク リ ー ン は ス リ ッ ト や 丸 穴 の 隙 間 を 利 用 し て 古 紙 パ ル プ 繊 維 よ り サ イ ズ の 大 き な 異 物 を 除 去 す る 。

3) 分 散：古 紙 パ ル プ を 強 力 に も み ほ ぐ す こ と に よ り 、古 紙 パ ル プ に 付 着 し て い る イ ン キ や 粘 着 物 等 の 異 物 を 分 離 し 目 視 で は 識 別 で き な い 大 き さ ま で 粉 砕 ･分 散 す る 。 ニ ー ダ ー や デ ィ ス パ ー ザ ー と い う 設 備 で 行 う 。

4) 漂 白 ： 過 酸 化 水 素 等 の 漂 白 剤 で 古 紙 パ ル プ を 白 く す る 。

5) 脱 イ ン キ： 古 紙 パ ル プ に 洗 剤 を 加 え 気 泡 を 吹 込 み 、気 泡 に イ ン キ を 付 着 さ せ る 。こ の 気 泡 を 浮 上 さ せ て 取 除 く こ と に よ り イ ン キ を 除 去 す る 。 フ ロ ー テ ー タ ー と い う 設 備 で 行 う 。

6) 洗 浄 ･脱 水 ： す す ぎ と 脱 水 を 繰 返 す こ と に よ り 、 微 細 な 異 物 を 除 去 す る 。 ウ オ ッ シ ャ ー と い う 設 備 で 行 う 。

出 典 ： 財 団 法 人 古 紙 再 生 促 進 セ ン タ ー 「 日 本 の 紙 リ サ イ ク ル に つ い て 」2008.7に 加 筆 修 正 図 1.1.2-3 古 紙 の 再 生 処 理 技 術

2) PS お よ び PS 灰 の 発 生 状 況 と 有 効 利 用 の 現 状

我 国 に お け る PS お よ び PS 灰 の 発 生 状 況 お よ び 最 終 処 分 量 を図 1.1.2-4、図 1.1.2-5 に 示 す 。こ こ 4年 間 、PSお よ び PS 灰 は 増 加 傾 向 で あ る が 、最 終 処 分 量 は 、微 減 傾 向 で あ る 。 PS お よ び PS 灰 の 増 加 は 、 古 紙 使 用 の 増 加 が 主 た る 要 因 と 考 え ら れ て い る 。

な お 、 日 本 製 紙 連 合 会 の デ ー タ は 、 ア ン ケ ー ト 回 答 会 社 の 集 計 結 果 を 基 に し 、 全 国 生 産 量 ベ ー ス に 拡 大 推 計 さ れ て い る 。

出 典 ： 日 本 製 紙 連 合 会 「 環 境 に 関 す る 自 主 行 動 計 画 （ 廃 棄 物 対 策 ）」

フ ォ ロ ー ア ッ プ 調 査 結 果 2007年 度 デ ー タ よ り 作 成

焼 却 炉 の 種 類 特 徴

流 動 床 炉 PS焼 却 の 主 流 。バ ブ リ ン グ 流 動 層 、外 部 循 環 、内 部 循 環 等 が あ り 未 燃 分 が 少 な い 。

ス ト ー カ 炉 火 格 子 を 組 み 合 わ せ た も の 。 歴 史 は 古 い 。 未 燃 分 大 。

サ イ ク ロ ン 炉 乾 燥 装 置 と 焼 却 装 置 で 構 成 さ れ て お り 、 乾 燥 粉 体 を サ イ ク ロ ン で 焼 却 。 起 動 時 を 除 き 、 助 燃 が 不 要 。

ロ ー タ リ ー キ ル ン 内 部 に 耐 火 物 を ラ イ ニ ン グ し た 横 型 回 転 式 。 未 燃 分 大 。

図 1.1.2-4 PS の 発 生 量 図 1.1.2-5 PS 灰 （ PS を 含 む ） の 発 生 量 と 最 終 処 分 量

表 1.1.2-1 PS の 焼 却 方 法

PS灰(PSを含む )の利用状況

　　　　　　　項目 平成13年度(%) 平成14年度(%) 平成15年度(%) 平成16年度(%) 平成17年度(%) 平成18年度(%) 平成19年度(%)

