の関連研究・・・・・・・・・・・・・・・。•... 5 2.1 はじめに．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 5 2.2 災害廃棄物のリバース・ロジスティクスについて．．．．． 5 2.3 災害廃棄物のリバース・ロジスティクスの関連研究・ 11 2.4 災害廃棄物のリバース・ロジスティクスにおける問題点・・ 17 2.5 おわりに．．．・ • ・・ • • • • ・ • ・ • • • ・ • ・・ • 18

第3章東日本大震災と平成 28 年熊本地震における事

例．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 19 3.1 はじめに．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 19 3.2 東日本大震災の概要．．．．．．．．．．．． • • ・・・ 19 3.3 東日本大震災での災害廃棄物の回収・処理の概要・・・・・ 21 3.4 岩手県釜石市における回収・処理の事例．．．．．．．．．． 27 3.5 平成 28年 (2016年）熊本地震の概要．．．．．．．．．．． 31 3.6 平成 28年熊本地震での災害廃棄物の回収・処理の概要．．． 34 3.7 熊本県熊本市における回収・処理の事例．．．．．．．．．． 37

3.8 おわりに• • • • • • ・・・・・・・・・・・・・・・・・ 40

第4章災害廃棄物のリバース・ロジスティクス・モデル・ 41

4.1 はじめに．．．．．・ 41

4.2 提案モデルの概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 41 4.3 提案モデル・．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 42 4.4 熊本県熊本市の回収を想定したモデル・・・・・・・・・・・ 46

(3)

4.5 おわりに・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 49

第 5章東日本大震災時のデータを参考にした数値実験・ •50 5.1 はじめに・・・・ _{• •} _{・・・・・}_{• • •} _・• • • • • ・ 50 5.2 東日本大震災時のデータを参考にした数値実験の概要．．．． 50 5.3 東日本大震災時のデータを参考にした数値実験及び考察．． 59 5.4 おわりに．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 78

第6章平成 28 年熊本地震でのケース・スタディ・・・ •79 6.1 はじめに．．．．．・・・・・・・・・・・ • • ・・・ 79

6.2 平成 28 年熊本地震時のデータを参考にした数値実験の概要 •79

6.3 平成 28年熊本地震時のデータを参考にした数値実験及び考

察・・・・・・・・ _• _{・・・}_• _・_{• •} _・・• • • • ・・ 91 6.4 おわりに・．．．．．． . . ．．．． . ．．．．

.

． . . _・₉₅

第7章結論・．．．． . ^．. ．．．．．．．．．． _•

• 96

謝辞・．．．．．．．． • ．．．．．．．． . ．．．． _•₉₇ 参考文献・．．．．．．． • ． _• ．．．．．．． _• ．． _•₉₈

(4)

第1章序論

1.1 はじめに

災害時のロジスティクスは，避難生活を送る被災者の苦労や困難を少しでも和らげるために，非常に有効な手段の一つである． Thomas[!]らは，「人道支援ロジスティクスとは，被災者の要求を満たすため，供給地から消費地まで，物資や資材の流動と保管および関連情報を，効率的・費用効果的に計画・実行・管理する過程である．」と定義している．

しかし，災害関連のロジスティクスは，発災直後は被災地が混乱に陥り，正確な情報が集まらないため，適格かつ迅速なロジスティクスを行うことは非常に困難となる．そのため，これまで災害時の物資供給を考える人道支援ロジスティクスは，世界的に見ても大変多くの研究がされてきた．しかし，

災害時は，物資供給だけでなく，災害によって発生する災害廃棄物の回収も重要であり，その際にロジスティクスが重要な役割を担う．

1.2 研究背兼

今からおよそ 8年前の 2011年 3月 11日 14時 46分，東日本大震災が東日本を襲った．警察庁のデータ [2]によると，死者・行方不明者合わせて約

18,900人，建築物の全半壊およそ 40万戸 (2018年 12月 10日現在）という甚大な被害を東北及び関東地方太平洋沿岸部にもたらした．気象庁の資料 [3]によると，今回の震災は実際の地震による被害だけでなく，各地へ津波が押し寄せたことにより，より大きな被害をもたらした．特に，震源地から近かった，岩手県，宮城県，福島県では，非常に多くの被害が発生した．岩手県，宮城県では，沿岸部の地形がリアス式海岸であることが影響し，津波によって被害が想定以上のものとなった．また，福島県では，地震や津波そのものだけではなく，それらを発端とした福島第一原子力発電所の事故などによって更なる被害へと発展した．

