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技術開発

JS技術開発情報メールNo.95

 

 

日本下水道事業団(JS)

◆◇◆━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

       2009・10・13

    JS技術開発情報メール No.95

━━━━━━━━━━━━━━━━━◆◇◆JS技術開発部

 

(目次)

◆トピックス

<新規共同研究紹介>

<第2回アナモックス反応を利用した窒素除去技術専門委員会開催>

<JS技術報告会開催案内>

<記者発表10.13 新規研究課題の募集について>

◇部ログ

<膜>

◆新シリーズ・要語集2

「高位発熱量」「低位発熱量」

◇下水道よもやま話

<オキシデーションディッチ法の現在!過去!未来!>

◆部長コーナー

<空飛ぶKYおじさん>

 

 

━━☆★ トピックス ★☆━━

 

☆ 新規共同研究紹介 ★

 

JS技術開発部では、民間企業等との共同研究を実施しています。

今年度は、過年度からの継続研究を含め、19件の共同研究を実施しています。

ここでは、今年度から新たに開始する10件の共同研究について、概要を紹介します。

 

@高効率施工および高耐酸性材料による下水処理施設補修工法の開発:住友大阪セメント梶A東和耐火工業

 

下水処理施設コンクリート構造物の断面修復の効率化を図るため、乾式低粉塵吹きつけによる断面修復方法を開発します。

断面修復では湿式工法や左官工法が一般的ですが、乾式吹きつけは施工効率が高くモルタルの水セメント比を低くできる利点があり、欠点であった粉塵の発生などを改善した技術も登場しています。

 

そこで、乾式の低粉塵吹きつけ工法に適した耐酸補修材料の開発や施工性の把握に取り組む予定としています。

 

 

A無機系・有機系塗布材によるコンクリート劣化抑止技術:潟_イフレックス

 

オゾンからのコンクリート劣化の阻止を目的とした無機塗材の開発を行います。

また、コンクリートの中性化防止のための無機材の開発、劣化コンクリートの剥離等の防止を目的とした表面被覆材の開発に取り組む予定です。

 

 

B下水道コンクリート構造物向け温度ひび割れ制御技術の実用化:早川ゴム梶Aアサヒコンサルタント

 

下水道コンクリート構造物の温度ひび割れ制御の信頼性を高めることを目的に、3次元解析結果と同等の解析が可能な2次元解析のための技術の開発を行います。

 

これにより安価に精度の高いひび割れ解析が可能となることが期待されます。

 

また、下水道特有の構造物の形状別に温度ひび割れ制御技術のマニュアル化を行うことで、さらなるコンクリート構造物の品質向上に寄与することが期待されます。

 

 

Cオゾン劣化防止技術:日本ジッコウ

 

有機系の材料に代えて無機系材料による耐オゾン防食技術の適用について研究を行います。

これにより、各種のオゾン濃度に適応した防食材料、工法の選択が可能になると期待されます。

 

 

D炭酸劣化防止技術:日本ジッコウ

 

生物反応槽では曝気することで、炭酸ガスによりコンクリートの中性化が進行し、水中部も炭酸イオンによる炭酸劣化が進行します。

そこで、炭酸による劣化防止技術として無機系材料による防食技術の適用について研究を行います。

これにより、炭酸劣化に対して炭酸ガス濃度などの環境に応じた防食材料・工法の選択が可能になると期待されます。

 

 

E吸着剤を用いたリンの回収技術:旭化成ケミカルズ

 

2次処理水から高い選択性を持った吸着剤によりリンを除去、回収する技術として、平成18〜20年度に共同研究を行い、安定的にリン除去を行えることを確認できました。

 

今年度から、昨年度までの成果を発展させ、リンの安定的回収に主眼を置いた新規の共同研究として取り組みます。

肥料や肥料原料となる高付加価値のリンを回収し、リン除去の観点からも一層のコスト削減などの効果が期待されます。

 

 

F吸着剤を用いたリンの回収技術:鞄月ナ

 

下水や返流水からのリン回収技術を開発します。「使いきり」タイプと「繰返し利用」タイプの2種類のリン吸着剤を用いたリン回収技術の開発を予定します。

 

「使いきり」タイプでは、吸着剤がリン吸着後に化学肥料と類似した成分になり、装置構成が簡単である特徴があります。

「繰返し利用」タイプでは反応条件が従来よりも中性に近いため、薬液コストや水処理への影響を低減されることが期待されます。

 

 

G嫌気性消化汚泥からのリン回収技術:荏原環境エンジニアリング

 

