下水道

資源・エネルギー循環の形成

  • 地球温暖化の顕在化や世界的な資源・エネルギー需給の逼迫が懸念され、循環型社会への転換、低炭素社会の構築が求められており、従来の下水を排除・処理する一過性のシステムから、集めた物質等を資源・エネルギーとして活用・再生する循環型システムへと転換することが必要
  • 下水道は、下水や汚泥の処理に伴い大量の温室効果ガスを排出している一方、大きなエネルギーポテンシャルを有しており、京都議定書目標達成計画(平成20年3月閣議決定)に、対策を行った場合と行わなかった場合とを比較し、2008~2012年度の5年間平均で207万トンの温室効果ガスの削減を位置付け(省エネ・新エネ対策91万トン、下水汚泥の高温焼却116万トン)
  • 下水道施設における省エネ対策、バイオガス化や汚泥の燃料化、太陽光・小水力発電の導入等の新エネ対策、下水汚泥の高温焼却化について、新技術の普及・促進を含めた具体的な取組を支援
  • また、下水に含まれる貴重な資源であるリンについては、世界的な食料需要の急増やリン鉱石の主要産出国である中国、アメリカの輸出制限等により、リンの価格が乱高下していることから、下水汚泥等からリンを回収し、利用する取組を推進
     
 

下水道における資源・エネルギー利用の現状

  • 下水道は、都市活動から発生する下水や熱を収集しており、大きな資源・エネルギーポテンシャルを保有しているが、利用状況は低い水準にとどまっている。
 

下水道における資源・エネルギー利用の現状
 

下水道汚泥の利用状況

  • 下水汚泥のマテリアル利用は2011年度(平成23年度)以降は東日本大震災の影響により埋立処分や場内ストックが増えたため、利用が減少したが、2010年度(平成22年度)までは着実に進捗。
  • 汚泥中の有機物の資源・エネルギーとしての利用は一部に限られている。
  • 下水道には我が国のリンの輸入量の約1割が流入しているが、そのうちコンポストとしての利用は約1割にとどまっている。
イラスト2

                                                        
 【Excelデータ】(163KB)Excel


マテリアル利用の推移
                                                                                                                                                                                                                                                                     

イラスト3

汚泥中のバイオマスの利用(2012年度)
 下水道バイオマスのエネルギーポテンシャルの推計(PDF形式:277KB)PDF

 
イラスト4
リン輸入量と利用状況
 

長期ビジョン

  • 再生水、バイオマスである下水汚泥、栄養塩類、下水熱について下水道システムを集約・自立・供給拠点化とする。
  • 従来の下水道の枠にとらわれずに、水・バイオマス関連事業との連携・施設管理の広域化、効率化を実現する。
 
イラスト5
水・資源・エネルギーの集約・自立・供給拠点化
 

資源・エネルギー利用推進に向けた各種ガイドライン

 
 ○下水道における地球温暖化防止推進計画策定の手引き(H21.3)【本編】PDF【資料編】 PDF
 
 ○下水汚泥エネルギー化技術ガイドライン-改訂版-(H27.3)【本編】PDF【資料編】PDF

 ○下水汚泥のエネルギー化導入簡易検討ツール(H27.3)Excel操作説明書PDF

 ○下水道におけるリン資源化の手引き(H22.3)PDF

 ○民間事業者による下水熱利用手続ガイドライン(H24.12) 【概要】(267KB)PDF【本文】(351KB)PDF
 
 ○下水熱利用マニュアル(案)(H27.7) 【本文】 (5,094KB)PDF / 【参考資料】 (4,171KB)PDF

   (参考:下水熱利用マニュアル(案)(H27.7)(改訂箇所を赤字で表記) 【本文】PDF )

 ○下水熱ポテンシャルマップ(広域ポテンシャルマップ)作成の手引き(H27.3) (9,510KB)PDF

 ○下水熱ポテンシャルマップ(詳細ポテンシャルマップ)作成の手引き(H27.3) (14,436KB)PDF
 

具体的な取り組みと効果

 

 [1]下水道施設における省エネルギー対策

  • 生物処理に必要な空気を送る散気装置を、微細な気泡を発生させるものとすることで、酸素が溶解しやすくなり、処理場で最も多くの電力を消費する散気装置の消費電力を約2~3割削減可能。
イラスト7
散気装置の消費電力削減例
 

 [2]下水道における新エネルギー対策

イラスト8
下水道における新エネルギー対策イメージ
  • 交通部局と連携し、精製したバイオガスを天然ガス自動車の燃料として供給 (神戸市)
イラスト8
精製したバイオガスを燃料とする天然ガス自動車
  • 電力会社と連携し、炭化した汚泥燃料を石炭代替燃料として火力発電所で発電 (東京都→常磐共同火力発電所)
イラスト8
石炭代替燃料として火力発電所で発電(東京都→常磐共同火力発電所)
 
  • 下水処理水の放流落差を利用した小水力発電や、下水道施設の敷地を利用した太陽光発電や風力発電
イラスト8
太陽光発電、風力発電、小水力発電
 

 [3]一酸化二窒素(N2O)削減対策

  • 流動焼却炉において燃焼の高度化(燃焼温度を800℃から850℃に上げる)により、CO2の310倍の温室効果を有するN2Oを約6割削減
イラスト8
流動焼却炉の対策前と対策後の比較

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