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システム技術開発調査研究 19-R-12 揮発性有機化合物(VOC) リサイクル技術に関する調査研究 報告書 平成20年3月 財団法人 機 システム振 委託先 財団法人 クリーン・ジャパン・センター この事業は、競輪の補助金を受けて実施したものです。 http://ringring-keirin.jp

揮発性有機化合物(VOC) リサイクル技術に関する調査研究 ......2019/01/15  · VOCの排出量の約70%は溶剤といわれている。溶剤は、塗料・接着剤等の溶解、希釈や金属・

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  • システム技術開発調査研究

    19-R-12

    揮発性有機化合物(VOC)

    リサイクル技術に関する調査研究

    報告書

    平成20年3月

    財団法人 機 械 シ ス テ ム 振 興 協 会

    委託先 財団法人 クリーン・ジャパン・センター

    この事業は、競輪の補助金を受けて実施したものです。

    http://ringring-keirin.jp

  • わが国経済の安定成長への推進にあたり、機械情報産業をめぐる経済的、社会的諸条件

    は急速な変化を見せており、社会生活における環境、防災、都市、住宅、福祉、教育等、

    直面する問題の解決を図るためには、技術開発力の強化に加えて、ますます多様化、高度

    化する社会的ニーズに適応する機械情報システムの研究開発が必要であります。

    このような社会情勢に対応し、各方面の要請に応えるため、財団法人機械システム振興

    協会では、財団法人日本自転車振興会から機械工業振興資金の交付を受けて、機械システ

    ムに関する調査研究等補助事業、新機械システム普及促進補助事業を実施しております。

    特に、システム開発に関する事業を効果的に推進するためには、国内外における先端技

    術、あるいはシステム統合化技術に関する調査研究を先行して実施する必要がありますの

    で、当協会に総合システム調査開発委員会(委員長 東京大学 名誉教授 藤正 巖氏)を設置し、同委員会のご指導のもとにシステム技術開発に関する調査研究事業を実施しており

    ます。

    この「揮発性有機化合物(VOC)リサイクル技術に関する調査研究報告書」は、上記

    事業の一環として、当協会が 財団法人クリーン・ジャパン・センターに委託して実施した調査研究の成果であります。

    今後、機械情報産業に関する諸施策が展開されていくうえで、本調査研究の成果が一つ

    の礎石として役立てば幸いであります。

    平成20年3月

    財団法人機械システム振興協会

  • はじめに

    浮遊粒子状物質(SPM)や光化学オキシダントに係る大気汚染の原因の一つとされる

    揮発性有機化合物(VOC)の排出抑制を目的として平成 16 年 5 月に大気汚染防止法が改正され、その施行規則が平成 18 年4月に施行されました。VOCの排出抑制は、この法による規制と業界の自主的な取り組みを組み合わせて、平成 22 年までにVOCの排出量を対平成 12 年度 30%抑制することを目指しています。

    VOCの排出量の約70%は溶剤といわれています。溶剤は、塗料・接着剤等の溶解、

    希釈や金属・半導体等の洗浄に使用され、その年間使用量(消耗量)は約 230 万トンと推

    定されており、このうち約半分にあたる 120 万トンがVOCとして大気に放散されていま

    す。このVOCが排出抑制の対象です。 しかし、この溶剤系VOCに関する従来の排出抑制技術は回収・分解や回収・焼却が主

    体であり、資源の有効利用と温室効果ガス排出抑制の観点から今後は回収・再資源化(リ

    サイクル)に重点を移すべきと考えられます。 そこで、わが国の大気へのVOC総排出量の約 70%を占める「溶剤系VOC」を対象と

    して、現状の回収・再資源化技術(装置)の課題及び今後開発すべきVOC回収・再資源

    化技術(装置)の要求仕様を調査研究しました。

    調査研究は、中小企業が溶剤系VOC回収・再資源化技術(装置)を導入する際に活用

    できることを念頭において、 (1)溶剤系VOC排出施設に関する調査

    (2)溶剤系VOC回収・再資源化技術(装置)に関する調査

    (3)今後開発すべき溶剤系VOC回収・再資源化装置の要求仕様等の検討

    について実施し、問題解決に向けて回収、再資源化推進のための提言を報告書にまとめま

    した。

    本調査の情報が溶剤を取り扱う関係事業者、溶剤系VOCの回収、再生装置を取り扱う

    事業者の今後の事業展開に幾分でも参考になればと願っています。

    平成20年3月 (財)クリーン・ジャパン・センター

  • 目 次

    はじめに

    1. 調査研究の目的 ------------------------------------------------------------------------------ 1

    2. 調査研究の実施体制 ------------------------------------------------------------------------ 2

    3. 調査研究の内容 ------------------------------------------------------------------------------- 5第 1章 VOC排出施設の現状と課題 ------------------------------------------------------- 5 1.1 VOCの排出状況と抑制目標 ------------------------------------------------ 5 1.2 VOCの処理技術 --------------------------------------------------------------- 7 1.3 VOC発生施設規模の分布状況とVOC規制の対象施設 ----------------- 12 1.4 大気放出される溶剤の資源価値について -------------------------------------- 15 1.5 VOC処理の燃焼方式と回収方式のコスト及びCO2発生量の比較 ---- 17 1.6 VOC発生施設毎のVOC対策の現状と課題 ------------------------------ 21 1.6.1 ラミネート加工 -------------------------------------------------------------------- 21 1.6.2 粘着テープ製造 -------------------------------------------------------------------- 26 1.6.3 出版グラビア印刷 ----------------------------------------------------------------- 29 1.6.4 特殊グラビア印刷 ----------------------------------------------------------------- 30 1.6.5 塗装施設 ----------------------------------------------------------------------------- 36 1.6.6 工業用洗浄装置 -------------------------------------------------------------------- 39 1.6.7 化学製品製造 ----------------------------------------------------------------------- 44 1.7 個別発生源のVOC濃度と排風量 ---------------------------------------------- 47 1.8 VOC発生施設に関する課題のまとめ ----------------------------------------- 48 1.8.1 単一溶剤系VOCの回収リサイクルの課題 --------------------------------- 48 1.8.2 混合溶剤系VOCの回収リサイクルの課題 --------------------------------- 49 1.8.3 大気汚染防止法以外の法規制への対応 ---------------------------------------- 51 第2章 VOC回収・再資源化技術(装置)の現状と課題 ------------------------------ 53 2.1 濃縮、回収技術(装置)の概要 ------------------------------------------------ 53 2.1.1 濃縮技術(装置) ------------------------------------------------------------------- 53 2.1.2 吸着法回収技術(装置) ---------------------------------------------------------- 58 2.1.3 凝縮法回収技術(装置) ---------------------------------------------------------- 67 2.1.4 吸収法回収技術(装置) ---------------------------------------------------------- 69 2.2 再資源化技術(精製装置)の概要 --------------------------------------------- 71 2.3 溶剤再生業者によるVOC回収溶剤の処理状況 ---------------------------- 74 2.4 現状のVOC濃縮・回収装置のカバー範囲 ----------------------------------- 76

  • 第3章 回収・再資源化装置に対する要求仕様等 ----------------------------------------- 79 3.1 溶剤回収を考慮した乾燥工程の設計の必要性 ------------------------------- 79 3.1.1 乾燥機のゾーン毎のVOC対策 ---------------------------------------------- 79 3.1.2 VOC回収再利用を組み込んだ生産設備 --------------------------------- 81 3.2 既設設備のVOC発生源に対応する回収技術 ------------------------------- 81 3.2.1 高濃度VOC排ガス(1000volppm~3000volppm)の回収 ------------- 81 3.2.2 低濃度VOC排ガス(500volppm 以下)の回収 --------------------------- 83 3.2.3 中濃度VOC排ガス(500~1000volppm)の回収 ------------------------ 84 3.2.4 小量のVOC排出ガスに対応した溶剤回収 --------------------------------- 84 3.2.5 VOC回収溶剤の品質劣化防止に注目した回収技術 --------------------- 85 3.3 VOC発生施設を持つ事業者側での対応策について --------------------- 85 3.4 VOCの回収・再資源化装置の課題のまとめ ------------------------------- 87 第4章 課題解決に向けて回収・再資源化推進のための提言 --------------------------- 89 4.1 課題解決に向けて ---------------------------------------------------------------- 89 4.1.1 単一溶剤の場合は回収メリットが見込める --------------------------------- 89 4.1.2 混合溶剤の場合は再利用支援システムが必要 --------------------------- 90 4.1.3 混合溶剤の利用先の開拓 ------------------------------------------------------- 90 4.1.4 回収溶剤の品質変化対策に係る技術開発 ----------------------------------- 91 4.1.5 小規模なVOC排出源に対する対応技術 ---------------------------------- 92 4.2 溶剤系VOCの回収・再利用促進のための社会システム -------------- 92 4.2.1 考えられる溶剤のリサイクル ------------------------------------------------ 92 4.2.2 回収溶剤の再利用の支援システム -------------------------------------------- 93 4.3 回収溶剤の用途 -------------------------------------------------------------------- 96 4.4 装置の小型化 --------------------------------------------------------------------- 96 4.5 回収・再資源化推進のための提言 --------------------------------------------- 97 4. 調査研究の成果(まとめ) ---------------------------------------------------------------- 99

    5. 調査研究の今後の課題及び展開 -------------------------------------------------------- 100

    [資料編] 参考資料-1 VOCの回収システム・装置に関するアンケート調査のまとめ ---- (1)参考資料-2 回収VOCのリサイクル推進のための社会システムに関する

    アンケート調査のまとめ ---------------------------------------------------- (23)参考資料-3 VOCの回収・再利用の事例(現地ヒアリングの紹介) -------------- (41)

