発酵槽の中で、酵母は糖をアルコールに変え、二酸化炭素も生み出します。グラスの中の泡は、飲む人にとっておなじみの風味の一部です。ところが作業現場では、同じガスがどこへ行ったのか、感覚で分かるとは限りません。醸造のガス管理は、ここから始まります。工程をしっかり管理し、タンクの外でガスがどこに流れるのかも明らかにしておく必要があります。さらに回収して再利用するなら、品質、設備、作業日程、コストもまとめて計画に入れることになります。
まずは、ある醸造所を想像してみましょう。いくつかのタンクで仕込みごとに発酵が進み、別の場所では設備を洗浄し、充填ラインでは次の酒液が来るのを待っています。これは話を分かりやすくするための架空の場面で、巨晶の顧客の記録ではありません。日々の生産量を見れば、それぞれの作業が別々に進んでいるように見えます。ガスの流れをたどると、発酵やガス供給、洗浄、人の移動が同じ時間帯に重なることがあります。管理で把握しておきたいのは、まさにこうした接点です。
まず工程を、時間とともに変わる地図として見る
酵母はアルコール発酵の過程で糖を使い、アルコールと二酸化炭素を生み出します。酒の種類によって原料の処理、発酵、熟成、その後の加工が異なるため、設備の構成や必要なガスも異なります。米国環境保護庁の麦芽飲料の工程資料では、ビールの製造を醸造、発酵、熟成または二次発酵、包装などの段階に分けています。工程を理解する手がかりになる分類ですが、すべてのワイナリーや蒸留所にそのまま当てはめるのは適切ではありません。
管理者が手にする地図には、設備の位置に加えて作業の順序も必要です。複数のタンクで発酵が重なるのはいつか、ガス供給をいつつなぎ替えるか、洗浄や保守、請負作業員の入場が重ならないか。それぞれを時間軸に載せて確認します。平面図で人がどこに立つかが分かり、作業の時系列でそのそばで何が起きているかが分かります。二つを照らし合わせると、ふだんの巡回では見落としがちな接点が少しずつ見えてきます。
たとえば、ふだんは主に通路として使う場所が、ある保守作業の間だけ作業場所になることがあります。いつもは閉めているドアが、運搬のために開くこともあります。こうした変化で必ず危険が生じるとは限りませんが、それまでの換気条件や人がガスにばく露する状況は変わります。変更点を記録しておけば、あとで測定結果を説明する根拠が残り、理由も分からないまま上下する数字だけが残る事態を防げます。
二酸化炭素の危険は、においでは分からない
英国の労働安全衛生当局HSEの説明によると、二酸化炭素は常温・常圧では無色・無臭です。濃度が高くなると、頭痛やめまい、意識の混乱や喪失を引き起こすことがあり、タンク内や地下貯蔵室、低い場所にたまることもあります。ここで見落としやすいのが、二酸化炭素そのものが健康に及ぼす影響と、酸素が押しのけられて起こる酸素欠乏のリスクの両方を評価する必要があることです。
そのため、酸素の測定値だけで二酸化炭素の状態まで判断することはできません。測定できるガスが数種類に限られる機器も、「多用途」と呼ばれるだけで、あらゆる危険を自動的に検知できるわけではありません。監視する項目を決めるには、まず機器のセンサーの数を尋ねるよりも、実際に使う物質と作業工程を洗い出すほうが役に立ちます。洗浄剤や冷媒、その他の工程で使う物質が別のリスクをもたらすかどうかは、現場での使い方から確認する必要があります。他の醸造所のリストをそのまま持ってくることはできません。
先ほどの架空の工場に戻りましょう。固定式の監視機器をどこに置くか検討するとき、「二酸化炭素は重いから、低いところに置けばよい」で話を終えることはできません。ガスが放出されうる場所、気流、障害物、人のいる位置、保守の際に近づきやすいかどうかによって、測定で当初の疑問に答えられるかが変わります。固定点で分かるのは、その周辺の状態です。人が作業場所を変えれば、その人がさらされる環境も変わることがあります。
警報が鳴ったあとも、その情報を受け取る人が必要です。夜間や休日に当直がいるか、信号が制御室に届いたときに誰が作業を止め、現場に知らせ、決められた緊急対応を始めるのかを、計画の段階で明らかにしておきます。音が近くにしか届かず、出入りする人が聴覚保護具を着けているなら、警報の伝え方を見直す必要があります。機器に警報機能があることと、対応できる人に情報が確実に届くことを、計画の中でつないでおく必要があります。
