業種別マニュアル非鉄金属鋳物工業平成１４年３月改版平成１３年１月作成 −465− （社）日本非鉄金属鋳物工業会目次１．非鉄金属鋳物製造業におけるＰＲＴＲ･･････････････････････････････････････････････ 467 １．１非鉄金属鋳物業界におけるＰＲＴＲ対象事業者･････････････････････････････････ 467 １．２非鉄金属鋳物製造工程･･･････････････････････････････････････････････････････ 467 １．３非鉄金属鋳物製造工程における対象物質･･･････････････････････････････････････ 468 １．４ＰＲＴＲ法制定に伴う作業･･･････････････････････････････････････････････････ 469 ２．原材料別検討･･･････････････････････････････････････････････････････････････････ 470 ２．１鋳物材料･･････････････････････････････････････････････････････････････････ 470 ２．１．１ＰＲＴＲの対象となる鋳物材料･････････････････････････････････････････ 470 ２．１．２年間取扱量の算出･････････････････････････････････････････････････････ 471 ２．１．３排出・移動ポイント･･･････････････････････････････････････････････････ 471 ２．１．４排出量・移動量の算出･････････････････････････････････････････････････ 472 ２．２フラックス････････････････････････････････････････････････････････････････ 474 ２．２．１ＰＲＴＲの対象となるフラックス･･･････････････････････････････････････ 474 ２．２．２年間取扱量の算出･････････････････････････････････････････････････････ 474 ２．２．３排出量・移動量の算出･････････････････････････････････････････････････ 474 ２．３自硬性鋳型の粘結剤････････････････････････････････････････････････････････ 475 ２．３．１ＰＲＴＲの対象となる自硬性鋳型粘結剤･････････････････････････････････ 475 ２．３．２年間取扱量の算出･････････････････････････････････････････････････････ 475 ２．３．３排出量・移動量の算出･････････････････････････････････････････････････ 475 −466− １．非鉄金属鋳物製造業におけるＰＲＴＲ１．１非鉄金属鋳物業界におけるＰＲＴＲ対象事業者非鉄金属鋳物製造業は大きく銅合金鋳物製造業とアルミニウム合金鋳物製造業に大別されます。平成１０年の工業統計によりますと非鉄金属鋳物製造業の事業所数は９０５で、従業者数２０人以上は１６９（うち銅合金５１）事業所、３００人以上は３事業所で、最も従業者数の多いところでも５００人強と、全体に企業規模の小さな業界です。銅合金鋳物製造業では主要材料に対象物質を含むものがあるため、２１人以上の事業者の多くは対象事業所となるものと思われます。副資材にも対象物質を含むものがありますが、使用量や含有率を考えると、副資材が届出対象となるケースはほとんどないものと思われます。ＰＲＴＲ対象事業所の要件とは、少し区切り方が違いますが、銅合金鋳物製造業の従業者数２０人以上の事業所が５１あることから、非鉄金属鋳物製造業のＰＲＴＲ対象事業者数はおおよそ５０と推定されます。