下水処理汚泥を燃料に
1)処理装置に脱水汚泥(含水率70％)300㎏投入 槽内温度：43℃
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2) 45時間後、余剰汚泥：20㎏(280㎏減＝93％減)、含水率36％
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工場排水処理・余剰汚泥処理試験
1）活性酸素＋熱処理(100ｋｇ）
| スタート | 1時間後 | 4時間後 |
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| 余剰汚泥100㎏投入 | 1時間後 （細胞膜が破壊され、出てきた水分で汚泥が団子状になる） | 4時間後（この時点でかな り減容している） |
2）熱処理のみ(50ｋｇ）
| スタート | 1時間後 | 4時間後 |
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| 余剰汚泥100㎏投入 | 1時間後（細胞膜が破壊され、出てきた水分で汚泥が団子状になる） | 4時間後（この時点でかな り減容している） |
※熱風のみの場合は、変化がない
事例紹介
超高効率な乾燥装置開発
活性酸素＋ヒートポンプを利用した高効率連続汚泥乾燥装置（2023年販売予定）
〈特徴〉
・エネルギー回収率3程度の高効率
投入エネルギーの3倍の熱量の乾燥汚泥
・連続処理
・脱臭機能を備えている
・食品残渣、牛糞・鶏糞等あらゆるバイオ マスの対応
既存乾燥技術との比較
下水余剰汚泥をすべて燃料に
化石燃料に替わる新たなグリーン燃料の開発
日本の下水汚泥の現状
下水汚泥発生量（乾燥）
約２２０万トン/年（乾燥ベース）
ほとんどが埋立若しくは焼却処理
| 〈埋立〉 | 〈焼却〉 |
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| 下水道からの温室効果ガス排出量の割合（国土交通省調査） |
下水汚泥のリサイクル利用
〈下水汚泥のエネルギー利用状況(平成27年度)〉
▼年間約６００億円の電力(約110万世帯分)
| ポテンシャルの区分 | 賦存量 | 利用状況 | |
| 下水汚泥 | 下水汚泥発生量約220万トン/年(乾燥ベース) | 発電可能量：36億kWh/年→約100万世帯の年間電力消費量に相当 | 下水汚泥のエネルギー利用割合→約1割 |
| 下水熱 | 下水処理量約140億㎥/年 | 利用可能熱量：7800Gcal/h→約1500万世帯の年間冷暖房熱源に相当 | 下水熱利用の地域熱供給→3箇所 |
| 小水力 | 発電可能処理場数約920箇所 | 発電可能量：4300万kWh/年→約1.2万世帯の年間電力消費量に相当 | 小水力発電実施箇所→6箇所 |
下水汚泥をはじめとするバイオマス利用が成功していない理由
バイオマス利用 微生物利用：メタン、堆肥、エタノール等 熱利用：炭化、乾燥等
バイオマスは細胞で構成されている。
細胞の外側にある細胞壁（膜）が非常に強固
細胞壁は微生物でも、高温、酸・アルカリでも分解に時間がかかる
活性酸素は瞬時に細胞壁を分解する
活性酸素処理装置「α-Gaia」による余剰汚泥乾燥実証試験
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| ①下水処理場汚泥 | ②「α-Gaia」に投入 | ③処理前 | ④20時間後 |
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活性酸素使用の有無に伴う下水汚泥乾燥効率比較試験記録
〈活性酸素利用メリット〉
・乾燥スピードが早い：通常の1.5～2倍
・低コスト：乾燥性能が2.5倍
・総発熱量が非常に高い
▲24時間後 (左)活性酸素無し (右)活性酸素あり
活性酸素利用乾燥メリット
１）乾燥スピードが早い
余剰汚泥含水率
80％→15％以下にするのに、使用しない場合：1,５～２倍
２）低コスト：乾燥性能が2.5倍
| 乾燥性能 |  | ||
| 活性酸素あり | 活性酸素無し | ||
| 乾燥速度 | 2.3kg/h | 1.2kg/h | |
| 平均電力 | 2.1kWh/h | 2.8kWh/h | |
| 乾燥性能 | 1.1kg/kWh | 0.43kg/kWh | |
| 比較 | 1.1/0.43＝2.56倍 | ||
３）総発熱量が非常に高い
20.98MJ/kg （JIS日本基準15MJ/ ㎏以上）
※ 20.98MJ/㎏ / 輸入一般炭 26.08MJ/㎏ ＝ 0.8 （石炭の0.8倍の熱量がある）
| 事業費 | 維持管理費 | 平均発熱量 | |
| 炭化 | 約40億円 | 2.22億円 | 13.7MJ/kg |
| 油温減圧乾燥 | 約49億円 | 2.9億円 | 22.8MJ/kg |
| 造粒乾燥 | 約13億円 | 1.3億円 | 17.6MJ/kg |
〈下水道革新的技術実証事業 B-DASHプロジェクト 固形燃料品質〉
 | 左ー 15MJ/kg |
| 左一 活性酸素利用乾燥の発熱量 |
乾燥汚泥利用
１）発電利用（スターリングエンジンによる発電、災害時の分散型発電）
| 汚泥発電システム | 汚泥ホッパー | 燃焼発電中 |
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乾燥汚泥をホッパーに投入すると、自動的に燃焼室に送られ発電します。
発生汚泥（含水率80％×2t/日）の場合、乾燥・発電システムで 7kw/24h＝168kw/日 発電可能
２）熱、温水、CO2利用（ハウス栽培等）
| いつでも利用できる燃料として、袋入りで販売 | もみ殻暖房機で乾燥汚泥利用 | ー暖房→ ー温水→ ーCO2→ | 化石燃料の代替利用 |
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