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技術開発

JS技術開発情報メールNo.67

 

日本下水道事業団(JS)

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      2007・6・5

    JS技術開発情報メール No.67

━━━━━━━━━━━━━━━━━◆◇◆JS技術開発部

 

(目次)

 

◆トピックス

<第4回IWA膜国際会議>

<下水汚泥固形燃料化技術専門委員会開催>

<インド便りNo.1>

◇部ログ 8

<3Wは死語?!>

◆いまさら訊けない下水道講座 24

<水処理プロセスの物質収支>

◇下水道よもやま話

<マーフィーの法則>

◆読み飛ばし/聞き流し(部長コーナー)

<−インテリジェンス−>

 

 

 

━━☆★ トピックス ★☆━━

 

☆ 第4回IWA膜国際会議 ★

 

5月14〜17日の三日間にわたり、英国のハロゲート市で、国際水協会(IWA)主催の「第4回水および排水の膜処理に関する会議」が開催されました。

 

この会議は、水道あるいは排水処理への膜分離技術の適用に関して、世界各国から関係者が集まり、研究報告や意見交換を行うものです。参加者は、世界各国の大学や民間企業、公共事業体から研究者、実務者等の幅広い層が集まっており、膜分離技術に関する関心の高さを伺わせました。

 

会議は、「膜分離活性汚泥法(MBR)の設計」「膜ファウリング」「ケーススタディ」「再利用」等のテーマについてのセッションが行われました。また、欧州の膜メーカーやエンジニアリグ会社を中心とした展示会も併設されていました。各社の平膜や中空糸膜の工夫をこらした最新膜モジュールが展示されていました。

 

今回の会議で印象深かったのは、技術的には膜分離活性汚泥法(MBR)が様々な方向に進化し始めているという点です。これは例えば、生物膜法や嫌気性処理との組み合わせです。特に嫌気性処理と膜分離との組み合わせについては、研究発表も多く、今後かなり進展しそうです。

 

また、大中規模施設の再構築にMBRを導入する場合、従来処理法と並列で運転することになりますが、このような運転方式はハイブリッドMBRと呼ばれており、既に一般的な概念となってきたようです。ハイブリッドMBRの運転の最適化についても今後、実例が多く出てくると思われます。

 

興味深かったのは、ベルギーのシルデ処理場(最大処理能力8,500m3/日)における3年間の運転データに基づくMBRの評価でした。これによると、運転に必要なエネルギーは0.55kWh/m3ということで、この値はOD法の消費エネルギーと同程度の数値となっています。また、これまでの膜差圧の上昇履歴と洗浄頻度から推定した膜(この場合は中空糸膜)の寿命については、悲観的な予測で11年、普通の予測で13.5年、楽観的な予測だと16年ということでした。いずれにしても、少なくとも10年間は持ちそうだということで、膜分離活性汚泥法にとっては朗報と言えます。

 

私は、「MBRによるウイルス除去」と題した発表をしました。これはMBRによってノロウイルスが良好に除去できるという内容ですが、タイ国からの参加者が同国で盛んな海老の養殖でのウイルス対策に使えないかということで興味を示していました。

 

会議で、もう一つ大きな話題となったのが、EU諸国を中心とする「MBRの規格化構想」です。EU諸国ではMBR関係者が「MBRネットワーク」という連絡組織を設けており、その活動の一環として、「AMEDEUS(アメデウス)」及び「EUROMBRA(ユーロンブラ)」という二つのプロジェクトをEUの補助を受けて運営し、MBRに関する様々な調査研究を実施しています。この内の「AMEDEUS」プロジェクトから、最近、MBRの規格化に対する意見をメーカーやユーザから聴取し分析したレポートが公表されました。

 

MBRの規格化については、その必要性や得失を巡ってEU諸国でも賛否両論があるようですが、ともかくも規格化に向けて動き出そうということで、6月にキックオフミィーティングを開くということです。規格化は、膜モジュールとMBRについて行ない、平膜と中空糸膜に分けて作業を進めるという方針です。この規格化は当然、グローバルスタンダードとすることを念頭において進められると考えられ、日本でもこのような動きに対して何らかの対応が必要となりそうです。

