技術・研究ノート

公益社団法人地盤工学会中国支部論文報告集
地盤と建設Vol.36,No.1,2018

除染による除去土を海面処分場に埋立処分したときの費用に関する検討
A Study on Disposal Cost of Removed Soil Generated by Decontaminationin Coastal Disposal Facility
栗原
土田

大
孝

Ooki KURIHARA （広島大学大学院工学研究科）
Takashi TSUCHIDA （広島大学大学院工学研究科）

福島県内の除染作業に伴って発生した除去土は中間貯蔵開始後 30 年以内に最終処分を行うことが決まっているが，最終処分の方法や費用は不明である．本研究では，除去土を海面処分場に最終処分したときの費用について，海面処分場の構造や施工，除去土の輸送方法や輸送距離，埋立方法等の条件を仮定して，試算を行った．試算した費用は 4,776 億～5,492 億円となり，処分容量 1m3 あたりの費用は中間貯蔵にかかる費用の試算や既存の海面処分場，埋立事業と同程度の費用となった．
また，運搬距離 5～180km のとき，除去土の陸上の輸送単価は海上の輸送単価と比べて 3.5～4.7 倍高くなり，輸送費用と建設費用を総合的に考慮した最終処分方法の検討が必要であるといえる．

キーワード：放射線災害，埋立，廃棄物処分場，建設マネジメント（IGC：H11，H03，K12）あり，この間に発生する可能性があるレベル 2 相当の巨大

1．はじめに

地震時に対しても安全性と機能の維持が求められる．奥田2011 年の福島第一原子力発電所事故後，除染作業に伴ら 4)は，重力式護岸と鋼管矢板二重締切り内に土質系遮水って発生した除去土や廃棄物は，福島県の各市町村に多数材を充填した遮水工による構造とし，両者の間に幅広の裏設置された仮置場で保管され，現在福島県の大熊町及び双込めを設けて分離する護岸断面を提案し，遠心載荷模型実

葉町にある中間貯蔵施設に搬入が行われている．福島県内

験，模型振動台実験，数値解析によって処分場の護岸と遮の除染により発生した除去土等の発生量は，2016 年 1 月

水矢板の性能について検討した．その結果，静的震度 0.25

時点で 8,000Bq/kg 以下の土が約 1,000 万 m3，8,000Bq/kg

として港湾の基準で設計した構造は，レベル 2 地震におい超 10 万 Bq/kg 以下の土が約 1,000 万 m3，10 万 Bq/kg 超のても遮水工の変形が十分に小さく遮水機能を維持できる

土が 1 万 m3，焼却灰が約 160 万 m3 と推定されている 1)．

としている．

これらの除去土等は中間貯蔵開始後 30 年以内に最終処分

村上ら 5)や高橋ら 6)は，除去土等が処分される海面処分を行うことが決まっており，最終処分に向けた減容化や再場がよく締まった砂質地盤上に立地する場合を想定し，底生利用の実証事業が行われているが 2)，最終処分の方法に

面遮水工に用いる遮水地盤材料に関する検討を行った．砂ついての具体的な検討はまだ行われていない．

地盤の立地を想定したのは，連続した粘土層が厚く堆積しこれまで筆者らは，除去土等の最終処分方法の選択肢のている箇所は大きな河川の河口など限定された場所であ一つとして，海面処分場を用いた最終処分について研究をり，このような粘土地盤は一般に軟弱であるため，巨大地行ってきた．海面処分場は，陸上の処分場と比べて一箇所

震に対する安全性を確保することが困難であることを考で大きな処分容量を確保できる利点があり，過去の関東大慮したものである．村上ら 5)や高橋ら 6)は，海面処分場の震災や阪神・淡路大震災などの震災においても災害廃棄物

遮水工に用いる遮水地盤材料に必要となる遮水性能とセの処分に利用されている 3)．海面処分場はその立地条件か

シウム吸着性能を検討し，海成粘土にベントナイトやゼオ

ら人々の生活空間と一定の距離を確保できるという利点

ライトを添加混合することによって必要性能を満足するがあるが，一方で処分された除去土や廃棄物に含まれる放遮水地盤材料を作成できることを報告した．

射性セシウムが土中水を通じて外海へ浸出ことを防止す

栗原ら 7)は，砂質地盤上に立地する海面処分場の底面遮る遮水工がきわめて重要になる．さらに遮水工は，地震力水工に用いる遮水地盤材料に乾燥質量比 2～4%程度のセ

および波浪や津波等の沿岸域特有の大きな外力に対してメントを添加する「少量セメント添加」によって施工時にも十分な安全性と遮水機能の維持が求められる．

必要な強度を付与する方法について検討を行っている．遮

奥田ら 4)は，除去土等を対象とした海面処分場の護岸と水地盤材料による底面遮水では，処分場完成後に作用する

遮水工の巨大地震に対する構造安全性と遮水機能の維持

外力による変形に対して十分に追随し遮水性能を維持すについて検討している．海面処分場の護岸と遮水工は長期ると同時に，底面遮水工施工後の保護土層の施工やその後にわたり汚染水の流出を防止する機能を維持する必要がの廃棄物の投入に対してすべりを発生させない程度のせ－ 119 －

栗原・土田ん断力を有することが求められる．栗原ら 7)は，少量セメ
ント添加粘土の強度発現特性，透水特性，大変形後の透水

表-1 除 染 及 び 除 去 土 等 の 中 間 貯 蔵 に 要 す る 費 用（Yasutaka ら 8)）（数値は原論文ママ）
除染特別地域 汚 染 状 況 重点調査地域

特性の変化について検討し，少量セメント添加によって施工上必要な強度を付与でき，せん断変形により遮水性能の本研究では，これらの研究に基づき，除染に伴って発生した除去土を海面処分場に処分したときの建設および処分に要する費用について検討を行った．現在，中間貯蔵さ用の観点から検討することは，今後必要となる検討を行う
上で有意義な情報になると考えられる．
福島第一原発による放射線災害について，Yasutaka ら 8)は，福島県内における表土剥ぎ取り等による除染作業，除

