石炭灰統計データ - 石炭エネルギーセンター

石炭灰全国実態調査報告書
(平成25年度実績)
平成27年3月
一般財団法人
石炭エネルギーセンター
目
次
ページ
ま え が き
1
1. 調査の概要
2
2. 一般産業の石炭焚きボイラーの設置状況
2
3. 電気事業の内訳
4
4. 石炭灰の発生及び利用状況
5
5. 石炭灰の発生量と有効利用量の推移
10
6. 石炭灰の利用分野
10
7. 分野別の内訳
10
8. 石炭燃焼副産物(脱硫石膏)の利用状況
17
9. 石炭燃焼副産物利用に関する課題・要望
18
10.
19
まとめ
添付資料:アンケート調査様式
20
まえがき
一般財団法人 石炭エネルギーセンターは、石炭に関する技術開発、事業化の支援、技術の普及・移転、
人材の育成等を行うことにより、国際的な石炭供給の増大と地球環境への対応を図り、我が国における
エネルギーの安定供給と産業経済の健全な発展に寄与することを目的として、石炭利用に関する調査研
究、クリーンコールテクノロジーの開発を始め、国際協力事業、モデル事業の推進、普及広報活動など
石炭の円滑な利用促進に関するさまざまな事業を展開しており、その中の一つとして石炭灰有効利用に
ついて取り組んでおります。
毎年実施している「石炭灰全国実態調査」は当センターの事業の一環として、石炭灰の有効利用拡大
のための技術開発・普及に資するために、一般産業の事業所を対象に実施したものです。この調査につ
きましては、経済産業省
資源エネルギー庁
資源・燃料部
石炭課のご支援をいただき、また、アン
ケートの回答につきましては、各事業所のご協力をいただきました。電気事業の実績に関しては、電気
事業連合会及び、日本フライアッシュ協会のご協力をいただき、一般産業の調査結果と合わせてまとめ
ることができました。
本調査は、平成2年度に始まり、平成5年度以降毎年調査を実施しております。今回は、
「平成25年
度の実績」を調査してまとめたものです。
この調査により石炭灰の発生・有効利用の実態及び動向が把握でき、今後の石炭灰有効利用に関する
研究開発・普及などを推進する基礎資料を得ることができました。本調査にご協力いただきました関係
者の皆様に、この紙上を借りて厚くお礼申し上げます。
石炭灰利用に関しては、主な利用先であるセメントの生産量の減少を受けて、大きな転換期にありま
す。皆様の周りでも新たな活用方法に関する情報がありましたら、ご教示頂けますようお願いいたしま
す。
なお、本調査は今後も継続的に実施し、石炭灰の利用推進のベースづくりをしていきたいと思いますの
で、引き続きご協力のほど宜しくお願い申し上げます。
1
1.調査の概要
(1) 調査の目的
この調査は、平成25年度の、出力1,000kW以上の自家用発電設備を持つ(あるいは、こ
れに相当する石炭使用量の容量の)一般産業(製造業等)の石炭焚きボイラーから発生する石炭灰
の発生量、利用状況などを調査し、石炭灰有効利用に関する基礎資料の把握を目的とした。
(2) 調査の方法
平成26年8月にアンケート調査を行い、その結果の集計・整理を行った。
アンケートの発送及び回収状況を表1に示す。
表1
アンケート発送回収状況(一般産業)
発
事業所数
送
回
126
収
回収率(%)
106
84
2.一般産業の石炭焚きボイラーの設置状況
回答のあった事業所における石炭焚きボイラーの地域別、業種別の設置状況を表2、表3に示す。
(1) 一般産業において、出力1,000kW以上の発電設備をもつ(あるいは、これに相当する石炭
使用量の容量の)石炭焚きボイラーは130缶である。
(2) 石炭焚きボイラの地域別の設置状況をみると、北海道地域が最多の28缶となっている。
(3) 業種別設置状況では、紙パルプ関係が最も多く38缶、次いで、化学工業31缶、鉄鋼コークス
15缶、窯業土石が15缶などとなっている。
(4)対象としている石炭炊きボイラについては、混焼も対象としている。
2
表2
一般産業のアンケート集計における地域区分
地 域
都 道 府 県
北海道
北海道
東 北
岩手、秋田、宮城、福島
北 陸
富山、福井、新潟
関 東
茨城、栃木、埼玉、千葉、
中 部
岐阜、静岡、愛知、三重
関 西
兵庫
中 国
鳥取、岡山、広島、山口
四 国
徳島、香川、愛媛、高知
九 州
福岡、長崎、熊本、宮崎、大分
表3
一般産業の業種別石炭焚きボイラ設置状況
食品
繊維
紙
パルプ
化学
工業
石油
製品
窯業
土石
鉄鋼
コークス
輸送
機械
北海道
4
0
19
0
0
2
3
0
3
0
31
東 北
0
