Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
ここで、Wはm個の廃棄物成分からなる廃棄物量ベクトルである。D、E、Fはそれぞれ図1-15に示す処理プロセスを、i,jなどは廃棄物の組成成分を、preおよびpostはそれぞれ処理前、処理後の状態を識別する添字である。 $ X_{E} $ および $ Y_{E} $ はプロセスEにおける廃棄物の処理マトリックスである。 $ X_{E} $ の要素 $ x_{Ei,j}(0\leq x_{Ei,j}\leq1) $ は、処理前廃棄物量ベクトル $ _{pre}W_{E} $ の第i成分を処理後廃棄物量ベクトル $ _{post}W_{E} $ の第j成分に変換する速度を表す。また $ Y_{E} $ の要素 $ y_{Ei,j}(0\leq y_{Ei,j}\leq1) $ は、第i成分の廃棄物が処理によって減少する速度を表す。 $ Q_{DE} $ 、 $ Q_{EF} $ は輸送マトリックス、 $ k_{DE} $ はプロセスDからプロセスEへの廃棄物の輸送の可否を決定する係数、 $ h_{E} $ はプロセスEにおける処理の可否を決定する係数である。プロセスEの処理容量を $ T_{E} $ 、第i成分の廃棄物を第j成分の廃棄物に変換する割合(処理効率)を要素とする処理効率マトリックスを $ Z_{E} $ 、単位マトリックスをIとすれば、処理能力による制約(仮定4)から、

$$ \begin{aligned}&T_{E}\geq\left\|_{pre}\mathbf{W}_{E}\right\|/\Delta t_{ ㄱ ㄱ }\\&T_{E}<\left\|_{pre}\mathbf{W}_{E}\right\|/\Delta t_{ ㄱ ㄱ }\end{aligned}\begin{aligned}\mathbf{X}_{E}=&\left(1/\Delta t\right)\mathbf{Z}_{E},\quad\mathbf{Y}_{E}=\left(1/\Delta t\right)\left(\mathbf{I}-\mathbf{Z}_{E}\right)\\\mathbf{X}_{E}=&\left(\mathbf{T}_{E}\left/_{}\right\|_{pre}\mathbf{W}_{E}\right)\left\|\mathbf{Z}_{E},\quad\mathbf{Y}_{E}=\left(\mathbf{T}_{E}\left/_{}\right\|_{pre}\mathbf{W}_{E}\right)\right)\left(\mathbf{I}-\mathbf{Z}_{E}\right)\end{aligned} $$

と表現することができる。Δtは処理プロセスの操業の評価時間、 $ \left\|preW_{E}\right\| $ はベクトル $ preW_{E} $ の要素の和（ $ =\sum_{pre}W_{Ei} $ ）、つまりプロセスEに前貯留される廃棄物の総量を表す。輸送マトリックス $ Q_{DE}^{i} $ の要素 $ q_{DEi,j}(0\leqq q_{DEi,j}\leqq1) $ は、プロセスDに後貯留されている廃棄物 $ _{post}W_{D} $ の第i成分をプロセスEに前貯留される廃棄物 $ _{pre}W_{E} $ の第j成分に輸送する速度を意味する。プロセスDからプロセスEへの廃棄物の輸送能力を $ T_{DE} $ 、プロセスDに後貯留されている第i成分の廃棄物のうち、どれだけをプロセスEの第j成分の廃棄物に割り当てるかを定める要素 $ r_{DEi,j} $ で構成される割当マトリックスを $ R_{DE} $ とすれば、輸送能力による制約(仮定4)から、

$$ T_{_{DE}}\geq\left\|_{post}\mathbf{W}_{_{D}}\right\|/\Delta t_{_{ ∂ } とき }\quad\mathbf{Q}_{_{DE}}=\left(1/\Delta t\right)\mathbf{R}_{_{DE}} $$

$$ T_{_{DE}}<\left\|_{_{post}}\mathbf{W}_{_{D}}\right\|/\Delta t_{_{ ∂ } とき }\quad\mathbf{Q}_{_{DE}}=\left(\mathbf{T}_{_{DE}}/\left\|_{_{post}}\mathbf{W}_{_{D}}\right\|\right)\mathbf{R}_{_{DE}} $$

と表現することができる。輸送では廃棄物の重量や組成の変化はないと仮定（仮定2）しているから$\mathbf{Q}_{\mathrm{DE}}$、$\mathbf{R}_{\mathrm{DE}}$は対角マトリックスとなり、一つの処理プロセスからの廃棄物搬出先プロセスが複数ある場合には、廃棄物の第i成分毎にEについての和は$1\left(\sum r_{DEi,j}=1\right)$となる。

各処理プロセスの前・後貯留容量には限界があり、容量一杯の廃棄物が前貯留されているプロセスへは廃棄物の搬入は不可能であり、また容量一杯の廃棄物が後貯留されているプロセスでは廃棄物の処理は不可能である（仮定4）。プロセスEにおいて、処理前後の貯留容量 $ _{preSE} $ 、 $ _{postSE} $ を導入し、プロセスEにおける処理の可否を決定する係数 $ h_{E} $ を次式のように定義する。
$$ _{post}S_{E}\geq\left\|_{post}\mathbf{W}_{E}\right\|_{\mathcal{D} とき }\quad h_{E}=1 $$

$$ _{post}S_{E}<\left\|_{post}\mathbf{W}_{E}\right\|_{\mathcal{O} とき }\quad h_{E}=0 $$

同様に、プロセス D からプロセス E への廃棄物の輸送の可否を決定する係数 $ k_{DE} $ を次式のように定める。

$$ _{pre}S_{E}\geq\left\|_{pre}\mathbf{W}_{E}\right\|_{ ∅ とき }\quad k_{DE}=1 $$

$$ _{pre}S_{E}<\left\|_{pre}\mathbf{W}_{E}\right\|_{\mathcal{O} とき }\quad k_{DE}=0 $$

プロセス E について記述した式(1-6)～(1-10)を、一般廃棄物処理システムを構成するすべてのプロセスについて記述することにより、廃棄物処理システムにおける廃棄物の挙動を廃棄物の成分毎に把握するためのモデルを構築することができる。

次に、上記モデルを用いて、図1-15に示すプロセスEの内部における廃棄物構成元素の挙動を記述する数学モデルは以下のようになる。

$$ \frac{d}{dt}\Big(_{pre}\mathbf{C}_{E}\cdot_{pre}\mathbf{W}_{E}\Big)=\sum_{D}k_{DE}\mathbf{Q}_{DE post}\mathbf{C}_{D post}\mathbf{W}_{D}-h_{E}\mathbf{X}_{E}\mathbf{U}_{E pre}\mathbf{C}_{E pre}\mathbf{W}_{E}-h_{E}\mathbf{Y}_{E}\mathbf{V}_{E pre}\mathbf{C}_{E pre}\mathbf{W}_{E} $$

$$ \frac{d}{dt}\Big(_{post}\mathbf{C}_{E}\cdot_{post}\mathbf{W}_{E}\Big)=h_{E}\mathbf{X}_{E}\mathbf{U}_{E pre}\mathbf{C}_{E pre}\mathbf{W}_{E}-\sum_{F}k_{EF}\mathbf{Q}_{EF post}\mathbf{C}_{E post}\mathbf{W}_{E} $$

