第 3 章 導入検討

第3章
第1節

§14

導入検討
導入検討手法導入検討の手順

本技術の導入検討は、以下の手順で実施する。
（1）基礎調査（2）導入効果の検討（3）導入判断【解 説】
本技術の導入検討は図 3-1 に示すように基礎調査、導入効果の検討及び導入判断の手順で行う。

（１）基礎調査
対象施設の下水道計画の調査を行い、計画されている設備更新、新設及び補修の計画を整理する。
この調査において、現状の課題を抽出し、本技術を導入する意義、目的を明確にする。

（２）導入効果の検討
本技術を導入する場合の有効性について定量的な効果を検討する。ここでは、本技術の総費用（年価換算値）及び温室効果ガス排出量、エネルギー消費量の算定を行い、従来の脱水機だけの更新や従来の乾燥設備を更新・導入する場合と比較して、その効果を定量的に評価する。

（３）導入判断
導入効果の検討において導入効果が見込まれると判断された場合には、本技術の導入に関わる意
思決定を行い、第 4 章 計画・設計に移行する。

53

第 3 章 導入検討

図 3-1 導入検討手順54

第 3 章 導入検討

§15

基礎調査

基礎調査では以下の事項について情報を整理し、導入シナリオを策定することを目的とする。
（1）関連計画（2）下水処理場の情報調査（3）有効利用のための情報調査（4）導入シナリオの策定【解 説】（１）関連計画
下水道事業における関連計画を整理する。
① 下水道全体計画② 事業計画③ 流域別下水道整備総合計画④ 下水処理施設の耐震計画⑤ 下水処理場の統廃合、広域化計画⑥ 下水道施設のストックマネジメント計画⑦ 汚泥有効利用計画（構想）（２）下水処理場の情報調査
下水処理場における設備及び運転管理情報の整理を行う。
① 下水道及び下水処理場の特性（排除方式、規模など）② 既存の施設の整備状況③ 流入水量（日平均）、水質及びその変動④ 下水処理場から発生する脱水（乾燥）処理の対象となる汚泥の種類、量及び性状⑤ 施設の運転管理状況⑥ 脱水乾燥設備の設置場所の確認

55

第 3 章 導入検討

（３）有効利用のための情報調査
有効利用先検討のための情報調査として以下のような項目について調査・検討を行う。
① 利用用途に応じて必要となる汚泥性状の分析（水分、肥料成分、重金属、発熱量、植害試験など）② 近隣の燃料ユーザーの調査（処理規模、炉の形式、現在の燃料源など）③ 近隣の肥料ユーザーの調査（肥料・堆肥の販売会社の有無、栽培作物など）④ ユーザーのニーズ（汚泥の量、性状や含水率）の調査⑤ 有効利用を開始する時期の検討（導入直後から有効利用開始、導入後段階的に有効利用比率を増加など）（４）導入シナリオの策定（１）関連計画～（３）有効利用のための情報調査までに調査した情報をもとに導入するためのシナリオの策定を行う。表 3-1 に主な導入シナリオをまとめて示す。

表 3-1 導入シナリオ例

CASE

導入後

既設

既設

新設

備考

１
既設脱水機

外部委託処理

２
既設脱水機

焼却炉

外部委託処理

撤去
既設脱水機

３
既設脱水機

乾燥機

外部委託処理地域バイオマス、し尿

４
既設脱水機

外部委託処理56

脱水乾燥システム

既設脱水機の更新に合わ
せて、脱水乾燥システムを導入する。

第 3 章 導入検討

§16

導入効果の検討

本技術の導入効果は、総費用（年価換算値）の縮減効果、温室効果ガス排出量削減効果、エネルギ
ー消費量削減効果について従来技術との比較により評価する。

【解 説】（１） 導入効果検討の考え方
本技術の導入による総費用（年価換算値）の縮減効果、温室効果ガス排出量削減効果、エネル
ギー消費量削減効果を算出し、従来技術と比較することで、本技術の導入効果を検討する。
なお、導入効果の検討を容易にするために、実証研究結果から得られたデータを基に、建設費、維持管理費などを簡易的に算定できる算定式を導出した。
ただし、本技術を導入後の乾燥汚泥の有効利用用途および引き取り条件などにより、従来技術に比べた縮減効果は大きく異なるため留意が必要である。ここでは引き取り条件を設定して評価を行った。

（２） 導入効果の検討項目
本技術の導入効果検討項目は、１）総費用（年価換算値）の縮減効果、２）温室効果ガス排出量削減効果、３）エネルギー消費量削減効果とする。なお、算出例は第 3 章 第 2 節 導入効果の検討例に記載する。

57

第 3 章 導入検討

１）総費用（年価換算値）の縮減効果
本技術の導入コストは①建設費および②維持管理費（③汚泥処分費を含む）から構成される。

① 建設費
本技術の建設費は表 3-2 に示す算定式により算出する。また表 3-3 に建設費算定式に含まれている項目を整理した。なお、本設備の１系列の規模は 6.4t-ds/日（日最大）を最大規模とし、6.4～12.9t-ds/日は 2 系列、12.9～19.3t-ds/日は 3 系列といったように処理規模が大きくなれば系
列数の増加により対応する。
（資料編 ２．ケーススタディ ２．２費用関数についてを参照）
また、既設脱水機棟に建設することを前提とするため、機械設備、電気設備とその工事費を対象とし、土木建築工事は含まないこととした。電気設備については機械設備の動力制御盤および動力制御盤からの二次側配線を対象とした。また解体・廃棄費は含まない。
以上より、処理汚泥量に応じて系列数を設定し、それに応じた算定式を設定した。
表 3-2 脱水乾燥システム 建設費算定式（y：建設費（百万円）、x：汚泥処理量 t-ds/日（日最大）
）
対象汚泥

