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地球環境保全ガイドブック
生産プロセスにおけるグリーンテクノロジー
［コードNo.01NTS020］
| ■体裁／ |
Ｂ５判 上製 ４９４頁 |
| ■発行／ |
１９９９年１１月２９日
(株)エヌ・ティー・エス |
| ■定価／ |
５２,３６０円（税込価格） |
原書
『Integrated Pollution Control』(1998年) Springer-Verlag（独）
(『Umweltschutztechnik』(1995年) Springer-Verlag（独）の英訳）
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原書著者
産業界が取り組むべき環境保護技術を網羅したハンドブック。
生産プロセスの見地に立って、汚染物質拡散制御法の開発とその最適化を解説する。
監訳にあたって
21世紀を間近に控え、地球環境の保全を求める気運がますます高まっている。我々人類は科学技術の急速な進歩により石油、石炭をはじめとする天然資源を大量に投入して
様々な製品を生産し、その製品を大量消費することにより、大量の廃棄物が発生し様々な公害を生ずるに至った。
さらに人口の増加による食料確保のため大規模な森林伐採による農地の確保や生活廃棄物の増加により地球環境への負荷を高めている。
この結果、天然資源の枯渇や温室効果ガスによる地球温暖化あるいはダイオキシン類を始めとする環境ホルモン問題などが顕在化し、
地球環境の保全は人類にとって緊急かつ最大の課題となっている。
我が国においても1991年、再生資源の利用促進に関する法律、環境基本法、廃棄物の処理及び清掃に関する法律の改正、或いは容器包装リサイクル法等々、
リサイクル社会の構築により地球環境の保全を図ろうとする試みがなされている。
このような状況の中でドイツのULRICH FORSTNER氏が執筆した“Integrated Pollution Control“は天然資源保護のために産業界が取り組まなければならない様々な汚染対策技術について
分かり易くまとめられている。
本書は10章で構成され、第１章では技術の基本として現在の環境問題、環境保護、技術的基本などについてまとめてあり、技術や生態系とは何かについて論理的に説明している。
第２章以下はエネルギー、大気、水、土壌、廃棄物等の制御技術について記述してある。
原著のタイトルを直訳すれば「総合汚染制御」であるが第１章で著者は汚染制御技術を「材料利用システムは自然資源保護に結びつけたものであり、
水、大気、土壌、原料といった形ある構成要素だけでなく全体的な生存環境といった価値を含むものである。」と定義づけていることより
日本語版においては「地球環境保全ガイドブック−生産プロセスにおけるグリーンテクノロジー」とした。
本書は、環境保全技術について分かり易く、かつ体系的にまとめられており生産活動や環境保全に関わる、技術者、研究者、学生の方々に活用して頂ければ幸いである。
1999．11月 樋口壯太郎
発刊にあたって
本書「地球環境保全ガイドブック―生産プロセスにおけるグリーンテクノロジー」は，ヒトおよび自然環境中での汚染物質の広がりを制御する方法の開発とその最適化について記述したものである。
総合的な手法は，長期にわたる生態学的方針，物質方針，エネルギー方針への汚染制御技術の組込みおよび分解，変換，分散の各プロセスについての現在の知識への汚染制御技術の組込みから成る。
言い換えれば，“大きな絵を眺める”ことである。
このことは第1〜4章において基本的なレベルで検討を加えたが，各章題は，第1章「基本」，第2章「民間分野における汚染制御技術」，第3章「汚染物質」，第4章「エネルギーと気候」，である。
