2021/12/22 近畿経済産業局セミナー オンライン開催「VOC排出抑制対策セミナー ヒトと地球に優しい作業環境の作り方」

VOC対策の取組事例（一社）産業環境管理協会
環境管理部門 国際協力・技術センター 所長
大野香代

講演概要

Ⅰ．ＶＯＣの産業別排出割合
Ⅱ. VOC対策のメリット
Ⅲ．VOC排出抑制対策事例
１．工業塗装
２．印刷
３．洗浄
４．処理装置Ⅳ. 自主的取組支援ボードについて

VOC規制の目的
VOC とは？
･揮発性有機化合物のことで、Volatile Organic Compound の略称･塗料、印刷インキ、接着剤、洗浄剤、ガソリン、シンナーなどに含まれるトルエン、キシレン、酢酸エチルなどの溶剤が代表的な物質･大気中の光化学反応による光化学スモッグ発生やPM2.5生成の原因物質の 1つ

VOC規制の目的：
大気汚染物質である光化学オキシダント及び浮遊粒子状物質（SPM）の原因物質の一つであるVOCの大気への排出量を削減するため、改正大気汚染防止法（第2章の２ 揮発性有機化合物の排出規制等）が平成18年４月より施行された注）。
注） 平成16年5月26日改正、平成17年6月1日施行（法規制は18年4月1日）

Ⅰ．産業別のVOC排出割合
主な排出源
･塗料
･燃料（蒸発ガス）･化学品･接着剤･印刷インキ･工業用洗浄46%減

出所：環境省「平成30年VOCインベントリ作成等に関する調査報告書（令和元年３月）」

Ⅱ. VOC対策のメリット
VOCを削減することで多くのメリットがあります！!

➢ コスト削減に繋がる
溶剤や原料の無駄な蒸発を防ぐことにより、原材料費を削減できる。
廃溶剤の発生量が減少し、廃棄物処理費を削減できる。
燃焼施設のエネルギーの一部として、エネルギー利用ができる。

➢ 作業環境の改善
作業場に漏れるVOCが削減され、作業員の健康保持に貢献できる。
作業場がきれいになり、作業意欲が向上する。

➢ 企業の社会的評価の向上
大気汚染防止に貢献することで、社会貢献に繋がる。
環境対策に積極的な企業であることをアピールできる。
DSGｓ達成に寄与する。

Ⅱ ＶＯＣ排出抑制対策事例

１．工程内管理
工程・設備・管理の改善(密閉化・ロスの削減等)

3．出口対策
処理装置の導入(回収・吸着・燃焼等)

2. 原材料の転換(低VOC塗料・インキ等)
インプロセス対策

エンドオブパイプ対策【検討の一般的な順序】
・高価な処理装置を導入する前に、作業工程を改善してＶＯＣの排出を減らせないか検討する。
・工程改善は、ＶＯＣの削減だけでなく、コスト削減や作業環境の改善に結びつく。
・一つひとつの効果は少なくとも、できるところから着手する。
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事業者が着手しやすい取り組み① 現状把握自分の会社で使用している有機溶剤の使用量や保管、廃棄状況を確認②密閉化（整理・整頓・清掃）
こまめに容器の蓋閉めを行う。フィルムの設置等により、揮発を抑制する。
ウエストの適切な保管と処理。

③作業方法の点検
適切な温度、濃度での作業、最適な塗装方法の選定、洗浄回数の見直し、溶剤のジャブ付けをせず適量を使用する、などにより無駄を省く。
④使用量の削減・代替代替可能であれば、揮発性が少ない塗料やインキ、洗浄剤などを利用する。

