Microsoft PowerPoint - 03 æ¦‡è¦†ç›‹.pptx

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ゆきさわまつ
6 years ago
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1 下水処理場における二軸管理下水処理場における運転管理や施設計画等において, 処理水質と消費エネルギーの両面を考慮した現況評価, 目標対策の見直し, 目標対策の立案, 対策の実施, 効果の確認を行う際のツールとし, それによって, 処理水質と消費エネルギーを両立させた最適管理を行うこと新下水道ビジョン ( 平成年 7 月 ) 流域別下水道整備総合計画調査指針と解説 ( 平成 7 年 1 月改訂 ) 四次元流総 i-gesuido 本の柱 3 水処理革命二軸管理 : を活用した PDCA 見える化による現況評価目標対策の見直し効果確認 ( 月, 四半期, 年等 ) 目標設定対策立案対策の実施水質とエネルギーとのトレードオフ等の関係に留意した目標設定関係者間での連携と最適管理への取り組み定期的な振り返りにより, 各下水処理場の状況に応じた最適な管理処理水質濃度 (mg/l) 処理場今後処理水質を維持したまま省エネ運転を目標従来省エネ運転を行うと, 処理水質が上昇従来処理水質を向上させる運転を行うと, 消費エネルギーが増大今後消費エネルギーを増加させることなく水質向上を目標電力量原単位 [ 送風 ](kwh/m3) を用いた処理水質と消費エネルギーの関係 ( 一般的なイメージ ) まずは, の作成へ! 1

の作成は, 縦軸に処理水質濃度, 横軸に消費エネルギーとして電力量原単位を取り,

同じ下水処理場の時間 ( 年や月 ) 的な比較や傾向を把握することが可能となり,

同じ処理場で傾向を把握したい処理水質濃度 (mg/l) 1 1 1 H H7 H5

処理場 H 処理場処理水質濃度 (mg/l) 1 1 1 月 3 月処理場月 3

2 の作成は, 縦軸に処理水質濃度, 横軸に消費エネルギーとして電力量原単位を取り, 作図することを基本とするこれにより, 複数の下水処理場の相対比較や, 同じ下水処理場の時間 ( 年や月 ) 的な比較や傾向を把握することが可能となり, 下水処理場の見える化に繋がる複数の処理場で相対比較をしたい同じ処理場で傾向を把握したい処理水質濃度 (mg/l) H H7 H5 H5 H H7 年度 B 処理場 C 処理場 D 処理場 E 処理場 F 処理場 G 処理場 H 処理場処理水質濃度 (mg/l) 月 3 月処理場月 3 月 H5( ) H( ) H7( ) ( 各年度月 ~ 3 月の実績 ) G 処理場が水質, 省エネともに安定し,E,H 処理場は電力量原単位が比較的高い処理水質, 電力量原単位がともに年々, 改善の傾向にある.1..3 電力量原単位 (kwh/m3) 電力量原単位 (kwh/m3)

3 による見える化従来, 処理水質の向上や消費エネルギーの低減化等の評価や施策をそれぞれ別で実施している場合が多いが, を作成することによって, 処理水質と消費エネルギーの両方の視点で同時に見える化することが可能となり, 現状把握や課題の抽出といった評価が行える処理水 BOD 濃度 (mg/l) 電力量原単位 [ 送風 ](kwh/m3) 従来の整理の例 B 処理場 C 処理場 D 処理場 E 処理場 F 処理場処理水質 1 3 消費エネルギー 1 3 グラフが別だと, 見づらく, 現状把握や評価が困難 H5 年度 H 年度 H7 年度見える化処理水 BOD 濃度 (mg/l) H5 H H7 年度 B 処理場 C 処理場 D 処理場 E 処理場 F 処理場系列 1 系列点線は,H7 年度全処理場の平均値水質上昇エネルギー安定水質安定エネルギー安定で, 一目瞭然! 水質とエネルギーを同時に見える化! 水質上昇エネルギー増加水質平均エネルギー平均水質安定エネルギー増加電力量原単位 [ 送風 ](kwh/m3) 3

