日立鉱山の大煙突
大煙突が煙害防止にもたらしたもう1つの利点は、高い煙突であるがゆえに、広範囲で排煙の状況や煙の流れる方向が確認できるようになったことが挙げられる。つまり地元民からも製錬所の排煙を目で監視することが容易となり、対応がしやすくなったのである。そして日立鉱山の大煙突が煙害問題について挙げた成果によって、日本では高い煙突を用いて排煙を行うことが主流となっていった。
大煙突と制限溶鉱によって激しい煙害は激減し、煙害の補償金支払額も大幅に減少した。煙害による負担が軽減され、日立鉱山は一息ついた形になったが、日立鉱山の経営者である久原房之助はここで安心しなかった。なぜならば大煙突完成当時、世界は第一次世界大戦の真っ最中で、銅需要は文字通りうなぎ登りであり、好景気も続いていた。そのため日立鉱山は製錬所の設備の増強に着手しており、銅生産高も急カーブで上昇していた。銅の製錬量の増加は亜硫酸ガスの排出量増大に直結する。大煙突の完成とその効果を確認する間もなく、久原は1,000尺(約303.03メートル)の超大煙突建設構想をぶち上げた。
そもそも1,000尺の大煙突については大煙突設計者の宮長平作が、もし511フィートの大煙突の煙害防止効果が思わしくなかった場合、さらに高い大煙突建設に踏み切らざるを得なくなる可能性があると考え、1,000尺程度の大煙突の設計を試みたことがあったという。大煙突の効果に自信を深めた久原は、日立鉱山における事業の更なる拡大を目指して新たに1,000尺の大煙突建設を構想し、まずは高層気象観測を命じたのである。
こうして1915年(大正4年)12月より高層気象観測が行われた、観測は係留気球を用い、気球を揚げた後、高度100メートルごとに5分間停止して気圧、気温、湿度、風向、風力などを計測し、天候が静穏な場合には1,400メートル程度まで観測を行った。そして気球による気象観測と同時並行で地上でも気象観測を行った。またゴム製の測風気球による観測も毎日2回、継続して実施した。この気象観測によって気温の逆転層の存在を確認し、さらには高度による海風、陸風の変化など、貴重なデータが集められた。しかし1918年(大正7年)11月に第一次世界大戦は終結し、早くも1919年(大正8年)の銅生産高は減少に転じた。その後1920年(大正9年)からは深刻な不況期に突入することになる。戦争の終結と景気の後退は銅需要の低下をもたらし、日立鉱山の銅の製錬量も減少していったため、1,000尺の大煙突建設の必要性は消滅し、計画は中止となった。その結果、まず1919年(大正8年)11月末には高層気象観測の主要部門が廃止となり、ゴム製の測風気球による観測のみ高萩で継続されたが、1924年(大正13年)1月には完全廃止となった。
煙害の主因は亜硫酸ガスの排出であるが、前述のように排煙中に含まれる鉱石や金属の微粒子である煙塵も原因の1つである。そのため煙突には通常煙塵を除去することを目的とした沈降室が設けられたり、日立鉱山の大煙突のような長い煙道を設けたりした。煙塵にもわずかな重力が働くため、長大な煙道を移動していく間にその多くが沈降する。その結果、大煙突から排出される時点では煙塵の多くが除去されているという仕組みである。ところで煙塵内には多くの金属が含まれており、日立鉱山では正月と7月の山神祭の休日を利用して煙道から煙塵を回収する慣例となっていた。日立鉱山の場合、煙塵内に銅の他に金、銀が多く含まれており、昭和戦前期の戦時体制が強化される前は、このいわゆる煙突掃除で回収した金、銀、銅で山神祭の経費を賄っていたとの記録も残っている。
やがて沈降室や長大な煙道によっても除去しきれない煙塵を回収することを目的として、集塵装置がつけられるようになった。日本の主力銅鉱山の中ではまず足尾銅山が1918年(大正8年)、アメリカのコットレルが発明したコットレル式の集塵装置を導入した。このコットレル式集塵装置は電気集塵機であり、足尾銅山に続いて別子銅山で採用され、良好な成績を挙げた。日立鉱山では1936年(昭和11年)、コットレル集塵機を煙道中ほどにある第3煙突手前に設け、煙塵を除去することになった。このコットレル集塵機の完成によって煙塵の9割以上が回収されるようになり、集塵機で回収された煙塵は毎日採取されて溶鉱炉へと戻されていた。
