下水汚泥のリサイクルと小規模下水処理場向け高濃度混合メタン発酵技術

摘要

In this review, current situation of sewage sludge recycling as energy sources and technologies of high-solids anaerobic co-digestion for small scale wastewater treatment plants (WWTPs) are introduced. To promote sewage sludge recycling as energy sources in small scale WWTPs, centralized sludge treatment, in which regional biomass (raw garbage etc.) is also included, by anaerobic digestion is expected. Its feasibility test in a town of Ishikawa Prefecture was conducted, based on new knowledge from high-solids anaerobic co-digestion experiments. Mesophilic anaerobic digestion (35 ℃) successfully removed volatile solids (VS) (removal ratio: 60%) and chemical oxygen demand (50-60%) from combined sludge with high solids (total solids: 7.5-10%). It was cleared that co-digestion with oxidation ditch sludge and regional biomass increased the gas yield, comparing to digestion with only the sludge. Demonstration experiment for the high-solids anaerobic co-digestion accomplished stable gas yield (0.29 Nm~3/kg-VS) with the loading rate of 2〜3 kg-VS/m~3/day. The feasibility test suggested that the system accomplished greenhouse gas mitigation and positive energy production. Prevalence of the centralized sludge treatment with regional biomass is expected.%低炭素•循環型社会を構築するために，都市や農村から発生するバイオマスを資源やエネルギーとして，地域で有効活用する技術開资が求められている。また，再生可能エネルギーを使った社会インフラ維持のための環境負荷低減技術の開発や導入が求められている。下水道事業から発生する下水汚泥は比較的安定して発生することに加え，固形物の8割程度が有機物であることから，有用なエネルギー資源の一っとして注目されており，経済産業省が策定したエネルギー基本計画(平成26年4月)でも汚泥バイオマスの利用促進が諶われている。国土交通省は，国内外の社会経済情勢の変化等を踏まえ，下水道の使命，長期ビジョン，および長期ビジョンを実現するための中期計画(今後10年程度の目標及び具体的な施策)を提示した，「新下水道ビジョン」を平成26年7月に策定した。この長期ビジョンにおいて，下水道に集約される有機物，栄養塩類を資源として捉え，革新的な技術•システム等を導入し，下水道事業以外から発生したバイオマスも集約することで，下水処理場を地域の中で，エネルギーの集約•自立•供給拠点化することが目標として掲げられている。また，平成27年3月には，「下水汚泥エネルギー化技術ガイドライン-改訂版-」が，国土交通省より公表される等，今後の下水汚泥のエネルギー利用の拡大が期待される。