17
1︵通巻

号︶

33

17

この用紙は, パルプを漂白するときに塩素ガスを使わない「無塩素漂白（ECF)」という方法で作られています。

1 (通巻33号）

33
2020年度1

171

地域循環共生圏の創出〜地域課題を解決するキーパーソン

2

富士市東部浄化センターにおける高濃度消化・
省エネ型バイオガス精製による効率的エネルギー
利活用技術実証研究（B-DASH プロジェクト）

8

施設・技術紹介10

ごみクレーン全自動化への取組み〜ごみピット 3D 計測技術の開発〜

Development Work for a Fully Automatic Refuse Crane―Three-Dimensional Measurement of Refuse Pit―15

廃棄物処理施設におけるデータ活用と相互支援体制の構築

Data Utilization and Networking for Safer, Stabler Factory
Operations

20

撹拌式凍結乾燥機 RHEOFREED®による乾燥工程の高効率化〜棚式凍結乾燥機より優れた乾燥性能〜High Eﬃciency Drying Using the Mixer-Type RHEOFREED
Freeze-Dryer―Drying Performance Superior to Shelf-Type Freeze Dryers―

Demonstration of Eﬃcient Energy Utilization Technology
using High-Solids Anaerobic Digestion and Energy-Saving
Biogas Puriﬁcation at the Tobu Wastewater Treatment
Plant in Fuji City（B-DASH Project）

本社 ／〒651-0072 神戸市中央区脇浜町1丁目4-78☎（078）232-8018 FAX（078）232-8051〒651-0086 神戸市中央区磯上通2丁目2番21号（三宮グランドビル） ☎（078）232-8018 FAX（078）232-8051

26

技 術 研 究 所 ／ 〒651-2241 神戸市西区室谷1丁目1-4

施設・技術紹介☎（078）992-6500 FAX（078）997-0550

東 京 支 社 ／ 〒141-0033 東京都品川区西品川1丁目1番1号（住友不動産大崎ガーデンタワー） ☎（03）5931-3700 FAX（03）5131-5700
大 阪 支 社 ／ 〒541-8536 大阪市中央区備後町4丁目1-3（御堂筋三井ビル）☎（06）6206-6751 FAX（06）6206-6760

九 州 支 社 ／ 〒812-0012 福岡市博多区博多駅中央街1-1（新幹線博多ビル） ☎（092）474-6565 FAX（092）441-444028

北 海 道 支 店 ／ 〒060-0004 札幌市中央区北四条西5丁目1-3（日本生命北門館ビル） ☎（011）241-4647 FAX（011）241-5759

TOPICS

東 北 支 店 ／ 〒980-0811 仙台市青葉区一番町1丁目2-25（仙台NSビル）☎（022）716-6651 FAX（022）263-2049

名 古 屋 支 店 ／ 〒451-0045 名古屋市西区名駅2丁目27-8（名古屋プライムセントラルタワー） ☎（052）581-9876 FAX（052）563-2313

34

論文発表一覧

播 磨 製 作 所 ／ 〒675-0155 兵庫県加古郡播磨町新島19☎（079）436-2500 FAX（079）436-2506

室蘭SD製造所／ 〒050-0055 室蘭市崎守町387-25☎（0143）50-3036 FAX（0143）50-3066

ロンドン事務所／ Building 3, Chiswick Park, 566 Chiswick High Road, London, W4 5YA, United Kingdom ☎+44-208-849-5558
プノンペン事務所／ DMS, 1st Floor, #55, st310, Sangkat Beung kengkang1, Khan chamkamorn, Phnom Penh, Kingdom of Cambodia≪誤記訂正のお知らせ≫
No.16 Vol.2 通巻32号／ p.2の最下行
誤：神鋼環境メンテナンス㈱ 水処理本部 技術部 第三技術室
正：環境エンジニアリング事業本部 水環境技術本部 上下水道技術部 下水技術室☎+855-23-210-301 FAX+855-23-210-309

神鋼環境ソリューション技報《編集発行》〒651ー2241≪バックナンバー≫ 弊社ホームページに掲載しています。

http://www.kobelco-eco.co.jp/development/tec-info/index.html

2020年度Vol.17 No.1

《本社》株式会社神鋼環境ソリューション 〒651ー0072

通巻33号
神戸市中央区脇浜町１丁目４ー78

神戸市西区室谷１丁目１ー４ 株式会社神鋼環境ソリューション 技術開発センター（神鋼環境ソリューション技報編集委員会事務局）☎（078）992−6527 FAX（078）992−6504 http://www.kobelco-eco.co.jp《編集委員》編集委員長/佐久間英明 委員/高橋円・細田博之・小川正浩・竹村元伸・吉田忠広・荻野行洋・青木勇・南俊充・須田龍生・松本勝生《発行》2020年9月15日印刷

2020年9月20日発行

年2回発行《禁無断転載》《発行人》隅晃彦《印刷所》中村印刷株式会社

＜巻頭言＞

地域循環共生圏の創出～地域課題を解決するキーパーソン

北海道大学大学院工学研究院
循環共生システム研究室
教授

環境工学部門石井一

英Kazuei Ishii

第五次環境基本計画（2018年４月17日閣議決定）では，持続可能な開発目標（SDGs）およびパリ協定などの国際的な潮流を踏まえて，「地域循環共生圏」の創造が提唱されている。思い返せば，21世紀環境立国戦略（2007年６月１日閣議決定：低炭素社会，循環型社会，自然共生社会の統合的達成）からはじまり，第二次循環型社会形成推進基本計画（2008年３月閣議決定）での地域循環圏，それから昨今の脱炭素やゼロカーボンシティ（実質排出量ゼロ）の表明など，環境政策は“環境を守る”から“環境を創る”時代に大きく様変わりしようとしている。
これまでは，廃棄物や汚水は適正処理することが重要であり，その効率化のための技術開発が行われ，自治体からの発注に応ずる形でハードとソフトの整備が進められてきた。そして，施設の立ち上げから試運転，そして本稼働，維持管理などを通して技術者の育成がなされ，今日の環境保全を中心とした技術基盤に至っている。
ところで，地域循環共生圏とは，どのようなものだろうか？環境省の言葉を借りると，「資源循環，
自然共生，低炭素，ひいては脱炭素といった環境施策のあらゆる側面を統合し，地域活性化という共通の目標を目指す総合的な概念です。その創造の要諦は，地域資源を再認識するとともに，それを活用することです。」とある。すなわち，地域資源を活かし，多様なパートナーシップにより地域の環境のみならず，経済や社会的な問題まで同時に解決しようとするものである。これまでの画一的な技術導入にとらわれずに，地域資源を活かした環境を創ることがキーポイントとなる。
さて，地域循環共生圏を構築するにあたっては，まず地域の主な関係者の頑張りに期待するが，実はアイデアが足りない，あってもそれを実現する技術が分からないなど，物事を進めるのに不十分な場合が多い。トータルな視点で地域をコーディネートできる“技術の分かるキーパーソン”が必要であると常々思っている。しかしこのような人材は少ないので，最近○○アドバイザー，○○コンシェ
ルジュなどの専門家の派遣事業が多くなってきている。しかしこれも上手くいっているとは思えない。つまり，強い問題意識と複雑な問題を解決しようとする強い姿勢がその地域になければ，前に進まないのである。そこで私の思いは，「廃棄物処理施設や下水処理施設の運転や維持管理といった立場で活躍してきた技術者が，各地域の技術の分かるキーパーソンの１人になって地域循環共生圏創出に貢献して欲しい」ということである。地域循環共生圏を創るキーパーソンとして，地域の課題解決のためにひと肌脱いで，将来を見据えた良いハードとソフトの導入に貢献して欲しい。それだけの人
材がプラントメーカには存在するはずである。
Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）神鋼環境ソリューション技報1

富士市東部浄化センターにおける高濃度消化・省エネ型
バイオガス精製による効率的エネルギー利活用技術実証研究（B-DASH プロジェクト）
Demonstration of Eﬃcient Energy Utilization Technology using High-Solids
Anaerobic Digestion and Energy-Saving Biogas Puriﬁcation at the Tobu
Wastewater Treatment Plant in Fuji City（B-DASH Project）

小野田草介＊
Sosuke Onoda

佐藤朋弘＊
Tomohiro Sato

博士（工学）

渡邉航介＊
Kosuke Watanabe

宮本博司＊＊
Hiroshi Miyamoto

B-DASH プロジェクト（Breakthrough by Dynamic Approach in Sewage High Technology Project）とは，国土交通省が実施する下水道革新的技術実証事業で，下水道事業における大幅なコスト縮減や省エネルギ・創エネルギ効果を実現し，併せて，本邦企業による水ビジネスの海外展開を支援するものである１）。
当社，日本下水道事業団および富士市からなる共同研究体は，平成30年度 B-DASH プロジェク
トに採択され，平成30年度～令和元年度の２カ年にわたり国土交通省国土技術政策総合研究所の委託研究として，高濃度消化および省エネ型バイオガス精製に関する革新的技術の実証を行い，目標値を満足する結果が得られた２，３）。
The B-DASH Project is a MLIT program created speciﬁcally to promote research into innovative wastewatertechnologies. Its objectives are to signiﬁcantly reduce costs and create energy-saving and energy-generating
effects in wastewater service, and support Japanese enterprises in their efforts to expand the water businessoverseas. Joint research into high-solids anaerobic digestion and energy-saving biogas puriﬁcation conductedby Kobelco Eco-Solutions Co., Ltd., the Japan Sewage Works Agency, and Fuji City was selected for the
B-DASH Project in 2018, which led to two years of corroborative testing（2018-2019）under NILIM contract
and yielded good results.

Key Words：
嫌

気

性

消

化

Anaerobic digestion

メ

タ

ン

発

酵

Methane fermentation

バ

イ

オ

ガ

ス

Biogas

精製

Puriﬁcation

水素Hydrogen

神鋼環境ソリューション技報

2＊

技術開発センター 水・汚泥技術開発部 水環境グループ＊＊

環境エンジニアリング事業本部 水環境技術本部 アセットマネジメント部

Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）

【セールスポイント】
・投入汚泥を高濃度に濃縮することで消化槽の容量を大幅に削減可能
・シンプルな機器構成で不純物を一括除去できるバイオガス精製技術
・燃料電池自動車の初期需要を考慮した小規模設備とすることで，維持管理費の低減が可能な水素製造・供給設備
・余剰水素の有効利用を可能にする高濃度メタン生成技術

まえがき

規

エネルギ化率は，2020年度に約30 ％とする目標が排除方式：分流式

設定されているが，2018年度末時点で約23 ％にと処理方式：

どまっている４）。代表的なエネルギ化技術である消［水 処 理］標準活性汚泥法

化技術は，導入にあたって大容量の槽を建設する必［汚泥処理］濃縮→脱水→外部処分

模：日最大55 800 m3/d

第４次社会資本整備重点計画において，下水汚泥（処理人口約100千人）

要があるため初期投資（建設費）が大きい。また，（焼却・再生利用）

2. 革新的技術の概要

バイオガス利活用技術のひとつとして，これまでに

2. 1

研究実績のある水素製造・供給技術は，機器点数の構成多さから維持管理が煩雑化するほか，有資格者の選

革新的技術の構成を図１，実証施設全景を写真１

任や法定点検が必要であり，維持管理費の負担が重に示す。高濃度消化技術（高濃度濃縮装置，高濃度

い。そのため，人員・財政に余裕がない中小規模自消化槽），省エネ型バイオガス精製技術（バイオガ

治体が有する処理場での採用が進んでいない。
以上の背景を踏まえ，本研究は，槽容量の大幅削減によって初期投資の削減が可能な高濃度消化技
術，および従来技術よりシンプルな機器構成とする
こと等により維持管理を容易にした省エネ型バイオガス精製技術を実証し，国内下水処理場での汚泥消化・バイオガス利活用設備の普及を促進し，下水汚
泥のエネルギ利用促進に貢献することを目的として実施した。

1. 実証フィールドの概要

実証施設設置場所：富士市東部浄化センター（静岡県富士市富士岡南260番地―１）

余剰汚泥

生汚泥（初沈汚泥）
重力濃縮（調整池として利用）必須の設備ではな
いが調整池として活用可能なため，
継続利用

砂ろ過池

高濃度
濃縮

塩素
混和池

必須の設備ではないが導入処理場で耐用年数経過まで継続利用するケースが考えられる
ため，濃縮あり／なしの各条件でデータ取得

機械濃縮
高濃度
濃縮汚泥
省エネ型
バイオガス
精製

高濃度
消化槽

水素
混合槽
水素
小規模水素
製造・供給

水素吹込み効果の検証を目的とした小型消化槽
水素

燃料
電池車

消化汚泥

既設ベルトプレスを２液薬注に改造し，継続利用脱水機

図１Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）

最終
沈殿池

反応槽

実証施設全景
放流

流入

最初
沈殿池

沈砂池

写真１

脱水汚泥

搬出

B-DASH 施設

革新的技術の構成

神鋼環境ソリューション技報

3

表１
設

備

名

１）高濃度濃縮設備
２）高濃度消化設備
３）バイオガス精製設備
４）水素製造・供給設備
５）高濃度メタン生成設備（水素混合槽）設備の主仕様容量・能力

主350 kg-DS/h ×２基
有効容積 1 000 m3
バイオガス処理量 100 m3N/h
圧縮機能力 29.75 m3N/d
有効容積 3.9 m3

ス精製装置，中圧ガスホルダ），小規模水素製造・

スクリュー式
鋼板製，インペラ式撹拌機
高圧水吸収法
水蒸気改質，充填圧力：35 MPa
水素吹込み用消化槽

バイオガス（高濃度メタン）

水素

メタン生成技術により構成されている。
特

分解

徴

酢酸

各設備の主な仕様を表１に示す。設備の処理汚泥

酢酸資化性
メタン生成菌消化槽

量は日最大5.3 t-DS/d であり，これは実証処理場における発生汚泥を全量処理可能な規模である。
2. 2. 1CH3COOH→CH4＋CO2

高濃度消化技術

高濃度化と消化日数の短縮により，消化槽容量を
従来の約1/3に削減できる技術である。消化汚泥を

H2

水素資化性
メタン生成菌CO2＋4H2→CH4＋2H2O

返送し原料汚泥と混合して濃縮することにより，アンモニア性窒素（NH4-N）を濃縮分離液に溶解させ，消化阻害が生じないレベルに調整できるため，従来省エネ型バイオガス精製技術