１．２非鉄金属鋳物製造工程非鉄金属鋳物製造工程と主な原材料等の排出移動の概略を図１に示します。鋳物砂、粘結剤調鋳物材料、フラックス溶解大気、廃棄物燃料造注砂型湯返り材再生砂型ばらし砂再生処理鋳仕上げ図１検査出荷非鉄金属鋳物製造工程と排出・移動 −467− 廃棄物廃棄物１．３非鉄金属鋳物製造工程における対象物質非鉄金属鋳物製造工程で使用する原材料等に含まれる対象物質を表１に示します。表１非鉄金属鋳物製造工程で取り扱う対象物質対象事業所判定基準＊４）政令番号含有率取扱量６８１７８２３０１％以上２２４質鉛及びその化合物対象物質を含む原材料等鋳物材料ニッケル 0.1%以上 0.5 ﾄﾝ以上ベリリウム及びその化合物）マンガン及びその化合物１％以上ほう素及びその化合物 1 ﾄﾝ以上 1-3-5 トリメチルベンゼン２６６注＊４）注＊５）物セレン及びその化合物 1 ﾄﾝ以上３１１３０４象クロム及び３価クロム化合物２３１ ※２９４対＊５）フェノールフラックス粘結剤 ※印を付した物は特別第一種指定化学物質（発ガン物質）当初２年間は５トン以上青銅鋳物等の溶解ダストに含まれる亜鉛華（酸化亜鉛）は対象物質になるのかどうかという問い合わせがありますが、亜鉛についてはその水溶性化合物に限定されており、酸化亜鉛は水溶性ではないので対象物質とはなりません。同様に銅についても銅水溶性塩（錯塩を除く）に限定されており酸化銅は対象物質になりません。参考までにＰＲＴＲ対象となる銅及び亜鉛の化合物例を表２に示します。表２政令番号ＰＲＴＲ対象となる銅及び亜鉛の化合物例対象質＊６）物１亜鉛の水溶性化合物化学物質例塩化亜鉛塩化銅（Ⅱ）（無水物）塩化銅（Ⅱ）(２水和物) ２０７銅水溶性塩（錯塩を除く）ほうふっ化銅（Ⅱ）硫酸銅（無水物）硫酸銅（５水和物）注＊６）「水溶性」とは、常温中で中性の水に対し１質量％以上溶解することをいう。 −468− １．４ＰＲＴＲ法制定に伴う作業ＰＲＴＲ法制定に伴い、各事業者はまず自社がＰＲＴＲ対象事業者になるのかどうか判定し、対象事業者となる場合には、適切に対象物質の排出量・移動量を把握する方法を確立しておく必要があります。また、対象事業者とならない場合も、自社で使用している原材料等にどんな対象物質がどれくらい含まれているのか把握しておくことが望まれます。ここでは非鉄金属鋳物製造業に関して記述しますが、多角化して事業を営んでいる場合は、兼業している他業種の製造工程についても同様の作業が必要です。 ① ＰＲＴＲ対象事業者になるかどうかの判定ＰＲＴＲの対象事業者になるかどうかの判定手順を以下に示します１）∼５）の全ての要件に当てはまると対象事業者となります。１）対象業種にあてはまるか？全ての製造業が指定されているので当然非鉄金属鋳物製造業も対象業種となります。２）常用雇用者数は２１人以上か？平成１３年度については、平成１３年４月１日現在の常用雇用者数で判定します。２０人以下であれば対象事業者にはなりませんが、以下の 5)までの作業を行うことをお奨めします。３）対象物質を含んでいる原材料等を使用しているか？自社工場の製造工程で使用する原材料等をリストアップします。含有成分が不明の場合はＭＳＤＳを取り寄せて確認します。非鉄金属鋳物製造工程では次のような原材料等を使用しています。鋳物材料、フラックス、鋳型粘結剤、塗型材、型補修用樹脂４）対象物質を１％（発がん物質は０.１％）以上含んでいるか？対象物質を指定量以上含んでいるものについて、対象物質と原材料名をリストアップします。５）対象物質の年間使用量は５トン（２年の経過措置の後は１トン、発がん物質については０.５トン）以上か？対象物質ごとに年間使用量を集計します。複数の原材料等が同一の対象物質を含む場合は、それらを合計します。 ② 対象物質の排出量・移動量の把握と届出第１回目の届出として、対象事業者は、平成１３年４月から平成１４年３月３１日までの対象物質の排出量・移動量を把握し、平成１４年６月３０日までに、都道府県経由で事業所管大臣に様式に従った届出書を提出します。 −469− ２．