計

1.33

除

染

0.29

26%

0.41

59%

0.70

フレキシブルコンテナ

0.11

9%

0.04

6%

0.15

8%

仮

0.31

28%

0.1

14%

0.41

22%

輸送・中間貯蔵

0.43

37%

0.14

20%

0.57

31%

合

計

5.72

除

1mSv/year超 森
林除染シナリオ

れる除去土の最終処分方法の検討は行われていないが，費7,836km2
8,953km2
2
922~3,330km 1,317~3,625km2

対象面積
除染面積
合
環境省の方針に沿ったシナリオ低下がみられないことを報告している．

1,117km2
295km2

置

き

0.7

2.03

10.45

染

1.22

21%

3.52

34%

4.74

フレキシブルコンテナ

0.60

10%

1.15

11%

1.75

11%

仮

き

1.80

32%

2.88

28%

4.68

29%

輸送・中間貯蔵

2.11

36%

2.90

28%

5.01

31%

置

表-2 除去土等の輸送・保管に関する単価（Yasutaka ら 8)）

試算で用いられた単価を示した．Yasutaka らによると政府

項目の総費用として約 2 兆円，そのうち輸送及び中間貯蔵にか3)）は，中間貯蔵施設内の土物貯蔵費用（30,000 円/袋(0.9m

壌貯蔵施設の構造が管理型最終処分場の構造と類似していることから，低濃度・非溶出性物質対応型の既存の管理型最終処分場の残土受入単価が採用されている．また，別のシナリオとして，森林を除染する場合を設定し費用と効果についても論じているが，費用は約 16 兆円とみつもら

29%（単位：兆円）して発表した．表-1 に試算の概要，表-2 に Yasutaka らがかる費用は約 5,700 億円と試算されている．表-2 中の不燃

38%

16.17

去土の仮置場，輸送と中間貯蔵施設での保管の費用を試算の方針に沿ったシナリオでは除染作業から中間貯蔵まで

合計

保管容器
輸送 1
除染場所→仮置場
仮置場
輸送 2
仮置場→中間貯蔵施設
中間貯蔵施設 可燃物減容化
可燃物の焼却
残渣の貯蔵
不燃物貯蔵

単価（円/袋）1 袋：0.9m3
8,000
3,100

（円/m3）

20,0003,80016,000
2,000
100,000

22,2004,20017,800
2,200
111,100

30,00033,300

8,900
3,400

れている．これらは，復興事業の根幹である除染事業の有効な方策を検討する上で役に立つ情報であると考えられる．
政府の方針によると，中間貯蔵される除去土等は，中間貯蔵開始後 30 年後までに最終処分するとされているが，最終処分にかかる費用を具体的に試算した研究はこれまでに行われていない．本研究では，筆者らがこれまで検討してきた海面処分場による最終処分を想定し，海面処分場の建設費と中間貯蔵施設に貯蔵された除去土を海面処分場まで運搬し安全に処分するための費用の試算を行った．

2．汚染された底質の浚渫・海面埋立の事例
図-1 徳山湾の浚渫・埋立事業概要図 10)

本研究で想定した海面処分場による最終処分のように，
これまでに有害物質で汚染された土が浚渫・海面埋立された例として，山口県徳山湾や熊本県水俣湾で水銀濃度の高ソ（株）水俣工場でアセトアルデヒド製造の触媒として硫い底質の浚渫・埋立が行われた事業がある．

酸水銀が使われ，その過程で生成されるメチル水銀化合物

徳山湾の事例

9),10)では，1952 年から 1972 年まで苛性ソーダ（NaOH）の生産により 2 つのソーダ工場から徳山湾

が工場排水とともに水俣湾に排出された．37 年間に排出された水銀量は 70～150 トンとされている．

に水銀が排出された．総排出量は 6.64 トンと公表されて水俣湾に堆積する水銀を含む底質を早急かつ安全に浚いる．徳山湾における底質除去基準値は 15ppm と定めら

渫・埋立処分するため，水俣湾等堆積汚泥処理事業（処理れ， 1975 年 7 月から 1977 年 3 月まで図-1 に示す汚泥の面積：209 万 m2，処理汚泥量：151 万 m3）が 1977 年 10 月

2，処理土量：57 万 m3）

浚渫・埋立事業（処理面積：57 万 m

から 1990 年 3 月まで総事業費約 485 億円で実施された．

が行われた．

なお，事業開始直後の 1977 年 12 月から 1980 年 6 月まで

水俣湾の事例 10),11),12)では，1932 年から 1968 年までチッの間は「水俣湾等ヘドロ浚渫工事差止仮処分申請」に基づ－ 120 －

除染による除去土を海面処分場に埋立処分したときの費用に関する検討
表-3 水俣湾等堆積汚泥処理事業の工種別事業費 10)
工種
仮締切堤
埋立護岸
浚渫・埋立
余水処理施設
中締切堤
表面処理
覆土
明神船溜り
緑鼻ふ頭地区
明神ふ頭地区
百間船溜り
排水路
測量試験費
監視（仕切網）
補償費
営繕費他
事務費
計

写真-1 水俣湾奥部埋立地，浚渫区域 12)

事業費
（百万円）
846
5,479
4,547
2,044
391
2,129
1,830
444
5,762
5,643
1,473
1,265
2,688
4,821
3,910
720
4,492
48,483

工種別事業費
の割合
1.7%
11.3%
9.4%
4.2%
0.8%
4.4%
3.8%
0.9%
11.9%
11.6%
3.0%
2.6%
5.5%
9.9%
8.1%
1.5%
9.3%
100.0%