ここで、Cは廃棄物成分中における第n元素の濃度を対角要素とするm行m列の対角行列である。行列Cは廃棄物構成元素毎に決定される。また、Uは前貯留されている廃棄物の第i成分中の第n元素量を、後貯留される第j廃棄物成分中の第n元素量に変換する割合を要素とするm行m列の対角行列である。同様にVは、処理によって廃棄物成分から消失する第n元素の割合を要素とするm行m列の対角行列である。 $ U+V=I $ となる。

## iii）廃棄物輸送動態モデルの基礎情報の設定

## (一般廃棄物処理システムの設定)

図 1-15 で表したように廃棄物処理システムの構成要素プロセスはほぼ共通していることから、一般廃棄物処理に関するデータが揃っている京都市の一般廃棄物処理システムをモデルとした。図 1-16 に京都市の一般廃棄物処理システムを示す。京都市の一般廃棄物は 11 の行政区から以下の 8 分類に分けて収集される。また、数学モデル中での廃棄物の物理組成は、以下の 14 分類とした。
図 1-16 京都市の一般廃棄物処理システム

## ・廃棄物の収集区分

①定期収集ごみ

②資源ごみA(缶、ビン、ペットボトル)

③資源ごみ(プラスチック容器包装)

④資源ごみC(その他)

⑤大型ごみ

⑥その他市収集ごみ

⑦業者収集ごみ

⑧持ち込みごみ

## ・廃棄物の物理組成分類

①紙・セロファン類 ②厨芥類

③繊維類 ④木竹・わら類

⑤その他可燃 ⑥プラスチック類

⑦ゴム・皮革 ⑧瓶・ガラス類

⑨金属類

⑩土砂・陶磁器・がれき類

⑪その他不燃 ⑫回収資源(缶・びん・ぺットボトル)

⑬回収資源(プラスチック容器包装) ⑭回収資源(その他)

## (パラメータの設定)

## ・廃棄物の量と組成

京都市の一般廃棄物は11の行政区から8分類に分けて収集され、14の物理組成に分類される。その収集区分、組成分類ごとに、発生量、重量組成を設定する。京都市における各行政区別の廃棄物発生量、もしくは収集される日量は明らかではない。各区によって発生量と物理組成に多少の特徴があり、その上、ごみは毎日発生するが収集されるのは地区毎に家庭ごみで週2回となっていることから、収集日毎の収集量も当然異なっている。しかし、一般廃棄物という性質を考え、長い時間スパンにおいて
その変動は小さく、廃棄物発生量は人口の比に等しいとみなすことができる。1日当たりの発生量に対しても同様に考え、モンテカルロモデルにより決定した1日あたりの廃棄物排出量を、各行政区の人口比に従って配分することにした。尚、小型金属ごみについては、資源ごみ中に占める比率を京都市における収集実績から設定することで発生量を決定した。

物理組成についても発生量と同様に考え、同じ収集区分のごみであれば、いずれの地区から収集してもその組成は同じであるとした。但し、定期収集ごみについては、モンテカルロモデルにより決定した物理組成別の廃棄物量を使用した。また、「平成23年度環境局事業概要」 $ ^{1-14)} $ にデータが記載されていない資源ごみについては、資源ごみ(缶・ビン・ペットボトル)の重量組成に関しては京都市環境局の「家庭ごみ細組成調査報告書」 $ ^{1-21)} $ から、資源ごみ(プラスチック容器包装)の重量組成に関しては東京都中野区でなされた平成21年度家庭ごみ組成分析調査の結果 $ ^{1-22)} $ から推定した。資源ごみ(その他)の重量組成については他の廃棄物と違い各拠点で分別されたものを回収する拠点回収であるため、すべて回収資源に搬出されると設定した。大型ごみの重量組成に関しては東京都清掃事業概要「ごみ性状調査」から推定し、その他ごみに関しては発生量自体が少ないことと、同じ市収集ごみであることから、物理的組成は定期収集ごみと同一であると推定した。表1-11に設定に用いた一般廃棄物の物理組成別重量比(湿重量%)を示す。

表 1-11 京都市における一般廃棄物の物理組成別重量比 (湿重量%)

組成成分	市回收ごみ	業者ごみ	持ち込みごみ	含水率
定期収集*	資源ごみ	大型ごみ	その他ごみ
缶・ビン・ベットボトル	プラスチック容器包装	その他
可燃物	紙・セロファン類	32.7	0.4	4.1	-	1.9	32.7	42.2	18.0	22.9
厨芥類	37.2	1.6	4.4	-	0.0	37.2	25.4	1.7	72.8
繊維類	3.7	0.0	0.6	-	37.8	3.7	6.6	15.0	24.3
木竹・わら類	0.6	0.0	0.4	-	38.6	0.6	2.2	53.2	23.1
その他可燃物	4.1	0.0	1.2	-	14.8	4.1	5.4	0.1	44.2
プラスチック類	13.6	5.5	8.0	-	4.3	13.6	13.0	6.3	20.9
ゴム・皮革	0.7	0.5	1.2	-	0.5	0.7	0.3	0.0	8.2
小計	92.6	8.0	19.9	-	97.8	92.6	95.1	94.3	-
不燃物	ガラス類	1.7	9.0	0.0	-	0.1	1.7	1.3	1.4	0.7
金属類	3.1	2.6	0.0	-	2.2	3.1	3.0	3.9	8.2
土砂・陶磁器・灰	2.6	0.6	0.0	-	0.0	2.6	0.6	0.4	3.1
その他不燃物	-	0.5	6.9	-	-	-	-	-	4.7
小計	7.4	12.7	6.9	-	2.2	7.4	4.9	5.7	-
回收資源(缶・瓶・ペットボトル)	-	79.3	0.3	-	-	-	-	-	7.5
回收資源(プラスチック容器包装)	-	-	72.9	-	-	-	-	-	-
回收資源(その他)	-	-	-	100	-	-	-	-	-
計	100	100	100	100	100	100	100	100	-

：廃棄物流動の数値シミュレーションでは、モンテカルロモデルにより決定した物理組成別重量を用いる。

## ・処理能力および前後貯留容量の設定

処理システムが平常に運用されている状況下では、システムを構成する各プロセスの廃棄物処理能力や処理前後の貯留容量が、処理を要する廃棄物の量をわずかでも上回れば排出される廃棄物の全量を処理できる。ゆえに、発生源における廃棄物の異常滞留など、目に見える形の悪影響が日常生活に及ぶことはない。処理能力や貯留容量
の余裕は一般廃棄物処理システムにおけるリスクの顕在化を吸収する能力、すなわち異常時におけるシステムのリスク弾力性を支配する主要な要素の一つである。各処理プロセスの処理能力は、京都市における各施設の処理能力から設定した $ ^{1-14)} $ 。さらに各プロセスの前後貯留容量は、厚生労働省による「ごみ処理施設構造指針」を参照して、平常時における各プロセスの廃棄物処理能力の2日分とした。平常時の処理能力は、京都市における処理実績から設定した値を用いた。表1-12に設定した各処理施設の処理能力と前後貯留容量を示す。