堆肥またはその原料、土壌改良、緑化 19.2 18.8 7.3 7.1 8.4 10.3 8.3

製紙原料 2.2 2.0 1.9 0.9 1.2 2.0 2.8

建材（瓦、ボード、繊維板等） 2.1 0.8 3.0 3.6 3.1 2.7 2.8

土木（骨材、路床材、路盤材等）材料 1.0 1.5 3.1 5.5 4.2 2.8 12.3

製鉄用保温材、沈静剤 8.0 6.9 8.2 6.8 6.9 5.3 5.4

埋立用、整地用、緑化造園用 1.5 2.1 4.2 4.6 1.0 0.7 1.8

セメント、消石灰等の窯業原料 64.0 65.1 60.1 55.8 55.2 58.3 46.9

燃料またはその原料 1.0 2.0 10.7 14.8 18.8 17.1 18

融雪剤またはその原料 0.9 0.3 0.8 0.2 0.0 0.0 0

金属くず等の再利用 0.0

ミミズ飼料 0.1 0.2 0.2 0.0 0.0 0.0 0

工場排水中和用 0.0

その他 0.1 0.2 0.4 0.5 1.0 0.6 1.8

平 成 13 年 度 か ら 19 年 度 ま で の PS 灰 （PS を 含 む ） の 利 用 状 況 を 、表 1.1.2-2 と図 1.1.2-6に 示 す 。

有 効 利 用 用 途 と し て は 、PS 灰 の セ メ ン ト 原 料 向 け が 主 体 で あ り 、 こ れ 以 外 で は 、 土 木 用 途 （ 骨 材 、 路 床 、 路 盤 材 、 土 壌 改 良 材 ） の 利 用 や 再 生 填 料 と し て 製 紙 原 料 へ 利 用 す る 例 が 徐 々 に 増 え て い る 。

有 効 利 用 の 状 況 と し て 、PS の 再 資 源 化 率 と 有 効 利 用 率 を図 1.1.2-7に 示 す 。 同 図 よ り PSの 再 資 源 化 率 と 有 効 利 用 率 は と も に 上 昇 傾 向 に あ る こ と が わ か る 。 な お 、 再 資 源 化 率 と 有 効 利 用 率 の 定 義 は 以 下 の と お り と な っ て い る 。

発 生 量 ＝ 減 容 化 量 ＋ 再 資 源 化 ＋ 最 終 処 分 量 再 資 源 化 率 ＝ 再 資 源 化 量÷発 生 量×100

有 効 利 用 率 ＝ （ 発 生 量 － 最 終 処 分 量 ）÷発 生 量×100

ま た 、図 1.1.2-8にPSの 有 効 利 用 用 途 と し て セ メ ン ト 原 料 と 土 木 材 料 の 割 合 を 示 す 。 同 図 よ り 近 年 、 有 効 利 用 用 途 と し て セ メ ン ト 原 料 用 途 が 減 少 し て い る の に 対 し 、 土 木 材 料 用 途 が 急 激 に 増 加 し て い る こ と が わ か る 。

出 典 ： 日 本 製 紙 連 合 会「 環 境 に 関 す る 自 主 行 動 計 画（ 廃 棄 物 対 策 ）」

フ ォ ロ ー ア ッ プ 調 査 結 果 2007年 度 デ ー タ よ り 作 成 表 1.1.2-2 PS 灰 （ PS を 含 む ） の 利 用 状 況

平成13年度(%)

0% 0%

1%

0%

0%

1%

65%

19%

2%

2%

1%

8%

1%

平成14年度(%)

0% 0%

0%

0%

0%

2%

65%

19%

2%

1%

2%

7%

2%

平成16年度(%)

0% 1%

0%0%

0%

14%

55%

7%

1%

4%

6%

7%

5%

平成17年度(%)

1%

7%

4%

3%

8% 1%

56%

19%

0%

0%

0%

0% 1%

平成15年度(%)

4%

8%

3%

2% 3%

7%

61%

11%

0%

0%

1%

0% 0%

平成18年度(%)

1%

5%

3%

3%

10% 2%

58%

17%

0%

0%0%

0% 1%

　　　　　　　　　 　　項目

■　堆肥またはその原料、土壌改良、緑化

■　製紙原料

■　建材（瓦、ボード、繊維板等）

■　土木（骨材、路床材、路盤材等）材料

■　製鉄用保温材、沈静剤

■　埋立用、整地用、緑化造園用

■　セメント、消石灰等の窯業原料

■　燃料またはその原料

■　融雪剤またはその原料

■　金属くず等の再利用

■　ミミズ飼料

■　工場排水中和用

■　その他

8% 3%

3%

12%

5%

2%

47%

18%

0%0%0%

0% 2%

平成19年度(%)