 

さて、今回、会議が行なわれたハロゲート市は、英国ヨークシャー地方の中都市で、日本の旅行ガイドブックには載っていないような街です。何でも温泉が近くにあって、一応ヨークシャー地方の保養地らしいのですが、街では会議が開催された国際会議センターが目立つばかりで、他には特に見所がある訳でもなく、街から一歩出ると、そこはもう牧草地で居るのは牛と羊ばかりという環境でした。

 

なお、現在はユーロもそうですが、英国通貨のポンドが円に対して大変に高いため、物価は2倍というのが実感でした。ハロゲートでの宿は、インターネットで探したB&B(ベッド・アンド・ブレックファースト)というタイプの民宿のような簡素なホテルで、日本だと一泊せいぜい7,000円程度の感じなのですが、日本円に換算すると為替レートの関係で16,000円/泊と高級ホテル並の料金となりました。マクロ的に見た日本経済の得失はともかく、やはり旅行者には円が高い方が有り難いですね。

 

             (先端研究役 村上孝雄)

 

 

 

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☆ 下水汚泥固形燃料化技術専門委員会開催 ★

 

 関連サイト:

 http://www.jswa.go.jp/gikai5/070315.pdf

 

5月31日(木)、第1回下水汚泥固形燃料化技術専門委員会が開催されました。本委員会には技術評価委員会から同技術に関する専門的事項の審議が去る3月に付託されました。

 

今回は、評価の大きな柱として@システムの評価A汚泥燃料製品の評価B有効利用に係る評価とすることが決定され、今後の審議・評価の大方針が示されました。

 

また、燃料貯蔵時などにおける安全性確保については熱心な議論が交わされ、これまでの「汚泥処理」とは異なる「燃料製造」であることが改めてクローズアップされました。第2回は9月中旬に予定されています。

 

 

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☆ インド便りNo.1 ★

 

ナマステ−(こんにちは)。JICA専門家(下水道運営維持管理)として、インドに派遣されている若林です。

 

今回は、江藤国土交通省下水道部長(以下、江藤部長)訪印について報告いたします。

 

江藤部長は、冬柴国土交通省大臣訪印に関連して、4月27日に訪印されました。翌4月28日は首都デリーから約200km離れたアーグラーという町にある下水処理場を視察され、私も同行いたしました。

 

処理場には予定よりも遅れて到着したにもかかわらず、当処理場を管轄するUP州上下水道公社のゼネラルマネージャーであるMr.CHANDRA氏をはじめとした、大勢の職員による大歓迎を受けました。

 

この下水処理場は、UASB法(Upflow Anaerobic Sludge Blanket:上向流嫌気性汚泥床法)の処理能力78,000m3/日の処理場で、処理水はガンジス川の最大支流であるヤムナ川に放流されています(農業利用分もあり)。

 

処理場では、まず日本からのODA資金が投入された「ヤムナ川アクションプラン」や処理場の処理状況等のプレゼンテーションがあり、その後敷地内で記念植樹をしました。

 

記念植樹後は、場内を視察し、最後に江藤部長およびMr.CHANDRA氏を囲んで記念撮影をしました。

 

気温40度を超える夏真っ盛りのアーグラーでしたが、心温まる歓迎を受け、さわやかな気持ちになった1日でした。関係者の皆様、ありがとうございました。

 

            (JICA専門家 若林淳司)

 

 

 

 

━━☆★ 部ログ 8★☆━━

 

☆ 3Wは死語?! ★

 

編集委員:今回の部ログは、3Wについて岡本主任研究員にお聞きします。

 

岡本:早速ですが、「3W」というのは最近使いません。Wet Weather  Wastewaterから3Wとなっていますが、雨天時活性汚泥処理法というのが正式名称です。3Q処理と勘違いされたり、3W=雨天時活性汚泥処理法という訳もおかしいので、使わなくなっています。

まず、経緯についてですが、H13年頃にお台場で「白い玉」が沢山浮かんでいるのを、海上保安庁が見つけて調査した結果、「オイルボール」と判明し、犯人が見つかってしまったのです。まあ、下水道だったんですが...

