第4章利用の可能性４−１スラグ発生量と道路路盤材としての需要の対比焼却灰溶融スラグと需要の対比については、実際どの程度路盤材に混合材料として混ぜられるのかということになってくる。しかし、安全性、品質これらのことをクリアーする段階での混合でなければ使用できない。これらのことをを実証するため、Ｃ−40 を使用し、あらかじめ適当な配合比を決め、試験をおこなったものを表４−１に示す。表４−１路盤材としての配合試験１）配合比 1 100 配合区分Ｃ−40 焼却灰溶融スラグ合成粒度（％） 2 3 4 5 75 50 25 25 50 75 100 100 96.8 97.6 68.4 76.3 43.8 57.2 31.3 45.6 18.9 31.3 5.3 5.8 3.1 2.7 2.2 2.4 2.185 2.128 78 53 100 98.4 84.2 70.5 59.9 43.7 6.3 2.3 2.6 2.017 40 100 99.2 92.1 83.8 74.1 56 6.7 1.9 6.5 1.861 34 0 ｱｽﾌｧﾙﾄ舗装要綱基準 0 下層路盤上層路盤 100 53 (mm） 37.5 31.5 19 9.5 4.75 2.36 0.425 0.075 最適含水比（％）最大乾燥密度（ｇ／ｃｍ３）修正ＣＢＲ（％） 100 95〜100 55〜85 − 15〜４５ 5〜30 100 97.1 88.4 68.4 7.2 1.4 11 1.704 20 20以上 100 95〜100 60〜90 − 30〜65 20〜50 10〜30 2〜10 80以上下層路盤用材料粒度としては、一般に粒度範囲は限定していないものの締固めのしやすさ等を考えると、Ｍ−30 の粒度範囲が望ましいと考え、この範囲でスラグの使用量ができるだけ多くなる配合として、Ｃ−40 と焼却灰溶融スラグの比率を 50：50 とする。また、上層路盤としてはどの範囲でも修正ＣＢＲが満足していないが、粒度などがＭ−30 に最も近い配合として、Ｃ−40 と焼却灰溶融スラグの比率を 75：25 として考える。このことから平成 8 年度、9 年度に関しては道路路盤材を今回の規定で配合したとき表４− ２のようになる。表４−２路盤材の混合材として混ぜられる量とスラグ発生量の比較 (ｔ) スラグ発生量上層路盤量下層路盤量の25％の50％合計 8年度 9年度 996 1,274 1,621 1,972 2,617 3,246 16 6,347 6,716 平成 8 年度の道路路盤材としての需要＞平成 8 年度のスラグの発生量平成 9 年度の道路路盤材としての需要＞平成 9 年度のスラグの発生量このことから、一般廃棄物を焼却した後に出る焼却灰溶融スラグは道路路盤材としての利用が可能であることがわかる。現在、それほど実用という点ではまだ試験的ではあるがいろいろな都道府県で扱われはじめている。次に各市町村での道路路盤材の使用量とスラグ発生量と比較する。道路路盤材量は配合別に需要量を算出しスラグ発生量と比較する事にする。スラグ 25％というのはＣ−40：スラグが 75：25 で混ぜられている事を表す。この時、上層路盤については東京都などではスラグを用いていないため下層路盤のみの需要に対してのみスラグとの比較をする。その結果を次の表４−３に示す。表４−３市町村名大津市志賀町彦根市近江八幡市草津市守山市栗東町新旭町米原町近江町山東町長浜市びわ町虎姫町湖北町浅井町伊吹町高月町能登川町安土町五個荘町八日市市竜王町蒲生町日野町永源寺町配合別のスラグの推定需要量推定需要量(ｔ ) スラグ25％スラグ50％スラグ75％ 1758 3515 825 1649 988 1976 287 573 1574 3148 318 636 1296 2591 46 92 210 421 199 398 184 368 717 1433 741 1481 70 139 187 373 391 783 304 607 88 176 483 965 293 586 193 386 471 942 153 306 191 381 598 1195 60 120 17 スラグ発生量(ｔ ) 5273 2474 2963 860 4722 953 3887 137 631 597 552 2150 2222 209 560 1174 911 264 1448 879 579 1413 460 572 1793 180 スラグ100％ 7031 3299 3951 1147 6296 1271 5183 183 841 