消化汚泥

混合生汚泥

x の範囲

１系列

y = -3.8x2 + 95.8x + 250.8

y = -4.8x2 + 112.7x + 250.1

x＜6.4

２系列

y = -0.54x2 + 69.8x + 543.5

y = -0.54x2 + 76.3x + 590.5

6.4≦x＜12.9

３系列

y = 59.1x + 850

y = -0.48x2 + 82.5x + 780

12.9≦x＜19.3

なお、建設費については、各設備の償却期間による建設費年価換算を行う。建設費の年あたりの費用は、『バイオソリッド利活用基本計画策定マニュアル』の計算例に基づき、以下の式により各係数を乗じて算出する。

建設費年価（百万円/年）＝建設費（億円）×i×｛(1+i)n/((1+i)n-1)｝×100

ここで、i：利子率（2.3％とする）、n：耐用年数（15 年とする）

58

第 3 章 導入検討

表 3-3 建設費に含まれている項目

汚泥供給設備

熱風炉、円環式気流乾燥機、サイクロン、循環ブロワ、燃焼空気ブロワ
既設貯留槽を流用し、汚泥供給ポンプのみ計上

高分子凝集剤注入設備

既設溶解設備を流用し、高分子凝集剤供給ポンプのみ計上

無機凝集剤注入設備
処理水供給設備

無機凝集剤供給ポンプ、無機凝集剤貯留槽
既設を流用し、処理水供給配管のみ配管工事に考慮
スクラバ、スクラバ循環ポンプ、排ガスブロワ、プラズマ
脱臭機（混合生汚泥時のみ計上）
既設燃料貯留槽を流用し、燃料供給ポンプのみ計上
消化ガス昇圧ブロワ

脱水乾燥設備機器

排ガス処理設備
外部燃料
燃料供給
設備
消化ガス
乾燥汚泥搬送・
貯留設備
据付工事
配管工事
工事

電気工事
土木建築工事冷却コンベヤ、汚泥貯留槽
上記機器の機械基礎及び据付工事
上記機器の配管工事
上記機器の動力制御盤及び動力制御盤からの二次側配線
工事
既設汚泥棟に設置することを前提とし、別途土木工事は見
込まない。

59

第 3 章 導入検討

② 維持管理費
表 3-4 に維持管理費の算定式を示す。
高分子凝集剤、無機凝集剤の注入率は既設脱水設備での運用データがある場合、その数値を採用することもできるが、無い場合は表 3-4 中に記載した実証データを用いる。燃料使用量については実証で確認された原単位を用いて算定する。ただし、消化ガスが使用できる場合は、消化ガス使用量原単位で試算し、不足する分については、熱量換算で重油を使用する前提とする。

表 3-4 脱水乾燥システム 維持管理費 算定式(Y：計算対象値（百万円/年）、X：汚泥処理量 t-ds/年)
対象項目

高分子凝集剤費

無機凝集剤費

消化汚泥

算定式

Y=D P /100・X・A P /103
D P :注入率（％）、実証では消化 1.9％、混合生 0.8％である。
A P ：高分子凝集剤単価（円/kg）
Y=D I /100･X･A I /103
D I :注入率（％）、実証では消化 10％、混合生 5％である。
A I ：無機凝集剤単価（円/kg）
消化ガスが使Y=J･X･A O /106
用できない場
J=（91.347-M）/0.2619
合A O ：A 重油単価（円/L）
J：A 重油原単位（L/t-ds）
M：乾燥汚泥含水率（％）
消化ガスが使用できる場合（不足分を重油で補填）

消化ガス使用可能量 Q･D と消化ガス使用量 S･X を比較し、
Q･D＞S･X の場合は

Y=0

Q･D＜S･X の場合は

Y=(S･X-Q･D)･C D / C O ･A O /106

S=（101.15-M）/0.1324
Q：消化ガス使用可能量（m3/日）
S：消化ガス原単位（m3/t-ds）

燃料費

混合生
汚泥

電力
人件費
補修費

M：目標乾燥汚泥含水率（％）
D：稼働日数（日/年）
A O ：A 重油単価（円/L）
C D：消化ガス発熱量（MJ/Nm3）（一般的には 23 とする）
C O ：A 重油発熱量（MJ/L）（一般的には 38.9 とする）
A 重油を使用す Y=J･X･A O /106
る場合
J=（89.506-M）/0.2394
A O ：A 重油単価（円/L）
J：A 重油原単位（L/t-ds）
M：乾燥汚泥含水率（％）
Y=635･X･A E /106
A E ：電力単価（円/kWh）
日中 1 名、夜間中央監視室兼任とする。
Y＝7 百万円/年/人
機器費の 3％を想定する。
Y＝C×I×R/100
C：建設費（百万円）、I：機器比率 0.5、R：補修比率 3（％）

60

第 3 章 導入検討

③ 汚泥処分費
汚泥処分費の試算を行うための算定式については表 3-5 に示す。本技術では乾燥汚泥含水率を 10～50％の範囲で任意に調整可能である。このため、汚泥種によらず汚泥処理量と含水率によって排出量が決定でき、それに処分単価を乗じて算定することが可能である。
表 3-5 脱水乾燥システム 汚泥処分費 算定式
対象汚泥
汚泥処分費