原材料別検討非鉄金属鋳物製造工程で使用する原材料等で、対象物質を含むものとして鋳物材料、フラックス、自硬性鋳型粘結剤、塗型剤、型補修用樹脂等が考えられます。ＰＲＴＲの対象となる鋳物材料を使用している場合は、対象物質の取扱量が指定量（５トン、２年の経過措置の後は１トン）以上となる可能性が高いですが、それ以外の原材料等は使用量がずっと少なくなり、対象物質の含有量を考えると指定量以上になることは少ないと思われます。ここでは鋳物材料と、比較的使用量の多いフラックスと自硬性鋳型粘結剤について検討します。２．１鋳物材料２．１．１ＰＲＴＲの対象となる鋳物材料ＪＩＳ規格にある銅合金鋳物のうち、ＰＲＴＲの対象物質を１％以上含む合金種類と対象物質の含有量を表３に示します。ＪＩＳ規格のアルミニウム合金鋳物には対象物質を１％以上含有するものはありません。生産量はわずかですが、ＪＩＳ規格以外にクロム、セレン又ベリリウムを含む合金鋳物があります。表３ＰＲＴＲの対象となる鋳物材料対象物質（政令番号）鉛合金種類及び記号（２３０）黄銅鋳物２種 CAC202 0.5-3.0 ＊７）黄銅鋳物３種 CAC203 0.5-3.0 ＊７）ニッケル（２３１）単位％マンガン（３１１）高力黄銅鋳物１種高力黄銅鋳物２種 CAC301 CAC302 0.1-1.5 ＊７） 0.1-3.5 ＊７）高力黄銅鋳物３種高力黄銅鋳物４種 CAC303 CAC304 2.5-5.0 2.5-5.0 青銅鋳物１種青銅鋳物６種 CAC401 CAC406 3.0-7.0 4.0-6.0 青銅鋳物７種 CAC407 5.0-7.0 鉛青銅鋳物２種 CAC602 4.0-6.0 鉛青銅鋳物３種 CAC603 9.0-11.0 鉛青銅鋳物４種 CAC604 14.0-16.0 鉛青銅鋳物５種 CAC605 16.0-22.0 ｱﾙﾐﾆｳﾑ青銅鋳物２種 CAC702 1.0-3.0 0.1-1.5 ＊７）ｱﾙﾐﾆｳﾑ青銅鋳物３種 CAC703 3.0-6.0 0.1-1.5 ＊７）ｱﾙﾐﾆｳﾑ青銅鋳物４種 CAC704 1.0-4.0 7.0-15.0 注＊７）ロットにより含有率が１％以上のものと未満のものがあり得る。 −470− ２．１．２年間取扱量の算出対象物質ごとに年間取扱量を算出します。複数の合金種類に同一の対象物質が含まれている場合はそれらを合計します。後述の移動量の算出のためには、合金種類ごとに含有率を明らかにしておく必要があります。 ① [鋳物材料の年間取扱量]＝[期首在庫量 ]＋[年間購入量]−[期末在庫量] ② [含有率] 含有率の求め方の例を表４に示します。この例では全 Pb 量を計算し平均含有率を求めていますが、最大含有率が分かっていて、平均含有率と大差がないと考えられる場合には、最大含有率を代用しても構いません。（ＰＲＴＲでは、リスクを少なく見積もらないようにするのが原則で、中間値ではなく最大値を用います）表４仕入日 H13.5.20 H13.9.30 H13.11.5 H14.1.16 H14.3.21 H13 年度青銅鋳物に含まれる鉛含有率の算出例材質 CAC406 CAC406 CAC406 CAC406 CAC406 合計重量(kg) 10,751 11,002 10,850 11,100 10,802 54,505(A) Pb 含有率 5.44% 5.23% 4.83% 4.92% 5.30% Pb 量(kg) 585 575 524 546 573 2,803(B) 材質 CAC406 の Pb 囲 4.0−6.0% 平均 Pb 率＝(B)/(A)*100＝ 5.14% 成分範囲上限の Pb 含有率＝ 6% [対象物質の年間取扱量 ]＝[原材料の年間取扱量]×[対象物質の含有率] ③ 計算例青銅鋳物６種 (CAC406)の年間取扱量が 20,000kg で鉛含有率を６％とした場合 [鉛の年間取扱量]＝[青銅鋳物６種の年間取扱量]20,000kg×6%＝1,200kg ２．１．３排出・移動ポイント鋳物材料に含まれる対象物質は、図２に示すように、溶解工程、注湯工程及び仕上げ工程において排出・移動の可能性があります。