それをうけて下水道法が改正され、オイルボールの原因となる雨天時の未処理下水の削減・改善が必要となっています。

 

編集委員:合流式下水道では、今まで2Q(処理場能力の2倍)は簡易処理ですよね。

 

岡本:そうです。3Q受入れて、2Qは初沈後、消毒して放流です。

 

編集委員:ええっ。じゃあ、3Q以上はそのまま流されるということですか?

 

一同:そうです。

 

編集委員:雨水貯留施設で多少は溜められても、その後処理されることはあっても...

 

編集委員:まあ、雨の日は川も濁っていてわからないし、合流下水も少し経てば雨で薄まるし、管きょは掃除されるというメリットもあるしね。

 

編集委員:それって、オフレコですか?

 

編集委員:周知の事実だから(笑)

 

編集委員:っで、雨天時活性汚泥処理法とは?

 

岡本:標準活性汚泥法において、反応タンクの後段に初沈後の2Qを入れるというもので、30分程度の反応時間があれば活性汚泥微生物がBODやゴミを吸着してくれるので、その後、沈殿分離して、処理水を清浄にするという運転方法です。

 

編集委員:後段に入れるというのは何故ですか?

 

編集委員:濃いものほど沈殿しずらい。反応タンクの前段に2Qを入れると、濃い活性汚泥が押し出されて終沈に流入し、沈殿できずに流出してしまう。

しかし、後段に入れれば、薄くなった活性汚泥が終沈に押し出され、沈殿しやすいということからでしょう。まあ、濃い活性汚泥を前段部で確保するというリスク管理もあるかもしれない。

 

編集委員:この方式のメリット・デメリットは?

 

岡本:メリットは他の対策に比較して安いこと。デメリットはアンモニア性窒素が処理できないこと。30分で吸着できるのはBODのみという感じて、窒素や大腸菌群は高濃度になってしまいます。

 

編集委員:安いというのはどの程度ですか?

 

岡本:2Qを後段に流入し、簡易放流経路から切り替えるというだけなので、ゲートと水路が必要です。ただし、土木建築工事費は安いけど、中央制御室をいじったりすると電気工事費が高くて...。

 

編集委員:主婦にできることは、天ぷら油を捨てないということですね。

 

岡本:東京都では料理に使用する油を減らし、体にも下水道にもやさしいダイエットレシピを作成し、PRしています。

 

編集委員:茹で汁の中の油も結構なものだよ。

 

編集委員:ラーメン屋の煮豚とか。

 

編集委員:そうか、煮豚の茹でこぼしは、こぼしちゃうものね。冷やして固まった油を捨てたあと、流せということね。

 

編集:「油・断・快適!下水道」

http://www.gesui.metro.tokyo.jp/

あっ また、東京都の宣伝しちゃいました。

 

 

 

 

 

━━☆★ いまさら訊けない下水道講座 24 ★☆━━

 

<水処理プロセスの物質収支>

 

※PDFファイルで全文が添付されています。

 

「収支」とは収入と支出のことで、「物質収支」と言えば、物質の出入りの量的関係を意味します。英語の表現から、「マスバランス」と呼ばれることもあります。日本全体を領域として炭素の出入りを評価するようなスケールの大きな使われ方もありますが、ここでは「下水処理場の水処理プロセスの物質収支から処理状況などを評価しよう」という話をします。

 

対象とする水処理施設、処理方式、物質などには様々なものが考えられますが、ここでは代表的な例として、活性汚泥法の反応タンク〜最終沈殿池における有機物、窒素、りんの収支を考えます。

 

