デニム仕上げにおける工程別排水品質評価とリンス水再利用の可能性：循環型水管理のための拡張可能なフレームワーク

なぜデニムと水は同じ物語に属するのか

多くの人はジーンズの見た目や触り心地を気にしますが、それがどれだけの水を消費しどれだけ汚すかは考えません。しかし、ジーンズの一つひとつの色あせや擦り切れた風合いは、多量の淡水を使い、色や化学物質を含んだ排水を生み出す洗浄工程から生まれます。本研究はチュニジアの実際のデニム工場を調査し、どの工程で最も汚れた水が発生するか、工程ごとに水質がどのように変わるか、そして単純なリンスと賢い再利用でどれだけ工場の淡水需要を削減できるかを明らかにします。

デニム工程を通して水を追う

研究チームは、デニム仕上げの主要な6工程――染色準備、染色、ストーンウォッシュ、漂白、漂白残留物の中和、最終のソーピング（石鹸洗浄）――を通じて排水を追跡しました。各工程で数週間にわたり試料を採取し、酸性度、濁度、溶存塩類、有機汚濁、色度といった基本指標を測定しました。すべての排水を一括りに混合流として扱うのではなく、各工程を個別の発生源として扱うことで、染色浴から出る水が漂白やストーンウォッシュのドラムから出る水と大きく異なることを認識しました。この工程別の視点により、汚染の急増が起きる箇所と比較的きれいな水が出る箇所を特定できました。

多数の測定を一つの明確な指標にする

大量の数値を理解しやすくするために、チームは水質の複数の測定値を単一のスコアにまとめる「水質指数」を応用しました。スコアが低いほど水はきれいであり、スコアが高いほど重い処理がなければ再利用できない水を示します。工場での再利用と現地規制に最も関係する五つの主要指標――有機負荷、懸濁粒子、酸性度、塩分濃度（※訳注：本文では5指標とあるが4つ列挙されている原文に合わせています）――を選びました。ほとんどの工程で単一の数値が推奨限度からの逸脱を捉え、研究者はスコアを優良から不適合までの簡単なランクに分類しました。漂白工程では、ある成分が通常の有機汚濁測定を妨げたため、そこの指数は残りの信頼できる測定値に基づき注意深く解釈されました。

排水が最も深刻になる箇所

工場での測定は、すべてのデニム工程が同等の影響を与えるわけではないことを示しました。染色準備からの水は意外にきれいで、著者が良好品質と分類したカテゴリに入り、直接再利用や安全な放流に適していました。対照的に、ストーンウォッシュ、漂白、中和、ソーピングはしばしば強い着色や高い塩分を含み、有機負荷は国の基準を大きく上回っていました。特に漂白後の残留塩素を除去する中和工程は、リンス後でも最も深刻な汚染ホットスポットとして際立っていました。これらの結果は、工場のすべての水を同じように処理するよりも、いくつかの重要工程に対処する方が大きな効果を生むことを示しています。

リンス水を資源と再考する

各湿処理工程の後には1回か2回のリンスが続くため、チームはリンス前後で水質がどのように変化するかを調べました。ほとんどの工程で主浴から第1リンスへ、第2リンスへと汚染物質レベルが急速に低下し、場合によっては複合的な汚染スコアが約70パーセント低下しました。いくつかのケースでは第2リンス水が再利用に適すると判断される良好または容認できる水質レベルに達しました。これを踏まえ、著者らは比較的きれいなリンス水を互換性のある次工程に供給し、製品品質が要求する場面にのみ新たな淡水を加える「カスケード式」スキームを構想しました。彼らの計算では、こうしたスキームによりデニム工場の淡水使用はほぼ3分の2近く削減でき、外部処理に回る排水量も縮小すると示唆されます。

あなたの次のジーンズにとっての意味

非専門家にとっての主なメッセージは、デニム仕上げで使われる水の多くが一度きりの使用にとどまる必要はないということです。各工程で水質を慎重に測定し、よりきれいなリンス水を工程に戻すことで、工場は製品性能を維持しながら河川や地下水からの取水量を大幅に減らせます。本研究は、特に乾燥地域において、工場内で水を使用し、浄化し、再利用する循環型モデルに移行するために、他のデニムや繊維工場が適用できる実践的なロードマップを提供します。

引用: Hamdi, R., Mahjoubi, N. Process based assessment of wastewater quality and rinse water reuse potential in denim finishing: a scalable framework for circular water management. Sci Rep 16, 14710 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-51562-3

キーワード: デニム排水, リンス水再利用, 繊維産業, 水質指数, 循環型水利用