公益財団法人 日本下水道新技術機構 省エネ型汚泥処理システムの構築に関する共同研究 下水処理場のエネルギー消費の概要 ୗỈฎ⌮ሙ僔儌儱兏儒兠ᾘ㈝僔ᴫせ ୗỈฎ⌮ሙ僔儌儱兏儒兠ᾘ㈝僔ᴫせ ୗỈฎ⌮ሙ僔儌儱兏儒兠ᾘ㈝僔ᴫせ ୗỈฎ⌮ሙ僔儌儱兏儒兠ᾘ㈝僔ᴫせ １ 1 １１ 下水処理場内でのエネルギー消費量を原油換算 下水処理場内でのエネルギー消費量を原油換算して 下水処理場内でのエネルギー消費量を原油換算 下水処理場内でのエネルギー消費量を原油換算 して比較した場合，重油，灯油などの化石燃料やガ 下水処理場内でのエネルギー消費量を原油換算 比較した場合，重油，灯油などの化石燃料やガスは少 して比較した場合，重油，灯油などの化石燃料やガ して比較した場合，重油，灯油などの化石燃料やガ スは少なく，そのほとんどが電力であり，約92％を して比較した場合，重油，灯油などの化石燃料やガ スは少なく，そのほとんどが電力であり，約92％を なく，そのほとんどが電力であり，約92％を占めてい スは少なく，そのほとんどが電力であり，約92％を スは少なく，そのほとんどが電力であり，約92％を 占めています。また，下水処理場内でのエネルギー 占めています。また，下水処理場内でのエネルギー 占めています。また，下水処理場内でのエネルギー ます。また，下水処理場内でのエネルギー消費量を， 消費量を，管理，ポンプ，水処理，汚泥処理で分類 占めています。また，下水処理場内でのエネルギー 消費量を，管理，ポンプ，水処理，汚泥処理で分類 消費量を，管理，ポンプ，水処理，汚泥処理で分類 した場合，水処理設備での使用が概ね半分を占め 消費量を，管理，ポンプ，水処理，汚泥処理で分類 管理，ポンプ，水処理，汚泥処理で分類した場合，水 した場合，水処理設備での使用が概ね半分を占め した場合，水処理設備での使用が概ね半分を占め ており，次いで汚泥処理設備が概ね3割を占めてい した場合，水処理設備での使用が概ね半分を占め 処理設備での使用が概ね半分を占めており，次いで汚 ており，次いで汚泥処理設備が概ね3割を占めてい ており，次いで汚泥処理設備が概ね3割を占めてい ます。 ており，次いで汚泥処理設備が概ね3割を占めてい 泥処理設備が概ね3割を占めています。 ます。 ます。 ます。 しかし，焼却設備を有する処理場だけで見た場合 しかし，焼却設備を有する処理場だけで見た場合は しかし，焼却設備を有する処理場だけで見た場合 しかし，焼却設備を有する処理場だけで見た場合 は汚泥処理設備が概ね半分となり，水処理設備より しかし，焼却設備を有する処理場だけで見た場合 汚泥処理設備が概ね半分となり，水処理設備よりエネ は汚泥処理設備が概ね半分となり，水処理設備より は汚泥処理設備が概ね半分となり，水処理設備より エネルギー消費量は多くなります。 は汚泥処理設備が概ね半分となり，水処理設備より ルギー消費量は多くなります。 エネルギー消費量は多くなります。 エネルギー消費量は多くなります。 エネルギー消費量は多くなります。 そのため，下水処理場のエネルギー消費量の削 そのため，下水処理場のエネルギー消費量の削減の そのため，下水処理場のエネルギー消費量の削 そのため，下水処理場のエネルギー消費量の削 減のためには，水処理設備だけではなく汚泥処理設 そのため，下水処理場のエネルギー消費量の削 ためには，水処理設備だけではなく汚泥処理設備の省 減のためには，水処理設備だけではなく汚泥処理設 減のためには，水処理設備だけではなく汚泥処理設 備の省エネも必要となります。 減のためには，水処理設備だけではなく汚泥処理設 備の省エネも必要となります。 