堆肥またはその原料、土壌改良、緑 化 製紙原料

建材（瓦、ボード、繊維板等）

土木（骨材、路床材、路盤材等） 材料 製鉄用保温材、沈静剤 埋立用、整地用、緑化造園用 セメント、消石灰等の窯業原料 燃料またはその原料 融雪剤またはその原料 金属くず等の再利用 ミミズ飼料 工場排水中和用 その他

出 典：日 本 製 紙 連 合 会「 環 境 に 関 す る 自 主 行 動 計 画（ 廃 棄 物 対 策 ）」

フ ォ ロ ー ア ッ プ 調 査 結 果 2007年 度 デ ー タ よ り 作 成 図 1.1.1-6 PS 灰 （ PS を 含 む ） の 利 用 状 況

PSの再資源化率と有効利用率（絶乾ベース）

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

年度（平成）

（％）

再資源化率 有効利用率

PSの有効利用内容としてのセメント原料と土木材料の割合

（絶乾ベース）

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

年度（平成）

（％）

セメント原料 土木用利用

出 典 ： 日 本 製 紙 連 合 会 「 環 境 に 関 す る 自 主 行 動 計 画 （ 廃 棄 物 対 策 ）」

フ ォ ロ ー ア ッ プ 調 査 結 果 2007年 度 デ ー タ よ り 作 成

3) 製 紙 業 に お け る 循 環 型 社 会 形 成 に 向 け た 取 り 組 み

製 紙 業 界 に お け る 環 境 負 荷 低 減 の 取 り 組 み は 、 大 き く 分 け て 発 生 源 対 策 と 再 資 源 化 対 策 の 2本 立 て で 行 わ れ て い る 。

① 発 生 源 対 策

主 体 は PS の 削 減 で あ り 、抄 紙 工 程 お よ び パ ル プ 工 程 で の 原 料 パ ル プ の 流 出 防 止 に 取 り 組 ん で い る 。

② 再 資 源 化 対 策

今 ま で 原 料 と し て 使 用 し て い な か っ た 異 物 の 混 入 が 多 い 低 品 質 の 古 紙 に つ い て も 、 原 料 と し て 利 用 を 増 や し て い る た め PS の 発 生 量 が 増 え て い る 。 一 方 、PS を 燃 料 と し て バ イ オ マ ス ボ イ ラ ー ・ 廃 棄 物 ボ イ ラ ー で 焼 却 し て 減 容 化 を 図 り 、 併 せ て 熱 エ ネ ル ギ ー を 回 収 利 用 し て い る 。PS 灰 の 再 資 源 化 の 用 途 は 、 セ メ ン ト 原 料 向 け が 多 い が 、PS 灰 の 造 粒 等 に よ る 土 木 材 料 向 け も 増 え て い る 。

4) PS 灰 の 有 効 利 用 の 課 題

有 効 利 用 先 で あ る 土 木 分 野 と し て は 、PS 灰 が 増 え 、 土 木 分 野 で の 活 用 が 増 え る こ と は 良 い こ と で あ る が 、バ イ オ マ ス ボ イ ラ ー 、廃 棄 物 ボ イ ラ ー か ら 排 出 さ れ る PS 灰 に は 、 有 害 物 質 （ 土 壌 汚 染 対 策 で 溶 出 基 準 が 規 定 さ れ て い る 物 質 ） が 多 く 含 ま れ て い る た め 、 有 効 利 用 を す る 際 に は 、 灰 の 選 別 が 必 要 不 可 欠 と な っ て い る 。 そ の た め 、 こ れ ら の 有 害 物 質 の 抑 制 技 術 の 開 発 も 進 め て い く 必 要 が あ る 。

土 木 分 野 で 利 用 を 進 め て い く 場 合 に は 、 土 木 工 事 に 特 有 な 時 期 的 変 動 の あ る 需 要 に 対 図 1.1.2-7 PS の 再 資 源 化 率 と 有 効 利 用 率

（ 絶 乾 ベ ー ス ）

図 1.1.2-8 PS の 有 効 利 用 状 況

（ セ メ ン ト 原 料 と 土 木 材 料 の 比 較）

応 で き る よ う 生 産 拠 点 の 拡 大 、 大 型 貯 蔵 施 設 の 設 置 、 輸 送 シ ス テ ム の 充 実 な ど が 必 要 と な る 。 ま た 、 材 料 と な る PS 灰 は 発 生 源 が 多 く 品 質 の バ ラ ツ キ が 大 き い こ と か ら 、 い か に 効 率 よ く 処 理 し て コ ス ト ダ ウ ン を 図 り な が ら 製 品 品 質 を 確 保 す る こ と が 、 技 術 的 課 題 と し て 重 要 で あ る と 考 え る 。