図２

CO2 CH4CH4 H2Oと同等の消化性能，脱水性を維持することができる。
2. 2. 2様原料汚泥供給技術（水素製造装置，水素供給装置），高濃度
2. 2

仕消化槽への水素吹込みによるメタン生成反応

不純物の成分ごとに除去装置を設けることなくシ能力を向上させることで，水素製造装置で求められるメタン濃度，ならびに，シロキサンおよび硫化水
素の除去性能を維持しつつ，消費電力を低減することができる。
2. 2. 3

小規模水素製造・供給技術

燃料電池自動車の初期需要を考慮した小規模設備とすることで，有資格者の確保および法定点検が不要となり，従来より少ない負担で水素製造・供給設

薬注率（対 TS％）

も運転圧力を低下させるとともに，除湿器での吸着SS 回収率（％）

る高圧水吸収法を原理とした技術である。従来より

汚泥 TS（％）

ンプルな機器構成で効率的に不純物を一括除去でき

2. 2. 4

高濃度濃縮汚泥
供給汚泥

10

8％

6％
5
0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
100

濃縮装置運転調整（背圧，薬注等）

95
90
4/23

図３

備の導入を可能とする技術である。

着色した期間は
未濃縮余剰を受入れ

消化汚泥返送停止
目標濃度８ ％に変更

15

5/21

6/18

7/16

8/13

9/10

10/8

11/5

12/3

12/31

1/28

2/25

高濃度濃縮装置での汚泥 TS，薬注率，SS 回収率（定格時）

高濃度メタン生成技術

余剰水素を有効活用するため消化槽に返送し，メタンを再生成する技術である。消化槽に水素を吹き込むと，消化槽内に存在する水素資化性メタン生成

3. 実証試験結果

高濃度消化技術

3. 1

3. 1. 1

高濃度濃縮の安定性菌の働きにより，消化槽内 CO2 からメタンが生成

2019年４月より定格負荷での濃縮運転を開始し，され，バイオガス中のメタン濃度を上昇させること

初沈汚泥，余剰汚泥，返送消化汚泥の混合汚泥をができる（図２）。

TS（Total Solids；全蒸発残留物濃度）＝６ ％以上

本実証においては，短期間の委託研究期間内に高（原料汚泥 TS＝８ ％相当）に濃縮可能であること

濃度消化技術の検証と並行して実証を行うため，水を確認した（図３）。消化槽内の NH4-N が管理値以

素吹込み用の消化槽（水素混合槽）を併設した。

下であったため，7/3より消化汚泥の返送を停止し，

4

神鋼環境ソリューション技報

Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）

目標濃度を８ ％としたが問題なく濃縮することが減じたためである。７月以降は４ ％台前半で安定できた。薬注率は，返送消化汚泥の混合割合によりした。

0.3～0.6 ％対 TS 程度，SS 回収率は概ね95 ％以上

図６，７に，定格時の消化汚泥 pH，NH4-N を示を維持した。余剰汚泥については，既設機械濃縮にす。pH は７～８を維持した。NH4-N は消化汚泥をよる濃縮汚泥を受入れた条件と，革新的技術の基本

返送している期間は1 500 mg/L 以下で，管理値を大フローに合わせ未濃縮汚泥（TS＝0.8～1.0 ％）を受きく下回ったため，7/3以降消化汚泥の返送を停止入れた条件（図３の着色期間）の両方で運転を行し，その後は1 500～2 000 mg/L で推移した。
図８にバイオガス量の推移を示す。定格負荷とない，いずれも濃縮可能であることを確認した。
3. 1. 2

高濃度消化の安定性ってから滞留時間の３倍が経過した７月以降は消化槽投入 TS 量は，ほぼ全期間にわたり設計の2 400 m3N/d 程度まで上昇し，設計日最大負荷であ

日最大値を上回り，とくに５～６月および11月以降

る4.4 kg/m3/d 以下の VS（Volatile Solids；強熱減量。

に高い状況となった（図４）。これは実証開始後，主に有機物を示す。）負荷においては，投入 VS 当

重力濃縮槽からの汚泥引抜を速やかに行うよう運用

りバイオガス量は目標値である500 m3N/t-VS 以上を変更した結果，重力濃縮槽における回収率が上昇

満足した。

し，汚泥量が増加したためである。消化汚泥 TS は

3. 2

省エネ型バイオガス精製技術

５～６月は５ ％前後まで上昇した（図５）。これは図９にバイオガス処理量当りの電力原単位（バイ

投入負荷が高い状況で，既設脱水機を消化汚泥対応

オガス精製装置に供給したバイオガス量当りの消費とするための運転調整の期間中，消化汚泥引抜量を電力量）を示す。電力原単位はバイオガス量が少な

消化槽投入 TS（t/d）

いほど上昇する傾向があり，バイオガス量2 400
8
7
6
5
4
3
2
1
0

m3N/d（100 m3N/h）における四季平均の電力原単位
は0.43 kWh/m3N-バイオガスであった。一方，同じ

日最大（100 ％負荷）

く高圧水吸収法を原理とし平成23年度 B-DASH で

日平均（80 ％負荷）実証された大規模処理場向け精製技術では，電力原
4/23

5/21

6/18

図４

7/16

8/13

9/10

10/8

11/5

12/3

12/31

1/28

2/25

単位はバイオガス量2 400 m3N/d（100 m3N/h）において0.6～0.7 kWh/m3N-バイオガス程度である５）。し

消化槽投入 TS 量（定格時）

6

現場測定

公定分析

脱水機
運転調整

4
3

4/23

5/21

6/18

図５

7/16

8/13

9/10

10/8

11/5

12/3

12/31

1/28

2/25

消化汚泥 TS（定格時）

3 000

1 500

2 500
2 000

1 000

1 500
1 000

500

500

バイオガス量

0
4/23

5/21

6/18

7/16

8/13

9/10

10/8

11/5

投入 VS 当りバイオガス量
12/3

12/31

1/28

2/25

0

投入 VS 当りバイオガス量（週平均）（m3N/t-VS）

5バイオガス量（m3N）

消化汚泥 TS（％）

たがって，今回実証した精製技術は約30 ％の電力低減が可能であることが示された。

図８ バイオガス量，投入 VS 当りバイオガス量（定格時）
7.5

バイオガス量（m3N/h）

7
6.5
6
4/23

現場測定
5/21

6/18

消化汚泥 NH4-N（mg/L）

図６

0.8

公定分析
7/16

8/13

9/10

10/8

11/5

12/3

12/31

1/28

2/25

消化汚泥 pH（定格時）

2 500
2 000
1 500
1 000
500
0
4/23

NH4-N 公定分析
5/21

6/18

図７

7/16

8/13

9/10

10/8

11/5

12/3

12/31

1/28

50

60

70

80

90

100

110

120

130

0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
1 200

NH4-N 現場測定

消化汚泥 NH4-N（定格時）Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）バイオガス量当り消費電力量（kWh/m3N-バイオガス）

消化汚泥 pH（−）

8

春季

y = 607.79x-0.944

夏季

y = 59.756x-0.625

秋季

y = 459.55x-0.887

冬季

y = 7.7382x-0.379

1 440

1 680

1 920

バイオガス量 2 400 m3N/d における四季平均は0.43 kWh/m 3N-バイオガス

2 160

2 400

2 640

2 880

3 120

バイオガス量（m3N/d）

2/25

図９

省エネ型バイオガス精製装置の消費電力原単位

神鋼環境ソリューション技報5

表２

バイオガス組成2019／８／27

2020／１／31

槽

高濃度消化槽1 000 m3

水素混合槽
3.9 m3

高濃度消化槽1 000 m3

水素混合槽
3.9 m3

吹込み条件

水素吹込みなし

昼間のみ
1.6 NL/min 吹込

水素吹込みなし

常時
2.0 NL/min 吹込

CH4

56

59

56

51

CO2

41

35

40

27

N2

0.5

2.2

2.6

1.6

＜0.1

0.6

0.8

0.6

H2

＜0.05

2.5

＜0.05

21

メタン濃度
（CH4＋ CO2を100 ％とする）

58

63

58

65

消

化

％

O2

図10

高濃度消化槽および水素混合槽における古細菌存在比率

なお，精製バイオガス中の不純物濃度（硫化水素

月までは昼間のみ1.6 NL/min，2020年１月より常時濃度，シロキサン濃度）については，四季を通じて

２ NL/min 吹込んだ（それぞれ0.4，0.5 NL/min/m3-

目標値（硫化水素濃度：0.1 ppm 以下，シロキサン

発酵容積）。この吹込み量は，事前に実施したラボ

3

濃度：１ mg/m N 以下）を満足した。
3. 3

試験にて求めた，メタン濃度を５ポイント上昇させ

小規模水素製造・供給技術るための吹込み量に基づき設定した。

精製ガスを原料として製造した水素ガスの品質

表２に高濃度消化槽と水素混合槽のバイオガス組（純度および不純物濃度）は，四季を通じて燃料電成をガスクロマトグラフにて分析した結果を示す。

池車燃料品質規格（ISO14 687-2）を満足した。

水素混合槽におけるメタンと二酸化炭素の合計に対また，製造した水素ガスは水素供給装置を用いてするメタンの割合が，水素を吹込んでいない高濃度

実際に市販の燃料電池自動車に充填し，燃料として消化槽に対して５～７ポイント程度上昇しているこ活用した。

とが確認された。

高濃度メタン生成技術

3. 4
3. 4. 1

3. 4. 2

水素吹込みによるメタン濃度上昇

微生物叢解析

水素吹込みによる微生物叢の変化を確認するた5/23に水素混合槽（有効容積５ m3／発酵容積3.9

め，次世代シークエンス解析（NGS 解析）による

3m ）に種汚泥として高濃度消化槽の消化汚泥を投高濃度消化槽および水素混合槽の消化汚泥中の古細入し，高濃度濃縮汚泥の投入を開始した。さらに菌の微生物叢解析を行った。図10に古細菌の存在比

7/14より水素混合槽への水素吹込みを開始した。12率を示す。水素混合槽への水素吹込みを開始した７

6

神鋼環境ソリューション技報

Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）

月以降，両槽の微生物叢に違いが認められた。水素混合槽では Methanobacterium 等の水素資化性古細・余剰水素ガスの有効利用として実施した高濃度メ菌 の 存 在 比 率 が 高 く， 高 濃 度 消 化 槽 で は
Candidatus_Methanofastidisum 等 の 酢 酸 資 化 性 古 細むことによりバイオガス中のメタン濃度が５～７

菌の存在比率が高いことがわかった。本結果から，なお，本成果は，当社，日本下水道事業団およびタン生成技術では，小型の消化槽内に水素を吹込
ポイント程度上昇することが確認された。

水素吹込みによるメタン濃度の上昇が，水素資化性

富士市からなる共同研究体が受託した平成30年度・古細菌の増加による可能性が示唆された。

令和元年度国土技術政策総合研究所委託研究「高濃む度消化・省エネ型バイオガス精製による効率的エネ

すび

高濃度消化技術，省エネ型バイオガス精製技術，

小規模水素製造・供給技術，高濃度メタン生成技術
により構成される革新的技術の実証試験を行い，以下の結果を得た。
・原料汚泥 TS 濃度８ ％の高濃度消化において，設計日最大負荷である4.4 kg/m3/d 以下の VS 負荷においては，投入 VS 当りのバイオガス発生量500
m3N/t-VS 以上を満足することができた。
・省エネ型バイオガス精製技術において，大規模処
理場向け従来技術に比べ電力原単位を約30 ％削減することができた。
・精製ガスを原料とした小規模水素製造において，燃料電池自動車燃料品質規格を満足する水素ガスが得られた。

Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）

ルギー利活用技術実証研究」によるものである。
［参考文献］
１）国土交通省国土技術政策総合研究所下水道研究部下
水 処 理 研 究 室：http://www.nilim.go.jp/lab/ecg/bdash/bdash.htm
２）小倉ら：高濃度消化・省エネ型バイオガス精製による効率的エネルギー利活用技術実証研究，第56回下水道研究発表会講演集（2019）３）小倉ら：高濃度消化・省エネ型バイオガス精製による効率的エネルギー利活用技術実証結果，第57回下水道研究発表会講演集（2020）
４）国土交通省：都道府県別下水汚泥エネルギー化率（平成30年度末），https://www.mlit.go.jp/mizukokudo/
sewerage/content/001320628.pdf
５）国土交通省国土技術政策総合研究所：B-DASH プロ
ジェクト No.2 バイオガスを活用した効果的な再生可能エネルギー生産システム導入ガイドライン（案）（2013），p.135

神鋼環境ソリューション技報

7http://www.kobelco-eco.co.jp

施設・技術紹介

生物診断（遺伝子解析技術による微生物の定量および群集解析）

生物学的排水処理においては，汚泥（MLSS）濃度などの管理が行われています。これに加え，実際に処理に関与している微生物の種類や量をモニタリングすることで，より高度な維持管理を行うことができる場
合があります。
もともと，活性汚泥などの環境試料の中に存在する微生物の検出は培養法で行われてきました。しかし，環境中の微生物のうち，通常の培養法で検出できる微生物はごく一部であり，ほとんどは培養が非常に困難であることが明らかになっています。
当社では，生物学的排水処理の維持管理に有用な情報となる汚泥中の微生物の種類や量を解析するため，培養を伴わない遺伝子解析技術を利用した生物診断を実施しています。ここでは，実施頻度の高い「定量解析」と，最近開始した「網羅的微生物群集解析」についてご紹介します。

1.

特定微生物の定量解析

新型コロナウイルス検査でも採用されているリアルタイム PCR 法により，着目している微生物がどれく

らい存在するかを高精度・高感度に測定します。PCR（Polymerase Chain Reaction）法とは，特定の遺伝子の断片を増幅し，目的物の検出・調査に十分な量まで増やす技術です。
例えば，新型コロナウイルス感染者の陽性確認では唾液などから，下水中のウイルス検査では下水流入水から，当社の生物診断では汚泥などから，それぞれの試料に適した方法で DNA（デオキシリボ核酸：生物の遺伝情報が書込まれた生体高分子）や RNA（リボ核酸：同上）を抽出し，リアルタイム PCR 法でウイル
スや微生物を定量します。関西熱化学株式会社など，排水処理設備をお持ちのお客様から定期的に数種類の微生物の定量解析を当社にご依頼頂き，維持管理の指標として活用頂いている実績があります。検出事例がある微生物として，工場排水・下水処理分野ではアンモニア酸化細菌・亜硝酸酸化細菌・硝酸還元細菌などの硝化脱窒に関与する細菌，メタン発酵分野ではメタン生成古細菌，上水処理分野では鉄・マンガン酸化細菌などがあります。

リアルタイム PCR 装置（Roche 社製 LightCycler® 480 system II）

8

神鋼環境ソリューション技報

リアルタイム PCR 装置
解析結果表示画面の例

Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）

2.

