下⽔道技術開発会議エネルギー分科会 （令和３年度第２回 2021.11. 22,26 ）

資料２-2

2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術及び技術開発項⽬

1

下⽔道技術開発会議エネルギー分科会 （令和３年度第２回 2021.11. 22,26 ）⽬次
１．地球温暖化対策計画の⽬標
２．取組の⽅向性①省エネの取組②創エネ・再エネの取組③下⽔汚泥焼却に伴い発⽣するN₂Oへの対策の取組④⽔処理に伴い発⽣するCH₄、N₂Oへの対策の取組⑤技術開発の動向⑥下⽔道のシステム最適化
3．2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術とその効果①超⼤規模処理場（ A2O法）②⼤規模処理場 （A2O法）③中規模処理場（標準法）④⼩規模処理場（OD法）⑤未利⽤バイオガスの利⽤効果⑥B-DASHの技術例⑦まとめ
４． 2030年⽬標達成に向けた技術開発

2

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2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術及び技術開発項⽬
１．地球温暖化対策計画の⽬標
・地球温暖化対策計画改定（令和3年10⽉22⽇閣議決定）における下⽔道分野の削減⽬標（2030年⽬標）

 ２０３０年度における温室効果ガス排出量を２０１３年度⽐（⼆酸化炭素換算で）２０８万t-CO₂削減。
 2050年カーボンニュートラルに向けて更なる⾼みを⽬指す。

省エネの促進下⽔汚泥のエネルギー化（創エネ）

現状:

電⼒消費量が増加傾向

現状:

下⽔汚泥エネルギー化率︓24%（R元年度）

⽬標:

年率約2%の削減を確保し、約60万t-CO₂
を削減

⽬標:

エネルギー化率を37%まで向上させることで、約70万t-CO₂を削減

進捗
⾒通:

省エネ法に基づく取組(年率１％削減)よりも⼀層の取組加速が必要。

進捗
⾒通:

⾃治体の導⼊計画の確実な実施、更なる取組の拡⼤が必要。

焼却の⾼度化現状:

⾼温焼却率︓約73%（R元年度）

⽬標:

⾼温焼却率100%、新型炉への更新により、約78万t-CO₂を削減

進捗
⾒通:

改築更新時に⾼温焼却への確実な更新、更なる排出削減に向けた取組が必要。

再エネ利⽤の拡⼤
現状:

太陽光︓約0.7 億kWh
⼩⽔⼒︓約0.02 億kWh
⾵ ⼒︓約0.07 億kWh
下⽔熱︓約90 千GJ

⽬標:

導⼊推進により、約1万t-CO₂を削減

進捗
達成⾒込み
⾒通:
地球温暖化対策計画改定における2013年度の下⽔道分野の温室効果ガス排出量は約406万t-CO₂
・2030年度の全電源平均の電力排出係数：0.25kg-CO₂/kWh（出典：長期エネルギー需給見通し（H27.7 資源エネルギー庁））使用。

※国土交通省下水道部作成資料を基に作成

3

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2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術及び技術開発項⽬
２．取組の⽅向性

下⽔道分野の削減⽬標（2030年度⽬標）の実現のために「具体的にどの技術分野をどの程度活⽤することによって、⽬標の達成が可能となるか」、「さらなる⾼みに向けた取り組みの可能性はあるか」等について、議論していくこととしている。第⼀回分科会では、主に下記の取組の⽅向性を提案。
①省エネの取組②創エネ・再エネの取組③下⽔汚泥焼却に伴い発⽣するN₂Oへの対策の取組④⽔処理に伴い発⽣するCH₄、N₂Oへの対策の取組⑤技術開発の動向⑥下⽔道のシステム最適化
4

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2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術及び技術開発項⽬
２．取組の⽅向性①省
エネ

電気使⽤量原単位が横ばいであること、省エネに関するアンケートから省エネ対策にはその取組の余地を多く残していることを踏まえ、２０３０年⽬標を達成するために、現状の省エネ対策として改善寄与率の⾼い効果的・効率的な技術の導⼊と2030年までに実装可能な技術開発を中⼼に引き続き取り組むなど、⼀層の取り組みの推進が必要。具体的には以下について取り組む。
・CO₂排出量の⼤きい⼤規模処理場に関しては、今後処理⽔量が増加し、エネルギー消費量原単位が⼤きい⾼度処理法や処理⽔量のマス層である標準法について、
また、⼀定の排出量を占める⼩規模処理場において多く導⼊されているOD法について 等
処理⽅式や処理規模に応じた省エネ対策として反応タンク設備関連の寄与率の⾼い効果的・効率的な省エネ技
術の導⼊・開発を推進する。
・汚泥処理設備の省エネ対策については、重油等⽯油系燃料利⽤が減少しているなど省エネ対策の効果が⾒えているものの、未対策の処理場もあることから処理⽅式や処理規模に応じた省エネ対策として汚泥濃縮機、消化タンク
攪拌機、汚泥脱⽔機の省エネ化など寄与率の⾼い効果的・効率的な省エネ技術の導⼊・開発を推進する。
・反応タンク設備等の省エネ対策について、システム全体としての対策が不⼗分な現状を踏まえ、対策効果を⼀層上げるために、⽔処理、汚泥処理についてシステム全体として省エネ対策を推進する。
・あまり猶予のない２０３０年までの時間制約や⾃治体の厳しい経営状況等から、省エネ設備への更新が困難な処理場が存在することを踏まえ、消費電⼒や運転状況の⾒える化などのエネルギーマネジメントを通じて、運転管理の⼯夫により消費電⼒を削減するなど、ハード整備だけに頼らない総合的な取組を徹底する。

②創
エネ・
再エネ

・２０３０年⽬標を達成するために、創エネルギーについては、そのポテンシャルに対して活⽤の余地が⼤きく、固形燃料化技術やバイオガス利⽤等下⽔汚泥のエネルギー化に関わる効果的・効率的な技術の導⼊や２０３０年までに実装可能な技術の開発を推進する。
・特に、あまり猶予のない２０３０年までの時間制約等から、⼤がかりな創エネ施設の導⼊が困難な処理場が存在することを踏まえると、例えば、⼩型発電設備の導⼊など⽐較的簡易な設備の付加による未利⽤バイオガスの活⽤を推進する。
・２０３０年⽬標を達成するために、引き続き下⽔熱利⽤等の効果的・効率的な技術の導⼊や２０３０年までに実装可能な技術の開発を推進する。

5※寄与率︓（公財）⽇本下⽔道新技術機構の調査の結果で得られた、対策項⽬ごとの消費エネルギー削減効果の割合

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2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術及び技術開発項⽬
２．取組の⽅向性
③下⽔汚泥
焼却に伴い
発⽣する
N₂Oへの対策・ ２０３０年⽬標を達成するために、引き続き、下⽔汚泥の焼却施設における燃焼の⾼度化や、⼀酸化⼆窒素の排出の少ない焼却炉及び下⽔汚泥固形燃料化施設の設置を推進するための効果的・効率的な技術の導⼊や２０３０年までに実装可能な技術の開発を推進する。
・ この際、焼却熱を有効活⽤しエネルギーの⾃⽴化を促進する。