0
5
1
0
1
1
0
1
0
9
北 陸
0
2
2
1
0
2
0
0
1
0
8
関 東
1
0
0
0
1
3
1
0
0
0
6
中 部
0
0
6
4
1
1
2
0
2
0
16
関 西
0
1
0
2
0
1
4
0
2
0
10
中 国
1
1
2
16
0
0
2
0
1
0
23
四 国
0
4
1
2
0
3
0
0
1
0
11
九 州
1
0
3
5
0
2
2
0
3
0
16
7
8
38
31
2
15
15
0
14
0
130
地域別
計
3
IPP
PPS
その
他
計
3.電気事業の内訳について
電気事業のアンケート対象会社及び地域区分をそれぞれ表4、表5に示す。
表4 電気事業のアンケート対象会社
会社名
北海道電力㈱
東北電力㈱
東京電力㈱
中部電力㈱
北陸電力㈱
関西電力㈱
中国電力㈱
四国電力㈱
九州電力㈱
沖縄電力㈱
電源開発㈱
酒田共同火力㈱
常磐共同火力㈱
相馬共同火力㈱
住友共同火力㈱
表5 電気事業のアンケート集計における地域区分
地 域
都 道 府 県
北海道
北海道
東 北
秋田・福島・山形
北 陸
富山・福井・石川
関 東
茨城・神奈川
中 部
愛知
関 西
京都・兵庫
中 国
山口・岡山・島根・広島
四 国
愛媛・徳島
九 州
長崎・熊本・福岡
沖
沖縄
縄
4
4.石炭灰の発生及び利用状況
一般産業のアンケート結果に電気事業関連の実績を合わせて集計した。
表6~表8に、電気事業ならびに一般産業事業所での石炭消費量、石炭中の灰分の平均値、石炭灰
発生量の状況を示す。
(1) 石炭消費量
①平成25度の石炭消費量は、11,091万トンであった。 (内訳は電気事業が8,711万ト
ン、一般産業が2,380万トンである。)電気事業が前年度に比べて、809万トン(10.
2%)増加、一般産業は705万トン(22.9%)減少した。合計すると、前年度に比べて、
104万トン(0.9%)の増加となった。
(2) 石炭灰発生量
①平成25年度の石炭灰発生量は全体で1,289万トンであった。 (内訳は、電気事業が993
万トン、一般産業が296万トンである。)
石炭灰発生量が、前年度に対して21万トン(1.7%)増加した。 この内、電気事業は、前
年度に対し88万トン(9.7%)の増加、一般産業は67万トン(18.4%)減少している。
②平成25年度の石炭使用量に対する石炭灰発生割合は 平均で11.6%であった。
(内訳は、電
気事業が11.4%、一般産業が12.5%であった。)
石炭中の灰分は前年に比べて、電気事業0.1%下降、一般産業0.8%上昇している。
③平成25年度の電気事業と一般産業の石炭灰発生割合は約3:1であり、ここ数年よりも電気事
業側の発生量が偏っている。
(3) 石炭灰の有効利用状況
①平成25年度の有効利用量は1,249万トンであった。
(内訳は、電気事業が957万トン、一般産業が292万トンである。)
電気事業、一般産業それぞれの石炭灰発生量に対する有効利用率は電気事業96%、一般産業9
9%であり、全体で97%であった。
5
表7
図2
表6
石炭消費量の推移
図1
石炭消費量の推移
石炭中の灰分(平均値)の推移
石炭中の灰分(平均値)の推移
6
7
8
9
5.石炭灰の発生量と有効利用量の推移
図3と図4に、日本全体の石炭灰の発生量と有効利用量、及び有効利用率の毎年の推移を示す。
平成25年度の石炭消費量が、11,091万トン(前年度比
の発生量は1,289万トン(前年度比
用量は、1,249万トン(前年度比
104万トン増)と増加し、石炭灰
21万トン増)となった。これに伴って、石炭灰の有効利
14万トン増)となった。
6.石炭灰の利用分野
図5、図6及び表9に石炭灰の利用分野状況を示す。
(1)平成25年度の利用分野の内訳では、セメント分野の占める割合が有効利用量の67%と依然高
い水準にある。セメント分野での有効利用量としては、前年度と殆ど変らず、840万トンであっ
た。(内訳は、電気事業629万トン、一般産業211万トンである。
)
(2)土木分野は、前年度と殆ど変らず171万トン(全有効利用の14%)であった。
(3)建築分野44万トン(全有効利用の4%)はほぼ横ばい状態であり、農林・水産分野の15万トン
(全有効利用の1%)も殆ど変わらない。
7.分野別の内訳
表10に分野別の内訳を示す。
(1) 平成25年度の分野別の内訳では、セメント分野での有効利用量840万トンの内、セメント原
材料が98%(822万トン)を占めている。
(全有効利用量の66%に相当する。) セメント混