さ ら に 積 極 的 に 土 木 分 野 で の 利 用 を 推 進 す る た め に は 、 産 業 廃 棄 物 の 削 減 、 再 利 用 と い っ た 環 境 改 善 だ け で な く 、 開 発 製 品 お よ び 施 工 行 為 そ れ 自 体 を 、 周 辺 環 境 の 浄 化 機 能 を 有 し 生 態 系 の 活 性 化 に 寄 与 で き る よ う な 技 術 レ ベ ル に ま で 改 善 し て い く こ と も 望 ま れ る 。

一般PS灰(範囲) Al₂O₃ 10～54

SiO₂ 20～57 CaO 2～35 MgO 0.6～12 Fe₂O₃ 1～5

化学成分 含有率(%) _{項目 一般PS灰(範囲)}

粒子の密度(g/cm³) 2.17～3.30

pH 7.2～12.5

フッ素の溶出量（mg/l) 0.1～7.0 かさ比重(g/cm³) 0.484～0.876

吸水比w_ab(%) 80～192

1.2 PS 灰 を 基 材 と し た 改 良 材 に よ る 泥 土 改 良 方 法

1.2.1 PS 灰 の 特 性

こ こ で は 日 本 全 国 の 製 紙 工 場 か ら か ら 採 取 し た50種 類 を 超 え るPS灰 に つ い て そ の 基 本 的 特 性 を ま と め る 。表 1.2.1-1、 表 1.2.1-2 に PS 灰 の 化 学 成 分 と 物 性 お よ び 溶 出 特 性 、 図 1.2.1-1 に 粒 度 分 布 の 範 囲 を 示 し て い る 。PS 灰 の 発 生 場 所 に よ り 各 々 の 物 理 化 学 的 性 質 が 異 な っ て い る（ 粒 子 の 密 度：2.2～3.3(g/cm³)、か さ 比 重：0.48～0.88 (g/cm³)、平 均 粒 径 D50：20～1000μ ｍ 、pH：7.2～12.5）。

さ ら に図 1.2.1-2 に は 、PS 灰 の 締 固 め 曲 線 を 示 し た 。 各 灰 に よ る 締 固 め 特 性 の 違 い は 認 め ら れ る も の の 締 固 め 後 の 乾 燥 密 度 ρd の 値 は 、 土 や 石 炭 灰 な ど と 比 べ て 小 さ い こ と が わ か る 。 た だ し 、 こ の 結 果 は 、PS 灰 が 締 ま り に く い と い う こ と や 強 度 、 支 持 力 不 足 を 意 味 す る も の で は な く 、PS 灰 粒 子 が ポ ー ラ ス で あ る こ と に 起 因 す る 。 ま ず 、図 1.2.1-3 に PS灰 の 一 軸 圧 縮 試 験 の 結 果 を 示 し た 。PS 灰 に は 、 自 硬 性 が あ っ て 大 き な 強 度 を 有 す る も の が あ る こ と が 確 認 で き る 。 ま た 、 石 灰 を 添 加 し て も 一 軸 圧 縮 強 さ が 増 加 し な い も の も あ る こ と か ら 自 硬 性 を も た な い 3種 類 の PS灰 に つ い て CBR（California Bearing Ratio）

試 験 を 実 施 し た 結 果 を図 1.2.1-4 に 示 す 。 自 硬 性 を 有 し な い PS 灰 で あ っ て も 締 固 め る こ と で 十 分 な 支 持 力 が 発 揮 さ れ る こ と が わ か る 。

PS 灰 の 発 生 場 所 に よ り 物 理 特 性 や 強 度 変 形 物 性 が 異 な っ て く る 要 因 と し て は 、 も と も と の 紙 原 料 の 違 い 、 焼 却 炉 の 形 式 の 違 い 等 が 考 え ら れ る 。 た だ し PS 灰 は 、 一 定 の 工 業 製 品 か ら 発 生 す る 廃 棄 物 で あ る こ と か ら 、 同 一 の 場 所 （ 工 場 ） か ら 発 生 す る 灰 に つ い て は 、 他 の 焼 却 灰 な ど と 較 べ て 比 較 的 安 定 し た 品 質 の も の が 排 出 さ れ る こ と が 特 徴 と い え る 。 以 上 述 べ て き た PS 灰 の 特 徴 か ら 、 土 質 材 料 と し て の 適 用 性 に つ い て は 、 今 井 ら に よ り 検 討 が 行 わ れ て き た 。 さ ら に PS 灰 の 吸 水 性 能 や 自 硬 性 が 活 か せ る こ と か ら 、 泥 土 改 良 材 へ の 検 討 も 行 わ れ る よ う に な っ た 。PS 灰 の 高 い 吸 水 性 能 は 、粒 子 の ポ ー ラ ス な 構 造 に 起 因 し 、 PS灰 の 締 固 め 後 の 乾 燥 密 度 が 小 さ い 理 由 と 同 じ で あ る 。