また，今からおよそ 2年前の 2016年 4月 14日21時 26分，最大震度 7を記録する大地震である平成 28年熊本地震が発生した．内閣府のデータ [4]によると，死者 272人，負傷者およそ 2,800人，建築物の全半壊およそ 44,000 戸 (2018年 10月 15日現在）という被害を主に熊本県にもたらした．東日本大震災と比較すると，津波による被害がなく，死者数が少ないが，大きな

(5)

揺れが断続的に発生したため，家屋の損壊が非常に多かった．

こうした東日本大震災や平成 28年熊本地震などによって生じる災害廃棄物は，交通インフラの途絶を引き起こし，被災地に適切に十分な物賓を配送できなくなる，復旧や復興に遅れを生じさせるなどの問題を発生させた．そのため，救援や復旧・復興をスムーズに行えるように，迅速かつ戦略的に災害廃棄物を回収する必要がある．

近年，世の中の災害への関心が高まっており，今後も地震，洪水，台風などの大きな災害が発生する可能性が高いと考えられている．そのため，災害に関する研究が注目されている．しかし，災害時に救援物資を供給する，ヒューマニタリアン・ロジスティクスに関する研究は年々増加しているが，災害廃棄物のリバース・ロジスティクスについての研究は現状多くはなく，今後同じような災害が発生した時のために研究及び対策が必要とされている．

1.3 研究目的

本研究の目的は，災害が発生した際に生じる災害廃棄物を，発災現場からできる限り取り除くために，一次集禎所や，中間処理を行う二次集積所まで迅速に回収することである．救援や復旧・復興につなげるために，災害廃棄物をできるだけ早く発災現場から回収することが重要となってくる．そのためには，集積所の数や配置が重要になってくると考える．なぜなら，集積所は，災害廃棄物を発災後に一時的に保管する役割を担っており，集禎所の活用方法が災害廃棄物の回収時間に多大な影響を与えることが考えられるた

めである．

そこで，本研究では，災害時のロジスティクスに関して，災害廃棄物の回収時間の最小化を目的とした数理モデルを提案し，選定された集積所が異なるシナリオを作成し，提案したモデルを使用した数値実験行う．それにより，集積所の数や配置が回収時間に与える影響の検証を行う．

1.4 本論文の構成

本論文の構成を図 l.]に示す．本章の序論に始まり，第 2章では，災害廃棄物のリバース・ロジスティクスの概要と関連研究を紹介し，第 3章では，

本研究の参考とした東日本大震災及び熊本地震の概要とその際行われた災害廃棄物の回収の概要を紹介する．ここまでの内容を踏まえて，第 4章では，

回収時間の最小化することを目的とした災害廃棄物のリバース・ロジスティ

(6)

クスのモデルの提案をする．そして，第 5章では，第 4章で提案したモデルを使用して，東日本大震災時のデータを基にした数値実験を行い，考察をする．さらに，第 6章では，同じモデルを使用して，平成 28年熊本地震時のデータを参考にした数値実験を行い，考察をする．そして，最後の第 7章は，

本研究をまとめた結論となっている．

3

(7)

第 1章序論

豆

第 2章災害廃棄物のリバース・ロジスティクスの関連研究

I^{関連研究} I

災害廃棄物のリバース・

↓

ロジスティクスの概要 I ^{問題点}

：

4レ

第 3章東日本大震災と平成 28年熊本地震における事例

各震災の概要各震災での事例

{レ

第 4章災害廃棄物のリバース・ロジスティクス・モデルモデルの概要

I ^{定式化} ￨

↓ レ

第 5章東日本大震災時のデータを参考にした数値実験

I ^{結果} H ^¥^J^•宛^9J^ヽ ^I

{レ

第 6章平成 28年熊本地震時のデータを参考にした数値実験

□

^]^→^I^{考察} ^I

↓ レ

図 I.I 本論文の構成

4

(8)