いちばん注意が必要なのは、生産が止まったあとかもしれない
洗浄や保守では、残留物や工具、作業を終える時刻に意識が向きがちです。ただ、「タンクの中に酒がない」からといって「中の空気を吸ってもよい」とは限りません。台湾の労働安全衛生当局が収録した発酵タンクの洗浄時の災害事例には、タンクに入った作業員が意識を失い、続いて救助に入った人も被災した例があります。こうした事例は、事故の被害が広がるのは設備が突然故障したときだけではなく、同僚を急いで引っ張り出そうとしたときにも起こりうることを思い出させます。
こうした作業では、まずタンクの外から済ませられるかを考えます。それでも中に入る必要があるなら、隔離、ガス測定、換気、監視、作業許可、救助の手配を同じ作業計画に組み込み、訓練を受け、権限と責任を持つ人が、現場の条件や適用される要件に従って実施します。検知器を一台買い足しても、誰が入れるのか、誰が監視を続けるのか、どう救助するのかを明確にしなければ、管理に抜けが残ります。
設備、洗浄、生産の担当部門間で引き継ぐときは、特に情報が抜けやすくなります。設備担当者は配管をよく知り、洗浄担当者は作業方法に詳しく、現場責任者は生産日程を把握しています。それぞれが別々に情報を持っていると、誰もが一部分しか見えていないことがあります。作業を始める前に、設備の状態、作業範囲、禁止事項、連絡方法を同じ文書にまとめておくほうが、あとで「そのとき誰が知っていたか」と聞くより役に立ちます。
記録は、確認のためだけに残すものでもありません。ある保守作業でサンプリング口がふさがれているのを見つけたり、洗浄の間は監視をしばらく止める必要があったりすると、次の班が測定値をどう読むかに関わります。引き継ぎで「いま有効な測定はどれか、どれを保守中か、いつ復旧する見込みか」を伝えておけば、画面に数字が残っているために、データがもとの意味を失っていることに利用者が気づかない、という事態を避けられます。
二酸化炭素を回収する前に、何に使うかを確かめる
発酵でガスが出るのなら、回収して再び使えないかと考えるのは自然です。実際、米国EPAの工程資料には、醸造施設が二酸化炭素を回収・処理し、施設内で使う方法が記されています。技術的な手段はありますが、投資として適切かどうかは別に判断する必要があります。構想を先に進めるなら、まず用途を考えましょう。このガスをどの工程に送り、その工程ではどのような品質なら使えるのでしょうか。目的が明確になれば、その後の案を比べる基準ができます。
食品に使うのであれば、「二酸化炭素の割合が十分に高いか」だけの話ではありません。台湾の衛生福利部は、二酸化炭素を食品添加物として管理する区分に移すと公告し、2022年7月から施行しました。食品用途を計画する際には、現行の使用範囲と規格要件をさらに確認し、適切な処理、検査、品質管理を手配する必要があります。自社の工場から出たガスであっても、これらの作業が自動的に省けるわけではありません。
その次に、供給と需要のタイミングが合うかを考えます。ガスの発生は特定の時間帯に集中しますが、使うタイミングは充填や別のタンクへの移送、その他の作業日程に左右されることがあります。年間の総量が近くても、毎日うまくかみ合うとは限りません。年間の合計だけを出すより、バッチごとにガスの発生と使用の時系列を整理するほうが実態に近づきます。貯蔵でそのずれを埋める必要があるなら、貯蔵設備、設置スペース、操作、点検も計画に入れます。
次に処理の工程を見ます。発酵で出るガスには水分やその他の成分が含まれることがあり、回収システムの処理方法は、原料、工程、用途に応じて決める必要があります。設備の供給業者が示す能力は、入口ガスの条件、得られるガスの品質、受け入れ時の確認方法に具体的に結びつけておくと、どの条件で約束が成り立つのか双方に分かります。そうしないと、「回収できます」という言葉で、品質や運用に関する未解決の疑問が隠れてしまうことがあります。