796 736 2867 2963 279 747 1565 1215 352 1930 1172 772 1885 613 762 2390 240 15834 833 6347 3632 4619 2944 3343 917 454 264 249 2994 148 321 168 240 119 225 707 333 345 1895 366 706 626 150 マキノ町今津町安曇川町朽木村高島町石部町甲西町水口町土山町甲賀町甲南町信楽町多賀町甲良町豊郷町秦荘町愛知川町湖東町愛東町中主町野洲町余呉町木之本町西浅井町合計 0 142 430 21 42 453 603 700 54 678 122 180 685 46 120 521 49 230 34 50 176 124 363 93 18539 0 284 861 42 84 906 1207 1400 109 1355 243 360 1369 91 241 1042 99 459 68 100 353 247 727 187 37077 0 427 1291 63 126 1359 1810 2100 163 2033 365 540 2054 137 361 1563 148 689 103 149 529 371 1090 280 55616 0 569 1721 84 168 1812 2414 2800 217 2710 487 720 2738 183 481 2085 198 919 137 199 705 495 1454 374 74155 387 580 515 105 224 383 1720 1409 397 216 499 889 224 248 236 174 291 166 82 663 1665 188 397 270 60707 以上の結果からもし仮に滋賀県において 100％焼却灰溶融スラグを有効利用することになれば現状では需要を満たす事が少しできないというだけその外の場合においては有効であるということがこの表からわかる。現状において 100％頼るということは、考えにくいためこの結果は、かなり期待できる結果である。これは、東京都などが実際の混合率が 5％ぐらいであることから 100％は難しいのではと考えたため。しかし、ごみの総量から出るスラグを完全に使用するということになると約 80％以上での混合率でのみでしか利用しないといけないことになる。４−２安全面などの質からみたとき路盤は道路舗装の一部であり、表層からの荷重を支持し分散させ路床に伝える重要な役割を果たしている。溶融スラグを路盤材として利用する場合、各種試験を行う。現在、焼却灰溶融スラグに関する規格、基準というものがないため、道路用砕石としての規格、JIS A5001,5015 に定められている項目及び規格値をクリアーしていることを使用条件としている。 18 東京都の試験結果の例をあげてみると、路盤材として利用する場合、強度の問題が一番の問題である。試験結果から表乾比重、吸水率に関しては道路用砕石の基準値を満足していたのだが、すりへり減量等の強度的項目が不足していた。試験結果を表４−４に示す。表４−４試験結果２）材料名称比重見掛比重表乾比重かさ比重吸水率（％）すりへり減量（％）修正ＣＢＲ（％）ＳスラグＴスラグ砕石基準値 2.816 2.697 2.45以上 2.738 2.655 2.694 2.629 1.6 0.97 ３．０以下 79.1 − ４０以下 20 − 20以上Ｓスラグ：表面溶融炉によるスラグＴスラグ：電気溶融炉によるスラグスラグについて単体での利用については少し問題点が挙げられる。この程度のものならば、適当な安定処理または他の材料と混合する事によって補えるだろう。年間約２億トンの需要が見込まれる路盤材に１％でも利用すれば約２００万トンの利用となるため、これから先、不可欠なリサイクル方法の一つになる。４−３手続き、制度上の問題からみたとき彦根市における現在の道路路盤材としての焼却灰溶融スラグの混合路盤材は使われてはいない。しかし、道路路盤材として扱う路盤材に関しては、再生ものつまりＲＣ−30、40 の使用を強く推し進めている。このことは図４−１、４−２に示す。 19 ８年度 0% 22% ＲＣ−40 ＲＣ−30 Ｃ−30 78% 図４−１９年度 17% 1% ＲＣ−40 ＲＣ−30 Ｃ−30 82% 図４−２彦根市においてはっきりわかったことはあまり焼却灰溶融スラグのことは知られていなかった。