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土と基礎，第 51 巻，第 5 号，pp.10-12，2003.
建設発生土および廃棄物の有効利用における環境経済評価モデル
Environmental Economic Model for Recycling of Construction Surplus Soil and Waste Material
大 嶺
聖（おおみね きよし）
九州大学大学院工学研究院
松
雪
清 人（まつゆき
環境工学リサーチ（株）
きよと）
合計によって表される．
1． は じ め に
建設材料コスト＝バージン材のコスト＋再資源化材の
コスト＋廃棄物の処分コスト＋輸送コスト
建設発生土や廃棄物などをリサイクルする際の環境負
荷を検討する場合，実際の建設にかかる費用と環境負荷
すなわち，コストの上昇率，輸送費およびバージン材の
に関する費用を合わせた総合的コストによる評価の考え
削減率などを考慮するとn年後に推定される建設材料コ
方を導入する必要がある．これらを外部コストや内部コ
ストCMは次式によって算定される．
ストと呼ぶこともあるが，ここでは，前者を直接コスト，
後者を環境コストと呼ぶこととする．
C M = CV + C R + CW + CT ････････････････････ (1)
ここで，
一方，リサイクルの経済評価については，材料単価の
CV = WV SV ････････････････････････････････ (2)
変動などを考慮したリサイクル材の経済性の比較1) や環
境コストの検討2),
3)
C R = W R S R ････････････････････････････････ (3)
などが行われている．本報では，こ
CW = WW SW ･･･････････････････････････････ (4)
れらの研究をもとに，建設材料コストに関するリサイク
CT = WV LV TV + WR L R TR + WW LW TW ･･･････････ (5)
ル経済評価モデルを提示する．また， リサイクルは本当
に高くつくのか
または
がなぜ必要なのか
WM = WV + W R ･････････････････････････････ (6)
建設事業においてリサイクル
W P = W R + WW ･･････････････････････････････ (7)
という課題を明確にするために，建
WV = WV 0 (1 − β V ) n ･･････････････････････････ (8)
設材料コストについての将来予測を行う．さらに，環境
SV = (1 + γ V ) n SV 0 ･･･････････････････････････ (9)
コストの導入により，リサイクルを行う場合と行わない
S R = (1 + γ R ) n S R 0 ･･･････････････････････････ (10)
場合のコスト比較を行い，地盤工学的な立場から資源循
SW = (1 + γ W ) n SW 0 ･･････････････････････････ (11)
環社会の重要性を明らかにする．
また，CV，CR，CW：バージン材，再資源化材および廃棄
2． 直接コストの将来予測
処分コスト（円），CT：輸送コスト，WV，WR，WW：バー
土構造物の建設を例に，建設発生土および廃棄物の有
ジン材，再資源化材および廃棄物の量（t），SV，SR，SW：
効利用のフローを図−1 に示す．リサイクルが推進され
バージン材，再資源化材および廃棄物処分の単価（円/t），
るとバージン材の採取量や埋立て処分量が徐々に削減さ
LV，LR，LW：バージン材，再資源化材および廃棄物の輸
れ，リサイクルなしの状態からリサイクルありの状態に
送距離（km），TV，TR，TW：バージン材，再資源化材お
近づくと考えられる．このときの建設材料コストを算定
よび廃棄物の輸送費の単価（円/(km·t)），WM：建設材料
するために，以下の前提条件を設定する．
の土量（t），WP：建設発生土の土量（t）， βV ：バージン
・同じ規模の土構造物の建設が毎年継続的に行われてい
材購入量の年間削減率（％/年）， γV，γR，γW：バージン
るものとする．
・土構造物の材料は，バージン材および現地発生
材，再資源化材および廃棄処分コストの年平均上昇率，
下付添字 0：初年度である．
土の再資源化材が用いられる．
＜リサイクルなし＞
・バージン材・再資源化材の単価，廃棄物処分費，
およびそれらの年平均上昇率が与えられる．
バージン材
土構造物
現地発生土
埋立処分
・土構造物として使用される材料の総量および現
＜リサイクルあり＞
地発生土が生じる割合は一定とする．
・バージン材の購入量の年間削減率が与えられ，
バージン材
土構造物
現地発生土
埋立処分
その削減分が現地発生土の再資源化材で補わ
れるものとする．
再資源化
（中間処理）
・有効利用されなかった現地発生土は廃棄処分さ
れる．
上述の条件より，建設材料コストは次のコストの
副産物
汚泥・石炭灰・鉱さいなど
図−1
建設発生土および廃棄物の有効利用
実際にどのような値が得られるのか，できるだけ簡単
4000