PS 灰 を 地 盤 分 野 へ 有 効 利 用 す る 場 合 、土 壌 環 境 基 準（ 環 告 46 号 ）を ク リ ア し な け れ ば な ら な い 。 古 紙 再 生 時 の 脱 墨 技 術 や イ ン ク の 質 向 上 か ら 、 こ れ ま で 調 査 し た PS 灰 に は 重 金 属 類 の 溶 出 は ほ と ん ど 認 め ら れ ず 、表 1.2.1-2 の と お り フ ッ 素 の 溶 出 の み に 注 意 が 必 要 で あ る こ と が 確 認 さ れ た 。 し か し な が ら 、1.1.2 款 で も 述 べ た よ う に 、 近 年 バ イ オ マ ス ボ イ ラ ー や 廃 棄 物 燃 料 の 利 用 の 増 加 に 伴 っ て 有 害 な 成 分 が 多 く 含 ま れ る PS 灰 も 増 加 す る 傾 向 が あ る 。し た が っ て 、今 後 PS 灰 の 利 用 を 拡 大 し て い く 場 合 に は 、PS 灰 の 焼 却 方 法 や 化 学 的 成 分 に よ る 選 別 も 重 要 と な る 。

出 典 ： フ ジ タ 資 料

表 1.2.1-1 PS 灰 の 化 学 的 成 分 表 1.2.1-2 PS 灰 の 物 理 特 性 お よ び 溶 出 特 性

出 典 ： フ ジ タ 資 料

出 典 ： 土 質 材 料 と し て の PS 灰 有 効 利 用 ガ イ ド ラ イ ン （ 案 ） (PS 灰 の 土 質 材 料 開 発 研 究 検 討 委 員 会 ) 図 1.2.1-1 PS 灰 の 粒 度 分 布 範 囲

20 40 60 80 100 120

0.6 0.7 0.8 0.9 1

A灰 B灰 C灰 D灰 E灰 F灰 G灰 H灰

含水比（％） 乾燥密度（ g/cm3 ）

図 1.2.1-2 PS 灰 の 締 固 め 特 性

PS 灰 の 粒 子 の 密 度 ( g/cm³ )

A 灰 B 灰 C 灰 D 灰 E灰 F灰 G灰 H灰

2.680 2.557 2.453 2.637 2.605 2.455 3.189 3.300 0

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0.001 0.01 0.1 1 10

粒径（mm）

通過質量百分率（%）

製品化材料

ＰＳ灰 の粒 度 分 布 範 囲

出 典 ： 土 質 材 料 と し て の PS灰 有 効 利 用 ガ イ ド ラ イ ン （ 案 ） (PS 灰 の 土 質 材 料 開 発 研 究 検 討 委 員 会 )

出 典 ： フ ジ タ 資 料 図 1.2.1-3 PS 灰 の 一 軸 圧 縮 強 さ

図 1.2.1-4 PS 灰 の CBR 試 験 の 結 果

0 50 100

0 20 40 60 80 100

CBR 値

含水比 w(%)

含水比－CBR値関係

A灰 B灰

C灰

CBR試験

ストーカー灰

再焼成PS灰 流動床灰

0 5 10 15 20 25

A灰

B灰 C灰 D灰

E灰

F灰 G灰

H灰

静的に締固めたPS灰の一軸圧縮強度（ 28日養生 ） 一軸圧縮強度（ kgf/cm2 ） ○ ； 石灰無添加（灰のみ）

● ； 石灰添加

静 的 に 締 固 め た PS 灰 の 一 軸 圧 縮 強 さ （ 28 日 養 生 ）

　　　一軸圧縮強さ（kgf/cm2）

0 500 1000 2500

2000

1500

静的に締固めた PS 灰の一軸圧縮強さ（28 日養生）

一軸圧縮強さ(kN/m2 )