④⽔処理に
伴い発⽣す
るCH₄、
N₂Oへの対策

・N₂O発⽣メカニズム解明やそれを踏まえた抑制対策⼿法に関する調査研究については２０５０年を⾒据え引き続き推進する。

⑤技術開発

・R4テーマ2件も含め、２０３０年までに実装可能な効果的・効率的な技術の実証を推進する。

⑥下⽔道の
システム最
適化

・２０３０年だけではなく、２０５０年も⾒据えて調査研究等技術開発やモデル事業を通じて、部
分最適にとどまらず、システム全体で最適化を推進する。

※２０５０年対応

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2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術及び技術開発項⽬
３． 2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術とその効果
下⽔熱利⽤

流⼊

低圧損型
メンブレン式
散気装置

ポンプ場

最初沈殿池

省エネ運転

太陽光発電
⾵⼒発電
⼩⽔⼒発電

省エネ型反応タンク撹拌機

反応槽のDO・
アンモニア等センサー制御

⽣物反応槽

下⽔熱利⽤

省エネ運転

重⼒濃縮槽

機械濃縮設備

消化設備

消化ガス発電設備
or
場内利⽤

⾼濃度消化
（B-DASH）

脱⽔設備
低動⼒型
脱⽔機

放流

最終沈殿池

廃熱利⽤
汚泥固形
燃料化

焼却設備
or
固形燃料化設備

省エネ型
濃縮設備

未利⽤バイオガス
⼩型発電設備

温室効果ガス
削減型焼却
及び
廃熱発電

7

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2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術及び技術開発項⽬
３． 2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術とその効果○ 2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術について、処理⽅式・処理規模別に代表的な対策技術の導⼊効
果を①〜④にて試算、事例提⽰を⾏う。
⑤においては有効活⽤が期待される未利⽤バイオガスの利⽤効果に関する試算結果を提⽰する。
⑥においては、個別技術の導⼊効果だけではなく、⽔処理・汚泥処理システムとしての導⼊効果をB-DASH
技術事例からその効果例を提⽰する。
⑦では、上記を踏まえた2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術について整理を⾏った。
①超⼤規模処理場（A2O法 ⽇最⼤流⼊⽔量20万ｍ³/⽇）
省エネ機器導⼊、運転管理改善、汚泥処理フローの変更による温室効果ガス削減効果の試算②⼤規模処理場 （A2O法 ⽇最⼤流⼊⽔量10万ｍ³/⽇）
省エネ機器導⼊、運転管理改善、汚泥処理フローの変更による温室効果ガス削減効果の試算③中規模処理場 （標準法 ⽇最⼤流⼊⽔量5万ｍ³/⽇）
省エネ機器導⼊、運転管理改善、汚泥処理フローの変更による温室効果ガス削減効果の試算④⼩規処理場(OD法 ⽇最⼤流⼊⽔量1万ｍ³/⽇以下)
⾃動制御による消費電⼒削減効果事例⑤未利⽤バイオガスの利⽤効果⑥B-DASHの技術例⑦まとめ

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2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術及び技術開発項⽬
３． 2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術とその効果
・①〜③試算⽅法について※処理場条件の設定に当たっては、
下⽔道統計、設計指針、既往の研究成果等の標準的な値を設定値としている。
※物質収⽀をもとに、処理に必要な槽容量や反応槽の必要空気量、⽔理学的滞留時間、汚泥量の算出を⾏う。
※運転管理の⼯夫による省エネ効果については、省エネ機器を導⼊した削減効果を計算した後に、運転管理の⼯夫による所定の削減率をかけることで⾒込んでいる。
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下⽔道技術開発会議エネルギー分科会 （令和３年度第２回 2021.11. 22,26 ）

2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術及び技術開発項⽬
３． 2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術とその効果①超⼤規模処理場（A2O法 ⽇最⼤流⼊⽔量20万ｍ³/⽇）
省エネ機器導⼊、運転管理改善、汚泥処理フローの変更による温室効果ガス削減効果の試算
・導⼊省エネ機器
適⽤箇所
散気装置
反応タンク
撹拌機
汚泥濃縮機
汚泥脱⽔機

基本型
散気板
⽔中
かくはん機
遠⼼式
遠⼼脱⽔機

省エネ型
メンブレン式
省エネ型
かくはん機
ベルト濃縮機スクリュープレス

・運転管理改善⼿法例
主ﾎﾟﾝﾌﾟ

稼働ポンプ変更による検討事例
効率的な運転

送⾵機

送⾵量の
適正化

稼働送⾵機変更
必要空気量にによる応じた送⾵量の効率的な運転適正化

反応タンク 汚泥貯留槽
⽔中攪拌機
攪拌機

撹拌機の
間⽋運転

撹拌機の
間⽋運転

返送汚泥
ポンプ
回転数の⾒直しによる
適切な吐出量への変更※具体的な運転管理改善効果については（公財)下⽔道新技術機構の過去の実績より、同流量規模の運転管理改善効果の平均値である5.5％を使⽤ して算出。

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下⽔道技術開発会議エネルギー分科会 （令和３年度第２回 2021.11. 22,26 ）

2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術及び技術開発項⽬
３． 2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術とその効果①超⼤規模処理場（A2O法 ⽇最⼤流⼊⽔量20万ｍ³/⽇）
省エネ機器導⼊、運転管理改善、汚泥処理フローの変更による温室効果ガス削減効果の試算

対象系汚泥フロー

導⼊系2汚泥フロー

重⼒濃縮

重⼒濃縮
脱⽔設備

焼却

機械濃縮

消化設備
機械濃縮

脱⽔設備

焼却

補助燃料として使⽤
消化ガス
発電

導⼊系1汚泥フロー

導⼊系3汚泥フロー

重⼒濃縮

重⼒濃縮
脱⽔設備

機械濃縮

温室効果ガス削減型燃焼
+廃熱発電

消化設備
機械濃縮

脱⽔設備

固形燃料化

補助燃料として使⽤
消化ガス
発電

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下⽔道技術開発会議エネルギー分科会 （令和３年度第２回 2021.11. 22,26 ）

2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術及び技術開発項⽬
３． 2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術とその効果
・超⼤規模処理場（A2O法 ⽇最⼤流⼊⽔量 20万ｍ³/⽇）における消費エネルギー削減効果
300,000

計275,098

エネルギー消費量(GJ/年)

250,000

計194,835
計17,8067(29.2%削減) (35.3%削減)

200,000

計62,257
計109,101(60.3%削減) (77.4%削減)

150,000
100,000
50,0000
対象系

対象系(省エネ)

導⼊系1

導⼊系2

導⼊系3

(50,000)(100,000)
⽔処理

汚泥処理

固形物燃料化(炭化)焼却

燃料(重油のみ対象)

消化ガス発電量

固形燃料熱量

廃熱発電量※固形燃料(炭化)は外部で製品利⽤を⾏うとして削減効果を計上している

12＊以上の試算は速報値であり精査中です。

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2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術及び技術開発項⽬
３． 2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術とその効果
・超⼤規模処理場（A2O法 ⽇最⼤流⼊⽔量 20万ｍ³/⽇）における温室効果ガス排出量の削減効果
温室効果ガス排出量(t-CO₂/年)

25,000

計20,206

20,000

計18,064(10.6%削減)
計11,611(42.5%削減)

15,00010,000

計9,411(53.4%削減)

計-4,968(124.6%削減)

5,000
0(5,000)(10,000)(15,000)

対象系

対象系(省エネ)