エネも必要となります。 備の省エネも必要となります。 備の省エネも必要となります。 �処理場の�� �処理場の�� �処理場の�� �処理場の�� 焼却設備を有する 焼却設備を有する 焼却設備を有する 処理場の�� 焼却設備を有する 処理場の�� 処理場の�� 処理場の�� エネルギー消費量の割合 エネルギー消費量の割合 エネルギー消費量の割合 エネルギー消費量の割合 （��：��24��� 下水���） エネルギー消費量の割合 （出典：平成24年度版 下水道統計） （��：��24��� 下水���） （��：��24��� 下水���） （��：��24��� 下水���） ┬儌儱ởἾฎ⌮タഛ僔ᴫせ 省エネ汚泥処理設備の概要 ┬儌儱ởἾฎ⌮タഛ僔ᴫせ ┬儌儱ởἾฎ⌮タഛ僔ᴫせ ２ 2 ┬儌儱ởἾฎ⌮タഛ僔ᴫせ ２２ 既存汚泥処理施設の改築更新に際して，大幅な省エネルギー 既存汚泥処理施設の改築更新に際して，大幅な省エネ 既存汚泥処理施設の改築更新に際して，大幅な省エネルギー 既存汚泥処理施設の改築更新に際して，大幅な省エネルギー を図ることを目的としている。 既存汚泥処理施設の改築更新に際して，大幅な省エネルギー ルギーを図ることを目的としている。 を図ることを目的としている。 を図ることを目的としている。 技術マニュアルには，以下に示す技術を記載している。 を図ることを目的としている。 技術マニュアルには，以下に示す技術を記載している。 技術マニュアルには，以下に示す技術を記載している。 技術マニュアルには，以下に示す技術を記載している。 技術マニュアルには，以下に示す技術を記載している。 ◆汚泥濃縮設備 ◆汚泥濃縮設備 ◆汚泥濃縮設備 ◆汚泥濃縮設備 ◆汚泥濃縮設備 従来設備：遠心濃縮機 従来設備：遠心濃縮機 従来設備：遠心濃縮機 従来設備：遠心濃縮機 省エネ設備：スクリュー濃縮機，ベルト濃縮機（2機種） 従来設備：遠心濃縮機 省エネ設備：スクリュー濃縮機，ベルト濃縮機（2機種） 省エネ設備：スクリュー濃縮機，ベルト濃縮機（2機種） 省エネ設備：スクリュー濃縮機，ベルト濃縮機（2機種） 省エネ設備：スクリュー濃縮機，ベルト濃縮機（2機種） ◆汚泥消化設備 ◆汚泥消化設備 ◆汚泥消化設備 ◆汚泥消化設備 従来設備：コンクリート製消化槽，スクリュー攪拌機 ◆汚泥消化設備 従来設備：コンクリート製消化槽，スクリュー攪拌機 省エネ濃縮設備一� 省エネ濃縮設備一� 省エネ濃縮設備一� 省エネ濃縮設備一� 省エネ濃縮設備一例 従来設備：コンクリート製消化槽，スクリュー攪拌機 従来設備：コンクリート製消化槽，スクリュー攪拌機 省エネ設備：鋼板製消化槽，省エネ型撹拌機 従来設備：コンクリート製消化槽，スクリュー攪拌機 省エネ設備：鋼板製消化槽，省エネ型撹拌機 省エネ設備：鋼板製消化槽，省エネ型撹拌機 省エネ設備：鋼板製消化槽，省エネ型撹拌機 省エネ設備：鋼板製消化槽，省エネ型撹拌機 ◆汚泥脱水設備 ◆汚泥脱水設備 従来設備：高効率型遠心脱水機 ◆汚泥脱水設備 ◆汚泥脱水設備 ◆汚泥脱水設備 従来設備：高効率型遠心脱水機 省エネ設備：ハイブリッド型スクリュープレス脱水機 従来設備：高効率型遠心脱水機 従来設備：高効率型遠心脱水機 省エネ設備：ハイブリッド型スクリュープレス脱水機 従来設備：高効率型遠心脱水機 高効率型二軸スクリュープレス脱水機 省エネ設備：ハイブリッド型スクリュープレス脱水機 省エネ設備：ハイブリッド型スクリュープレス脱水機 高効率型二軸スクリュープレス脱水機 省エネ設備：ハイブリッド型スクリュープレス脱水機 