網羅的微生物群集解析

次世代シークエンス解析という手法により，試料から抽出した微生物群の DNA 塩基配列を網羅的に解析

し，試料中に存在する微生物の構成と存在比率（どんな微生物が，どんな比率で存在するのか）を推定します。
この解析で使用する次世代シークエンサーでは，１回の解析で従来の DNA シークエンサー（96 well タイプ）に比べて最大約20 000倍の数の DNA 塩基配列データが得られるため，試料中に存在するほぼ全ての微生物の網羅的な検出が可能です。活用方法の例として，排水処理の状況が良い時と悪い時にそれぞれ数回ず
つ網羅的微生物群集解析を実施し，処理水質との関連性を統計解析によって明らかにし，処理性能を左右する微生物（キーバクテリア；KB）を特定する，という方法が挙げられます。さらに，KB を特定した後は，
リアルタイム PCR 法で KB を定期的に定量解析して排水処理の安定化の指標にする，という利用も考えられます。
なお，網羅的微生物群集解析を実施する場合は，試験方法や試料採取方法に注意点がありますので，事前に（できれば試験計画等の立案前に）ご相談下さい。
安定処理の
継続

対策

変調の
事前察知

定期的な
モニタリング

K
B

定量方法

検討・確立

網羅的微生物
群集解析

K
B
の
特
定

網羅的微生物群集解析の活用例【網羅的微生物群集解析の実施例】
富士市東部浄化センターで実施した B-DASH プロジェクトにおけるメタン生成古細菌の解析結果

高濃度消化槽および水素混合槽における古細菌の存在比率

高濃度消化槽と水素混合槽から定期的に消化汚泥をサンプリングし，微生物全体の DNA を抽出した後，メタン生成古細菌を対象に解析を行いました。その結果，水素吹込みを開始した７月以降で両槽の微生物群集に違いが現れ，水素を吹込んだ水素混合槽では水素吹込み無しの高濃度消化槽よりも水素資化性メタン生
成古細菌の存在比率が高くなっていたことが分かりました。

Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）神鋼環境ソリューション技報

9ごみクレーン全自動化への取組み～ごみピット3D 計測技術の開発～
Development Work for a Fully Automatic Refuse Crane―Three-Dimensional Measurement of Refuse Pit―

眞野文宏＊
Fumihiro Mano

上村祥平＊＊
Shohei Uemura

渡邉 圭＊
Kei Watanabe

伊藤 正＊＊＊
Tadashi Ito

江口 徹＊＊＊＊
Toru Eguchi
博士（工学）

将来的な労働人口減少リスクに対するごみ焼却施設の運転省力化・自動化の一方策として，当社
では「ごみクレーン全自動化」を推進している。その要素技術の一つとして，ごみピット内に貯留しているごみ高さ情報を，複数の測距センサを用いてリアルタイムかつ高精度に計測する技術を確立した。測距センサには，レーザ方式と両眼ステレオ方式の異なる方式の組合わせ手法を採用した。クレーンバケットやごみ山の影など計測の死角領域には独自の補正処理を行い，ごみピット全面を安定して計測できることを確認した。
We are trying to realize a“Fully Automatic Refuse Crane（FARC）”for incineration plants as a labor-saving
solution to likely future decreases in the working population. As an elemental technology, we have developed
a way to accurately measure the height of waste in the refuse pit in real-time using several range sensors. The
range sensors combine laser and binocular stereo principles into an original detection system. The system isadditionally equipped with original corrective processing for dead-angle areas behind the crane bucket andpiled waste, thus it is proven to assuredly measure the whole surface of the waste in the pit.

Key Words：
ご み 焼 却 施 設

Incineration Plant

ご み ク レ ー ン

Refuse Crane

自

動

運

転

Automatic Operation

3

D

計

測

Three-dimensional Measurement【セールスポイント】
・運転員の熟練度合によるごみ撹拌操作の格差がなくなり，安定操業が図れる。
・省人化による LCC 低減が図れる。

まえがきに向けたごみ処理の広域化およびごみ処理施設の集少子高齢化に伴う労働人口の減少，地方財源の縮約化について」の通知が発表され，今後も広域化・小などの社会環境の変化を背景に，近年ごみ焼却を集約化が進められる中で受注競争が激化していくこ

はじめとする施設において DBO（Design, Build andとが予測される。これらを背景に，廃棄物処理事業

Operation）による長期包括案件が増加している。まにおいてはさらなる運営の効率化が課題となっていた一昨年環境省からは「持続可能な適正処理の確保

る。

10
＊

神鋼環境ソリューション技報

技術開発センター プロセス技術開発部 基盤技術室 ＊＊（株）神戸製鋼所 技術開発本部 生産システム研究所 計測技術研究室（株）神戸製鋼所 技術開発本部 生産システム研究所 制御技術研究室＊＊＊＊

Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）＊＊＊

環境プラント技術本部 装置技術部

具体的には，労働人口の減少において，熟練運転（1）認識機能員の確保が困難となっており，省力化・自動化が求

運転員の視覚情報から把握されるごみの堆積状況

められている。また長期包括案件の増加では，さらや撹拌状況を認識する機能であり，これには図１①なる LCC（Life Cycle Cost）低減が求められている。

のごみピット3D 計測機能や画像認識技術による②

これらを解決する手段として，近年 IoT/AI 技術をのごみ種識別機能を活用する。

活用した自動化による省力化への取組みが活発にな（2）判断機能っている。

認識機能で得たごみ情報などからその時点で最適

ごみ焼却施設の操業には，各所で人手の関わる作

な操作（撹拌／積替／投入）を選択し，バケット移業があるが，その１つに安定燃焼に影響するごみピ

動先の目標地点を決定する（③クレーン動作計画機

ットでの撹拌や積替え，給じん装置への投入等のク能）。

レーンワークがあり，従来よりこれらは熟練運転員（3）操作機能の操作に依存している。ごみクレーンの自動運転機

動作計画機能が決定した目標地点へ向けて，現状

能には，クレーンメーカが提供する機能もあるが，のマニュアル運転と同水準の高速かつ正確なバケッ

量や性状が変動する家庭ごみを対象とするごみクレト動作を実現する（④高速化制御機能）。

ーンでは，しばしば使用できない状況が発生する。

現在，早期技術確立を目標に上記の各機能の開発

例えば，ごみ搬入の多い時間帯では最適なごみ撹拌

を並行して進めているが，本稿では認識機能の一つ状態が維持できない状況が発生するため，クレーンを構成するごみピット3D 計測技術について，次節運転員を確保しなければならない状況にある。

以降で詳しく紹介する。

この課題に対し当社では，（株）神戸製鋼所と共同でごみクレーンの完全自動化を目指し，2018年よ

2. ごみピット3D 計測技術

従来のごみ高さ計測は，ごみ積替えや撹拌作業時

り技術開発に着手した。本報では開発中のごみクレにクレーンバケットがごみ面に到達する時の高さ情ーン全自動運転システムの概要および，その要素技

報で都度更新することで表現していたが，ごみ搬入術の一つであるごみピット3D 計測技術の詳細につや積替え作業などの外乱により多くの領域ではリアいて述べる。

ルタイムにごみ高さを正確に把握できていなかっ1. ごみクレーン全自動運転システムの概要

た。また測距センサを用いる計測では，クレーンバ

当社の目指すごみクレーン全自動化システムの全ケットやごみ山の影となる死角領域の精度が課題で体像は図１に示すとおりである。熟練運転員の操作あったが，今回これらを解決する独自技術（ごみピ

技術を同システム上で再現するために，「認識」，

ット3D 計測技術１））を開発した。

「判断」，「操作」の観点で機能要件を整理した。

図１
Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）

ごみクレーン全自動化の全体像

神鋼環境ソリューション技報

11

2. 1

ごみピット3D 計測の機器構成

ッカーボードを用いる手法が一般的であるが２），ごごみピット3D 計測を達成するための機器構成のみ高さの計測ではチェッカーボードをピット内に持模式図を図２に示す。開発技術ではごみピットの壁込むのは困難である。本技術では，ピット壁面上の面上に測距センサを設置して3D 計測を行うが，測目盛を使った独自のキャリブレーション手法を構築

距センサ１台では，クレーンがごみ面よりも手前にした。以下に詳細を記す。

存在する場合，それが障害物となり正確なごみ高さ

2. 2. 1を取得できない可能性がある。そこで本技術では測3D 座標系に存在する物体をカメラで撮影したときの画像座標値

距センサを２台使用し，互いを対向させて設置する

図４は全体座標系とステレオカメラ上で定義構成とした。これにより死角なくごみピット全面のされるカメラ座標系，およびその位置関係を示

ごみ高さを計測できる効果が期待される。

したものである。

測距センサの測定方式（図３）は，１台がレーザ

と

方向に

， 方向に

だ け 離 れ て い る。

での座標の測距センサは，2D 計測が可能な測量センサと回に存在する物体について，

での座標

転ステージを組合わせたものである。また両眼ステは，ステレオカメラの設置角度を方式，１台が両眼ステレオ方式である。レーザ方式

レオ方式の測距センサは，市販の産業用カメラ２台

の原点は，

， 方向に

の

で

軸まわりに と定義すると，式（1）で表される。

を組合わせることによるステレオカメラを採用した。
2. 2

ステレオカメラのキャリブレーション

ステレオカメラのキャリブレーションでは，チェ

…式（1）

図２

ごみピット3D 計測の機器構成模式図（受入・破砕２段ピット方式の平面図）

図３
12

図４

全体座標系

とカメラ座標系

測距センサ（左：レーザ方式，右：両眼ステレオ方式）

神鋼環境ソリューション技報

Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）

…式（2）…式（3）さ ら に， 撮 影 さ れ た 物 体 の 理 論 画 像 座 標 値
は，それぞれ式（4），（5）で表される。
…式（4）
…式（5）
2. 2. 2

ピット内に堆積したごみ位置の3D 座標演算

アルゴリズムごみピット3D 計測では，まずピット壁面上の複数の目盛について，実際に撮影された画像の座標値と，式（1）～式（5）を元に演算されたを算出する。実画像座

理論画像座標値

標値と理論画像座標値
は，レンズの歪みなどの影響で差が生じるため，算出したそれぞれの画像座標値を参照して，実画像座標値
から理論画像座標値へと補正するための校正式（式図５における物体位置とカメラ視野角・画素数の関係（上段：水平方向，下段：鉛直方向）（6））を最小二乗法などで構成する。
…式（6）また図５は，

における物体の3D 位置と，カメ

ラ視野角・画素数の関係を表した模式図である。

また，ピット内に堆積したごみの実画像座標値についても，ステレオカメラの特徴量マッチング ３）

水 平 方 向 の カ メ ラ 視 野 角・ 画 素 数 を そ れ ぞ れなどから算出する。ごみの実画像座標値をピット壁

鉛直方向のカメラ視野角・画素数をそれぞれ面上の目盛と同様に式（6）に代入することで，理と定義すると，撮影画像の水平方向の１ピク論画像座標値を算出することができる。そして，ごセルに相当する長さ相当する長さと鉛直方向の１ピクセルには，それぞれ式（2），（3）で表さ

みの理論画像座標値に対し，式（1）～式（5）を逆算することで，におけるごみの3D 点群座標を算出することができる。

れる。

図６は，上記のアルゴリズムを基に実際のピット

図６Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）

両眼ステレオ方式によるごみ高さ取得結果

神鋼環境ソリューション技報

13

ステレオ方式
取得データ

レーザ方式
取得データ

３次元点群データの合成
外れ値の除去処理

図８

外れ値の除去処理結果

内挿補間処理ピット内のごみ高さデータ算出
図７

3D 点群データ処理アルゴリズム

内のごみ高さを計算し3D 表示した結果の一例である。破砕ピット・受入ピットだけでなく，仕切り上にあるごみ高さもおおむね再現されており，本キャリ
ブレーション手法の有効性を確認することができる。
2. 3

3D 点群データ処理アルゴリズム

3D 点群データ処理アルゴリズムの概略を図７に図９示す。ごみピット全面のごみ高さを算出するため

現地3D 計測結果に，レーザ方式，ステレオ方式それぞれで取得した3D 点群データを合成した後，外れ値の除去処理，
内挿補間処理の２つの処理を実行するアルゴリズムを考案した。

ごみピット3D 計測結果

操業プラントにおける3D 計測結果の一例を図９に示す。ピット内の画像より，運転中のクレーンが以下に詳細を記す。
2. 3. 1

2. 4

映込んでいることがわかるが，3D 計測結果では外外れ値の除去処理

れ値として除去されていることが確認できる。ま

運転中のクレーンの映込みなどを，外れ値としてた，クレーンやごみ山の影となった箇所では内挿補判断して除去する。3D 点群データはごみ面より下間がほどこされており，周囲の3D 点群データから部の情報を取得できないことを利用し，ここではピ

妥当な推定高さが算出されていることも確認できた。

ットを格子状の区画に分割し，それぞれの区画で高むさが最小の点以外の点群を除去する独自のフィルタ

すび

本技術により，ごみピット内のごみ形状をリアル処理を行った。図８に外れ値の除去処理結果の一例

タイムかつ高精度に把握することができるようになを示す。処理前はピット中央部にクレーンの映込みった。これにより常に状況が変化し続けるごみ形状が見られるが，処理後ではごみ面の概形を保ったまに対し，最適な動作を行わせることが可能になる。

まクレーンの映込みを除去できている。

今後は，開発を進めている判断技術，操作技術と組

2. 3. 2

合せてごみクレーン全自動化の実証を進め，自動化

内挿補間処理

前項の外れ値処理で得られた点群データを参照点
として，点群データの存在しない領域に関して内挿補間を行う。この点群データの存在しない領域は，
クレーンやごみ山の影となり測量センサの死角となった箇所のことを指す。ここでは，ごみピットの長
手方向に点群データを分割し，分割された点群デー
タごとに線形補間を行う手法を用いた。

14の効果を検証していく。
［参考文献］
１）小野雄基ほか：AI・IoT を活用したごみ焼却施設の自動運転の高度化，環境技術（2020年４号），p.189-194
２）井口征士，佐藤宏介：三次元画像計測（1990），p.9199，昭晃堂
３） 奥 富 正 敏 ほ か： デ ジ タ ル 画 像 処 理（2004），p.218237，CG-ARTS 協会

神鋼環境ソリューション技報

Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）

廃棄物処理施設におけるデータ活用と相互支援体制の構築
Data Utilization and Networking for Safer, Stabler Factory Operations

小野雄基＊
Yuki Ono

近年，AI，IoT 技術が発達しており，プラントの運転自動化に向けた活用に関する研究が進められている１）。廃棄物処理施設においても，プラント操業にかかる運転員数が縮減する中で，運転・操業から得られるデータから有効なデータを選別蓄積し，運転・操業にフィードバックすることで，より安定安全なプラント操業ができる仕組み作りが進められている。事業所がもつノウハウの蓄積方法としての電子マニュアルの検討，安全確保のためのウェアラブル端末によるバイタルデー
タの取得，データ活用による運転異常や機器トラブルの未然予測のための BI ツールの検討，そして事業所間同士のデータやノウハウ共有を強化するための事業所間ネットワークについて試験を実施，これら技術の活用可能性を確認した。
In recent years, progress in AI and IoT technologies has fueled research into factory automation1）. With thenumber of personnel involved in operations shrinking, ways to more stably and safely operate factories arebeing pursued by selecting, compiling and feeding back useful data from operations. This paper reports on
continuing research into electronic manuals as a method for storing know-how owned by businessestablishments, the acquisition of vital data via wearable terminals as a means for ensuring safety, and BI
tools that utilize data to predict operational abnormalities and equipment troubles, as well as testing ofinternal networks for sharing data and know-how between business ofﬁces.