［計算例１］
：バージン材と再資源化材の単価および廃
棄物の処分費は変動せず，輸送コストも考慮しない．
リサイクルを促進する場合のバージン材購入量の年間
削減率は１％とする（用いたパラメータ：
γ V = γ R = γ W =0，WP / WM =0.2，WV 0 / WM =1，βV=1%，
SV 0 =2,000 円/t， S R 0 =12,000 円/t， SW 0 =5,000 円/t，
TV = TR = TW =0）
．
建設材料コスト (円/t)
な条件での比較として，次の二つの例で計算を行う．
図−2 は式(1)で得られる建設材料コストをその土量で除
した材料単価の変化を示したものである．この例では，
3600
3400
3200
3000
2800
WP / WM =0.2，βV=1%としているので，土構造物の２割
の建設発生土が生じ，その建設発生土を約 20 年ですべて
再資源化材として有効利用する条件となっている．また，
図−2
リサイクルなし（βv=0%）
リサイクルあり（βv=1%）
3800
0
5
10
n（年）
15
20
計算例１の結果（バージン材と再資源化材の単価およ
び廃棄物の処分費は一定で，輸送費も考慮しない）
リサイクルなしの条件からスタートしているため，初年
度はいずれの場合もコストは同じである．計算結果で示
7500
ン材に比べて再資源化材の単価が高いため，リサイクル
を行うとコストは年々増加する．つまり，安いバージン
材を使ったほうが有利になるが，天然資源には限りがあ
り，将来的に処分場の建設が難しくなれば処分コストが
増加することが考えられる．したがって，この予測は現
実的ではないと思われる．
［計算例２］：次に，バージン材と再資源化材の単価
建設材料コスト (円/t)
されるように，材料費が常に一定と考えた場合，バージ
リサイクルなし（βv=0%）
リサイクルあり（βv=1%）
7000
6500
6000
および廃棄物の処分費の年平均上昇率と輸送コストを
考慮して，より実際に近い場合を考える．リサイクル
5500
を促進する場合のバージン材購入量の年間削減率βVは
計算例１と同様に 1％とする．（用いたパラメータ：
γ V =1%， γ T =1%， γ W =4％， LV =40km， LR =0km，
図−3
0
5
10
n（年）
15
20
計算例２の結果（バージン材と再資源化材の単価およ
び廃棄物の処分費は毎年上昇し，輸送費も考慮する）
LW =20km， TV = TW = 60 円/(km·t)，その他は計算例１
と同じ）
図−3 で示されるように，初めはリサイクルありの場合，
スト比較においては，材料の生産に直接関係するコスト
ややコストはかかるが，10 年くらいは大きな差が見られ
る．しかしながら，これまで廃棄してきたものを有効利
ない．20 年くらいのスパンでみるとリサイクルの有無で
用する目的は，｢持続可能性のある社会の創造｣，即ち自
コストは大きく違ってくる．特に，リサイクルなしの場
然環境からの大量収奪，それに伴う大量廃棄社会からの
合はコストが常に増加するのに対して，リサイクルあり
脱却を目指すことであり，その意味では環境に与える負
の場合はコストの増加が抑えられることは特徴的である．
荷や，これまで自然から享受してきた便益の低下も一つ
このように，直接コストだけをみてもリサイクルを促進
のコストと考えるのが妥当である．
(内部コスト)のみで議論されていることがほとんどであ
しないと材料コストが上昇することが予想されるため，
表−1に既往の研究2)∼4)で考慮されている代表的な環
将来的にも廃棄物の有効活用を進める必要のあることが
境コストを示す．建設材料に対するこれらの環境コスト
示唆される．
を算定するための考え方を以下に述べる．なお，これら
用いたパラメータについては想定される値を仮定した
の環境コストは土取場のようなバージン材採取場，建設
が，この予測結果の信頼性については十分に判断できな
現場，再資源化場，土砂処分場等の建設・稼働・廃棄等
い．しかしながら，この経済評価モデルを用いると様々
のライフサイクルを考慮した環境コストについて算出す
な条件で材料コストを試算することができ，建設発生土
ることが基本となるが，今回は再資源化材の使用の有無
や廃棄物の有効利用の重要性を理解する上では有効であ
によるコスト比較を行うことを主目的としているため，
る．
使用材料が異なるだけで，施工法や施工機械は同じと仮
3． 環境コストの導入
定して検討を行っている．
有効利用に関する環境コストを比較するには，表−1
建設発生土や廃棄物を有効利用する場合に，利用技術
や法的規制などに関する問題のほかに，そのコスト（材
料単価）が支障になっていることが多い．ここでいうコ
に示す項目に関し，有効利用する場合と，しない場合と
でそれぞれコストを計算する必要がある．ただし，
によって差異が
ある場合の相対
的な環境コスト
のみ考慮するも
のとする．その
場合，建設材料
に関する環境コ
ストEMの計算式
としては，各項
目の原単位等か
ら求められる環
境コストの和と
して下式が導か
れる．
表−1
代表的な環境コスト
9000
7000
E(c1)
●森林等の伐採に伴う公益的機能の喪失
E(c2)
●生態系への影響