また，第5〜10章において媒体特有のレベルで検討を行い，各章題は，第5章「大気汚染制御」，第6章「水質汚濁―廃水」，第7章「飲料水」，第8章「土壌」，第9章「廃棄物」，第10章「リサイクル」，である。
こうした伝統的な章の配置は，この本を環境工学の全体的な学問のための参考図書としてだけでなく，教科書としても利用しやすくしている。
「地球環境保全ガイドブック―生産プロセスにおけるグリーンテクノロジー」の別の分野に介入するような特徴は，選び抜かれた図表を見返すことにより，読者にとって明らかなものとなる。
“水平に統合されたエネルギーシステム”（図4−9），“水質管理研究の構造”（図7−14），“廃棄物処理の研究分野”（図10−13）などの例において，概念とプロセスとの結合が含まれる。
新しい材料方針（持続可能な開発）の重要な用語は，“汚染物質が媒体を超越する効果”（図8−11），“微生物サイクルと非生物サイクルとの相互作用”（図8−12），
“浸出水および地下水に対する長期予測”（図9−19），の項目の中に見いだすことができる。
汚染予防に必要不可欠な特質は，“材料および廃棄物の総合管理の三角形”（図2−8）“エントロピーおよび物質変換プロセス”（図10−2）“廃棄物処理を含む物質フロー”（図10−14），
の項目から導き出すことが可能である。
この本のさらにまとめあげられた特徴に目を向けると，特定の話題についてより詳しく説明するためには，40ページ以上のコラムを展開した。
例としては，「複合サイクル：熱機関としての地球」，「持続可能なシステムのための八つの基本原則」，「環境ダメージの対策としてのエントロピー」，「環境化学物質の生態学的―化学的評価」，
「環境に適応した管理の賛否両論」，「化学産業における製造総合的な汚染制御」，「廃棄物問題の心理学的考慮」，「リサイクル主導型デザイン」，
「技術方針は“環境の世紀”の技術に集中しなければならない」，などが挙げられる。
この本はドイツ語版の改訂第5版から起こしたものである。北米，日本，その他の国における例を，技術についての章の中に取り入れた。
付録A（ケミカルアブストラクトの番号），付録B（大気中の毒性物質），付録C（飲料水規制），付録D（固体廃棄物埋立地）は，基本的に米国の法律および要求事項に適合するものである。
ドイツについてのいくつかの引用は，脚注部分に残した。同時に，過去5年間に出版された200以上の英語の書名を，各章の主要な話題についての情報を補うために付け加えた（参考・引用文献）。
世界中の読者に向けてこの本を書く機会を与えてくれたスプリンガー（Springer）出版社に感謝し，Erdmuthe RaufelderおよびDr．Hubertus Riedeselの2人にとくに謝意を表するものである。
Annette WeissbachおよびHenning の2人による，英語での脚注や重要な情報を含む感謝すべき編集に関して，出版社ならびに著者から謝意を表す。
文章および図の型板作成におけるBarbara Eckhardt，Anita Peters，および私の2人の息子Friedrick，Konradの協力に感謝する。
最後に，私ならびに私の仕事に対していろいろな面で支持してくれた同僚，協力者，生徒に感謝を述べる。
1997年5月，ハンブルク（Hamburg） ULRICH FORSTNER
原著者プロフィール
Ulrich Forstner
ハンブルグ-ハルブルグ工科大学環境科学工学部教授
地球環境科学を専門として、アセスメント、生態毒性学、化学工学、鉱物学等幅広い分野で活躍。
ドイツ化学学会水化学グループ副委員長をはじめ国内外12の科学団体委員を努めている。
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監訳者プロフィール
樋口壯太郎（監訳代表）
日本技術開発(株)環境施設部部長
工学博士（九州大学）、技術士（衛生工学）、環境カウンセラー（事業者部門）
唐土 明浩