コットレル式集塵装置の採用後の1939年(昭和14年)、かつて煙害対策の一環として明治末年から大正初期にかけて取り組まれた理化学的方法による亜硫酸ガス除去の第一歩がなされることになった。ルルギ式硫酸工場の完成である。日立鉱山では硫化鉱としては販売が困難な硫黄分35パーセント程度の含銅硫化鉄鉱を産出していた。これは硫化鉱として販売するのには硫黄分が低すぎる半面、日立鉱山の通常の製錬ルートで処理を行うには硫黄分が多すぎるため関係者を悩ませていた。銅を含んでいる鉱石であるため無理をしながら製錬に回していたのであるが、硫黄分が多いため亜硫酸ガスの発生もまた多量となり、まさに頭痛の種であった。ルルギ式接触法を採用した硫酸工場の完成後は、この硫黄分35パーセント程度の含銅硫化鉄鉱を原料として硫酸を製造し、硫酸製造後に製錬に回されるようになった。このように硫酸工場の稼動開始によって、かつて挫折した理化学的方法による亜硫酸ガス除去の実効的な取り組みが始まった。
戦争が激しさを増す中で、高いために遠くからでも目立つ大煙突に対する懸念が発生した。空襲や艦砲射撃の目標物となってしまうのではないかとの恐れであった。1942年(昭和17年)12月、日立では特別防空演習が行われ、同時期に水戸の茨城県庁で防空施設打ち合わせ会が開催され、防空対策として偽装や灯火管制などが申し合わされた。このような情勢下、防空上の要請として大煙突に迷彩を施すことが決定された。
大煙突には建設以来久しぶりとなる約50メートルの足場が組まれ、大煙突の下部約3分の1に迷彩を施す工事が行われた。この工事の施工業者は不明であるが、地元日立の塗装業者が手がけたという記録が残っていないため、当時の大手建設会社のいずれかが行ったものと考えられている。迷彩の塗料はコールタールが使用され、黒いゼブラ状の迷彩が施された。結局大煙突は日立空襲の空襲、艦砲射撃時も無事であったが、戦後公開された米軍資料には大煙突に関する記載は一切無く、実際に大煙突が米軍の攻撃目標とされたのかどうかは不明である。
戦後になると排煙中に含まれる亜硫酸ガスの除去について、長足の進歩がなされるようになる。まず1951年(昭和26年)には高濃度の亜硫酸ガスの発生源であった製錬の転炉ガスと焼結炉ガスを利用した、ルルギ式接触法による硫酸工場が完成する。この硫酸工場の稼動開始によって日立鉱山が排出する亜硫酸ガスはほぼ半減し、煙害は激減した。この煙害の激減を受けて、大煙突と制限溶鉱による煙害防止策を支えてきた日立鉱山の充実した気象観測網はその役目を終え、1952年(昭和27年)2月に廃止されることになった。しかし神峰山観測所についてはこれまでの気象観測の実績と茨城県北部における重要な気象観測点であるため、気象庁など気象関係者から廃止に反対する意見が出され、1952年(昭和27年)6月に日立市営の日立市天気相談所の発足に併せて日立市に神峰山観測所の機能が引き継がれることになった。なお、神峰山の気象観測は1973年(昭和48年)以降、無人の機械観測となっている。
1951年(昭和26年)の硫酸工場では、溶鉱炉から排出される濃度の低い亜硫酸ガスは硫酸製造工程に乗らなかったためにそのまま排出され続けた。この残り約半分の亜硫酸ガスの処理が続いての課題となった。この課題は製錬法の革新によって乗り越えられた。これまでの溶鉱炉を使用する製錬法から、溶鉱炉を省略していきなり転炉から工程を始める酸素製錬法が実用化したため、転炉で発生する高濃度の亜硫酸ガスから硫酸を製造するようになったのである。1958年(昭和33年)に稼動が開始された後、亜硫酸ガスは約7割前後除去されるようになった。
そして1972年(昭和47年)12月、製錬で発生する亜硫酸ガスの98パーセントという、ほぼ全量を硫酸製造に使用する自溶炉法の製錬所が完成した。こうして日立鉱山の亜硫酸ガスによる煙害問題はようやく終結を迎えた。この頃、高度経済成長に伴い、日本全国各地で公害問題が極めて大きな社会問題としてクローズアップされていた。このような時代背景もあって、日立鉱山の大煙突は思いもかけない形で脚光を浴びることになる。