第 2章災害廃棄物のリバース・ロジスティクスの概要とその関連研究

2.1 はじめに

本章では，まず，災害廃棄物のリバース・ロジスティクスの概要について説明をする．その後，災害廃棄物のリバース・ロジスティクスの関連研究を紹介する．近年，多くの災害が発生しているため，災害時に救援物資を供給する研究に注目が集まっており，これまで多くの研究がなされてきた．しかし，災害廃棄物に関連した研究は，世界的に見てもそれほど多くはなく，これからさらなる研究の必要性があるとも言える．

2.2 災害廃棄物のリバース・ロジスティクスについて

環境省によって策定された災害廃棄物対策指針[5]によると，災害廃棄物は，地震や津波などの災害が原因で発生する廃棄物と，被災者や避難者の生活に伴い発生する廃棄物の二種類の廃棄物を指す．具体的な例として，前者は，木くず，コンクリートがら，金属くず，津波堆積物，廃家電，廃自動車などを含み，後者は，生活ごみ，避難所ごみ，し尿が含まれる．ここで，災害が原因で発生する主な災害廃棄物の種類とその性状について表 2.1に示す．後者の生活に関する廃棄物は，発災後にゴミ回収業者の運用が再開すれば徐々に回収が行われるため，大きな問題とはなりにくい．しかし，大きな問題となるのは，前者の災害の影響によって発生する廃棄物である．災害によって発生した廃棄物が，道路を封鎖し通行止めとなる．そのため，交通インフラの途絶が起き，救援活動の遅れや復旧・復興活動の遅れが生じる．この一連の問題は，被災者の避難生活を脅かし，被災者の不安をより一層煽ることにつながる．また，被災地にある家屋が損壊することにより，自宅での生活が困難となり，避難所生活，仮設住宅での生活を余儀なくされる被災者もいる．しかし，災害廃棄物は発生量が多く，その中でも，重量がある種類の災害廃棄物が特に多く発生する．それらは，住民では簡単に処分ができないため，行政機関の働きが必要となる．このような実情から，過去の震災では，災害廃棄物に苦しむ被災者が大勢いた．そのため，早急な被災地の復旧・復興のために，発災後の災害廃棄物の早急な回収が必要であると考えられる．

5

(9)

表 2.1 災害廃棄物の種類とその性状

※[6]を基に加筆・修正

災害廃棄物の種類性状など

木くず木製家具や板，柱材・角材（倒（生）木も含む．）などから構成される．

倒壊家屋等の解体により発生したコンクリート片コンクリートがらやコンクリートプロックで，鉄筋等を取り除いた

もの．

金属くず災害廃棄物の中に混じっている金属片で，選別作業によって取り除かれたもの．

津波によって発生した災害廃棄物．津波堆積物木材，土砂など様々なものを含む．

塩分を含むため，特殊な処理を必要とする．地震，津波などでの影響により，使用できなくなってしまったもの．

家電，自動車

リサイクルが可能なものについては，それぞれのリサイクル法に基づいてリサイクルを行う．消火器，処理困難物（油類，ペンキ類，

危険物ガスボンベ，蛍光管，バッテリーなど）．

長期間保持せず，早期に処理を行う必要有り．

ここから， 2016年 4月 14日に発生した熊本地震において，熊本県が策定した災害廃棄物処理実行計画第 2版[6]を基に，災害廃棄物が回収の概要について説明をしていく．

地震が発生してから，発生した災害廃棄物の回収，運搬，処理は行政機関が主導となって行われる．各行政機関の基本的な役割は表 2.2のようになっている．行政機関は，住民や回収業者と協力をして，できる限り迅速な対応を行うことが求められる．

6

(10)