合材は昨年から3万トン減の10万トン(全有効利用量の1%)であった。
(2)土木分野では有効利用量171万トンのうち土木工事用(65万トン)と地盤改良材の使用(45
万トン)となっている。次に多いのが、道路路盤材17万トン(全有効利用量の1%)となってい
る。
(3)建築分野では有効利用量44万トンのうち、建材ボード用が41万トン(建築分野全体の93%)
を占めている。(全有効利用量の3%である。)
10
図3
石炭灰の発生量・有効利用量
図4
石炭灰の有効利用率
11
図5 分野別の有効利用量(1)
図6 分野別の有効利用量(2)
12
13
14
15
16
8.石炭燃焼副産物(脱硫石膏)の利用状況
(1) 電気事業における石炭燃焼副産物(脱硫石膏)の利用状況
平成25年度の脱硫石膏発生量は前年比12万トン増となった。
年度
発生量
利用量
(千トン)
利用用途
石膏ボード
-
プラスター
-
平成13年度
平成14年度
平成15年度
平成16年度
平成17年度
平成18年度
平成19年度
1,530
1,530
セメント原料
-
1,600
1,610
1,830
1,900
1,870
1,970
1,600
1,610
1,830
1,900
1,870
1,970
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
平成20年度
平成21年度
平成22年度
平成23年度
平成24年度
平成25年度
1,850
1,570
1,760
1,810
1,940
2,060
1,850
1,570
1,760
1,810
1,930
2,060
-
-
-
-
-
-
-
-
-
―
―
―
―
―
―
―
―
―
(電気事業連合会ホームページより)
(2) 一般産業における石炭燃焼副産物(脱硫石膏)の利用状況
平成25年度の脱硫石膏発生量は前年比10万トン減となった。
年度
平成13年度
平成14年度
平成15年度
平成16年度
平成17年度
平成18年度
平成19年度
平成20年度
平成21年度
平成22年度
平成23年度
平成24年度
平成25年度
発生量
136
200
178
195
208
193
221
243
232
245
239
302
200
利用量
132
197
169
187
201
188
221
243
232
245
239
299
199
17
(千トン)
セメント原料
122
143
109
83
95
93
116
102
利用用途
石膏ボード
10
54
60
104
106
93
103
139
盛土
0
0
0
0
0
2
2
2
98
114
116
145
89
132
129
123
154
110
2
1
2
0
0
a.一般産業における排煙脱硫装置の設置状況
平成25年度、排煙脱硫装置を設置している事業所は44事業所であった。
また、設置台数については合計68台設置されており、脱硫装置の方式別の内訳は、
「水酸化ナ
トリウムまたは亜硫酸ナトリウム溶液」が10台、
「石灰石または石灰石スラリー」が15台、
「水
酸化マグネシウムスラリー」が31台、「その他」が7台という状況であった。
b.一般産業の脱硫石膏の利用状況
平成25年度、一般産業より発生した脱硫石膏は、200千トンで、有効利用量は199千ト
ンであった。産業廃棄物として埋立処分されたものは1千トンであった。
c.一般産業の脱硫石膏の利用用途
平成25年度の脱硫石膏の有効利用の用途は、セメント原料が89千トン(45%)
、石膏ボー
ド110千トン(55%)で利用されている。
9.石炭燃焼副産物利用に関する課題・要望
石炭燃焼副産物(石炭灰を含む)利用に関するご要望やご意見としては、セメント分野以外での利
用技術を求めるご意見の他、石炭灰の有効利用に関する情報提供のご要望をいただいた。
<今回いただいた主な意見>
① 東日本大震災以降、国内での石炭消費は増加している。現在は復興需要及びオリンピックに向け
た需要に伴い、石炭灰の物流は円滑なものとなっている。しかしながら、今後景気が停滞した場
合、産業向け需要が著しく低下する可能性がある。このため、これまでの石炭利用にとらわれず、
新規需要を呼び起こす必要があると思われる。産廃にとらわれず有価活用向けの少量サンプル等
につき取り扱いを緩和した指針等を作成していきただきたい。
② 石炭灰の有効利用石炭灰の有効利用・処理について、セメント以外の有望な用途について教えて
ほしい。例えば、路盤材としての土木分野への使用量は今後増えてくると予想されるでしょうか?