沖側
フローティングコンベア

3,200m

500m

ガット船

受入護岸
（全天候型バース）

護岸

陸側
図-2 水俣湾奥部埋立区域，浚渫区域の概要図 12)

図-3 海面処分場の平面図

く裁判により工事が中断しており，実質的な事業開始は

内の余水処理，埋立土砂の表層処理などが行われた．工種

1980 年である．

別の事業費は表-3 に示すとおりである．埋立区域には層水銀を含む底質をどの濃度まで除去するかについては，

厚約 10m の軟弱地盤が堆積していたことから，鋼矢板セ

いずれも平均値として，魚介類の水銀許容濃度（総水銀ル構造の安定を確保するためサンドコンパクションパイ

0.4ppm，メチル水銀 0.3ppm），魚介類の水銀濃縮係数（1×

ル工法とサンドドレーン工法による地盤改良が行われて10

おり，埋立護岸の事業費が総事業費に占める割合が高くなる水銀の拡散（潮位差で近似）及び安全率（100）が考慮

っている．

3）
，水銀の底質からの溶出率（1.6×10-4），海水中におけ

され，これらの数値に基づき除去基準値（除去すべき底質以上に示したように，汚染土壌の海面の埋立は大きな社

水銀濃度）が 25ppm と決定された．通常，人体に関わる環会問題となっていた公害の対策と環境の修復に寄与して境汚染の問題では安全率 10 が設定されているが，濃縮やきた背景がある．しかし，徳山湾や水俣湾の事例は有害物

溶出・拡散などの不確実な要素や，大量の水銀による汚染

質で汚染された沿岸の底泥を同じ沿岸で処分するものでを受けている実態と食習慣として多量の魚介類を摂取すあるが，本研究で想定した除去土の海面処分場での埋立処る状況にあることを考慮して，安全率 100 が設定された．

分は，陸上で発生した除去土を沿岸で処分するものである．

除去工法には，写真-1 及び図-2 に示すように，堆積汚従って，本研究の海面処分場と他の事例を単純に比較する

泥の水銀濃度が高い（200～500ppm）湾奥部を埋立護岸でことはできないが，最終処分方法を検討する上で処分に要仕切り，比較的濃度が低い湾央部の浚渫汚泥をその中に埋する費用は重要な要素の一つであると考えられることか立処理する，一部浚渫・一部埋立方式が採用された．具体ら，本研究では，海面処分場を用いた最終処分を除去土の的には，湾内流による浮泥の拡散防止等のための仮締切堤

最終処分方法の選択肢の一つと考え，海面処分場の建設との建設，浚渫汚泥を処分する埋立護岸の建設（地盤改良，除去土の運搬に要する費用の検討を行い，他の事例との比鋼矢板セル，締切部の施工等），汚泥の浚渫埋立，埋立地較を行った．

－ 121 －

栗原・土田津波減勢工 ベントナイト混合土
6.3m

12m

+6.5

覆土

4m

+8.5

+4.5

遮水工

裏埋土

H.W.L
L.W.L

ケーソン

消波ブロック15m

被覆ブロック

12m

根固方塊

21m

裏込め

管理水位

5m
6m

16.5m

9m

遮水工

-14.0

37.7m

6m

砂地盤

12.5m

除去土

-9.0

基礎捨石

2.5m
0.5m

鋼管矢板

2m
1m
4m

製鋼スラグ層覆砂

図-4 検討に用いた海面処分場の構造ーソン（高さ 12m×幅 15m×奥行 20m）とし，前壁厚を3．方法

600mm として長期の耐久性を確保した．ケーソン底面に
海面最終処分場の護岸構造と遮水構造に求められる性は摩擦増大マットを敷設して，動抵抗を増大させ，護岸の能とその性能を満足すると考えられる構造については，奥安定性と経済性を確保した．津波や高潮の越流による汚染

田らの論文で検討されている．本研究では，護岸構造と基物質の流出を防止するため，パラペット天端高は本的な遮水構造についてこれらに従って想定した．ただし，T.P.+6.50m に設定した．

遮水地盤材料による遮水層の配合については筆者らの最(2) 遮水工

近の研究成果を活用し，一部を修正して想定を行った．

遮水工は除去土埋立て箇所の底面および側面に設ける．
底面遮水工は埋立て箇所の直下に土質系遮水材を打設したものとし，
層厚はトラベルタイムを考慮した 4m とした．

3.1 処分対象とする除去土本研究で想定した海面処分場に埋立可能な除去土は放側面遮水工は鋼管矢板（φ1,000mm）による二重締切り内

射能濃度が 10 万 Bq/kg 以下の除去土とした．中間貯蔵開部に土質系遮水材を充填し，埋立て箇所周囲に設置する．

始 30 年後の 2045 年には，放射性セシウムの放射能濃度は土質系遮水材は，海成粘土にベントナイト（透水係数の低事故当初の 4 分の 1 以下に自然減衰し，除去土等の総発生減），ゼオライト（セシウム吸着量の増加），セメント（せ見込み量のうち約 7 割は 8,000Bq/kg 以下に，
約 3 割は 8,000