行政機関

市町村

県

国

表 2.2 災害廃棄物に対する行政機関の役割

※[6]を基に加箪・修正

．被害状況の収集役割

．市町村災害廃棄物処理実行計画の策定

．災害廃棄物処理体制の整備

．集積所の確保

．損壊家屋の解体・撤去

．災害廃棄物の処理及び業務管理

．市町村被害状況の集約など

．県災害廃棄物処理実行計画の策定

．市町村の災害廃棄物処理体制の整備への技術的支援

．災害廃棄物の処理支援及び広域処理の調整

．地方自治法に基づく災害廃棄物処理に関する事務委託分に関する災害廃棄物処理の実施及び業務管理

．県全体の災害廃棄物の処理の進捗管理

．市町村又は地方自治法に基づき事務委託を受けた県へなどの技術的支援，財政的支援

．広域かつ効率的な処理に向け，県外の自治体や民間事業者の処理施設に係る情報提供

など

図 2.1 発災現場から処分段階までの災害廃棄物の回収のフロー 7

(11)

表 2.3 各段階での作業，役割

各段階．できる限り危険物，資源物などに粗分別を行い，その各段階でのやる作業，役割など発災現場

後の処理を容易にできるようにする．

．処理を行う前に一定期間，分別・保管しておく場所．一次集禎所．その後の処理を容易にするため，また，火災防止のた

め，災害廃棄物を分別して保管する．

．一次集租所での災害廃棄物の分別が不十分な場合等二次集積所．主に，木くずやコンクリート，津波堆積物といった災に，破砕・選別を行い（中間処理），保管しておく場所．

害廃棄物が二次集積所に運ばれることが多い．

．ここに運ばれる災害廃棄物は焼却等の処理を行った最終処分

後，埋立地に運ばれる．

．リサイクル施設に運ばれる災害廃棄物は，災害廃棄物リサイクルの種類ごと用途があるためそれに沿った再生資材にさ

れる．

また，災害廃棄物の基本的な回収では，図 2.1のような流れで行われる．

さらに，表 2.3に各回収段階において，どのような作業や役割があるのかを示す．ここで，災害廃棄物を発災現場から直接処理場に回収をせず，一次集積所や二次集積所を経由することには，いくつかの理由が存在する．まず，一つ目に，発災直後，被災地の処理場が稼働できないためである．発災直後は，普段，処理場で作業を行っている人も被災者であり，すぐに作業に取り掛かることが難しい．また，処理場が災害による破損などが原因で正常に使用できなくなっている可能性もある．そのため，稼働のための確認作業が必要となる．これらのことが理由で，すぐに処理場の稼働ができないため集積所の活用は不可欠である．二つ目に，いち早く被災者の生活環境を整えるために，迅速に被災者の生活環境の近くから災害廃棄物を回収する必要があるためである．しかし，先述のように，処理施設の稼働がすぐ再開するかどうかは発災直後では不明である．そのため，公用地などを県や市町村等が一次集積所として指定することで，そこに災害廃棄物を一時的に回収・集積するという仕組みを作り，回収を行うことができれば，被災者の住宅などに災害廃棄物が放置されたままという状況を少しでも減らすことができる．三つ目

(12)

に，災害廃棄物を分別する必要があるためである．災害廃棄物は複数の種類が存在し，それらすべてを焼却処分するには，分別を行った際よりも膨大な費用がかかる．また，環境への影響を考慮すると，焼却処分をするよりも，できる限りリサイクルをした方が望ましい．そのため，一次集積所に運び込まれた災害廃棄物は，粗分別が行われ，二次集積所では，分別された災害廃棄物を最終処分が行いやすくなるためにさらに細かく破砕・選別が行われる場合もある．この二次集積所での，破砕・選別作業を，中間処理という．これらの理由があるために，災害廃棄物は一次集積所，二次集積所を経由する．しかし，集積所を選定するには様々な条件を満たす必要があるため，容易に決めることができない．静岡県の設置・撤去手続きマニュアル[7]によると，