  • ― ― 1

    1.調査研究の目的

    浮遊粒子状物質(SPM)や光化学オキシダントに係る大気汚染の原因の一つとされる揮発性有

    機化合物(VOC)の排出抑制を目的として平成 16 年 5 月に大気汚染防止法が改正され、その施行規則が平成 18 年4月に施行された。VOCの排出抑制は、この法による規制と業界の自主的な取り組みを組み合わせて、平成 22 年までにVOCの排出量を対平成 12 年度 30%抑制することを目指している。

    VOCの排出量の約70%は溶剤といわれている。溶剤は、塗料・接着剤等の溶解、希釈や金属・

    半導体等の洗浄に使用され、その年間使用量(消耗量)は約 230 万トンと推定されており、このう

    ち約半分にあたる 120 万トンがVOCとして大気に放散されている。このVOCが排出抑制の対象

    である。 しかし、この溶剤系VOCに関する従来の排出抑制技術は回収・分解や回収・焼却が主体であり、

    資源の有効利用と温室効果ガス排出抑制の観点から今後は回収・再資源化(リサイクル)に重点を

    移すべきと考えられている。 そこで、わが国の大気へのVOC総排出量の約 70%を占める「溶剤系VOC」を対象として、現

    状の回収・再資源化技術(装置)の課題及び今後開発すべきVOC回収・再資源化技術(装置)の

    要求仕様を調査研究した。

    調査研究は、中小企業がVOC回収・再資源化技術(装置)を導入する際に活用できるよう実施

    する。

    (1)VOC排出施設に関する調査

    最も量が多く、また、技術的に類似性のある塗装施設、接着材利用施設、印刷施設、化学製品

    製造施設、工業用洗浄施設等を対象に、VOC回収・再資源化装置の稼働状況及び課題、改善す

    べき事項、未設置施設への導入の可能性等を調査する。

    (2)VOC回収・再資源化技術(装置)に関する調査

    回収技術・装置(ガス吸収装置、ガス吸着装置等)、再資源化技術・装置(蒸留装置等)につい

    て調査し、VOC回収・再資源化装置の設置状況及び課題、改善すべき事項(装置メーカーの視

    点)、設備改善の要求事項等を調査する。

    (3)今後開発すべきVOC回収・再資源化装置の要求仕様等の検討

    前記(1)、(2)の結果に基づき、中小企業を中心とした施設にVOC回収・再資源化装置を

    導入する際の留意事項、今後開発すべきVOC回収・再資源化装置の要求仕様を取りまとめる。

  • ― ― 2

    2.調査研究の実施体制

    (1)実施体制(委員会の設置等)

    本調査研究は(以下「調査」という。)(財)機械システム振興協会より(財)クリーン・ジャ

    パン・センターが委託を受け、実施した。なお、(財)機械システム振興協会内に設置された「総

    合システム調査開発委員会」の指導のもと、(財)クリーン・ジャパン・センターが調査を実施し

    た。 更に、(財)クリーン・ジャパン・センター内に学識経験者、専門技術者(VOC発生施設関連

    事業者団体、VOC回収装置メーカー)で構成する「VOCリサイクル技術に関する調査」委員

    会(以下「本委員会」という。)を設置し、計画の立案、検討審議及び結果の評価を行い、その決

    定に基づき事業を推進し、この活動から得られる成果を報告書にまとめた。 なお、具体的な調査遂行は、(財)クリーン・ジャパン・センターが実施したが、一部テクノロ

    ジーシードインキュベーション(株)に再委託した。

    (2)業務分担

    a.(財)クリーン・ジャパン・センターの分担内容

    ①VOC排出施設に関する調査

    塗装施設、接着材利用施設、印刷施設、化学製品製造施設、工業用洗浄施設等に関する

    次の事項

    ・VOC回収・再資源化装置の稼働状況、課題

    ・VOC回収・再資源化装置の改善すべき事項

    ・VOC回収・再資源化装置導入の可能性、課題(未設置施設)

    ②VOC回収・再資源化技術(装置)に関する調査

    回収技術(装置)、ガス吸収装置、ガス吸着装置、蒸留装置、抽出装置等に関する次の事項

    ・VOC回収・再資源化装置の設置状況、課題

    (財)機械システム振興協会 総合システム調査開発委員会

    (財)クリーン・ジャパン・センター VOCリサイクル技術に関する調査委員会

    再委託先 ; テクノロジーシードインキュベーション(株)

    委託

    再委託

  • ― ― 3

    ・VOC回収・再資源化装置の改善すべき事項(装置メーカーの視点)

    ・VOC排出施設に対する設備改善の要求事項

    ③今後開発すべきVOC回収・再資源化装置の要求仕様等の検討

    前記①、②の結果に基づき、中小企業を中心とした施設にVOC回収・再資源化装置を導入

    する際の留意事項、今後開発すべきVOC回収・再資源化装置の要求仕様を取りまとめる。

    b.再委託先 テクノロジーシードインキュベーション(株)の分担内容

    今後開発すべきVOC回収・再資源化技術(装置)の要求仕様を検討するための元データの一

    部を得るために、VOC排出施設について、本委員会での議論を踏まえ(財)クリーン・ジャパン・

    センターの指示に従い、VOC回収・再資源化技術(装置)の導入の可能性、課題を調査をする。

    (3)委員会構成

    総合システム調査開発委員会及びVOCリサイクル技術に関する調査委員会の委員構成は、以

    下のとおりである。

    ① 総合システム調査開発委員会(順不同・敬称略) 委員長 藤正 巖 東京大学 名誉教授 委 員 太田 公廣 埼玉大学 地域共同研究センター教授 委 員 金丸 正剛 独立行政法人産業技術総合研究所

    エレクトロニクス研究部門 副研究部門長 委 員 志村 洋文 独立行政法人産業技術総合研究所 産学官連携推進部門 産学官連携コーディネータ 委 員 中島 一郎 東北大学 工学研究科教授(未来科学技術共同研究センター長) 委 員 廣田 薫 東京工業大学大学院 総合理工学研究科教授 委 員 藤岡 健彦 東京大学大学院 工学系研究科准教授 委 員 大和 裕幸 東京大学大学院 新領域創成科学研究科教授(副研究科長) ② VOCリサイクル技術に関する調査委員会(順不同・敬称略) 委員長 平沢 泉 早稲田大学教授 理工学術院 応用化学専攻

    委 員 藤野 和夫 (社)日本印刷産業連合会 (全国グラビア協同組合連合会専務理事) 委 員 本田 城二 (社)日本印刷産業連合会(共同印刷㈱ 環境管理部 部長) 委 員 堀部 恭一 (社)日本塗料工業会 (技術部長) 委 員 神田 敏弘 日本工業塗装協同組合連合会 (事務局長) 委 員 西 秀樹 日本ポリエチレン製品工業連合会(藤森工業㈱研究所 担当部長) 委 員 真崎伸一郎 日本粘着テープ工業会 (リンテック(株) 環境保全室 ) 委 員 川瀬 泰人 日本溶剤リサイクル工業会(日本リファイン㈱代表取締役社長) 委 員 土井 潤一 日本産業洗浄協議会理事(大和化学工業㈱代表取締役社長)

  • ― ― 4

    委 員 平野 克己 日本塗装機械工業会 専務理事 委 員 森川 潤一 (株)モリカワ 環境機器部門 企画室 室長 委 員 濱松 健 東洋紡(株) AC事業部 <オブザーバー> 田村 富昭 経済産業省 産業技術環境局 環境指導室 高橋 圭多 経済産業省 産業技術環境局 リサイクル推進課 係長 中山田光行 経済産業省 製造産業局 化学課 課長補佐

    <事務局> 名木 稔 (財)クリーン・ジャパン・センター 企画調査部長 正木剛大郎 (財)クリーン・ジャパン・センター 企画調査部 主席部員 秦 智之 テクノロジーシードインキュベーション㈱ マネージメント事業部

    (4)その他

    本調査を補足するため、(財)クリーン・ジャパン・センターが有する次の資料を参考にした。

    ・ 装置メーカーへの「回収システム・装置」に関するアンケート調査 ・ 回収・再資源化の係わっている事業者に対する「回収VOCのリサイクル推進のための社

    会システム」に関するアンケート調査(日本溶剤リサイクル工業会の協力による)

  • 3.調査研究の内容

    ― 5 ―

    第1章 VOC排出施設の現状と課題 1.1 VOCの排出状況と抑制目標 (1)VOCの排出状況

    浮遊粒子状物質(SPM)や光化学オキシダントに係る大気汚染の原因の一つとされる揮発性

    有機化合物(VOC)について平成 16 年 5月に大気汚染防止法が改正され、施行規則が平成 18

    年4月に施行された。法に基づく排出抑制と業界の自主的な取組による削減効果のベストミック

    スによって平成 22年度までに、平成 12年度に比べ 30%のVOC排出の抑制を目指している。

    最新の見直しによると、排出規制の基準となる平成 12 年度の日本全体のVOC排出量は 147

    万トンと言われる。そのうち 71%を溶剤が占めている(平成 19年 3月環境省発表)。また、平成

    17年度のVOCの総排出量は 121 万トンになっていると発表されている。

    図1-1にVOC抑制効果の評価基準となる、平成 12年度のVOC排出量の分野別比率を示す。

    図1-1 分野別のVOC排出量(平成12年度:見直しベース)

    溶剤の使われ方をみると、塗料、印刷インキ、接着剤、粘着剤・剥離剤、ラミネート用接着剤

    等の調合品としての溶剤の使用が約半分の 55%を占めている。また、工業用洗浄剤、ドライクリ

    ーニング、製造機器類の洗浄・除去の用途が約 13%、その他にゴム溶剤等には非調合(溶剤その

    まま)で使用されている。

    その他

    洗浄・除去(13%)