日本技術開発(株) 東京支社 環境施設部課長
公害防止管理者水質第1種、浄化槽設備士
高橋 富男
日本技術開発(株) 東京支社 環境施設部次長
技術士（衛生工学）、環境カウンセラー（事業者部門）
森 孝信
日本技術開発(株) 東京支社 環境施設部係長
農学博士（東京農工大学）、技術士（衛生工学）
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構成と内容
第１章 基本
INTRODUCTION
第１節 現在の環境問題についての検討
第２節 技術への期待と環境保護
第３節 生態学的基本
1. 生態系の構造
2. 生態学的および技術的システムの安定性
第４節 技術的基本
1. リスク評価
2. 環境情報技術（IT）
3. 環境モニタリングおよびプロセス制御技術
3.1. 手段の制御および記録
3.2. ガス分析に対する機器による方法
3.3. プロセス制御工学
4. 材料およびエネルギー流れ解析
5. 汚染制御プロセス技術
5.1. 基本的機械操作―材料リサイクルにおけるプロセス
5.2. 廃水処理における化学プロセス
5.3. 水処理における嫌気的生物プロセス
5.4. プロセス技術における反応器
5.5. 流動床焼却炉
6. 生態工学：表層水の水質改善のための生態技術
7. 生態学的化学および地球化学工学
＜地球化学工学＞
8. 地質学工学
9. 水工学における保護的対策
10. エネルギー保全および構造工学
第５節 学際的な手法としての汚染制御技術
第２章 民間分野における汚染制御技術
INTRODUCTION
第１節 環境保護の経済的側面
＜環境政策の目標を達成する手法＞
第２節 生態学的企業戦略
1. 経営管理学における生態学的再方向づけ
2. 汚染制御に対する経営上の戦略
第３節 企業の環境保護における技術
1. 生態制御：情報システムおよび生態バランス
1.1. 企業環境情報システム（CEIS）
1.2. 環境影響プロフィール―チェックリスト
1.3. 製品ライン解析―生態バランス
2. 材料管理および調達
＜製造廃棄物の回避に対する技術的概念＞
3. 環境に優しい設計
3.1. リサイクル可能な設計から処分に優しい製品まで
3.2. 検出および経路（DAR）技術
4. 生産および製造技術
5. プロセス総合汚染制御
6. 複合の汚染制御技術における目標階層構造
7. 政策展望
7.1. 環境的なインフラストラクチャーの民営化
7.2. 技術変換および利用
7.3. 産業生態学
第３章 汚染物質
INTRODUCTION
第１節 化学と環境----論議
1. 化学産業製品
2. 環境化学物質の広がりの程度
2.1. 地域的な環境影響：屋内の空気および放棄汚染土壌
2.2. 地球大気の変化：オゾンホール
第２節 汚染物質の影響
1. 定義
2. 投量応答関係
3. 環境基準
＜閾値の拡大重要性＞
第３節 重金属
1. 重金属による影響
2. 環境中の発生源および分布
3. 表層水における濃度および閾値
第４節 有機汚染物質
1. 有機汚染物質の構造および特徴
2. 環境中の分布
2.1. 有機化学物質の溶液／固体相互作用
2.2. 有機化学物質の分散
3. 持続性および分解
4. 水性毒性―閾値
第５節 放射能
1. イオン化放射線の応用
＜放射線防護モニタリング＞
2. 放射線防護における測定単位
2.1. 活性
2.2. 物理的および生物学的半減期
2.3. 線量（エネルギー線量）
2.4. イオン線量，イオン線量速度
2.5. 線量等量
3. 自然発生の放射線暴露の発生源
4. 人為活動からの放射線
5. 全体での暴露の評価
＜展望＞
第４章 エネルギーと気候
INTRODUCTION
第１節 二酸化炭素およびメタンの排出
1. 二酸化炭素
2. メタン
第２節 エネルギー保全の可能性および気候関連の排出
【汚染制御エネルギー基準：効率係数および効果係数】