算定式
3

Y = A S ･X･100／（100－M）/10
Y：汚泥処分費（百万円/年）、A S ：汚泥処分単価（千円/t）１）
X：汚泥処理量 t-ds/年、M：乾燥汚泥含水率（％）

１）乾燥汚泥の処分費は含水率によらず、一律と仮定しているが、詳細検討が必要である場合は、別途外部委託業者に見積もりなどを行う必要がある。

61

第 3 章 導入検討

２）温室効果ガス排出量削減効果
温室効果ガス排出量は、①高分子凝集剤、②無機凝集剤、③燃料（化石燃料）及び④電力の合計値より算定する。表 3-6 にその算定式を示す。なお、従来脱水の場合、脱水汚泥を場外にて焼却などの処分を行っているが、処理方法によって試算条件が変わってくるため、本ガイドラインでは検討をしていない。本技術は今回の実証研究にて得られた代表的な運転条件を基に設定した。

表 3-6 温室効果ガス排出量算定式、X：汚泥処理量（t-ds/年））（Y：各温室効果ガス排出量（t-CO 2 /年）
算定式
1)① 高分子凝集剤② 無機凝集剤

消化汚泥③ 燃料 3)

混合生
汚泥
④ 電力

Y=D P ･X/100×6.5
D P :注入率（％）、実証では消化 1.9％、混合生 0.8％である。
Y=D I ･X/100×0.03082)
D I :注入率（％）、実証では消化 10％、混合生 5％である。
Y=J･X･2.711)/103
消化ガスがJ=（91.347-M）/0.2619
使用できな
J：A 重油原単位（L/t-ds）
い場合
M：目標乾燥汚泥含水率（％）
消化ガス使用可能量 Q･D と消化ガス使用量 S･X を比較し、
Q･D＞S･X の場合は
Y=0
Q･D＜S･X の場合は
Y=(S･X-Q･D)･C D / C O ･2.711) /103
消化ガスが
使用できる
場合

S=（101.15-M）/0.1324
Q：消化ガス使用可能量（m3/日）
S：消化ガス原単位（m3/t-ds）

M：目標乾燥汚泥含水率（％）
D：稼働日数（日/年）
C D ：消化ガス発熱量（MJ/Nm3）（一般的には 23 とする）
C O ：A 重油発熱量（MJ/L）（一般的には 38.9 とする）
A 重油を使Y=J･X･2.711) /103
用する場合 J=（89.506-M）/0.2394
J：A 重油原単位（L/t-ds）
M：目標乾燥汚泥含水率（％）
y=635･X･0.0005184)

１）下水道における地球温暖化対策マニュアル～下水道部門における温室効果ガス排出抑制指針の解説～平成 28
年 3 月、 環境省・国土交通省
２）『廃棄物処理施設の基幹的設備改良マニュアル』環境省大臣官房廃棄物・リサイクル対策部廃棄物対策課
３）消化ガスが使用できる場合は、消化ガス使用量を熱量換算で試算し、不足する分について、重油を使用する前提とする。消化ガスは化石燃料ではないため、エネルギー使用量及び CO 2 排出量は考慮しないものとする。
４）電気事業者別排出係数（特定排出者の温室効果ガス排出量算定用）- H29.12.21環境省・経済産業省公表のうち、沖縄電力以外の一般送配電事業の排出係数を参照

62

第 3 章 導入検討

３）エネルギー消費量削減効果
エネルギー消費量は、(a)電力、(b)燃料使用の合計値より算定する。表 3-7 にその算定式を示す。

表 3-7 エネルギー消費量

算定式（Y：各エネルギー消費量（GJ/年）、X：汚泥処理量（t-ds/年）
）
算定式

(a)電力

消化
汚泥

(b)燃料
使用 １）

混合生
汚泥

1)

3

Y=635X×9.484 /10
Y=J・X・38.91)/103
消化ガスがJ=（91.347-M）/0.2619
使用できな
J：A 重油原単位（L/t-ds）
い場合
M：目標乾燥汚泥含水率（％）
消化ガス使用可能量 Q･D と消化ガス使用量 S･X を比較し、
Q･D＞S･X の場合は
Y=0
Q･D＜S･X の場合は
Y=(S･X-Q･D)･C D / C O ･38.91) /103
Q：消化ガス使用可能量（m3/日）
消化ガスが
使用できる
場合

A 重油を使用する場合

S=（101.15-M）/0.1324
Q：消化ガス使用可能量（m3/日）
S：消化ガス原単位（m3/t-ds）

M：目標乾燥汚泥含水率（％）
D：稼働日数（日/年）
C D ：消化ガス発熱量（MJ/Nm3）（一般的には 23 とする）
C O ：A 重油発熱量（MJ/L）（一般的には 38.9 とする）
Y=J･X･38.91)/103
J=（89.506-M）/0.2394
J：A 重油原単位（L/t-ds）
M：目標乾燥汚泥含水率（％）

１）エネルギー源別標準発熱量一覧表（平成 27 年 4 月 14 日資源エネルギー庁総合政策課）

63

第 3 章 導入検討

§17

導入判断

本技術の導入可否は、前述の評価結果を踏まえて、総合的に判断する。また、検討条件によって効
果が小さい、又は得られない場合には、その原因を分析し、再度条件を設定しなおすことが望ましい。