Key Words：
事業所間ネットワーク

Network between business ofﬁces

電子マニュアルElectronic manual

B

I

ツ

ー

ル

ウェアラブル端末

Business Intelligence tool
Wearable equipment【セールスポイント】
・事業所間ネットワークシステムの構築により，他事業所と情報交換を促進し，運転ノウハウを共有するとともに，相互に運転を支援することができる。
・電子マニュアルによるノウハウ蓄積方法の確立，マニュアル活用により新人の早期戦力化が可能である。
・BI ツールによるプラント操業データを図示化し，プラント安定操業を支援することが可能である。
・ウェアラブル端末により運転員のバイタルデータを取得し，運転員の状況を把握し安全状態管理が可能となる。
・災害被災時に，中央監視センターは全て機能不全となるのに対して，事業所間ネットワークは災
害時リスクを回避することが可能である。
Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）＊

環境プラント技術本部 装置技術部 技術企画室

神鋼環境ソリューション技報

15

まえがき

1. 2

新設の廃棄物処理プラントでは，民間事業者がプ各事業所に KVM ※１ システムを導入することで，ラントの設計・建設に加えて運営・維持管理を一括事業所が相互に DCS 画像を確認することができる

して請け負う DBO（Design Build Operation）方式が環境を整備した。これにより相互に運転状況を確認

１）

事業所間ネットワークの構成

主流となっている 。プラントの稼働後20～25年のできるとともに，互いの運転を操作できる環境が整

長期にわたり，将来的なごみ量やごみ質の変化へのえられ，必要に応じて相互に運転を支援することが対応も視野に効率的な運営が求められている。具体できる。さらに，Microsoft Teams® を用いて事業所

的には，日常運転・維持管理のための適正運転や機間でのコミュニケーションを可能としている。これ

２）器の計画的なメンテナンスの解析が重要 で，AI，により，他施設での運転状況について，運転員同士

IoT 技術の活用によりプラントから得られるデータで相互に状況を確認することができる体制を構築しを用いた運転改善やメンテナンス頻度の最適化の取た（図１）。

組みが有効である。

1. 3

事業所間ネットワークの運用方法および効果

一方で，日本国内では人口減少に伴い，地域によ

図１に示すように本ネットワークでは，事業所間ってプラントの運転を担う運転員の人材確保が重大に複数のネットワーク網を構築し，異なるネットワ

な課題となりつつある。プラントの自動運転技術のークにより，事業所間で連携をとることを特長とし高度化が進む中，限られた人材で効率的な操業を行ている。各々のネットワークで得られる効果を以下うために，操業ノウハウの蓄積と共有，人材育成とにまとめる。

運転支援体制，運転員の安全管理体制の構築といっ

１）遠隔ネットワーク

た課題が，今後顕在化してくると考えられる。

遠隔地の事業所をつなぐ目的は，災害発生時に同そこで，効率的な操業に向けた総括的な課題解決

ネットワーク内の事業所が同時に被災し，支援が行のための当社独自の取組みとして，運転改善や安定えなくなることを防ぐことである。近年日本各地で化，ノウハウ共有と人材育成のための事業所間ネッ発生している災害時に，中央監視センターが被災す

トワークと電子マニュアル環境の構築，データ活用

ると，遠隔監視システムがすべて機能不全に陥る

による安定運転のための BI ツール活用，安全状態

が，事業所間ネットワークでは，安全に他事業所の管理のためのウェアラブル端末について導入につい

運転や停止を行えるよう支援できるシステムとなって報告する。

ている。

1.

事業所間ネットワークと電子マニュア
ル環境の構築式の事業所をつなぐことで，自事業所と近しい設備

プラントの運転，運営，整備に関する知識が個人

ドバイスやノウハウの共有が可能である。

1. 1

目

的

また遠隔地をつなぐグループ A では，同じ炉形構成で運転監視が可能であり，運転状況に応じたア

ノウハウ化していることが多く，事業所内でのノウ
ハウの共有化や個人差の平準化に課題があった。新グループ A
遠隔プラント立上げ時やプラント運転員の入替わりが生じた際，経験の浅い運転員の技術を，早急に各種運転操作やプラント点検を一人で行える水準にまで引グループ B
東北エリア

事業所 D

遠隔ネットワーク
事業所 A

事業所 B

事業所 E

グループ C
関東エリア
事業所 F

上げることが求められる。
そこで，各々の事業所がもつノウハウを共有し，限られた人材でも新規プラントの早期安定操業を担

近傍ネットワーク近傍ネットワーク

事業所 C

事業所 G

保するとともに，相互に運転状況を監視できる体制
により効率的な操業を実現することを目的とし，事

本社部門

本社部門より・ネットワーク管理支援
・データに基づく運転支援

業所間ネットワークを構築した。
また，マニュアル作成ソフトを導入することで，マニュアル作成を簡易化し，時間をかけずにマニュ
アル整備を進められるようにするとともに，デジタ
ルデータとしてマニュアルを整備することで，事業所間で共有できるようにする。
16

図１

事業所間ネットワークイメージ図※１ セキュリティ対策のされたコンソールを通して，
KVM の機器に接続されている全てのサーバに遠隔でアクセスし，モニタリング監視や制御を可能とするネットワークシステム。

神鋼環境ソリューション技報

Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）

２）近傍ネットワーク

通じて，事業所における運転操業に関する課題やノグループ B やグループ C では，近傍地域におけ

ウハウが蓄積されている。一方で，近傍ネットワー

る事業所間をつなぐことで，物理的な支援を速やかクでは，機器メンテナンスや工事に関するノウハウに実施できることを可能とし，人や物の融通を行うが蓄積している。今後はこれらのデータを組合わことが今後想定されている。

せ，長期運転のコストダウンやより効率的な操業に

３）本社部門からの支援

つなげていきたい。また，作業標準以外にも，新人事業所グループ間において，操業にかかるノウハ

教育マニュアルの整備や各種報告資料の作成，デー

ウを共有する一方で，本社からは各事業所から得らタの保存管理が可能である。他事業所のノウハウやれる運転データを解析し，機器損耗や用役費の少な

設備補修や改善事例を，一括管理にも活用していきい運転方法を提案し，効率的な運転の支援が可能で

たい。

ある。

2. BI ツールによる運転支援システムの構築

1. 4

電子マニュアルの共有化

2. 1

目

的

今回マニュアル作成ソフト Teachme Biz を採用

廃棄物処理プラントでは，プラントの運転情報とし，タブレット端末の使用により，経験年数の浅い

して温度，圧力，空気流量といったデータを常時取運転員でもマニュアル作成が可能な簡易性を確認し得している。従来は，事業所運転員が随時プロセス

た。また，デジタルデータとしてマニュアルを整備

データを監視し，また，一定周期ごとにデータが事することで，必要なマニュアルに即時アクセスでき

業所内のサーバーに保存され，このデータを基に帳る利便性，事業所間での共有化の有用性について確票が作成されていた。長期的なデータの変化をとら認した。

えるためには，データを都度グラフ化して比較する

®

1. 5

今後の課題

必要があった。

１）支援内容のステップアップ

BI（Business Intelligence）ツールを使って自動的

事業所間ネットワークのシステム導入により，各に運転データを可視化することで，連続運転におけ事業所から他事業所の DCS にアクセスできる環境

る各種データの傾向をつかみ，長期データから最適となり，他事業所からの運転操作も可能となる。現な運転状況の判断を行うことが可能である。

在は，通常運転時に事業所間でのコミュニケーショ

2. 2

データの収集ンを実施し，互いのノウハウの共有を行っている。

図２にデータの収集イメージおよび図示化したデ表１に示すように，今後は各種運転に係る設定値のータの利用先を示した。従来より取得している帳票共有，改善点の提示に結び付けるステップ２に展開

データや用役データを，クラウドに取込み，様々なを進めていく。さらに，緊急時における遠隔事業所

場所（端末）からデータにアクセスできる体制を構からの DCS 監視（ステップ３）や DCS 操作（ステ築した。

ップ４）も実施できるよう計画を進めている。

2. 3２）データ管理システムの構築

BI ツール活用例と結果

データ図示化のための BI ツールには QlikView® を

遠隔ネットワークと電子マニュアルの環境整備を
表１①運転相談および確認【目的（1）】・普段困っていることの相談
・DCS 画面で，温度や圧力といった運転
状況の確認②運転設定条件確認【目的（2）】・PID や PV 等の設定値の確認用いた。QlikView によるデータ図示例を図３に示す。

遠隔支援システムの導入ステップ
ステップ①

ステップ②

ステップ③

ステップ④

○

○

○

○

○

○

○

○

○

③運転監視【目的（3）】・DCS による運転監視を，他事業所で実施（DCS の操作は含まない）④運転操作【目的（3）】・操作を含めて DCS 運転を監視操作
Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）○神鋼環境ソリューション技報

17

図３

各種
運転
データ

廃棄物処理プラント

事業所
データ
サーバ

運転用
・瞬時データ・アラーム

データ図示例（Qlik View）

・帳票
データ
・用役
データ

クラウド

確認用
・帳票データ
（図示化）
本社部門

事業所

運転
支援

図２

プラントデータの活用イメージ図

データを図示化することで，事業所運営メンバー

図４にてプラント運転の傾向を容易に把握し，プラント

ウェアラブル端末（腕時計式）装着例

運転の変化に気づくことが可能となった。
また，各施設の帳票データをクラウド上に移行して一括管理しており，複数施設のデータを比較することが可能である。例えば，用役費の異なる施設を本社にて比較検証することで，その原因を解明し，各施設へフィードバック，さらに他施設へ展開することが可能である。
2. 4

今後の方針

データを収集する施設を随時増やし，各施設への図５

フィードバックを行うとともに，運転データや用役

バイタルデータ表示画面

データに加えて各施設のメンテナンスデータを取込
み，より一貫したデータ管理システムを構築し，デルデータを取得し，炉室内作業時の体調不良等の異ータに基づく効率的な操業支援を追求していく。

常を検知し監督者に通知することが可能となる。

3.

ウェアラブル端末による運転員の安全
状態管理

3. 1

目

的

3. 2

試験方法および試験結果

腕時計式ウェアラブル端末（みまもり Watch®，
図４）の試験を実施した。整備班員がウェアラブル

３）

端末を装着し，防護服を着用して炉室内作業を行っや現場作業の省力化が進む中，プラントの点検作業たところ，心拍数上昇に伴いアラートが発報されるにおける運転員の安全状態管理も重要となってくる。

ことを確認し，Web 画面で確認することができた

AI，IoT 機器の導入等により自動運転の高度化

ウェアラブル端末の活用により，運転員のバイタ
18

（図５）。

神鋼環境ソリューション技報

Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）

アラート発報を管理者が確認することにより，通ネットワークと電子マニュアル環境の構築，運転支

常では気付かない作業員の体の異常に気付くことが援システムの構築，ウェアラブル端末を活用した安でき，適宜休憩を取ることで，熱中症による事故を

全状態管理の有効性について紹介した。

防ぐ可能性があることを確認することができた。
3. 3

今後の方針

化燃焼炉の各機能の価値を最大化するため，災害発

本年度より試験運用を開始し，アラート検知ができることを確認した。長期運用によりデータを蓄積し，アラートの活用やウェアラブル端末の運用を展開していく。

む

すび

廃棄物処理プラントにおいて自動運転技術の高度化が進む中，効率的な操業や人材確保の課題解決に向けた当社独自の総括的な取組みとして，事業所間Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）

今後も，回転式ストーカ炉，ガス化溶融炉，ガス
生時の緊急対応も含む安全管理体制の構築も視野に，効率的な操業を追求していく所存である。
［参考文献］
１）平成22年度廃棄物処理施設官民連携推進部会調査報
告書 PFI/PPP 推進協議会（2010年），p2
２）廃棄物処理施設長寿命化総合計画作成の手引き（ごみ焼却施設編） 環境省大臣官房廃棄物・リサイクル対策部廃棄物対策課（2010年，2015年改訂），p10
３）小野ほか：環境技術 Vol49，No.4（2020年），p189-19

神鋼環境ソリューション技報19撹拌式凍結乾燥機 RHEOFREED による乾燥工程の高効率化～棚式凍結乾燥機より優れた乾燥性能～®

High Eﬃciency Drying Using the Mixer-Type RHEOFREED Freeze-Dryer―Drying Performance Superior to Shelf-Type Freeze Dryers―

岸 勇佑＊
Yusuke Kishi

小川智宏＊
Tomohiro Ogawa

前背戸智晴＊Tomoharu Maeseto
博士（工学）

凍結乾燥は長期保存が可能な乾燥製品を得る優れた方法として知られ，食品・医薬分野で広く用いられている。その一方で，乾燥時間，製品回収性，洗浄性などに課題がある。これらの問題を解決 す る た め， 当 社 は 真 空 乾 燥 機 で あ る コ ニ カ ル ド ラ イ ヤ を ベ ー ス に， 撹 拌 式 凍 結 乾 燥 機「RHEOFREED―レオフリード―」を開発し，上市した。低含水率品，高含水率品の凍結乾燥を撹
拌式凍結乾燥機と棚式凍結乾燥機で実施し，撹拌式凍結乾燥機 RHEOFREED は棚式と比べ乾燥速度が３倍と優れた乾燥速度を示すことを確認した。
Freeze-drying is a well-known method of long-term storage and widely used in the fields of food andmedicine. But, there are issues such as drying time, product recovery and cleaning. In order to solve theseissues, we developed the mixer-type“RHEOFREED”based on a conical vacuum dryer, and compared itagainst a shelf-type freeze-dryer. In freeze-drying tests of products of both low moisture content and highmoisture content, it was conﬁrmed that the mixer-type RHEOFREED had an excellent drying rate that was 3
times faster than that of the shelf-type freeze-dryer.