    溶剤(非調合品) の使用(3%)

    溶剤(調合品)の使用(55%)

    製造

    貯蔵・出荷

    燃料(蒸発ガス)

    ラミネート用接着剤(4%)

    粘着剤・剥離剤(4%) 接着剤(4%)

    印刷インキ(9%)

    塗料(33%)

    ドライクリーニング溶剤

    製造機器類 洗浄用シンナー

    工業用洗浄剤 (6%)

    ゴム溶剤

    化学品

    食料品等(発酵)

    平成12年度合計排出量1,465千t

    (出典 環境省(平成 19 年 3 月))

  • ― 6 ―

    (2)VOCの排出工程例

    溶剤の調合品としての使用例では、①塗料の塗装ブースからの排気、②ラミネート加工での接

    着剤の塗布後の乾燥、③グラビア印刷でのインキ転写後の乾燥等の工程から排気ガスとともに溶

    剤がVOCとして排出される。また、洗浄工程では洗浄槽の開口部からの蒸発や被洗浄物に同伴

    して系外に持ち出される溶剤がVOCとして排出されている。 VOCの排出工程例を図1-2に示す。

    塗装関係施設(例:塗装ブース) 接着関係施設(例:ドライラミネーターの乾燥工程)

    印刷関係施設(例:グラビア印刷) 工業用洗浄関係施設(例:洗浄槽)

    図1-2 VOCが排出される工程 (出典 VOC発生抑制の手引き:経済産業省(平成18年 5月))

    (3)VOC排出抑制の目標

    国は大気汚染防止法の法規制と業界の自主的な取組の組み合わせにより、平成 22 年度までに基準年の平成 12 年度に比べ約 30%の排出抑制をしようという目標を掲げている。 削減目標 30%の内訳は法律で指定された施設における削減分が約 15 万トン、業界の自主的な

    取組による削減分が約 30 万トンで、全体で約 45 万トンの削減を目標としている。 法規制のスタートに先立ち、環境省は主要6分野を対象に業界関係者等で構成されるVOC排

    出抑制対策検討委員会を設け分野毎にVOC排出施設の状況を調査し、年間のVOC排出量 50トンを目安として、排出規制の対象施設の基準を検討している。

    (VOC)

    (VOC)

    (VOC)

    (VOC)

    色の数だけ繰り返す

  • ― 7 ―

    1.2 VOCの処理技術 (1)VOCの処理方式について

    VOCの処理技術の体系を図1-3に示す。VOC処理としては燃焼方式がよく知られている。

    燃焼法方式は有機化合物を炭酸ガスと水に分解して除去するもので、直接燃焼法、触媒燃焼法、

    蓄熱燃焼法等のタイプがあり、排出VOCガスの濃度、風量の条件や設備の簡便性等のニーズに

    応じて選択される。

    排出されるVOCはその濃度によっては自燃する場合もあるが、VOC発生施設の運転立ち上

    げや、停止等に伴いVOC濃度が激しく変化する排出ガスを安定して処理するためには、補助燃

    料を使った燃焼の維持、安定化が必要となる。特に濃度の低い排出ガスの場合補助燃料主体で燃

    焼温度を維持し、そこにVOCを含んだ排出ガスが導入されて分解されることになる。燃焼継続

    に必要な補助燃料の消費を節減するために触媒燃焼法、蓄熱燃焼法といった省エネルギーの工夫

    が図られた方式が普及している。

    いずれの方式も資源価値のある有機溶剤を燃焼させて炭酸ガスにしてしまうだけでなく、燃焼

    を維持するために追加の燃料の補給を必要とする点でランニングコストの負担が大きくなる。省

    エネルギー、省資源という観点のみならず、地球温暖化の原因として炭酸ガスの大気中への蓄積

    が課題になっていることから、補助燃料を使用したVOCの分解方式を選択し続けることは問題

    がある。すなわち、LCAの見方に立ったCO2負荷、累積エネルギー消費等を考えるとVOC

    の排出抑制対策を燃焼方式のみで進むのが最適かどうかを考え直す必要がある。以上のように、

    資源価値の観点から考えると、再生不可能な化石資源から製造された溶剤は再利用して、溶剤使

    用量を削減させる方が、持続可能かつ有効な戦略であり、燃焼方式は、簡便であるが、必ずしも

    賢い戦略とはいえない。

    近年の溶剤価格やエネルギー価格の高騰によりこれら燃焼処理のランニングコストが益々増

    加しているので、VOCを回収して再利用する方式を適用拡大していく必要がある。

    回収方式には吸着法、冷却凝縮法等があり、既に一部で採用されている。現在の溶剤価格、エ

    ネルギー価格に基づいて経済性の見地からその適合範囲の見直しを行い、どの範囲まで回収方式

    が燃焼方に比べて有利か、更にその範囲を広げるにはどの様な技術、社会システムの開発、整備

    が必要かを検討する。VOCの処理技術の体系と処理方式の図解を図1-3~図1-7に示す。

    a.VOCの処理技術 吸 着 法

    回収装置 吸収法 VOC 冷 却 凝 縮 法

    濃縮装置 分解装置 燃焼方式 直 接 燃 焼 法 触 媒 燃 焼 法

    (よく使われている技術を太字で示す) 蓄 熱 燃 焼 法

    その他 蓄熱触媒燃焼法 図1-3 VOCの処理技術の体系

  • ― 8 ―

    b.VOC処理技術の適用範囲 各種VOC処理技術はVOCの除去効果を満たすことは当然求められるが、装置設備費、ラ

    ンニングコストの面から見るとそれぞれの装置の得意とする範囲がある。 横軸に風量、縦軸にVOC濃度をとった平面にそれぞれの得意とする適用範囲のイメージを

    示すと図1-4のように区分される。 お互いにはっきりした境界がある訳でないが燃焼法の場合、直接燃焼法は高濃度・小風量の

    場合に適し、排出ガスに対する禁忌事項が少なく、広い範囲に対応できる。しかし大量の補助

    燃料を必要としランニングコスト面で問題があり、他の方法にとって代わられる。ランニング

    コストを少しでも下げるには、熱利用、熱回収を徹底することが必要で、そのための付帯設備

    の強化が必要になる。 低濃度・大風量場合は蓄熱式燃焼法が適している。蓄熱式燃焼法ではVOCを含んだ排出ガ

    スが高温の蓄熱体で予熱されて燃焼室に至り、燃焼室では補助燃料の燃焼熱により 800℃以上に加熱されVOCが燃焼分解される。燃焼室から出る高温燃焼排ガスは別の冷却された蓄熱体

    を通過して蓄熱体と熱交換して冷却された燃焼排ガスとなり大気に放出される。やがて燃焼排

    ガスで蓄熱体が高温になる。一方VOC排ガスの燃焼室への導入側の蓄熱体はVOC排ガスで

    冷却される。その時点で蓄熱体を替え、VOC排ガスの予熱、燃焼ガスの冷却の新たなサイク

    ルが始まる。蓄熱体を通した熱交換により熱回収効率が高いため、補助燃料の使用を少なく抑

    えることができる。濃度によっては殆ど補助燃料を消費せず運転できることもある。 触媒燃焼法はこの中間に位置しており、触媒の力を借りて 250~350℃の低温で分解反応を

    進めるので、燃料の消費量が少なくて済む。施設が比較的小型に収まるところから、敷地の制

    約の厳しいときなどに採用される方法であるが、触媒の被毒の防止のために、禁忌物質の事前

    処理などを必要とし、事前処理が難しい場合は、対象のVOC排出ガスには使用できない。 一方、現在実用化されている溶剤回収技術として、冷却凝縮法と吸着法がある。 冷却凝縮法は高濃度・小風量の単独溶剤の回収方式として洗浄装置などから排出される塩化

    メチレン、トリクロロエチレンなどの回収に使われている。回収溶剤はそのまま再使用してい

    る。回収効率を高めるために、VOC含有ガスを圧縮して加圧下で凝縮させたり、凝縮器の冷

    熱源として冷媒を使うなどの工夫がなされている。 吸着方式の吸着材は主に活性炭が使われ、その形状にも色々な工夫がなされている。粒状活

    性炭の充填槽の切替方式、ビーズ状活性炭の流動床吸着-移動床脱着方式、活性炭素繊維フィ

    ルターの切替方式、ハニカム状成形活性炭吸着槽の切替方式等があり、吸着後の脱着の媒体ガ

    スもスチームによるもの、窒素によるものなどの方式がある。

  • ― 9 ―

    VOC 回収(吸着法)

    直接燃焼法 触媒燃焼法

    VOC 回収

    (冷却凝縮法)

    蓄熱燃焼法

    濃 縮 法

    濃度大

    風量大

    濃度小

    風量小

    図1-4 VOC処理技術の適用範囲 c.燃焼法の特徴

    燃焼法各方式の特徴を表1-1に示す。

    表1-1 燃焼法の各方式の特徴 直接燃焼法 触媒燃焼法 蓄熱燃焼法

    有機物の 分解率

    99.9%↑ (800~1,000℃にて)

    99.8%↑ 99.5%↑ (800℃にて)