ん断強度の付与）を添加し，透水係数 k=5.0×10-10(m/s)以～10 万 Bq/kg になると推定されている

下と十分なセシウム吸着特性を確保する配合とした 5)．こ1)．
現在推計されている除去土の発生量は約 2,000 万 m3 であることから 1)，

こでは，代表的な遮水地盤材料の配合として以下を用いた．
遮水地盤材料 1m3 あたりの配合

海面処分場の処分容量は 2,000 万 m3 とした．

，自然含
粘土：原泥で 0.75m3（液性限界 80%（平均）
水比 80%の海成粘土を浚渫し，建設地点までガ3.2 海面処分場の構造

ット船で運搬）本研究で想定した海面処分場の平面図を図-3 に示す．
海面処分場の面積は 160ha（3,200m×500m），除去土層厚

水：0.25m3

は 12.5m，除去土埋立容量は 2,000 万 m

ベントナイト：50kg（ワイオミング産）

は，沖合のよく締まった砂地盤でその海底面は T.P.-14.0m

ゼオライト：50kg（国産）を想定し，重力式護岸の背後に剛性に優れた鋼管矢板二重

セメント：15kg3 とした．奥田ら

締切り内に土質系遮水材を充填した側面遮水工を有する埋立時には図-4 のように管理水位を設定して処分場内の遮水護岸構造を考えた．また，大地震時の遮水構造の安全

水位を低下させる．このため，遮水地盤材料の上には覆土性を考慮し，重力式護岸と遮水矢板は幅広の裏込めをおこ層（製鋼スラグ 2.0m，砂層 1.0m）を施工する．
二重締切りの矢板壁離隔は 4m とし，矢板継手部は P-T

なって離隔を確保し，両者を構造上分離することで，護岸変形が遮水工に及ぼす影響を低減する断面構造とした．さ

継手でグラウトジャケットによる止水処理する．

らに，除去土の埋立時に余水処理を行わないように，あら(3) 裏込め工

かじめ処分場内の海水面を低下させておくことを想定し，

裏込め工は，港湾の施設の技術上の基準に従って崩壊角

遮水層の上にはカウンターウエイトとして覆土層を設置から定めた影響範囲に余裕代を見込み，
幅を 21m とした．

する．以上の海面処分場の護岸及び遮水構造を図-4 に示護岸工と遮水工を繋ぐタイ材は埋立てが完了すると構造

す．護岸工，遮水工，裏込め工，消波工の詳細は以下のと上不要となるので，埋立て後にタイ材を切断して，護岸工おりである．

と遮水工を構造上分離する．これにより，巨大地震により(1) 護岸工

護岸工が変形した際の遮水工への影響を低減した．

海面処分場の施工で多くの実績を持つ重力式護岸のケ－ 122 －

除染による除去土を海面処分場に埋立処分したときの費用に関する検討(4) 消波工
レベル 1 およびレベル 2 津波時に覆土の被災による汚染物質の流出を防止するため，裏込め層地表面に津波減勢工(エックスブロック 0.5t 突起型)を設置する．長期にわたる波浪や衝突物によるケーソンの損傷を防止するため，消波ブロック(50t 型)を護岸前面に設置する．
図-5 重力式護岸（建設中は防波堤の機能を有する）の施工

3.3 海面処分場の施工
施工のフローとしては，以下のような工程を想定する．
(a) 防波堤（重力式ケーソン）の構築
海面処分場の外郭を構成する防波堤を構築する．防波堤の構造は図-5 に示すように，わが国で一般的に採用されている混成堤である．施工手順は以下のようになる．
① ケーソンの製作② 捨石マウンドの設置

図-6 側面遮水のための鋼管矢板の打設と裏込め材の施工③ ケーソンの据え付け④ 上部工の設置⑤ 裏込め石の設置⑥ 消波ブロックの設置(b) 遮水壁の構築
防波堤の背後に側方遮水壁を構築する．遮水壁は鋼管矢板構造で防波堤のケーソンとタイ材で結合する．その後，底面遮水工を行う．施工手順は以下のようになる．
①

A 列（外側）鋼管矢板の打設

図-7 側面遮水壁の構築と底面遮水の施工② タイ材を A 列矢板とケーソン頭部間に設置③ 裏込め材を設置（ここまで図-6）④

B 列（内側）鋼管矢板を打設⑤

A 列矢板と B 列矢板にタイ材を設置⑥ 矢板の間に側壁遮水地盤材料を打設⑦ 海底面に遮水地盤材料を打設⑧ シートおよび覆砂を施工（ここまで図-7）(c) 処分場における除去土埋立て

図-8 除去土の埋立と表面遮水工の施工海面処分場

遮水工が完成した後，管理水位を決定し管理水位まで処
分場内の水位を下げる．この状態で除去土の埋立を実施す
る．埋立が終了した後に，表面遮水工，覆土盛土，舗装工を施工する．
① 管理水位の調整② 除去土埋め立て③ 表面遮水工の設置（ここまで図-8）④ 覆土盛土
⑤ 路盤表面舗装

図-9 除去土集積所

3.4 除去土の輸送・埋立方法
以下に，輸送・埋立方法を示す．

るため，運搬中は荷台を飛散防止シート等で覆う．除去土(1) 除去土集積はベルトコンベアにて積出し基地へ運ばれる．

仮置場から中間貯蔵施設に輸送された除去土等の入っ(2) 除去土積載

たフレキシブルコンテナは破砕処理され，フレキシブルコ

集積所からベルトコンベアにて運ばれて来た除去土はンテナ残渣や草木・根等の分別が行われた後，分別された積出し基地にてガット船に積載される（図-10）．積出し基

除去土が中間貯蔵施設内の土壌貯蔵施設に埋立されてい地は風雨による除去土の飛散を防止するために，全天候型

この除去土をダンプトラックにより集積所に輸送す
る 13)．

バースとする．除去土の積み出しには飛散防止シートを掛る（図-9）．除去土に含まれる放射性物質の飛散を防止す

けたガット船を使用する．

－ 123 －

栗原・土田表-4 浚渫土及び除去土の運搬費
運搬
距離
(km)

積込

5
10
50
100
200

3.5
3.5
3.5
3.5
3.5

作業時間
(h)
運搬
排出

帰港

就業
時間
(h)

