P2-67 第 7 回日本ＬＣＡ学会研究発表会講演要旨集（2012 年３月）下水処理施設の評価に基づくウォーターフットプリント用原単位の構築 Construction of the standard physical unit for waterfootprints based on evaluation of sewage disposal plant ○降籏駿一*1)、若林竜也 2)、伊坪徳宏 1) Shunnichi Furuhata, Ryuya Wakabayasi, Norihiro Itsubo 1) 東京都市大学, 2) 横浜市環境創造局 *[email protected] 1. はじめに今日人口の急激な増加や社会の発展に伴い、多くの国で水不足が深刻化している。また、水質悪化による健康被害等への対応も強く求められている 1)。対応策の一つとして、複数団体によりウォーターフットプリント（以下 WF）が提唱されている。WF とは、製品の生産から廃棄するまでに消費された「水の量」と「汚染された水量」を算定の対象とするものである。WF は、国際規格化作業（ISO14046）が始まっており、今後、幅図 1 廃棄段階の水使用量の計算方法広く利用されるものと期待されている。しかし WF には課題点がある。廃棄段階の算出方法を表 1 横浜市下水道システムの水使用量の算定方法「環境水質基準に基づいて汚染物質を同化するのに必要 2）となる水量」と定義付けているため、実際に必要な水計算方法 WF=∑(活動量×原単位 4）) 量が過剰に投入されていると指摘されてきた 3）。評価対象横浜市の下水道システム※ 家庭や工場の一部で発生した汚水は、水により同化さポンプ場(26 か所) れるのではなく、下水処理場で処理される。しかし、既下水処理場(11 か所) 存の廃棄段階の計算方法では、下水処理が反映されてい汚泥処理施設(2 か所) ない。また、それを検討している研究もない。従って、本研究では、下水処理を反映した廃棄段階のデータの収集横浜市環境創造局の一次データ 5-6) 機能単位 1 年間の下水道システムの活動水使用量を算定できる計算方法の作成を目的とする。計 ※算定結果では、下水道システム 11 か所を示した。算方法は、他の事例研究にも適用できるように、汚水量・ポンプ場、汚泥処理施設を下水処理場へ実際の配送工程水質汚濁物質ごとに排水量が算定できる計算方法の構築と同じように配分した。を目指す。 3. 結果 2. 方法 3.1 横浜市の下水道システムの結果本研究での廃棄段階の水使用量は、図 1 の下水道システム（ポンプ場・下水処理場・汚泥処理施設）での水使用量（①）と放流水に含まれる水質汚濁物質の希釈水（②）を足し合わせることで、算出する。 ①は原単位を作成し、活動量を掛け合わせて算出できるようにする。②は既存の計算方法 2)で算出を行う。 ①の汚水量ベースの原単位は、横浜市下水道システムの水使用量を横浜市下水道システムの汚水量で除して作成した。①の水質汚濁物質ベースの原単位は流入した水図 2 横浜市下水道システムでの水使用量(㎥) 質汚濁物質に横浜市下水道システムの水使用量を富栄養試算結果は 11 か所平均で 3.7E+5(㎥)となった。化値に応じて配分し横浜市下水道システムの水使用量を中部・南部・西部の処理方法は通常処理、それ以外の水質汚濁物質で除して作成した。地区は高度処理となっており、高度処理の地区は相対的表 1 は横浜市下水道システムの水使用量の算定方法でに高い水使用量となった。(図 2) ある。－ 382 －第 7 回日本ＬＣＡ学会研究発表会講演要旨集（2012 年３月）また、11 か所全ての下水道システムで、下水処理場段 3.4 横浜市における廃棄段階の使用量 3.3.1 で作成した原単位・計算方法と横浜市に流入した階が最大となった。下水処理場段階での内訳は、電力の汚水量 5)を用いて、横浜市における 1 ㎥の汚水浄化に対す負荷が 7 割を占めた。 