S2-10
土壌汚染調査・対策におけるＬＣＣＯ２の算出とその特性○1大村啓介・1川浪聖志・1九石優・1星野隆行・1CO2排出量検討部会
1（社）土壌環境センター
１．はじめに現在、さまざまな地球環境問題が顕在化してきており、特に地球温暖化対策に対しては、世界各国が関心を寄せている。日本においても「エネルギ 使用の合理化に関する法律（省エネ法）」や「地球温暖化対策の推進に関する法律（温対法）」などの法律が制定される等、も「エネルギー使用の合理化に関する法律（省エネ法）」や「地球温暖化対策の推進に関する法律（温対法）」などの法律が制定される等国が積極的に温暖化対策を進めている。そのような状況の中、土壌・地下水汚染対策においても温暖化の主な原因物質であるCO2削減に取り組むことが望ましい。そこで筆者らは、CO2排出量の見える化を目指し、2008年12月より『土壌汚染調査・対策におけるCO2排出量の把握』をテーマとして検討を行い、ライフサイクルアセスメント（LCA：Life Cycle Assessment）の考えに準拠したライフサイクルCO2(LCCO2)の算出方法を提案している。本報告では、その算出方法に基づき、数種の土壌・地下水汚染対策のLCCO2の算出を試みたので報告する。

２．LCCO2算出方法
基本的にはISO14040規格に準拠した方法とし、下記の6つの段階に大きく分けて考える。
段階

活動量

計画・ 設計資材調達

計画設計者の移動に伴うエネル
ギー使用量、オフィス等での使用電力等

土壌浄化工事等に用いる資材重量・数量調査や工事で使用するエネルギーする ネ ギ量、運搬時の燃料使用量、機械損耗量

調査・ 工事××

CO2排出原単位

CO2排出原単位×CO2排出原単位、CO2排出係数

土壌場外処分

汚染物質の分解等から生成するCO2発生量

汚染土壌処理施設等で処分される土壌の重量

運用

×
原単位等

廃棄

地下水処理設備等で使用されるエネルギー量

汚染物質の分解等から生成するCO2発生量

CO2排出原単位

廃棄物そのものから発生する
CO2量

廃棄物の重量××

CO2排出原単位

CO2排出係数

対象工事における環境負荷物質（本検討ではCO2）に関する評価

図1 LCCO2算出方法概念図

２．ケーススタディ条件

土壌汚染対策範囲

表1 検討対象工法
汚染状況や土質条件を模式化したサイトモデルを設定した。計算の前提条件としては、標準的な工法で対策が行われると仮定し、工期は全て一年以内になる様に施工機械の数を調整した。

abcdefg

深さ
土壌溶出量

〔平面図〕

工法名
掘削・場外搬出+セメント工場処理
掘削・場外搬出+洗浄プラント処理
掘削・オンサイト不溶化処理
封じ込め （鋼矢板+コンクリート舗装）
封じ込め （鋼矢板+アスファルト舗装）
封じ込め （SMW+コンクリート舗装）
封じ込め （SMW+アスファルト舗装）

GL －０ ～ H ｍ
As ０．０５ ｍｇ／Ｌ
敷地面積

Ｌ ｍ

ｂ ｍ

Ｂｍ

ｌ ｍ
A'A

表2 計算条件
汚染物質濃度(mg/L)

1234567砒素

0.05

長さl(m)
404040040404040汚染範囲
幅面積b(m)(m2)
30
1,200300
12,000300 120,000
30
1,200
30
1,20030
1,20030
1,200

運搬距離
深さH(m)
10101052
1010D(km)2020202020100200

土壌対策範囲（溶出量基準超過）〔A-A' 断面図〕
GL‐0 m
‐5 m

Ｈ ｍ

‐10 m

※1運搬距離とは、資材を工場からサイトまで運搬する距離、機械を置き場からサイトまで運搬する距離、汚染土壌をサイトから処理施設まで距離、埋戻土壌を採取場からサイトまで運搬する距離等の事を指し、全て同じ条件とした。
※2深さが10 mの条件では切梁を4段設置し、5 m以下では土留めを設置せず、勾配をつけて掘削する。
※3掘削面からの湧水の処理は考慮しない。
※4「a 掘削・場外搬出＋セメント工場処理」の埋め戻しは購入土により行う※4「a.掘削・場外搬出＋セメント工場処理」の埋め戻しは購入土により行う。
※5「b. 掘削・場外搬出＋洗浄プラント処理」は、処理土壌のうち75 μm以上の固形分の75 ％を再利用して埋め戻し、不足分は購入土を用いる。
※6「c.掘削・オンサイト不溶化処理」は、塩化第二鉄を土壌重量に対し0.1％混ぜる。