そこで、これから先どのような段階をふんで利用にまで進んでいくのかを実際に焼却灰の減容化・資源化利用に研究しおこなっている都市を例に考えていく。このことは、広く社会の各分野に調査の目を向け、顕在的分野のみならず、潜在的分野における焼却灰溶融スラグの活用について調査研究することが大切となる。これから調べていく上で、平成 8 年に実施された調査によると、平成 7 年度の焼却灰溶融スラグの発生量は約 10 万 t で、そのうちの 1／4 にあたる約 2.5 万 t が有効利用されている。主な有効利用用途としては、埋戻し材、下層路盤、アスファルト骨材、セメント原料、インターロッキングブロックなどがあげられている。 20 ４−３−１調査内容２） (1)再生利用部門の調査 ①利用方法・製品化方法(市販材料を含めて) ②利用規格、基準 ③市場価格 ④流通経路 ⑤需要性 ⑥焼却灰溶融スラグを利用した場合の特徴、問題点 ⑦その他また、利用用途に関しては、以下の様なものが考えられる。 ①道路部門：路盤材、アスファルト骨材、インターロッキングブロック、コンクリート平板 ②建築部門：セメント材料、レンガ、タイル、ロックウール ③建設部門：コンクリート骨材、人口土壌、サンドブラスト、フューム管 ④海浜部門：人口砂浜、防波堤材料 ⑤海運部門：船舶バラスト ⑥園芸部門：植木鉢、鉢植え物の土壌 (2)焼却灰溶融スラグの作成及び溶出、強度試験 (1)の中から可能性のある用途について、その対象に絞って、処理センターか排出された焼却灰溶融スラグを作成する。 (用途に応じて下記から選択) ①溶出試験：環境庁告示 13 号及び環境庁告示 46 号に基づき、溶出試験を実施する。 ②物理・力学的試験：比重、単位容積質量、吸水率、すりへり減量、修正 CBR、一軸圧縮強さ、水浸膨張比、洗い損失量、粒度の物理的・力学的試験を実施する。 (3)焼却灰溶融スラグの利用品作成利用用途の概要と利用状況及びスラグの強度試験調査結果から、技術面、経済性、安全性等を考えた上で、利用用途をさらに選定し、焼却灰溶融スラグを用いた利用品を作成する。 (4)フィールド調査利用品の供用性について検討する。 (5)利用品の市場性及び継続性等の調査利用品の利用状況、市場価格、需要量を調査し、その市場性と継続性について検討する。４−３−２流通経路、市場価格、需要性の調査２）平成６年度の骨材の需要量が 8.5 億ｔに対し道路用骨材として 2.9 億ｔが使われている。一般に、道路用骨材として用いられるものには、砕石、砂利、砂などがあげられる。市場 21 価格においては全国でかなりの価格差がある。そこで、それらの流通経路を調べ市場価格差の原因をしらべる。・砂利、砂の流通経路生産業者と建設業者の間で直接取引きが行われる場合と販売業者(建材店)、商社などが媒介する場合がある。・砕石の流通経路一般的には砕石生産業者と建設業者の直接取引きであり、流通量の多い大都市圏では、販売業者が媒介することもある。輸送方法では、ダンプトラックが 9 割以上を占める。実際の滋賀県におけるクラッシャラント(下層路盤材)、粒度調整砕石(上層路盤材)、再生クラッシャラン(下層路盤材)、再生粒度調整砕石(上層路盤材)の市場価格を表４−５に示す。表４−５道路路盤材の価格 (円／ｍ３) クラッシャラン・粒度調整砕石３）クラッシャラン粒度調整砕石 40〜0mm 30〜0mm 40〜0mm 30〜０mm 25〜0mm 大津市彦根市長浜市 2,800 2,650 2,600 2,800 2,650 2,600 2,900 2,850 2,750 2,900 2,850 2,750 2,900 2,850 2,750 道路路盤材の価格再生クラッシャラン・再生粒度調整砕石３）(円／ｍ３) 品種滋賀大津市再生クラッシャラン 2,000 再生粒度調整砕石 − 彦根市 − − 長浜市 − − 彦根市における道路路盤材の仕入先としては県内でまかなっていて、他府県からの運搬はほとんどない。しかし、工事の現場への距離などで一定の業者からだけではなく路盤材を使用することがある。価格を見てもわかるように再生路盤材のほうがかなり格安であるまた、環境への負荷を考えた場合、市が再生路盤材を進めていることが納得できる。しかし、再生路盤材には再生というだけあって実際あってはならない物が混じっていたりしていて非常に扱いにくいそうである。価格が安く、環境への負荷が少ないかも知れないが、必要以上の、工事作業がおこなわれているのも事実である。そんな、砕石の生産量はバブル崩壊後減少傾向にある。全国レベルではあるが表４−６に示す。 