    設置スペース 炉、ガス予熱機器、ボイラー等の設置スペースが必要

    酸化分解速度が速いため、装置がコンパクト

    スキッド構造で極めてコンパクト、大容量の処理が可能

    燃料の必要量 燃料消費量が大きいので熱回収が不可欠

    直接燃焼法に比べ少ない(中濃度の場合自燃)。

    極めて少なく、トルエン換算400ppm 以上であれば不要

    メンテナンスの程度

    ボイラーの補修管理は不可欠、他機器も通常補修が必要

    劣化触媒の補充が必要 対象機器が少なく、容易

    窒素酸化物の生成

    比較的にNOx の発生が大きい。

    サーマルNOx の発生が極めて少ない。

    直接燃焼式に比較してNOxの発生が少ない。

    タール、ダスト物質の影響

    ある程度含有されていても処理可能 前工程で分離が必要

    蓄熱体への蓄積がある場合には、前工程で分離が必要

    その他 触媒被毒対策必要 燃焼温度 750~800℃ 250~350℃ 800~1,000℃ 熱回収率 50~60%程度 80~95% 80~95%程度 適用 VOC 濃度 広範囲で可能 中濃度 低~中濃度 運転コスト 大 中~小 中~小

    (出典 「有害大気汚染物質の経済性評価報告書」 (社)産業環境管理協会 平成 15 年 3 月)

  • ― 10 ―

    d.回収方式の特徴 (ⅰ) 吸着法 吸着材として活性炭、シリカゲル、アルミナ、ゼオライト等があるが、活性炭が多く使わ

    れる。吸着材を定期的に交換する交換型と、吸着材を交換せず、吸脱着を繰り返す回収型に

    分けられる。 活性炭吸着には活性炭形状、吸着床の形式によって幾つかの形式に分かれる(表1-2参

    照)。

    表1-2 活性炭吸着装置の特徴

    特 徴 吸着装置の

    種類 長 所 短 所

    交換型

    ・システムの構成、装置の構造が簡

    ・排水処理が不要

    ・定期的に再生又は交換が必要

    ・排ガス濃度が高い場合、粉塵中のタール状物質、ミスト

    が含有されている場合には前処理が必要

    ・ガス温度が高い場合には冷却しなければならない。

    固定床

    吸着式

    ・風量や濃度変動に対応しやすい。

    ・回収し省資源化が図れる。

    ・凝縮排水の処理設備が必要

    (ただし、排水が生じない圧力スイング法もある。)

    ・塗装排ガスを処理する場合には高度の除じんが必要

    ・水溶性溶剤は、凝縮排水側に流出して回収できない。

    ・MEK等のケトン系溶剤を処理するときは発火防止等

    の十分な安全対策が必要

    流動床

    吸着式

    ・再生ガスとして窒素を利用する場

    合には、排水の処理設備が不要

    ・水溶性溶剤も回収できる。

    ・ケトン類も安全に回収できる。

    ・回収し省資源化が図れる。

    ・塗装排ガスを直接処理する場合には高度の除じん設

    備が必要

    ・据付面積は小さいが、高さが高くなる 。

    ハ ニ カ

    ム型

    吸着式

    ・低濃度、大風量でも処理し得る。

    (高濃度、小風量化できる。)

    ・据付面積が小さい。

    ・高濃度になるほど、経済性が低くなる 。

    (出典 揮発性有機化合物排出に関する調査 (社)環境情報科学センター 2003 年 3 月をもとに作成)

    (ⅱ) 冷却凝縮法 冷却装置にVOCを含む排ガスを通すことにより、露点以下に冷却してVOCを回収する

    方法である。単一のVOCが使用されており、排ガス風量が少なく、VOC濃度が高い場合

    に適用される。除去効率は他の方法に比べて高くないが、高濃度の溶剤の回収には有効であ

    る。加圧して冷媒で冷却する圧縮深冷凝縮法は加圧によって溶剤分圧を高め、露点を上げる

    とともに、冷媒による冷却で凝縮温度を下げて、溶剤の回収率を高めている。

  • ― 11 ―

    補 助 燃

    排出VOCガス

    高 温 熱

    熱風 空気

    補 助 燃

    排出VOCガス

    空気

    排気熱風

    (2)主な処理方式の図解

    a.燃焼方式例の図解 直接燃焼方式 触媒燃焼方式 蓄熱燃焼方式

    (出典 東洋紡績(株)) (出典 (株)タクマ(株))

    図1-5 燃焼法の各方式のフロー図 b.回収方式例の図解

    図1-6 冷却凝縮法の装置フロー図 ((株)モリカワ) 活性炭素繊維吸着装置(Kフィルター) 粒状活性炭吸着装置(GASTAK)

    (東洋紡績(株)) (株)クレハエンジニアリング 図1-7 吸着法の装置例

  • ― 12 ―

    粘着テープ・ラミネート等の乾燥施設

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    500未満 500

    ~1,000

    1,000

    ~3,000

    3,000

    ~5,000

    5,000

    ~10,000

    10,000

    ~30,000

    30,000

    ~50,000

    50,000

    ~以上風量(m3/h)r

    施設数の累積割合(%)

    0

    100

    200

    300

    400

    500

    1施設当たりのVOC排出量(t/y)

    1 施設当たり排出量(t/年) 施設数の累積割合(%)

    施設数:746

    561 910 1062規制

    グラビア印刷の乾燥施設

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    3,000

    未満

    3,000

    ~ 5,000

    5,000

    ~10,000

    10,000

    ~15,000

    15,000

    ~20,000

    20,000

    ~22,500

    22,500

    ~25,000

    25,000

    ~27,500

    27,500

    ~30,000

    30,000

    ~35,000

    35,000

    ~40,000

    40,000

    ~50,000

    50,000

    ~80,000

    80,000

    以上 風量(m3/hr)

    施設数の累計割合(%)

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    1施設当たりのVOC排出量(t/y)

    1 施設当たり排出量(t/年) 施設数の累積割合(%)

    施設数:2059規制

    1.3 VOC発生施設1)規模の分布状況とVOC規制の対象施設 VOCの発生源は 1.1(2)にも示したように、溶剤調合品を使った接着、印刷、塗装製品の製造

    過程、特に乾燥施工程や塗料等の塗布施設、工業用洗浄装置の溶剤槽からの蒸発等がある。 環境省は平成 17 年にVOC規制の決定に先立ち、「VOC排出抑制対策検討会」を設け、塗装、接着、印刷、化学製品製造、工業用洗浄、貯蔵の 6 つ分野についてその下の小委員会で規制対象施設の裾切り条件を検討している。 そのときのデータをもとに図1-8に粘着テープ・ラミネートの乾燥、グラビア印刷の乾燥、

    吹付塗装の施設等の施設規模の分布状況を示す。設備規模を風量で表し、その規模別の施設数の

    累積割合と各風量レンジでの1施設当たりのVOC排出量をプロットしている。また参考までに

    規制の裾切りの目安となる年間 50トンのレベルを太線で示した。

    (1)VOC発生施設規模の分布状況

    1) VOC発生施設:排出抑制の対応をとった後もVOC排出施設というと混乱することを予想して、本報告書ではVOC排出抑制の対象となる施設をVOC発生施設と呼ぶことにした。

    ※ ほとんどの施設が 50t/y を超えている。

    ※ 風量 27,000m3/hr 以上が約 30%占める。

  • ― 13 ―

    吹付塗装施設

    0102030405060708090

    100

    5,000

    未満

    5,000

    ~ 10,000

    10,000

    ~ 30,000

    30,000

    ~ 50,000

    50,000

    ~ 80,000

    80,000

    ~100,000

    100,000

    ~200,000

    200,000

    ~400,000

    400,000

    以上 風量(m3/hr)

    施設数の累積割合(%)

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    1施設当たりのVOC排出量(t/y)

    1 施設当たり排出量(t/年) 施設数の累積割合(%)

    施設数:1601339規制

    図1-8 各施設の施設規模の分布と累積割合 (2)VOC規制対象施設とVOCの発生源

    VOC排出抑制対策検討委員会の検討では、各分野の施設規模の分布状況から規制の裾切り条

    件と規制の効果を検討している。工業用洗浄、貯蔵施設の除く、4分野の施設に就いては排風機

    の能力をベースに議論され、年間のVOC排出量 50 トンに相当する施設として次のものが規制の裾切り基準になっている。 乾燥施設の排気、吹付塗装ブースの排気は排風機の能力をベースに排出ガス濃度が議論されて

    いる。開放系の工業用洗浄装置からの蒸発蒸気、貯蔵施設の排気等については別の考えで裾切り

    基準が検討されている。大気汚染防止法の規制施設の基準を表1-3に示す。

    表1-3 大気汚染防止法による規制施設の基準 分野 施設の種類 規模 基準濃度

    吹付け塗装施設 100,000m3/hr 以上 (1,670m3/min)

    自動車(新設 400ppmC)自動車(既設 700ppmC)その他(700ppmC) 塗装

    塗装の乾燥施設 (吹付塗装、電着塗装を除く)

    10,000 m3/hr 以上 (167m3/min)

    600ppmC

    乾燥/焼付施設 (木材製品用、下記を除く)

    15,000 m3/hr 以上 (250m3/min)

    1400ppmC 接着

    乾燥/焼付施設 (ラミネート、粘着テープ等(注))

    5,000 m3/hr 以上 (83m3/min)

    1400ppmC

    乾燥施設(グラビア印刷用) 27,000 m3/hr 以上 (450m3/min)

    700ppmC 印刷

    乾燥/焼付施設 (オフセット印刷用)

    7,000 m3/hr 以上 (117m3/min)

    400ppmC

    ※ 風量 100,000m3/hr 以上が約 17%占める

  • ― 14 ―

    化学製

    品製造 乾燥施設

    3,000 m3/hr 以上 (50m3/min)

    600ppmC

    洗浄 工業製品洗浄設備 洗浄剤が空気と接する

    面の面積が 5m2以上 400ppmC

    貯蔵 貯蔵タンク(27.8℃における蒸気圧が 20KP を超える有機性液体)

    1.000KL 以上 60,000ppmC (2,000KL 以上)