Key Words：
凍

結

乾

燥

Freeze drying

真

空

乾

燥

Vacuum drying

式

Mixer-type

間Drying-time

撹
乾

拌
燥

時

【セールスポイント】
・生産コストダウンにつながる乾燥時間，洗浄時間の短縮
・乾燥速度が棚式凍結乾燥機の３倍以上・スラリー状，液体状の原料共に優れた乾燥速度

まえがき

１）
ドライヤ（N-CDB）をベースに撹拌式凍結乾燥機

凍結乾燥は，固体から気体への昇華を利用したを開発し，過去２報において，その性能について

乾燥方法である。しかし乾燥に長時間を要し，乾報告してきた２，３）。パイロット機での検証も進み，

燥時間が数日単位となることから，乾燥時間の短

一定の性能を確認したため，流動を意味する接頭縮が望まれている。当社では，優れた洗浄性を持

語 RHEO を用いて RHEOFREED―レオフリードとつコンタミレス機器である真空乾燥機のコニカル

命名し，2020年度に上市した。

20＊

プロセス機器事業部 技術部 開発グループ

神鋼環境ソリューション技報

Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）

本稿では，一般的な凍結乾燥方法である棚式凍乾燥時間，製品回収作業性，トレイの洗浄作業性に結乾燥機と撹拌式凍結乾燥機 RHEOFREED の乾燥改善要素をかかえる他，機器コストや運転コストの性能の差，主に乾燥速度の差について紹介する。

高さが指摘されている２）。

1.

1. 1

凍結乾燥

2.

凍結乾燥の原理

2. 1

撹拌式凍結乾燥機

撹拌式凍結乾燥 RHEOFREED とは

凍結乾燥は，固体（氷）から気体（水蒸気）への当社では，容器回転型真空乾燥機 N-CDB の構造

状態変化（昇華）を利用した乾燥方法である。凍結をベースとした機能性食品向けの撹拌式凍結乾燥機

乾燥は三重点以下の高真空・低温領域にて，固体を開発し，商品名 RHEOFREED レオフリードとして（氷）から液体（水）を経ずに，気体（水蒸気）に上市した。2019年12月には，１号機である小型３L

昇華させる乾燥法である。凍結乾燥を行った製品はテスト機が食品用途向けに納品された。現在も食風味を保ち，かつ多孔質で復水性に優れるため，乾品，電材，高機能材料向けのテストを数多く行い，燥食品などで広く普及している。また，熱劣化や組医薬向けにも対応できるよう検討している。

織破壊が少なく，各種機能性成分等の保持に適して撹拌式凍結乾燥機の特長はおり，注射製剤やバイオ医薬品分野では不可欠な製

１）粒子表面からの乾燥造技術となっている。また，乳酸菌・酵素・タンパ

２）伝熱面更新による伝熱促進

ク質・ペプチドのような弱熱性原料への適用も検討

３）昇華蒸気の拡散抵抗低減

されている４～８）。

４）製品の均質化，粉末化

1. 2

棚式凍結乾燥機

である２）。伝熱面は混合・撹拌によって常に更新さ

凍結乾燥機には噴射式，翼回転式，振動式，容器れ，昇華蒸気が拡散しやすくなることで乾燥が促進

回転式と様々な種類があるが，一般的には棚式凍結される。また，棚式よりも熱の伝達効率が高いた

乾燥機が用いられる。棚式凍結乾燥機は，トレイにめ，乾燥温度を低温化して熱劣化を防ぐことができ原料を充填した状態で棚式凍結乾燥機内の過熱棚段る。さらに，N-CDB が本来持つ優れた洗浄性によに乗せ，棚板からの熱伝導またはヒータ等の熱源かり，バッチ間の洗浄作業時間の短縮が可能である。

らの輻射熱によって加熱する方法である。製品最終

その他，耐酸性，耐アルカリ性をもたせたり，原形状が粉末の場合，トレイから乾燥片を取出し，さ料回収時に原料を封じ込めながら回収することも提らに粉砕機で粉末化して回収する。

案可能である。

棚式凍結乾燥機では，昇華速度が拡散速度より早

2. 2

RHEOFREED のプロセスフロー

い状態で乾燥が進むと，製品が再融解するコラプス

RHEOFREED の プ ロ セ ス フ ロ ー を 図 １ に 示 す。

と呼ばれる現象が起こり，凍結部が収縮，崩壊し始基本的なフローは棚式と同様で，熱媒循環装置，本め，融解，発泡へ至る。その場合，望んだ製品が得体，コールドトラップと真空ポンプのユニットで構られないため，凍結乾燥の速度が制限され，乾燥時成される。RHEOFREED では予備凍結の代わりに間が長くなる原因となる。

凍結材料を作る前処理工程が必要であり，原料種に

棚式凍結乾燥は古くから用いられている技術ではよって凍結粉砕・凍結噴霧等を使い分けて，乾燥試

あるが，乾燥条件等のノウハウ化，プログラム化さ料（凍結粉）を製造する。乾燥後の製品は排出口かれた運転管理が必要な「難しい」乾燥方法であり，ら回収可能で，粉末状の乾燥製品が得られるため，

熱媒循環装置撹拌式凍結乾燥機

図１Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）

コールドトラップ

真空ポンプ

RHEOFREED のプロセスフロー

神鋼環境ソリューション技報

21

表１
項

RHEOFREED 機器仕様

目

機器仕様

乾

燥

機

３L機

20 L 機

160 L 機

主用

途

凍結乾燥可否判断用

スケールアップ検証

パイロットテスト

最大仕込量

1.2 L

８L

60 L

内

160 mm

300 mm

600 mm径

温調設備

冷温ブライン循環装置（－20 ℃～20 ℃）

冷温ブライン循環装置（－20 ℃～40 ℃）

コールドトラップ

FDU-2110（－80 ℃，捕水量３ L）

フィンチューブ式（－45 ℃，捕水量30 L）

真空排気系

0.75 kW 油回転式真空ポンプ
0.75 kW メカニカルブースタ

2.2 kW 油回転式真空ポンプ（排気量1 300 Lt/min.）

写真１

写真３

３L機

160 L 機行っており，味噌・レモン・ブルーベリーなどの食品，顔料，機能性材料，電子材料などの実績がある。
160 L パイロット機では，乾燥時間短縮に向けた実証テスト中であり，30 kg 原料の凍結乾燥時間を大幅短縮できるよう検討を行っている。
スケールアップ検証用20 L 機，160 L パイロット
機では，乾燥機内に温度センサおよび圧力センサを設置し，外套温度や真空配管部圧力などと合わせて機内を常時モニタリングすることで，製品の状態を
写真２

常に把握することができる。

20 L 機棚式凍結乾燥後の製品で不可欠の乾燥後の粉砕工程

棚式凍結乾燥機，撹拌式凍結乾燥機の
比較

3. 1

が不要である。
2. 3

3.

機器仕様

試験方法

棚式，撹拌式の両凍結乾燥機の性能については，

2020年７月現在 RHEOFREED には，凍結乾燥可

投入や回収時の原料の形状や伝熱形式が違うため単否判断用の小型３ L 機，スケールアップ向けに新た

純な比較は困難である。今回は棚式凍結乾燥では仕に製作したスケールアップ検証用20 L 機，160 L パ

込時に用いたバットの底面積を，撹拌式凍結乾燥で

イロット機がある。３ L，20 L，160 L 機の機器仕は原料投入時に缶体に接している粉砕原料の面積を様および形状を，表１，写真１～３に示す。また原

伝熱面積として定義し，乾燥速度を単位伝熱面積と料仕込量によってオーダーメイドで缶体容量の変更

時間当たりの昇華量 kg/m2/hr で表し比較を行った。

が可能である。３ L 機，20 L 機ではテスト対応を試験には，棚式凍結乾燥機はドライチャンバー

22

神鋼環境ソリューション技報

Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）

DRC-1000（東京理化製）を，撹拌式凍結乾燥機は

3. 2. 2

試験結果

RHEOFREED 小型３ L 機を使用した。真空排気系

棚式と撹拌式を比較した結果および乾燥前後の写は同等のものを使用した。原料としては，低含水率

真を，表３に示す。棚式凍結乾燥機では１次乾燥12では長芋，高含水率品では凍結乾燥の賦形剤（保護時間，２次乾燥28時間の計40時間で乾燥が終了し，材）として利用されるデキストリン１ ％水溶液を

撹拌式凍結乾燥機では１次乾燥12時間，２次乾燥８用いた（表２）。

時間の計20時間で乾燥が終了した。棚式凍結乾燥機

長芋を用いた検討

3. 2
3. 2. 1ではブロック状，撹拌式凍結乾燥機では粉末状の製試験条件品が得られた。単位伝熱面積と時間当たりの昇華量ミキサーでスラリー状にした含水率約70 ％の長で表した撹拌式凍結乾燥機の乾燥速度は棚式凍結乾芋を，低含水率原料の凍結乾燥比較品として用意し燥機の3.25倍となった。また撹拌式に使用した外套た。棚式凍結乾燥機では，バットに厚さ10 mm に温度の運転で棚式の棚温度の設定を行い，棚式凍結なるように充填し，棚式凍結乾燥機内で－40 ℃で乾燥を行った。結果は，20時間で含水率13.4 ％と乾凍結した後に500 g を凍結乾燥した。撹拌式凍結乾燥途中だった。撹拌式外套の温度運転に従って棚式

燥機では，内部に予備凍結構造を持っていないた

凍結乾燥の運転を実施すると，同一含水率まで乾燥

め，－60 ℃のフリーザで凍結させブロック状に粉が行えないことを確認している。

砕し500 g を凍結乾燥した。棚式凍結乾燥機の昇温

3. 3

条件は過去の実施例を参考に行った。撹拌式凍結乾

3. 3. 1

デキストリンを用いた検討
試験条件

燥の昇温条件は品温が外套温度に到達し，かつ缶体

デキストリンは凍結乾燥の保護材として利用され内の真空度が充分に下がりきったことを確認した後ており凍結乾燥機の評価によく利用される。今回はに昇温を行った。

１ ％―デキストリン水溶液500 g（デキストリン５ g）を用いて高含水率の凍結乾燥品の比較を行っ表２た。棚式凍結乾燥機にてバット内にデキストリン水

実験項目

項目

原料

乾燥温度範囲

含水率

低含水率
高含水率

長芋
デキストリン

0～30 ℃
0～20 ℃

約70 ％99 ％溶液を満たしたところ，500 g で厚さ20 mm となった。棚温度－40 ℃で４時間予備凍結を行った。棚式凍結乾燥ではそのまま棚温度を０ ℃に上げ凍結乾燥を開始した。撹拌式凍結乾燥では予備凍結品をブロック状に破砕したものを乾燥製品とし，－20

表３℃に冷却した缶体内に投入後，外套温度を０ ℃に

長芋による凍結乾燥試験結果

乾燥方法

棚式

撹拌式

し凍結乾燥を行った。棚式凍結乾燥では，含水率が撹拌式凍結乾燥製品近くになるまで条件の検討を行った。撹拌式凍結乾燥では，内部の水分が充分に昇機器内部の写真

華したことを確認した後に２次乾燥20 ℃を行った。

乾燥前

3. 3. 2

試験結果

棚式凍結乾燥の結果を表４に示す。まず No.1の試験では品温が０ ℃に達してから６時間の保持を含む36時間の１次乾燥，品温が20 ℃に達してから乾燥後６時間の保持を含む９時間の２次乾燥を行い，計45
時間で終了した。含水率は15.8 ％と高く，目標の５

水 分 率
（wt％）
乾燥時間
（hr）

乾燥前

74.3

69.6

乾燥後

3.5

3.4

１次

12

12

２次

28

8

合計

40

20

0.12

0.39

乾燥速度（kg/m2/hr）
Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）

表４
No
1
2
3

棚式凍結乾燥結果

乾燥時間（hr）
１次乾燥

２次乾燥

36
42
50

9
20
20

神鋼環境ソリューション技報

合

計
45
62
70

含水率
（wt％）
15.8
6.5
5.5
23

％前後には至っていなかった。No.2の乾燥時間62時

表５間では，含水率が後述する撹拌式凍結乾燥品より高乾燥方法
機器内部の写真

かった。再度 No.3にて１次乾燥50時間，２次乾燥
20時間で乾燥を行った。No.3では，乾燥が終了した
サンプルの含水率は5.5 ％であった。乾燥製品は綿
菓子状の多孔質の製品になっていた。No.3の，１次
乾燥50時間，２次乾燥20時間の計70時間をデキスト
リン１ ％の棚式での乾燥時間とした。
デキストリンの乾燥結果について棚式と撹拌式を比較した結果を，表５に示す。撹拌式凍結乾燥では，１次乾燥29時間，２次乾燥３時間の計32時間で

水 分 率
（wt％）

デキストリンによる凍結乾燥試験結果
棚式

撹拌式

乾燥前

99

99

乾燥後

5.5

5.7

１次

50

29

２次

20

3

合計

70

32

2

0.19

0.67

乾燥前

乾燥後

あり，乾燥製品は粉末状で含水率は5.7 ％であった。
撹拌式では，乾燥速度が3.5倍となっており，これは装置回転の撹拌による粒子表面からの乾燥，粒子の伝熱促進によって製品が熱に伝わりやすいことによるものと考えらえる。

乾燥時間
（hr）

乾燥速度（kg/m /hr）

また，撹拌式は，乾燥時間の短縮だけでなく，撹拌混合による製品の均質化により品温の測定が容易

り性能評価を行っている。20 L 機は缶体内の温度，で１次乾燥，２次乾燥の終了するタイミングが把握

圧力だけでなく時間ごとの昇華量など詳細なデータしやすい利点がある。

を収集し，乾燥メカニズムを把握できるようにして

4.