有機溶剤使用量や使用の適正な管理により、作業環境も向上し、労働者の健康障害防止につながる！！

Ⅱ-1 工業塗装におけるVOC対策
塗装はVOC発生源の寄与が一番大きい、全体の4割を占める。
塗装工程におけるVOC削減方法
VOC削減効果

作業環境改善効果①塗料保管方法の見直し★

★

②塗料作業の見直 調色・調合
し洗浄作業

★

★★

★

★

③塗着効率向上

スプレーガンの見直し★★

★★

スプレー作業の改善★★

★★

塗装技能の向上★★

★★

④塗装設備の確認 塗装ブースの風速調整★

★

⑤抵VOC塗料へ転換

ハイソリッド塗料

★★

★★

粉体塗料

★★★

★★★

水性塗料

★★★

★★★

VOC削減方法

（１） 日常作業におけるVOC削減➢ 塗料等の保管方法の見直し
塗料やシンナーは倉庫に保管、容器の変形、漏れ確認、転倒防止➢ こぼれ防止・一斗缶に注ぎ口ノズルを取り付ける。
・作業環境見直し
マスク、耐溶剤手袋、静電気による引火防止、局所排気を稼働する。
➢ 洗浄作業の見直し
・洗浄に使用する溶剤を少なくするため、一回に使用する塗料を少なくする。
・使用後、乾燥する前に洗浄する。
・ウエスト缶や洗浄槽に蓋をする。
➢ 調合の見直し
調合は計量して行い、廃棄する量を減らす。

（２）スプレー作業の見直し（塗着効率の向上）

１． スプレーガンを用いた塗装における塗着効率を向上させる４つのポイント
a. スプレーの吹き付け角度

b. パターン幅c. 霧化エア圧

d. スプレー距離

a. スプレーの吹き付け角度

スプレーの吹き付け角
度を90℃にすると飛散量が小さく、塗着率が向上する。

b. パターン幅
パターン幅は狭い方が周囲への飛散が少なく、塗着効率が向上する。

c. 霧化エア圧
霧化エア圧は低い方が飛散が少なく塗着効率が向上する。

d. スプレー距離

スプレー距離は近づける方が塗着率は向上する。
大型ガン：200mm～300mm
小型ガン:150mm～200mm

塗着効率向上の条件
a. スプレーの吹き付け角度
９０℃

b. パターン幅狭い

c. 霧化エア圧
低い

d. スプレー距離近い２．スプレーガンの見直し

出典 日本塗装機器工業会

静電ガン

３．スプレーガンのメンテナンス
ノズルは常に洗浄して使用する。洗浄する場合、洗浄容器に漬けない。
スプレーの先端は金属ブラシで洗浄しない、樹脂ブラシで洗浄。

４．塗装ブースの風速
風速が強よすぎるとブースに塗料が吸引される。弱すぎると法定風速を下回り、ブースに塗料が充満し作業環境が悪化する。

（３） 抵VOC塗装への転換

抵VOC
塗料

VOCの組成塗装時の希釈率0.5%

焼付硬化時の非反応性物質

0%

静電

水系

7%

アルコール系
他

0%

刷毛、ローラー吹付け、静電、電着

ハイソリッ
ド系

30%

炭化水素系他

5%

吹付け、静電30~60%

炭化水素系他

8~46%

塗料の種類

VOC含有量

粉体系

溶剤系

塗装方法

刷毛、ローラー吹付け、静電

出典 日本塗装機器工業会

低VOC塗料の種類とその特徴
水性塗料

低VOC塗料の種類
エマルション形塗料（水分散性樹脂を使用）
水溶性塗料（水溶性樹脂を使用）

無溶剤形塗料

粉体塗料

特徴等
水による希釈が可能、臭気が少ない、湿った素地に塗布することが可能
降雨に弱い、塗布時の温湿度のコントロールが必要
塗布効率が高い、薄膜塗装が困難
焼付温度が高いその他の無溶剤塗料
紫外線/電子線硬化形塗料
多液型塗料

短時間の乾燥が可能、膜厚硬化に制限がある
塗布直前に塗料成分を混合塗布量が低減可能、乾燥が遅い
プラスチゾル型塗料
塩化ビニル樹脂本来の優れた塗膜性（共重合樹脂の微粒子を分散媒 能が得られる、素地との接着性が悪いに懸濁、分散）
ハイソリッド型塗料