嫌気性消化汚泥からリンを回収する技術を開発します。短時間でMAPを晶析する急速増粒プロセスを嫌気性消化の後段に組み込むことで、リン濃度の高い消化汚泥から直接リンを回収できる特徴があります。

 

これにより、回収施設を小さくでき、リン除去に伴う返流水負荷を軽減できる効果が期待されます。

なお、本共同研究は平成21年度末には一定の成果を出す予定にしています。

 

 

H金属パネル式超微細気泡散気装置の開発:JFEエンジニアリング

 

散気面に長方形のスリット孔を設けた金属パネルを用いた超微細気泡散気装置の反応タンク内における配置及び単位面積当たりの風量が散気性能に及ぼす影響などを真岡実験センターの多目的水槽を使用して調査を行います。

 

なお、本共同研究は平成21年度末には一定の成果を出す予定にしています。

 

 

I温室効果ガス排出削減を目的とした循環型多層燃焼炉の開発:メタウォーター

 

温室効果ガスであるN2Oの削減のため、汚泥焼却では高温焼却が行われていますが、補助燃料使用量増によって運転コストが増加する問題があります。

 

そこで、省エネ型温室効果ガス抑制技術としての「循環型多層燃焼炉」について、そのN2O排出特性、最適運転条件、システム安定性等を把握します。

 

       (技術開発課長 川島 正)

 

 

 

 

☆第2回アナモックス反応を利用した窒素除去技術専門委員会開催★

 

「アナモックス反応を利用した窒素除去技術専門委員会」の第2回が、9月18日(金)の午後にJS本社にて開催されました。

 

本専門委員会では、新たな窒素除去技術であるアナモックスプロセスについて、特徴や設計・運転方法を始めとした技術的情報を審議しています。

 

今回は、熊本大学・古川委員長からアナモックス技術に研究開発の経緯や最新の動向についてご講演頂いた後に、JSなどが実施した実証実験結果について、活発な議論が展開されました

 

 

 

 

☆ JS技術報告会開催案内 ★

 

JSではこれまで取組んできた調査研究・業務の内容やその先進性について、地方公共団体さんをはじめ下水道関係者に幅広く理解していただくため、「JS技術報告会」を10月28日(水)に東京新宿の四谷区民ホールにて開催いたします。

 

詳細は日本下水道事業団HP/記者発表資料/をご覧ください。

http://www.jswa.go.jp/info/02press-rease/h21/210918kisya.pdf

 

 

 

☆ 記者発表10.13 ★

 

<新規共同研究課題の募集について>

 

日本下水道事業団技術開発部では、次年度以降に開発する新たな研究の課題設定にあたり、広く自治体、大学、民間企業からの提案を募集します。

 

詳細は日本下水道事業団HP/記者発表資料/をご覧ください。

http://www.jswa.go.jp/info/02press-rease/h21/211013kisya.pdf

 

 

━━☆★ 部ログ  ★☆━━

 

<膜>

 

編集委員:今回の部ログは・・・え〜・・・膜です(はじめてで緊張、∑(; ̄□ ̄A アセアセ)。

早速ですが、膜に関するご説明を糸川さん、よろしくお願いします。

 

糸川:膜技術とは、「膜を使ってものを分ける」ことを言います。

身近なものには、皆さんの家庭によくある浄水器があります。浄水器の中には、膜が入っていて、不純物を取り除いてくれます。

 

一同:( ̄。 ̄)ホウホウ。

 

糸川:下水処理で膜技術を使う目的は、「泥(汚泥)」と「水」を分けることを言います。

そして、「下水処理」+「膜」⇒「膜分離活性汚泥法(MBR)」となります。従来は、汚泥を沈めて泥と水を分けていましたが、MBRでは、無理矢理こしとるイメージです。

 

編集委員:膜は・・・ざるのようなもの???でも、すぐに詰まってしまうような・・・。

 

糸川:1mの高さから水を落とすぐらいの力を利用して、水をポンプで引っ張るのです!!

 

編集委員:膜は、使い切り?それとも再利用?

 

糸川:膜は、再利用して使っています。膜に汚れがつきにくくするためにエアレーションをしたり、膜についた汚れを薬品で溶かしたりと、膜の表面を置き換えるような工夫がされています。

 

編集委員:膜の耐久性はどのくらいですか?

 

糸川:現在では、7.5年ぐらいです。イギリスでは、膜を使い始めてから、ようやく10年程度が経過しましたが、膜の交換なしで順調に稼働しているので、今後は、長くなりそうな気もします。

つまり、下水処理に膜が使われ初めて、それほど年月が経っていません。

 

編集委員:膜は耐久性がよいということですか?