直胴型遠心脱水機，省エネ型遠心脱水機 高効率型二軸スクリュープレス脱水機 高効率型二軸スクリュープレス脱水機 直胴型遠心脱水機，省エネ型遠心脱水機 高効率型二軸スクリュープレス脱水機 直胴型遠心脱水機，省エネ型遠心脱水機 直胴型遠心脱水機，省エネ型遠心脱水機 直胴型遠心脱水機，省エネ型遠心脱水機 ◆汚泥焼却設備 ◆汚泥焼却設備 従来設備：気泡式流動炉 ◆汚泥焼却設備 ◆汚泥焼却設備 ◆汚泥焼却設備 従来設備：気泡式流動炉 省エネ設備：過給式流動炉，気泡式高効率二段焼却炉 省エネ消化設備一� 省エネ消化設備一� 省エネ消化設備一� 省エネ消化設備一� 省エネ消化設備一例 従来設備：気泡式流動炉 従来設備：気泡式流動炉 省エネ設備：過給式流動炉，気泡式高効率二段焼却炉 従来設備：気泡式流動炉 省エネ設備：過給式流動炉，気泡式高効率二段焼却炉 ◆プロセスの組合せ技術 省エネ設備：過給式流動炉，気泡式高効率二段焼却炉 省エネ設備：過給式流動炉，気泡式高効率二段焼却炉 複数のプロセスの機能を持ち合わせた技術。 ◆プロセスの組合せ技術 ◆プロセスの組合せ技術 従来設備：濃縮設備，消化設備，脱水設備等の単一プ ◆プロセスの組合せ技術 ◆プロセスの組合せ技術 複数のプロセスの機能を持ち合わせた技術。 複数のプロセスの機能を持ち合わせた技術。 ロセス設備 複数のプロセスの機能を持ち合わせた技術。 従来設備：濃縮設備，消化設備，脱水設備等の単一プロ 複数のプロセスの機能を持ち合わせた技術。 従来設備：濃縮設備，消化設備，脱水設備等の単一プロ 従来設備：濃縮設備，消化設備，脱水設備等の単一プロ セス設備 従来設備：濃縮設備，消化設備，脱水設備等の単一プロ 組合せ設備： 「濃縮」+「脱水」一体型設備 セス設備 セス設備 組合せ設備：「濃縮」+「脱水」一体型設備 セス設備 「濃縮」+「消化」+「脱水」一体型設備 組合せ設備：「濃縮」+「脱水」一体型設備 組合せ設備：「濃縮」+「脱水」一体型設備 「濃縮」+「消化」+「脱水」一体型設備 組合せ設備：「濃縮」+「脱水」一体型設備 「濃縮」+「可溶化」+「消化」+「脱水」 「濃縮」+「消化」+「脱水」一体型設備 「濃縮」+「消化」+「脱水」一体型設備 「濃縮」+「可溶化」+「消化」+「脱水」一体型設備 「濃縮」+「消化」+「脱水」一体型設備 一体型設備 「濃縮」+「可溶化」+「消化」+「脱水」一体型設備 「濃縮」+「可溶化」+「消化」+「脱水」一体型設備 「乾燥」+「焼却」一体型設備 「濃縮」+「可溶化」+「消化」+「脱水」一体型設備 「乾燥」+「焼却」一体型設備 「乾燥」+「焼却」一体型設備 「乾燥」+「焼却」一体型設備 「乾燥」+「焼却」一体型設備 プロセスの組合せ技術一例 プロセスの組合せ技術一� プロセスの組合せ技術一� プロセスの組合せ技術一� プロセスの組合せ技術一� ３ ３ 3 ３ ��������������(���) ��������������(���) 省エネ汚泥処理設備の導入効果（試算例） ���効������ ��������������(���) ���効������ ◆導入効果の試算方法 エネルギー消費量，温室効果ガス排出量，ＬＣＣ，建設費，について機器本体だけではなく，設備を構成する補 エネルギー消費量，温室効果ガス排出量，ＬＣＣ，建設費，について機器本体だけではなく，設備を構成する補 エネルギー消費量，温室効果ガス排出量，ＬＣＣ，建設費，について機器本体だけではなく，設備を構成する補器類も 器類も含めた従来設備と省エネ型設備を比較して導入効果を試算した。 器類も含めた従来設備と省エネ型設備を比較して導入効果を試算した。 