【解 説】§16 において導入効果が見込まれると判断した場合には、本技術の導入に関する意思決定を行い、処理施設の計画・設計に移る。
また、導入効果が見込まれない場合には、原因分析を実施しその要因を明らかにする。本技術の導入効果を小さくする要因としては、表 3-8 に示す要因が上げられる。これらの要因を解決でき、かつコスト優位性が得られるなど、総合的な判断ができる場合には再度条件を設定し直して検討を行うことが望ましいが、見込めない場合は導入を中止する。

表 3-8 導入検討結果と導入シナリオの見直し
検討結果
建設費の占める割合が高

原因

検討例

発生汚泥量が少ない

汚泥の集約などによる汚泥量の確保などをく、コストメリットが少な

検討する。

い。
従来脱水技術における汚現状の汚泥処分単価が小さ

将来的に現状の処分単価が維持できるかど

泥処分費が十分小さく、コ く、乾燥処理による減容化のうか調査を行い、高騰する可能性がある場

ストメリットが少ない。

合は単価に反映する。

効果が少ない。

本技術の燃料費が高く、コ 燃料費が大きく、コストメリ

既設に消化槽がある場合は消化ガスを燃料

ストメリットが少ない。

として利用することを検討する。

ットが失われている。

化石燃料を使用する場合は、脱水工程において更に含水率の低減が可能か検討する。
また、有効利用においては乾燥汚泥含水率が過度に低く設定されていないか確認を行う。
本技術の汚泥処分費が高汚泥の有効利用先がなく、汚く、コストメリットが少な 泥処分単価が高い。

有効利用先の再調査を行い、売却単価や汚泥処分単価の再検討を行う。

い。
本技術の薬品費が高く、コ 本技術の薬品注入率設定が高

既設脱水設備がある場合はそこでの高分子

ストメリットが少ない。

凝集剤の注入率などを参考に再設定する。

く、薬品費が高い。

64

第 3 章 導入検討

第2節

導入効果の検討例

第２章 §13 技術の評価結果で示した総費用（年価換算値）、温室効果ガス排出量及びエネルギー
消費量について、検討した事例を解説する。
（１）対象処理場条件
表 3-9 に対象となる処理場の条件を示す。
表 3-9 対象処理場条件
比較ケース
処理水量

消化汚泥

日最大

20,000 m3/日

日平均

16,000 m3/日

水処理方式

標準活性汚泥法

汚泥濃縮方式

分離機械濃縮汚泥処理方式

消化→脱水

処理汚泥量

消化ガス量

日最大

2.16t-ds/日

日平均1.73t-ds/日

日平均1471m3/日

用途

消化槽加温：452 m3/日、余剰：1,019 m3/日

（２）比較対象機種
従来脱水及び従来脱水＋乾燥と本技術の比較を行った。
（３）各種設定条件① 単価設定条件
表 3-10 に単価設定を示す。
表 3-10 単価設定
汚泥処分費

処分費 １）

外部委託

脱水汚泥；19,000 円/t、乾燥汚泥；14,000 円/t、

有効利用

乾燥汚泥；0 円

運搬費
薬品費

脱水汚泥；4,000 円/t、乾燥汚泥；5,000 円/t

高分子1,000 円/kg

無機

88 円/kg

電力

15 円/kWh

A 重油

71 円/L

１）汚泥処分費は処分費と運搬費の合算とした。有効利用時は有効利用先まで汚泥を運搬する費用のみを計上する。

65

第 3 章 導入検討

② エネルギー係数
表 3-11 にエネルギー係数とその設定根拠を示す。なお、従来脱水については、脱水汚泥を場外にて焼却などの処分を行っているが、処理方法によって試算条件が変わってくるため、今回の検討からは除外した。
表 3-11 エネルギー係数
種類

単位

係数

電力

9.484

MJ/kWh

38.9

MJ/L

A
重油

設定根拠
エネルギー源別標準発熱量一覧表（平成27年4月14
日資源エネルギー庁総合政策課）
エネルギー源別標準発熱量一覧表（平成27年4月14
日資源エネルギー庁総合政策課）③ CO 2 排出係数
表 3-12 に CO 2 排出係数とその設定根拠を示す。
表 3-12
種類

単位

CO 2 排出係数

CO 2 排出係数

設定根拠
電気事業者別排出係数（特定排出者の温室効果ガス

電力

t-CO 2 /kWh

0.000518

排出量算定用）-H29.12.21環境省・経済産業省公表のうち、
沖縄電力以外の一般送配電事業の排出係数を参照

高分子
凝集剤
無機
凝集剤
A
重油

下水道における地球温暖化対策マニュアル～下水道
t-CO 2 /t

6.5

部門における温室効果ガス排出抑制指針の解説～平成28年3月、 環境省・国土交通省『廃棄物処理施設の基幹的設備改良マニュアル』、

t-CO 2 /t

0.0308

平成27年3月環境省大臣官房廃棄物・リサイクル対策
部廃棄物対策課
下水道における地球温暖化対策マニュアル～下水道

t-CO 2 /kL

2.71

部門における温室効果ガス排出抑制指針の解説～平成28年3月、 環境省・国土交通省

66

（４）試算条件
試算条件を表 3-13 に示す。
表 3-13 試算条件
項

目

従来脱水

従来脱水+乾燥

本技術（脱水乾燥システム）

建設条件
稼動条件

脱水

（脱水）261 日

8h/日

日最大汚泥量 2.16t-ds/日×365 日/稼働日数 261 日/稼働時間 8h＝377.6kg-ds/h

8h/日
24h/日

（脱水乾燥）335 日

24h/日

日最大汚泥量 2.16t-ds/日×365 日/稼働日数 261 日/稼働時間 8h＝377.6kg-ds/h
日最大汚泥量 2.16t-ds/日×365 日/稼働日数 335 日＝2.35t-ds/d67－
日最大汚泥量 2.16t-ds/日×100／（100－含水率 83％）＝12.7t-wet/日