ラインの大幅な変更がない。
樹脂を低分子化するため、塗膜性能が低下

水性塗料に変更する際の設備改造点

粉体塗料に変更する際の設備改造点

Ⅲ-2 印刷工程における改善策の例
印刷工場のVOC
・印刷インキ、湿し水、洗浄剤中にVOCが含有
・労働安全衛生法の有機溶剤障害等予防規則（有機則）に基づく作業者の曝露防止措置も必要。

出典：令和元年 VOC排出削減のための取り組み事例 経済産業省委託によりJEMAI作成

印刷工場におけるVOC発生対策

オフセット印刷機
からのVOC発生

a. インキ缶、溶剤缶等の密封化、溶剤・廃ウエストの密封管理の事例

b. 工程内管理の事例

インキパンに当たる風をさえぎると、溶剤の蒸発を少なくできる。１日8,000円の節約例

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c. 瞬間的な高濃度暴露の予防

ローラ洗浄時の高濃度ピーク

換気の徹底、VOC警報装置等の利用も有効。

d. GP（グリーンプリンティング）認定制度（一社）日本印刷産業連合会が設けた環境配慮自主基準に基づく環境認定制度（2006年開始）全国417工場取得（2020年2月時点）
中小事業者を対象とする。
VOC発生などの大気汚染防止の他に、法令等遵法、地域住民への環境影響未然防止、労働安全衛生の配慮、緊急時対応、廃棄物削減、リサイクル推進、地球温暖化防止等を推進するマネジメントシステム。

Ⅱー３ 洗浄における改善策の事例
金属加工における脱脂洗浄にVOCが使用
洗浄装置の例
冷却コイル

湿浸洗浄槽

湿式開放型三槽式洗浄機

リンス槽

蒸気洗浄槽蒸留器

産業洗浄におけるVOC排出削減対策一覧

洗浄槽にフタやカバーをつけると、溶剤の蒸発を防げる。
例１）

改善点
・常時蓋の設置
洗浄中もクレーンが入る部分以外は密閉状態にできるようにした。
・局所排気の引き過ぎを改善

改善の投資額約35万円
精密金属熱処理の脱脂洗浄（トリクロロエチレン） 年間使用量１～５トン

溶剤使用量50%以上の削減
改善点
・ロールスクリーンで蓋をする。ビニー
ルシートにより側面、後部の空気の動きを遮断
改善の投資額約1万円以下

メッキの予備脱脂、仕上げ洗浄（トリクロロエチレン） 年間使用量１0～20トン
出典： 「産業洗浄現場におけるＶＯＣ対策事例集」環境省 日本洗浄協議会（2008年3月）

溶剤使用量20%の削減
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冷却の適正化洗浄装置の冷却水の冷却方法とその損失

冷却水温と改善効果の関係

冷却水量10L/minでは冷却効果が減少、一方、25L/min以上では効果は変化しない。冷却水量は一定以上に保つことが重要。

Ⅲー４ 出口対策
VOCの除去技術、大きく分けて回収装置（吸着法、吸収法、冷却凝集法）と分解装置に分けられる。
a. 回収装置の各種原理と特徴
処理方法

原理

特徴

①

吸着法

活性炭、ゼオライト、シリカ等の吸着材 単一物質の場合は回収再利用がに排ガスを通過させ、VOCを回収又は 可能である。補助燃料コストを低濃縮する方法。吸着剤を定期的に交換 減できる。
するタイプと吸着脱着を繰り返す回収型がある。吸着方法により固定床式、流動床式、ハニカム型吸着式の3種類がある。