    注:他に印刷回路用銅張積層板、粘着シール又は剥離紙、剥離フィルム等がある。 (3)法規制対象施設のVOC排出濃度について

    VOC規制は、SPMの発生原因とされる炭素元素の量を対象にしているので、溶剤濃度に溶

    剤分子中の炭素数を掛けた排気ガス中の炭素元素換算の濃度 ppmC 基準で議論している。各施設毎の排出濃度の規制値を表1-4に示す。しかし、溶剤を回収して再使用をするためには、溶剤

    の濃度で現象を捉える必要がある。「VOC排出抑制対策検討会」の報告書に示されている対象施

    設から発生するVOCの濃度 ppmC 情報を現実に使われている溶剤の種類を考慮して換算した。 表1-4 VOC発生施設のVOC濃度

    分野 施設の種類 平均濃度(変動幅) 溶剤換算濃度

    吹付け塗装施設 720ppmC

    (20~1,700ppmC)

    塗装 塗装の乾燥施設

    (吹付塗装、電着塗装を除く)

    1,200ppmC

    (2~5,500ppmC)

    乾燥/焼付施設

    (木材製品用、下記を除く) 170~21,000ppmC

    接着 乾燥/焼付施設

    (ラミネート、粘着テープ等) 1,000~17,000ppmC

    酢酸エチル換算 500~4,250ppm

    トルエン換算 167~2830ppm

    乾燥施設(グラビア印刷用) 2,100ppmC

    (700~6,600ppmC)トルエン換算 350ppm

    印刷 乾燥/焼付施設

    (オフセット印刷用)

    980ppmC

    (270~2,500ppmC)

    化学製品

    製造

    乾燥施設

    8,600ppmC

    (出典 VOC排出抑制対策検討会資料)

  • ― 15 ―

    1.4 大気放出される溶剤の資源価値について (1)回収による省資源効果

    前述の規制の裾切り基準として議論されている 50t/y の溶剤が大気に排出されていると言うこ

    とは、例えば溶剤価格を 140 円/kg とすると年間 700 万円の溶剤が棄てられていることになる。

    最新の技術を使ってこれらを回収することによって、省資源化が図られるとともに、近年石油

    価格の高騰により溶剤の価格も高価になっていることから、製品のコストダウンにも寄与できる

    可能性がある。排出されるVOCは利用可能な資源という視点で捉え、その回収技術に焦点を当

    ててみることにする。

    a.VOCとして放出される溶剤の量 乾燥装置等から大気へ放出されるVOCの量を溶剤資源の損失という見方から眺めてみる。 VOCの議論ではVOCの濃度を ppmC(排出ガス中の炭素元素換算濃度)単位で表現されるが、回収を検討する際には個々の溶剤そのものを対象として捉える必要があるため、通常の気

    体中の濃度を表す容積分率(vol ppm)に基づいて議論する必要がある。 単位時間当たりの排出ガスに放出される溶剤質量(放出速度)は排出ガスの風量(m3/分)

    と排出ガス中の溶剤濃度(vol ppm)がわかれば換算できる。 例えば酢酸エチルが単一溶剤で使われ乾燥施設から大気へ放出される場合、排出ガス風量を

    横軸、排出ガス中の酢酸エチル濃度を縦軸にとった図の上に溶剤の等放出速度の点をプロット

    すると図1-9のようになる。

    図1-9 大気中へ単位時間当たりに放出される溶剤量の換算(酢酸エチルの例)

    10

    100

    1,000

    10,000

    1.0 10.0 100.0 1,000.0 10,000.0

    風量(m3/分 )

    濃度 (vol ppm)

    100kg/hr(as酢酸エチ

    75kg/hr

    50kg/hr

    20kg/hr

    5kg/hr

    1kg/hr

    10kg/hr

    30kg/hr

  • ― 16 ―

    溶剤の大気への放出速度が1~100kg/hr の相当する排出ガス濃度と、風量の関係式を求めてみる。

    W=(P・Q・x・M)/(R・T) W:酢酸エチルの質量流量(大気中への放出速度) (kg/hr)

    P:圧力(atm) Q:排出ガス流量 (m3/hr) x:酢酸エチル分率 M:分子量(kg/kg-mol) T:絶対温度(°K) T0=273.150 °K

    R:気体定数 =P0*V0/T0=0.082056 V0=22.4136m3/kg-mol P0=1atm 酢酸エチルの場合 M=88.10 T=T0と近似

    酢酸エチル以外の溶剤についても、分子量の値を補正すれば、その大気中への放出速度を排

    出ガスの風量と濃度から換算できる。 b.放出溶剤の資源評価の金額

    先に検討した、排出ガスの風量とそのガス中のVOC濃度から換算した時間当たりの溶剤の

    大気中への放出量に年間稼働時間をかければ年間の溶剤の大気への放出量が推定できる。昼間

    の運転だけの場合は、定常の排出濃度になるまでの時間遅れや、夜間運転停止のためのシャッ

    トダウン等条件を考慮しVOCの回収装置の実質稼働時間を推定する必要がある。 例えば、1日8時間実質稼働、月間21日操業とみた場合の年間稼働時間は約 2000 時間となる(8(hr/日)×(21 日/月)×12 月=2,016 hr)。 溶剤を回収して再利用した場合の資源価値を回収溶剤の再利用時の評価価格に応じて、年間

    金額を推定すると次のようになる。 年間稼働時間を 2000hr として、回収溶剤の評価価格を 30 円/kg、60 円/kg、100 円/kg、150

    円/kg と仮定した時の排出ガス中の放出溶剤量(kg/hr)とその放出溶剤の年間資源評価額を計算すると表1-5のようになる。

    表1-5 溶剤の回収量と放出溶剤の年間資源評価額(年間稼働時間 2,000hr として)

    時間当り放出量 年間放出量 放出溶剤の資源評価額(年間) 溶剤評価価格 30 円/kg 60 円/kg 100 円/kg 150 円/kg

    200kg/hr 400t 12,000 千円 24,000 千円 40,000 千円 60,000 千円 100kg/hr 200t 6,000 千円 12,000 千円 20,000 千円 30,000 千円 50kg/hr 100t 3,000 千円 6,000 千円 10,000 千円 15,000 千円

    溶剤の回収量

    10kg/hr 20t 600 千円 1,200 千円 2,000 千円 3,000 千円 例:30 円/kg×100kg/hr×2,000hr/年=6,000 千円 年間 10,000 千円を超える部分を網掛けで示している。

  • ― 17 ―

    1.5 VOC処理の燃焼方式と回収方式のコスト及びCO2発生量の比較 (1)燃焼処理と回収のコスト比較について End of Pipe でのVOC抑制対策として、燃焼による溶剤の分解処理と回収による再利用の2つの方法があることを先に述べた。回収リサイクルは地球温暖化で話題のCO2の削減にもつな

    がる方向であり、設備の導入にあたってはそれへの寄与も考慮に入れて判断されるべきだが、事

    業者にとっての判断基準はその設備投資が許容される範囲内にあるか、燃焼方式を選んだ場合と

    比べランニングコストの負担がどうなるかが重要な情報と考えられる。 燃焼処理の場合、どのような方式を選んでも、処理コストとして費用の持ち出しになる。それ

    に対し、回収方式を選んだ場合、回収溶剤によって溶剤の新規購入量が削減できる。もし、回収

    による溶剤購入費削減額から設備を設置したことによる用役費、修繕費等のコスト負担増加分を

    差し引いてプラスになれば、それがそのまま利益の増加に結びつく。そうならない場合でも、何

    らかのVOC対策施設導入が必要という経営判断のもとで、どちらがランニングコストの負担を

    軽くできるのかが大きな関心事である。 高濃度VOCが排出されている現場では、VOC回収設備を導入することで回収溶剤により溶

    剤の新規購入が削減につながる場合について、VOCの排出源条件を想定し、処理のコストの試

    算を行った。 これら回収コストイメージをベースに、各事業者は大気にVOCとして排出している溶剤を回

    収した場合、回収溶剤が再利用可能かどうかを検討する必要がある。

    a.高濃度、単一溶剤VOCの燃焼法処理と吸着回収法処理とのコスト比較 ラミネート加工工程の酢酸エチルVOCを想定して、活性炭素繊維で吸着し、水蒸気脱着し

    た場合のコストとそのガスを燃焼処理した場合のコストの比較を行った(表1-6参照)。 比較は ①回収溶剤を脱水蒸留して再使用する場合 ②回収溶剤を蒸留せずそのまま使用可能な場合 ③回収溶剤を燃料評価した場合(燃料価格相当で有価取引が行われるケースを想定) ④発生VOCを直接燃焼法で燃焼処理した場合 ⑤発生VOCを蓄熱燃焼方式で燃焼処理した場合

    に分けて行う。 <モデル条件> 風量 120m3/min(7,200m3/hr) 酢酸エチル濃度 2,800ppm 酢酸エチルの年間使用量 300t/年 稼働時間 3,600hr/年 (20 日/月 & 15 時間/日)

    溶剤回収のメリットを新規溶剤の購入費の削減または、回収溶剤が燃料評価で取き引きされ

    た際の売却益からVOC回収処理のための変動費との差額でみると、回収溶剤が蒸留しないで

  • ― 18 ―

    そのまま使えた場合に最もメリットが大きく、蒸留して再利用した場合でも溶剤回収のメリッ

    トが期待できる。一旦回収された溶剤を燃料として評価した場合は、設備費の償却を含めて考

    えると、燃焼処理に比べ不利である。ランニングコストの負担は燃焼法に比べ若干低くなる可

    能性はあるが、溶剤の回収を行う上では、回収溶剤が再利用できることが大前提であるといえ

    る。 もし、回収溶剤の評価価格が燃料レベルの評価であっても、燃やすよりCO2負荷軽減に寄

    与できると判断して、回収の方向に動き出すと回収のルートが確立に伴って、それをベースに

    回収溶剤のより有利な使用先を求める用途開拓の努力により、少しずつ有利な回収・再利用の

    展開が進展することも期待できる。

    表1-6 VOCの燃焼処理と回収・使用の場合のコスト及びCO2排出量比較 (円/酢酸エチルkg)