表 1-12 各処理施設の処理能力と貯留容量

処理施設	処理能力
(ton/day)	稼働率(%)	実処理能力
(ton/day)	減量率(%)	貯留容量(ton)
前貯留量	後貯留量
クリーンセンター
(焼却施設)	東部	600	80.0	480	80	960	192
南部	600	80.0	480	80	960	192
北部	400	80.0	320	80	640	128
東北部	700	80.0	560	80	1120	224
破砕施設	東部	216	68.5	173	-	346	346
南部	240	68.5	192	-	384	384
東北部	80	68.5	64	-	128	128
再資源化施設	南部	60	80.0	48	-	96	-
北部	40	80.0	32	-	64	-
西部圧縮梱包	60	80.0	48	-	96	-
橫大路学園	20	80.0	16	-	32	-
魚アラリサイクル	70	80.0	56	-	112	-
廃食用油燃料化	5	80.0	4	-	8	-

## ・輸送割合の設定

輸送マトリックスは、処理プロセス間の廃棄物の輸送を支配する数学モデル中の重要なパラメータである。処理マトリックスが処理プロセスの機能の技術的要因により客観的に設定されるのに対し、輸送マトリックスは、一般廃棄物の処理システムをどのような戦略に基づいて構成するか、すなわち処理システムの設計や運用方針を反映して決定される。ここでは京都市における廃棄物の処理計画を参照して輸送マトリックスを決定した。またその際、以下の仮定1～6を採用した。

1. 定期収集ごみは、北区からは東北部クリーンセンターへ、上京区からは南部・東北部クリーンセンターへ、左京区からは東北部クリーンセンターへ、中京区・下京区・南区からは南部クリーンセンターへ、東山区・山科区からは東部クリーンセンターへ、右京区からは北部・東北部クリーンセンターへ、西京区からは北部クリーンセンターへ、伏見区からは東部・南部クリーンセンターへ、それぞれ搬入されるとした。その割合は各清掃工場の処理計画に準じて設定した。

2. 資源ごみは各リサイクルセンターへ運ばれ、有用資源は回収され、その他は各リサイクルセンターから最も近いクリーンセンターで焼却処理されるとした。

3. 大型ごみ、持込ごみの一部は各破砕施設に運ばれる。その比率は破砕処理計画値から推測した。
4. 持込ごみのうち、不燃分は東部山間埋立処分場で、可燃分は各クリーンセンターでそれぞれ持ち込みを受け付けている。不燃分は直接埋立され、大型ごみと思われる一部は破砕施設に持ち込まれる。可燃分はクリーンセンターで焼却処理される。

5. その他ごみには引っ越し等の有料ごみ、不法投棄ごみ、お盆の供物、缶およびびん（分別以外）、乾電池等が含まれる。搬出先は各清掃工場の処理計画に準じて割り当てた。

6. 業者収集ごみの搬入先は各清掃工場の処理計画に準じて割り当てた。

## ・処理減量率の設定

## 1 ）発生源における処理減量率

発生源においては、廃棄物は質や量の変化を受けずに一時貯留され収集される。つまり、発生源における処理マトリックスは単位行列で表される。よって、発生源における有価物の回収は廃棄物と認定される前に行われ、廃棄物と認定された後は、単に貯留され搬出を待つのみであるとした。

## 2 ）焼却による処理減量率

焼却施設に搬入された廃棄物は、焼却された後、焼却残渣として他のプロセスあるいは埋立処分場へと搬出される。焼却処理マトリックスを設定する際、焼却条件は廃棄物組成等の変化には依存せず、また不燃成分の焼却による重量変化はないものと仮定した。定期収集ごみおよび業者収集ごみの焼却残渣中に占める廃棄物の物理組成別寄与率と定期収集ごみおよび業者収集ごみの物理組成データから、物理組成別に焼却残渣率を推定し、焼却処理マトリックスを設定した。さらに、可燃分の焼却処理残渣率は、モンテカルロモデルにより決定した廃棄物全体としての焼却処理残渣率に比例するとして、次式のように補正した。

(物理組成別焼却处理残渣率)

$$ =\left( 物理組成別焼却处理残渣率 \mathcal{O} 平均值 \right)\times\frac{\left( 焼却处理残渣率 \right)}{\left( 焼却处理残渣率 \mathcal{O} 平均值 \right)} $$

## 3 ）破碎による処理減量率

大型廃棄物は破砕によって減容され、可燃物と不燃物とに分別されると共に、有価物が回収される。京都市では、鉄分のみが回収されている。すなわち京都市では、破砕処理はそれに続く焼却処理施設における焼却を容易にするための前処理工程として位置づけられている。また、資源ごみとして回収された小型金属ごみは、一旦破砕施設に搬入されて破砕された後、大型廃棄物中に含まれていた鉄分とともに回収される。破砕処理のマトリックスは単位行列を基本に、鉄分回収に対応する要素値 $ ^{1-23)} $ のみを変更して設定した。
## 4 ）再資源化による処理減量率

京都市では、缶・びん・ペットボトル、プラスチック容器包装、金属等の資源回収が行われている。缶・びん・ペットボトルは南部リサイクルセンターおよび北部リサイクウセンターで、プラスチック容器包装は西部圧縮梱包施設と京都市横大路学園で再資源化される。本研究では、分別回収された缶・びん・ペットボトル、プラスチック容器包装等の資源に関しては全量が再利用されるものとした。各処理プロセスにおける処理残渣率をまとめて表1-13に示す。

表 1-13 各処理プロセスにおける物理組成別廃棄物処理残渣率

組成成分	焼却処理*	圧縮・破碎	再資源化
可燃物	紙・セロファン類	0.1446	1	1
廚芥類	0.101	1	1
繊維類	0.0507	1	1
木竹・わら類	0.0775	1	1
その他可燃物	0.1095	1	1
プラスチック類	0.079	1	1
ゴム・皮革	0.2051	1	1
不燃物	ガラス類	1	1	1
金属類	1	0.24	1
土砂・陶磁器・灰	1	1	1
その他不燃物	1	1	1
回收資源(缶・瓶・ペットボトル)	1	1	0
回收資源(プラスチック容器包装)	1	1	0
回收資源(その他)	1	1	0

