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産業廃棄物・鉄スクラップの容積計測:正確な重量換算と安全管理のための3D活用 | 東海エアサービス
Waste & Scrap / Inventory

産業廃棄物・鉄スクラップの容積計測:正確な重量換算と安全管理のための3D活用

廃棄物処理場、スクラップヤード、リサイクル業者の管理者様向け。
「容積(m³)」から「重量(t)」への換算誤差をなくし、
ヤードの高さ制限超過、崩落・自然発火リスクを同時に管理する手法を解説します。

Overview:廃棄物・スクラップヤードの「計測の難しさ」

産業廃棄物や鉄スクラップを取り扱うヤードでは、以下のような要因から、他のバルク材(土砂や鉱物)に比べて在庫の容積計測重量換算が特に困難です。

  • 密度(比重)の不均一性: 鉄スクラップは、切断や圧縮の度合いによって嵩密度(かさみつど)が大きく変動します。産業廃棄物も、混合率や積載時の空気の含有率(ボイド率)によって容積あたりの重量が変わります。
  • 複雑な形状と境界線: 廃棄物のパイル(山)は不規則な形状で、山と山の境界線が不明瞭になりがちです。また、ヤードの高さ制限があるため、限界まで積み上げると危険な勾配が生じます。
  • 法令遵守の厳格さ: 産業廃棄物処理業者は、保管容量の制限(都道府県条例など)や、マニフェスト(産業廃棄物管理票)に基づいた正確な在庫証明が常に求められます。

3D計測が解決する在庫と安全の二重課題

ドローンLiDARや地上型3Dレーザースキャナを用いた計測は、これらの課題に対し、非接触で高精度なデータを提供し、在庫量の正確性安全管理の徹底を同時に実現します。

財務・在庫管理

正確な容積データを取得し、実効比重を適用することで、在庫資産価値の計算精度を向上させます。

法令・安全管理

ヤード全体の高さを点群データで可視化し、法定の保管容量制限危険な崩落リスクエリアを特定します。

Chapter 1:容積→重量換算の精度を決定づける「実効比重」

容積(m³)から重量(t)への換算は、廃棄物やスクラップヤードの経営において最も重要なファクターです。ここでの誤差が、在庫価値の過大評価・過小評価、ひいては売買価格のミスにつながります。

比重の「変動要因」を考慮する

鉄スクラップや金属くずは、比重(密度)の基準値が存在しますが、ヤードに積み上げられた状態(パイル)では、以下の要因で実効比重が大きく変動します。

  • ボイド率(空隙率): スクラップ同士の隙間に含まれる空気の割合。切断や圧縮が不十分だとボイド率が高くなり、容積に対して重量が軽くなります。
  • 材質の混合率: 鉄スクラップに非鉄金属や異物が混入している場合の重量への影響。
  • 含水率: 屋外保管の場合、雨水や雪の重みが容積に影響を与えずに重量だけを増やす要因となります。

3D計測と実効比重の動的補正

正確な在庫重量を算出するためには、容積計測実効比重の補正を組み合わせる必要があります。

在庫重量(t) = 3D容積(m³) × (基準比重 + 密度・含水補正係数)

当社の3D計測サービスでは、取得した高精度の容積データに対し、廃棄物の種類や現場のサンプリングデータに基づいた動的な補正係数を適用することで、従来の目測や簡易計測に比べ、換算精度を飛躍的に向上させます。

Chapter 2:法令遵守と安全管理:山積みの高さと崩落リスクの可視化

廃棄物処理業者が遵守すべき法令には、保管容量の制限高さの規制に関する項目が多く含まれています。これらの規制超過は、行政処分や事故につながる重大なリスクです。

ヤードの「最高高さ」を常に監視する

ほとんどの自治体条例や許可条件では、廃棄物ヤードの最高積載高さが規定されています(例:敷地境界線からの離隔距離に応じて高さ制限が設けられる)。

ドローンや地上型スキャナでヤード全体を3Dスキャンすることで、どのパイルのどの部分が何cm超過しているかを、ミリ単位の精度で可視化できます。

  • 境界線との距離計算: ヤードの境界線からパイルの最高点までの距離と高さを正確に算出します。
  • 超過エリアのヒートマップ化: 法定高さを超えているエリアを色分けした3Dレポートを作成し、重機オペレーターへの是正指示を迅速に行えます。