4 目標値 15mg/L 以下その他処理場その他処理場の散気装置は省エネ型検討年度 ( 更新前 ).19 を活用した PDCA サイクル二軸管理では,PDCA サイクルを構築運用していくことを基本とする反応槽の散気装置を従来型散気板から省エネ型散気装置に更新した場合の例を示す 1 見える化による現況評価横軸を反応槽への送風に要する電力量原単位, 縦軸を処理水質にしたを作成することで, その他処理場に比べての送風に要するが ( 散気板 ) 消費エネルギーは約.19kWh/m 3 と比較的多いこと, 処理水質は全て目標値以下であることが見える化された目標対策の見直し散気板の消費エネルギー低減化のためが, 散気装置の見直しを行う少ない多い 3 目標設定対策立案検討年度以降 ( 順次更新 ) 省エネ型の散気装置への更新計画を策定が目標電力量原単位.1kWh/m 3 以下処理水 T-N 15mg/L 以下対策の実施目標エリア省エネ省エネ型散気装置へ更新を行うが 5 効果の確認省エネ型への更新により電力量原単位の低減効果が確認された ( 電力量原単位 : 約.19 約.9 kwh/m 3 ) 目標達成電力量原単位.1kWh/m 3 以下処理水 T-N 15mg/L 以下.9 効果の確認を踏まえて次のPDCAサイクルが( 次期計画 : 他系列への水平展開 ) へ繋げる少ない多い

硝化菌を多く含む汚泥を転送系列 A 硝化菌を増殖系列 C 系列 D 汚泥処理へ系列 B 硝化菌を多く含む汚泥を転送の現状において, 硝化が不安定な系列に着目し,

5 二軸管理の事例運転管理の工夫 ( 系列間での汚泥転送 ) 省エネ施策を推進しつつ, 汚泥を転送することで効率の低い系列での送風量 ( 消費エネルギー ) の増加を抑え硝化を維持し, 処理水質を安定化させた取組前の余剰汚泥の流れ系列 C 系列 A 系列 D 汚泥処理へ系列 B : 硝化が非常に良好 : 硝化が良好 : 硝化が不安定取組中の余剰汚泥の流れ ( 二段転送 ) 硝化菌を多く含む汚泥を転送系列 A 硝化菌を増殖系列 C 系列 D 汚泥処理へ系列 B 硝化菌を多く含む汚泥を転送の現状において, 硝化が不安定な系列に着目し, 安定した系列から汚泥転送を段階的に行うことで処理水質濃度を大きく上昇させることなく, 約 % 程度の省エネを実現したを活用して現況評価を行い, 処理水質の確認と共に, 省エネが実行されていることを見える化した今後, 水平展開を検討する 5

で整理し,PDCA を運用することにより, 処理水質をほぼ維持した状態において,

( %) 処理水質 1.1 1.mg/L のデータは年度平均値点線は取組後の全処理場の平均.

6 二軸管理の事例 OD( オキシデーションディッチ ) 法設備における二軸管理の活用硝化に必要な空気量 ( 曝気装置の稼働時間 ) を適切に管理し, で整理し,PDCA を運用することにより, 処理水質をほぼ維持した状態において, 消費エネルギーの低減化に繋げた曝気装置稼働時間と処理水 T-N 濃度 ( 運転時間変更取組前 ) 処理水 T-N 濃度 (mg/l) 3 1 曝気設定の工夫取組前後曝気装置稼働時間と処理水 T-N 濃度 ( 運転時間変更取組後 ) 曝気時間 1 日あたり分 ( %) 処理水質 mg/L のデータは年度平均値点線は取組後の全処理場の平均... 電力量原単位 [ 曝気装置 ](kwh/m3) OD 法の処理場における運転管理の工夫について, で現況評価を行い, 水質と共に, 例えば左記の処理場の曝気装置では約 % の省エネが見える化された市内箇所の OD 法の処理場において, 運転管理の工夫により, 処理水質をほぼ維持した状態で省エネを実現することができた今後も更なる維持向上を目指す

7 二軸管理の事例 3 季節別運転管理放流先水域の生態系に配慮した季節別運転において, 各月ごとのデータ ( 複数年度平均 ) をで整理することで, 過去の振り返りを行い, 次期目標設定を能動的に管理することができる流総計画で定める T-N 処理水質は年間平均値であるため, 年間を通した水質管理が重要であることを念頭に, 栄養塩を必要とする冬季は硝化抑制 ( 嫌気槽を増やす ) を, 夏季は硝化促進運転を行うことで窒素の管理運転を行うこととした各運転については, 現地運転管理の工夫によって対応した放流先の内湾において漁業組合等から養殖海苔の色落ち被害を訴える声が寄せられたことを受けて処理水中に含まれる養殖海苔に有用な栄養塩類濃度を上げて処理水を放流することを検討した海苔 ( ノリ ) 休漁期月 ~ 1 月嫌気好気海苔 ( ノリ ) 養殖期 1 1 月 ~ 翌 3 月硝化促進脱窒運転好気硝化促進のための曝気好気硝化抑制運転 ( 栄養塩類濃度を上げて放流 ) 嫌気嫌気好気好気嫌気槽を増やし空気量を控える処理水 T-N 濃度 (mg/l) 兵庫県海苔養殖期 11 月 3 月月月ベクトル : 月 3 月 (H5~H 年度の平均 ) 点線は H 年度平均値 ) 電力量原単位 ( 送風 )(kwh/m3) 季節別運転管理においては, を年平均値ではなく, 毎月のデータ ( 複数年度平均 ) で表すことで," 見える化 " がより明確となる水質とエネルギーのバランスを, 現実的かつ能動的に計画し, 今後も管理する 7