0.3
1.0
3.0
5.0
11.0

0.3
1.0
3.0
5.0
11.0

7.6
9.0
13.0
17.0
29.0

3.5
3.5
3.5
3.5
3.5

1 航海
あたり
(千円)
950
1,090
1,490
1,940
3,180

運搬量
/1 航海
(m3)
850
850
850
850
850

浚渫土
運搬費
(円/m3)
1,100
1,200
1,700
2,200
3,700

除去土
運搬費
(円/m3)
1,200
1,400
1,900
2,500
4,100

※ガット船 850m3 積，時速 18.5km/h を想定．除去土運搬費は飛散防止シートによる密閉費を考慮し
浚渫土運搬費の 1 割増として計算した．

表-5 運搬費
名称

金額 (円/m3)

数量 (m3)浚渫土運搬（海上）1,100～3,700

5,250,000

除去土運搬（陸上）

3,000

20,000,000

除去土運搬（海上）1,200～4,100

20,000,000

飛散を防止することを原則とする（図-12）．なお，埋立箇所上はフローティングコンベアを使用する．
図-10 除去土積出し基地

以上の除去土埋立て手順により，除去土の大気および海中への飛散・流出の防止や作業員の被ばく防止を可能にす
る．
3.5 除去土及び浚渫土の運搬費用
遮水工に用いる浚渫土は，海面処分場の設置場所から離れた箇所で浚渫を行い，海面処分場の設置場所までガット船を用いて運搬することが考えられる．浚渫箇所から海面処分場設置場所までの距離を仮定し運搬距離に応じた浚
渫土運搬費の単価を表-4 に示した．同様に，積出し基地か

図-11 バラ積み除去土受入護岸

ら海面処分場設置場所までのガット船を用いた除去土運
搬費の単価も運搬距離を仮定して表-4 に示した．除去土運搬費の単価は，飛散防止シートによる密閉費を考慮するものとした．密閉費は運搬距離には依らないと考えられる
が，運搬量が多く長期の使用に耐えられる密閉設備の設置に係る費用を考慮するため，本試算では除去土運搬費の単価は，浚渫土運搬費の単価の 1 割増とした．また，中間貯蔵施設から集積所まで除去土を運搬する費用の単価は，運図-12 除去土投入状況

搬距離 20km，10 トンダンプトラックを想定し，通常の土砂運搬単価に飛散防止シートによる密閉費として１割程度割増した 3,000 円/m3 とした．また，遮水地盤材料 1m3(3) 除去土揚陸
除去土は，全天候型バースの受入護岸にてガット船搭載あたりの原泥（浚渫土）の体積を 0.75m3 とし，底面遮水工のグラブにより護岸上のベルトコンベアに荷降ろしされ640 万 m3（3,200m×500m×4m），側面遮水工 60 万 m3（4mる（図-11）．ベルトコンベアは投入箇所まで敷設されて×20m×7,400m）の遮水地盤材料 700 万 m3 に必要な浚渫

おり，風雨による除去土の飛散を防止するため，カバー付

土を 525 万 m3 とした．以上の運搬費の単価と数量をそれの構造とする．受入護岸は 5 バース設置し，一隻で 850m3

ぞれ表-5 に示した．

運搬可能なガット船 10 隻を 1 日 1 回（午前・午後一隻ずつ）接岸すると仮定すると，埋立土量は 8,500m3/日となる．

3.6 海面処分場および積出し基地の建設費用

したがって，作業日数 2,353 日で 2,000 万 m3 の土を埋め立海面処分場の単位当たりの費用及び数量を表-6～表-9て処分することが可能である．

に示す．表-6 は積出し基地・受入護岸工事費，表-7 は海(4) 除去土投入

面処分場護岸工事費，表-8 は底面遮水工工事費，表-9 は除去土の投入にはスプレッダー台船を使用し，トレミー管を用いた水中投入により投入時の除去土の大気中への最終覆土工工事費を示す．各項目の費用は，土田 14)の報告
や建設会社への聞き取りに基づいて仮定した．

－ 124 －

除染による除去土を海面処分場に埋立処分したときの費用に関する検討
表-10 総工事費表-6 積出し基地・受入護岸工事費
名称
全天候型バース桟橋（積出し基地）
ベルトコンベア
全天候型バース（受入護岸）

金額 (千円)

数量

2

500/m

10,000m

1,000/m

1,000m200/m

108,000m

2

金額
(億円)

対建設・投
入費計比

運搬距離 5km

58

1.5%~200km

~194

~5.0%

600

15.5%

名称
2

浚渫土運搬（海上）除去土運搬（陸上）2

運搬距離 5km

240

6.2%

~200km~820~21.1%(浚渫土及び除去土の運搬距離
5～200km)898~1,61423.2%~41.6%

除去土運搬（海上）

陸上コンベア370,000
/バース

5 バース

フローティング
コンベア

3,000/m

2,500m

運搬費計

表-7 処分場護岸工事費

全天候型バース桟橋（積出し基地）

50

1.3%

数量
(m)

ベルトコンベア

10

0.3%

全天候型バース（受入護岸）

216

5.6%

7,800

陸上コンベア

19

0.5%

名称

金額
(千円/m)

重力式護岸工7,625

地盤改良を含まず

側面遮水工

9,110

底面遮水工を含まず 7,400

フローティングコンベア

75

1.9%

海側鋼管矢板

(2,870)重力式護岸工595

15.3%

陸側鋼管矢板(2,240)

側面遮水工

674

17.4%

遮水地盤材料打設工(4,000)

消波工

240

6.2%

消波工

3,076

海象条件による

7,800

中仕切り工

222

5.7%

中仕切り工

5,987

地盤改良を含まず

3,700

津波減勢工

17

0.4%

津波減勢工

223

7,400

遮水地盤材料打設工

960

24.8%

セメント添加100.2%

ベントナイト添加

192

5.0%

ゼオライト添加192

5.0%

製鋼スラグ敷設工

192

5.0%

覆土工

192

5.0%

ベントナイト添加240.6%

建設・投入費計(処分場の建設費と除去土の投入費，
ただし浚渫土の運搬費は除く)

3,878

100.0%

建設・投入費(直接工事費)