設置台数

規定無し

規定無し

汚泥処理量 2.35＜6.0t-ds/d であるため 1 系列

日平均汚泥量 1.73t-ds/日×365 日＝631.5t-ds/年

日平均汚泥量 1.73t-ds/日×365 日＝631.5t-ds/年

日平均汚泥量 1.73t-ds/日×365 日＝631.5t-ds/年

高分子:1.9%

高分子:1.9%

高分子:1.9%

83%

83%

79%

－

30%

30%

外部委託処分

外部委託処分

有効利用23,000 円/t

19,000 円/t

5,000 円/t

維持管理条件
汚泥処理量
運転 薬品注入率
条件
脱水汚泥含水率
乾燥汚泥含水率
汚泥 処分方法
処分 単価

無機:10%

第 3 章 導入検討

日最大汚泥量 2.16t-ds/日×365 日/稼働日数 335 日/稼働時間 24h＝98.1kg-ds/h

設備
規模
乾燥

（脱水）261 日（乾燥）335 日

（５）計算例① 建設費
建設費の対象とその試算方法を表 3-14 に示す。
表 3-14 建設費（Y：各種建設費（百万円）
）
従来脱水
１）

脱 機
水 械

従来脱水＋乾燥
１）

0.6233

算定式 Y＝7.6817･x'
ただし、x'：汚泥処理量 kg-ds/h（日最大）算定式 Y＝7.6817･x'
ただし、x'：汚泥処理量 kg-ds/h（日最大）x'＝377.6kg-ds/h を代入し、Y＝7.6817×377.60.6233＝ 310.3 百 万 円 建 設 費 年 価 ＝ 310.3 × 0.023 ×(1+0.023)15/((1+0.023)15-1))＝24.7 百万円/年
不要

x'＝377.6kg-ds/h を代入し、Y＝7.6817×377.60.6233＝310.3 百万円 建設費年価＝310.3×0.023×(1+0.023)15/((1+0.023)15-1))＝24.7 百万円/年算定式 １）Y=46.944・x'0.4681
ただし、x'：汚泥処理量 kg-ds/h（日最大）

68

不要
乾 土
燥 木

不要
電
気

＝24.7 百万円/年

x'＝98.1kg-ds/h を代入し、Y＝46.944×98.10.4681＝401.7 百万円
建 設 費 年 価 ＝ 401.7 × 0.023 × (1+0.023)10/((1+0.023)10-1))＝45.4 百万円/年算定式 ２）Y=0.123・x0.941×(109.9/98.3)×100
ただし、x：汚泥処理量 t-wet/d（日最大）x＝12.7t-wet/d を代入し、Y＝0.123×12.70.941×(109.9/98.3)×
100 ＝ 150.3 百 万 円
建 設 費 年 価 ＝ 150.3 × 0.023 ×(1+0.023)50/((1+0.023)50-1))＝5.1 百万円/年算定式 １）Y=12.053・x'0.5158
ただし、x'：汚泥処理量 kg-ds/h（日最大）x'＝98.1kg-ds/h を代入し、Y＝12.053×98.10.5158＝128.4 百万円
建 設 費 年 価 ＝ 128.4 × 0.023 × (1+0.023)15/((1+0.023)15-1))＝10.2 百万円/年
脱水（機械）24.7 百万円＋乾燥（機械）45.4 百万円＋乾燥（土木）5.1 百万円＋乾燥（電気）10.2 百万円＝85.4 百万円/年

本技術
消化汚泥の 1 系列の算定式を採用
Y＝-3.8X2 + 95.8X + 250.8
ただし、X：汚泥処理量 t-ds/d（日最大）
x＝2.35t-ds/d を代入し、
Y ＝ -3.8 × 2.352 + 95.8 × 2.35 +250.8＝454.9 百万円
建設費年価＝454.9×0.023×(1+0.023)15/((1+0.023)15-1))＝36.2 百万円/年
不要

不要＝36.2 百万円/年

１）全国の脱水・乾燥設備を保有する施設・処理場を対象に実施したアンケートを元に算出した算定式（国土交通省国土技術政策総合研究所
平成 29 年度 下水道革新的技術の評価のための基礎資料作成業務

報告書）

２）
『バイオソリッド利活用基本計画（下水汚泥処理総合計画）策定マニュアル』（公益社団法人日本下水道協会）の算定式

第 3 章 導入検討

機
械

合計

0.6233② 維持管理費
表 3-15 に維持管理費の試算方法を示す。
表 3-15 維持管理条件（１/３）（X：汚泥処理量（t-ds/年）、Y：各種維持管理費（百万円/年））
従来脱水

従来脱水＋乾燥

本技術
高分子凝集剤費
算定式 Y＝D P /100・X・A P /103
ただし、D P :注入率（％）1)

0.8313

算定式 Y=99.699X

/10

69

X＝631.5t-ds/年を代入し、Y＝99.699×631.50.8313/103＝21.2 百万円/年

1)