‐15 m

シルト混じり砂k = 1.0 × 10-3 cm/sec ,N = 5～10＊有効間隙率 ： ０．３

粘土混じりシルト
k = 1.0 × 10-5 cm/sec ,N=5

図2 想定モデル
計画・設計
掘削・場外搬出 セメント工場処理
資材調達
掘削・場外搬出 洗浄プラント処理
運搬

３．CO2排出特性（３）処理対象深度による違いについて
・対象深度が深くなると、「封じ込め」の処理対象体積当たりLCCO2は減少するものの、「掘削・場外搬出」及び「掘削・オンサイト不溶化処理」の処理対象体積当たりLCCO2は増加する。
・対象深度が浅い場合は、比較的「掘削・場外搬出 洗浄プラント処理」及び「掘削・オンサイト不溶化処理」が処理対象体積当たりLCCO2は小さい。
（４）運搬距離による違いについて・運搬距離が長くなるに従って「掘削・場外搬出」の処理対象体積当たりLCCO2大きくなる。一方、「封じ込め」「掘削・オンサイト不溶化処理」の処理対象体積当たりLCCO2は、大きな変動は見られない。これは、「掘削・場外搬出」のLCCO2のうち、「運搬」を占める割合が高いためである。

対策工事
封じ込め（鋼矢板+アスファルト舗装）
土壌
場外処分
運用

封じ込め（SMW+コンクリート舗装）
封じ込め（ SMW+アスファルト舗装）
0300

600

900

1,200

1,500

廃棄

LCCO2(t-CO2)

処理対象体積当たりLCCO2 （kg‐CO2 / m3 ）図3 条件1でのLCCO2構成
120
掘削・場外搬出 セメント工場処理
100
掘削・場外搬出 洗浄プラント処理
80
掘削・オンサイト不溶化処理
60
封じ込め（鋼矢板+コンクリート舗装）
40
封じ込め（鋼矢板+アスファルト舗装）
20
封じ込め（SMW+コンクリート舗装）
0
1.00E+03

1.00E+041.00E+05

封じ込め（SMW+アスファルト舗装）

処理対象面積 （m2 ）図4 処理対象面積によるLCCO2の変化
処理対象体積当たりLCCO2 （kg‐CO2 / m3 ）（２）処理対象面積による違いについて・処理対象面積が大きくなると、どの工法でも処理対象体積当たりLCCO2は減少する。
・「掘削・場外搬出+セメント工場処理」は、対象面積に係わらず処理対象体積当たり「掘削 場外搬出 セメ ト 場処理 は 対象面積に係わらず処理対象体積当たりLCCO2は全工法中、最も高い。
・「封じ込め」は、処理対象面積が大きくなるに従っての処理対象体積当たりLCCO2の減少が大きい。これは対象範囲外周のみに遮水壁を構築するためである。

調査
封じ込め（鋼矢板+コンクリート舗装）

120
掘削・場外搬出 セメント工場処理
100
掘削・場外搬出 洗浄プラント処理
80
掘削・オンサイト不溶化処理
60
封じ込め（鋼矢板+コンクリート舗装）
40
封じ込め（鋼矢板+アスファルト舗装）
20
封じ込め（SMW+コンクリート舗装）
00510

封じ込め（SMW+アスファルト舗装）処理対象深度（m）

図5 処理対象深度によるLCCO2の変化
処理対象体積当たりLCCO2 （kgg‐CO2 / m2）（１）各工法の特徴
・「掘削・場外搬出」は、汚染土壌の運搬作業を伴うため「運搬」に係るLCCO2が大きい。
・「掘削・場外搬出+セメント工場処理」及び「掘削・場外搬出+洗浄プラント処理」を比較すると、全体的にセメント工場処理の方がLCCO2が大きい。特に「資材調達」「土壌場外処分」に大きな差がある。これは埋戻土壌を外部から新規に調達するか、汚染土壌を浄化後に再利用するかの差と処理にかかるエネルギ 消費量に起因汚染土壌を浄化後に再利用するかの差と処理にかかるエネルギー消費量に起因する。
・「掘削・オンサイト不溶化処理」は、「対策工事」に係るLCCO2大きい。これは、土壌を掘削し、また不溶化剤を混合する作業が伴うためである。
・「封じ込め」のLCCO2排出量は、鋼矢板工法で資材調達が80％、対策工事が15％程度、SMW工法で資材調達が65％、対策工事が30％程度であり、遮水壁の材料、施工が多くを占めている。またコンクリート舗装よりもアスファルト舗装の方がLCCO2が小さい。

掘削・オンサイト不溶化処理

250
掘削・場外搬出 セメント工場処理
200
掘削・場外搬出 洗浄プラント処理
150

掘削・オンサイト不溶化処理

100

封じ込め（鋼矢板+コンクリート舗装）
封じ込め（鋼矢板+アスファルト舗装）

50
封じ込め（SMW+コンクリート舗装）
0050

100

150200

封じ込め（SMW+アスファルト舗装）

運搬距離 （km）

図6 運搬距離によるLCCO2の変化