3,878

19,400/m3

概算建設・投入費(直工×1.3)
浚渫土運搬費を含む建設・投入費(直接工事費)5,041

25,300/m3

3,936~4,072

19,700/m3~20,400/m3

浚渫土運搬費を含む概算建設・投入費(直工×1.3)

5,117~5,29425,600/m3~26,500/m3

除去土運搬費を加えた総処分費(直接工事費)4,776~5,492

23,900/m3~27,500/m3

除去土運搬費を加えた概算総処分費(直工×1.3)

6,209~7,14031,100/m3~35,700/m3

備考

表-8 底面遮水工工事費
金額 (円/m2)

数量 (m2)60,0001,600,000

600

1,600,000

ベントナイト添加

12,0001,600,000

ゼオライト添加12,0001,600,000

製鋼スラグ敷設工12,0001,600,000

名称
遮水地盤材料打設工
セメント添加表-9 最終覆土工工事費
金額 (円/m2)

数量 (m2)

覆土工

12,0001,600,000

ベントナイト添加

1,500

1,600,000

名称

本研究では，遮水地盤材料に少量セメント添加を行い，せん断強度を付与することで遮水工にすべりが発生しな（処分容量 2,000 万 m3）

いようにしたため，遮水工上の保護シート敷設工が不要となり，底面遮水工工事費のうち土田 14)が報告していた保護シート敷設工（11,800 円/m2）を省くことができた．

きの運搬費（直接工事費）は 898 億～1,614 億円，建設・投入費（直接工事費）は 3,878 億円となり，運搬費は建設・投入費の 23～42%であった．したがって，海面処分場の設

4．結果

置場所や浚渫粘土の入手箇所によって，総工事費は対建設費合計比約 19%，約 720 億円変わることがわかった．

表-10 に海面処分場の建設・投入費（浚渫土の運搬費を建設・投入費と浚渫土運搬費を合わせた処分場の概算工除く）と浚渫土および除去土の海面処分場までの運搬費の事費は 5,117～5,294 億円（処分容量 1m3 あたり 25,600～

項目毎の金額を示した．浚渫土と除去土の運搬費は海面処26,500 円）であり，Yasutaka ら 8)が用いている低濃度・非分場までの距離（ここでは 5km～200km とした）によって溶出性物質対応型の既存の管理型最終処分場の残土受入

大きく異なってくるので，距離によらず計算できる建設・

単価に基づいて計算された 33,300 円/m3（表-2）と比較し投入費の合計に対する比（%）も表中に示している．また，て 7,700～6,800 円安かった．比較した既存の管理型最終処費用としては，直接工事費と直接工事費の 3 割増とした概分場の廃棄物埋立容量は 90 万 m3 であるが，除去土の最終算工事費を示した．海上の運搬距離を 5～200km としたと処分方法として海面処分場を用いた場合，2,000 万 m3 の処－ 125 －

直接工事費（億円）

栗原・土田
1000
800
600
400
200
0

分容量を 1 箇所で確保し，かつ，1m3 あたりの費用も安くなる可能性があることがわかった．
建設・投入費（浚渫土運搬費を含む）と除去土の処分場までの運搬費を合わせた総費用は，直接工事費で 4,776 億～5,492 億円，概算工事費で 6,209 億～7,140 億円となった．
Yasutaka ら 8)は除去土の輸送と中間貯蔵に要する費用を5,700 億円と試算しており（表-1），除去土の最終処分方法

1m3あたりの運搬費用 (円/m3)

図-13 建設・投入費の項目別比較
20,000850m3積, 時速18.5km/h

16,000

積込3.5h，揚陸3.5hを想定

14,000除去土（陸上）（仮置場→中間貯蔵施設,
Yasutakaら8)）

12,00010,0008,000

除去土（海上）6,000

除去土（陸上）

4,000
2,000

浚渫土（海上）0として海面処分場を用いた場合，中間貯蔵と同規模の費用0が必要となることがわかった．
図-13 は建設・投入費（直接工事費）の項目別の比較で【海上】 ガット船

18,00050

100150
運搬距離（km）

200

250

図-14 浚渫土および除去土の運搬費用（1m3 あたり）ある．図のようにもっとも大きな費用は遮水地盤材料の打4,000

設の費用 960 億円であり，次に側方遮水工の 674 億円，重合計は浚渫土運搬費用を除く建設・投入費の 42.2%を占めており，これに遮水地盤材料の原料であり浚渫土の運搬費
58 億円～194 億円を加えると，建設・投入費のほぼ半分が遮水構造を構築する費用である．

除去土（陸上，2,000万m3）

3,500

運搬費用 （億円）

力式護岸工 595 億円であった．底面遮水工と側面遮水工の（Yasutakaら8)による単価を用いた場合）

3,000
2,500
2,000

浚渫土（海上）除去土（海上，2,000万m3） （525万m3）

1,500
1,000

除去土（陸上，2,000万m3）

500
0

0

50

100

150

200

250

運搬距離（km）

5．考察

図-15 浚渫土および除去土の運搬費用
5.1 輸送費用の比較
図-14 に浚渫土および除去土の 1m3 あたりの運搬費用と試算した除去土運搬費用（陸上+海上）840 億～1,360 億円

運搬距離の関係を示した．ガット船を用いた除去土の海上の 1～2.6 倍必要となり，陸上での最終処分の場合は，除運搬費は 1,200～4,100 円/m3（運搬距離 5～200km），ダン

去土運搬費用が占める割合が非常に大きくなると予想さプトラックを用いた除去土の陸上運搬費は 3,000 円（運搬れる．

距離 20km）である（表-5）．一方，Yasutaka ら8)による除去土運搬単価によると，計算対象の市町村の位置から輸送

5.2 処分費用の比較

距離約 5～180km と考えられる仮置場から中間貯蔵施設ま本研究で提案した海面処分場による除去土の処分費用3 であり（表-2），海上のでの輸送で約 4,200～17,800 円/mの妥当性を検討するため，表-11 に種々の処分場や埋立事