主に以下のような集積所が満たさなければならない条件がいくつかある．

● 二次災害の恐れがないこと．

● できる限り平坦かつ広い土地であること．

● 周辺住民への影響が少ないこと．

これらの条件を満たす土地を集積所として選定する必要がある．また，被災者が生活する仮設住宅の建設を行う土地も必要となるため，条件を満たす土地すべてを集積所とすることができないことも，容易に選定できない理由の 1つである．そのため，災害が発生する前に，事前に集積所の候補地の選定を行う必要性がある．

ここまで，集積所を経由した回収のフローについて触れてきたが，集積所で災害廃棄物を保管する時にも注意点がいくつかある．先述のように，災害廃棄物には，様々な種類が存在し，分別処理を行う必要がある．他の多くの災害廃棄物処理実行計画[8]を参照すると，「可能な限りリサイクルを行う」，

「リサイクル率0 0％以上を目指す」などの表記があり，その実現のためには，集積所で分別・保管を行う必要がある．一次集積所での分別・保管の配置方法の一例として，図 2.2をあげる．ここで，配置の注意点として，回収車両の渋滞緩和のために，車が一方通行できるような配置を行う必要がある．集積所には，行政機関から委託された業者の車両だけでなく，災害廃棄物の運び込みの許可を得た地域の一般車も集まってくる．たくさんの車両が入り乱れるため，無秩序な状態が起きてしまう可能性がある．したがって，スムーズに車両が通行できるようにする必要がある．また，集積所では，災害廃棄物による火災が発生する可能性がある．火災が発生する要因はいくつかあるが，そのうちの大きな一つの要因として，災害廃棄物を積み上げた時に発生

，

(13)

する蓄熱が原因と挙げられる．そのため，図 2.3に示すように，廃棄物を集積所に仮置きする際は，積み上げ高さは 5m以下（可燃性廃棄物の場合は 2 m以下），一つの山の設置面積は 200m2以下にし，廃棄物の山と山の間の距離は 2m以上確保するという取り決めがある．火災が起きないようにこのよ

うな注意点を考慮して，安全にも注意を払った管理が必要である．

瓦類

畳等

家電

道路

車の流れ

金属くず危険物

図 2.2 集積所での災害廃棄物の分別例

2m

◄ ^~

図 2.3 災害廃棄物の積み上げ，積み置きの注意点

可燃ごみ

木くず

コンクリート

5m

(14)

2.3 災害廃棄物のリバース・ロジスティクスの関連研究

本節では，災害廃棄物のリバース・ロジスティクスに関連した研究について紹介をしていく．

2.3.1 災害時の道路上にある廃棄物の除去に関する研究

伽 damarらの研究[9]では，発災後に道を通れないように塞いでしまっている災害廃棄物（木くずやコンクリートがら，津波堆積物など）の除去をどの道路から行うべきであるのか，どういった優先順位をとって災害廃棄物の除去を行うのが効率的であるのかという研究を行った．まず， Ozdamarらは，

どの災害廃棄物を除去するか決めるために，四つの選択Iレールを定めた．実験では，その定められたルールに則って，プルドーザーを動かす．そして，得られた四つの結果を比較し，どのルールでブルドーザーを動かすのが一番効果的であるのかを検証した．

この研究は，道路上にある災害廃棄物の除去完了時間を評価関数として用いるだけでなく，さらに道路のアクセス可能率も評価関数として用いていることに特徴があると考えられる．一般的に，できる限り早く災害廃棄物を除去（回収）したほうが復旧・復興につながるため，災害廃棄物のリバース・ロジスティクス関連の研究では，動作完了時間（回収完了時間）を目的関数

（評価関数）に含めることが多い．しかし，この研究においては，それだけではなく，どのIレールに則れば，災害廃棄物の除去がより効率的であるかを示すために，道路のアクセス可能率も評価関数として扱っている．アクセス可能率を評価関数に取り入れることは，もし，動作完了時間に差がなかった場合，動作時間内におけるアクセス可能率に差があれば，どちらが有効であ