物質収支の基本は、「流入量=流出量+系内での変化量」というバランス関係です。例えば、最も広く使われている「りんの収支」では、理想的には「流入するりん量=処理水として流出するりん量+余剰汚泥として引抜かれるりん量」という関係が成立するはずです。流入・流出りん量は、流入水・処理水の全りん濃度と処理水量が解れば計算できますし、余剰汚泥りん量は、余剰汚泥引抜量と汚泥のりん含有率が解れば計算できます。つまり、実測さえすれば、3つの収支要素が全て計算できます。

 

この収支関係が整合しているかどうかを確認することで、余剰汚泥量などのデータが信頼できるかどうかをチェックすることができます(余剰汚泥量はSRTを把握する上で重要です)。

 

一方、有機物や窒素の収支を検討する場合、大気中へ放出される量(有機物であれば呼吸により生じる二酸化炭素量、窒素であれば脱窒により生じる窒素ガス量)を測定するには多大な労力が必要ですので、逆に、これらを推定するために収支計算が使われます。流入量、流出量、余剰汚泥量など他の収支要素を計算し、逆算により、酸素呼吸量や脱窒量を推定するわけです。計算方法や必要データについては文末の参考文献に説明を譲りますが、これらの計算を行なうことで、水処理プロセス全体で有機物、窒素、りんなどの物質がどのように変換され除去されているのかを把握することができます。

 

例えば酸素呼吸量と送風量を比較することで散気装置の効率を間接的に評価したり、窒素の除去率を理論値と比較したり、といった使い方が考えられます。

 

なお、これらの検討を行なう際には、短期的な変動の影響を避けるため、ある程度長期間のデータを平均して使用するのがふつうです。また、反応タンクのMLSS濃度が大きく変化しているような場合には、その分を盛込んだ収支計算を行なう必要がある点にも注意が必要です。

 

           (技術開発課 糸川浩紀)

           

<参考文献>

 

日本下水道事業団技術開発部:活性汚泥モデルの実務利用の技術評価に関する報告書,技術開発部技術資料05-004,pp.127〜133,2005.

 

 

 

 

━━☆★ 下水道よもやま話 ★☆━━

 

<マーフィーの法則>

 

以前に「マーフィーの法則」というのが流行りました。これは、もともとはアメリカ空軍発祥の「失敗する可能性のあるものは失敗する。」という経験則で、常に最悪の場合を想定すべきであるという、システム開発や労働災害予防、フェ−ルセーフの概念だったのすが、次第に「洗車をすると雨が降る。」等、日常生活にも拡張されて行ったようです。

 

先日、図書館に「マーフィーの法則」の本があるのを見つけて久し振りに読んで見たらなかなか面白かったので、仕事に関係ありそうなものを、多分に自戒の意味を込めてご紹介したいと思います。

 

 

@「前提条件の間違いは結論に現れる。」

 

一つのプロジェクトが走り出すとなかなか大きな方針転換は出来ないものです。何事もその始まり、仕事の上流部分が大事ということですね。JSで言うと、「計画設計は大事だぞ」ということでしょうか。

 

 

A「会議の効率は、参加者数と討議に要する時間に反比例する。」

 

これは、皆さん多分納得でしょう。なお、会議については「会議時間は、参加者数の2乗で長くなる。」という法則もあります。「会議の効率は、会議資料の厚さに反比例する。」(筆者作)というのはどうでしょうか。

 

 

B「憶測は失敗の母である。」

 

往々にして、又聞き情報に基づいて判断をして後悔することがあります。ひどいケースでは、「○○さんがそう言ったと聞いた。」という情報を、誰から聞いたかと辿って行くと何と自分が発信源だったりすることがあります。情報源には直接当たることが大事ということですね。

 

 

C「理論の予想と異なる事実は、破棄されるべきだ。」

 

技術開発に従事していると、この技術でうまく行くはずだという見込みが、全くはずれてしまったりすることがあります。現実をきちんと把握して最善の対応をすることが重要であると肝に銘じたいと思います。なお、比較的近い趣旨のものに、「うまく行った実験は繰り返すな。」があります。