 

糸川:耐久性は高いのですが、膜はまだ高額です。さらには、MBRに費やすエネルギーは、標準活性汚泥法と比べて何倍にもなっています。

 

編集委員:省エネ対策については、検討されていませんか?

 

糸川:今年度から、NEDOのプロジェクトがスタートしました。乞うご期待というところです!!

 

編集委員:膜の種類によって性質は違うのですか?

 

糸川:膜には、「平膜」、「中空糸膜」、「管状膜」、「モノリス型膜」といろいろあります。繊維であったり、陶器であったりもします。当然、それぞれ性質も違います。

 

編集委員:耐久性を考えると金属性はありませんか?

 

糸川:以前に、共同研究で検討したことがありましたが、金属で膜を製造することは困難で、特に大型化には非常に不向きと言うことがわかっています。

 

編集委員:どういった場合にMBRが選ばれるのですか?

 

糸川: MBRは最終沈殿池を必要としませんので、敷地面積が限られているときや、下水処理水として、非常にきれいな水質が求められるときです。中東やシンガポールでは、下水処理水を再利用するために、MBRを積極的に導入しています。

 

川島課長こころの声:(通常だと、そろそろオチがないの?とふられそうな・・・。)

 

編集委員:そろそろオチがないと・・・課長どうしましょう?

 

川島課長:(きた〜(>_<)!!)。え〜・・・。

 

一同:う〜〜〜〜〜(^_^;)。

 

(↑実は、毎回、みんなでオチを必死で考えているのです!!)

 

編集委員:どうにかします!!・・・ということでシルバーウィークに必死で「膜のオチ」を探していたら見つけました。

コンビニで!!「膜のオチ(幕の内)弁当」・・・・・。

今回はこのあたりで勘弁してくださいm(_ _)m。

 

 

     (講師:糸川浩紀、編集:辻 幸志)

 

 

 

 

 

━━☆★ 新シリーズ・要語集 2 ★☆━━

 

※PDFで全文が添付されています

 

高位発熱量(こういはつねつりょう:Higher Heating Value)

 

【解説】燃料が燃焼する過程では燃料中に含まれる水素と燃料または大気中の酸素が反応して水(水蒸気)が生成される。

 

また燃料自体にも水分が含まれており、これらの生成された水と燃料に含まれる水分が蒸発することにより、蒸発潜熱(ある温度における液体が気化するために必要な熱量)が放出される。

 

この蒸発潜熱を含んだ発熱量を高位発熱量という。一般的に発熱量計に示される熱量は高位発熱量である。

 

高位発熱量は総合エネルギー統計、火力発電所の発電効率、国内CO2排出量の計算等に用いられる。特に水素を多く含む都市ガスや消化ガスの場合、蒸発潜熱が大きくなる。

 

【同義語】総発熱量(GCV:Gross Calorific Value)

 

 

低位発熱量(ていいはつねつりょう:Lower Heating Value)

 

【解説】高位発熱量から蒸発潜熱を差し引いたもの。一般的に熱量計は燃焼熱を水に吸収させ、温度上昇分(水の保有熱量増加分)によって熱量を計算するものである。

 

したがってこの場合、熱量計に示される値は高位発熱量となるため、低位発熱量は次式により求められる。

 

低発熱量=高位発熱量−水蒸気の蒸発潜熱×水蒸気量

 

低発熱量はガスエンジン等原動機の熱効率、国際エネルギー機関(IEA)におけるCO2排出量の計算等に用いられる。

 

【同義語】真発熱量(Net Calorific Value)

 

         (技術開発課 水田健太郎)

 

 

 

 

━━☆★ 下水道よもやま話 ★☆━━

 

<オキシデーションディッチ法の現在!過去!未来!>

 

OD法の現在:

 

世界に誇れる下水道技術に、建設省の建設技術評価規程に基づき実施された「オキシデーションディッチ法に用いる機械式曝気装置の開発」(昭和58年7月)に始まり、多くの産官学の技術者が開発・実用化に関与したオキシデーションディッチ法(OD法)があります。

 

OD法は、最初沈殿池を設けず、機械式エアレーション装置を有する水深の浅い無終端水路を反応タンクとして、低負荷条件で活性汚泥処理を行い、最終沈殿池で固液分離を行う一連の下水処理方式(下水道用語集2000年版)で、平均的な処理水質(平成10年〜平成14年版下水道統計)は、BOD4mg/L、SS4mg/L、T-N8mg/Lと、無人運転でも安定した処理水質が得られる処理法です。

 

 

OD法の過去−失敗と改良の歴史−:

 

JSでは、1980年代から、多くの失敗と改良の歴史を経て、OD法に関する三次の技術評価、数度にわたる設計指針、標準設計の制定・改訂により、1990年代のOD法処理場数の急増に貢献してきました(平成18年度末では、実に46%の953処理場がOD法を採用)。

 

しかしながら、技術評価は、平成10年9月の答申が最後、「オキシデーションディッチ法標準設計」は、平成15年4月の改訂が最後となっています。

 

 

OD法の未来−新たな課題−:

 

JSでは、高知大学・前澤工業(株)との共同研究「高負荷二点DO制御を用いた効率的なOD法の開発」を実施する等、センサーを活用した積極的な監視制御による運転管理の工夫などによるOD法の「処理能力の増大」、「省エネ」、「処理水質の向上」という新たな課題に取り組んでいます。

 

地球に優しいOD法に向けて、下水道実務者が「OD法は確立した技術なのか?」、「JS標準設計は最終形なのか?」、「省エネや処理能力の増大は可能なのか?」等の疑問を持ち、現状技術の改良や技術継承の必要性を理解し、『進化し続けるOD法』という視点を持つことが不可欠です。

 

JSでは、OD法の開発・実用化に関与した技術者が退職を迎える中、技術の継承と技術者の育成にチャレンジしています。

 

          (先端研究役 中沢 均)

 

 

 

 

 

━━☆★ 部長コーナー ★☆━━

 

 <空飛ぶKYおじさん>

 

2年ばかり前のこと、受託調査で、中国地方A市に足繁く出張していました。ある出張の帰り、A空港からの7時過ぎの最終便に乗るため、約50分前に空港に着き、セキュリティチェックを済ませて、搭乗待合室に入りましたが、何故か、定時になっても搭乗案内がありません。

 

乗客がザワザワしてきたところに、突然、「使用機に不具合が発生し、現在、修理中ですが、何時、出発できるか見通しがたちません。」というアナウンスがありました。

 

皆、「困った。どうするんだ」と言っているうち、「キャンセルされる方には、交通費と宿泊費で1万円お支払いします」という再度のアナウンスがありました。ここで、乗客の対応は、キャンセルしてA市内に引き返す人と、もうしばらく待とうという人の2通りに分かれました。

 

この際、カウンター前にキャンセルの列と翌日便に変更する人の列が出来ましたが、どちらがどの列なのか分からず混乱して、怒り出す人が出ました。

 

また、キャンセルが一段落すると、「お待ちの方には、空港売店の2000円分のクーポン券を差し上げます」というアナウンスがあったため、皆、そこに殺到、私もクーポン券を入手して、急いで売店に行きましたが、弁当・おにぎりは既に無く、かろうじてビール1本とつまみ(せいぜい500円分)を手に入れました。

 

このような騒然とした状況の中、何人もの人が担当者を取り囲み、「一体、いつ飛べるのか?」「羽田で終電がなくなったら、ホテルを手配してくれるのか?」「土浦まで帰らなければ行けないが、タクシー代は全額出るのか?」等と大騒ぎでした。

 

その中で、一際、目を引いていたのは60歳位のサラリーマン風の小柄なおじさんで、担当者の女性をつかまえて、「危機管理がなっていない!このような場合には、まず、責任者が役割分担を決めて、各担当にキチッと指示する。情報は適宜流す。列の並び方もキチッと案内する。こういうことができないから、○○航空はだめなんだ!!」とまさに怒髪天を衝く状態です。

 

なるほど、言っていることは正論ではありますが、いつまで経ってもクドクドネチネチと文句を言い続けているので、他の乗客で聞きたいことがある人も、あきらめざるを得ず、担当の女性も半べそ状態でした。

 

この人は、もしかすると職場では危機管理担当で、危機管理については一家言を持っている人なのかも知れませんが、担当者が走りまわっている中、結局、その内の一人を全く機能できない状態に陥れていることに気がついていないようです。傍から見ると、自分のストレス解消としか思えません。他の乗客にも大変迷惑でした。

 

さて、そうこうするうち、2時間程経過してから代替機が到着、ようやく深夜になって羽田空港に帰りつくことができました。疲れ切って飛行機から降り、到着ゲートを通る時、ふと見ると、例のおじさんがいました。

 

今度は、羽田空港の地上クルーの女性をつかまえて、「危機管理がなっていない!!」と怒鳴り散らしていました。おじさんは、他の乗客の冷ややかな視線には、全く気づいていなかったようです。

 

 

 

           (技術開発部長 村上孝雄)

 

 

 

 

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