    回収・再使用 燃焼処理

    単位 蒸留精製 無蒸留使用 燃料評価 直接燃焼 蓄熱燃焼

    設備投資額 百万円 101 56 56 25 21 変動費 円/kg 54.0 37.0 37.0 11.5 10.3 (内訳):燃料費 円/kg 19.5 13.1 13.1 (内訳):燃料費以外の用役費 円/kg 17.0 15.4 15.4 (内訳):その他の変動費 円/kg 17.5 8.5 8.5 回収メリット

    (酢酸エチル燃料評価) 円/kg - - 32.0 - -

    回収メリット (酢酸エチル購入費の削減) 円/kg 120 120 - - -

    (回収メリット-変動費) 円/kg 66.0 83.0 -5.0 -11.5 -10.3 年間の回収効果(or 処理費用) 万円 1,980 2,490 -150 -345 -309

    排出酢酸エチル当たり設備費償却注1

    (円/k 排出酢酸 チ )円/kg 48.1 26.7 26.7 11.9 10

    回収メリット-変動費-設備償却 円/kg 17.9 56.3 -31.7 -23.4 -20.3 CO2発生量 処理に係わるCO2 注2 1.37 1.26 1.26 2.05 2.05 新液製造に係わるCO2 〃 0.28 0.18 1.79 1.79 1.79 トータルCO2 〃 1.64 1.44 3.05 3.84 3.84 燃焼法に対するCO2削減率 % 57.2 62.5 20.6 0.0 0.0

    注1:固定費は設備の償却(7年定額)のみを考慮 注2:kg/kg 使用酢酸エチル ただし、CO2の発生量で燃焼法で使用する燃料は考慮していない。 用役単価:電気代 15 円/kwh 重油価格 65 円/L 都市ガス 140 円/m3 蒸気代 5円/kg 冷却水 10 円/m3 廃水処理費用 30 円/kg

  • ― 19 ―

    本コスト比較は回収溶剤の再利用のめどが立てば、明らかに燃焼処理より、回収した方が経

    済的なメリットが大きいことを示している。 酢酸エチルなどの単一溶剤系で規模、濃度が本ケースに近い場合には、回収溶剤を蒸留で再

    精製しても、再利用することによるメリットが期待できる。そのメリットの期待できる領域を

    拡大していく上で、回収溶剤の再精製の負荷への影響の少ない溶剤回収技術、回収溶剤の品質

    基準等を明確にして、安価な精製コストで再利用に結びつけるプロセスの完成が望まれる。 又、使用溶剤の回収の難易度を考慮した溶剤選定を行い、溶剤の循環使用を前提とした、印

    刷インキや塗料の開発並びに印刷及び塗装の技術の開発、回収プロセスの改善を図ることが必

    要である。

    b.低濃度、混合溶剤VOCの場合 低濃度VOCを回収する場合は、溶剤のVOCの存在量に比べ風量が大きいため、先に述べ

    た回収装置をそのまま適用することはできない。一旦濃縮装置を通した後吸着装置にかけるこ

    とで回収できる。図1-10に低濃度VOCの吸着回収のフローを示す。 また、アルコール類、ケトン類を含む溶剤を対象とするときは、回収溶剤の水への溶出を防

    ぐために、窒素脱着方式が良いといわれている。 この領域は燃焼処理する場合でも、風量が大きいため設備が大型化することと、補助燃料へ

    の依存度も高くなるのを避けるために、濃縮して燃焼するプロセスもある。この領域は蓄熱式

    燃焼法または濃縮蓄熱燃焼方式が実績を上げている分野であるが、回収方式とこれら燃焼処理

    に対抗して行く上で、一に回収溶剤の利用先の有無、その価格評価が重要になる。 バージン溶剤と同じ品質に精製でき、用途が開拓されれば、低濃度、混合溶剤の場合でも回

    収のメリットを出せる可能性がある。 今後低濃度、混合溶剤の用途とその回収コストの詳しい検討が必要である。

    図1-10 低濃度VOCの吸着回収のフロー

    N2濃 縮 吸着

    脱着 凝縮

    原料ガス(VOC)

    大気

    回収溶剤 回収分離水

  • ― 20 ―

    図1-11 VOC回収の設備費と回収益のイメージ

    図1-11にVOC回収施設の建設費と溶剤回収の収益のイメージを示す。設備費は圧倒

    的に風量に支配され、VOC濃度による差は小さい。一方溶剤の回収量は 1.4 で述べたように、大気へ放出される溶剤の量に依存し、風量×濃度に比例する。従って、高濃度ほど回収

    メリットが大きい。

    設備費

    溶剤回収益

    3,000ppm

    2,000ppm

    1,000ppm

    500ppm

    (濃度依存が少ない) 設備費

    溶剤回収益

    風量

    小 大

  • ― 21 ―

    1.6 VOC発生施設毎のVOC対策の現状と課題 1.6.1 ラミネート加工

    (1)概要

    ラミネートとは、異種の合成樹脂のフィルムを貼り合わせたり、合成樹脂のフィルムにアルミ

    箔や紙などを貼り合わせたりした複合フィルムをいう。基材に同種又は異種の基材を貼り合わせ

    て複合化することにより、基材の持つ特性に加え、防気性、遮光性、印刷しやすさなどの特徴を

    持たせることができる。また、複合化による高機能化に伴い薄肉化が進み、資源使用量を削減す

    ることができる。食品包装のパウチなどに広く用いられている。 ラミネート製造には、押出ラミネート、ホットメルトラミネート、サーマルラミネート、ドラ

    イラミネートなどの方法がある。図1-12 にドライラミネートの概念図を示す。

    図1-12 ドライラミネート製造工程

    ドライラミネート製造工程では、基材となるフィルムに酢酸エチルなどの有機溶剤で希釈した

    接着剤を塗布し、乾燥ゾーンで乾燥した後、他の基材と貼り合せる。VOCの発生はドライヤー

    部分からであり、ドライヤー部分はいくつかのゾーンに分けられるが、最初の第 1、第 2 ゾーンで溶剤の 70%程度は蒸発する。 日本プラスチック工業連盟はラミネート製造を含むプラスチック製品製造工程から発生するV

    OC排出量について、表1-7のように発表している。ラミネートを製造する日本ポリエチレン

    製品工業連合会の会員企業がそのうちの 70%の約 33,000 トンを占めている。ドライラミネート工程では、接着剤希釈溶剤として酢酸エチルが単一で用いられる場合が多い。なお、表1-7の

    注1に示した物質は、ラミネート業界以外の業界で使用されるVOCである。なお、包装資材を

    製造している業者は、全国で約 500 社あるが、中小の事業者が多い。そのうち日本ポリエチレンラミネート製品工業会の会員が 51 社であるが、ポリエチレン使用量で 38.4%、売上高で 45.0%を占めている(表1-8参照)。

    基材巻出部 ラミネート品巻取部 貼り合せフィルム巻出部

    乾燥ゾーン

    接着剤塗工部(溶剤導入)

    ゴムロール

    加圧金属ロール

    冷却ロール

    ラミネート部

    VOC排出

  • ― 22 ―

    表1-7 プラスチック製品製造工程からの揮発性有機化合物(VOC)排出状況

    排出量(トン) 物質名 基準年度

    (平成 12 年度)平成 17 年度実績

    (注2) 平成 18 年度実績

    酢酸エチル 21,483 (17,133) 16,344 トルエン 8,571 (7,437) 6,695 メチルエチルケトン 4,562 (3,416) 3,704 ジクロロメタン(注1) 3,117 (2,162) 1,950 イソプロピルアルコール(注1) 1,174 (732) 976 ジメチルフォルムアミド(注1) 727 (1,042) 1,427 その他 4,957 (4,213) 4,669

    合計 44,589 (36,135) 35,764 (出典 日本プラスチック工業連盟 平成 19 年 9 月 25 日)

    注1:ラミネート加工以外の業種で使用 注 2:平成 17 年度と 18 年度で調査参加企業数が異なっている。

    企業数 事業所数

    H17 年度 78 153

    H12・18 年度 65 152

    表1-8 日本ポリエチレンラミネート製品工業会の包装資材分野のカバー率

    単位 全国 日本ポリエチレンラミネート 製品工業会

    カバー率(%)

    企業数 社 500 51 10.2

    PE 使用量 千トン 271 104 38.4

    売上高 億円 7,871 3,542 45.0

    (出典 日本ポリエチレンラミネート製品工業会資料)

  • ― 23 ―

    (2)VOC回収・再利用の事例

    ラミネート製造事業者のなかには、ドライラミネート製造工程のドライヤーで蒸発した溶剤を

    回収して接着剤の希釈用溶剤として再利用を行っている事業者がいる。本調査のなかで現地ヒア

    リングを行った八潮化学(株)と北上産業(株)での回収事例を紹介する。

    a. 八潮化学(株) 八潮化学(株)はフィルムへの印刷(特殊グラビア印刷)、フィルムのラミネート加工、スリ

    ッター加工等を行っている。同社では、1990 年に球状活性炭を使ったVOC回収装置GASTAK・SNタイプを導入した。同装置により同社は2台のドライラミネータの局所排気を含め