1 ㎥の汚水を浄化するときに使う水の量（㎥/㎥）と 1 る水使用量を求めた。全ての地区で水質汚濁物質の希釈水が 9 割を占めた。㎥の汚水を浄化するときに使う電力の量(kwh/㎥）の相関関係をみたところ、「y = 0.0183x + 0.0009 R² = 0.8725 」下水道システムにおいて、水質汚濁物質を浄化する意義の相関関係を得ることが出来た。の大きさを確認することが出来た。また、廃棄段階の水高度処理を使用した場合、電力量が多くなり、水使用量が多くなると推測できる。使用量が流入した汚水量の約 8%を占めていることが分かり、既存の計算方法より大幅に水使用量が減尐する結果となった。 3.2 結果の検証横浜市の年間の結果を年間の使用金額で除して、金額ベースの原単位を作成し、既存の原単位 4)と比較した。表 2 は、水の種類別で比較した結果の一部である。比較した全 8 種類とも、原単位に対しての割合が近似する結果を得ることが出来た。原単位の数値は、大きな差異を得た。要因の一つ目は、評価対象地区の料金が横浜市と全国で異なるため、使用金額が異なっていると考えられる。二つ目は、用いたデ図 3 横浜市における 1 ㎥の汚水浄化に対する水使用量ータが本研究は一次データであり、 WF 用原単位は産業連関表であることが挙げられる。 4. おわりに表 2 原単位の比較本研究原単位(ℓ/円) WF 用原単位 4) 本研究では、下水処理を反映した廃棄段階の水使用量原単位利用水消失水 0.0202 0.0195 0.0007 0.1192 0.1109 0.0092 を算定できる計算方法の作成を行った。下水道システムの評価では汚水量に対して電力の量が、結果に大きく寄与しているということが分かり、処理方 <下水道>(ℓ/円)※ 法が一つの原因と考える。また、横浜市の生活排水にお ※システム境界を揃えるため、運用段階のみとした。ける水使用量を求めた結果、廃棄段階が全体の 8%を占めていることが分かり、既存の計算方法より大幅に水使用量が減尐する結果となった。 3.3 廃棄段階の水使用量の計算しかし本研究では、建築・解体段階を含められていな 3.3.1 水量データを用いて廃棄段階の水使用量を求める計算方法い点や処理方法を詳細に分析できていない点が課題点だ ①(下水道システムの水使用量)＋②(水質汚濁物質の希釈と思われる。以後、これらを重点的に考慮することでよ水)＝廃棄段階の水使用量り精度の高い結果を導くことができると考えられる。 ① ：水量(L)×0.0054 (L/L) ② ：水量(L)×流入下水の水質(mg/L)5）×(1-浄化率 6))÷環境 6) 水質基準(mg/L) 参考文献 1) 国際協力出版会:“国連開発計画(UNDP) 人間開発報告書 2006-水危機神話を超えて:水資源をめぐる権 2) (②は、算出結果が最も大きい水質汚濁物質を適用する ) 力闘争と貧困、グローバルな課題-” 3.3.2 水質汚濁物質データを用いて廃棄段階の水使用 2) 平成21 年度水環境保全におけるフットプリント導入検討業務報告書財団法人地球環境センター(2011) 量を求める計算方法 ①(下水道システムの水使用量)＋②(水質汚濁物質の希釈 3) 衣服と洗濯における LC-CO2 およびウォーターフットプリント小沼ら(2011) 水)＝廃棄段階の水使用量 4) ① ： N の浄化:N(mg)の量×1.81E-3(L/mg) ウォーターフットプリントへの応用を指向した水インベントリデータベースの開発小野ら(2009) P の浄化:P(mg)の量×2.14E-2(L/mg) 5) COD の浄化:COD(mg)の量×1.41E-5(L/mg) 6) 理年報” ② ：水質汚濁物質(mg)×(1-浄化率 )÷環境水質基準 6) 6) (mg/L) 横浜市環境創造局:平成 21 年度下水処理場等運転管 2) (②は、算出結果が最も大きい水質汚濁物質を適用する ) － 383 －横浜市環境創造局：“下水道事業の環境レポート～環境会計の視点から（平成 21 年度決算版）～”