運搬費に比べて陸上の運搬費は 3.5～4.7 倍（運搬距離 5～

業毎の処分容量，事業費，処分容量 1m3 あたりの費用，図180km）高くなっている．

-16 に処分容量 1m3 あたりの費用を示した．本研究で検討

図-15 に浚渫土および除去土の運搬費用を示した．

した海面処分場については，浚渫土運搬費を含む概算建Yasutaka ら 8)らによる単価を用いると，陸上の最終処分場

設・投入費と，除去土運搬費を加えた概算総処分費についへの運搬や除去土の再生利用等により除去土 2,000 万 m3て示した．また，比較のため，Yasutaka ら 8)が中間貯蔵施をダンプトラックを用いて運搬した場合，840～3,560 億円

設の不燃物貯蔵費用の試算に用いた中間貯蔵施設内の土（運搬距離 5～180km）の費用となる．これは，本研究で壌貯蔵施設の構造と類似した既存の低濃度・非溶出性物質－ 126 －

除染による除去土を海面処分場に埋立処分したときの費用に関する検討
表-11 処分にかかる費用の比較

対応型の管理型最終処分場，
水俣湾等堆積汚泥処理事業 10)，広島港の出島処分場（管理型最終処分場）

海面処分場（管理型・安定型最終処分場）16)を示した．
表-3 に示したように水俣湾等堆積汚泥処理事業の費用には約 30%を占める監視（仕切網），補償費，営繕費，事務費等の建設・投入費以外の費用も含まれているが，直接工事費の 3 割増とした本研究の海面処分場の概算総処分費は，表-11 および図-16 から処分容量 1m3 あたりの費用について比較すると，水俣湾等堆積汚泥処理事業と同程度の費用が必要であることがわかる．
また，管理型の海面処分場である出島処分場の整備事業費から求めた単価と比較すると，本研究の海面処分場の概算建設・投入費から求めた処分容量 1m3 あたりの費用は，一般的な管理型の海面処分場と同程度である．
国内最大規模の処分容量をもつ東京港の新海面処分場
は，浚渫土や建設発生土を A.P. (Arakawa Peil) +6.0m まで
埋立後，廃棄物を A.P.+6.0m～A.P.+30.0m まで埋め立てる構造であるため，護岸延長に対して埋立容量が極めて大きく，護岸整備費から求めた処分容量 1m3 あたりの費用が極端に安くなっている．本研究で行った除去土の最終処分の新海面処分場

出島処分場（海面）業であるが，本研究で提案した海面処分場は四周を護岸で水俣湾等堆積汚泥処理事業

いた海面の処分場等は陸地に隣接して護岸を延長した事（海面）

べて同程度であり，妥当であるといえる．また，比較に用（陸上）

以上のように，本研究で提案した海面処分場の処分容量
1m3 あたりの費用は，比較した他の処分場や埋立事業と比既存の管理型最終処分場

大規模な高盛土は想定しなかった．

本研究の海面処分場（除去土・浚渫土運搬費を含む，）運搬距離 200km

40,00035,00030,00025,00020,00015,00010,0005,000
0

本研究の海面処分場（浚渫
土運搬費を含む，運搬距離）200km

ための海面処分場では，処分場の安定性に及ぼす影響から

費用
単価
容量
（万 m3） （億円） （円/m3）
2,000
5,117
25,600
本研究の海面処分場
海面~5,294~26,500（浚渫土運搬費を含む
概算建設・投入費）
2,000
6,209
31,100
本研究の海面処分場
海面~7,140~35,700（除去土運搬費を加えた概算総処分費）
90
33,300
既存の管理型最終処分 陸上（残土受場（低濃度・非溶出性物
入単価）
質対応型）8)151
485
32,000水俣湾等堆積汚泥処理 海面
事業 10)
190
502
26,400海面
出島処分場 15)
12,037
4,500
3,700
海面
新海面処分場 16)
（護岸整
備費）
種別

1m3あたりの費用（円/m3）15)，東京港の新図-16 処分容量 1m3 あたりの費用

囲むことを想定しており，埋立面積に対して護岸延長が比較的長くなっているが，処分容量 1m3 あたりの費用は同程て発生した除去土の最終処分を想定した海面処分場の護度であった．

岸や遮水工の構造や遮水地盤材料の研究に基づき，除去土を海面処分場に処分したときの建設および処分に要する

5.3 浚渫土利用の実現可能性
本研究で想定した海面処分場では，遮水工の母材として浚渫した海成粘土 525 万 m

3（浚渫土）を使用することと費用について検討を行った．
(1) 除去土や遮水工に用いる浚渫土の海上の運搬距離を 5

3，2017 年

した．2016 年度の国内の浚渫土量は 1,055 万 m～200km としたとき，海面処分場の建設費と運搬費を度は 781 万 m3 であり 17)，全国の年間浚渫土量の半分以上合わせた直接工事費は 4,776 億～5,492 億円，概算工事の浚渫土量が必要であることがわかった．また，これらの費は 6,209 億～7,140 億円であった．Yasutaka ら 8)は輸

浚渫土量は砂と粘土を合わせた量であることを考慮する

送と中間貯蔵施設にかかる費用を 5,700 億円と試算し3 の海面処分場に必要な海成粘土と，処分容量 2,000 万 mており，海面処分場による除去土の最終処分には，中の調達が課題となると考えられる．一方で，船舶の大型化

間貯蔵施設と同規模の費用が必要となることがわかった．

や航行船舶の安全確保のために航路の増深や拡幅などの浚渫が港湾整備において必要となっており，浚渫土を海面(2) 処分容量 1m3 あたりの建設費と浚渫土運搬費を合わせ処分場の建設材料として有効利用することへの需要はあた概算工事費は 25,600～26,500 円となり，Yasutaka ら

