第 1 節 目 的 第 1 章 総 則 第 1 節 目 的 1 目 的 本 ガイドラインは 下 水 道 事 業 における 大 幅 なコスト 縮 減 や 省 エネルギー 創 エネルギー 効 果 の 増 大 に 寄 与 するため 下 水 道 革 新 的 技 術 実 証 事 業 (B-DASH プロジェクト)の 革 新 的 技 術 の1つである 下 水 道 バイオマスからの 電 力 創 造 システムに 関 する 技 術 ( 以 下 本 技 術 とす る)について 実 証 研 究 の 成 果 を 踏 まえて 技 術 の 概 要 導 入 検 討 計 画 設 計 および 維 持 管 理 などに 関 する 技 術 的 事 項 について 明 らかにし もって 導 入 の 促 進 に 資 することを 目 的 とす る 解 説 下 水 道 革 新 的 技 術 実 証 事 業 (B-DASH プロジェクト)は 新 技 術 の 研 究 開 発 および 実 用 化 を 加 速 す ることにより 下 水 道 事 業 における 資 源 回 収 大 幅 な 省 エネルギー 創 エネルギー 効 果 やコスト 縮 減 を 実 現 し 併 せて 本 邦 企 業 による 水 ビジネスの 海 外 展 開 を 支 援 するため 国 土 交 通 省 が 実 施 し ているものである B-DASH プロジェクト 全 体 の 概 要 は 図 1-1 に 示 すとおりである 各 実 証 事 業 においては 国 土 技 術 政 策 総 合 研 究 所 からの 委 託 研 究 として 実 証 研 究 を 実 施 している 平 成 23 年 度 は [1] 水 処 理 における 固 液 分 離 技 術 ( 高 度 処 理 を 除 く) バイオガス 回 収 技 術 バ イオガス 精 製 技 術 バイオガス 発 電 技 術 に 係 る 革 新 的 技 術 を 含 むシステムについて 公 募 を 行 い 2 件 の 実 証 研 究 を 採 択 実 施 し 平 成 25 年 7 月 にガイドライン 案 を 策 定 している 平 成 24 年 度 は [2] 下 水 汚 泥 固 形 燃 料 化 技 術 下 水 熱 利 用 技 術 ( 未 処 理 下 水 の 熱 利 用 に 限 る ) 栄 養 塩 ( 窒 素 ) 除 去 技 術 ( 水 処 理 に 係 る 技 術 は 除 く) 栄 養 塩 (りん) 除 去 技 術 ( 水 処 理 に 係 る 技 術 は 除 く 回 収 技 術 を 含 むことは 可 )に 係 る 革 新 的 技 術 について 公 募 を 行 い 5 件 の 実 証 研 究 を 採 択 実 施 し 平 成 26 年 8 月 にガイドライン 案 を 策 定 している 平 成 25 年 度 は [3] 下 水 汚 泥 バイオマス 発 電 システム 技 術 ( 低 含 水 率 化 技 術 エネルギー 回 収 技 術 エネルギー 変 換 技 術 を 組 み 合 わせたシステム 技 術 ) [ 4] 管 きょマネジメント 技 術 に 係 る 革 新 的 技 術 について 公 募 を 行 い 5 件 の 実 証 研 究 を 採 択 実 施 し [4]については 平 成 26 年 10 月 にガイド ライン 案 を 策 定 している 平 成 26 年 度 は [5] 下 水 汚 泥 から 水 素 を 創 出 する 創 エネ 技 術 [ 6] 既 存 施 設 を 活 用 した 省 エネ 型 水 処 理 技 術 ( 標 準 活 性 汚 泥 法 代 替 技 術 高 度 処 理 代 替 技 術 ) [7]ICT による 既 存 施 設 を 活 用 した 戦 略 的 水 処 理 管 理 技 術 および 既 存 施 設 を 活 用 した ICT による 都 市 浸 水 対 策 機 能 向 上 技 術 に 係 る 革 新 的 技 術 について 公 募 を 行 い 6 件 の 実 証 研 究 を 採 択 実 施 している 本 技 術 は [3]に 係 る 革 新 的 技 術 であり 実 証 研 究 のとりまとめにあたっては 専 門 的 知 識 を 有 1