1. 発電所
2. 産業
3. 輸送
4. エネルギー保全の可能性
第３節 再生可能なエネルギー
1. 再生可能なエネルギー生成のためのプロセス
1.1. 水力発電所
1.2. 風力
1.3. 太陽エネルギー
1.4. バイオ変換
2. 再生可能なエネルギー生成の限界
第４節 エネルギー部門における将来的な技術
1. 将来的なエネルギーネットワーク
2. 水素技術
3. 燃料電池技術
第５章 大気汚染制御
INTRODUCTION
第１節 大気汚染の原因および影響
1. 汚染物質排出の原因
1.1. 大気中のNOxの原因および影響
1.2. 大気中のSOの原因および影響
1.3. 重金属からの大気への排出
2. 大気中の汚染物質の移動
3. 大気拡散される汚染物質の影響
3.1. 環境への影響
3.2. 森林破壊
3.3. 表流水および表層土への影響
3.4. 不動産等へのダメージ
4. 大気汚染の測定方法
第２節 産業施設における大気汚染制御
1. 産業プロセスからの大気汚染排出物
1.1. ガス状排出物
1.2. 分子状排出物
2. 粒子状物質の排出防止
3. ガス状物質の排出技術
第３節 発電所における排出削減
1. 脱硫
1.1. 液体接触洗浄プロセス
1.2. 半湿式プロセス
1.3. 乾式添加プロセス
2. 窒素酸化物除去
2.1. 触媒還元プロセス
2.2. 非触媒還元プロセス
2.3. 酸化プロセス
3. 物質収支および排煙の組成
第４節 自動車からの排出削減
第６章 水質汚濁−廃水
INTRODUCTION
第１節 水質汚濁の分類
第２節 廃水およびその成分
1. 廃水の収集および放流
2. 都市下水処理場
3. 都市下水処理場のBOD負荷の算出
4. 工場排水
第３節 廃水の生物学的処理
1. 微生物による変換
2. 散水ろ床法
3. 活性汚泥法
＜生物学的好気性処理システムの比較＞
4. リンおよび窒素の除去
4.1. リンの生物除去
4.2. 窒素の生物除去
第４節 化学的−物理的廃水処理
1. 重金属の沈殿
＜イオン交換＞
2. フロック形成
2.1. フロック形成化学物質および沈殿化学物質
2.2. フロック形成プラント
3. 固液分離
3.1. 沈殿／沈降分離
3.2. 浮上分離
3.3. ろ過
3.4. 分離プロセスの比較
4. 有機化合物の処理
＜膜プロセス＞
第５節 汚泥処理
1. 嫌気性廃水処理および汚泥処理
2. 汚泥処理の方法
3. 汚泥脱水および下水汚泥焼却
第７章 飲料水
INTRODUCTION
第１節 飲料水給水
1. 水消費および水保全の方法
2. 飲料水確保の方法
3. 配水システムに用いられる材料
第２節 原水および飲料水の水質
1. 地表下での反応
＜地表下における生物学的プロセス＞
2. 埋立地の浸出水およびその他の浸出
3. 農業流出水
3.1. 硝酸塩
3.2. 殺虫剤
4. 地下水の水質に影響を与える酸性雨
第３節 飲料水処理法
1. 人工的な地下水の再負荷および集水井戸
2. 上水道における処理
3. 包括的な飲料水処理
3.1. ハロゲン化化合物および殺虫剤を含む水の処理
3.2. 生物学的飲料水処理
3.3. 現場での地下水処理
第４節 給水の将来的な利便性
第８章 土壌
INTRODUCTION
第１節 土壌から取り込まれる物質の種類と程度
1. 優先度の高い汚染物質
2. 土壌の影響：重金属
2.1. 微量元素のバックグラウンド濃度
2.2. 土壌調整剤
2.3. 下水汚泥および廃棄物からのコンポスト
2.4. 大気からの放出
第２節 土壌汚染の挙動および影響
1. 土壌中の汚染物質の移動
＜輸送メカニズムとしての土壌コロイド＞
2. 汚染物質の生体利用効率
3. 農業土壌に関する見通し
第３節 投棄汚染土地によって引き起こされる問題
1. 改善目標
2. 閉鎖処分場およびその他の汚染された土地の評価
2.1. 段階1’データ収集