スクラップパイルの「崩落リスク」検知

鉄スクラップは、重機による積載の偏りや、パイル底部の空洞化によって、突然崩落する危険性があります。 3D点群データは、パイルの表面形状だけでなく、急激な角度(安息角を超えた勾配)を持つエリアを検知できます。これにより、作業員が立ち入る前に、危険な崩落リスクが高いエリアを特定・是正し、ヤード内の安全パトロールを強化することが可能です。

Chapter 3:3D計測による棚卸しとマニフェスト対応の実務フロー

廃棄物ヤードでの3D計測のメリット

従来の測量や目測による棚卸しと比較し、3D計測(ドローンLiDARなど)を導入することで、以下のメリットが得られます。

項目従来手法(目測・簡易測量)3D計測(ドローンLiDAR/スキャナ)
計測精度±5%~10%程度の誤差±1%未満の誤差
安全リスクパイルへの立ち入りや高所作業が必要非接触で高所作業不要
作業時間数日かかる場合がある数時間でヤード全体を完了
記録の信頼性記録が証拠として不十分な場合があるマニフェスト対応可能な客観的データ

計測結果の二次利用:マニフェストの保管量証明

3D計測で取得した正確な容積データと重量換算結果は、単なる社内在庫管理を超え、マニフェストの保管量証明や、行政への報告書の客観的な証拠として活用できます。高精度なデータは、法令順守(コンプライアンス)の徹底を証明し、行政監査対応をスムーズにします。

結論:在庫価値の最大化とリスクの最小化を両立

廃棄物処理業・スクラップ業の管理責任者にとって、ヤードの管理は「資産の管理」と「安全・コンプライアンスの管理」を両立させることです。

3D計測技術は、この二律背反を解消する最も有効なツールです。正確な在庫量を把握することで在庫価値を最大化し、同時に、高さや勾配のデータから崩落・超過リスクを最小化します。

よくある質問(FAQ)

Q. 鉄スクラップと混合廃棄物で、計測方法を変える必要はありますか?
基本的に計測機材(ドローンLiDARや地上スキャナ)は共通ですが、データ処理と比重換算ロジックが変わります。スクラップではボイド率、混合廃棄物では混合率を考慮した補正係数の適用が重要になります。
Q. 雨や雪が降った後でも計測できますか?
計測自体は可能ですが、パイル表面に水が溜まると比重換算の精度に影響します。また、LiDARの光が雨粒に反射するノイズが発生する可能性もあります。最も正確なデータを得るためには、晴天時かつ乾燥した状態での計測を推奨しています。
Q. 取得した3Dデータは、マニフェストのどの項目に活用できますか?
マニフェストの「最終処分場の場所の確認」や、行政への「産業廃棄物処理状況報告書」における保管量処理能力の根拠として活用できます。容積データの客観性が、報告書の信頼性を高めます。

廃棄物ヤードの管理効率とコンプライアンスを最適化

ヤード管理における「見えないリスク」を排除し、正確な在庫管理を実現しませんか?
まずは貴社のヤードの規模と計測ニーズをお聞かせください。

東海エアサービス株式会社
廃棄物・スクラップヤードの3D容積計測と安全管理データ解析の専門企業です。

免責事項:本記事は廃棄物・スクラップヤードの計測技術に関する解説であり、最終的な法令遵守および安全管理に関する判断は、貴社の専門家にご確認ください。 © Tokai Air Service Co., Ltd. All Rights Reserved.

TAS Technical Writing Team(技術記事監修)