るかということを評価できる指標となる．

また，現実的な状況を考慮しても，ある時間におけるアクセス可能な道路を多い方が，物資の供給や救援活動が容易になることが考えられ，被災地の生活影響にも好影響を与えることができると考えられる．そのため，この評価関数は現実的な状況を考えても，非常に有用なものであると考えられる．実験手段に関しては，様々な状況を想定して，複数の実験条件を用意していた．実験の対象地域として扱ったのは，特徴の異なるトルコの二つの地域である． Caddebostanという道路が碁盤の目に近いような形で整備されている地域と， Fatihという道路が複雑に入り組んでいる地域を対象としていた．また，使用可能なプルドーザーの数，道路の閉鎖される確率，閉鎖強度など

II

(15)

を変えることで，異なる実験条件を用意することで，様々な状況を想定した実験が行われている．

2.3.2 災害廃棄物の回収におけるルーティングと集槙所配置問題

Pramuditaらの研究[10]では， L‑CVRP(Location‑CapacitatedVehicle Routing Problem)という問題が取り上げられている．発災現場から一次集積所まで災害廃棄物を回収する際，災害廃棄物の回収時間を最小にするために回収車が進むべきルートを求めるモデルを作成した．また，そのモデルを使用して，一次集積所の数や場所を変えて実験を行い，一次集積所の数や場所の変化が，回収時間の変化に与える影響を検証した．これにより，適切な場所に集積所を配置することや集租所の数を増やすことで，回収時間の改善につなげることが可能だと示した．

この研究の特徴は，集租所の数や集稲所の配置の条件を変化させることで，集積所の数や集積所の配置が，災害廃棄物を一次集租所まで回収するために要する時間への影響力を立証している点にある．実験結果から，大最の災害廃棄物が発生した地域の近くに，一次集和所を設置したほうが回収時間は改善されるという結果となった．また，集禎所の数に関しても，集租所の数を増やしたほうが回収時間は早くなるという結果も示されている．

しかし，実際に災害が発生した際，ただ開設する集積所の数を多くすればいいということではないということにも言及している．集積所を開設するには，コストがかかるためである．そのため，集積所の数を増やせば増やすほど，コストが増加し，災害廃棄物の回収を主に担当する行政機関の財政を圧迫する恐れがある．また，過去の事例からも，すべての空き地を集租所として扱えない可能性があることも言える．地震等が発生すると，住居を失ってしまう被災者がいる可能性が出てくる．このような被災者のために，仮設住宅を建設するのだが，そのためには，平らで安全な土地が必要となる．そのため，むやみに集租所の数を増やしては，仮設住宅を建設することができなくなってしまう．これらのことを考えると，適切な場所に適切な数の集積所の開設が必要であると言える．

(16)

図 2.4 Pramuditaらの研究[l 0]の回収モデル

2.3.3 災害廃棄物の処理の意思決定援助に関する研究 ①

Lorcaらの研究[11]では，すべての災害廃棄物の処分が完了するまでの，財務コスト，回収期間，処分をするまでの期間，処分した災害廃棄物によって使われる埋立地の容擾，環境影響度，売却した災害廃棄物によって得る収入の 6項目を重みづけすることで一つの式としてまとめた．さらに，その式を目的関数として扱うことで，災害廃棄物の処理のための意思決定支援に関する研究を行っている．この研究では，目的関数が六つの項目を重みづけしたものであるため，パラメータや変数に関しても非常に複雑な構成となっている．変数の一部を挙げると，開設している処理場の数，ある一つの処理場で処分する災害廃棄物の祉，ある一つの処理場からある一つの埋立地に持っていく災害廃棄物の品などが設定されていた．実験では，目的関数内のどの項目を重要視するかを決めることで，設定されている多くの変数が変化するため，おおよその回収・処理がどのように行われるのかを予測することが可能となる．したがって，どのような災害廃棄物の処理を行うのかを考える上で有効なツールとなり，災害廃棄物の処理の意思決定援助になると考えられる．

この研究の特徴として，回収だけでなく，その後の過程を考揺している点が挙げられる．図 2.5のように，発災現場にある災害廃棄物を処理場まで回収し，処理場で焼却などの処理を行ってから，埋立地への運搬や災害廃棄物

13

(17)