E(c3)
●居住環境(景観・アメニティ等)の悪化
●地価下落
●振動・騒音・粉塵等による環境コスト
6000
5000
4000
3000
2000
1000
E(i)
●改良用材料の製造に伴う環境コスト
E(o)
●構造物材料等の製造に伴う環境コスト
●重機・運搬車両等の製造に伴う環境コスト
●機械設備等の製造に伴う環境コスト
●重機・設備等の運搬に伴う環境コスト
●電力・燃料・用水使用に伴う環境コスト
●廃棄物処分に伴う環境コスト
環境コスト
直接コスト
8000
環境コスト(外部コスト)
コスト （円/t）
有効利用の有無
0
0
10 20
(n年後)
0
リサイクルなし
図−4
10 20
(n年後)
リサイクルあり
リサイクルの有無による建設材料の総合コストの比較
で，リサイクルの有無による環境負荷の相対的な増減を
EM = EV + ER + EW + ET ･････････････････････････ (12)
ここで，
定量的な値として評価することができる．今後，環境コ
ストの算出方法における原単位の求め方や考慮する範囲
をさらに明確にする必要があるが，このような環境経済
EV = EV(C1) + EV(C2) + EV(C3) + EV(O) ･････････････････ (13)
ER = ER(C1) + ER(C2) + ER(C3) + ER(i) + ER(O) ･･･････････ (14)
評価モデルは，環境負荷を定量的に評価するためのひと
つの方法になり得ると考える．
EW = EW(C1) + EW(C2)+ EW(C3) + EW(O) ････････････････ (15)
ET = etCc(WVLV+ WRLR+ WWLW) ･･････････････････ (16)
4． まとめ
また， EV：バージン材採取場における環境コスト，ER：
今後，廃棄物処分場の確保がますます難しくなること
再資源化場における環境コスト，EW：廃棄物処分場にお
が考えられる．また，天然資源の使用にも限りがあるた
ける環境コスト，ET：運搬に伴う環境コスト(環境負荷)，
め，廃棄物の処分費やバージン材のコストが増加すると，
et（t-C/(km·t)）
：運搬に伴うCO2排出原単位，Cc（円/t-C）：
建設材料コストは将来的に増加することが予測されるた
5)
排出される炭素 1t当たりのエココスト である．なお，
め，地盤工学の分野においてもリサイクルの促進は重要
下付添字は，C1：森林の公益的機能に関する環境コスト
な課題である．また，環境コストを含めた総合的コスト
(便益低下)，C2：生態系に関する環境コスト(便益低下)，
の比較から判断すると，リサイクルの有無によるコスト
C3：居住環境悪化に伴う環境コスト(便益低下)，i：改良
の違いは大きくなるため，長期的な視点で資源循環社会
用原材料使用に伴う環境コスト(環境負荷)， O：施設製
を構築することが必要である．
造や稼働に伴う環境コスト(環境負荷)，を意味している．
直接コストを求めた計算例２の条件の下で，式(12)か
ら得られる環境コストの試算を行った．直接コストと環
参
1)
環境コストの計算における間接的利用価値(表−1 のEC1
∼EC3)の原単位は，他の類似事例で導かれた評価額(便益
移転法)2),3)を，その他はCO2負荷に換算して計算を行った
4),6)
．また，エココストについては，欧州で導入されて
いる炭素税を参考にCc =11,000 円/t-Cの値を用いた．こ
れらの詳細に関しては文献 7)を参照されたい．
図−4 に示すように，直接コストと環境コストを比較
した場合，直接コストが総合的コストのうちの約 85∼
95％を占めている。また，リサイクルなしの場合の環境
コストは材料単価で 800 円/t 程度で一定であるが，リサ
イクルありの場合には，環境コストが年々減少すること
がわかる．さらに，今後の処分場不足に伴う処分コスト
の上昇を考えれば，｢リサイクルは高い｣ではなく｢リサイ
クルは安い｣ということになるであろう．
このように，経済評価モデルの考え方を導入すること
文 献
計算，オーム社，1999.
境コストの和である総合的コストをリサイクルありの場
合となしの場合で比較した結果を図−4 に示す。なお，
考
元田欽也・大山長七郎：廃棄物処理・リサイクルの実務
2)
外部コストを組み入れた建設事業コストの提言技術に関
する検討委員会：総合的な建設事業の評価指針 ( 試案 )，
1992.
3) 光家康夫･山本 聡･次郎丸敬太･井手統一：再生利用の経
済評価に関する一考察，第13回建設マネジメント問題に関
する研究発表・講演会講演集，pp.55-60，1995.
4) 土木学会地球環境委員会環境負荷(LCA)研究小委員会編
：土木建設業における環境負荷(LCA)研究小委員会講演要
旨集，1997.
5) コンクリートライブラリー 資源有効利用の現状と課題，
土木学会，1999.
6) 池田秀文･吉村文雄･佐藤 隆･芋野智成：ＬＣＡ手法を用
いた港湾構造物の最適化設計，第29回環境システム研究論
文発表会講演集，pp.43-49，2001.
7) 地盤工学会九州支部：建設発生土と廃棄物の有効利用に
関する研究委員会報告書，2003.
(原稿受理
2003.1.**)