含めた従来設備と省エネ型設備を比較して導入効果を試算した。 ���効������ エネルギー消費量，温室効果ガス排出量，ＬＣＣ，建設費，について機器本体だけではなく，設備を構成する補 ◆導 入 効 果（ 高 効 率 型 二 軸 ス ク 高効率型二軸スクリュープレス脱水機比較条件 高効率型二軸スクリュープレス脱水機比較条件 器類も含めた従来設備と省エネ型設備を比較して導入効果を試算した。 ���効��高効率型二軸スクリュープ 高効率型二軸スクリュープレス脱水機比較条件 ���効��高効率型二軸スクリュープ リュープレス脱水機） 省エネ脱水設備 項目 従来脱水設備 レス脱水機� 省エネ脱水設備 項目 従来脱水設備 高効率型遠心脱水機から高効率型二軸 106kW×3 台 7.1kW×3 台 脱水機本体 レス脱水機� 高効率型遠心脱水機から高効率型二軸 106kW×3 台 7.1kW×3 脱水機本体 高効率型二軸スクリュープレス脱水機比較条件 スクリュープレス脱水機に更新した場合， 汚泥供給ポンプ 7.5kW×3 台 7.5kW×3 台 台 ���効��高効率型二軸スクリュープ 高効率型遠心脱水機から高効率型二軸 スクリュープレス脱水機に更新した場合， 汚泥供給ポンプ 7.5kW×3 台 7.5kW×3 薬品供給ポンプ 2.2kW×3 台 1.5kW×3 台 台 エネルギー消費量が75～82%削減される 省エネ脱水設備 項目 従来脱水設備 スクリュープレス脱水機に更新した場合， エネルギー消費量が75～82%削減されると レス脱水機� 薬品供給ポンプ 2.2kW×3 台 1.5kW×3 台 薬品溶解タンク（攪拌機含む） 15kW×1 台 15kW×1 台 と試算されました。 106kW×3 台 7.1kW×3 台 脱水機本体 エネルギー消費量が75～82%削減されると 試算されました。 薬品溶解タンク（攪拌機含む） 15kW×1 台 15kW×1 台 洗浄水供給ポンプ 1.5kW×3 台 5.5kW×3 台 高効率型遠心脱水機から高効率型二軸 ＬＣＣは25～33％削減され，省エネ機 試算されました。 汚泥供給ポンプ 7.5kW×3 台 7.5kW×3 台 ＬＣＣは25～33％削減され，省エネ機器を 洗浄水供給ポンプ 1.5kW×3 5.5kW×3 脱水ケーキ搬送設備 5.5kW×2 台 台 5.5kW×2 台 台 スクリュープレス脱水機に更新した場合， ＬＣＣは25～33％削減され，省エネ機器を 器を導入することで，エネルギー消費量 薬品供給ポンプ 2.2kW×3 台 1.5kW×3台 台 導入することで，エネルギー消費量等を大き 脱水ケーキ搬送設備 5.5kW×2 台台 5.5kW×2 ケーキホッパ 2.2×2kW×2 1.5×2kW×2 台 エネルギー消費量が75～82%削減されると 薬品溶解タンク（攪拌機含む） 15kW×1 台 15kW×1 台 導入することで，エネルギー消費量等を大き 等を大きく削減することが可能です。 く削減することが可能です。 ケーキホッパ 2.2×2kW×2 台 1.5×2kW×2 台 試算されました。 洗浄水供給ポンプ 1.5kW×3 台 5.5kW×3 台 く削減することが可能です。 また，高効率型二軸スクリュープレス また，高効率型二軸スクリュープレス脱水 ＬＣＣは25～33％削減され，省エネ機器を 脱水ケーキ搬送設備 5.5kW×2 台 5.5kW×2 台 また，高効率型二軸スクリュープレス脱水 機を導入後は，補器類のエネルギー消費量 脱水機を導入後は，補器類のエネルギー 洗浄水 ケーキ 導入することで，エネルギー消費量等を大き ケーキ ケーキホッパ 2.2×2kW×2 台 1.5×2kW×2 台 省エネ型：18 従来：100 機を導入後は，補器類のエネルギー消費量 ポンプ 搬出機 ホッパ の割合が大きくなっており，更なる省エネ化 洗浄水 ケーキ 消費量の割合が大きくなっており，更な ケーキ 薬品溶解 く削減することが可能です。 