スケールアップに関している。

当社の撹拌式凍結乾燥機のスケールアップには当

これまで各テスト機にて，フィルタ面積の増大に

社真空乾燥機と同様のスケールアップ式が適用できよる真空度改善，昇温開始時間の短縮，回転数増大

る。既報

３）

で述べたように，乾燥時間は下記式で表される。

による昇華量促進などによる乾燥時間の短縮に取組んでいる。160 L パイロット機では，果物系の原料
30 kg において，フィルタ面積を増加させることに（1）

より乾燥時間を当初の半分以下に短縮可能な事も確認している。今後も様々な原料にて乾燥データを蓄：乾燥時間［s］

積し，乾燥時間短縮につながる運転方法などの研究：氷の昇華潜熱［J/kg］

を継続する。

：昇華される氷の重量［kg］

む：原料粉体重量［kg］

すび

棚式凍結乾燥機と撹拌式凍結乾燥機小型３ L 機：原料粉体の平均比熱［J/kg･K］

にて低含水率，高含水品の凍結乾燥を行い，撹拌式：初期粉体原料温度［K］

凍結乾燥で棚式凍結乾燥に対し乾燥時間が半分以：乾燥後粉体原料温度［K］

下，乾燥速度が約３倍と優れた性能を示すことを確

2：総括伝熱係数［W/K･m ］

認した。

：撹拌熱［W］

RHEOFREED では装置が大きくなるほど乾燥時2間が長くなるが，フィルタ面積の増加，運転データ：伝熱面積［m ］

からのフィードバックによる昇温時間，装置回転数
総括伝熱係数は粉体性状や撹拌方法，加熱方法にの変更により大幅な時間短縮が可能になると考えてよって異なる値となることから，真空乾燥機においおり，他にも回収作業性向上，洗浄作業性向上，後ては，小型テスト機などで総括伝熱係数を求め，実粉砕工程不要など，様々なコスト低減策をとること９）が可能になる。また真空乾燥機コニカルドライヤ

機乾燥時間の設計を行うのが一般的である。

そのため，凍結乾燥可否判断用の小型３ L 機と

（N-CDB）以外に，ろ過機能付きコニカルドライヤ

合わせて当社のテスト機にてスケールアップを検（CDF）でろ過後のケーキを凍結乾燥する検討や，討できるよう，スケールアップ検証用 20 L 機によ

真空乾燥機 PV ミキサーにて自己凍結による凍結原

24

神鋼環境ソリューション技報

Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）

料作製から凍結乾燥を適用可能かの検討も行っている。凍結原料作製方法の検討を含め，チラー，コー
ルドトラップ，真空ポンプと RHEOFREED のユニ
ット化，また，さらなる乾燥時間の短縮，滅菌やCIP 洗浄機能の付加といった検討を継続する。様々な分野の凍結乾燥に挑戦し，凍結乾燥機ユーザ各位の乾燥時間短縮をはじめとした生産性改善に寄与していく所存である。
［参考文献］
１）竹井一剛ほか：クリーンドライヤ「N-CDB」，神鋼
環境ソリューション技報，Vol.11（2015），p.30-36
２）椿野直樹ほか：凍結乾燥への撹拌式真空乾燥機の適用， 神 鋼 環 境 ソ リ ュ ー シ ョ ン 技 報，Vol.14（2017），p.32-37

Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）３）小川智宏ほか：撹拌式凍結乾燥機の開発，神鋼環境
ソリューション技報，Vol.15（2019），p.33-37
４）相良泰行：フリーズドライ技術の発展フリーズドラ
イ食品の開発と最適加熱温度条件の探索法，月刊フードケミカル，Vol.31（2015），p.18-29
５）中川究也：凍結乾燥の基礎と実務への応用プロセスの最適化に向けた数学モデルの解法と使い方，情報機構（2016）６） 大 竹 聡 敏 ほ か： 凍 結 乾 燥 創 薬 へ の 応 用（ 前 編 ），Pharm Tech Japan，Vol.30（2014），p235-246
７）Julia Christina Kasper et.al：Recent advances and further
challenges in lyophilization，Eur J Pharm Biopharm，Vol.85（2013），p.162-169
８）Robert H. Walters et.al：Next Generation Drying
Technologies for Pharmaceutical Applications，J Pharm Sci，Vol.103（2014），p.2 673-2 695
９）小川智宏：医薬向けの新しいろ過乾燥技術，化学装
置，Vol.47（2005），p.52-57

神鋼環境ソリューション技報25

http://www.kobelco-eco.co.jp

施設・技術紹介

神戸市水道局から「上ヶ原浄水場再整備等事業」を受注～浄水場施設の建設・運営～
当社は，三井住友建設株式会社・メタウォーター株式会社・神鋼環境メンテナンス株式会社・株式会社日水コンと「神鋼環境ソリューショングループ」を構成し，神戸市と「上ヶ原浄水場再整備等事業」に関する基本協定を１月30日に締結いたしました。当社・三井住友建設株式会社・メタウォーター株式会社・神鋼環
境メンテナンス株式会社が出資する特別目的会社「株式会社上ヶ原ウォーターサービス」（以下 SPC）と神戸市の間で事業契約を３月10日に締結いたしました。
本事業は，神戸市上ヶ原浄水場の上水施設の設計・建設（既設撤去含む）業務および15年にわたる運営維
持管理業務を行うものです。
本事業では，上ヶ原浄水場を再整備し，良質な水を安定的に供給する上水施設を新設するとともに，民間事業者による効率的な施設運用が行われることを目的とし，神戸市水道事業として初となる PFI 法に基づく事業方式が採用されています。
今回の事業では，神戸市の自己水源である千苅貯水池を水源とし，リスク分散の観点から水系が異なる阪神水道系の上水，および工業用水道へのバックアップ機能を有する施設として，凝集沈澱・活性炭吸着・急速ろ過のフローを備えた最大70 000 m3/d を処理する施設を再整備します。
カビ臭などの水質異常にも対応でき，また水位差を最大限活用した省エネルギ施設となり，災害時でも浄水処理が継続できるように非常用発電を備えます。既設老朽化と水需要減少に鑑み，神戸市における次の100年の安定給水に向け，浄水場再整備においてはコスト縮減と効率的な施設運用を目指します。
当社はこれまでの建設・運転で培ったノウハウを生かし，安心・安全な上水道サービスを提供してまいります。
【上ヶ原浄水場再整備等事業の概要】①事業内容

上ヶ原浄水場浄水施設の設計・建設（５年間），運営・維持管理業務（15年間）（1）設計・建設業務担当
機械設備工事：当社
土木・建築工事：三井住友建設株式会社
電気設備工事：メタウォーター株式会社
設計業務・工事監理業務：当社，株式会社日水コン（2）運営・維持管理業務担当
運転管理・水質管理・保全管理・災害／事故対策：当社，神鋼環境メンテナンス株式会社
電気設備保守：メタウォーター株式会社②工期・履行期間（1）整備期間（設計・建設）：2020年４月から2025年３月まで（５年間）（2）運営業務③契 約 者：2025年４月から2040年３月まで（15年間）
株式会社上ヶ原ウォーターサービス（SPC）
当社・三井住友建設株式会社・メタウォーター株式会社・神鋼環境メンテナンス
株式会社が出資する特別目的会社④施設能力

１日計画最大処理水量：70 000 m3/d

⑤本事業の特長（1）水位差を利用した処理プロセスにより位置エネルギを最大限活用

26

神鋼環境ソリューション技報

Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）

（2）大規模災害による広域停電時でも，上ヶ原浄水場の立地の特徴を活かし，わずかな非常用動力で通常時運用水量（60 000 m3/d）の送水を実現（3）事業方式は，事業者が施設等を建設し，施設完成直後に神戸市に所有権を移転し，事業者が維持・管理および運営を行う BTO（Build-Transfer-Operate）方式（4）本事業は設計・建設から運営維持管理業務まで一貫して SPC にて行う

【上ヶ原浄水場

完成イメージ】【処理フロー】
着水井
１池

混和池
２池

フロック形成池
４池

粒状活性炭池
４池

沈澱池
４池

撹拌機

掻寄機
トラフ

M

急速ろ過池
４池
流入サイホン

ろ過捨水サイホン

M
M

原水

傾斜管

返送水槽
２池

排泥池
２池

排水池
２池

濃縮槽
２池

分配パネル

浄水

脱水機
２基
脱水機

脱水機

撹寄機

Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）神鋼環境ソリューション技報27⁆ ⁡ ⁂ ⁛ ⁕ ⁥カンボジア Koh Dach 地区上水供給事業を開始
当社とカンボジア民間企業の SOMA Group（※１）が共同出資する，SOMA KOBELCO WATER SUPPLY CO.,LTD.（以下，SKWS）は，工業科学技術革新省から独占水道事業権を取得，2019年３月に起工式を執り行い，浄水設備の建設や水道供給配管の敷設を進め，同年12月13日の竣工式を経て，水道供給事業を開始しました。
本事業はカンボジアで日本企業が実施する初めての水道事業であり，事業期間は20年間になります。供給
対象は，プノンペン都 Koh Dach（コーダック）およびカンダール州 Koh Okhna Tei（コーオクニャテイ）地
区の住民約20 000人および商業施設です。
本事業は，水道施設の建設に加え，SKWS の運転管理の下，メコン河からの取水，浄化，各地区への配水，メーター検針，料金徴収まで含め一貫して実施する包括的かつ画期的な事業です。その中で，浄水プロ
セスには当社技術である自動サイフォン・フィルターが採用されております。
当社は，本事業を通して対象地区の住民の皆様に安全・安心な水をお届けするとともに，将来的には多岐にわたるインフラ整備による住環境の向上や，住民の皆様を対象とした施設見学等を通じた環境教育への貢献など，地域に根差した活動を目指しております。
カンボジアの地方都市では上水道普及率が50 ％以下と低く，カンボジア政府は2025年までに100 ％に引上げる目標を設定しています。当社は，本事業を皮切りに，今後もカンボジア国内において水道事業ビジネスを拡大し，カンボジアの国民を支える社会基盤づくりに貢献します。
【案件概要】
案 件 名：カンボジア王国プノンペン都 Koh Dach 地区上水供給事業
契 約 先：カンボジア王国工業科学技術革新省（旧工業手工芸省）
契 約 者：SOMA KOBELCO WATER SUPPLY CO., LTD.
出 資 者：SOMA Group 50 ％，神鋼環境ソリューション50 ％事 業 権：プノンペン都 Koh Dach 地区およびカンダール州 Koh Oknha Tei 地区（20年間）
模：対象人口約20 000人，処理能力1 800 m3/d

規

給水開始：2019年12月※１

SOMA Group 概要

会 社 名：SOMA Group Co., Limited
設

立：2007年

従 業 員：約2 600人
CE

O：Chan Krasna

事業内容：農場経営，土木建設工事，大学経営，
輸出入業等

28

神鋼環境ソリューション技報

Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）

カンボジア政府
上水供給
水道メーター検針
水道料金徴収独占水道事業権（20年間）SOMA KOBELCOWATER SUPPLY（事業主体）Koh Dach/Koh Oknha Tei
人口約20 000 人
水道料金支払い

SOMA
Group

当社

出資
土木建設工事
機器納入
配管網整備 等

出資
浄水設備納入機器納入
試運転指導 等

事業スキーム

浄水場概観（航空写真）

完成した自動サイフォン・フィルターの前で（中央 粕谷前社長）

カンボジアの伝統舞踊で竣工を祝う

浄水場スタッフ（SKWS）

水道料金を支払う家族の様子

Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）神鋼環境ソリューション技報29⁆ ⁡ ⁂ ⁛ ⁕ ⁥カンボジア シェムリアップ上水道拡張事業
浄水場パッケージを受注
当社は，2019年12月にシェムリアップ水道公社（以下，SRWSA）より「シェムリアップ上水道拡張事
業（※１）

」の一部である「パッケージ３」を受注しました。本事業は，上水道整備を通してシェムリアップ

市における生活環境の改善や観光産業の振興，環境保全に寄与することを目的とし，取水施設，配管網，浄水場といった全３パッケージで構成されています。その中で当社所掌は浄水場建設および取水設備の機械・電気工事であり，当社にとってカンボジアにおける初めての大型浄水場建設工事となります。
2020年３月に現地での浄水場建設工事に着工し，同年６月には SRWSA など関係者を招き起工式を執り行いました。
シェムリアップ市では，急激な人口増加とユネスコの世界遺産リストに登録されているアンコール遺跡群を中心とした観光客の増加もあいまって，より一層，安全な水への需要が高まっています。一方で，SRWSA は地下水および貯水池を水源とする２か所の浄水場を有していますが，需要量に対し供給量が追いついていないため，ホテルなど個別で地下水くみ上げが行われています。そのため，地盤沈下などの環境影
響が懸念されるなど，水道施設の整備が喫緊の課題となっており，円借款にて本浄水場の整備が進められています。
本浄水場はトンレサップ湖を水源にした設備で，同湖周辺地域で最大規模（60 000 m3/d）となります。その中核となる浄水プロセスには，当社の優れた技術である開放型サイフォン・フィルタおよび A/W 有孔ブ
ロックを納入し，当社が長年培ってきた水処理技術を用いて安全かつ安定的に上水を供給することで，シェ
ムリアップ市の水インフラ整備と環境保全に貢献します。
※１

独立行政法人国際協力機構（JICA）による日本の政府開発援助（ODA）の円借款資金協力案件【案件概要】
事 業 名：カンボジア

シェムリアップ上水道拡張事業

パッケージ３（浄水場＋取水設備の機械・電気工事）
契 約 先：シェムリアップ水道公社
施設規模：浄水場処理能力60 000 m3/d
建設場所：カンボジア

シェムリアップ市

建設期間：2020年３月～2022年11月（33カ月）

30

神鋼環境ソリューション技報

Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）

契約調印式の様子

起工式の様子浄水場完成予想図

建設中の排水池

浄水池建設予定地

現地プロジェクトメンバー（６月起工式当時）

Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）神鋼環境ソリューション技報31⁆ ⁡ ⁂ ⁛ ⁕ ⁥金属ナトリウム分散体（SD）の新規用途展開－有機合成化学への応用－
神鋼環境ソリューション，国立大学法人岡山大導体にすることができます。

学，理化学研究所は令和元年度の「有機合成化学協（2）アリールおよびアルキルナトリウム化合物の調製会賞（技術的なもの）」を受賞しました。受賞内容

SD を用いると，安価な有機塩素化合物からクロは金属ナトリウム分散体（SD）を有機合成化学分

スカップリング反応剤などの高付加価値品を室温で野に応用したというものです。

調製できます。また，この反応剤を用いてクロスカ

本研究を通じて，有機リチウムを代替する技術，

ップリング反応を進める方法を開発しました。さら直鎖系および芳香族ナトリウム化合物の調製法とそに，より環境負荷の低い技術である，有機ナトリウ

れらを用いるクロスカップリング反応を開発しましム化合物と有機塩素化合物の直接のクロスカップリ

た。また SD を普及させるための活動も実施しました。

ング反応技術を開発しました。

有機合成分野の研究者との共同研究により，従来，廃棄物の処理に用いていた SD を，有機合成と
4

4

3.