*:廃棄物全体の焼却処理残渣率が平均値をとる時の値を示す。

## （４）数値シミュレーションを用いた情報設定

## i）廃棄物収集区分別発生量と焼却処理残渣率の設定

廃棄物の収集区分別発生量(定期収集ごみについては組成分類別発生量)および焼却処理残渣率について、京都市の実績値から設定した分布型をもとにモンテカルロシミュレーションを行った。廃棄物発生量や焼却処理残渣率などの正の値をとる統計量について正規分布を設定してモンテカルロシミュレーションを行う場合、これらが負の値をとった場合の対処を定めておく必要がある。一方、対数正規分布を仮定できる場合には、負の値が発生することがないので、こうした対処は不要となる。そこで、すべての統計量について対数正規分布を設定した場合と、表1-8～1-10中に示した適切とされる分布型を設定した場合について、それぞれ廃棄物輸送動態モデルを用いた数値シミュレーションを行い、焼却残灰発生量の計算結果を実測データ $ ^{1-12),1-13),1-14)} $ と比較した。対数正規分布のみを設定した場合、正規分布・対数正規分布の両方を設定した場合の計算結果の度数分布をそれぞれ図1-17,1-18に、実測データの度数分布を図1-19に示す。但し、正規分布を設定した統計量について負の値が発生した場合は、
すべて 0 として扱った。計算回数は 10,000 回としており、計算値の図の縦軸の総数は 10,000 を示す。

図 1-19 の実績値と比べると、いずれの計算結果もほぼ実測値の傾向と合っているが、すべての統計量について対数正規分布を設定した場合には分散が実測値と比べて大きくなっている。このことから、廃棄物輸送動態モデルを用いた数値シミュレーションには、ごみの種類に応じて分布型を使い分けることとし、表 1-8～1-10 に示した分布型を適用することにした。

図 1-17 焼却残灰発生量計算値の度数分布（対数正規分布、正規分布を設定した場合、総数 10,000）

図 1-18 焼却残灰発生量計算値の度数分布（対数正規分布のみを設定した場合、総数 10,000）

図 1-19 焼却残灰発生量実績値の度数分布

(平成21年度～23年度環境局事業概要 $ ^{1-12} $ ， $ ^{1-13} $ ， $ ^{1-14} $ )上り作成、総数36)

## ii）焼却処理における放射性 Cs の移行設定

上と同様、焼却処理における放射性 Cs の移行率について、正規分布、対数正規分布の両方の分布型をもとにモンテカルロシミュレーションを行った。
対数正規分布を設定した場合、正規分布を設定した場合の計算結果の度数分布をそれぞれ図1-20，1-21に、実測データの度数分布を図1-22示す。計算回数は10,000回とした。図1-20と1-21を比べると、どちらの分布も似ておらず、適合していないと判断した。飛灰への移行が高いという計算データが多く、主灰への移行は低いという結果となっている。実測データにおいても同じ傾向は出ているが、飛灰への移行が20〜30%となるパターンもあり、主灰の放射性物質濃度に対して、過小評価となる可能性がある。ゆえに、飛灰への移行率が高い場合、そして低い場合も同様に発生することが可能な変動設定にする必要がある。ゆえに、放射性Csの移行を把握する際には、焼却処理を行う度に実測値データからランダムに選択する方式を適用した。

図 1-20 飛灰への移行率計算値の度数（正規分布を設定した場合、総数 10,000）

図 1-21 飛灰への移行率計算値の度数分布（対数正規分布を設定した場合、総数 10,000）

飛灰への移行率 (%)

図 1-22 焼却残灰発生量実績値の度数分布（総数 112）

## iii）計算回数の設定

上記のパラメータやデータを用いて、京都市の一般廃棄物処理システム(図1-16)を対象に、システム内での廃棄物および構成元素の動態を数値シミュレーションにより
解析した。数学モデルの数値近似には前進差分を用い、数値シミュレーションの時間ステップ(廃棄物処理の評価時間 $ \Delta t $ )は1日に設定した。

モンテカルロ法の計算回数は、一般的には10,000回が必要とされる。一方、ブートストラップ法については、梶原 $ ^{1-20)} $ が計算回数を多くしても必ずしも理論値に近い平均値や標準誤差が推定できないことを指摘している。計算回数を100回から10,000回の間で変化させて、廃棄物動態評価モデルによるシミュレーション結果を比較した。一般廃棄物に200Bq/kgの放射性Csが含まれているとしたときの飛灰に含まれる放射性Cs濃度と、東部クリーンセンターにおける処理前廃棄物貯留量について検討した結果をそれぞれ図1-23,1-24に示す。推定精度を測る目安として、エラーバーは標準誤差を示している。計算回数を増やすごとに、各データは収束していっていることが分かり、標準誤差においては回数を増やすごとに小さくなっており、推定精度が高くなっていることが分かる。また、変動係数は収束していることから、一定のばらつきが考慮されているということが分かる。計算回数は5,000回以上で結果が安定していることから、廃棄物輸送動態モデルを用いたシミュレーションにおいては5,000回以上計算を行えば十分であると考え、以降のモンテカルロ数値シミュレーションにおいては、計算回数を5,000回とした。

図 1-23 飛灰中の放射性 Cs 濃度の計算回数による変化

図 1-24 東部クリーンセンター廃棄物処理前貯留量の計算回数による変化
#### 2.1.3 広域処理を仮定した場合の結果および考察

## a）廃棄物量の流動の検証

廃棄物の発生量や輸送量などパラメータの妥当性を検証するため、まず廃棄物のマスフローをシミュレーションにより解析した。解析結果を京都市の「平成23年度環境局事業概要」 $ ^{1-14)} $ に記載された平成22年度実績とともに図1-25,1-26に示す。図1-25より、廃棄物輸送動態モデルを用いたシミュレーションによって、廃棄物の発生から処理、処分までの一連の流れが試算できることが分かる。図1-26より、平成22年度実績と()内の計算値を比較すると概ね誤差10%以内の値が得られていた。しかし、破砕施設における処理量と資源回収施設からの資源回収量はやや過大評価となった。この原因として、各処理量の設定は前述したように過去3年分の京都市における実績値をもとに推定したため、各年度にばらつきが大きかったことが挙げられる。平成20年度の実績値によると、破砕処理量は49,533 ton/dayとシミュレーション以上の数値となっている。資源回収量においても同様のことが言えるが、シミュレーション数値は実績値以上に大きな値となっていた。これは資源ごみの重量組成比が適切ではなかったことが挙げられる。各実績値とともに組成が報告されていなかったため、今回の設定では、資源ごみ(缶・ビン・ペットボトル)の組成については京都市環境局の「家庭ごみ細組成調査報告書」より、資源ごみ(プラスチック容器包装)については東京都中野区で行われた家庭ごみ組成分析調査結果により、資源ごみ(その他)については拠点回収ということを考慮して、すべて回収資源に搬出されると設定していた。また、その他市収集ごみについても過小評価となっているが、これはその他市収集ごみの排出量が12月に大きく偏っていることによるものであり、通常時の廃棄物量動態を考える上では問題はないと考えられる。この結果から、廃棄物の発生量や輸送量など元素動態に関与しないパラメータのほとんどについては適切な値を設定できたといえるが、資源回収量については、年度によって回収量に幅があることに加えて、資源回収物の組成が適切ではない可能性があるため、注意が必要である。
注）図中の数字は、シミュレーションによる平均値／標準偏差を示す。

