公益財団法人 日本下水道新技術機構 省エネ型反応タンク撹拌機の導入促進に関する共同研究 1１１◊✲僔ᴫせ 研究の概要 ◊✲僔ᴫせ 下水処理場での省エネ化を目的とした様々な取り組みが行われている中，水中撹拌機の省エネ化が水 下水処理場での省エネ化を目的とした様々な取り組みが行われている中，水中撹拌機の省エネ化が水処理施設の省エネ化に 下水処理場での省エネ化を目的とした様々な取り組みが行われている中，水中撹拌機の省エネ化が水処理施設の省エネ化に 処理施設の省エネ化に有効であることが先行研究でわかりました。 有効であることが先行研究でわかりました。 有効であることが先行研究でわかりました。 本共同研究では、自治体が省エネ型反応タンクの導入を検討する際に必要な技術的事項を整理することに加えて，省エネ効果 本共同研究では、自治体が省エネ型反応タンクの導入を検討する際に必要な技術的事項を整理するこ 本共同研究では、自治体が省エネ型反応タンクの導入を検討する際に必要な技術的事項を整理することに加えて，省エネ効果 を定量的に明示することで，その導入を促進することを目的としました。 を定量的に明示することで，その導入を促進することを目的としました。 とに加えて，省エネ効果を定量的に明示することで，その導入を促進することを目的としました。 �な研究項目 �な研究項目 共同研究�加者 共同研究�加者 １）技術特性（適用条件・撹拌性能・耐久性等） １）技術特性（適用条件・撹拌性能・耐久性等） ２）計画・設計・施工・維持管理・運転管理 ２）計画・設計・施工・維持管理・運転管理 ３）省エネ経済性（導入事例調査・ケーススタディ等） ３）省エネ経済性（導入事例調査・ケーススタディ等） （株）クボタ，三機工業（株），JFEエンジニアリング（株）， （株）クボタ，三機工業（株），JFEエンジニアリング（株）， （株）神鋼環境ソリューション，住友重機械エンバイロメント（株）， （株）神鋼環境ソリューション，住友重機械エンバイロメント（株）， 日立造船（株），前澤工業（株） 計7者 計7者 日立造船（株），前澤工業（株） 2２２ ┬儌儱ᆺᛂ儣兗儓᧠ᢾᶵ 省エネ型反応タンク撹拌機 ┬儌儱ᆺᛂ儣兗儓᧠ᢾᶵ 省エネ型反応タンク撹拌機は，装置の構造によりプロペラ（インペラ）式，双曲面撹拌翼式，ドラフ 省エネ型反応タンク撹拌機は，装置の構造によりプロペラ（インペラ）式，双曲面撹拌翼式，ドラフトチューブ式，直結式，旋回機 省エネ型反応タンク撹拌機は，装置の構造によりプロペラ（インペラ）式，双曲面撹拌翼式，ドラフトチューブ式，直結式，旋回機 トチューブ式，直結式，旋回機構付プロペラ式の5つの型式に分類されます。本共同研究では，これら5 構付プロペラ式の5つの型式に分類されます。本共同研究では，これら5型式8機種を対象としました。 構付プロペラ式の5つの型式に分類されます。本共同研究では，これら5型式8機種を対象としました。 型式8機種を対象としました。 プロペラ（インペラ）式 プロペラ（インペラ）式 双曲面撹拌翼式 双曲面撹拌翼式 ドラフトチューブ式 直結式 ドラフトチューブ式 直結式 図－１ 省エネ型反応タンク撹拌機の外観（8機種） 旋回機構付プロペラ式 図－１ 省エネ型反応タンク撹拌機の外観（8機種） 図－１ 省エネ型反応タンク撹拌機の外観（8機種） 旋回機構付プロペラ式 ３3�������による導入効果の検証 ケーススタディによる導入効果の検証 クは，標準法およびA ススタディで明らかにしました。対象と 2O法のそれぞれに対し標準槽と深 槽を想定し，4ケースでケーススタディを行いました。その した反応タンクは，標準法およびA2O法 結果，導入前の水中撹拌機と比べた撹拌動力密度削減 のそれぞれに対し標準槽と深槽を想定 率は▲66～96％（平均79％）と試算されました。 ３３ 15 CASE1 撹拌動力密度�W/m3 ] 水中撹拌機を設置している実際の反応 水中撹拌機を設置している実際の反応タンクに省エネ型 タンクに省エネ型反応タンク撹拌機を導 反応タンク撹拌機を導入した場合の消費電力量削減効果 入した場合の消費電力量削減効果をケー をケーススタディで明らかにしました。