0.8313

算定式 Y=99.699X

3/10

X＝631.5t-ds/年を代入し、Y＝99.699×631.50.8313/103＝21.2 百万円/年

A P ：高分子凝集剤単価（円/kg）
D P =1.9％、Ap＝1000 円/kg を代入し、
Y＝1.9/100×631.5×1000/103＝12.0 百万円/年
無機凝集剤費算定式 Y＝D I /100・X・A I /103
ただし、D I :注入率（％）
A I ：無機凝集剤単価（円/kg）
D I =10％、A I ＝88 円/t を代入し、
Y＝10/100×631.5×88/103＝5.6 百万円/年

１） 全国の脱水・乾燥設備を保有する施設・処理場を対象に実施したアンケートを元に算出した算定式（国土交通省国土技術政策総合研究所
平成 29 年度 下水道革新的技術の評価のための基礎資料作成業務 報告書）

第 3 章 導入検討

脱水3

表 3-15 維持管理条件（２/３）（X：汚泥処理量（t-ds/年）、Y：各種維持管理費（百万円/年））
従来脱水

従来脱水＋乾燥

本技術

以下の過程で乾燥熱量 E と消化ガス使用可能熱量
Q･D･C D を比較し、消化ガスでは熱量的に不足

以下の過程で消化ガス使用可能量 Q･D と消化する場合は、補助燃料使用量を算出する。
乾燥熱量 E の算出
E＝（41･X1)）/A O ×C O
ただし、E：乾燥熱源熱量（GJ/年）、A O ：A 重油
単価（円/L）、C O ：A 重油発熱量（MJ/L）
X：631.5t-ds/年を代入し、
E＝41×631.5／71×38.9＝14,185.6GJ/年

燃
料
使
用
費

－

消化ガス使用可能量 Q･D の算出
使用可能量 Q･D＝1,019×335＝341,365 m3/年
ただし、Q：消化ガス使用可能量（m3/日）
D：稼働日数（日/年）
消化ガス使用量 S･X の算出
S=（101.15-M）/0.1324
ただし、S：消化ガス原単位（m3/t-ds）
M：目標乾燥汚泥含水率（％）

消化ガス使用可能熱量 Q･D･C D の算出
使用可能量 Q･D･C D /103 ＝1,019×335×23/103 ＝7,851.4 GJ/年
ただし、Q：消化ガス使用可能量（m3/日）
M：30％を代入し、D：稼働日数（日/年）、C D：消化ガス発熱量（MJ/m3） S＝（101.15-30）/0.1324＝537m3/t-ds
使用量 S･X＝537×631.5＝339,115 m3/年
補助燃料使用費を算出
よって、乾燥熱量 E＞消化ガス使用可能熱量 Q･D･ 補助燃料使用費を算出
C D となるため、補助燃料は必要となる。
よって、使用可能量 Q･D＞使用量 S･X となるため、消化ガス使用可能熱量で不足する熱量を A 重油の 補助燃料は不要となる。
使用量 H A から燃料使用費 Y を算出する。
Y=0 百万円/年
Y＝H A ・A O /103
H A ＝（E－Q･D･C D ）/C O
ただし、H A ：A 重油使用量（KL/年）
H A ＝（14,185.6-7,851.4）/38.9＝162.8KL/年
Y＝162.8×71/103＝11.6 百万円/年

1）全国の脱水・乾燥設備を保有する施設・処理場を対象に実施したアンケートを元に算出した算定式（国土交通省国土技術政策総合研究所
平成 29 年度 下水道革新的技術の評価のための基礎資料作成業務 報告書）

第 3 章 導入検討

70

維
持
管
理

ガス使用量 S･X を比較し、消化ガスでは熱量的に不足する場合は、補助燃料使用量を算出する。

表 3-15 維持管理条件（３/３）（X：汚泥処理量（t-ds/年）、M：乾燥（脱水）汚泥含水率（％）
、Y：各種維持管理費（百万円/年））
従来脱水
電
力
費
維
持
管
理

従来脱水＋乾燥算定式 1)Y＝202.32X0.4541/103
Y＝202.32×631.50.4541/103＝3.8 百万円/年算定式 1)Y＝17.144X0.8866 /103
Y＝17.144×631.50.8866/103＝5.2 百万円/年

補
修
費

71

処分

C＝454.9 百万円を代入し、Y＝454.9×0.5×3/100＝6.8 百万円/年
設備規模によらず、1 名を考慮
Y＝7.0 百万円/年＝21.2 百万円/年

脱水 21.2 百万円＋燃料 11.6 百万円＋電力 3.8 百万円＋補修 5.2 百万円＋人件 14.1 百万円＝55.9 百万円/年

Y＝A S ・X・100／（100－M）/103
ただし、A S ：汚泥処分単価 2)（千円/t）

Y＝A S ・X・100／（100－M）/103
ただし、A S ：汚泥処分単価 2)（千円/t）

高分子 12.0 百万円＋無機 5.6 百万円＋燃料 0 百万円＋電力 6.0 百万円＋補修 6.8 百万円＋人件 7.0 百万円＝37.4 百万円/年
Y＝A S ・X・100／（100－M）/103
ただし、A S ：汚泥処分単価 2)（千円/t）