1968年(昭和43年)8月6日に発生した宇和島沖地震によって、日立鉱山の大煙突の弟分とも言える佐賀関の大煙突は最上部約8メートルが崩落する。日立鉱山の大煙突と佐賀関の大煙突はともに完成後50年を越え、老化が心配されだした頃に起きた煙突最上部の崩落は、関係者に両煙突の耐久性調査の必要性を痛感させることになった。日立鉱山の大煙突と佐賀関の大煙突ともに使用中の煙突であったため、調査は非破壊的なものに限定されてしまったが、名古屋大学工学部土木工学科の手によって両煙突の耐久性調査、いわば健康診断が実施されることになった。
日立鉱山の大煙突の調査は1974年(昭和49年)4月23日、24日に行われた。調査は大煙突の基礎部分で煙突の常時微動を測定し、振動を分析して煙突の現状を推定するとともに、落下していた大煙突のコンクリート片の分析を行った。大煙突には足がかりとなるものは何も無く、登っての調査には大きな危険が伴うために煙突本体の調査は振動測定のみとなった。
調査の結果、煙突本体、煙突の基礎ともに良好であり、コンクリートの強度、中性化などについても問題が無いことが明らかとなった。大煙突の健康診断の結果としては基本的には健康状態に大きな問題がないとされた。しかしコンクリートの落下が見られることや、煙突表面のところどころによだれを垂らしたかのような模様が見受けられる点から、大煙突のコンクリートの一部に施工不良があり、その部分から剥がれ落ちていると見なした。なおコンクリート脱落の原因は、大煙突建設時点はコンクリート建設が広まり始めた頃であり、当時の鉄筋コンクリート工事の状況から考えると打ち継目の処理に難があったためであると判断している。
日立鉱山の大煙突は、その威容から建設直後から地元日立の多くの歌に歌われるようになった。中でも最も古いものは大煙突が完成した同じ年の1915年(大正4年)11月に発行された日立製作所芝内寮の寮歌であるとされる。また日立市内の小学校の校歌では大煙突が数多く歌われており、その他、日立市民の歌や日立小唄の中で大煙突が詠み込まれた。このように大煙突の姿は日立市民の中に定着し、故郷の一風景として愛着を持つようになっていった。
日立市営の日立市天気相談所の発足時、那珂湊の気象観測所から所長として山口秀男が赴任した。日立市天気相談所への赴任後、山口は一企業が運営するにはあまりに大規模かつ本格的であったかつての日立鉱山の気象観測網についての疑問を抱いた。調べていくうちに山口は日立鉱山の煙害問題の経過を知り、その中で鉱害問題に被害者側から解決に尽力した関右馬允に出会い、関から煙害問題のいきさつについて聞くことになった。山口の友人には気象の専門家であった作家の新田次郎がいた。新田は日立を訪れた際に旧友の山口から日立鉱山の煙害問題のいきさつを聞き、山口の案内でかつて日立鉱山の気象観測所であり、当時は日立市天気相談所が運営していた神峰山観測所を見学し、日立市天気相談所では日立鉱山から引き継がれた膨大な気象データを見た。さらに山口は新田に関右馬允を紹介した、このような経過を経て小説『ある町の高い煙突』が執筆されることになった。
前述のように昭和30年代以降の高度成長期、目覚しい鉱工業の発展とはうらはらに公害問題に対する対処は後手後手に回っていた。全国各地で公害問題が顕在化し、とりわけ四大公害病は極めて大きな社会問題となっていた。このような中で大煙突の建設に代表されるかつての日立鉱山の鉱害問題に対する取り組みを知った新田は、日立鉱山の大煙突建設を中心テーマとした小説、『ある町の高い煙突』を執筆し、潮出版社の『週刊言論』昭和43年4月3日号から同年10月23日号に連載し、翌1969年(昭和44年)1月には文藝春秋から刊行された。『ある町の高い煙突』の発表後、これまで地元日立でも広く知られていたとは言い難かった大煙突建設のいきさつが一躍世に知られるようになり、公害防止のシンボル、そして日立市のシンボルとなっていった。
『ある町の高い煙突』が刊行された翌年の1970年(昭和45年)には、日立市演劇研究会が『ある町の高い煙突』を演劇にして上演した。この初上演の際に、日立市内の高校教諭が作詩し、幼稚園長が作曲した『ある町の高い煙突』の曲が劇のテーマ音楽として公開され、後に日立市出身の作曲家、宇都宮正人が編曲している。このように小説『ある町の高い煙突』の発表後、大煙突は鉱工業都市日立の象徴としての存在を確固なものとした。