対象とした反応タン CASE2 CASE3 CASE4 水中撹拌機平均�11.0 10 平均削減率▲79％ 5 �������による導入効果の検証 �������による導入効果の検証 し，4ケースでケーススタディを行いま した。その結果，導入前の水中撹拌機と 15 省エネ型平均�2.3 15 水中撹拌機 省エネ型 H 省エネ型 G 省エネ型 F 省エネ型 E 省エネ型 D 省エネ型 C 省エネ型 B 省エネ型 A 撹拌動力密度�W/m3 ] ４導入事例調査による検証 導入事例調査による検証 4 ５�査証�に��る���� 導入事例調査による検証 導入事例調査による検証 ４４ 審査証明における性能評価 5 �査証�に��る���� ５５�査証�に��る���� 撹拌動力密度�W/m3 ] 0 水中撹拌機を設置している実際の反応タンクに省エネ型 水中撹拌機を設置している実際の反応タンクに省エネ型 CASE1 CASE1 CASE2 CASE2 CASE3 CASE3 CASE4 CASE4 比 べ た 撹 拌 動 力 密 度 削 減 率 は ▲66～ 反応タンク撹拌機を導入した場合の消費電力量削減効果 反応タンク撹拌機を導入した場合の消費電力量削減効果 水中撹拌機平均�11.0 水中撹拌機平均�11.0 96％（平均79％）と試算されました。 をケーススタディで明らかにしました。対象とした反応タン をケーススタディで明らかにしました。対象とした反応タン 10 10 O法のそれぞれに対し標準槽と深 O法のそれぞれに対し標準槽と深 クは，標準法およびA クは，標準法およびA 2 2 槽を想定し，4ケースでケーススタディを行いました。その 槽を想定し，4ケースでケーススタディを行いました。その 平均削減率▲79％ 平均削減率▲79％ 図－２ ケーススタディによる導入効果の検証結果 結果，導入前の水中撹拌機と比べた撹拌動力密度削減 結果，導入前の水中撹拌機と比べた撹拌動力密度削減図－２ ケーススタディによる導入効果の検証結果 5 5 率は▲66～96％（平均79％）と試算されました。 率は▲66～96％（平均79％）と試算されました。 省エネ型反応タンク撹拌機を実際に導入した下水処理場7ヶ所を調査し，省エネ型導入前と導入後の反 応タンク撹拌機の撹拌動力密度削減効果を検証しました。その結果，導入前の水中撹拌機と比べた撹拌 図－２図－２ ケーススタディによる導入効果の検証結果 ケーススタディによる導入効果の検証結果 動力密度削減率は▲49～84％（平均71％）となりました。 省エネ型反応タンク撹拌機の省エネ効果は，建設技術審査証明において評価されています。省エネ型反応タンク撹拌機の 撹拌動力密度は0.8～3.5 W/m3の範囲であり、水中撹拌機のメーカー値6～10 W/m3と比較すると▲42～92％の削減効果と なりました。 省エネ型反応タンク撹拌機を実際に導入した下水処理場7ヶ所を調査し，省エネ型導入前と導入後の反応タンク撹拌機 省エネ型反応タンク撹拌機を実際に導入した下水処理場7ヶ所を調査し，省エネ型導入前と導入後の反応タンク撹拌機 の撹拌動力密度削減効果を検証しました。その結果，導入前の水中撹拌機と比べた撹拌動力密度削減率は▲49～84％ の撹拌動力密度削減効果を検証しました。その結果，導入前の水中撹拌機と比べた撹拌動力密度削減率は▲49～84％ 表－１ 導入事例調査による導入効果の検証結果 表－２ 建設技術審査証明における撹拌動力密度の評価 （平均71％）となりました。 （平均71％）となりました。 処理場� 省エネ型導入後 省エネ型導入前 （水中撹拌機） 型 � 撹拌動力密度削減 省エネ型反応タンク撹拌機の省エネ効果は，建設技術審査証明において評価されています。省エネ型反 2.8 W/m3 A 2.0 W/m3 以下 9.6 W/m3 A処理場 応タンク撹拌機の撹拌動力密度は0.8～3.5 W/m3の範囲であり、水中撹拌機のメーカー値6～10 W/m3と （▲71％） C処理場 4.7 W/m3 （▲49％） 9.2 W/m3 省エネ型反応タンク撹拌機 省エネ型反応タンク撹拌機の省エネ効果は，建設技術審査証明において評価されています。省エネ型反応タンク撹拌機の 省エネ型反応タンク撹拌機の省エネ効果は，建設技術審査証明において評価されています。