第 1 章 総 則 する 有 識 者 及 び 実 務 に 精 通 した 地 方 公 共 団 体 の 下 水 道 事 業 者 より 意 見 を 聴 取 したうえで 学 識 経 験 者 で 構 成 される 下 水 道 革 新 的 技 術 実 証 事 業 評 価 委 員 会 ( 以 下 評 価 委 員 会 とする)の 評 価 を 受 け 十 分 な 成 果 が 得 られたと 評 価 された 本 ガイドラインは 下 水 道 事 業 における 大 幅 な 省 エネルギー 創 エネルギー 効 果 やコスト 縮 減 を 実 現 するため 評 価 委 員 会 で 評 価 された 本 技 術 の 実 証 研 究 の 成 果 を 踏 まえ 本 技 術 の 導 入 の 促 進 に 資 することを 目 的 として 国 土 技 術 政 策 総 合 研 究 所 において 策 定 するものである このため 本 ガイドラインでは 地 方 公 共 団 体 などの 下 水 道 事 業 者 が 本 技 術 の 導 入 を 検 討 する 際 に 参 考 にできるように 技 術 の 概 要 と 評 価 導 入 検 討 計 画 設 計 および 維 持 管 理 などに 関 する 技 術 的 事 項 についてとりまとめている なお 本 ガイドラインについても 実 証 研 究 の 成 果 と 同 様 に 専 門 的 知 識 を 有 する 有 識 者 及 び 実 務 に 精 通 した 地 方 公 共 団 体 の 下 水 道 事 業 者 より 意 見 を 聴 取 のうえ 評 価 委 員 会 の 評 価 を 受 け 了 承 を 頂 いているものである 図 1-1 下 水 道 革 新 的 技 術 実 証 事 業 (B-DASH プロジェクト)の 概 要 ( 全 体 ) 2
第 2 節 ガイドラインの 適 用 範 囲 第 2 節 ガイドラインの 適 用 範 囲 2 ガイドラインの 適 用 範 囲 本 ガイドラインは 本 技 術 のシステム 全 体 または 一 部 についての 下 水 道 施 設 を 対 象 とし た 導 入 検 討 計 画 設 計 および 維 持 管 理 に 適 用 する 解 説 本 ガイドラインは 下 水 道 施 設 の 新 増 設 あるいは 既 存 施 設 設 備 の 更 新 に 際 して 本 技 術 のシ ステム 全 体 または 一 部 の 導 入 を 促 進 することを 目 的 として 本 技 術 の 導 入 検 討 計 画 設 計 維 持 管 理 の 参 考 となるようにとりまとめたものである 本 技 術 のシステム 全 体 を 同 時 にまたは 段 階 的 に 導 入 する 場 合 または 一 部 の 要 素 技 術 のみを 導 入 する 場 合 のどちらにも 本 ガイドラインは 適 用 される 本 ガイドラインは 地 方 公 共 団 体 などの 下 水 道 事 業 者 および 関 連 する 民 間 企 業 などに 利 用 される ことを 想 定 して 策 定 している 3
第 1 章 総 則 第 3 節 ガイドラインの 構 成 3 ガイドラインの 構 成 本 ガイドラインは 総 則 革 新 的 技 術 の 概 要 と 評 価 導 入 検 討 計 画 設 計 維 持 管 理 および 資 料 編 から 構 成 される 解 説 本 ガイドラインは 図 1-2 に 示 す 構 成 から 成 る 各 章 の 内 容 は 以 下 のとおりとする (1) 第 1 章 総 則 第 1 章 では 目 的 ガイドラインの 適 用 範 囲 ガイドラインの 構 成 用 語 の 定 義 について 記 述 する (2) 第 2 章 技 術 の 概 要 と 評 価 第 2 章 では 革 新 的 技 術 の 目 的 概 要 特 徴 適 用 条 件 導 入 シナリオ 例 について 整 理 する また 実 証 研 究 で 得 られた 成 果 に 基 づく 革 新 的 技 術 の 評 価 結 果 を 示 す (3) 第 3 章 導 入 検 討 第 3 章 では 革 新 的 技 術 の 導 入 を 検 討 する 際 に 必 要 な 手 順 手 法 を 整 理 するとともに 導 入 効 果 の 検 討 例 を 示 す (4) 第 4 章 計 画 設 計 第 4 章 では 導 入 検 討 の 結 果 として 革 新 的 技 術 の 導 入 効 果 が 期 待 できると 判 断 された 場 合 に 導 入 に 向 けてより 具 体 的 に 実 施 設 計 を 進 めるための 方 法 について 整 理 する (5) 第 5 章 維 持 管 理 第 5 章 では 革 新 的 技 術 を 導 入 した 場 合 において 下 水 道 管 理 者 などが 実 施 すべき 維 持 管 理 の 具 体 的 方 法 について 整 理 する その 他 資 料 編 として 実 証 研 究 結 果 ケーススタディ 問 い 合 わせ 先 などに 関 する 資 料 を 示 す 4