A S ：23 千円/t、M：83％を代入し、
Y＝23×631.5×100／（100－83）/103＝85.4 百万円/年

A S ：19 千円/t、M：30％を代入し、
Y＝19×631.5×100／（100－30）/103＝17.1 百万円/年

A S ：5 千円/t、M：30％を代入し、
Y＝5×631.5×100／（100－30）/103＝4.5 百万円/年

小計

汚泥

A E ＝15 円/kWh を代入し、Y＝635×631.5×15/106＝6.0 百万円/年算定式 Y＝C×I×R/100
ただし、C：建設費（百万円）、I：機器比 0.5、R：
補修比率 3（％）

1）全国の脱水・乾燥設備を保有する施設・処理場を対象に実施したアンケートを元に算出した算定式（国土交通省国土技術政策総合研究所
平成 29 年度 下水道革新的技術の評価のための基礎資料作成業務 報告書）
2）運搬費を含む

第 3 章 導入検討

算定式 1)Y＝66.755X0.8298 /103
Y＝66.755×631.50.8298/103＝14.1 百万円/年

人
件
費

本技術
算定式 Y＝635X×A E /106
ただし、A E ：電力単価（円/kWh）③ エネルギー使用量
表 3-16 にエネルギー使用量の試算方法を示す。
表 3-16 エネルギー使用量 試算方法（Y：エネルギー使用量（GJ/年）、X：汚泥処理量（t-ds/年））
従来脱水
1)

1.2091

従来脱水＋乾燥2)

3

1)1.2091

2)

本技術
3

算定式 Y＝62.631･X
×9.484 /10
算定式 Y＝62.631･X
×9.484 /10
算定式 Y＝635・X×9.4842) /103
ただし、9.484：電力エネルギー原単位（MJ/kWh） ただし、9.484：電力エネルギー原単位（MJ/kWh） ただし、9.484：電力エネルギー原単位（MJ/kWh）

脱
電力

水

乾

－

X：631.5t-ds/年を代入し、Y＝62.631×631.51.2091×9.484/103＝1,444GJ/年
算定式 1)Y＝202.32/15･X0.4541×9.4841)

72

X：631.5t-ds/年を代入し、Y＝202.32/15×631.50.4541×9.4841)＝2,391GJ/年
表 3-15 で示したように補助燃料使用量 H A からエネルギー使用量 Y を算出する。
燃料－

X：631.5t-ds/年を代入し、Y＝635×631.5×9.484/103＝3,803GJ/年

表 3-15 より燃料使用量は 0 であるため、＝0GJ/年Y＝H A ･C O
ただし、H A：重油使用量（KL/年）、C O：A 重油発
熱量（MJ/L）
Y＝162.8×38.9＝6,333GJ/年

１）全国の脱水・乾燥設備を保有する施設・処理場を対象に実施したアンケートを元に算出した算定式（国土交通省国土技術政策総合研究所
平成 29 年度 下水道革新的技術の評価のための基礎資料作成業務 報告書）

第 3 章 導入検討

燥

X：631.5t-ds/年を代入し、Y＝62.631×631.51.2091×9.484/103＝1,444GJ/年

④ 温室効果ガス排出量
表 3-17 に温室効果ガス排出量の試算方法を示す。
、X：汚泥処理量（t-ds/年））
表 3-17 温室効果ガス排出量 試算方法（１/２）（Y：温室効果ガス排出量（t-CO 2 /年）
従来脱水＋乾燥1.2091

脱
水
電力

73

燥

算定式 Y＝(62.631･X) ×0.000518
ただし、0.000518：電力による温室効果ガス排出係数（t-CO 2 /kWh）
X：631.5t-ds/年を代入し、Y＝62.631×631.51.2091×0.000518＝79t-CO 2 /年
算定式 Y＝(202.32･X0.4541) 1)/ A E ×0.000518×103
ただし、A E ：電力単価（円/kWh）

算定式 1)Y＝635・X×0.000518
ただし、0.000518：電力による温室効果ガス排出係数（t-CO 2 /kWh）
X：631.5t-ds/年を代入し、Y＝635×631.5×0.000518＝208t-CO 2 /年

X：631.5t-ds/年、A E ：15 円/kWh を代入し、Y＝202.32×1000×631.50.4541/15×0.000518＝131t-CO 2 /年
表 3-15 で示したように補助燃料使用量 H A からエネルギー使用量 Y を算出する。

燃料

Y＝H A ･2.71
ただし、H A ：重油使用量（KL/年）、
2.71 ： A 重 油 に よ る 温 室 効 果 ガ ス 排 出 係 数（t-CO 2 /KL）

表 3-15 より燃料使用量は 0 であるため、＝0t-CO 2 /年

Y＝162.8×2.71＝441t-CO 2 /年

１）全国の脱水・乾燥設備を保有する施設・処理場を対象に実施したアンケートを元に算出した算定式（国土交通省国土技術政策総合研究所
平成 29 年度 下水道革新的技術の評価のための基礎資料作成業務 報告書）

第 3 章 導入検討

乾

本技術

1)

表 3-17 温室効果ガス排出量 試算方法（２/２）（Y：温室効果ガス排出量（t-CO 2 /年）、X：汚泥処理量（t-ds/年））
従来脱水＋乾燥
1)

高分子
凝集剤

無機

合計

本技術
1)

算定式 Y＝D P /100・X・6.5
ただし、D P :注入率（％）、6.5：高分子凝集剤温室効果ガス排出係数（t-CO 2 /t）

D P =1.9％を代入し、
Y＝1.9/100×631.5×6.5＝78t-CO 2 /年

D P =1.9％を代入し、
Y＝1.9/100×631.5×6.5＝78t-CO 2 /年
算定式 1)Y＝D I /100・X・0.0308
ただし、D I :注入率（％）、0.0308：無機凝集剤温室効果ガス排出係数（t-CO 2 /t）
D I =10％を代入し、
Y＝10/100×631.5×0.0308＝2t-CO 2 /年
電力 208t-CO 2 /年＋燃料 0t-CO 2 /年＋高分子
78t-CO 2 /年＋無機 2 t-CO 2 /年
＝288t-CO 2 /年