導⼊系1

導⼊系2

導⼊系3

⽔処理

5,407

3,805

3,805

3,852

3,852

汚泥処理

871

330

330

494

494

固形燃料化

0

0

0

0

1,093

13,92913,929

8,010

5,723

0

製品利⽤(⽯炭代替)

0

0

0

0

(9,957)

消化ガス発電

0

0

0

(658)

(450)

廃熱発電(焼却)

0

0

(534)

0

0

焼却

※固形燃料(炭化)は外部で製品利⽤を⾏うとして削減効果を計上している※電⼒排出係数0.25 kg-CO₂/kWhを使⽤

13＊以上の試算は速報値であり精査中です。

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2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術及び技術開発項⽬
３． 2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術とその効果②⼤規模処理場（A2O法 ⽇最⼤流⼊⽔量10万ｍ³/⽇）
省エネ機器導⼊、運転管理改善、汚泥処理フローの変更による温室効果ガス削減効果の試算

・導⼊省エネ機器
適⽤箇所
散気装置
反応タンク
撹拌機
汚泥濃縮機
汚泥脱⽔機

基本型
散気板
⽔中
かくはん機
遠⼼式
遠⼼脱⽔機

省エネ型
メンブレン式
省エネ型
かくはん機
ベルト濃縮機スクリュープレス

・運転管理改善⼿法例
主ﾎﾟﾝﾌﾟ

稼働ポンプ変更による検討事例
効率的な運転

送⾵機

送⾵量の
適正化

稼働送⾵機変更
必要空気量にによる応じた送⾵量の効率的な運転適正化

反応タンク 汚泥貯留槽
攪拌機
⽔中攪拌機

撹拌機の
間⽋運転

撹拌機の
間⽋運転

返送汚泥
ポンプ
回転数の⾒直しによる
適切な吐出量への変更※具体的な運転管理改善効果については（公財)下⽔道新技術機構の過去の実績より、同流量規模の運転管理改善効果の平均値である7.65％を使⽤して算出。
14

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2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術及び技術開発項⽬
３． 2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術とその効果②⼤規模処理場（A2O法 ⽇最⼤流⼊⽔量10万ｍ³/⽇）
省エネ機器導⼊、運転管理改善、汚泥処理フローの変更による温室効果ガス削減効果の試算

対象系汚泥フロー

導⼊系2汚泥フロー

重⼒濃縮

重⼒濃縮
脱⽔設備

焼却

消化設備

機械濃縮

機械濃縮

脱⽔設備

固形燃料化

補助燃料として使⽤
消化ガス
発電

導⼊系1汚泥フロー
重⼒濃縮
消化設備
機械濃縮

脱⽔設備

焼却

補助燃料として使⽤
消化ガス
発電

15

下⽔道技術開発会議エネルギー分科会 （令和３年度第２回 2021.11. 22,26 ）

2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術及び技術開発項⽬
３． 2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術とその効果
・⼤規模処理場（A2O法 ⽇最⼤流⼊⽔量 10万ｍ³/⽇）における消費エネルギー削減効果
160,000
140,000

計136,531

120,000

計94,108(31.1%削減)

エネルギー消費量(GJ/年)

100,000
80,000

計57,314(58.0%削減)

計35,576(73.9%削減)

導⼊系1

導⼊系2

60,00040,00020,0000(20,000)

対象系

対象系(省エネ)(40,000)(60,000)
⽔処理

汚泥処理

固形物燃料化(炭化)燃料(重油のみ対象)

消化ガス発電量

固形燃料熱量焼却※固形燃料(炭化)は外部で製品利⽤を⾏うとして削減効果を計上している
16＊以上の試算は速報値であり精査中です。

下⽔道技術開発会議エネルギー分科会 （令和３年度第２回 2021.11. 22,26 ）

2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術及び技術開発項⽬
３． 2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術とその効果
・⼤規模処理場（A2O法 ⽇最⼤流⼊⽔量 10万ｍ³/⽇）における温室効果ガス排出量の削減効果
温室効果ガス排出量(t-CO₂/年)

12,000

計10,059

10,000

計9,004(10.5%削減)

8,000

計4,796(52.3%削減)

6,000
4,000

計-2,351(123.4%削減)

2,000
0(2,000)(4,000)(6,000)対象系

対象系(省エネ)

導⼊系1

導⼊系2

⽔処理

2,666

1,880

1,975

1,975

汚泥処理

450

181

290

290

固形燃料化

0

0

0

543

6,944

6,944

2,842

0

製品利⽤(⽯炭代替)

0

0

0

(4,944)

消化ガス発電

0

0

(311)

(215)

廃熱発電(焼却)

0

0

0

0

焼却

※固形燃料(炭化)は外部で製品利⽤を⾏うとして削減効果を計上している
17＊以上の試算は速報値であり精査中です。
※電⼒排出係数0.25 kg-CO₂/kWhを使⽤

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2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術及び技術開発項⽬
３． 2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術とその効果③中規模処理場（標準法 ⽇最⼤流⼊⽔量5万ｍ³/⽇）
省エネ機器導⼊、運転管理改善、汚泥処理フローの変更による温室効果ガス削減効果の試算

・導⼊省エネ機器
適⽤箇所
散気装置
汚泥濃縮機
汚泥脱⽔機

基本型
散気板
遠⼼式
遠⼼脱⽔機

省エネ型
メンブレン式
ベルト濃縮機スクリュープレス

・運転管理改善⼿法例
主ﾎﾟﾝﾌﾟ

稼働ポンプ変更による検討事例
効率的な運転

送⾵機

送⾵量の
適正化

稼働送⾵機変更
必要空気量にによる応じた送⾵量の効率的な運転
適正化

汚泥貯留槽
撹拌機

返送汚泥
ポンプ

撹拌機の
間⽋運転

回転数の⾒直しによる
適切な吐出量への変更※具体的な運転管理改善効果については（公財)下⽔道新技術機構の過去の実績より、同流量規模の運転管理改善効果の平均値である6.45％を使⽤して算出。
18

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2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術及び技術開発項⽬
３． 2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術とその効果③中規模処理場（標準法 ⽇最⼤流⼊⽔量5万ｍ³/⽇）
省エネ機器導⼊、運転管理改善、汚泥処理フローの変更による温室効果ガス削減効果の試算

対象系汚泥フロー
重⼒濃縮
脱⽔設備

場外搬出

機械濃縮

導⼊系1汚泥フロー
重⼒濃縮
消化設備

脱⽔設備

場外搬出

機械濃縮
消化ガス
発電

19

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2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術及び技術開発項⽬
３． 2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術とその効果
・中規模処理場（標準法 ⽇最⼤流⼊⽔量 5万ｍ³/⽇）における消費エネルギー削減効果
50000

計41,59740000

エネルギー消費量(GJ/年)

30000

計7,173(82.8%削減)

計23,875(42.6%削減)

20000

10000

0
対象系

対象系(省エネ)

導⼊系1-10000-20000-30000
⽔処理

汚泥処理

消化ガス発電量＊以上の試算は速報値であり精査中です。

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2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術及び技術開発項⽬
３． 2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術とその効果
・中規模処理場（標準法 ⽇最⼤流⼊⽔量 5万ｍ³/⽇）における汚泥処理フローの変更による効果試算例
温室効果ガス排出量(t-CO₂/年)

2000
1500

計1,471
計1,004(31.8%削減)