    た全ゾーン排気を処理し、排気中の酢酸エチルを回収している(図1-13参照)。 吸着部は球状活性炭を流動化した流動床方式で、脱着部は移動床で縦型多管式外部加熱方式

    が採用されている。ドライラミネートの乾燥機からの排気温度は 50~60℃であり、これを 35℃程度に水で冷却し、流動床の吸着部に送る。流動床から球状活性炭の一定量を抜き出し、気流

    移送で脱着装置に送る。VOCを吸着した球状活性炭は脱着装置の縦型多管式熱交換機に送ら

    れ、内管を上から下へ順次移動する。胴側をスチームで加熱し、脱着のキャリヤーガスとして

    窒素を用いている。脱着器を出た酢酸エチルを含む窒素ガスは冷却凝縮により酢酸エチルを液

    化除去される。その後、窒素は脱着器に投入される活性炭と熱交換して、循環ブロワーで縦型

    多管式の脱着部の下部に導入される。液化した酢酸エチルをタンクに貯蔵し、ローリー車で外

    部の再生事業者に運搬して、そこで脱水精製を委託、再生された溶剤は接着剤希釈材として再

    利用している。 印刷物に剥離剤が使われる場合、剥離剤に使われるシリコン系物質は通常の脱着条件では脱

    離されず、球状活性炭に蓄積するため、活性炭の吸着能が劣化する。そのため、同社では別途

    高温加熱装置を追加設置し、循環している球状活性炭の一部を抜き出して再生装置にかけて活

    性炭能力を復活させている。表1-9に乾燥機排ガスの処理条件を示す。 同社の装置は 1990 年の導入後、16 年間稼動しており装置の耐久性には問題ない。建設当時

    の設備償却の目標は 5 年程度であったという。 同社は本装置による酢酸エチルの回収・精製・再使用により、新規の溶剤の購入は使用量の

    2 割程度で済んでいる。

    表1-9 八潮化学(株)のドライラミネータの乾燥機排ガスの処理条件

    処理風量 280 m3/min(50℃) 溶剤、濃度 酢酸エチル 700 ppm 理論回収量 酢酸エチル 33 kg/h 出口濃度 100 ppm(設計)、200 ppm(保証)

  • ― 24 ―

    スチーム

    図1-13 球状活性炭方式吸着・再生装置のフロー(GASTAK)

    b. 北上産業(株) 北上産業(株)は特殊グラビア印刷機2台、ドライラミネータ3台を持ち、食品包装用ラミ

    ネート製品等のフィルム印刷からラミネート加工を行っている。 ドライラミネータから排出される酢酸エチルを繊維状活性炭方式により吸着回収し、蒸留精

    製して自社で再生利用している。ドライラミネートで使用する酢酸エチルの 90%以上を回収しており、溶剤購入にかかるコストを 70%程度削減することができているという。 ドライラミネータの乾燥機は乾燥ゾーンが3つに分かれているが、3台のラミネータそれぞ

    れの第1ゾーンの乾燥排気と局所排気を集めてVOC処理装置にかけている。 第1ゾーンの乾燥排ガスの溶剤濃度は約 2,000ppm で、ほとんどがこのゾーンから排出され

    る。第 2、第 3 ゾーンからの排気のVOC濃度は 50 ppm 程度である。 繊維状活性炭方式は繊維状活性炭を充填した固定床吸着塔 2 基を持ち、2基を切り替えなが

    らバッチ式に吸着、脱着を行う。図1-14 に活性炭素繊維方式の吸着、脱着のフローを示す。 吸着、脱着のサイクルは 10 分程度と短く、脱着は一般には水蒸気によって行われる。 酢酸エチルの場合脱着された溶剤は水相と溶剤相に分離するが、常温で溶剤相に3%程度の

    水分が、水相に 8%程度の酢酸エチルが溶解し、溶剤の蒸留精製が必要となる。 窒素脱着方式も行われているが、空気中の水分の蓄積もあり、そのまま再利用できる範囲が

    制限されることが多く、完全にバージン酢酸エチル代替をするためには蒸留精製が必要になっ

    回収酢酸エチル

    冷却水

    補給窒素

    排出VOC

    活性炭搬送空気

    ブロワー

    流動床式 吸着装置

    脱着装置

    冷却水

    窒素循環ブロワー

  • ― 25 ―

    ている。

    図1-14 繊維状活性炭吸着方式による吸着・脱着のフロー

    (3)ラミネート製造におけるVOC回収・再生の課題

    酢酸エチルの回収・再生装置の導入には、次のような課題がある。 ① 狭い装置の設置スペースに対応できること

    既存の都市部にあるラミネート製造工場では回収装置を追加するスペースに制約が大きい

    ところが多い。 ・回収溶剤を保管する際には消防法の規制に従ったタンクの設置が必要である。 ・消防法の保有空地等の規制を小さくするためには溶剤の保有量を必要最小限にし、消防法

    危険物の取扱数量の削減が必要である。 ② 回収溶剤の水分問題の解決

    酢酸エチルを水蒸気で脱着する場合、酢酸エチル相に水分が約3%混入するため、そのま

    まで使える用途は限られ、水分除去するためには脱水蒸留等の精製が必要になりコストアッ

    プ、装置設置スペースの不足に拍車をかけることになる。 蒸留精製をしなくても水分の少ない溶剤が得られる回収プロセスが望まれる。 ③ 装置の導入費用が高額

    ラミネート製造工程乾燥機排ガスに対応する回収装置(吸着法方式)の設備費は、多くは

    5千円万円~1億5千円になり、溶剤使用量の多い所でなければ回収メリットが得られない。

    小規模事業所で回収メリットを出すには、装置費の低価格化をはかる必要がある。 ④ 特殊グラビアの排出VOC対策との関連

    特殊グラビア印刷工程とラミネート成形工程の両工程を持つ事業者に対して両工程を同じ

    装置で対応することが望まれているが、溶剤回収によるメリット追求では、溶剤の種類を混

    ぜないで回収することが基本となり、両工程を一つの装置でという要求に対応することが難

    しい。

    プレフィルター排ガス

    ガスクーラーブロアー

    [ VOCの吸着] 活性炭吸着塔(A)

    清浄ガス(大気へ)

    [ VOCの脱着] 活性炭吸着塔(B)

    回収溶剤液 (酢酸エチル+水)

    コンデンサー

    蒸留精製設備へ 蒸気 冷却水

  • ― 26 ―

    1.6.2 粘着テープ製造

    (1)概要

    粘着テープは包装、事務用品としての他に、金属表面保護、塗装・メッキマスキング、建築養

    生、防蝕、両面接着(金属固定、電機部品固定、自動車エンブレム固定、カーペット固定等)、ラ

    ベル、ステッカー、電気絶縁、医療・スポーツ等広範な分野で使用されている。

    粘着テープの製造工程では、粘着剤を溶剤に溶かして基材フィルムに塗布し、乾燥機で溶剤を

    蒸発させる。また、粘着テープの背面には剥離剤(シリコーン等)を塗布してテープがロールか

    ら軽く引き出せるようにしている。シリコーン塗工工程でも剥離剤を溶剤に溶かしてテープ背面

    に塗布する。塗布した溶剤の乾燥にはほとんどの場合熱風乾燥方式が使われる(図1-15参照)。

    図1-15 粘着テープ製造のフロー

    粘着テープの製造では、溶剤が大量に使用される。コーター1 台あたり年間 300 t 程度の使用

    になる。これは事業者の規模の大小によらず、ほぼ全てのコーターが大気汚染防止法のVOC規

    制の対象となる。

    日本粘着テープ工業会には、会員 18社(粘着テープ製造販売会社)、賛助会員 69 社(粘着テ

    ープ関連企業)が所属している。粘着テープ関連の事業者は関東、中部、関西に集中しているこ

    とが特徴で、使用する溶剤は、トルエン、酢酸エチルが主である。表1-10に日本粘着テープ

    工業会が調べた会員の地域別、溶剤種類別のVOC排出量を示す。

    粘着テープ工業会のVOC対策は、すでに使用している施設の 80%は対応済みであり、残り

    20%に対して現在対策を進めている。

    コーター 1~2 台に 1 台程度のVOC処理装置をつけていることが多く、コーター毎に溶剤が

    異なる場合に、回収方式に切り替えようとすると回収溶剤は混合溶剤となる場合が多い。

    なお、溶剤を使用しない粘着剤も増えており、紙テープではエマルジョン系の粘着剤が用いら

    れることが多い。また、シリコーンではUV硬化、EV硬化などの無溶剤タイプのものもある。

    しかし、多くのプラスチックフィルムベースの粘着テープでは、粘着剤を溶剤に溶かして製造す

    る方式がとられている。

    熱風を入れる

    粘着剤を塗布

    排出

    熱風乾燥機

  • ― 27 ―

    表1-10 地域別、溶剤種類別のVOC排出量 (単位:t)

    全国 関東 中部 関西

    2000 年度 2005 年度 2000 年度 2005 年度 2000 年度 2005 年度 2000 年度 2005 年度

    合計 25,933 13,515 11,398 6,835 6,138 2,777 2,215 718

    トルエン 16,228 8,389 6,224 3,920 5,189 2,194 1,480 649

    酢酸エチル 5,253 2,800 3,247 1,763 181 116 608 63

    N ヘキサン 775 316 386 132 181 166

    MEK 784 388 447 264 9 21 90 5

    その他 2,893 1,622 1,094 756 649 280 37 2

    (出典 日本粘着テープ工業会)