溶解及び注湯工程は、対象物質の排出・移動に関しては一つと考えてよいので、ここでは溶解注湯工程としました。溶解注湯工程では、溶解スラグ及び溶解ダストが発生し一部は大気への排出も考えられます。水域及び土壌への排出はありません。鋳仕上げ工程では、切り屑・削り屑が発生します。その成分は基本的には合金成分と同じですが、その他の粉じんなどが混入します。溶解工程の大気への排出については、銅合金の溶解温度は最高 1250 ℃程度で、鉛、ニ −471− ッケル、マンガンの沸点はそれぞれ 1750 ℃、2731℃、2152℃と 500 ℃以上高く集じん機等を経るので大気への排出はごく微量であり０としてよいと考えます。工程中で発生する溶解スラグ、溶解ダスト及び切り屑・削り屑は、リサイクルしている場合は搬出として、廃棄物として処分している場合は移動として扱います。大気へ排出仕掛品に含まれて鋳仕上げ工程へ鋳物材料溶解注湯工程溶解スラグに含まれての搬出又は移動溶解ダストに含まれての搬出又は移動返り材として溶解工程へ鋳物仕掛品鋳仕上げ工程鋳物製品としての搬出切り屑・削り屑としての搬出又は移動図２２．１．４鋳物材料に含まれる対象物質の排出・移動ポイント排出量・移動量の算出（１）製品（鋳物）に含まれての搬出量の算出鋳物材料に含まれる対象物質は、大半が製品に含まれて搬出されます。排出量・移動量の算出方法によっては、搬出量の把握が必要となることがありますが、鋳物材料の場合は必要ありません。（２）リサイクル物に含まれての搬出量の算出溶解スラグ、溶解ダスト及び切り屑・削り屑は、通常はリサイクルされていますが、その場合は、製品と同じような扱いとなり算出の必要はありません。（３）廃棄物に含まれての移動量の算出溶解スラグ、溶解ダスト及び切り屑・削り屑をリサイクルせずに廃棄物として外に出している場合は、移動量として扱います。算出方法は実測値を用いる方法によりますが、サンプリングによるばらつきが出た場合、信頼できる値を得るには、状況に応じて分析数を増やす必要が生じ、費用負担が大きくなることが考えられます。そこで、青銅、アルミニウム青銅及び高力黄銅の溶解スラグ及びダストについて、それぞれ標準的な工場を選定してサンプルを採取し、分析結果のばらつきに留意しながら分析数 −472− 及び試料の作成方法を検討して分析を実施しました。その結果と使用した合金の対象物質含有率から表５のような係数を定めました。自社の実測値がない場合、この係数を次式のように用いて廃棄物の対象物質含有率を求め、実測値の代わりに用いることができます。 [廃棄物の対象物質含有率]＝[使用した合金の対象物質含有率]×[係数] 表５対象物質含有率算出係数合金種類及び対象物質廃棄物の係数状態青銅鋳物等に含まれる鉛ｱﾙﾐﾆｳﾑ青銅鋳物等に含まれるニッケルｱﾙﾐﾆｳﾑ青銅鋳物等に含まれるマンガン高力黄銅鋳物等に含まれるマンガン対象物質含有率（単位％）廃棄物使用した合金溶解スラグ 0.3 1.59 5.37 溶解ダスト 0.6 3.11 5.1 溶解スラグ 0.8 3.18 4.03 溶解ダスト 0.4 1.61 4.03 溶解スラグ 0.9 0.68 0.79 溶解ダスト 0.7 0.54 0.79 溶解スラグ 1.0 0.85 0.88 溶解ダスト 0.2 0.14 0.88 ①溶解スラグに含まれての移動量の算出 [移動量]＝[溶解スラグの取引量]×[含有率] 計算例青銅鋳物の溶解スラグの発生量が 400kg 、元の合金の鉛含有率が６％で、溶解スラグの鉛含有率は表の係数を用いて算出する場合 [溶解スラグの鉛含有率]＝6%×[係数]0.3＝1.8% [移動量]＝[溶解スラグの廃棄量]400kg ×1.8% ＝7.2kg ②溶解ダストに含まれての移動量の算出 [移動量]＝[溶解ダストの取引量]×[含有率] 計算例青銅鋳物の溶解ダストの年間廃棄量が 50kg、元の合金の鉛含有率が６％で、溶解ダストの鉛含有率は表の係数を用いて算出する場合 [溶解ダストの鉛含有率]＝6%×[係数]0.6＝3.6% [移動量]＝[溶解ダストの廃棄量]50kg ×3.6%＝1.8kg ③切り屑・切削屑に含まれての移動量の算出 [移動量]＝[切り屑・削り屑の取引量]×[含有率] −473− （４）最大潜在排出量鋳物材料に含まれる対象物質は、大気、水域及び土壌への排出はなく、最大潜在排出量はゼロです。