1000

計529
(64.1%削減)

500
0
-500
-1000

対象系

対象系(省エネ)

導⼊系1

⽔処理

1,215

893

922

汚泥処理

256

111

150

固形燃料化

0

0

0

焼却

0

0

0

製品利⽤(⽯炭代替)

0

0

0

消化ガス発電

0

0

(544)

廃熱発電(焼却)

000※電⼒排出係数0.25 kg-CO₂/kWhを使⽤21＊以上の試算は速報値であり精査中です。

下⽔道技術開発会議エネルギー分科会 （令和３年度第２回 2021.11. 22,26 ）

2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術及び技術開発項⽬
３． 2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術とその効果④

⼩規模処理場（OD法 ⽇最⼤流⼊⽔量 1万ｍ³/⽇以下）における⾃動制御による消費電⼒削減例※ORとは、Oxygen Requirementの略で、反応タンク内で必要とされる
酸素量を⽰す。この制御⼿法は、AOR(必要酸素量)の計算を簡易的に実施することで曝気装置の運転指標としている。
22

下⽔道技術開発会議エネルギー分科会 （令和３年度第２回 2021.11. 22,26 ）

2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術及び技術開発項⽬
３． 2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術とその効果⑤未利⽤バイオガスの利⽤効果○下⽔汚泥等の資源有効利⽤状況に関する調査（H30）によると、未利⽤バイオガスは334処理場で存在し、約5,300万ｍ³/年（全体発⽣量３．７７億ｍ³/年のうち約１４％）存在。
○⼩型発電機２５ｋWを既設の消化槽の未利⽤バイオガスに適⽤する場合、7年で費⽤回収が可能となり、２０年使⽤すれば５千万円以上の⿊字が⾒込まれる。
○⼩型発電機２５ｋWに必要なバイオガス量（メタン、CO₂等）は13 Nｍ³/hであるため、未利⽤量がこれを上回る処理場においては導⼊可能性がある。
○このうち、 未利⽤量13 ｍ³/h（114千ｍ³/年）を越える処理場で発電事業を⾏っていない箇所は83処理場存在。合計約3,000万ｍ³（全体の約８％、0.58億kWｈ/年≒1.45万t-CO₂/年削減（0.25t/kWh））利⽤できる。
※25kW発電機の活⽤事例ついてはH30採択B-DASHプロジェクト（⻑岡市中之島浄化センター（流⼊実績2,520ｍ³ / ⽇（⽇最⼤））等において実績有り。

小型発電機２５ｋWの費用回収年
年数
資本費
百万円
運転維持費
百万円/年
発電量
千kWh/年
発電収入
百万円/年
費用回収収支（累積） 百万円

0

1

2

24.8
0
0
0
▲ 24.8

0
1.625
145.0
5.7
▲ 20.8

0
1.625
145.0
5.7
▲ 16.8

～

6

7

8

0
1.625
145.0
5.7
▲ 0.7

0
1.625
145.0
5.7
3.4

0
1.625
145.0
5.7
7.4

～

20
0
1.625
145.0
5.7
55.8

～試算条件～（発電条件） 小型発電機(発電出力25kW、発電効率：32％)、消化ガス発熱効率：21.5MJ/Nｍ³
必要バイオガス量 25kW/(21.5 MJ/Nｍ³ ×32％）×3.6MJ/kWh=13 Nｍ³/h
稼働率を66.2％※とすると、 25kW×24h×365day×66.2%=145千kWh/年 （不足時は都市ガスの活用も考えられる。）（発電機資本費） 既存消化槽を利用している場合 99.3万円/kW※×25kW＝24.8百万円（運転維持費） 6.5万円/kW/年※×25kW＝1.625百万円/年（FIT収入）39円/kWh× 145千kWh/年＝5.7百万円/年※METI資料（第65回調達価格等算定委員会 資料4 P. 16, 17）より＊以上の試算は速報値であり精査中です。 23

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2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術及び技術開発⽬標案
３． 2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術とその効果

省エネ⽔処理システム⑥B-DASHの技術例１ ＤＨＳシステムを⽤いた⽔量変動追従型⽔処理技術実証事業○事業実施者 三機⼯業（株）、東北⼤学、⾹川⾼等専⾨学校、⾼知⼯業⾼等専⾨学校、⽇本下⽔道事業団、
須崎市 共同研究体○実証フィールド 須崎市終末処理場（⾼知県須崎市）○実証概要
・「スポンジ状担体を充填したろ床（ＤＨＳろ床）」と「⽣物膜ろ過槽」を組み合わることにより、効率的にダウンサイジングが可能な⽔処理技術。
・ライフサイクルコストの縮減効果、流⼊⽔量減少に対する処理コストの追従性、維持管理の容易性、処理性能の安定性
DHSろ床
担体

流入下水

P

最初沈殿池

実証技術の⾰新性等の特徴

φ32mm

実証技術の概要

↓
↓
↓
↓

ろ材

φ32mm

↓
↓
↓
↓

DHSろ床

スポンジ担体を充填したろ床〜曝気不要の省エネルギー型⽔処理⽅式〜①曝気不要である → 省エネルギー②担体がスポンジ状で保⽔性がある→ 処理性能安定化・流量低下時⽔質向上③スポンジ内に⾼濃度汚泥を保持→ 汚泥発⽣量の削減④維持管理項⽬が少ない → 維持管理が容易⑤担体の閉塞が⽣じない → 処理性能安定化

B →
B
P

C →
C

↑↓ ↑↓

処理水

↑

生物膜ろ過槽移動床式好気性リアクター〜仕上処理〜①ろ材表⾯に微⽣物が⾼密度に付着→ 処理⽔質が安定②ろ過と⽣物処理を同時に実施 → 省スペース③逆洗なしで担体洗浄→ 連続処理が可能※DHS：Down-flow Hanging Sponge （下向流懸垂型スポンジ状担体）【⾰新性】
・流⼊⽔量減少に応じて、きめ細かく電⼒使⽤量
等のライフサイクルコストの削減が可能
・流⼊⽔量減少に応じて処理⽔質が⾃ずと向上
・使⽤ユニット数を調整することにより、容易に流⼊⽔量に応じた処理能⼒規模の変更が可能
・DHSろ床と⽣物膜ろ過槽の組合せにより標準法同等の処理⽔質を確保
・設置環境及び要求⽔質に合わせて｢初沈＋DHSろ床＋⽣物膜ろ過槽｣もしくは｢初沈＋DHSろ床｣と⾃由な組合せが可能【導⼊効果】
・ライフルサイクルコストの縮減による下⽔処理場の経営改善
・流⼊⽔量減少に追従した処理コストの削減
による汚⽔処理原価の縮減
・維持管理の容易化による技術⼈員不⾜の解消・標準法を本技術（ 500m3/⽇）に置き換えた場合、87.7t-CO2/年の削減（69%減）
24

下⽔道技術開発会議エネルギー分科会 （令和３年度第２回 2021.11. 22,26 ）

2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術及び技術開発⽬標案
３． 2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術とその効果

省エネ⽔処理システム⑥B-DASHの技術例２ 単槽型硝化脱窒プロセスのICT・AI制御による⾼度処理技術実証事業○事業実施者 メタウォーター・⽇本下⽔道事業団・町⽥市共同研究体○実証フィールド 東京都町⽥市成瀬クリーンセンター○実証概要
・反応タンク流⼊負荷変動に対応する空気量制御により、短HRTでA2O法同等処理⽔質の達成
・空気量制御と連動した送⾵機吐出圧⼒の⾃動演算・制御による消費電⼒の削減提案技術の概要 3つの要素技術により構成される⾼度処理技術