第 3 節 ガイドラインの 構 成 第 1 章 総 則 目 的,ガイドラインの 適 用 範 囲,ガイドラインの 構 成, 用 語 の 定 義 第 2 章 技 術 の 概 要 と 評 価 目 的, 概 要, 特 徴, 適 用 条 件, 導 入 シナリオ 例 技 術 の 評 価 項 目, 評 価 結 果 第 3 章 導 入 検 討 導 入 検 討 手 順, 基 礎 調 査, 導 入 効 果 の 検 討, 導 入 判 断 導 入 効 果 の 検 討 例 第 4 章 計 画 設 計 導 入 計 画 施 設 設 計 第 5 章 維 持 管 理 運 転 管 理 保 守 点 検 緊 急 時 の 対 応 資 料 編 実 証 研 究 結 果,ケーススタディ, 問 い 合 わせ 先 など 図 1-2 本 ガイドラインの 構 成 5
第 1 章 総 則 第 4 節 用 語 の 定 義 4 用 語 の 定 義 本 ガイドラインで 取 り 扱 う 用 語 は 以 下 に 示 すように 定 義 する なお 下 水 道 施 設 の 基 本 的 な 用 語 に 関 しては 下 水 道 施 設 計 画 設 計 指 針 と 解 説 2009 年 版 ( 以 下 設 計 指 針 とする) ( 公 益 社 団 法 人 日 本 下 水 道 協 会 ) 1) 下 水 道 用 語 集 2000 年 版 ( 公 益 社 団 法 人 日 本 下 水 道 協 会 ) 2) に 準 拠 する (1) 機 内 二 液 調 質 型 遠 心 脱 水 機 ポリ 硫 酸 第 二 鉄 等 の 無 機 凝 集 剤 を 汚 泥 の 改 質 を 目 的 に 汚 泥 供 給 ラインに 添 加 していた 従 来 の 二 液 調 質 に 対 し 遠 心 脱 水 機 ボウル 内 部 に 無 機 凝 集 剤 を 添 加 する 機 構 とし 脱 水 汚 泥 の 更 なる 低 含 水 率 化 を 目 的 とした 脱 水 機 (2)ドライビーチ 遠 心 脱 水 機 内 部 におけるボウル 部 から 連 続 的 につながる 排 出 部 手 前 の 径 が 縮 小 される 部 分 (コーン)で ろ 液 を 排 出 するダム 高 さよりも 回 転 体 の 中 心 に 近 い 部 分 のこと (3) 遠 沈 ろ 過 試 験 対 象 汚 泥 の 脱 水 性 を 評 価 するメーカ 固 有 の 試 験 法 のひとつ 卓 上 の 遠 心 分 離 機 を 用 いて 凝 集 剤 で 調 質 した 対 象 汚 泥 を 遠 心 分 離 し 得 られた 固 形 分 の 含 水 率 や 分 離 液 のSS 濃 度 等 を 測 定 す ることで 対 象 汚 泥 の 相 対 的 な 脱 水 性 を 評 価 する ベルトプレス 等 の 場 合 に 用 いられるヌッチ ェ 試 験 等 と 比 較 して 実 際 の 脱 水 条 件 に 近 い 操 作 であることから 遠 心 脱 水 機 での 脱 水 性 を 検 討 する 際 に 用 いられることが 多 い (4) 階 段 炉 汚 泥 の 送 り 方 向 に 可 動 固 定 の 火 格 子 を 交 互 に 階 段 状 に 配 列 し 可 動 火 格 子 の 動 きにより 汚 泥 を 攪 拌 しながら 移 送 燃 焼 する 形 式 の 焼 却 炉 詳 細 については 8 参 照 (5) 従 来 型 階 段 炉 従 来 型 脱 水 機 ( 一 液 調 質 方 式 )から 排 出 される 高 粘 度 の 脱 水 汚 泥 を 蒸 気 間 接 加 熱 式 乾 燥 機 で 含 水 率 40% 程 度 まで 乾 燥 させた 汚 泥 を 焼 却 する 階 段 炉 である 脱 水 汚 泥 を 乾 燥 する 熱 源 は 階 段 炉 と 一 体 化 している 廃 熱 ボイラーで 排 ガスより 熱 回 収 している 6