②

吸収法

③

冷却凝集法

油又は溶剤にVOCを溶解させ除去する方法。充填塔、スプレー塔等の施設がある。
冷却装置にVOCを含む排ガスを通し、露点以下に冷却してVOCを回収する方法。

ベンゼンやトルエン等の排ガスに適用される。
単一のVOCが使用され、排ガス風量が少なく、VOC濃度が高い場合に適用できる。高濃度の場合に有効。回収したVOCを再利用できる。

b. 分解装置の各種原理と特徴
④

直接燃焼法

750 ～ 850 ℃ で VOC を 燃 焼 し 、 高効率で安定した処理が可CO2にまで完全分解する。
能。構造が単純で設備費用も低い。メンテナンスの手間もかからない。
補助燃料が必要である。

⑤蓄熱燃焼法

VOCを燃焼させて生じる熱をセラ 燃料効率が良く、直接燃焼ミック等の蓄熱材に蓄え、この熱 よりも高い温度で燃焼でき、をVOCの分解に再度用いる。
補助燃料の使用を減らせる。

⑥

触媒燃焼法

350～450℃で触媒を用いて酸化 低温燃焼のため、窒素酸化分解する。補助燃料コストを削減 物の発生を抑制できる。
できる。

⑦

その他

光触媒分解法、放電プラズマ法、オゾン酸化法、生物処理法、油、酸、アルカリ吸収処理法がある。

VOC濃度領域に対する処理方法の一覧
濃度領域
処理方法
対象施設
高濃度領域
高濃度のため資源として回収処理される。油 VOC貯蔵施設、工業用（ 数 ～ 数 十 による吸収、ゼルライト等を用いた吸着、膜分 洗浄施設及び洗浄後のvol％）離、冷却凝集方式を適用。VOCは１～20%の 乾燥施設、化学製造に範囲で爆発限界を有する物質が多いので、燃 おける乾燥施設
焼処理は一般には採用されない。
濃度が800～1200ppm以上あれば補助燃料 塗装後、印刷後、接着中濃度領域（ 数 百 ～ 数 千 なしで燃焼処理可能なので、燃焼装置が適用 後 の 乾 燥 、 焼 付 施 設ppm）されている。吸着剤で自燃濃度まで濃縮後に VOC 濃 度 は 高 く て も燃焼処理される場合もある。CO2排出のデメ 4000ppm程度リットを相殺するため、熱回収などの省エネ技術が盛り込まれている。

低濃度領域
低濃度は未処理で屋外に排出される場合は 工場の屋内の局所で排（ 数 十 ～ 多い。処理としては、吸着剤交換式が適して 出されたVOC 拡散希100ppm 前 いる。
釈され、屋外に排出され後）る。

VOC対策に関する相談及び情報入手先〇塗装関係対策・日本工業塗装協働連合会（塗装の技能・技術関係）
・日本塗装機器工業会（CEMA）（塗装機器・塗装設備等の関係）
・一般社団法人日本塗料工業会（塗料について）
本日紹介した塗装関係のVOC対策動画は2019年 JEAMIが環境省事業委託により産業環境管理協会が作成、以下のURLにて動画配信している。 https://www.env.go.jp/press/109156.html〇印刷関係・一般社団法人日本印刷産業連合会 https://www.jfpi.or.jp/greenprinting/「オフセット印刷工場における有機溶剤管理」〇洗浄関係
・日本産業洗浄協議
・産業洗浄現場におけるVOC対策事例集、環境省、2008年3月等
本講演の主な参考資料
・令和元年 VOC排出削減のための取り組み事例
https://www.meti.go.jp/policy/voc/index.html

Ⅳ. 自主的取組の成果と自主的取組支援ボードについて（１）産業界の自主的取組の成果
41業界団体等、20,500社以上が取組を経済産業省に報告(平成30年度実績)
自主的取組に参加している！！

平成12年より約５９％削減！！

図１ 自主的取り組みにおける全国のVOC排出量の推移
出展： 令和２年2月 経済産業省 資料https://www.meti.go.jp/policy/voc/index.html