提案技術の⾰新性等の特徴①ICT活⽤の空気量制御による短HRTの実現• NOx 計とNH₄計により負荷変動に応じた空気量演算
を⾏い、単⼀槽内において最適な好気・無酸素ゾーンを形成• 循環ポンプと撹拌機が不要で動⼒費を縮減②ICT活⽤による設備連携、圧⼒低減による送⾵電⼒削減の実現• 反応タンク設備と送⾵機設備を統合制御• 必要空気量から送⾵機の最適吐出圧⼒をリアルタイムに⾃動演算し送⾵電⼒を削減③AI（機械学習機能）による季節変動等への対応、制御安定化の実現• 必要空気量演算の制御パラメータを機械学習機能によ【効果】 省エネ効果等を通じ⾼度処理化の推進に寄与
り⾃動チューニング① 建設費を抑制（最適な好気・無酸素ゾーン形成による槽容量縮⼩）• チューニングに掛かる負担を軽減しつつ処理⽔質の安定② 省エネの実現（撹拌機不要、循環ポンプ不要、送⾵電⼒減）化を実現
A2O法に改築する場合と⽐較して567t-CO₂/年の削減(33.3％減）
25（処理規模50,000㎥/dで試算）

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2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術及び技術開発⽬標案
省エネ・創エネ汚泥処理システム
３． 2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術とその効果⑥B-DASHの技術例３ 脱⽔乾燥システムによる下⽔汚泥の肥料化、燃料化技術実証研究○事業実施者 ⽉島機械㈱、サンエコサーマル㈱、⽇本下⽔道事業団、⿅沼市農業公社、⿅沼市 共同研究体○実証フィールド 栃⽊県⿅沼市⿊川終末処理場○実証概要
中⼩規模の下⽔処理場を対象とした脱⽔乾燥システム（機内⼆液調質型遠⼼脱⽔機＋円環式気流乾燥機）を⽤
いて、乾燥汚泥を製造し、肥料化、燃料化などの多様な有効利⽤への適応性や、設備の性能、ライフサイクルコスト縮減等を実証する。
提案技術の概要
機内二液調質型遠心脱水機
から排出された細粒、低付着性汚泥を直接乾燥機へ導入

機内二液調質型
遠心脱水機

脱⽔乾燥システム（中小規模下水処理場）

提案技術の⾰新性等の特徴【新規性】
システムの簡素化、省スペース化、スマートオペレーション化による低コスト型脱⽔乾燥技術

円環式気流乾燥機

・主要機器点数の低減 （従来10点→提案4点）
・省スペース化（50%低減）
・スマートオペレーション化（⼈件費削減、運転管理の効率化）【独創性】
有効利⽤の⽤途に応じて幅広い乾燥汚泥含⽔率の調整を容易とし
緑農地

発電事業者
コンポスト工場

幅広い⽔分調整による多様な有効利⽤への対応

汚泥の性状を利⽤し、構造やシステムの簡素化による低コス
ト化を実現

有効利⽤
濃縮施設

消化施設

円環式
気流乾燥機

・脱⽔汚泥の性状を利⽤し、かつ乾燥機内構造物がなく付着や摩耗のリスクがない
・多様な有効利⽤に対応した含⽔率（10〜50％）の乾燥汚泥が製本実証事業範囲
機内⼆液調質型
遠⼼脱⽔機

た脱⽔乾燥技術

搬出 有効
利⽤

造可能

（効果）従来型の脱⽔機、乾燥機の更新に⽐べて
441t-CO2/年の削減（61%減）。
26（処理規模20,000m3/⽇の処理場で試算）

下⽔道技術開発会議エネルギー分科会 （令和３年度第２回 2021.11. 22,26 ）

2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術及び技術開発⽬標案
省エネ・創エネ汚泥処理システム
３． 2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術とその効果⑥B-DASHの技術例４ ⾼効率消化システムによる地産地消エネルギー活⽤技術の実⽤化に関する実証事業○事業実施者 三菱化⼯機・九州⼤学・⽇本下⽔道事業団・唐津市共同研究体○実証フィールド 佐賀県唐津市浄⽔センター○実証概要
⽣ごみ等の未利⽤バイオマスの活⽤、無動⼒の消化槽撹拌装置、バイオガス発⽣量を増加させる可溶化装置、⾼い発電効率を有する燃料電池を組み合わせた⾼効率消化システムについて、処理性能や、エネルギー回収率の向上効果等を実証する。
提案技術の⾰新性等の特徴

提案技術の概要：実証範囲

バイオガス増量

撹拌動⼒削減消化率改善

発電効率上昇

蒸気

⽔処理施設

①無動⼒撹
拌式消化槽

未利⽤バイオマス②⾼効率加温設備（可溶化装置）地域バイオマス（⾷品廃棄物(⽣ゴミ)等）
脱⽔機
（既設）

含⽔率削減

エネルギー⾃給率の定義 ： Ｂ÷Ａ（％）

Ａ：処理場全体のエネルギー消費量
⽔処理
設備③固体酸化物形
燃料電池（SOFC）
場外搬出

外部汚泥（OD汚泥）（周辺⼩規模処理場より）

ポンプ
設備

加温装置

濃縮汚泥

放流

Ｂ：創エネルギー量

搬出汚泥量を削減提案技術によりエネル
ギー⾃給率を向上させる

発電設備
消化設備

③固体酸化物形燃料電池（SOFC）
・ガスエンジンと⽐べ発電効率向上が期待される。
・電極触媒として､貴⾦属不要

従来型のPC製消化槽、⼩型ガスエンジン等の導⼊に⽐べて2454t-CO2/年の削減（113%減）。

バイオガス

濃縮設備

①無動⼒撹拌式消化槽
・消化槽内の撹拌は、発⽣するバイオガスの圧⼒を利⽤する
ため、無動⼒・消化槽内部に機械設備を有しない構造であるため、メンテ
ナンス性の向上とランニングコストの低減が期待される。
②⾼効率加温設備（可溶化装置）
・熱可溶化による熱加⽔分解作⽤により､消化⽇数の短縮が期待される。
・消化率が上昇し､バイオガスの増量が期待される。
・汚泥が改質され脱⽔汚泥の含⽔率の低減が期待される。
→脱⽔汚泥の搬出量を削減

脱⽔設備

搬出

（処理規模30,000m3/⽇の処理場で試算）
地域バイオマス（OD脱⽔汚泥4t/⽇、⾷品廃棄物2t/⽇）
27の排出削減を含む

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2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術及び技術開発⽬標案
３． 2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術とその効果