普及に向けた取組み

開発技術の実用化に向け，SD に関心をお持ちのいう「ものを生みだす技術」に展開するという新た企業や研究者の方々に対して，SD の扱い方，利用な価値を提供するに至りました。主な成果の概要はや処理方法などの情報を積極的に開示して，普及を図っております。また，SD は複数の試薬メーカ様以下のとおりです。

1.

SD とは

より市販されるようになり，今後化学メーカ様での金属ナトリウムは比較的安価で，強い還元力をも研究開発等を通じてさらなる普及が期待されます。

っているため，様々な場面で有機合成に用いられてリチウムをナトリウムで代替する技術は，価格高きました。一方，水や酸素と激しく反応するので，

騰に対するリスク分散手段としても有用であり，リその扱いには特段の注意が必要です。当社では2002

チウム資源を輸入に頼らなければならない我が国の年より実施している PCB 処理事業において，金属元素戦略に貢献するといえます。

ナトリウム分散体（以下，SD）を使用してきましまた，従来一部の高付加価値品にのみ利用されてた。この SD はナトリウムの塊に比べて安全で扱いいたクロスカップリング反応をより身近な化成品にやすいという利点をもつこともあり，岡山大学の髙も応用できる可能性が広がりました。

井和彦教授，理化学研究所の浅子壮美上級研究員らと共同で有機合成分野への応用を目指し研究を始め

我々は SD のさらなる普及に向けて，引続き研究開発ならびに PR 活動を継続してまいります。

ました。

新技術の開発2.

（1）リチウムの代替

有機合成においては，有機リチウム化合物が多く用いられます。その中で，有機化合物から水素原子を引抜く反応剤（これを塩基と呼びます）としてブ
チルリチウム（BuLi）やリチウムアミド（LDA）な
どが工業的にも用いられています。この原料であるリチウムは南米などに偏在しており，また近年，バッテリなどの需要の高まりで価格が高騰しています。
本研究では，上記の有機リチウム化合物の代替として利用できるナトリウムアミド（NaTMP）を開発しました。このアミドを用いると，基質から水素原子を引抜き，そこに狙った官能基を付与させた誘
32

神鋼環境ソリューション技報

Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）⁆ ⁡ ⁂ ⁛ ⁕ ⁥『ミカレアのパラミロン』機能性表示食品として販売開始－日常生活の身体的疲労感を軽減－
厚生労働省の調査によると普段の仕事で疲れを感じている人は全体の７割以上。多くの人が日常生活で疲れを感じ，そしてその疲労感を軽減できていないことは，日本の社会的問題です。
当社は独自の「ユーグレナ EOD-1株（金色のユーグレナ）」を配合した健康食品『ミカレアのパラミロン』
を2018年より販売しておりましたが，このたび，“日常生活の身体的疲労感を軽減する”機能を，197名のヒト臨床試験により証明いたしました。その結果，日本で初めてユーグレナ EOD-1株に豊富に含まれるパラ
ミロンを機能性関与成分とした機能性表示食品として『ミカレアのパラミロン』が発売されました。

身体的疲労感（VAS）
変化量（mm）

身体的疲労感の軽減

0.0

プラセボ※

ユーグレナグラシリス
EOD-1株由来
パラミロン含有食品

−2.0
身体的
疲労感が

−4.0

有意に

−6.0

軽減

−8.0

−10.0

＊

４週間後の身体的疲労感の変化量の比較＊プラセボ食群と被験食群で有意に差がある（p＜0.05）※ユーグレナグラシリス EOD-1株由来パラミロンを含有していない食品のこと。
出典：薬理と治療 2019，47（11），1851-9より作図

１日２粒目安で健康維持！

＜商品特長＞●臨床試験実証済み，日本初※ユーグレナの機能性表示食品●当社の特許株「EOD-1株（金色のユーグレナ）」を100 ％配合
●一般的なユーグレナに比べ，次世代の食物繊維「パラミロン」
含有率が４倍以上●肉，野菜，魚などに含まれる栄養素を50種類以上含有●着色料，香料，賦形剤，保存料，酸化防止剤

不使用● GMP 取得の国内工場で製品化

届出番号：E729 機能性関与成分：ユーグレナグラシリス EOD-1株由来パラミロン（β-1, 3- グルカンとして）届出表示：本品は，独自のユーグレナグラシリス EOD-1株由来パラミロン（β-1, 3- グルカンとして）を含むので，日常生活の身体的疲労感を軽減する機能があります。
●食生活は，主食，主菜，副菜を基本に，食事のバランスを。
●本品は特定保健用食品と異なり，消費庁長官による個別審査を受けたものではありません。
●本品は，疾病の診断，治療，予防を目的としたものではありません。
※機能性関与成分「ユーグレナグラシリス EOD-1株由来パラミロン（β -1,3- グルカンとして）」として日本で初めて
機能性表示食品の届出を完了。（2020年３月23日）

Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）神鋼環境ソリューション技報

33

論文発表一覧（2017年 4 月～2020年 2 月）
発表年月

発

表

課

目

17年５月 （一社）日本エネルギー学会誌

2017年５月号

発表

先

下水道資源の有効利用バイオガス活用に関する技術

17年５月（一社）日本機械学会
第27回環境工学総合シンポジウム2017

木質バイオマスのガス化／改質の基礎特性―触媒量の影響―

17年６月（一社）廃棄物資源循環学会
平成29年度廃棄物資源循環学会

加熱化学処理による焼却灰からの放射性セシウム除春の研究発表会 去技術の高度化

17年６月（公社）有機合成化学協会
第111回有機合成シンポジウム

NaTMP のナトリウム分散体を用いる合成と反応へ
の応用

17年７月

京都大学環境衛生工学研究会

17年７月

The 7th WHTC
（World Hydrogen Technology Convention）

Electric and Hydrogen Energy Storage Systems Having
Emergency Power source Function to Compensate
Fluctuating Renewable Energy in Water Puriﬁcation Plant

17年８月

水道産業新聞社

多孔板付き有効ブロック工法について

17年８月（公社）日本食品化学工学会
第64回日本食品化学工学会

ユーグレナグラシリスの摂取が食餌誘導性肥満モデ
ルマウスの耐糖能および血清脂質濃度に及ぼす影響

第39回シンポジウム 生物応答を用いた排水管理による環境保全

17年８月 （公社）日本下水道協会

第54回下水道研究発表会

合成樹脂製汚泥かき寄せ機のオペレーション向上と長寿命運用

17年８月 （公社）日本下水道協会

第54回下水道研究発表会

循環式高効率二段燃焼炉の安定運転と N2O 排出量削減実績について17年８月 （公社）日本下水道協会

第54回下水道研究発表会

種汚泥を用いない中温消化槽のスタートアップに関する事例報告17年９月

日本水道新聞17年９月 （株）大河出版

鉄バクテリア法を用いた浄水場の運用事例
技術雑誌「スマートグリッド」

超高層ビル内における生ごみを利用したバイオガスシステムの導入とその評価

17年９月（一社）廃棄物資源循環学会
第28回廃棄物資源循環学会研究発表会

準好気性埋立処分場の機能検査と評価事例（その３）17年９月（一社）廃棄物資源循環学会
第28回廃棄物資源循環学会研究発表会

生物応答による水処理設備の省エネルギー，低コス
ト化の検証

17年９月

（一社）廃棄物資源循環学会
第28回廃棄物資源循環学会研究発表会

木質バイオマスの流動層ガス化によるエネルギー転換利用のための基礎検討

17年10月

廃棄物資源循環学会 セミナー「AI 導入で資源循
ごみ焼却施設における AI 活用
環・廃棄物処理に画期的変化始まる」

17年10月

4th Final Sink

Different Gasified Gas Behavior in Air-Bubbling
Fluidized Bed Gasification of Wood Biomass andRefused Plastic and Paper Fuel
木質バイオマスと RPF の空気吹き気泡流動床式ガス化炉におけるガス化ガス特性

17年10月（公社）日本水道協会
第29年度全国会議（水道研究発表会）

鉄バクテリア法を用いた浄水場の運用事例 ―井戸の組み合わせを考慮した運転方法のパターン化―

17年10月（公社）日本水道協会
第29年度全国会議（水道研究発表会）

生物接触ろ過後段の精密ろ過膜モジュールに付着したファウラントの解析

17年11月 （公社）日本水道協会関西地方支部

34

鉄バクテリア法を用いた浄水場の運用事例 ―井戸の組み合わせを考慮した運転方法のパターン化―

神鋼環境ソリューション技報

Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）

発表年月17年11月

発

表

課

目

発

表

先

（一社）日本粉体工業技術協会 環境エネルギー・ 新型流動層，高温高圧化ボイラの腐食試験，廿日市
流動化分科会 第71回分科会「講演会」
案件での熱有効利用の紹介

17年11月 （公社）全国都市清掃会議

流動床式焼却施設における各残渣への金属分配挙動

17年11月生物応答による水処理設備の省エネルギー，低コスト化の検証

第25回衛生工学シンポジウム

17年11月 （一社）日本燃焼学会

学会誌

190号

17年12月 （一社）環境放射能除染学会誌

流動層による廃棄物混焼技術
加熱化学処理法による焼却主灰からの放射性セシウ
ム除去および除去メカニズムの推定 第５巻・第４号

18年１月

環境省，（一社）廃棄物資源循環学会
流動床ガス化とメタン発酵のコンバインドプロセス
平成29年度中小廃棄物処理施設における廃棄物エの要素技術検証
ネルギー回収方策等に係る説明会（九州大学）

18年１月（公社）全国都市清掃会議
第39回全国都市清掃研究・事例発表会

仙南クリーンセンターの稼働状況と最終処分場延命
化について

18年１月

（公社）全国都市清掃会議
第39回全国都市清掃研究・事例発表会

甲府・峡東クリーンセンター

18年１月（公社）全国都市清掃会議
第39回全国都市清掃研究・事例発表会

流動床式燃焼炉における低 HCl，Sox 運転

18年２月（公社）日本水道協会関西地方支部
第61回研究発表会

鉄バクテリア法を用いた浄水場の運用事例

竣工後の稼働状況

18年２月 （株）食品化学新聞社 FOOD STYLE21 2018年２月号 ユーグレナの機能性 β-グルカン：パラミロン
18年２月

環境省，（一社）廃棄物資源循環学会
流動床ガス化とメタン発酵のコンバインドプロセス
平成29年度中小廃棄物処理施設における廃棄物エの要素技術検証
ネルギー回収方策等に係る説明会（川崎市）

18年３月（公財）日本下水道新技術機構，下水道新聞
平成29年度審査証明技術
下水道新技術研究年報，技術概要書，審査証明パ
双曲面型攪拌機 PABIO Mix
ンフレット，下水道新聞，JACIC 登録

18年３月（公財）日本下水道新技術機構，下水道新聞
平成29年度審査証明技術
下水道新技術研究年報，技術概要書，審査証明パ
低圧損型メンブレン式超微細気泡散気装置
ンフレット，下水道新聞，JACIC 登録

18年３月 （公社）精密工学会

画像応用技術専門委員会

流動床式ガス化溶融炉の出滓口開口率の定量化

18年５月（公社）日本栄養・食糧学会
第72回日本栄養・食糧学会大会

株の異なるユーグレナの摂取が食餌性肥満モデルマ
ウスの糖代謝および脂質代謝に及ぼす影響

18年５月（公社）日本栄養・食糧学会
第72回日本栄養・食糧学会大会

ユーグレナ・グラシリス EOD-1株由来パラミロンの免疫機能に及ぼす影響

18年５月2018 Spring scientiﬁc Conference（韓国廃棄物資源循環学会の春の年会）

Performance of fluidized Bed Gasification for Wood
Biomass and Refused Paper/Plastics Fuel（RPF）

18年５月（公社）全国都市清掃会議「都市清掃」第71巻 第343号

仙南クリーンセンターの稼働状況と最終処分場延命
化について

18年５月

衛生工学シンポジウム

生物応答による排水処理設備の省エネルギー，低コ
スト化

18年５月

（一社）日本糖尿病学会
第61回日本糖尿病学会年次学術集会

パラミロン誘導体が食餌性肥満モデルマウスにおいてメタボリックシンドローム関連指標に及ぼす影響

18年６月（公社）日本水道協会
平成30年度全国会議（水道研究発表会）

トリハロメタン低減を目的とした生物活性炭接触ろ過設備の運用事例

Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）

第27回環境化学討論会

神鋼環境ソリューション技報

35

発表年月
18年６月

発

表

課

目

発

表

先

Revisiting of benzophenone ketyl still. Use of sodium
dispersion（SD）for the preparation of anhydrous solvents

Journal of Organic chemistry

18年６月 （株）シーエムシー出版「β グルカンの基礎と応用」 ユーグレナ由来 β グルカン（パラミロン）
18年７月

第１回中四国からの廃棄物資源循環研究発信発表会

ガス化改質技術による木質バイオマスからのエネル
ギー回収へ向けた取り組み

18年７月

日本下水道新聞

７月18日号

低圧損型メンブレン式超微細気泡散気措置の性能検
証

18年７月

日本下水道新聞

７月18日号

省エネ器機とアンモニア制御による低動力反応タン
クシステムの実規模実証

18年７月（公財）日本下水道新技術機構
平成29年度建設技術審査証明技術（下水道技術） 低圧損型メンブレン式超微細気泡散気装置
の発表会

18年７月

（一社）日本機械学会
環境工学総合シンポジウム2018

木質バイオマスのガス化改質における触媒性能の評
価

18年７月

環境システム計測制御学会

学会誌「EICA」

開口率定量化による流動床式ガス化溶融炉の出滓口
自動監視技術の開発

18年７月 （公社）日本下水道協会

第55回下水道研究発表会

低圧損型メンブレン式超微細気泡散気措置の性能検証

18年７月 （公社）日本下水道協会

第55回下水道研究発表会

省エネ器機とアンモニア制御による低動力反応タン
クシステムの実規模実証
Study on management method of stored energy in anelectric and hydrogen hybrid energy storage system for
emergency power supply and solar power fluctuationcompensation