さらに二つの状況を考えてみましょう。一方の工場は生産量が安定し、一年を通してガスの需要がほぼ同じです。もう一方は季節ごとの生産が中心で、バッチが小さく、設備を止めている期間が長くなります。これは比較のための仮定で、工場の規模について結論を出すものではありません。前者は設備を稼働させる計画を立てやすいかもしれません。後者は、起動・停止、貯蔵、保守の負担をより重く見ることがありそうです。同じ回収設備でも、作業日程が違えば、経済性は同じにはなりません。
そこでコストを比べるときは、ガスの購入費と回収によって増える支出を、同じ範囲に含める必要があります。設備、エネルギー、水、消耗品、検査、修理、人件費、品質が基準を満たさなかったときの処理が含まれます。試算では、生産量が少ない場合や設備が停止した場合をそれぞれ想定し、その案がそれでも成り立つかを見ることもできます。こうして条件を変えて比較するほうが、前提を示さずに投資回収年数だけを出すより判断に役立ちます。
「回収する」と「環境負荷が減る」の間には、もう一つ計算がある
ガスに新たな使い道ができても、環境への影響の計算はまだ終わっていません。排出削減の効果を語るには、工程のどの範囲を比較するのか、回収ガスで置き換える従来のガスはどこから来ていたのか、追加の処理にどれだけエネルギーを使ったのか、まだ計算に入れていない排出は何かを明らかにする必要があります。こうした前提が不明なままでは、回収量と同じだけ炭素排出が正味で減ったとは言えません。比較範囲を明記しておけば、あとでどこに改善があったのかを確かめられます。
データがまだそろっていない醸造所では、目立つ改善策を急いで選ぶより、繰り返し同じ方法で記録を取れるようにするほうが役に立つことがよくあります。製品の生産量、水と電力の使用量、外部から購入したガスを同じ期間で比べ、バッチ、洗浄、設備停止などの違いも書き添えます。そうすれば、効率が変わったのか、単に作った製品が違ったのかを見分けやすくなります。改善の成果を次の管理者に引き継ぐ際にも、見落としやすい点です。
工場がガスの回収、冷却システムの改善、包装の見直しを同時に検討しているとしましょう。それぞれの案で解決したい問題、必要なデータ、保守に求められる能力を別々に書き出せます。すべての案を一度に実施する必要はありませんし、先に導入した取り組みが最も効果的だと言う必要もありません。比較の根拠を明確に残しておけば、なぜそのときにその案を選び、どの条件が変わったら改めて評価する価値があるのか、あとで分かります。
安全、品質、コストを同じ場で考える
生産担当者は日程と品質を気にかけ、労働安全衛生の担当者は人のばく露、設備担当者は安定運転を重視し、調達担当者は価格とサービスを把握する必要があります。それぞれの関心が違うのは当然です。計画を立てるときは、一部の担当者が先に設備を選んでほかの人にあとから署名を求めるのではなく、互いに答えるべき問いを先に出します。ガスが用途に合うか、作業環境を管理できるかどうかをどう確かめるのか、異常時に誰が対応するのか、資料はどこに残すのかを明らかにします。
ガスが通る経路を一つたどるところから棚卸しを始められます。どこで発生し、どの設備を通り、最後にどこで使われるか、あるいは排出されるか。途中で誰が近づき、どの作業で状態が変わるか。それぞれの答えが、確認できる情報や担当の明確化につながります。工場がタンクを増やし、洗浄方法を変え、勤務シフトを調整したときには、地図も更新します。そうすれば、当初の前提が知らない間に成り立たなくなるのを防げます。
グラスの中の泡は、消費者にとって今も見慣れたものです。工場が明らかにしておくべきなのは、その背後にある、もっと長い経路です。発生から使用、そして排出または回収まで、途中の品質、作業の安全、資源に関する条件のそれぞれに担当者がいれば、改善が日々の業務に根づく可能性が生まれます。次の操作者や管理者がこの計画を手にしたときも、設備がどう動き、誰が保守し、何を根拠に効果を説明できるのかを読み取れる必要があります。
参考資料
- 台湾労働安全衛生署：閉鎖空間での作業に伴う危険
- 台湾労働安全衛生署：閉鎖空間での酸素欠乏・中毒による重大労働災害事例（発酵槽の洗浄事例）
- 英国 HSE：二酸化炭素の危険性
- 英国 HSE：閉鎖空間での作業の概要
- 米国 EPA：麦芽飲料の製造工程と排出に関する背景資料（1996年）
- 台湾衛生福利部：二酸化炭素を食品添加物として管理する区分への移行（2021年告示）
MTI巨晶彙審