2.2. 投階2’比較アセスメント
2.3. 段階3＋4’詳細な航空調査および土地固有の調査
3. 投棄汚染土地の評価
第４節 投棄汚染土地の安全化
1. 掘削および除去
2. バリアシステム
2.1. 水力学的方法
2.2. キャッピング
2.3. 止水壁
2.4. ライナ材料
3. 凝固，安定化，不活性化
第５節 投棄汚染土地の改善
1. 土壌蒸気抽出
2. 土壌洗浄およびフラッシング法
2.1. プロセス概念
2.2. 前処理および加工
2.3. 抽出剤
2.4. 溶剤の処理
2.5. 電気化学的改善
3. 生物学的処理
3.1. 微生物
3.2. 応用例
3.3. 原位置処理プロセス
3.4. 現場（オンサイト）処理方法
3.5. バイオリアクタ中での浸出永処理：SBRシステム
4. 汚染土壌の熱処理
4.1. 投入物質および汚染物質の溶解度
4.2. プロセス概念
4.3. 熱処理土壌の再耕作
5. 新しい処理技術
第６節 見通し
第９章 廃棄物
INTRODUCTION
第１節 廃棄物処理の基本
1. 地球規模および地域規模での廃棄物の流れ
2. 廃棄物組成
3. 保全的廃棄物処理の計画
第２節 廃棄物処理
1. 大量廃棄物の処理−例：掘削物質
2. 産業廃棄物の化学的−物理的処理
2.1. 化学的−物理的廃棄物処分施設の設計
2.2. 無害化
2.3. エマルション分離
3. ハロゲン化有機廃棄物の処理
＜プラズマアーク技術＞
第３節 廃棄物焼却
1. 廃棄物焼却炉
1.1. 廃棄物焼却に対する有機物質の事前除去の影響
1.2. 排出削減に対するエネルギーへの変換
2. 排煙洗浄
2.1. 酸化窒素還元
2.2. PCDD／PCDF排出の削減
3. 残渣処理
3.1. 専門用語
3.2. 量および組成
3.3. フライアッシュの後処理
3.4. セメントによる凝固
3.5. 洗浄プロセス
3.6. 低温プロセス
3.7. 精錬プロセス
3.8. 炭化およびガス化
3.9. 高温融解プロセス
3.10. 廃棄物焼却施設（WIF）からの排水の処理
第４節 埋立
1. 埋立技術の要素および開発
2. 未処理都市廃棄物の処分
3. 埋立地発生ガスおよび浸出水
3.1. 反応および反応生成物
3.2. 埋立地発生ガス：発生，回収，問題点
3.3. 浸出水処理
4. 永久処分
4.1. 長期的な汚染物質の可能性の評価
4.2. 汚染物質の移動度の長期予測
第５節 まとめおよび展望
第10章 リサイクル
INTRODUCTION
第１節 リサイクルの理論および実践
1. 理論的側面
2. 産業廃棄物回収
3. 廃車のリサイクル
第２節 有機廃棄物画分のリサイクル
1. 嫌気発酵からのバイオガス
2. コンポスト化
第３節 鉱物摩滅物質のリサイクル
1. 建設産業における物質回収
2. 発電所の副生成物のリサイクル
3. 金属のリサイクル
3.1. スクラップ鉄
3.2. アルミニウム
3.3. 銅
第４節 プラスチックのリサイクル
1. 廃プラスチックの分離および処理
2. エネルギーバランス
3. プラスチックリサイクル技術
3.1. 水素化，加水分解，熱分解
3.2. 水素化
3.3. 加水分解
3.4. 熱分解
4. 段階化したリサイクルの概念
第５節 リサイクルの限界および展望
1. 物質フロー管理
2. 物質フローの削減
3. 汚染制御技術の基本的な作業としての回避
4. 付加的および総合的環境技術（汚染制御技術）
【付錦A】有害物，CAS（化学略称）ナンバーと有害廃棄物ナンバー
【付録B】大気浄化要綱：有害大気汚染物のMACT標準に対する米国EPAの対応
【付録C】米国EPAの飲料水と健康留意事項
【付録D】ウィスコンシンにおける埋立地とサブタイトルD埋立地に対する
モニタリング要求
参考引用文献
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