18年８月

第10回

18年９月

（一社）電気学会
平成30年 電力・エネルギー部門大会

Stored Energy Management Method for Long-term
Continuous Operation of An Electric and Hydrogen
Energy Storage System

18年９月（公社）日本水環境学会
第21回日本水環境学会シンポジウム

排水に対する TRE/TIE の取り組み事例

18年９月

国際水協会（IWA）
IWA World Water congress & Exhibition 2018

Demonstration Research on Innovative Biogas
Production Process in WWTP

18年９月

国際水協会（IWA）
IWA World Water congress & Exhibition 2018

Feasibility of water purification using an Upflow
Biological Contact Filter in Vietnam

18年９月（一社）廃棄物資源循環学会
第29回廃棄物資源循環学会研究発表会

木質バイオマスのガス化プロセスにおける Ni および木灰のガス改質効果

18年９月（一社）廃棄物資源循環学会
第29回廃棄物資源循環学会研究発表会

ガス化溶融炉における炉内監視

ICAE2018

平成30年度全国会

トリハロメタン低減を目的とした生物活性炭接触ろ過設備の運用事例（公社）低温工学・超電導学会
第２回超電導応用研究会シンポジウム

非常用電源機能を有する電力・水素複合エネルギー
貯蔵システムの実証実験

18年10月 （公社）日本水道協会
18年10月18年10月 （公社）日本水道協会

18年10月36

平成30年度全国会議

EASD2018（ヨーロッパ糖尿病学会）

膜ろ過施設の維持管理の実態調査
変化に対応した浄水技術の構築に関する研究（A-Batons）の取り組み（Ⅳ）
6-amino-6-deoxy paramylon improved obesity andglucose metabolism in a diet-induced obesity mouse

神鋼環境ソリューション技報

Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）

発表年月

発

表

課

目

発

表

先

18年10月Gasiﬁcation and Catalytic Reforming of Woody Biomass
Venice 2018 7th International Symposium on Energy
for Improvement of Gas Yield and for Control of H2/COfrom Biomass and Waste
Ratio

18年11月Journal of Material Cycles and Waste Management

Interation of Gas and Tar Generation from Wood pellet
and Plastics through Flash Pyrolysis

18年11月The 10th Asia-Paciﬁc Landﬁll Symposium

FUNCTION TEST AND EVALUATION CASES OF
THE SEMI-AEROBIC LANDFIL

18年11月日本エネルギー学会機関誌「えねるみくす」2018年11月号

廃棄物エネルギーの地域利活用と省力化への取り組
み

18年11月日本臨床免疫学会

ユーグレナ・グラシリス EOD-1摂取による唾液 lgA
力価及び反応性への影響

18年12月Scientiﬁc Committee of i-CIPEC

19年１月（公社）全国都市清掃会議
第40回全国都市清掃研究・事例発表会

画像解析による炉内監視技術の確立

19年１月（公社）全国都市清掃会議
第40回全国都市清掃研究・事例発表会

ガス化溶融炉における排ガス CO，NOx 制御技術の改良と案件展開

19年１月（公社）全国都市清掃会議
第40回全国都市清掃研究・事例発表会

さらなる高効率発電を目的とした廃棄物処理の大規模広域化に係る検討

19年２月

Journal of Air & Waste Management Association

Gas reforming and tar decomposition performance ofnickel oxide（NiO）/SBA-15 catalyst in gasification of
woody biomass

19年２月（公社）日本水道協会関西地方支部
第62回研究発表会

トリハロメタン低減を目的とした生物活性炭接触ろ過設備の運用事例

19年３月

平成30年度中小廃棄物処理施設における廃棄物エネ
流動層による廃棄物の混焼
ルギー回収方策等に係る説明会

19年３月

IWA（国際水協会）

第46回日本臨床免疫学会総会
10th i-CIPECHigh temperature corrosion test of superheater tubes inwaste to energy plants

Evaluation of the effects of chemical cleaning of fouled
membranes in a drinking water treatment plant

19年３月 （公社）水環境学会

第53回日本水環境学会年会

アンモニア酸化細菌数を指標にしたコークス炉廃水処理の運転管理19年３月 （公社）日本薬学会

日本薬学会

ユーグレナ・グラシリス EOD-1株由来パラミロン
への dectin-1反応性の検討

第139年会19年３月（公社）日本農芸化学会
日本農芸化学会2019年度大会

マウス dectin-1のユーグレナ・グラシリス EOD-1由来パラミロンに対する反応性

19年４月

第11回水道技術国際シンポジウム

Advanced Treatment by Up-flow Biological Contact
Filter in a Full-scale Water Treatment Plant

19年５月 （公社）全国都市清掃会議 「都市清掃」

さらなる高効率発電を目的とした廃棄物処理の大規模広域化に係る検討

19年６月 （一社）日本環境化学会

金属ナトリウム分散体法による短鎖塩素化パラフィ
ン類の無害化処理のための初期検討

第28回環境化学討論会

19年７月 「Nutrients」

Effect of paramylon extracted from Euglena gracilis
EOD-1 on parameters related to metabolic syndrome indiet-induced obese mice

19年７月

省エネ機器と NH4制御による低動力反応タンクシス
テムの性能・導入効果の評価

日本下水道新聞

Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）神鋼環境ソリューション技報

37

発表年月

発

表

課

目

発

表

先

19年７月

京都大学環境衛生工学研究会

19年８月

L A B O R ATO RY- S C A L E E X A M I N AT I O N F O R
39th International Symposium on Halogenated Persistent D E C H L O R I N A T I O N O F S H O R T - C H I N
CHLORINATED PARAFFINS BY USING METAL
Organic Pollutants
SODIUM DISPERSION METHOD

第41回シンポジウム 画像解析による炉内監視技術の確立

19年８月 （公社）日本下水道協会

第56回下水道研究発表会

高濃度消化・省エネ型バイオガス精製による効率的エネルギー利活用技術実証研究

19年８月 （公社）日本下水道協会

第56回下水道研究発表会

非圧入式スクリュープレス脱水機の下水汚泥への適用

19年８月 （公社）日本下水道協会

第56回下水道研究発表会

精製消化ガスを用いた水素製造プロセスに関する研究

19年８月 （公社）日本下水道協会

第56回下水道研究発表会

省エネ機器と NH4制御による低動力反応タンクシス
テムの性能・導入効果の評価

19年９月（一社）廃棄物資源循環学会
第30回廃棄物資源循環学会研究発表会

準好気性埋立処分場の機能検査と評価事例（その４）19年９月（一社）廃棄物資源循環学会
第30回廃棄物資源循環学会研究発表会

金属ナトリウム分散体法による短鎖塩素化パラフィ
ン類の無害化処理：分解率の技術ガイドライン達成に向けた分析検討

19年９月（一社）廃棄物資源循環学会
第30回廃棄物資源循環学会研究発表会

ユーグレナグラシリス EOD-1の摂取がシーズン中のアスリートの腸内に及ぼす影響

19年10月北海道大学衛生工学シンポジウム
第27回衛生工学シンポジウム

MF 膜モジュールの新規薬品洗浄方法の検討と膜の長寿命化実証19年10月7th IWA Specialist Conference on Natural Organic Analysis of Organic Foulants on Micro-Filtration
Membrane Modules of Motoyama Drinking Water
Matter IWA
水中の天然有機物に関する専門家会議（NOM7） Treatment Plant

19年10月月刊誌「環境浄化技術」2019年11月号

19年10月

第41回日本臨床栄養学総会・第40回日本臨床栄養協 ユーグレナグラシリス EOD-1の摂取がアクティブ
会総会 第17回大連合大会
シニアに及ぼす影響

ガス化溶融炉における排ガス CO，Nox 制御技術

ユーグレナ・グラシリス EOD-1株由来パラミロン
摂取による日常生活における疲労感軽減効果―ランダム化二重盲検プラセボ対照並行群間比較試験―

19年11月 「薬理と治療」第47巻第11号

19年11月（一社）膜分離技術振興協会
第25回膜分離技術セミナー

19年11月（公社）日本薬学会
Morphometric analysis of paramylon particles produced
学 術 誌「Chemical and Pharmaceutical Bulletin」11
by Euglena gracilis EOD-1 using FIB/SEM tomography月号

19年11月化学工学粒子・流体プロセス部会流動層文科会
流動層の混合挙動に与える砂層高さの影響評価
第25回流動化・粒子プロセッシングシンポジウム

20年１月（公社）全国都市清掃会議
第41回全国都市清掃研究・事例発表会

熱処理残渣における未規制・有価物質の探索とリサ
イクル性調査20年１月（公社）全国都市清掃会議
第41回全国都市清掃研究・事例発表会

流動床式ガス化溶融炉における最終処分量低減

20年１月（公社）全国都市清掃会議
第41回全国都市清掃研究・事例発表会

はつかいちエネルギークリーンセンター
次世代型流動床炉の稼働状況について38

浄水 MF 膜のファウリング対策事例の紹介

神鋼環境ソリューション技報

Vol. 17 No. 1（2020 ／ 9）33
2020年度1

171

地域循環共生圏の創出〜地域課題を解決するキーパーソン

2

富士市東部浄化センターにおける高濃度消化・
省エネ型バイオガス精製による効率的エネルギー
利活用技術実証研究（B-DASH プロジェクト）

8

施設・技術紹介10

ごみクレーン全自動化への取組み〜ごみピット 3D 計測技術の開発〜

Development Work for a Fully Automatic Refuse Crane―Three-Dimensional Measurement of Refuse Pit―15

廃棄物処理施設におけるデータ活用と相互支援体制の構築

Data Utilization and Networking for Safer, Stabler Factory
Operations

20

撹拌式凍結乾燥機 RHEOFREED®による乾燥工程の高効率化〜棚式凍結乾燥機より優れた乾燥性能〜High Eﬃciency Drying Using the Mixer-Type RHEOFREED
Freeze-Dryer―Drying Performance Superior to Shelf-Type Freeze Dryers―

Demonstration of Eﬃcient Energy Utilization Technology
using High-Solids Anaerobic Digestion and Energy-Saving
Biogas Puriﬁcation at the Tobu Wastewater Treatment
Plant in Fuji City（B-DASH Project）

本社 ／〒651-0072 神戸市中央区脇浜町1丁目4-78☎（078）232-8018 FAX（078）232-8051〒651-0086 神戸市中央区磯上通2丁目2番21号（三宮グランドビル） ☎（078）232-8018 FAX（078）232-8051

26

技 術 研 究 所 ／ 〒651-2241 神戸市西区室谷1丁目1-4

施設・技術紹介☎（078）992-6500 FAX（078）997-0550

東 京 支 社 ／ 〒141-0033 東京都品川区西品川1丁目1番1号（住友不動産大崎ガーデンタワー） ☎（03）5931-3700 FAX（03）5131-5700
大 阪 支 社 ／ 〒541-8536 大阪市中央区備後町4丁目1-3（御堂筋三井ビル）☎（06）6206-6751 FAX（06）6206-6760

九 州 支 社 ／ 〒812-0012 福岡市博多区博多駅中央街1-1（新幹線博多ビル） ☎（092）474-6565 FAX（092）441-444028

北 海 道 支 店 ／ 〒060-0004 札幌市中央区北四条西5丁目1-3（日本生命北門館ビル） ☎（011）241-4647 FAX（011）241-5759

TOPICS

東 北 支 店 ／ 〒980-0811 仙台市青葉区一番町1丁目2-25（仙台NSビル）☎（022）716-6651 FAX（022）263-2049

名 古 屋 支 店 ／ 〒451-0045 名古屋市西区名駅2丁目27-8（名古屋プライムセントラルタワー） ☎（052）581-9876 FAX（052）563-2313

34

論文発表一覧

播 磨 製 作 所 ／ 〒675-0155 兵庫県加古郡播磨町新島19☎（079）436-2500 FAX（079）436-2506

室蘭SD製造所／ 〒050-0055 室蘭市崎守町387-25☎（0143）50-3036 FAX（0143）50-3066

ロンドン事務所／ Building 3, Chiswick Park, 566 Chiswick High Road, London, W4 5YA, United Kingdom ☎+44-208-849-5558
プノンペン事務所／ DMS, 1st Floor, #55, st310, Sangkat Beung kengkang1, Khan chamkamorn, Phnom Penh, Kingdom of Cambodia≪誤記訂正のお知らせ≫
No.16 Vol.2 通巻32号／ p.2の最下行
誤：神鋼環境メンテナンス㈱ 水処理本部 技術部 第三技術室
正：環境エンジニアリング事業本部 水環境技術本部 上下水道技術部 下水技術室☎+855-23-210-301 FAX+855-23-210-309

神鋼環境ソリューション技報《編集発行》〒651ー2241≪バックナンバー≫ 弊社ホームページに掲載しています。

http://www.kobelco-eco.co.jp/development/tec-info/index.html

2020年度Vol.17 No.1

《本社》株式会社神鋼環境ソリューション 〒651ー0072

通巻33号
神戸市中央区脇浜町１丁目４ー78

神戸市西区室谷１丁目１ー４ 株式会社神鋼環境ソリューション 技術開発センター（神鋼環境ソリューション技報編集委員会事務局）☎（078）992−6527 FAX（078）992−6504 http://www.kobelco-eco.co.jp《編集委員》編集委員長/佐久間英明 委員/高橋円・細田博之・小川正浩・竹村元伸・吉田忠広・荻野行洋・青木勇・南俊充・須田龍生・松本勝生《発行》2020年9月15日印刷

2020年9月20日発行

年2回発行《禁無断転載》《発行人》隅晃彦《印刷所》中村印刷株式会社

17
1︵通巻

号︶

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17

この用紙は, パルプを漂白するときに塩素ガスを使わない「無塩素漂白（ECF)」という方法で作られています。

1 (通巻33号）