()内の数字は平成23年度の実績値を示す。

図 1-25 京都市の一般廃棄物処理システムにおける廃棄物量のフロー

注）図中の数字は平成23年度の実績値を示す。

()内の数字はシミュレーションによる計算値の平均値を示す。

図 1-26 京都市における一般廃棄物処理実績
## b）放射性 Cs 動態の検証

廃棄物に含まれた放射性 Cs 移行の妥当性を検証するため、文献の焼却試験データ $ ^{1-24} $ との比較を行った。放射性 Cs 濃度を文献と同じく一般廃棄物に 109 Bq/kg 含まれると設定し、廃棄物輸送動態モデルを用いたシミュレーションを行った。図 1-27 に文献における焼却場の主灰と飛灰の濃度と、各焼却場(京都市の各クリーンセンター)における主灰と飛灰の濃度を示す。飛灰においては、解析による値が文献の飛灰濃度と比べて、いずれも高くなったが、すべて標準偏差内に含まれる結果となった。主灰においても同じく、いずれも解析による主灰濃度が文献値と比べて高くなった。この原因としては、主灰、飛灰への移行の際焼却炉内の耐火物に吸着もしくは吸収されているのではないかと考えられる。放射性 Cs の耐火物への浸透はすでに確認されており、どの程度の放射性 Cs を浸透させるのかははっきりと解明されていない。今回、炉材への浸透は考慮されていないが、廃棄物への影響において過小評価とはならないことから、廃棄物における放射性 Cs 移行は十分に考慮されているとして問題ないとした。しかし、焼却炉の整備・点検や日頃の作業環境等、炉内に関わる場合には考慮しなければならない移行であり、注意が必要である。

図 1-27 放射性 Cs の移行比較

## c）災害廃棄物処理シミュレーション

ここでは廃棄物輸送動態モデルを用いた、一般廃棄物処理システム内で災害廃棄物処理を行った場合の災害廃棄物処理シミュレーションの構築とその実用性の確認を行う。状況による放射性Cs濃度変化、各工程での処理量や発生量、処理日数の情報を得るために、まず想定する状況を決め、基礎的情報の設定を行った。状況の想定としては、災害廃棄物の濃度に差があるため、宮城県・岩手県の災害廃棄物を広域処理する場合と福島県の災害廃棄物を県内で処理する場合の2つを軸に想定を行った。より現実に活用できるように、災害廃棄物の濃度や災害廃棄物の処理施設、そして輸送の設定を行った。全国の一般廃棄物処理システムは基本的に全国でほぼ共通しているため、京都市データをモデルとして、以下廃棄物輸送動態モデルを用いた各シミュレーションを行っていく。

## （１）処理シナリオの設定

災害廃棄物に含まれる放射性 Cs は地域ごとに異なり、福島県以外の被災地では数十〜数百 Bq/kg 程度の災害廃棄物が発生しており、また福島第一原発近辺では濃度の幅が広く、数百〜数万 Bq/kg
の災害廃棄物が発生している。一般廃棄物の濃度については、各状況によって測定されていないところが多く、データが少ない。宮城県で行われた災害廃棄物放射能濃度測定調査業務では、109 Bq/kg 含まれるという結果であった $ ^{1-24)} $ 。福島県の一般廃棄物濃度は、災害廃棄物の関係から分かるように、109 Bq/kg 以上のものと推測される。発生する処理物の濃度は、災害廃棄物の処理方法によって変わるが、処理によって放射性 Cs が濃縮するために、処理基準を超える濃度となる可能性がある。処理基準としては、管理処理基準となる 8,000 Bq/kg 以下のものは通常通りの処理が行えると判断され、一般廃棄物処理の通常通り一般廃棄物最終処分場（管理型最終処分場）に運ばれる。8,000 Bq/kg 以上であり、保管処理基準となる 100,000 Bq/kg 以下のものは、埋立や管理条件の整っている管理型最終処分場に運ばれる。100,000 Bq/kg 以上の廃棄物については一定の間、安全に集中的に管理・保管を行う中間貯蔵施設において貯蔵される方針となっている。処理シナリオとしては、宮城県・岩手県の災害廃棄物を対象とした広域処理と、福島県の災害廃棄物を対象とした県内の処理を想定した 2 つを軸に設定した。

## i）広域処理を想定した災害廃棄物処理シナリオ

宮城県・岩手県の低濃度の災害廃棄物の対応としては、既存の処理施設に加えて、新たに建設された仮設焼却炉等を稼働させて、県内の市町村による処理が進められている。しかし、発生した災害廃棄物が膨大であることから、県外における広域処理が求められている。そこで、宮城県・岩手県の災害廃棄物が県外に運ばれた際の状況を想定して、災害廃棄物における貯留場所からの輸送、処理、最終処分までの一連の流れをシミュレーションした。管理処理基準以下に抑えるための一般廃棄物の濃度と災害廃棄物の濃度の関係(限度ライン)を把握し、焼却灰の濃度変化、最終処分量の増加や災害廃棄物量に対して処理のかかる日数の把握を行った。各情報を得るため、2つのCaseに分けて行った。以下に詳細を記す。

## Case 1-1 : 限度ラインの把握

通常の一般廃棄物最終処分場における特別な措置が必要になる管理処理基準を超えないためには、どの程度の災害廃棄物濃度ならば対応できるのかを把握する。また、広域処理を受け入れている各市町村では実際に管理処理基準を超えないようにすることは当然として、さらに厳しい独自の基準を定めているところがある。その中の一例を用いて2,000Bq/kg $ ^{-25} $ を超えない限度ラインも同じく把握を行う。また、災害廃棄物の輸送割合を減少させることで、どの程度まで濃度の高い災害廃棄物に対応できるか、その影響把握を行った。

## Case 1-2 : 240 Bq/kg 災害廃棄物の広域処理

災害廃棄物が4万トン運ばれてくると想定した。この災害廃棄物量は広域処理を予定している各市町村における可燃物の最大処理量を切り上げした値である $ ^{1-26)} $ 。一般廃棄物には放射性Csが含まれていないとして、災害廃棄物内の濃度を240 Bq/kg $ ^{1-27)} $ とした。この濃度は、災害廃棄物濃度がこの値を超えていなければ、ストーカ式焼却処理場において処理した場合に一般廃棄物最終処分場に運ぶことができるとして環境省により報告された数値である。上記、災害廃棄物量と濃度を用いて、広域処理した際の焼却灰の濃度変化や最終処分量の増加、処理にかかる日数の把握を行う。また、受け入れ施設の数によっても処理状況は大きく変わってくる。その変化を把握するため、災害廃棄
物を処理施設 1 ケ所で受け入れる場合と都市全体の処理施設(4 ケ所)で受け入れる場合とに分けて行った。