0.03% 3% 2% 省エネ型：18 従来：100 ケーキ 汚泥供給 ポンプ 搬出機 ホッパ の割合が大きくなっており，更なる省エネ化 タンク には，補器類の省エネが求められます。 薬品溶解 ポンプ ホッパ 0.03% 3% る省エネ化には，補器類の省エネが求め 2% また，高効率型二軸スクリュープレス脱水 4% ケーキ 汚泥供給 タンク 6% 6% には，補器類の省エネが求められます。 ポンプ ホッパ 薬品供給 4% られます。 機を導入後は，補器類のエネルギー消費量 6% 6% ポンプ 洗浄水 ケーキ ケーキ 薬品供給 洗浄水 省エネ型：18 従来：100 2% ポンプ 搬出機 ホッパ 汚泥供給ポ の割合が大きくなっており，更なる省エネ化 ポンプ ケーキ搬出 ポンプ 薬品溶解 0.03% 3% 洗浄水 2% ンプ 2% 機 ケーキ 汚泥供給 1% 汚泥供給ポ ケーキ搬出 タンク には，補器類の省エネが求められます。 ���効��省エネ型遠心脱水機� ポンプ ◆導入効果（省エネ型遠心脱水機） 32% 16% ホッパ ンプ ポンプ 機 4% 1% 6% 6% ���効��省エネ型遠心脱水機� 32% 16% 薬品供給 高効率型遠心脱水機から省エネ型遠心 高効率型遠心脱水機から省エネ型遠心 ポンプ 洗浄水 高効率型遠心脱水機から省エネ型遠心 薬品溶解タ 2% 脱水機に更新した場合，エネルギー消費 脱水機に更新した場合，エネルギー消費 汚泥供給ポ ケーキ搬出 ンクポンプ 薬品溶解タ ンプ 機 脱水機本体 脱水機に更新した場合，エネルギー消費 1% 量が27～53%削減されると試算されました。 22% ���効��省エネ型遠心脱水機� 量が27～53%削減されると試算されまし ンク 32% 脱水機本体 16% 21% 脱水機本体 量が27～53%削減されると試算されました。 22% 85% ＬＣＣは4～17％削減され，省エネ機器を 脱水機本体 21% た。 高効率型遠心脱水機から省エネ型遠心 85% ＬＣＣは4～17％削減され，省エネ機器を 薬品供給 導入することで，エネルギー消費量等を大き 薬品溶解タ ポンプ 脱水機に更新した場合，エネルギー消費 ＬＣＣは4～17％削減され，省エネ機器 薬品供給 ンク 導入することで，エネルギー消費量等を大き く削減することが可能です。 5% 脱水機本体 ポンプ 量が27～53%削減されると試算されました。 22% を導入することで，エネルギー消費量等 脱水機本体 21% く削減することが可能です。 5% 85% ＬＣＣは4～17％削減され，省エネ機器を を大きく削減することが可能です。 薬品供給 導入することで，エネルギー消費量等を大き 高効率型二軸スクリュープレス脱水機のエネルギー消費量比較 ポンプ 高効率型二軸スクリュープレス脱水機のエネルギー消費量比較 高効率型二軸スクリュープレス脱水機のエネルギー消費量比較 く削減することが可能です。 