２．２フラックス２．２．１ＰＲＴＲの対象となるフラックス溶解工程で脱ガスや酸化物除去のために使用するフラックスのうち、ＰＲＴＲの対象となるものを表６に示します。青銅溶解時の酸化物除去を容易にするために対象物質である無水硼砂を使用することがあります。無水硼砂は金属化合物であり、金属化合物はそれに含まれる金属元素量に換算します。表６では、あらかじめ換算するための係数を、各元素の原子量から換算係数として求めてあります。表６政令番号対象ＰＲＴＲの対象となるフラックス物質３０４ほう素及びその化合物２．２．２物質名化学式無水硼砂換算係数金属元素 Na2 B 4O 7 0.21 B 年間取扱量の算出（無水硼砂）フラックスとして使用する無水硼砂は金属化合物であり、金属元素量に換算します。計算例無水硼砂(Na2 B4 O7 )を９９％含むフラックスの年間取扱量が 5000kg の場合 [無水硼砂の年間取扱量]＝[フラックスの年間取扱量]5,000kg ×99% ＝4950kg [ほう素の年間取扱量]＝[無水硼砂の年間取扱量]4,950kg ×[換算係数]0.21≒1,040kg ２．２．３排出量・移動量の算出図３にフラックス（無水硼砂）の排出・移動ポイントを示します。フラックスは溶解工程において溶湯の中に投入され、酸化物と一緒に溶解スラグとして取り出されます。一部は大気に排出される可能性がありますが、微量であり０としてよいと考えられます。従って、ほう素は溶解スラグがリサイクルされている場合は[移動量]＝0 となり、廃棄物として外に出されている場合は[移動量]＝[取扱量]となります。大気フラックス溶解工程溶解スラグに含まれての搬出又は移動（無水硼砂）図３フラックスに含まれる対象物質の排出・移動ポイント −474− ２．３自硬性鋳型の粘結剤２．３．１ＰＲＴＲの対象となる自硬性鋳型粘結剤ＰＲＴＲの対象となる自硬性鋳型の粘結剤を表７に示します。メーカー及び商品により含有率が異なり、同種の粘結剤であっても対象となるものとならないものがあります。これまでの調査では、フラン樹脂及びｱﾙｶﾘﾌｪﾉｰﾙ樹脂で対象物質を１％以上含むものはありませんでした。表７ＰＲＴＲの対象となる自硬性鋳型粘結剤樹脂の分類（造型法）政令番号対象物質フェノール樹脂（シェルモールド法）ウレタン樹脂（コールドボックス法）含有率％２６６フェノール ∼５２２４ 1-3-5 トリメチルベンゼン ∼５２６６フェノール ∼５シェルモールド法のフェノール樹脂は届出対象となり得る物質ですが、通常コーテッドサンド（粘結剤をコーティングした鋳物砂）又はその成型品として購入して使用しており、この場合、対象物質の含有率が明らかに１％以下となりますので対象となりません。２．３．２年間取扱量の算出 ① 粘結剤の年間取扱量＝期首在庫量＋年間購入量−期末在庫量 ② 対象物質の年間取扱量＝原材料の年間取扱量×対象物質の含有率計算例フェノール樹脂（シェルモールド法）の年間取扱量 20,000kg [フェノールの年間取扱量]＝[年間取扱量]20,000kg×5%＝1,000kg ２．３．３排出量・移動量の算出自硬性鋳型の粘結剤に含まれる対象物質は、鋳造（調砂・造型・注湯・型ばらし・砂処理）工程において、大気及び廃棄物として排出移動する可能性があります（図４）。排出量・移動量の算出方法は排出係数を用いる方法によります。表８に実測等に基づき定めた排出係数の例を示します。大気へ排出対象物質鋳造工程図４廃棄物に含まれて移動粘結剤に含まれる対象物質の排出・移動ポイント −475− 表８政令番号対粘結剤に含まれる対象物質の排出係数象物排質製品出大係気数廃棄物２２４ 1-3-5 トリメチルベンゼン 0 100 0 ２６６フェノール 0 0 0 注）この表の排出係数は、日本鋳物工業会、日本強靱鋳鉄協会及び日本可鍛鋳鉄工業会が作成した「銑鉄鋳物製造業におけるＰＲＴＲマニュアル」より転記させていただきました。 −476−