省エネ型反応タンク撹拌機の B 1.5 W/m3 以下 比較すると▲42～92％の削減効果となりました。 2.1 W/m3 3の範囲であり、水中撹拌機のメーカー値6～10 3の範囲であり、水中撹拌機のメーカー値6～10 3と比較すると▲42～92％の削減効果と 3と比較すると▲42～92％の削減効果と 8.3 W/m3 B処理場 W/m W/m 撹拌動力密度は0.8～3.5 撹拌動力密度は0.8～3.5 W/m W/m （▲75％） なりました。 なりました。 C 1.0 W/m3 以下 表－１ 導入事例調査による導入効果の検証結果 表－２ 建設技術審査証明における撹拌動力密度の評価 表－１表－１ 導入事例調査による導入効果の検証結果 導入事例調査による導入効果の検証結果 表－２ 表－２ 建設技術審査証明における撹拌動力密度の評価 D 建設技術審査証明における撹拌動力密度の評価 1.0 W/m3 以下 3.2 W/m 3.23 W/m3 （▲66％） （▲66％） 9.5 W/m 9.53 W/m3 E処理場 E処理場 3.0 W/m 3.03 W/m3 （▲83％） （▲83％） 17.7 W/m 17.73 W/m3 F処理場 F処理場 1.4 W/m 1.43 W/m3 （▲84％） （▲84％） 8.9 W/m 8.93 W/m3 G処理場 G処理場 3.2 W/m 3.23 W/m3 （▲72％） （▲72％） 13.4 W/m 13.43 W/m3 F G 省エネ型反応タンク撹拌機 D処理場 D処理場 E �型 � 型 省エネ型反応タンク撹拌機 3.2 W/m3 9.5省エネ型導入前 W/m3省エネ型導入前 D処理場 （▲66％） 処理場� 処理場� 省エネ型導入後 省エネ型導入後 （水中撹拌機） （水中撹拌機） 3.0 W/m3 3 17.7 W/m E処理場 3 3 2.8 W/m 2.8 W/m （▲83％） 9.6 W/m 9.63 W/m3 A処理場 A処理場 （▲71％） （▲71％） 3 1.4 W/m 3 F処理場 2.1 W/m 2.13 W/m38.9 W/m （▲84％） 8.3 W/m 8.33 W/m3 B処理場 B処理場 （▲75％） （▲75％） 3.2 W/m3 W/m3 G処理場 3 4.7 W/m 4.73 W/m13.4 （▲72％） 9.2 W/m 9.23 W/m3 C処理場 C処理場 （▲49％） （▲49％） H 平均 水中撹拌機 3 以下 3.0 W/m 撹拌動力密度削減 撹拌動力密度削減 A A 3.5 W/m3 以下3 2.0 W/m 2.0 以下 W/m3 以下 B B 3.0 W/m3 以下3 1.5 W/m 1.5 以下 W/m3 以下 C C 0.8 W/m3 以下3 1.0 W/m 1.0 以下 W/m3 以下 D D 2.0 W/m3 3 1.0 W/m 1.0 以下 W/m3 以下 E E 6～10 W/m3 3.0 W/m 3.03 以下 W/m3 以下 （メーカー値） F F 3.5 W/m 3.53 以下 W/m3 以下 G G 3.0 W/m 3.03 以下 W/m3 以下 H H 0.8 W/m 0.83 以下 W/m3 以下 平均 平均 水中撹拌機 水中撹拌機 2.0 W/m 2.03 W/m3 6～10 6～10 W/m3 W/m3 （メーカー値） （メーカー値） 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] 水中撹拌機 省エネ型 H 水中撹拌機 省エネ型 G 省エネ型 H 省エネ型 F 省エネ型 G 省エネ型 E 省エネ型 F 省エネ型 D 省エネ型 E 省エネ型 C 省エネ型 D 省エネ型 B 省エネ型 C 省エネ型 A 省エネ型 B 省エネ型 A 省エネ型平均�2.3 省エネ型平均�2.3 省エネ型反応タンク撹拌機を実際に導入した下水処理場7ヶ所を調査し，省エネ型導入前と導入後の反応タンク撹拌機 の撹拌動力密度削減効果を検証しました。その結果，導入前の水中撹拌機と比べた撹拌動力密度削減率は▲49～84％ （平均71％）となりました。 0 0
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