また、石炭灰を肥料として使用する場合のネックになっている課題として何が挙げられるでしょ
うか?
③ 行政が灰の有効利用促進の舵取りをしてほしい。
④ 石炭の性状(Ash 分、S 分)次第ではフライアッシュの発生量が増加し、運搬上の問題で払い出し
量に制約がかかる。また、受け入れ先(セメント会社)の受け入れ量も制約があるため、石炭の
選定には十分注意が必要である。
⑤ 石炭灰活用先の研究開発をお願いしたい。また、石炭灰の処理費(引取り費用)が高いので、コ
スト削減を図るために検討して欲しい。
⑥ 石炭灰のセメント資源化は環境保全の面で最も有効な用途であり、火力発電所が増加している現
状のもとでは、益々重要になる。電力会社の経営が悪化している中、安易な埋立処分が増えると
したら、将来に亘って大きな問題となることを、今後の政策立案の際に考慮されるべきである。
18
10.まとめ
(1) 一般産業のボイラー概要
一般産業において、出力1,000kW以上の発電設備を備えた石炭焚ボイラーに関してアンケ
ート調査を行い、回答を得た106事業所(回答率84%)の結果をまとめた。対象となった石炭
焚ボイラーは、130缶である。
(2) 石炭消費量
石炭消費量は、電気事業と一般産業を合わせて11,091万トンであった。
前年度に比べて、電気事業で、809万トン(10.2%)増加、一般産業で705万トン(22.
9%)増加した。合計すると、前年度に比べて、104万トン(0.9%)の増加となった。
(3) 石炭灰の発生量と有効利用量
石炭灰の発生量は、電気事業と一般産業を合わせて1,289万トンであった。
有効利用されている石炭灰は、1,249万トン(総発生量の97%)で、その内訳は、電気事業
で957万トン(96%)、一般産業で292万トン(99%)である。
石炭灰発生量で、前年度比21万トン(1.7%)の増加、有効利用量で、14万トン(1.1%)
増加となった。
(4) 石炭灰の利用方法・分野
石炭灰の利用分野では、セメント分野での利用が最も多く、840万トン(67%)で、前年度
と殆ど変わらない。
セメント分野に続いて、土木分野が171万トン(14%)を占めている。
建築分野44万トン(4%)はほぼ横ばい状態である。農林・水産分野15万トン(1%)は前年
度に比べて、2万トンの増加となった。
(5) 石炭灰利用に関する課題・要望
セメント原料以外の利用技術を要望する意見が今年も寄せられた。引き続き、石炭灰有効利用推
進の取組みに反映させていきたい。
以
19
上
ア ン ケ ー ト 依 頼 票
20
石炭灰の全国実態調査(平成 25 年度実績)
〒105-0003 東京都港区西新橋 3 丁目 2-1 Daiwa 西新橋ビル 3F
一般財団法人 石炭エネルギーセンター
担当:技術開発部 高橋 正樹
TEL:03-6402-6103 FAX:03-6402-6111
E メール:[email protected]
石炭灰の全国的な実態・動向を把握いたしたく、ご多忙中のところ誠に恐縮ですが、以
下の項目に御回答いただき、平成26年9月末日までにご返送投函いただきたくお願い申
し上げます。
1.御社(事業所)について
・会社・事業所名:
・業種:(主たる事業に関し、該当するもの 1 つを○で囲んで下さい)
食品、繊維、紙パルプ、化学、石油製品、窯業土石、鉄鋼コークス、輸送機械、IPP/
PPS、その他(
)
・事業所所在地
郵便番号:〒
事業所住所:
2.ご回答いただいた方について
・お名前:
・所属・役職:
・連絡先
電話番号:
FAX番号:
E-mail アドレス:
3.石炭焚きボイラーの概要
ボイラーの名称
燃
焼
方
式
容
量
メーカー
(t/h)
発電機出力
備
(万kW)
ストーカ、微粉炭、流動床、循環流動床
ストーカ、微粉炭、流動床、循環流動床
ストーカ、微粉炭、流動床、循環流動床
ストーカ、微粉炭、流動床、循環流動床
ストーカ、微粉炭、流動床、循環流動床
注)1.燃焼方式欄は、該当するものを○で囲んでください。