5% �計�日�大汚水量：200,000㎥/日� �計�日�大汚水量：200,000㎥/日� （計画日最大汚水量：200,000㎥/日） ４ ４ 技術マニュアル － 2016 年 3 月発刊－ 4 ������� �2016年3���� ４ 高効率型二軸スクリュープレス脱水機のエネルギー消費量比較 ������� �2016年3���� ������� �2016年3���� �計�日�大汚水量：200,000㎥/日� �����ュ�� �����ュ�� 本技術マニュアルは，汚泥処 本技術マニュアルは，汚泥処 理施設の省エネルギー化を図る ◆技術マニュアル 理施設の省エネルギー化を図る 有効な技術や手法の概要を示し， �����ュ�� 有効な技術や手法の概要を示し， 本技術マニュアルは，汚泥処理施 導入効果を明らかにすると共に， 本技術マニュアルは，汚泥処 導入効果を明らかにすると共に， 留意事項を整理してとり纏めて 設の省エネルギー化を図る有効な技 理施設の省エネルギー化を図る 留意事項を整理してとり纏めて います。 術や手法の概要を示し，導入効果を 有効な技術や手法の概要を示し， います。 明らかにすると共に，留意事項を整 導入効果を明らかにすると共に， 理してとり纏めています。 留意事項を整理してとり纏めて います。 � � � � �� �� �水�����エネ��ー�� �水�����エネ��ー�� ��� �������� � � ��� ������ ������ �� ��������������� �����年��� ������ �水�����エネ��ー�� ��脱水�� �����年��� �������� ��脱水�� ��� ������ ������ ������ プ��ス��合�に�� �������������� プ��ス��合�に�� �������������� ������ ������ �����年��� ������ ��脱水�� � � ������ プ��ス��合�に�� �������������� ������ 共同研究者：株式会社石垣，株式会社クボタ，三機工業株式会社，ＪＦＥエンジニアリング株式会社， 共同研究者：株式会社石垣，株式会社クボタ，三機工業株式会社，ＪＦＥエンジニアリング株式会社， � � � 神鋼環境ソリューション株式会社，水ｉｎｇ株式会社， 株式会社東京設計事務所， ��������������� ��������������� �������� ��� ��� ��� ��� ��� ��� ��� ��� ��� ��� ��� ��� ��� ��� � � � � ��� ��� 神鋼環境ソリューション株式会社，水ｉｎｇ株式会社， 株式会社東京設計事務所， 日水コン株式会社，日本水工設計株式会社 日水コン株式会社，日本水工設計株式会社 共同研究者：株式会社石垣，株式会社クボタ，三機工業株式会社，ＪＦＥエンジニアリング株式会社， 神鋼環境ソリューション株式会社，水ｉｎｇ株式会社， 株式会社東京設計事務所， 共同研究者：株式会社石垣，株式会社クボタ，三機工業株式会社，ＪＦＥエンジニアリング株式会社，神鋼環境ソリュー 日水コン株式会社，日本水工設計株式会社 ション株式会社，水ｉｎｇ株式会社，株式会社東京設計事務所，日水コン株式会社，日本水工設計株式会社 公益財団法人 日本下水道新技術機構 Japan Institute of Wastewater Engineering & Technology 〒162-0811 東京都新宿区水道町 3 番 1 号 水道町ビル 7 階 TEL 03-5228-6511 FAX 03-5228-6512 URL http://www.jiwet.or.jp/ E-mail [email protected]
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