省エネ・創エネ・N2O削減
汚泥処理システム⑥B-DASHの技術例５ 下⽔道バイオマスからの電⼒創造システムに関する技術実証研究○事業実施者 和歌⼭市、地⽅共同法⼈⽇本下⽔道事業団、京都⼤学、株式会社⻄原環境、株式会社タクマ 共
同研究体○実証フィールド 和歌⼭市中央終末処理場○実証概要
機内⼆液調質型遠⼼脱⽔機、廃熱ボイラ付次世代型階段炉、蒸気発電機の3つの技術を組み合わせた、下⽔汚泥焼却による電⼒創造システムの実証
低含⽔率化技術 機内二液調質型遠心脱水機「汚泥の⾼カロリー化」
脱⽔汚泥の⼤幅な低含⽔率化⇒脱⽔汚泥のカロリー(熱量)が従来の約２倍にエネルギー回収技術 廃熱ボイラ付次世代型階段炉「エネルギー回収」
・ 補助燃料なし、低消費電⼒、低N2O排出量で安定燃焼
・廃熱ボイラーで蒸気としてエネルギー（熱）回収
エネルギー変換技術 蒸気発電機「電⼒創造」
エネルギーのカスケード利⽤（⼩型蒸気発電機＋バイナリー式発電で⾼い発電量）
省エネルギー● 補助燃料なし（⾃燃運転）● 消費電⼒を⼤幅削減

温室効果ガス削減● 排ガス中のN2Oの⼤幅削減● 電⼒・燃料由来CO2⼤幅削減

創エネルギー● 中⼩規模施設でも発電● ⼤規模施設では電⼒⾃⽴システム外に電⼒供給（効果）
⼀液調質脱⽔機、流動炉等を導⼊した場
合に⽐べて9100t-CO2/年の削減（88%減）。
28（125,000m3/⽇の処理場で試算）

下⽔道技術開発会議エネルギー分科会 （令和３年度第２回 2021.11. 22,26 ）

2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術及び技術開発⽬標案
３． 2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術とその効果⑦まとめ「取組の⽅向性」や試算等を踏まえた導⼊すべき技術の例を次に⽰す。
導⼊すべき技術の例（下線は運転管理による⼯夫）

①省エネ

②創エネ・
再エネ

③下⽔汚
泥焼却に
伴い発⽣
するN₂Oへ
の対策
⑥下⽔道
のシステム
最適化

導⼊すべき技術の内容

超⼤規模処理場（A2O法
⽇最⼤流⼊⽔量２０万m³/⽇）

⼤規模処理場（A2O法
⽇最⼤流⼊⽔量1０万m³/⽇）

中規模処理場（標準法
⽇最⼤流⼊⽔量5万m³/⽇）

⼩規模処理場（OD法
⽇最⼤流⼊⽔量1万m³/⽇ 以下）

⽔処理について、処理⽅式や処理規模に応じた省エネ対策として反応タンク設備関連などの寄与率の⾼い
効果的・効率的な省エネ技術。

・メンブレン式散気装置
・省エネ型反応タンク撹拌機・⾼度センサー制御システムの導⼊・監視制御システムにおけるエネル
ギー管理システムの導⼊・主ポンプ、送⾵機等の運転⽅法の
⾒直し・送⾵量の適正化・⽔中撹拌機、貯留槽撹拌機の間
⽋運転
・ベルト型濃縮機
・スクリュープレス脱⽔機
・省エネ型遠⼼脱⽔機・メンブレン式散気装置
・省エネ型
反応タンク撹拌機・⾼度センサー制御システムの導⼊・監視制御システムにおけるエネルギー管理システムの導⼊・主ポンプ、送⾵機等の運転⽅法の⾒直し
・送⾵量の適正化・⽔中撹拌機、貯留槽撹拌機の間⽋運
転・ベルト型濃縮機
・スクリュープレス脱⽔機
・省エネ型遠⼼脱⽔機・メンブレン式散気装置
・⾼度センサー制御システムの導⼊・監視制御システムにおけるエネルギー管理システムの導⼊・主ポンプ・送⾵機等の運転⽅法の⾒直し・送⾵量の適正化
・貯留槽撹拌機の間⽋運転・ベルト型濃縮機
・スクリュープレス脱⽔機
・省エネ型遠⼼脱⽔機

・センサーを⽤いた⾃動制
御技術
・間⽋運転

固形燃料化技術やバイオガス利⽤等下⽔汚泥のエネルギー化に関わる
効果的・効率的な技術。

・消化ガス利⽤（発電等）
・固形燃料化・廃熱発電

・消化ガス利⽤（発電等）
・固形燃料化・廃熱発電

・消化ガス利⽤（発電等）
・固形燃料化

・消化ガス利⽤（発電等）

下⽔熱利⽤等の効果的・効率的な技術。

下⽔熱利⽤、太陽光発電、⾵⼒発電、⽔⼒発電

下⽔汚泥の焼却施設における燃焼の⾼度化や、⼀酸化⼆窒素の排出の少ない焼却炉及び下⽔汚
泥固形燃料化施設の設置を推進するための効果的・効率的な技術

・多段吹込燃焼式流動炉
・⼆段燃焼式循環流動炉
・ストーカ炉・過給式流動炉
・固形燃料化

部分最適にとどまらず、⽔処理・汚泥処理システム全体で最適化する技術。

・B-DASＨ技術などシステムとして評価できる有効技術。

汚泥処理については、処理⽅式や処理規模に応じた省エネ対策として
汚泥濃縮機、消化タンク攪拌機、汚泥脱⽔機の省エネ化など寄与率の⾼い効果的・効率的な省エネ技術。

・多段吹込燃焼式流動炉
・⼆段燃焼式循環流動炉
・ストーカ炉・過給式流動炉
・固形燃料化・多段吹込燃焼式流動炉
・⼆段燃焼式循環流動炉
・ストーカ炉・過給式流動炉
・固形燃料化※上記の他にも「下⽔道における地球温暖化対策マニュアル（平成28年3⽉環境省・国⼟交通省）」表5－1等記載の取り組みを処理場・ポンプ場の実態に応じて取り組む。

29

下⽔道技術開発会議エネルギー分科会 （令和３年度第２回 2021.11. 22,26 ）

2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術及び技術開発項⽬
３． 2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術とその効果⑦まとめ ⽔処理・汚泥処理等のシステムとして有効性が評価されているB-DASH技術については、これまで３０技術（うち2件は事業中）の脱炭素に資する技術を実証。

処理規模 1万ｍ³/日以下
省エネ

創エネ 農業利用
再エネ ・再生水
〇

〇
〇
〇
〇
〇

〇

〇
〇
〇

〇

〇

N₂O
対策

実施事業名称

委託研究実施者

水素リーダー都市プロジェクト～下水バイオガス 三菱化工機（株）・福岡市・九州大学・豊田通商（株）
原料による水素創エネ技術の実証～
共同研究体
メタウォーター（株）・高知市・高知大学・日本下水道
無曝気循環式水処理技術実証事業
事業団 共同研究体
高効率固液分離技術と二点DO制御技術を用い 前澤工業(株）・（株）石垣・日本下水道事業団・埼玉
た省エネ型水処理技術の技術実証事業
県 共同研究体
JNCエンジニアリング(株)・吸着技術工業(株)・(株)九
複数の下水処理場からバイオガスを効率的に集電工・シンコー(株)・山鹿都市ガス(株)・熊本県立大約・活用する技術
学・山鹿市・大津町・益城町
下水処理水の再生処理システムに関する実証事 （株）西原環境・（株）東京設計事務所・京都大学・糸業
満市 共同研究体
脱水乾燥システムによる下水汚泥の肥料化、燃 月島機械（株）、サンエコサーマル（株）、日本下水道料化技術実証事業
事業団、鹿沼市農業公社、鹿沼市 共同研究体
三機工業（株）、東北大学、香川高等専門学校、高知
ＤＨＳシステムを用いた水量変動追従型水処理
工業高等専門学校、日本下水道事業団、須崎市 共
技術実証事業
同研究体
メタウォーター(株)・日本下水道事業団・松本市共同
最終沈殿池の処理能力向上技術実証事業
研究体
小規模下水処理場を対象とした低コスト・省エネ
大原鉄工所・西原環境・NJS・長岡技術科学大学・北
ルギー型高濃度メタン発酵技術に関する実証事
海道大学・長岡市共同研究体
業