2.平成 25 年度運転開始のものは、運転開始月を備考欄にご記入下さい。
4.燃料使用量(平成 25 年度)
燃料種類
石炭
タイヤ
使用量(t)
重量割合(%)
木くず
合計
100
21
考
5.平成25年度灰発生量
(t)
灰
項
目
フライアッシュ
発
生
量
クリンカアッシュ
計
ボトムアッシュ
利
用
処分場埋立
計
注)1.シンダーアッシュはフライアッシュに含めて下さい。
6.平成25年度石炭灰の分野別利用量(上記5.の利用欄の内訳をご記入下さい)
(t)
内
利用分野
FA(注2)
容
CA(注2)
備
考(注1)
セメント原材料
セメント分野
FAセメント用混合材
(注3)
コンクリート混和材
(注3)
計
地 盤 改 良 材
土 木 工 事 用
土木分野
道路路盤材料
アスファルト・フィラー材
計
建 材 ボ ー ド
建築分野
人工軽量骨材
二
次
製
品
計
肥
農林・水産分野
料
土 壌 改 良 材
融
雪
剤
計
下水汚水処理剤
その他
製
鉄
用
そ
の
他
計
合
計
注)1.具体的な利用方法を備考欄にご記入ください。
2.FA:フライアッシュ、CA:クリンカアッシュ、ボトムアッシュ
3.FA セメント用混合材、コンクリート用混和材に使用される石炭灰は限定されています。
特にクリンカアッシュ(ボトムアッシュ)をこれらに利用することは、ほぼありません。
畏れ入りますが、セメント原材料(粘土代替という言い方もします)利用ではないかを、
ご確認いただけましたら幸いです。
22
7.東日本大震災後の復興資材用に関して
東日本大震災後の復興工事が本格化しつつありますが、平成25年度で石炭灰
の排出量あるいは利用方法に影響が及んでいる事項がありましら、その内容をご教
示ください。
8.石炭灰有効利用法等の変更等について
上記7の震災の影響以外で、石炭灰利用・処理方法について、前年度と比べて平成2
5年度に大きな変更がありましたらその内容をご教示下さい。
(例:地元の○○事業者と共同で△△への利用を開始した。
セメント処理費の高騰により埋立処分することとした。 等)
9.石炭燃焼副産物(石膏)についての調査(参考)
本アンケートは、石炭灰の有効利用拡大に資するための調査としてご協力をお願いし
ているものですが、報告書では、もう一つの主な石炭燃焼副産物である脱硫石膏の発生
量・利用量の動向についても参考としてあわせてとりまとめております。
脱硫石膏に関する以下の状況についてご教示下さい。
(1)排煙脱硫装置の設置状況
設置している場合は対応する方式の設置台数、
設置していない場合はb.に○を付してください。
a.設置している
吸収剤または吸着剤
方式
設置台数
水酸化ナトリウムまたは亜硫酸ナトリウム溶液
アンモニア水
湿式
石灰石または消石灰スラリー
水酸化マグネシウムスラリー
塩基性硫酸アルミニウム溶液
希硫酸
乾式
活性炭
その他(
)
b.設置していない
23
(2)平成25年度脱硫石膏の発生量と利用状況
(t)
項
目
利
用
石
膏
発
生
量
処分場埋立
計
注)産業廃棄物中間処理業者に処理費用を支払い、業者が製品・工事に利用する場合も利用で計上
ください。
(3)石膏の利用用途(上記(2)の利用欄の内訳)
(
t)
用
途
合
計
利用量
10.その他
石炭灰及びその他の石炭燃焼副産物の有効利用・処理について、技術上、需給バラン
ス上、環境上、及び行政上の課題について、ご意見・ご要望があればお聞かせ下さい。
以
ご協力ありがとうございました。
(回答用紙を電子データ(word)で必要な方は [email protected] までご請求ください。)
24
上
石炭灰全国実態調査報告書(平成25年度実績)
平成 27 年 3 月発行
発 行 一般財団法人 石炭エネルギーセンター
代 表 者 塚本
修
〒105-0003
東京都港区西新橋三丁目 2-1
Daiwa 西新橋ビル 3 階
電
話 (03)6402-6103
F A X (03)6402-6111
25