    (2)VOC回収・再利用の事例

    (株)スリオンテックは早くから、粘着テープ製造工程の溶剤の回収を実施しており、回収し

    たトルエン溶剤の再利用を行っている。同社では 1956 年に布粘着テープの本格生産を開始し、現

    在では、包装用、建築・土木用、工業・産業用、ダクト用、一般家庭用等に様々な素材の粘着テ

    ープを製造している。VOCを外部に排出しないよう 30年以上前から活性炭吸着装置を設置し回

    収を実施してきた。

    同社登戸工場では、排ガスの処理はトルエンのみのラインと、塗工乾燥4系列分を集合処理す

    る混合溶剤のラインの 2系列に回収ラインが分けられている。溶剤がトルエンのみの場合、吸着

    後、水蒸気脱着により回収する。更に、回収トルエンを単蒸留し(飛散して来た粘着剤中の天然

    ゴム分解物やタッキファイヤー分解物を除去)、工場内で再利用する。混合溶剤系の回収ラインで

    回収される回収溶剤の組成は約 60%がトルエンであり、それを外部の再生理業者に委託して蒸留

    し、トルエンと酢酸エチル、IPA等に分離し、トルエンのみを引き取り再使用している。

    VOC回収装置は、固定床多槽式吸着槽で、吸着、再生の切替運転をしている。吸着材として

    は造粒活性炭を用いている。VOC排出系には粘着テープ製造に使うゴム系の物質も入ってくる

    ため、定期的(3ヶ月毎)に活性炭の吸着能力をチェックし、必要に応じて交換している。なお、

    同社のプロセスでは剥離剤に含まれるシリコーンは通常使うプレフィルターで除去されており、

    吸着・脱着槽への影響あまりないようである。

    乾燥工程排気のVOC濃度は、一般に爆発限界の 1/3 以下に抑えている。吸着・脱着工程での

    溶剤の回収率はトルエン系で 90%、混合溶剤系で 80%前後あるという。

    (3)粘着テープ製造におけるVOC回収・再生の課題

    粘着テープ製造工程への回収・再生装置の導入には、次のような課題がある。

    ① 回収混合溶剤の再利用の用途が不十分

    紙、布基材の粘着テープ等ではトルエン単独溶剤で使われるが、プラスチック基材の粘着

    テープでは粘着剤の溶解に混合溶剤を使って塗布することが多く、混合溶剤の場合回収溶剤

    はそのまま再利用することが難しく、また、構成成分を精製分離することも経済的に困難で

    ある。

  • ― 28 ―

    ② 回収溶剤再利用による品質リスク

    ・剥離剤であるシリコーンが回収溶剤に混入し、それを粘着剤製造に再利用すると製品の

    品質低下のリスクがある。

    ・活性炭による吸着・脱着過程で水分による溶剤の分解が懸念される。分解副産物混入等

    による回収溶剤の品質低下が懸念される。

    ③ 活性炭の劣化等に対するメンテナンス費の負担が大きい。

    シリコーンやタールの飛来により吸着槽の活性炭が経日的に損傷して行き、回収装置の保

    守のための維持費用が大きくなる。

    ④ 設備が大型になるため設備費が高い。

    粘着テープ生産設備の乾燥機の排出風量が大きく、数千~数万 Nm3/h 程度の風量があり、

    装置が大型化するため、設備費が高く、広い設置場所が必要となる。

  • ― 29 ―

    1.6.3 出版グラビア印刷

    (1)概要

    出版グラビア印刷は写真、ポスター、通販カタログ、雑誌などを高品質に、大量・高速に印刷

    するものである。2000 年度のデータでは、印刷全体のVOC使用量 214,704 トンのうち、出版グ

    ラビア印刷が 5%(10,135 トン)を占めている。出版グラビア印刷を行っている国内の事業者は、

    現在は大手 5社のみであり、稼動している印刷機械はおよそ 30台である。

    グラビア印刷はロットが大きい方が効率的である。最近は雑誌などの発行部数も少なくなって

    おり、出版グラビア印刷は縮小傾向にある。オフセット輪転印刷機の性能が向上しており、出版

    グラビア印刷はオフセット輪転印刷に移行しつつある。

    出版グラビア印刷の工程では溶剤が蒸発乾燥される。溶剤としてはトルエンが単一で用いられ

    ている。排出されるVOCは、印刷の紙幅、スピードによるが、特殊具グラビア印刷よりも紙幅

    が広いため、大風量である(50,000 m3/h~100,000 m3/h)。図1-16に出版グラビア印刷の工

    程を示す。

    編集 製版

    銅メッキ↓彫刻↓クロムメッキ

    印刷(8 シリンダー)

    表面(4色) → 反転   → 裏面(4色)   → 折機

    乾燥排気

    製本

    図1-16 出版グラビア印刷の工程

    出版グラビア印刷では、1970 年代の後半には既存の印刷機の全てに対して、回収・リサイクル

    装置の導入が完了した。1970 年代後半以降に製造販売された出版グラビア印刷機には回収・リサ

    イクル装置があらかじめ導入されている。従って出版グラビア印刷ではVOC回収・リサイクル

    装置が 100%導入されている。

    出版グラビア印刷における回収・リサイクル装置は、活性炭吸着・水蒸気脱着方式である。V

    OCは水蒸気で脱着後、凝縮され、油水分離して再利用される。トルエンは水に溶けないため、

    油水分離のみで溶剤として再利用することが可能である。回収されるトルエンには、再生利用し

    ているトルエンと、インキにもともと含まれるトルエンの両方が含まれるため、希釈用に新たに

    トルエンを購入する必要がない。

    (2)出版グラビア印刷におけるVOC回収・再生の課題

    出版グラビア印刷ではすでに 100%の回収リサイクルが成立しているが、課題としては、ボイ

    ラの重油代の削減、回収・再生の効率向上などが挙げられる。

  • ― 30 ―

    グラビア印刷

    75%

    湿し水2%

    オフセット枚葉 5%

    オフセット輪転18%

    洗浄剤0%

    洗浄剤0%

    オフセット輪転 5%

    オフセット枚葉 0%

    湿し水4%

    グラビア印刷91%

    1.6.4 特殊グラビア印刷

    (1)概要

    紙への印刷を対象とした出版グラビア印刷に対し、食品、医薬品パッケージなどの軟包装、壁

    紙などの建材、紙器等のための印刷技術として特殊グラビア印刷がある。プラスチックや紙に印

    刷した後にラミネート加工をして用いられる軟包装などではプラスチックフィルム等への印刷適

    性を備えた特殊グラビアインキという専用インキが使われている。

    特殊グラビアインキにはトルエン、酢酸エチル、MEK(メチルエチルケトン)、IPA(イソ

    プロピルアルコール)等の混合溶剤が使われている。

    印刷産業のVOC排出量は日本全体のVOC排出量の約 5%の 7.5 万トンである。そのうちオ

    フセット印刷とグラビア印刷がその大部分を占めている。グラビア印刷のうち出版グラビア印刷

    は 1.6.3 で述べたように、既に 100%回収されているので、特殊グラビアのVOCは特殊グラビ

    ア印刷から排出されている。各印刷方式における溶剤の使用状況を表1-11、表1-12及び

    図1-17、図1-18に示す

    表1-11 印刷産業連合会傘下企業の溶剤使用、VOC排出状況(平成18年度)

    使用量(t/y) VOC排出量(t/y)

    印刷産業全体 グラビア印刷 オフセット印刷 印刷産業全体 グラビア印刷 オフセット印刷

    199,300 148,400 50,900 70,900 64,800 6,100

    (出典 日印産連VOC排出抑制自主行動計画及び実施状況(平成19年 10月 3日))

    図1-17 印刷方式別溶剤使用量構成比(平成 18 年度)

    図1-18 印刷方式別VOC排出量構成比(平成 18 年度)

  • ― 31 ―

    (2)特殊グラビア印刷の特徴

    a.印刷プロセスの特徴

    特殊グラビア印刷は、色別の版胴にインキと溶剤を混ぜて付着させ、版胴を回転させながら

    フィルムにインキを転写する。インキを転写されたフィルムは乾燥機により溶剤を蒸発させ、

    次の色の版胴で別の色が塗り重ねられる。これを色数分だけ繰り返し、フィルムを巻き取って

    印刷が完了する。印刷方式自体は出版グラビアのそれと変わらないが、印刷対象がプラスチッ

    クフィルム等であることが特徴である。図1-19にグラビア印刷の工程を示す。

    図1-19 グラビア印刷の工程 (出典 トッパンングループ環境報告書 2001)

    前述のように、グラビア印刷では色毎の印刷ユニットそれぞれに乾燥工程があり、乾燥工程

    で溶剤が蒸発し大気に排出される。印刷対象素材によってインキの種類や使用量が異なる。ま

    た、印刷される図柄により各色ユニットの印刷面積が異なり、そのユニットから排出されるV

    OCの濃度が異なる。たとえば食品の軟包装を印刷する場合、全面にべた塗りする工程が最後

    に入ることが多く、その場合には最後のユニットより高濃度のVOCが排出される。

    一般には個々の乾燥ユニットからの排気をダクトで一括して集めて処理するシステムになっ

    ているが、VOCの薄いユニットでは、循環して乾燥させるとか、印刷ユニットごとに回収シ

    ステムを組むことで効率の良い分離・回収の可能性が場合も考えられる。

    特殊グラビア印刷に用いられる溶剤は基材フィルムとの親和性の問題から複数の溶剤の混合

    系となり、またその組成は印刷対象によって異なること、製品は多品種、小ロットであること

    から、発生するVOCの組成、濃度が変動していることから回収に際し溶剤の組成も変化しイ

    ンキ希釈剤としての利用が困難となっている。

    印刷図柄が変わるごとに版胴を洗浄するために溶剤を用いている。ここでの溶剤はそれほど

    溶剤の特性を問われないので回収混合溶剤が使用可能であるが、それ程多い使用量ではない。

  • ― 32 ―

    b.事業者の特徴

    (ⅰ)特殊グラビア印刷の事業形態

    全国グラビア協同組合の調査によると、