## ii）福島県内処理を想定した災害廃棄物処理シナリオ

福島県内の災害廃棄物の対応としては、濃度の高い災害廃棄物が含まれていることから、他の被災地とは違い県外での広域処理はせずに、県内での処理が進められている。福島県内の災害廃棄物は放射性Csが数百〜数万Bq/kg程度含まれている可能性があり、一般廃棄物にも109Bq/kg以上は含まれていると推測される。そこで、一般廃棄物の濃度をおよそ2倍の200Bq/kg一定として、災害廃棄物の濃度を1,000Bq/kgの場合と10,000Bq/kgの場合に分けてシミュレーションを行う。管理処理基準内に処理を終えたいが、濃度が高いため、処理を行うとほぼ確実に基準は超える上に、保管処理基準を超える場合もある。しかし、処理をせずに埋立を行うと最終処分地が足らず、最終処分場が飽和状態となる。基本方針にも示されているように、災害廃棄物の処理において、減量・減容化は必須である。そのため、高濃度の災害廃棄物を処理する方法として、既存の処理施設の利用以外にも、環境省の除染技術実証事業において、高濃度を考慮した処理・処分方法が検討されている。また、災害廃棄物処理における目標期限が設定されており、平成26年3月を目途としていた $ ^{1-3)} $ 。災害廃棄物処理は、既存施設を利用して処理を行うのだが、放射性Csの影響のため広域処理を行えないことから、災害廃棄物を全量処理するために新たな処理施設の建設は不可欠になっている。既存施設での処理を想定して行った上で、全量を処理するために環境省で検討されている処理施設(以下、除染施設)を建設し、シミュレーションを行った。また、焼却灰に対しての減量化や放射性Csの濃縮技術も検討されているため、その処理システムの評価を行うため、量をカバーするための仮設焼却炉とその後の処理を行う施設(以下、灰処理施設)を建設した場合を想定してシミュレーションを行った。除染施設や灰処理施設を建設する場合にはその建設期間を考慮して、より現実に近い設定とした。期間としてここでは1年3ヶ月を仮定した。以下にケースごとの状況設定を記す。

## Case 2-1 : 災害廃棄物濃度 1,000 Bq/kg の場合

期間は1年3ヶ月として、その間に20万トン処理しなければいけないという状況を想定した。この災害廃棄物量は、岩手県と宮城県の災害廃棄物焼却処理の割合を用いて、福島県の災害廃棄物推定量から推計した $ ^{1-28)} $ 。一般廃棄物濃度は200 Bq/kgとして、災害廃棄物濃度を1,000 Bq/kgとする。都市全体で処理を進めていくこととし、焼却灰等の濃度変化や最終処分量の増加、処理にかかる日数の把握を行った。

## Case 2-2 : 災害廃棄物濃度 10,000 Bq/kg の場合

Case2-1 同様に、期間は 1 年 3 ヶ月として、その間に 20 万トン処理しなければならないという状況を想定した。一般廃棄物濃度は 200 Bq/kg として、災害廃棄物濃度を 10,000 Bq/kg とする。都市全体で処理を進めていくこととし、焼却灰等の濃度変化や最終処分量の増加、処理にかかる日数の把握を行った。

## （２）基礎的情報の設定
## i）処理施設における放射性 Cs 移行割合の設定

Case1～4 のシミュレーションに必要な情報として、放射性 Cs の移行を把握するための各施設の移行割合と、高濃度災害廃棄物を処理するための除染施設や灰処理施設の建設期間の設定が必要である。既存施設の設定を表1-14に、新たな建設施設の設定を表1-15、1-16に示す。表1-14より、既存施設として利用されている施設の種類は多いが、全国的に施設数の多いストーカ式を既存施設を用いてシミュレーションを行った。表1-15は焼却以外の方法として挙げられている除染施設であり、表1-16は焼却後の灰処理として挙げられている灰処理施設である。施設規模によって処理能力等は変わってくるが、能力変化による放射性 Cs の移行の変化は報告されていないため、表の設定を用いた。 $ ^{1-6),1-7),1-30),1-31 $

表 1−15, 1−16 より、以下では除染施設の略省を施設 1～8 とし、灰処理施設の略省を施設 A～C とした。

表 1-14 既存施設の放射性 Cs 移行割合

処理施設	処理方式	発生物1	発生物2
名称	移行割合(%)	名称	移行割合(%)
焼却	ストーカ式*	主灰	33.6	飛灰	66.4
流動床式**	飛灰	80～100	-	-
灰溶融	電気式**	スラグ	0～40	溶融飛灰	60～100
燃焼式**	スラグ	0～40	溶融飛灰	60～100
ガス化溶融	シャフト式	スラグ	3.1	溶融飛灰	96.9
流動床式	スラグ	8.4	溶融飛灰	91.6

* : 前述した移行割合を設定する。表の数値は平均値を示す。

**：移行に幅があるため、稼働するためにランダムに選択させて、移行割合を設定する。

表 1-15 除染施設の放射性 Cs 移行割合

処理内容	処理能力
(t/日)	建設期間
(ヶ月)	発生物1	発生物2	発生物3	発生物4
名称	移行割合(%)	名称	移行割合(%)	名称	移行割合(%)	名称	移行割合(%)
施設1	低温燃焼(可搬式)	0.008	2	灰	100.0	-	-	-	-	-	-
施設2	炭化(可搬式)	0.24	2	炭	100.0	-	-	-	-	-	-
施設3	熱分解·ガス化	10	4	残渣	100.0	-	-	-	-	-	-
施設4	バイオエタノール化	167	12	吸着剤	86.9	残渣	5.8	液体残渣	5.8	エタノール	2.1
施設5	ガス化·燃焼·固化	88	8	灰固化	20.0	残渣1	11.8	残渣2	69.5	-	-
施設6	ガス化溶融(シャフト式)	90	8	スラグ	3.1	溶融飛灰	96.9	-	-	-	-
施設7	ガス化溶融(流動床式)	90	8	スラグ	8.4	溶融飛灰	91.6	-	-	-	-
施設8	焼却(ストーカ式)	90	8	主灰	33.6	飛灰	66.4	-	-	-	-

表 1-16 灰処理施設の放射性 Cs 移行割合 (焼却後の灰処理)

処理内容	処理能力(t/日)	建設期間(ヶ月)	発生物1	発生物2	発生物3
名称	移行割合(%)	名称	移行割合(%)	名称	移行割合(%)
施設A	固化	46	7	固化プロック	100.0	-	-	-	-
施設B	洗浄除去	3.5	3	除去物	76.7	灰残渣	23.0	洗浄水	0.3
施設C	灰溶融	50	7	スラグ	0～40	溶融飛灰	60～100	-	-

## ii）災害廃棄物の設定

(災害廃棄物の組成)
災害廃棄物の組成比を表1-17に示す。発生する地域や廃棄物内容によって、組成は異なってくるが、災害廃棄物が発生して、仮置場に分別がされてから、処理施設へと運ばれてくるとして、組成は一様とした。

表 1-17 災害廃棄物の組成 1-24)