5万m3以上〇〇1万m3以上1万m3以下5万m3以下
〇

〇

〇

〇

〇

〇
〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇
〇

〇

〇

〇
〇

30

下⽔道技術開発会議エネルギー分科会 （令和３年度第２回 2021.11. 22,26 ）

処理規模 1万ｍ³/日以上
省エネ

創エネ
再エネ

〇

〇

〇

〇
〇

〇

農業利用
・再生水

N₂O
対策

〇

〇

〇
〇
〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇
〇

実施事業名称5万m3以上委託研究実施者

超高効率固液分離技術を用いたエネルギーマ
メタウォーター・日本下水道事業団 共同研究体
ネジメントシステム技術実証事業
神戸市東灘処理場 再生可能エネルギー生
神鋼環境ソリューション・神戸市 共同研究体
産・革新的技術実証事業
温室効果ガスを排出しない次世代型下水汚泥 長崎市・長崎総合科学大学・三菱長崎機工 共同研
固形燃料化技術実証事業
究体
廃熱利用型 低コスト下水汚泥固形燃料化技
JFEエンジニアリング
術実証事業
固定床型アナモックスプロセスによる高効率窒 熊本市・日本下水道事業団・（株）タクマ 共同研究
素除去技術実証事業体
神戸市東灘処理場 栄養塩除去と資源再生（リ 水ing・神戸市・三菱商事アグリサービス 共同研究
ン） 革新的技術実証事業
体
脱水・燃焼・発電を全体最適化した革新的下水
メタウォーター・池田市 共同研究体
汚泥エネルギー転換システムの実証事業
下水道バイオマスからの電力創造システム実 和歌山市・日本下水道事業団・京都大学・（株）西原
証事業
環境・（株）タクマ 共同研究体
水素リーダー都市プロジェクト～下水バイオガ 三菱化工機（株）・福岡市・九州大学・豊田通商（株）
共同研究体
ス原料による水素創エネ技術の実証～※
メタウォーター（株）・高知市・高知大学・日本下水道
無曝気循環式水処理技術実証事業※
事業団 共同研究体

1万m3以上1万m3以下5万m3以下

〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇

※1万m３/⽇以下技術からの再掲

31

下⽔道技術開発会議エネルギー分科会 （令和３年度第２回 2021.11. 22,26 ）

処理規模 1万ｍ³/日以上
省エネ

創エネ 農業利用
再エネ ・再生水

N₂O
対策

〇
〇
〇
〇
〇
〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇
〇

〇
〇
〇

〇

〇

実施事業名称5万m3以上委託研究実施者

高効率固液分離技術と二点DO制御技術を用いた 前澤工業(株）・（株）石垣・日本下水道事業団・埼玉
県 共同研究体
省エネ型水処理技術の技術実証事業※
ICTを活用した効率的な硝化運転制御の実用化に（株）日立製作所・茨城県 共同研究体
関する技術実証事業
ICTを活用したプロセス制御とリモート診断による効 （株）東芝・日本下水道事業団・福岡県・（公財）福岡
率的水処理運転管理技術実証事業
県下水道管理センター 共同研究体
バイオガス中のCO₂分離・回収と微細藻類培養へ (株)東芝・(株)ユーグレナ・日環特殊(株)・(株)日水コの利用技術実証事業
ン・日本下水道事業団・佐賀市
下水処理水の再生処理システムに関する実証事 （株）西原環境・（株）東京設計事務所・京都大学・糸満市 共同研究体
業※
脱水乾燥システムによる下水汚泥の肥料化、燃料 月島機械（株）、サンエコサーマル（株）、日本下水道事業団、鹿沼市農業公社、鹿沼市 共同研究体
化技術実証事業※
自己熱再生型ヒートポンプ式高効率下水汚泥乾燥 （株）大川原製作所、関西電力（株）、秦野市 共同研
技術実証事業究体
高効率消化システムによる地産地消エネルギー活 三菱化工機（株）・国立大学法人九州大学・日本下水用技術の実用化に関する実証事業
道事業団・唐津市共同研究体
温室効果ガス削減を考慮した発電型汚泥焼却技術 JFEエンジニアリング（株）・日本下水道事業団・川崎の実用化に関する実証事業
市共同研究体メタウォーター(株)・日本下水道事業団・松本市共同
最終沈殿池の処理能力向上技術実証事業※
研究体

1万m3以上1万m3以下5万m3以下

〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇

〇

高濃度消化・省エネ型バイオガス精製による効率 神鋼環境ソリューション・日本下水道事業団・富士市
的エネルギー利活用技術に関する実証事業
共同研究体

〇

〇

単槽型硝化脱窒プロセスのICT・AI制御による高度 メタウォーター・日本下水道事業団・町田市 共同研
処理技術実証事業
究体

〇

〇

〇

※1万m３/⽇以下技術からの再掲

32

下⽔道技術開発会議エネルギー分科会 （令和３年度第２回 2021.11. 22,26 ）下水熱技術や現在事業中等の技術
省エネ

創エネ 農業利用
再エネ ・再生水
〇

〇
〇
〇
〇

〇

〇
〇
〇

〇

N₂O
対策

実施事業名称

委託研究実施者

管路内設置型熱回収技術を用いた下水熱利用
大阪市・積水化学・東亜グラウト 共同研究体
技術実証事業
特殊繊維担体を用いた余剰汚泥削減型水処理 （株）ＩＨＩ環境エンジニアリング、帝人（株）、日本下水技術実証事業道事業団、辰野町 共同研究体
小口径管路からの下水熱を利用した融雪技術の 東亜グラウト工業・丸山工務所・十日町市共同研究
実用化に関する実証事業体
ヒートポンプレスで低LCCと高COPを実現する下
興和・積水化学工業・新潟市共同研究体
水熱融雪システムに関する研究
中小規模処理場同士の広域化に資する低コスト 月島機械㈱・日鉄セメント㈱・高砂熱学工業㈱・室蘭
汚泥減量化技術の実証事業
工業大学・室蘭市水道部共同研究体
ＡＩを活用した下水処理場運転操作の先進的支
明電舎・NＪＳ・広島市・船橋市共同研究体
援技術に関する実証事業

5万m3以上1万m3以上1万m3以下5万m3以下R2採択技術 事業中
R3採択技術 事業中

最初沈殿池におけるエネルギー回収技術

R4技術案

深槽曝気システムにおける省エネ型改築技術

R4技術案

33

下⽔道技術開発会議エネルギー分科会 （令和３年度第２回 2021.11. 22,26 ）

2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術及び技術開発⽬標案
３． 2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術とその効果⑦まとめ 下⽔道における地球温暖化対策マニュアル（平成28年3⽉環境省・国⼟交通省）「表 5-1 下⽔道部⾨における温室効果ガスの排出の抑制等に資する設備の選択・使⽤⽅法」 を記載。

