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株式会社ETSジャパン  

第6回 株式会社ETSジャパン
フッ素対策の小さな連携が
モノづくり連携大賞を受賞するまでに

 平成15年のことだ。土壌汚染対策法が施行された。これにより、今回のキーワードである「フッ素」の地下水への溶出基準が0.8ppm/リットル以下に定められ、フッ素を扱っている工場をはじめ、産業廃棄物処理会社、土木工事会社なども、にわかに関心を持ち始めた。土壌改良固化材メーカーのETSジャパン(平成20年12月よりこの社名。旧社名は(株)アグロジャパン北陸)もその一社だった。
 廃石膏を粉砕・加熱処理して、水を加えて練ると硬化する。この特性を利用して、廃石膏は土壌改良固化材としてリサイクルされており、建設汚泥や地盤のゆるい箇所に利用されてきた。
 ただその際、石膏に含まれるフッ素化合物が、地下水に溶出する可能性がある。フッ素は、歯の表面に塗布して虫歯予防のために活用することがある半面、過剰な摂取を長期間続けると歯に斑点が現れる斑状歯になる、あるいは骨の硬化や成長異常になる可能性があるところから、前出の溶出基準が定められるようになったわけだ。
 そこで土壌改良固化材をつくってきたETSジャパンでは、「フッ素対策に詳しい専門家を紹介してもらえないか」と県の環境政策課を訪問(平成17年8月)。その時、翌月に開催される「産業廃棄物排出事業者等に対する技術相談・アドバイザー事業の事業者ヒアリング」(県の委託を受けてNPO法人エコテクノロジー研究会が実施)を紹介され、その会場でアドバイザーとして出席していた富山高等専門学校(富山工業高等専門学校と富山商船高等専門学校が統合して平成21年10月よりこの校名)の袋布昌幹(たふ・まさもと)准教授(統合前は富山工業高等専門学校所属)と出会ったのであった。


大企業が注目した当機構の支援事業

 袋布准教授はかつて、人工骨の研究をしていた。その関係で、フッ素がリン酸カルシウムと反応してフッ素アパタイトという極めて安定性の高い物質に変わることに着目。先にも紹介したように、虫歯予防にフッ素を塗布すると、歯の表面にフッ素アパタイトができて歯を保護するのはこの原理であるが、これを応用すれば、廃石膏に含まれるフッ素化合物をフッ素アパタイトに固定化して、水に溶出しないようにできるのではないかと考えたわけだ。
 原理的にはそういうことである。研究室での実験でも、廃石膏にリン酸カルシウムの試薬を添加すると、石膏中のフッ素化合物はフッ素アパタイトになって、水に溶けないのが確認された。
 「そこで私どもは袋布先生に、これを土壌でやって、土壌中のフッ素化合物の固定化、すなわち無害化を試してみましょうと提案しました。ただ試薬を使っての実験であるため、非常にコストがかかることが予想されます。そのため実験のテーマには土壌汚染対策法の基準値0.8ppm以下をクリアすることはもちろんのこと、内々には実用化を前提にコストダウンの方策を探ることも目標に加えました」
 同社でこの実験に加わった小森剛さん(取締役環境開発部長)が振り返る。氏の言葉のように、試薬を用いて土壌中のフッ素化合物の固定化を試みると、1立米当たり数万円以上、場合によっては数十万円かかることが想定された。実験全体では、相当の費用がかさむことが予想され、同社としても若干、躊躇するところがあった。そこで袋布准教授の勧めで、当機構の新商品・新事業創出公募事業(平成18年度)に応募することにし、その採択を受けて実地試験に臨んだのである。
 実地試験に入ると、フッ素化合物の固定化・無害化に関心のある企業が色めきたった。石膏ボードそのもののリサイクルに関心のある企業、水中のフッ素化合物の無害化に関心のある水処理会社、そして土壌中のフッ素化合物の処理に関心のある土木会社。いずれもその業界では日本を代表するような大企業だ。彼らはETSジャパンと袋布准教授の共同研究を見守るばかりでなく、氏を中心に各々の分野での研究のための連携も取り始めた。後にこの連携は、平成20年の「第3回モノづくり連携大賞」(日刊工業新聞社主催、新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)、中小企業基盤整備機構共催)の特別賞を受賞することになるが、試験開始当初に、この研究がそこまで発展すると予想した者はいなかった…というのが本当のところらしい。
 「実際の土壌で試して、法律上の基準値の0.8ppm以下をクリアしました。新世紀産業機構に支援いただいた、フッ素汚染土壌の無害化技術の確立については成功したのです。ただ我々が、内に秘めたる課題として掲げていた、実用化を前提とした安い薬剤の開発については、その目星もつきませんでした」(小森部長)
同社の土壌改良の施工例。土壌改良材の「テクノソイルCM」と工法のスタビライザー工法(写真中)、リテラ工法(写真右)