組成	組成比
紙・セロファン類	1.1
厨芥類	0
繊維類	19.9
木竹・わら類	42.8
その他可燃物	0
プラスチック類	34.9
ゴム・皮革	0
ガラス類	0
金属類	0
土砂・陶磁器・灰	1.3
その他不燃物	0

## (災害廃棄物に関わる輸送設定)

輸送マトリックスは、処理プロセス間の廃棄物の輸送を支配する数学モデル中の重要なパラメータであり、災害廃棄物の迅速な処理の完了をするために、輸送の設定はとりわけ重要である。一般廃棄物の輸送マトリックスは、一般廃棄物の処理システムをどのような戦略に基づいて構成するか、すなわち処理システムの設計や運用方針を反映して決定される。放射性Csを含んだ災害廃棄物においては、処理を終わらせるため、処理可能な最大限の量が輸送されるとして、処理施設の処理能力によって、輸送マトリックスは決められるとした。しかし、既存施設での混合処理の場合は混合割合が後の処理工程や濃度に影響してくる。そのため、混合処理の場合は一般廃棄物の処理システムに比例して、一定量輸送されるとした。その混合割合については表1-18に示す。基本的には表1-18の割合Aを用いることとし、Case1-1においてのみ、割合の変化による影響を把握するため、災害廃棄物の量を減らした割合Bについても検討を行った。また、災害廃棄物の輸送においては、以下の仮定1～7を採用した。

表 1-18 一般廃棄物と災害廃棄物の混合割合

混合割合	一般棄物(%)	災害棄物(%)
A	80	20
B	90	10

1. 災害廃棄物は、処理を行う市町村内の仮置場に全量置かれているとした。広域処理ならば、市町村に運ばれた後、一定の場所に貯留してあるとして行った。

2. 災害廃棄物の発生後、分別されて仮置場に収集されているとし、仮置場または貯留場所から組成が同一のものが輸送されるとした。
3. 既存施設において、一般廃棄物との混合処理を行う場合、決められた割合を予定処理量に到達するまで毎日輸送されるとした。

4. 除染施設の建設期間後は、既存施設と除染施設の両方に運ばれるとし、除染施設には全量災害廃棄物が運ばれるとした。

5. 灰処理施設の建設期間中は灰処理するために貯留されることなく、最終処分地に向かうとした。建設期間後は、既存施設と除染施設(仮焼却炉)から発生する飛灰はすべて灰処理施設に向かうとした。主灰においては、建設期間後もすべて最終処分地に向かうとした。

6. 各施設での処理後は濃度に応じて決められた最終処分場または保管施設に運ばれるとした。8,000 Bq/kg 以下の処理廃棄物：一般廃棄物最終処分場、8,000～100,000 Bq/kg の処理廃棄物：管理型最終処分場、100,000 Bq/kg 以上：中間貯蔵施設

7. 中間貯蔵施設に輸送された廃棄物は、その後埋立等の処理がされるが、保管期間が長いため、埋立を行う最終処分場同様、中間貯蔵施設での保管を最終処分として扱った。

## （３）他県を想定した災害廃棄物広域処理シナリオ

## i）限度ラインの把握

一般廃棄物の濃度と災害廃棄物の濃度の関係を把握するため、シミュレーションにより解析を行った。図1-28,1-29に基準を超えずに一般廃棄物と混合焼却できる限度ラインを示す。基準としては、管理処理基準の8,000 Bq/kgと市町村により定められている2,000 Bq/kgを考慮した。図1-28より、一般廃棄物濃度が0 Bq/kgならば、20%混合の場合、1,250 Bq/kgまでは管理処理基準を超えることはないと分かり、10%混合ならば、2倍程度の2,500 Bq/kgまで混合できるとされた。受け入れ基準として、災害廃棄物濃度を240 Bq/kg（ストーカ式焼却炉の場合）といった基準を満たせば、管理処理基準は超えないとしているが、その場合管理処理基準を超えるためには一般廃棄物濃度が200 Bq/kg程度必要であり、被災地の周辺地域ではほぼ超えることはないと考えられる。また図1-29より、2,000 Bq/kgという基準内に収めようとするならば、一般廃棄物に含まれていないとすれば、災害廃棄物濃度300 Bq/kg以内で受け入れる必要があるとされた。

図 1-28 基準 8,000Bq/kg の限度ライン

図 1-29 基準 2,000Bq/kg の限度ライン
## ii）濃度 240 Bq/kg 災害廃棄物の広域処理

240 Bq/kg となる4万トンの災害廃棄物を広域処理した場合のシミュレーションを行い、解析を行った。表1-19に施設数に応じた処理完了までに要した期間、そして最終処分物として発生した主灰と飛灰の濃度を、図1-30に施設数4ヶ所のときの、日ごとの最終処分物濃度変化をプロットしたものを示す。表1-19より、処理には135日間かかることが分かった。また、想定している4つの処理場全てで災害廃棄物の受け入れを行っているが、受け入れを行わない処理場があれば(施設数を1ヶ所にした場合)、700日間要するという結果となった。図1-30より、主灰・飛灰の濃度は大きく幅が出ているが、前述したように一般廃棄物濃度0 Bq/kg、災害廃棄物濃度200 Bq/kgの濃度ならば、指定廃棄物に指定されることはないと考えられ、一般廃棄物同様に最終処分場に輸送することができるとされた。

表 1-19 处理时间与最终处理物浓度(上段:平均值、下段:温度幅)

処理	施設数
(ヶ所)	期間(日)	濃度(Bq/kg)
主灰	飛灰
平均值	最小值	最高值	平均值	最小值	最高值
焼却	1	700	110	10	318	1071	152	1,546
4	135	107	10	265	1086	304	1,546

図 1-30 100 日目までの最終処分物の濃度変化

## （４）福島県内を想定した災害廃棄物処理シミュレーション

## i）濃度 1,000 Bq/kg を含む災害廃棄物の処理

1 年 3 ヶ月という時間設定の元で、20 万トンの 1,000 Bq/kg 災害廃棄物を福島県内において処理した場合のシミュレーションを行い、解析を行った。まず既存施設のみを用いた処理量の変化を把握した。表 1-20 に期間内における総処理量と 20 万トンを処理するのにかかる期間を示す。既存施設のみでは処理を終えることができず、全量処理するためには 670 日間 (22～23 ヶ月) 必要であった。期間内に処理を終えるためには、残りの約 6 万 4 千トンを処理する必要がある。そのため、除染施設の処理能力によって施設数を設定して、建設される施設ごとにシミュレーションを行った。また、既存施設から発生する灰を処理する灰処理施設の比較も行うため、除染施設の仮設焼却炉と灰処理
施設を建設した場合も同様にシミュレーションを行った。図1-31に既存施設または各除染・灰処理施設から発生する1日あたりの最終処分量を、図1-32に各施設より発生する最終処分される物(以下、最終処分物)の濃度を示す。図1-31、1-32の発生1～3は除染施設から、発生a～bは灰処理施設から発生する最終処分物を表す。既存は既存施設(焼却4ヶ所)を示し、施設1～8、A～Bは既存施設に各除染施設、そして灰処理施設を足し合したものを示している。既存施設との比較を行うため、各図の左端に処理日数を超えて処理を終えた場合のデータを示した。また、図1-33に各処理システムにおける廃棄物動態と、その流動に伴う放射性Cs濃度を示す。図1-33のデータは、施設の稼働日数で割った1日あたりの量と濃度を示している。