二軸管理の事例 5 段階的高度処理における二軸管理の活用段階的高度処理を事業計画に位置付けるための実証実験 ( 評価 ) についてで整理した硝化に伴う空気量 ( 消費エネルギー ) の増加と処理水質の向上について見える化を行った的高度処理の実証実験 ( 評価 ) を平成 7 年度に計画した 5 標準法系列 1 年の実証実験における処理水質の H7 年度目 ( 従来 H~ H

5~1mg/L) であったそこで放流先河川が流入する湾の水質の早期改善として, 段階的高度処理 ( 硝化促進運転 ) を検討し, それに伴い増加する消費電力量の把握も行うこととした運転管理の視点から, ( で見える化 ) 既存設備の運転管理を工夫することによる段階 ( 段階的高度処理 ) H 年度 ( 段階的高度処理 ) データは各年度平均値 H7 年度の途中から実験準備にて運転切替

8 二軸管理の事例 5 段階的高度処理における二軸管理の活用段階的高度処理を事業計画に位置付けるための実証実験 ( 評価 ) についてで整理した硝化に伴う空気量 ( 消費エネルギー ) の増加と処理水質の向上について見える化を行った的高度処理の実証実験 ( 評価 ) を平成 7 年度に計画した 5 標準法系列 1 年の実証実験における処理水質の H7 年度目 ( 従来 H~ H 段階的高度運転 ( 標目標値はT-N 濃度 ) H 年度値 15 mg/l 以下とした処理水 T-N 濃度 (mg/l) 5 点線は全処理場の H 年度平均値 ) H~7 年度の標準法系列では硝化抑制運転を行っており, 処理水 T-N 濃度は約 mg/l 程度 (17.5~1mg/L) であったそこで放流先河川が流入する湾の水質の早期改善として, 段階的高度処理 ( 硝化促進運転 ) を検討し, それに伴い増加する消費電力量の把握も行うこととした運転管理の視点から, ( で見える化 ) 既存設備の運転管理を工夫することによる段階 ( 段階的高度処理 ) H 年度 ( 段階的高度処理 ) データは各年度平均値 H7 年度の途中から実験準備にて運転切替 ( 硝化抑制促進 ) 電力量原単位 [ 水処理 ](kwh/m3) ( 内の H 年度のデータは右記の実験結果を反映したもの ) 初沈流入水初沈汚泥返送比を引き上げ脱窒を向上段階的高度処理の実証実験 ( 評価 ) を 1 年間実施し, 目標値を達成した 3 反応タンク前段部の微曝気領域を拡大し十分な嫌気状態を確保平成年度に下記フローのような段階的高度処理を実施した結果, 目標値を満足した返送汚泥 1 反応タンク後段部の曝気風量を上げ硝化を促進反応タンク運転管理の工夫による段階的高度処理硝化促進運転に伴い増加する電力量原単位と処理水質の向上をともにによって見える化した終沈流出水余剰汚泥

9 本ガイドラインは, 下水処理場における処理水質と消費エネルギーの現状を, 二軸管理手法を用いて見える化し, 現状把握や課題の抽出を行い,PDCA サイクルを構築していくことにより, 処理水質と消費エネルギーを両立させた最適管理を行う際に活用されることを目的とする水質とエネルギーの最適管理のためのガイドライン ~ 下水処理場における二軸管理 ~ 1 総則 1.1 目的 1. 適用範囲 1.3 用語の定義目次二軸管理の目的及び進め方.1 二軸管理の目的. の作り方.3 による見える化. を活用したPDCAサイクル 3 二軸管理の実施 3.1 基本的な考え方 3. の作成例 3.3 による評価 5 例 3. 二軸管理による運転管理等の改善例今後の課題 5 Q&A 集資料編 : 支援情報作図の仕方サンプルファイルを用いたの見方全国平均値等との比較検討 9

国土技術政策総合研究所　研究資料

国土技術政策総合研究所　研究資料 4. 参考資料 4.1 高効率固液分離設備の処理性能 (1) 流入水 SS 濃度と SS 除去率各固形成分濃度の関係高効率固液分離設備は重力沈殿とろ過処理の物理処理であるため SS が主として除去されるそのため BOD N P についても固形性成分 (SS 由来 ) が除去され溶解性成分はほとんど除去されないしたがって高効率固液分離設備での除去性能についてはまず流入水 SS 濃度から前処理における