発災現場処理場

図 2.5 Lorcaらの研究[11]での災害廃棄物のフロー売却埋立地

の売却を行うという流れがあり，考慮しているスケールが非常に大きい．他の災害廃棄物の関連研究は，災害廃棄物の回収や除去のみを考慮して，そこに焦点を当てた研究を行っている研究はいくつか存在する．しかし，この研究に関しては，災害廃棄物の回収だけでなく，処理，埋立，売却などの回収以降の過程を考慮することで，災害廃棄物の処理全体を考えたモデルを考案している．災害廃棄物は，道路からの除去や回収を行えば終わりというわけではなく，その後の，処理，処分までの過程の考慮の必要性があると考えられる．

2.3.4 災害廃棄物の処理の意思決定援助に関する研究 ②

先ほど紹介した Lorcaらの研究[12]では，災害廃棄物の処理の意思決定支援モデルをまとめたものであり，その論文内では実験が行われていなかった．

しかし，翌年掲載された論文では，より詳しく災害廃棄物の回収・処理についてまとめてあり，さらに，先述のモデルを使用して 1992年にアメリカの東海岸を襲ったハリケーン・アンドリューを対象としたケーススタディを行った．それにより，目的関数内の六つの項目の関連性などを数値でより明確に示している．研究を進めていく上で，大変参考になったため，この研究については，より詳しく紹介していく．

まず，災害廃棄物の回収，処理を考えなければ理由として，短期的な側面と長期的な側面の大きく分けて二つ挙げられ，図 2.6に図としてまとめている．短期的な側面としては，救援活動，捜索救助，避難などの災害への対応活動を可能にするという理由がある．長期的な側面としては，化学物質の腐敗や水質汚染などによる人の健康や環境への悪影態を防止するという理由がある．

(18)

短期的側面

長期的側面

救援活動，捜索救助，避難などの災害への対応活動を可能にする

化学物質の腐敗や水質汚染などによる人の健康や環境への悪影響を防止する

図 2.6 回収・処理を考える理由

また，災害廃棄物の回収，処理では，コスト，時間，環境への影馨など考えるべき要素が多く，問題が複雑であることについても述べられている．災害による被害から回復することを目的とした長期的な意思決定に取り組むようなモデルやツールは，現在それほど多くは存在していない．この研究では，コスト，環境影蓉度，回収・廃棄・処理などにかかる時間などの複数の要素を考感した，多目的関数による実験を行った．このように多目的関数を用いる必要性として，災害廃棄物の回収・処理に係る機関によって，それに対する異なる考え方があるためである．例えば，行政機関は，住民への悪影署を最小限に抑えるため，できるだけ早く災害廃棄物の回収を完了させたいということから，回収時間を優先的に考應する．また，民間の請負業者は，

行政機関からお金をもらって作業をするため，利益を出すようなコスト効率を高めるプロセスを條先して考える．さらに，環境機関は，環境への悪影馨を抑えるために，リサイクルされた災害廃棄物の最を最大化させたいと考える．このように機関によって考え方が異なるため，複数の目的関数をもつことが必要とされている．また，図 2.7に考え方をまとめた．

さらに，災害に対して，図 2.8のように，時間的観点で 3つの段階を設けることが可能であるとされている．この 3つが，災害前期間，災害直後期間，

復旧・復輿期間であるとされている．発災前においては，起こりうる災害のケースを設定し，災害廃棄物の品と組成を予測することが重要である．また，労働力や空き地，処理場などの制約を考廊して，綿密に処理計画の策定する必要がある．災害発生直後においては，道路から災害廃棄物を取り除き，救援活動や捜索救助を容易にする必要がある．復旧・復興期間においては，災

15

(19)

害廃棄物の回収をし，一時的な処理場に運ばれ，選別，分離，粉砕，焼却などの処理プロセスを行う．その後，埋立処分やリサイクル，資材の販売を行う．このように大きな時間スケールで見ても，災害廃棄物に対して様々なアプローチをすることが可能である．