使用無し

電力（脱水）79t-CO 2 /年＋電力（乾燥）131
t-CO 2 / 年 ＋ 燃 料 441t-CO 2 / 年 ＋ 高 分 子 78
t-CO 2 /年＝729t-CO 2 /年

１）全国の脱水・乾燥設備を保有する施設・処理場を対象に実施したアンケートを元に算出した算定式（国土交通省国土技術政策総合研究所
74

平成 29 年度 下水道革新的技術の評価のための基礎資料作成業務 報告書）

第 3 章 導入検討

算定式 Y＝D P /100・X・6.5
ただし、D P :注入率（％）、6.5：高分子凝集剤温室効果ガス排出係数（t-CO 2 /t）

第 3 章 導入検討

（６）試算結果① 総費用（年価換算値）
表 3-18 及び図 3-2 に総費用（年価換算値）の試算結果を示す。本技術は従来脱水に対しては約41％低減、従来脱水＋乾燥に対しては約 51％低減となった。
従来脱水に対しての低減率（％）＝100－
従来乾燥に対しての低減率（％）＝100－

78.1 百万円/年
131.3 百万円/年
78.1 百万円/年
158.4 百万円/年

×100＝40.5 →41％×100＝50.7 →51％

表 3-18 総費用（年価換算値）
項目

従来脱水

従来脱水+乾燥本技術

脱水24.7 百万円/年

24.7 百万円/年

乾燥－60.7 百万円/年

小計

24.7 百万円/年85.4 百万円/年

36.2 百万円/年

維持

維持管理

21.2 百万円/年

55.9 百万円/年

37.4 百万円/年

管理費

汚泥処分

85.4 百万円/年

17.1 百万円/年

4.5 百万円/年

131.3 百万円/年

158.4 百万円/年

78.1 百万円/年

36.2 百万円/年
建設費

合計

総費用（年価換算値）（百万円/年）

180
17.1

160
140

85.4

120

55.9

100
4.5

80
60
40
20

汚泥処分費
維持管理費
建設費

37.4
21.2

85.4
36.2

24.7

0
従来脱水
従来脱水

従来脱水＋乾燥
従来脱水＋乾燥

本技術
本技術

図 3-2 総費用（年価換算値）の比較（汚泥処理量 1.73t-ds/日、消化汚泥）75

第 3 章 導入検討

② エネルギー消費量
表 3-19 及び図 3-3 に 1 年間のエネルギー消費量の試算結果を示す。本技術は従来脱水＋乾燥に対しては約 63％低減となった。なお、従来乾燥では消化ガスだけでは燃料が足りないため、不足分を重油使用とし、本技術では消化ガスのみで足りるため重油は不使用となった。
従来乾燥に対しての低減率（％）＝100－

3,803GJ/年
10,168GJ/年

×100＝62.6→ 63％

表 3-19 エネルギー消費量
項目

従来脱水

従来脱水+乾燥本技術

電力

1,444GJ/年3,835GJ/年

3,803GJ/年

A 重油－

6,333GJ/年

0GJ/年

1 年間 合計

1,444GJ/年

10,168GJ/年

3,803GJ/年

エネルギー消費量（GJ/年）

12,00010,0008,000
6,333

燃料（重油）由来
電力由来

6,000
0
4,000
2,000

0

3,835

3,803

従来脱水＋乾燥
従来脱水＋乾燥

本技術
本技術

1,444
0
従来脱水
従来脱水

図 3-3 1 年間のエネルギー消費量比較（消化汚泥、汚泥処理量 1.73t-ds/日）

76

第 3 章 導入検討

③ 温室効果ガス排出量
表 3-20 及び図 3-4 に 1 年間の温室効果ガス排出量の試算結果を示す。なお、表記は t-CO 2 /年ベースとした。本技術は従来脱水＋乾燥に対しては約 61％低減となった。なお、従来乾燥では消化ガスだけでは燃料が足りないため重油を使用するが、本技術では消化ガスのみで足りるため、重油は不使用であった。
従来乾燥に対しての低減率（％）＝100－

288 t-CO 2 /年
729 t-CO 2 /年

×100＝60.5 → 61％

表 3-20 温室効果ガス排出量
項目

従来脱水+乾燥本技術

電力由来

210 t-CO 2 /年

208 t-CO 2 /年

高分子凝集剤由来

78 t-CO 2 /年

78 t-CO 2 /年

無機凝集剤由来

0 t-CO 2 /年

2 t-CO 2 /年

燃料（重油）

441 t-CO 2 /年

0 t-CO 2 /年

1 年間 合計

729 t-CO 2 /年

288 t-CO 2 /年

温室効果ガス排出量（t-CO2/年）

800
700
600
500

441

400
2

300
78

78

210

208

従来脱水＋乾燥
従来脱水＋乾燥

本技術
本技術

200
100
0

燃料（重油）由来
無機凝集剤由来
高分子凝集剤由来
電力由来

図 3-4 1 年間の温室効果ガス排出量比較（消化汚泥、汚泥処理量 1.73t-ds/日）

77