技術の確立だけで終わるのは残念。次へ…

富山高専の袋布准教授と連携して、実地でのフッ素汚染土壌の無害化に取り組んだ小森さん。「最初はここまで連携が大きく発展するとは想像できなかった」と5年前を振り返る。
 袋布准教授とETSジャパンの共同研究は、関連する業界から注目を集めていただけに、正式な研究テーマではなかったものの、安い薬剤開発の目星がつかなかったことは、それを注視していた企業の間では、ある意味、落胆となった。そしておまけに、他の研究者が、袋布准教授の実験を自分の研究室で再現すると、フッ素化合物の固定化が確認できないことがあり、研究成果そのものに対する疑問の声も上がったのだ。
 この点に関しては、他の研究者の誤解というか、実験の進め方に問題があったことが後に明らかに。試薬が反応してフッ素化合物がフッ素アパタイトに変わるには相当の時間がかかり、袋布准教授の研究室の実験でも、数時間はまったく反応を示さず、例えるならば、ある臨界点を超えると急に反応するように、フッ素アパタイトに変わるのであった。再現実験をした他の研究者は、その反応が起こる前に“失敗した”と判断し、試料を処分していたのである。
 ETSジャパンはもちろんのこと、袋布准教授のまわりに集まった石膏ボードメーカー、水処理会社、土木工事会社などは、フッ素化合物が試薬に反応するのに時間がかかることを知っていた。それゆえ、いわゆる実用化に向けて安くて、すぐに反応する薬剤の開発が、このプロジェクトが成功するかどうかの鍵になることを認識しており、汚染土壌の試験による技術の確立だけで終了することを極めて残念に思っていた。


国の支援へ発展、そして金の卵を

同社が昨年9月に建設した廃石膏ボードのリサイクルプラント(一部)とフッ素対策が施された土壌改良固化材「エコハードRe」。
 平成18年度、新商品・新事業創出公募事業で当機構が支援した「新規フッ素固定材を用いたフッ素汚染土壌の安心・安全処理技術の構築」は、“一粒の種だった”といっていいかもしれない。19年度に入って今度は、石膏ボードメーカーと袋布准教授が共同で、NEDO のイノベーション実用化助成事業・大学発事業創出実用化研究開発事業に応募。正式な応募テーマは「環境浄化に適したリン酸カルシウムの製造技術と応用技術の構築」で、平たくいうと、前年度の実地試験を踏まえて、安価ですぐに反応するリン酸カルシウムの製法を開発することであった。
 平成19年9月、NEDOにおいてこの案件が採択され、支援期間は22年3月まで、億単位の研究助成が決まった。
 「袋布先生と企業の研究者は、フッ素化合物が急に反応する直前の、リン酸カルシウムの状態に着目しました。反応までに時間がかかるということは、リン酸カルシウムの方で反応のための準備をしているのではないか、というのです。ある意味、前駆体のようなものがあるのではないかと仮説を立てました。それを突き止め、その安価な製法を開発したら、時間的にも、コスト的にも受け入れられるフッ素汚染対策になると判断したようです」
 見守る立場になったNEDO支援による共同研究の概要を、小森部長は前記のようにまとめた。ここでいう「安価な製法」とは、「汚染土壌1立米当たりの工事費を、数千円程度にすることを想定していた」と氏は付言するが、22年3月には商品化のメドがつき、その年の夏には「エフクレスト」(石膏ボードメーカーと袋布氏が共同で特許出願中)の製品名で、添加するとすぐに反応するリン酸カルシウムが売り出されたのである。
   

 これを受けて、ETSジャパンでは親会社・三久建設の支援を受けて、平成22年9月、廃石膏ボードのリサイクルプラントを建設。月500tのボードの破砕処理、月2000tの土壌固化材を生産する予定で、フッ素汚染土壌の無害化工事も、三久建設と協力しながら請負っていく構えだ。
 ただここで新たな課題が持ち上がった。土壌汚染は、ある意味、複合汚染だ。日本の場合は、鉛やカドミウムにも汚染されているケースが多く、温泉地などの特別な事例を除けば、フッ素単体の汚染土壌は例が少ない。そこで、ひとつの薬剤で鉛やカドミウムの処理・無害化にも効果のあるものが望まれるのは自然なことだ。
 袋布准教授を中心とした連携企業の面々は、次なる土壌改良材の開発を目指して、さっそく動き出した。この連携研究では、金の卵がいくつもあることがわかってきて、企業間の連携は非常に密なものに発展している。

新商品・新事業創出公募事業
https://www.tonio.or.jp/gijutsu/sinsyouhin.html/
(22年度の募集は終了しています。23年度分は、新年度に入ってからご案内します。)

[株式会社ETSジャパン] 
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作成日2011.03.24
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