時間

コスト

環境影態度

住民への悪影署を最小限に抑えるため，できる限り早

＜

コスト効率を高めるためのプロセスを倍先したい．

環境への悪影態を抑え，リサイクルされた災害廃棄物の最を最大化させたい．

図 2.7 災害廃棄物の回収・処理に考えるべき要素

災害のケースを想定災害廃棄物の量と

組成を予測

災害廃棄物の除去救援活動や捜索救助

を容易にする

発災

発災前発災直後

災害廃棄物の回収一時的に保管処理，リサイクル

復旧・復興

図 2.8 災害廃棄物に対する時間的アプローチ

(20)

実験に関しては，様々な要素を考慮していたことから，要素間の関係性が明らかとなった．設定したある期間までに処理を完了させる際，全体コストを最小化させることを考えたケースにおける実験結果から以下のことが示された．

● 処理期間が延びると費用かかりにくい．逆に言うと，短期間で回収・処理を行おうと考えると，外注コストが増加する可能性がある．

● 処理期間が延びると，処理能力の増加に対する支出が必要経費とされるので，外注コストが減少．

● リサイクル製品を増やすには，処理期間を延ばした方が有効．

● 処理をする時間が増加した場合，処理コストは増加するが，他のコストの削減や，リサイクルによって得られる収入が得られるため，処理コストが増加した分を補うことができるため，全体で考えると費用を抑えられる．

このように， Lorcaらは，災害の復旧段階で最も複雑で，時間やコストなど様々な要素を考慮する必要がある災害廃棄物の回収・処理に関する研究において，一部分だけでなく全体的に考慮することで，その考慮の必要性や各要素間の関係性を示した．

2.4 災害廃棄物のリバース・ロジスティクスにおける問題点

これまで，災害廃棄物のリバース・ロジスティクスの概要と，災害廃棄物のリバース・ロジスティクスに関連する研究を四つ紹介した．コスト，環境影響度なども評価軸に含められている文献も存在しており，時間以外にも考慮すべき要素はあると考えられる．しかし，紹介した四つのどの論文でも，時間が評価の一つとして含まれている．それは，迅速な災害廃棄物の回収は，被災地の復興・復旧につながるためである．そのため，回収時間の短縮を考慮することは，災害廃棄物リバース・ロジスティクスにおいて，特に重要視する必要があると考えられる．

また， Pramuditaらの研究において， L‑CVRPを通して，一次集積所の数と配置の重要性を挙げている．しかし，実際の災害廃棄物の回収においては，一次集積所の後に，二次集積所まで災害廃棄物を運ぶことや，二次集積所での中間処理が行われている．今日までの研究では，一次集積所以降の回収・処理等を考慮したモデルというものはまだ多く存在していない．

さらに，一部の地方自治体で，おおよその災害廃棄物発生量の予測は行わ 17

(21)

れているが，事前に一次集積所の配置に関する検討を行ってはいない．しかし，災害廃棄物の回収・処理をスムーズに行うためには，事前に一次集積所の配置を検討しておくことが重要である．なぜなら，検討をしておくことで，

災害が起きた時に意思決定の時間を抑えることができ，被災地が混乱した状態を抑えられる可能性があるためである．このように，災害廃棄物のリバース・ロジスティクスの問題として，一次集積所以降の回収を考應したモデルの提案及び，一次集積所の事前検討の必要性が挙げられると考える．

また，このような考えのもと，松浦ら[13]は，災害廃棄物の回収モデルを提案し，数値実験により，集積所の配置の重要性を示した．しかし，ここで提案されたモデルは，単期間モデルであり正確な回収時間の算出ができない，段階的な回収車両の増加や処理量の増加を考慮できないといった問題があ

った．そのため，今後より有用な研究を進めるために多期間モデルに拡張する必要があるという課題があった．

2.5 おわりに

本章では，まず，実際に災害廃棄物のリバース・ロジスティクスがどのように行われているのかについて説明をした．また，災害廃棄物のリバース・ロジスティクスに関連した研究について紹介し，災害廃棄物のリバース・ロジスティクスの問題点や今後の課題を挙げた．次に，本研究の背景ともなる東日本大震災の概要とそこで行われた災害廃棄物の回収，及び熊本地震の概要とそこで行われた災害廃棄物の回収について説明する．