 

 

D「結果が事前にわからない限り、研究予算は承認されない。」

 

官公庁、民間企業の何処も財政状況が厳しい昨今、なかなか成果が確実でない研究開発テーマには予算を付けにくい事情があります。しかしながら、長い目で見ると、このような時期にこそ次世代を目指した思い切った研究開発投資が求められていると思います。なお、類似のものに、「踏み固められた道は、往々にして進む価値がない。」があります。

 

 

E「説明資料のミスは説明中に発見される。」(筆者作)

 

説明資料のミスは、事前に何人もチェックしても見つからなかったものが、説明中には不思議と自分で気が付くものです。こうゆう時には、どうやって誤魔化そうかということに、自分でも驚くほど頭が早く回転します。こういう場合の頭の回転速度が普段の業務の生かせたらとつくづく思うのですが。

 

 

F「雨は夜中と休日に降る。」(筆者作)

 

筆者は、以前雨関係の調査に従事していたことがありますが、不思議と雨が降るのは夜間か休日が多い気がします。多分、皆さんも同じ感想ではないでしょうか?平日の日中から降りだして、うまく調査データが取れたというケースは少ないような気がしますが、気象統計上でも本当にそうなのか、誰か知っている方がいれば教えて下さい。

 

 

G「樽一杯のワインにスプーン一杯の汚水を注ぐと、樽一杯の汚水になる。」

 

この法則は、まさに下水処理の基本だと思います。わずかの汚濁物質でも、場合によっては水域全体を汚染してしまうのです。特に、最近では、微量汚濁物質が問題化して来ているので、この法則にリアリティーを感じます。

 

 

H「原稿締め切りまでの日数は、三ヶ月でも三日でも同じである。」(筆者作)

 

原稿依頼があっても、締切日直前にならないと書き始めない筆者の計画性の無さを反省しつつ、また、その為、いつもご迷惑を掛けている編集担当のTさんに心の中でお詫びしつつ終わりとします。

 

 

       (技術開発部先端研究役 村上孝雄)

 

 

(注)文中の「マーフィーの法則」は、「マーフィーの法則」アーサー・ブロック著 

倉骨 彰訳 アスキー出版局より引用しました。

 

 

 

 

━━☆★ 読み飛ばし/聞き流し(部長コーナー) 2 ★☆━━

 

― インテリジェンス ―

 

JS技術開発部メルマガをご愛読いただき、ありがとうございます。部長コーナー2回目(実質初めて)です。よろしくお付き合いください。

 

最近、「日本軍のインテリジェンス―なぜ情報が活かされないのか」(小谷 賢著、講談社選書メチエ)という本を読みました。副題に惹かれたからです。なぜ技術開発情報が思ったほど活かされていないのか?という疑問です。

 

英語で「情報」を示す語として、「インフォメーション」と「インテリジェンス」がある、との記述は新鮮でした。前者は、ただ集めてきただけの生情報やデータ、後者が分析、加工された情報となるそうです。天気予報に例えると、湿度や気圧配置などはデータ、つまり「インフォメーション」であり、そこから導き出される明日の天気予報が分析済みの情報、すなわち「インテリジェンス」だといいます。

 

この文脈で技術開発情報を捉えると、ある処理プロセスの性能を示すいろいろな実験データは一種のインフォメーションであり、下水道事業を実施する側からの要求事項に沿ったこのプロセスのコスト、適用性の分析、評価まで加えた情報がインテリジェンスかもしれません。JS技術開発部から発信してきた情報に、個々の下水道事業主体のニーズにマッチした分析、加工情報が不足していたために、十二分に活用されない面があったのかもしれません。

 

鮮度の高いインテリジェンスを生み出せるよう、お客様のニーズに対するアンテナを高くし、技術開発部内のポテンシャルを高める努力を続けて行きたいと思います。

 

                (河井竹彦)

 

 

 

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