1989年(平成元年)10月から11月にかけて行われた日立市制50周年記念行事の中で、日立市かみね公園内の大煙突を望む場所に、『ある町の高い煙突』の文学碑が建立されるなど、大煙突を取り上げた行事が行われた。1990年(平成2年)には日立市青年会議所主催により、日立の新たな街づくりの一環として大煙突ウォッチング、大煙突のライトアップが実施された。その後も日立では継続的に大煙突をテーマとした行事が行われていた。
1973年(昭和48年)に始まった第一次石油危機による経済停滞の結果、日本国内では銅の需要が低下して大量の滞貨を抱えるようになった。しかし大量の滞貨にも関わらず、銅鉱石の輸入は長期契約に縛られて思うように減らすことができず、銅の製錬部門は極めて苦しい経営を強いられるようになった。このため、当時の日本鉱業(現在のJXTGホールディングスならびにJX金属)は日立の製錬所を閉鎖して製錬事業は佐賀関一本に絞る決定を行い、1972年(昭和47年)12月に操業開始した、煙害を最終的に解決した自溶炉法の製錬所は、わずか4年足らずの1976年(昭和51年)7月に操業終了となった。その後日立では佐賀関で製錬された粗銅を電解精錬により電気銅とし、さらに電解精錬の陽極泥から金、銀、白金などを回収する事業を中心に行うようになった。また1978年(昭和53年)には産業廃棄物から銅などの有用金属を回収するリサイクリング溶解炉が運転を開始する。製錬所の閉鎖後、日立では亜硫酸ガスを大量に発生させる事業自体が無くなった。しかし大煙突は日立で行われている電解精錬、リサイクリング溶解炉事業などから排出される排煙の煙突として現役を続けた。そして1981年(昭和56年)9月30日、大煙突の生みの親ともいうべき日立鉱山が、採掘対象となる鉱石を掘りつくしたことによって閉山となった。
1976年(昭和51年)7月の自溶炉閉鎖後、大煙突の老化がささやかれるようになった。煙突表面の汚れやコンクリートの脱落が目立つようになってきたのである。1991年(平成3年)の夏頃には大煙突の一部に穴が開いているのが確認され、斜めに亀裂が走っているのも発見された。このような大煙突の老朽化が明らかとなったため、煙突の保全策の検討が始まり、ゼネコンへの接触も始めていた。しかし修理を行うにしても大煙突の巨大さと現場の足場の悪さ、そして何よりも作業中にコンクリート片が落下する危険性があり、修理を行うにしても困難が予想された。
1992年(平成4年)11月末には大煙突最上部の鉢巻部分の一部が欠けたことが確認された。そして1993年(平成5年)に入ると、煙突本体が傾いていることが観察された。これは大煙突にいよいよ寿命が訪れようとしている予兆と見られた。
1993年(平成5年)2月19日、大煙突は下部約3分の1を残して倒壊し、煙突の倒壊によって落下したコンクリートによって煙道の一部も破損した。倒壊の原因は1974年(昭和49年)に名古屋大学工学部土木工学科が大煙突の調査を実施した際に指摘した、建設時にコンクリートの打ち継目処理が不十分であった点にあると考えられている。また崩落したコンクリートの量は約1,200トンと推定された。大煙突の倒壊は煙突を長年シンボルとしてきた日立市民に大きな衝撃を与えた。マスコミ各社は日立のシンボルの倒壊を報道し、大煙突の周辺は危険防止のために立ち入り禁止とされたが、連日多くの市民が大煙突の倒壊現場近くを訪れ、また大煙突を望む大雄院にも多くの市民が詰め掛けた。
大煙突の倒壊後、日立市民文化事業団を中心として大煙突記念碑建設委員会が結成された。大煙突記念碑建設委員会は日立市民、各企業の協力を得て、日立市かみね公園内に1989年(平成元年)11月に建立された『ある町の高い煙突』文学碑の隣に立てることを決定し、大煙突倒壊1周年に当たる1994年(平成6年)2月19日に除幕式が行われた。
大煙突は1993年(平成5年)2月19日の倒壊後、約3分の1の54メートルの高さとなった。倒壊後には改修が行われ、煙突としての利用が継続されている。大煙突が鉱害問題への対処のモデルケースとして称揚されていることについては、虚像に基づくものであると批判する意見もある。一方、日立鉱山の流れを汲むJX金属(日鉱金属→JX日鉱日石金属を経て現社名に改名)では、困難に直面しても問題に真正面から取り組み、企業活動と地域との共存共栄を目指すという「大煙突精神」が企業グループの理念として生き続けているとしており、高さは往時の3分の1となってしまったものの大煙突が持つ意味は今なお色あせていないとしている。