ると考えられる．したがって，航路等の浚渫時期と海面処8)が試算に用いた既存の管理型最終処分場（処分容量

分場建設による浚渫土の受入時期が一致する必要はある

90 万 m3）の残土受入単価 33,300 円/m3 と比較して 7,700

ものの，浚渫土利用の可能性はあると考えられる．

～6,800 円安かった．除去土の最終処分に海面処分場を用いた場合，2,000 万 m3 の処分容量を 1 箇所で確保
し，1m3 あたりの工事費も安くできる可能性があることがわかった．

6．結論(3) 除去土の海上運搬費と Yasutaka ら 8)の試算による除去
本研究では，これまで筆者らが行ってきた，除染に伴っ－ 127 －

土の陸上運搬費の比較により，運搬距離 5～180km の栗原・土田とき海上の運搬費に比べて陸上の運搬費は 3.5～4.7 倍

6)高橋源貴, 土田孝, 村上博紀：海面処分場に用いる遮高くなることがわかった．従って，輸送費用と建設費

水地盤材料の吸着性能に関する研究, 土木学会論文

用を総合的に考慮した最終処分方法の検討が必要で

集 B3 (海洋開発), Vol.71, No.2, pp.I_1071-I_1076, 2015.

あるといえる．
(4) 本研究で提案した海面処分場の処分容量 1m3 あたりの7)

谷隆宏：少量セメント添加粘土を用いた海面処分場

費用は，他の処分場や埋立事業と同程度であり，試算用遮水地盤材料の透水特性, 土木学会論文集 B3 (海した除去土の処分費用は概ね妥当であると考えられ
る．
(5) 処分容量 2,000 万 m3 の海面処分場の遮水工及び最終洋開発), Vol.74, No.2, pp.I_910-I_915, 2018.
8)

Yasutaka, T., & Naito, W.: Assessing cost and effectivenessof radiation decontamination in Fukushima Prefecture,

覆土工に用いる海成粘土量として試算した 525 万 m3

Japan, Journal of environmental radioactivity, Vol.151,

は全国の年間浚渫土量の半分以上であり，海面処分場

pp.512-520, 2016.

の建設に必要となる海成粘土の調達が計画時の課題9)となると考えられる．

栗原大, 髙岡慶人, 土田孝, 白神拓也, 岡村郁耶. 熊

中西弘, 浮田正夫：底泥および魚介類の水銀汚染に関する研究, 衛生工学研究討論会講演論文集, Vol.13,
pp.163-168, 1977.

謝辞
本文は，平成 25 年度環境研究総合推進費補助金による

10) 中山靖之：水俣湾環境復元事業におけるプロジェク
トマネジメントと評価に関する研究, Diss., 東京大学,

研究事業「放射能で汚染された廃棄物を対象とした海面最終処分場に関する研究（3K122109）」の成果の一部を，最近の研究成果と考察を加えてまとめたものである．五洋建

1999.
11) 広瀬宗一, 山口晶敬：水俣湾公害防止対策事業, 土木
学会論文集, No.421, pp.233-242, 1990.

設株式会社に多大な協力をいただいたことを記して感謝

12) 中島重旗：水俣湾における環境復旧事業の経過, 環境の意を表します．

技術, Vol.31, No.11, pp.891-897, 2002.
13) 環境省：中間貯蔵施設環境安全委員会（第 10 回）資

参考文献
1)

環境省：中間貯蔵除去土壌等の減容・再生利用技術開料，2018，

発戦略，2016，

http://josen.env.go.jp/chukanchozou/action/safety_commi

http://josen.env.go.jp/chukanchozou/facility/effort/investi

ssion/pdf/safety_commission_01_180322.pdf，（参照gative_commission/pdf/investigative_commission_text.p

2018.6.18）．

df，（参照 2018.6.18）．
2)14) 土田孝：放射能で汚染された廃棄物を対象とした海

環境省：中間貯蔵開始後 30 年以内に福島県外での面最終処分場に関する研究, 2014.

最終処分を完了するための取組の進捗状況に関するhttps://www.env.go.jp/policy/kenkyu/suishin/kadai/syury

報告，2018，

o_report/h25/pdf/3K122109.pdf，（参照 2018.6.18）．

http://josen.env.go.jp/chukanchozou/action/pdf/report_18
0605.pdf，（参照 2018.6.18）．
3)https://www.pref.hiroshima.lg.jp/uploaded/attachment/17
3437.pdf，（参照 2018.10.10）．

東京都港湾局：東京港の歴史,
http://www.kouwan.metro.tokyo.jp/yakuwari/rekishi/ ，（参照 2018.6.18）．

4)15) 広島県産業廃棄物対策課：出島廃棄物処分場の概要,

16) 東京都港湾局：新海面処分場パンフレット,
http://www.kouwan.metro.tokyo.jp/shinkaimen.pdf，（参照 2018.10.10）．

奥田一弘, 土田孝, 渡部要一, 上野一彦, 金子崇, 村
上博紀：巨大地震に対して高い安全性を求められる海面処分場の護岸構造の提案, 地盤工学ジャーナル,17) 日刊建設工業新聞：埋浚協会員／17 年度埋立浚渫土

Vol.10, No.3, pp.343-358, 2015.
5)

量契約実績／国内 26％減，海外 32％増 [2018 年 6 月
22 日 2 面], http://www.decn.co.jp/?p=100419,（参照村上博紀, 土田孝, 安部太紀, 上野一彦, 田中裕一：2018.6.23）．

放射性セシウムを含む廃棄物等を対象とした海面処分場に用いる遮水地盤材料の研究, 地盤工学ジャー
ナル, Vol.10, No.1, pp.17-32, 2015.

－ 128 －

(2018 年 6 月 25 日

受付)