第 4 節 用 語 の 定 義 (6) 革 新 型 階 段 炉 機 内 二 液 調 質 型 遠 心 脱 水 機 から 排 出 される 脱 水 汚 泥 を 乾 燥 プロセスを 経 ずに 直 接 焼 却 する ことができる 構 造 とした 階 段 炉 である 従 来 型 階 段 炉 よりも 炉 内 における 乾 燥 段 の 面 積 を 広 く 取 り 乾 燥 機 能 を 強 化 している (7) 自 燃 運 転 焼 却 炉 において 補 助 燃 料 を 使 用 せず 運 転 を 行 うこと 自 燃 運 転 を 行 うことにより 燃 料 使 用 量 の 抑 制 および 温 室 効 果 ガス 排 出 量 の 低 減 が 可 能 となる (8) 自 然 循 環 式 水 管 ボイラー 細 い 管 の 中 に 水 が 流 れ その 外 側 に 高 温 の 燃 焼 ガスが 流 れることによって 水 が 加 熱 され 蒸 発 するボイラーを 水 管 ボイラーという 管 内 に 水 は 流 すが 加 熱 されない 降 水 管 と 加 熱 される 蒸 発 管 の 間 の 比 重 差 によって ボイラー 水 を 流 動 させる 方 式 のボイラーのこと (9)ボイラー 薬 品 水 に 起 因 するスケールの 付 着 による 熱 伝 導 率 の 低 下 水 管 の 腐 食 蒸 気 への 固 形 物 の 流 出 な どの 障 害 を 防 止 するために ボイラー 水 に 直 接 添 加 する 薬 剤 で 酸 消 費 量 調 整 剤 軟 化 剤 脱 酸 素 剤 泡 立 ち 防 止 剤 などの 総 称 (10) 煤 吹 装 置 ボイラーの 水 管 に 排 ガス 中 に 含 まれるばいじんが 付 着 すると 熱 交 換 効 率 が 低 下 する これ を 予 防 するため 空 気 や 蒸 気 などをボイラー 水 管 に 吹 き 付 けることにより 付 着 したばいじん を 除 去 する 装 置 のこと (11)スクリュ 式 小 型 蒸 気 発 電 機 ボイラーで 発 生 させた1~3t/h 程 度 の 低 圧 蒸 気 を 減 圧 機 能 を 持 たせつつ 発 電 を 行 う 用 途 で 開 発 された 発 電 機 中 小 規 模 の 製 造 工 場 において 減 圧 弁 で 減 圧 してからプロセスに 利 用 している ような 施 設 で 多 用 されている (12) 蒸 気 バイナリー 発 電 機 110~130 程 度 の 低 圧 蒸 気 を 加 熱 源 として 利 用 し 沸 点 の 低 い 作 動 媒 体 を 加 熱 蒸 発 させて その 蒸 気 でタービンを 回 し 発 電 する 加 熱 源 と 作 動 媒 体 の 二 つの 熱 サイクルを 利 用 するため バイナリー 発 電 機 と 呼 ぶ 7
第 1 章 総 則 (13) 復 水 タービン 蒸 気 発 電 機 高 いエネルギーを 持 った 高 温 高 圧 蒸 気 をタービンにより 電 力 に 変 換 した 後 排 気 蒸 気 を 復 水 化 するタービンのこと 発 電 効 率 が 高 く 発 電 のみを 目 的 とするような 事 業 用 火 力 発 電 施 設 によく 採 用 される (14) 復 水 器 タービンの 排 気 を 復 水 に 戻 し 排 気 圧 力 を 下 げて 蒸 気 タービン 内 での 熱 落 差 を 大 きくするこ とにより 蒸 気 のエネルギーを 電 気 として 有 効 に 回 収 するための 装 置 のこと (15) 背 圧 タービン 蒸 気 発 電 機 蒸 気 タービン 出 口 の 圧 力 が 大 気 圧 より 高 いものを 背 圧 タービンという 発 電 効 率 は 低 くなる ものの 排 出 蒸 気 を 工 場 用 暖 房 用 等 に 利 用 することにより 総 合 的 な 熱 利 用 効 率 を 上 昇 させ ることができる (16) 系 統 連 系 太 陽 光 風 力 発 電 やコージェネレーションなどの 様 々な 分 散 電 源 の 発 電 設 備 などを 商 用 電 力 系 統 に 接 続 すること (17)カスケード 利 用 資 源 やエネルギーを 利 用 すると 質 が 下 がるが その 下 がったレベルに 応 じて 再 度 利 用 するこ と 8