図1-31より、主灰、飛灰の最終処分量としては、一般廃棄物の灰も含まれているため、全般的に量が多くなっており、最終処分物濃度も低くなっている。施設1の低温燃焼施設や施設4の再資源化施設からは、最終処分物が通常より多量に発生する結果となったが、多量のため放射性Csが分散されたため、図1-32において濃度は低い結果となった。図1-32より、1,000 Bq/kgの災害廃棄物の場合、どの施設においても管理濃度基準を超えるわけではなく、各除染施設や灰処理施設より発生するものが多い。その中でも、施設Bから発生する処分物は、灰洗浄吸着施設は焼却処理により濃縮された飛灰をさらに吸着剤と凝集剤によって吸着・凝縮しているため、1,000 Bq/kgの災害廃棄物でも数十万単位の濃度となり、保管処理基準を超える値となった。

表 1-20 処理日数と処理量(既存施設のみの処理)

施設	処理日数(日)	処理量(万t)
焼却処理場(4ヶ所)	455	13.6
670	20.0
図 1-31 各施設より発生する 1 日あたりの最終処分量

施設 B 発生 a：575, 561 Bq/kg、同発生 b：63, 291 Bq/kg

図 1-32 各施設より発生する最終処分物の濃度
单位：ton/day (Bq/kg)

図 1-33 各処理システムにおける廃棄物動態と、その流動に伴う放射性セシウム濃度
## ii）10,000 Bq/kg を含む災害廃棄物の処理

1 年 3 ヶ月という時間設定の元で、20 万トンの 10,000 Bq/kg 災害廃棄物を福島県内において処理した場合のシミュレーションを行い、解析を行った。Case2-1 同様に、既存施設の処理量が足らないため、除染施設そして灰処理施設を建設した場合を想定した。図 1-34 に各施設より発生する最終処分物の濃度量を、図 1-35 に各処理システムにおける廃棄物動態と、その流動に伴う放射性 Cs 濃度を示す。発生 1～3 は除染施設から、発生 a～b は灰処理施設から発生する最終処分物を表し、既存は既存施設(焼却 4 ヶ所)を、施設 1～8、A～B は既存施設に各除染施設、そして灰処理施設を足し合したものを示している。既存施設との比較を行うため、図に処理日数を超えて処理を終えた場合のデータを示した。施設または各除染・灰処理施設から発生する 1 日あたりの最終処分量においては、Case2-1 と濃度以外を変えていないことから、ほぼ同様の値となっているため、割愛した。図 1-34 より、災害廃棄物の濃度がすでに管理処理基準を超えていることもあり、一般廃棄物との混合処理を含め、どの処理施設においても基準を超えた結果となった。また、保管処理基準においても 10,000 Bq/kg の災害廃棄物を処理すれば、除染施設、灰処理施設では、その基準を大きく超える施設が存在するという結果になった。最も高いものでは、施設 B における残渣であり、数百万 Bq/kg となった。

注)300,000 Bq/kgを超えるものを左から記す。施設5発生3:887,743 Bq/kg、

施設 B 発生 a:4,754,894 Bq/kg、同発生 b:522,854 Bq/kg

図 1-34 各施設より発生する最終処分物の濃度
单位：ton/day (Bq/kg)

図 1-35 各処理システムにおける廃棄物動態と、その流動に伴う放射性セシウム濃度
以上のように、福島県外を想定した広域処理においては、ストーカ式焼却処理場の場合しか行っていないが、放射性Csの変動を考慮した各情報を得られた。福島県内の災害廃棄物処理については、除染施設や灰処理施設における放射性Csの移行率の変動や施設規模の変化による処理能力の向上について考慮することができなかったが、現状報告されている各施設を用いた際の情報を得ることができた。また、今回保管処理基準として100,000 Bq/kgの数値を設定しているが、10,000 Bq/kgの災害廃棄物を処理するならば、数十万から数百万Bq/kgを超える最終処分物が発生しており、最終処分物の処理にはさらなる留意が必要となる可能性があった。より精確な情報を得ていくためには、各施設における移行データを蓄積していく必要があると考えられる。また、組成によって放射性Csの移行は変化していく可能性があり、組成ごとに移行を詳しく把握する必要がある。

## d）災害廃棄物処理システムの評価

ここでは災害廃棄物の適正な処理を行うため、災害廃棄物処理システムの評価基準を設定し、上で得られたデータを評価することによって、より有効な処理システムを選択することとして。評価基準として、放射性物質濃度によって輸送場所が変わることによる影響を把握するために各最終処分場の容量と、廃棄物の発生から放射性物質濃度を考慮した最終処分までの総費用の2点に着目して、それぞれ処理システムを評価するための評価基準を設定した。設定した評価基準により、処理システムの早期構築が求められている福島県内の災害廃棄物処理を、非現実的ではあるが、京都市の廃棄物処理システムを使用した場合を想定して、各状況の処理評価を行い、より有効な処理システムの選択をした。

## （１）評価基準の設定

評価基準の設定にあたって、最終処分場の容量と処理にかかる総費用に着目した。震災により発生した災害廃棄物量が甚大であることから、灰や残渣などの処理により発生する廃棄物(以下、処理物)も大量に発生する。そのため、埋立を行うための最終処分場の確保が必要になる。また、放射性Csの影響により、濃度によって輸送される最終処分場が変わる。濃度が高い場合は、特別な条件の元で埋立をするか、または埋立処理を行う前に処理が行える濃度に下がるまで中間貯蔵されるため、さらに場所や施設が必要となる。放射性Csの影響を市民が不安視し、その場所の確保は通常の一般廃棄物最終処分場と比べて、さらに厳しくなっている。本研究では、最終処分場の容量に着目して、最終処分場所(最終処分場または貯蔵施設)ごとに分けた最終処分量の評価を行う。各最終処分場所での処理評価を行うにあたって、どの処分場に重点を置くかによって、評価の考え方は変化してくる。ゆえに、各最終処分場所における評価に加えて、優先度を決めた総合的な最終処分場所における容量の評価を行う必要がある。

また、福島県に適応される処理システムを選択するために、重要なのが費用である。評価基準として、経済分析に使用される貨幣の価値に変換すれば、他の指標と統一することができ、応用が利きやすい。また、情報を受け取る側も理解しやすいという利点がある。災害廃棄物の輸送から処理、処分までの費用を試算することによって、各処理システムにどの程度費用がかかるか分かり、最も費用の低い処理システムを選択できる。経済的、社会的に有用な処理システムの選択に対して、定量的な評価が可能となる。しかし、今回は放射性Csの影響があるため、従来行われてきた処理システム