22 表４−６全国砕石生産量４）単位：千ｔ平成6年平成7年 424,287 410,325 139,521 129,005 24,799 24,065 合計クラッシャラン粒度調整砕石４−３−３焼却灰溶融スラグ各種試験焼却灰溶融スラグの有効性について、また安全基準に達しているかを以下の試験をもとに調査する。 (1)物質収支焼却灰を溶融したときの物質収支を調べる。 (2)スラグの溶出試験スラグの無害性を確認するための溶出試験を行う。スラグを資源として利用するための溶出基準は規定されていないため、埋立基準及び土壌環境基準をもとに基準を満足しているかを確認する。 (3)スラグの材料試験 ①物理特性ａ.比重試験：一般の土は、自然界の風化作用を絶えず受けている。よって風化に対して抵抗力の高い鉱物が土を構成する。土は普通 2.6〜2.7 程度の比重である。ｂ.吸水率試験：吸水率とは試料の間隙が絶対乾燥状態から表面乾燥飽水状態になるまでに吸収する水量をいい、質量に対して百分率で示す。一般に硬岩の吸収率は 10％以下である。 c.粒度試験：粗骨材、細骨材と粒度の違いについて測定する。ｄ.液性・塑性限界試験ｅ.単位容積重量及び実績率：試料を円筒形の容器の中に所定の方法で突き固めて入れた時の単位体積当たりの質量をいう。絶乾状態であること。この体積と容器との比を実績量という。一般的な骨材の単位容積重量及び実績率を表４−７に示す。表４−７普通骨材軽量骨材一般的な単位容積重量及び実績率細骨材粗骨材細骨材粗骨材単位容積重量(kgｆ／ｌ）実績率(％) 1.500〜1.850 53〜73 1.550〜2.000 45〜70 0.800〜1.200 48〜72 0.650〜0.900 50〜70 23 ②力学特性ａ.締固め試験：土は広範囲の粒径からなっていて、粗粒子は土粒子のかみあわせで説明され、細粒子は電気的な力で説明されている。土全体で考えると密度が大きくなれば、強度も大きくなるということである。よって締固めの条件を一定にし、突固めることによって一般に最大の乾燥密度が得られる含水比を知ることができ、これによって乾燥密度の境界を知ることができる。ｂ.修正ＣＢＲ試験：路盤材料の評価や選定のために用いるＣＢＲを求めるための試験。修正ＣＢＲとは現場で期待されるＣＢＲのことである。ＣＢＲ＝締固めた試料に貫入棒を 2.5mm 貫入するのに要した荷重(kg/cm２) 標準荷重 70(kg/cm２) (5mm 貫入の場合は 105kg/cm２) ｃ.すりへり試験：この試験は、すりへり抵抗を要求される材料に使用可能かを調べるために行う。試料と共に重さ 5000±25ｇの鋼球を円筒内に 12 個入れ、毎分 30〜33 回の回転数で 500 回転させ、1.7mm ふるい通過した試料の質量の全質量に対する割合を調べる。４−３−４選定これまでの調査、各種の試験結果をもとに道路路盤材の選定を行う。選定を行う上で ①スラグの種類(冷却方法) ②技術的問題 ③経済性 ④需給性(需給バランス) ⑤流通経路の検討及び可能性 ⑥規格・基準の検討 ⑦製品としての付加価値・PR 効果などがあげられ、それらを総合的に判断し選定を行うことになる。ここまで選定について考えてきたのだが、実際、彦根市においてではあるが、民間の業者においてどのような風に選定されているのかを聞いてみると意外な返答が返ってきた。私自身この研究をはじめとき、路盤材などのついては、業者による選定が当たり前であると思っていたのであるが、実際はそうではなかった。完璧に決められたプランの中での作業のみが業者に課せられ、その決められた工事をどれだけ安く行えるかということが業者には求められていたのである。工事プランは市または専門のコンサルタント業者によってきめられ、もし仮に、焼却灰溶融スラグを使いたい場合でも私道でも無理だろうとのことだった。自宅の車庫の路盤に混ぜる事ぐらいであれば可能かも知れないともいわれた。 24 また、焼却灰溶融スラグの利用や再生路盤材の利用も県単位で、全く考え方が違い。滋賀県の現在の道路路盤材はＲＣ−40 が支流でＣ−40 の天然の物と比べると非常に扱いにくいとの事だった。参考文献１）川崎市ごみ焼却灰溶融スラグ等の有効利用用途調査報告書、pp47-65、川崎市生活環境局、平成 9 年度２）焼却灰溶融スラグの有効利用マニュアル、70、東京都清掃局ごみ減量総合対策室、平成 9 年度３）積算資料 12 月号通巻 933 号、pp78−85、財団法人経済調査会、1998 ４）砕石統計年報、121 社団法人通産統計協会通産産業大臣官房調査統計部、1998 25