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助成・表彰・審査制度 / 国土技術開発賞

    • 第7回国土技術開発賞

優秀賞(国土交通大臣表彰)

下水汚泥の重力濃縮技術 (第7回国土技術開発賞 優秀賞)

応募技術名称下水汚泥の重力濃縮技術
副題みずみち棒による下水汚泥の高濃度化技術
応募者名(独)土木研究所
苫小牧市
歌登町
技術開発者(独)土木研究所 落 修一
苫小牧市     成田 晃
歌登町      平岡直輝

技術の概要

1.技術開発の背景及び契機

下水処理工程において、汚泥濃縮プロセスは汚泥処理の最前段に配置され、その運転成績が後続の処理プロセスの成績を大きく左右する。近年、余剰活性汚泥の濃縮性が悪化してきており、従前より用いられている重力濃縮法に替わり、エネルギー消費型の機械による遠心濃縮法の導入が進んでいた。

このような中、現行の重力式汚泥濃縮槽(既存社会資本ストック)の有効活用や、汚泥処理に係る処理場の維持管理費の削減等を実現するため、新規設備の導入を必要としない、省エネ型濃縮技術の開発が急務であった。

2.技術の内容

本技術は、下水処理場の重力式汚泥濃縮槽において高濃度の下水汚泥を得るための技術であり、重力式の汚泥濃縮槽中において、重力の作用方向に“みずみち棒”が設置された汚泥掻寄機(図−1)を低速回転させることで、みずみち棒の後部直近に液体が通り易いみずみちを形成し(図−2)、汚泥粒子間での液体の通過抵抗を大幅に緩和させ、汚泥濃縮槽の下層部に、高濃度の下水汚泥を沈殿させる技術である。

  • 汚泥掻寄機
    図−1 みずみち棒が設置された汚泥掻寄機
  • 概念図
    図−2 みずみち形成の概念図

3.技術の効果

  • 下水汚泥の濃縮濃度の向上を、機械脱水等の新規の設備導入を伴わず、かつ、下水処理場の運転を停止することなく、既存の重力式汚泥濃縮槽を改良することで実現。(写真−1,2)
  • みずみち棒を導入することで、既存の汚泥濃縮槽の濃縮機能の向上を実現。(表−1、2)
  • 汚泥濃縮の効率化により、引抜汚泥量を削減し、後続処理プロセスである引抜汚泥の脱水回数、脱水時に用いる薬品投入量、脱水電力量、汚泥脱水の委託費等についてコスト縮減を実現。併せて、脱水回数の低減により脱水に係る作業環境の改善を実現。(表−1、2)
  • 汚泥濃縮プロセスに重力濃縮法を適用している国内の処理場は1440カ所存在。このうち濃縮汚泥濃度が設計目標の4%に達しない1140カ所の処理場(平成14年度下水道統計より)に本技術を適用し4%の濃縮汚泥が得られると仮定すると、濃縮汚泥の脱水に係る電気代のみで年間約17億円の縮減が可能。その他、汚泥脱水時の薬品投入量削減によるコスト縮減も可能。
  • 本技術及び既存技術(機械による遠心濃縮法)について、両技術の機械設備対応年数期間中(共に15年)のコスト総額の試算結果は、それぞれ約2億円及び約24億円となり、本技術はトータルコストの削減も可能。
  • 有効活用
    写真−1 既存濃縮槽の有効活用(苫小牧市)
  • 有効活用
    写真−2 既存濃縮槽の有効活用(歌登町)

比較表
表−1 本技術導入前後におけるコスト縮減等効果の比較表(苫小牧市)

比較表
表−2 本技術導入前後におけるコスト縮減等効果の比較表(歌登町)

4.技術の適用範囲等

汚泥濃縮プロセスに重力濃縮法を適用している国内の処理場(1440カ所)に適用可能である。

5.技術の適用実績

西町下水処理センター濃縮槽機械設備工事、平成12年2月及び平成13年3月  他1件