事業者による自主的取組状況 （平成30年報告） 41団体 20,500社以上

各事業者による自主的取組のフォローアップ
産業

削減対策

印刷・同関連業･約8割の事業者が自主的取組に参加 (VOC排出量ベース)･作業方法の改善、原材料の転換・削減 (水性インキ等の低VOCインキの使用等) 、設備導入・改良等により、VOC排出量を大幅に削減(平成12年度の約1/4に減少)･平成22年度以降も減少傾向が継続 (平成22年度の約2/3に減少)

輸送用機械器具製造業（塗装や洗浄作業等）･自主的取組には、自動車・同附属品製造業の事業者が参加。
･塗着効率向上 (ロボット塗装化等) や洗浄シンナー対策 (使用量低減、回収) 等により、VOC排出量を大幅に削減 (平成12年度から約6割減)･平成22年度以降も減少傾向が継続 (平成22年度から約1割減)

化学工業（塗料製造等）･7割超の事業者が自主的取組に参加 (VOC排出量ベース)･施設・設備の密閉度の向上、水性・低VOC製品への切替え等により、VOC排出量を大幅に削減 (平成12年度の約1/3に減少)･平成22年度以降も減少傾向が継続 (平成22年度から約1割減)

石油製品・石炭製品製造業（ガソリンスタンド等）･ほぼ全ての事業者が自主的取組に参加 (VOC排出量ベース)･陸上出荷設備へのベーパ回収装置の設置、タンクの改造工事などの削減対策の実施等により、VOC排出量を削減 (平成12年度から約4割減)･平成22年度以降も減少傾向が継続 (平成22年度から約1割減)

② 自主的取組
a. 自主的取組の仕組み
工場（VOCを排出するすべての事業所）
・自主行動計画の策定
・適切な対策の計画と推進
・排出量の集計（企業単位）
指導・支援

集計・報告

業界団体、支援団体
指導・助言

集計・報告

経済産業省

政策検討
報告
産業構造審議会⚫ 産業環境分科会⚫ 産業環境対策小委員会

業界団体や各企業が実施可能な方法で排出削減を行っていく仕組み

b. 自主的取組の仕組みを取った
理由

・VOCは様々な業種で使用されており、裾野が広い。
・VOCの発生源となる工場内の工程も様々である。
・屋外塗装など、排出口以外の排出もある。
・VOCを使用する事業所の多くが中小企業である。
c. 自主的取組のメリット
VOCの削減方法は排出口対策から工程内改善まで各種あり、各工業にあった対策を自ら選択する方が、取り組み易い。
費用対効果の高い削減手法となる。

VOC自主的取組支援策●(一社)産業環境管理協会（JEMAI）にて「VOC自主的取組支援ボード」を設置
業界団体の「自主行動計画」に参加していない事業者からの排出量報告を取りまとめている。VOC排出報告に関する助言・情報提供などの支援を行っている【継続中】 。
・●日本政策金融公庫は、大気汚染関連において、VOC排出削減のための設備(吸着装置、分解装置、分離装置、密閉装置、被覆施設、蒸気返還装置) を取得するために必要な設備資金を融資(環境・エネルギー対策資金)【継続中】。

自主的取組の報告でカバーされている排出量は全体の４０％残り６０％は報告がない。
ステップ２会員は、毎年、9月～10月頃に前年度のVOC排出量の報告をJEMAIに行う。

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自主的取組支援ボード問い合わせ〒101-0044 東京都千代田区鍛冶町2-2-1三井住友銀行神田駅前ビル7階（一社）産業環境管理協会 「自主的取組支援ボード」まで
TEL：03-5209-7707 FAX：03-5209-7716 E-Mail：voc@jemai.or.jp
http://www.jemai.or.jp/tech/about.html
関連手引き･ VOC排出抑制の手引き（第3版）（カラー48p）･手引きの参考資料（第3版）（簡易製本137p）
以下のURLよりダウンロード可能
http://www.jemai.or.jp/tech/material.html

ご清聴ありがとうございました。