34

下⽔道技術開発会議エネルギー分科会 （令和３年度第２回 2021.11. 22,26 ）35

下⽔道技術開発会議エネルギー分科会 （令和３年度第２回 2021.11. 22,26 ）36

下⽔道技術開発会議エネルギー分科会 （令和３年度第２回 2021.11. 22,26 ）37

下⽔道技術開発会議エネルギー分科会 （令和３年度第２回 2021.11. 22,26 ）

2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術及び技術開発項⽬
４． 2030年⽬標達成に向けた技術開発項⽬（⼀社）⽇本下⽔道施設業協会へのアンケート結果（2030年⽬標達成関連）○会員企業に対してアンケートを実施。13社から回答が得られた。

（設問1）現在各社で有する各温室効果ガス削減対策技術について計22技術の回答が得られた（複数回答あり） 。
処理施設等の分類
12
10
8
6
4
2
0

設備等の分類
12
10
8
6
4
2
0

10
8

2

1

1

11
6
3

2

施設

設備

装置

機器

認証技術等の分類
対策目的の分類
12
10
8
6
4
2
0

10
7
4
0

1

12
10
8
6
4
2
0

8
6
4
2

2

38

下⽔道技術開発会議エネルギー分科会 （令和３年度第２回 2021.11. 22,26 ）分類

技術名称
スマートMBR SCRUM
タービンアシスト省電力汚泥焼却システム

効果（アンケート記載内容の転記）
MBRシステムの消費電力試算値0.22kWh/m³（GHG発生量はN₂Oガスの発生量抑制の効果により従来高度処理法以下を想定）
流動ブロワの消費電力を90％以上削減、焼却設備全体の消費電力を30％以上(自社従来比)削減。

単槽型硝化脱窒プロセスのICT・AI制御による高度処 建設費を抑制（最適な好気・無酸素ゾーン形成による槽容量縮小） 、省エネの実現（撹拌機不要、循環ポンプ不要、送風理技術（B-DASH）
電力減） 、維持管理者の負担軽減（季節変動等へ対応する自動運転）
空気浮上式高速ターボブロワ

鋼板製多段ターボブロワと比較し、21,000m³/日の処理場規模で一定風量で運転した場合、年間48ｔのCO₂が削減。

エネルギー自立型焼却システム※
省エネ

0.214kg-N₂O/wet-t（エネルギー使用としてのCO₂排出量ゼロ（炉の立上げ、立下げ工程時は除く））

メンブレンパイプ式超微細気泡散気装置
低圧損型超微細気泡散気装置※※

低動力型ジェットポンプ式揚砂機
下水汚泥由来繊維利活用システム
NH₄-N/DO制御※
ドラフトチューブサーキュレータ（DTC400）（槽上駆動型高効率撹拌装置）※垂直二軸型マイクロ水力発電装置
バイオガスコージェネレーションシステム

創エネ※

混合消化（バイオマス受入消化ガス発生促進）※
消化ガス発電小水力発電＿サイホン式立軸水車
汚泥熱分解燃料化システム※

K市との共同研究で40％の空気量削減を達成した。
ブロワ動力50％削減
加圧水量が従来技術と同等で従来技術と比べて動力削減率が、吸込口径100Aの場合は３９％以上、吸込口径80Aの場合は２６％以上の低動力化を達成した。
流入下水量200,000t/日の下水処理場において4,682t-CO₂/年の削減効果
CO₂削減率：DO一定制御(DO目標値：2mg/L)比約8.5%、送風量一定制御比約23.0%(試算条件(日最大処理量
50,000m³の下水処理場)に基づく試算結果)
従来型（水中撹拌機）と比較して年間消費電力量80～90％削減例）落差1.0m・流量0.5m³/秒（43,200m3/日）で、1.5kW×24時間×360日＝12,960kWh発電 東京電力のCO₂排出係数で算出すると、12,960kWh×0.434kg-CO₂/kWh=5,620kg/年の削減効果となる。
発電効率：最大37%、総合効率：最大85%。
廃棄物のエネルギー化、消化ガス増量による創エネ機能の増強。
消化ガスエネルギーの30％程度を電気利用、40％程度を熱源利用可能。
年間CO₂削減量（例）発電出力10kWで、CO₂排出係数を0.00047t-CO₂/kwhと仮定した場合
10kW×24時間×365日×0.00047t-CO₂/kwh≒約40t-CO₂/年の削減効果
脱水汚泥100tあたりおおよそ6t以上の下水汚泥固形燃料を製造。総発熱量は15MJ/kg以上（JIS Z 7312:2014準拠）。→ 脱水汚泥1kgあたり0.9MJ以上のカーボンニュートラルな石炭代替燃料を製造している。

小型・高効率消化ガス発電機※

バイオガス発電のため、0.0005122t-CO₂/kWh（東北電力CO₂基礎排出係数）。
①省エネ：低含水脱水技術＋低空気比省エネ燃焼技術組み合わせによる最適運転制御②創エネ：高効率廃熱発電技術（バイナリー発電）
脱水・燃焼・発電を全体最適化した革新的下水汚泥エネ③燃料使用量０（ゼロ）
ルギー転換システム（B-DASH）④電力消費量、発電量は、設備規模や汚泥性状による。
省エネ・創エネ⑤N₂O排出量低減（燃焼温度による）
動力40～50％削減
過給式流動炉N₂O 50％削減
小規模下水処理場を対象とした低コスト・省エネルギー
投入VSあたりのバイオガス発生率0.3～0.4Nm³/kg-投入VS型高濃度メタン発酵技術実証研究（B-DASH）
CH₄・N₂O
排出対策
その他
腐植質脱臭剤
粒状活性炭：3.069ｔ-CO₂/t（厚労省資料）及び腐植質脱臭剤：1.183t-CO₂/t（当社試算値）→60％CO₂削減

39※本技術については関連した試算等を実施。その他技術についても今後試算等の活用を検討。

下⽔道技術開発会議エネルギー分科会 （令和３年度第２回 2021.11. 22,26 ）

2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術及び技術開発項⽬
４． 2030年⽬標達成に向けた技術開発項⽬（設問2）下⽔道事業への導⼊実績が無い技術のうち、概ね完成している・多少の改善を加える等で2030年度までの間に下⽔道事業への導⼊が可能と考えられる各社の技術について計10技術の回答が得られた（複数回答あり） 。
処理施設等の分類
8
7
6
5
4
3
2
1
0

設備等の分類
8
7
6
5
4
3
2
1
0

5
2

2
1
0

7

災害停電時マンホールポンプ起動支援システム
省エネ
1

1

1

汚泥発酵乾燥Bio-drying
創エネルギー型焼却システム
創エネ

4
1

1

セミドライメタン発酵装置（高効率ガス回収型汚泥消化装置）
消化汚泥可溶化装置対策目的の分類

4

細径PVDF中空糸膜を用いた省エネルギー型MBRシステム
好気容積比制御

施設 設備 装置 機器

8
7
6
5
4
3
2
1
0

触媒添着式ハニカム型脱臭フィルター0

省エネ・創エネ

マイクロ風力発電機＋蓄電池

CH₄・N₂O排出対策

燃焼温度900度以上焼却炉

その他

－

40

下⽔道技術開発会議エネルギー分科会 （令和３年度第２回 2021.11. 22,26 ）

2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術及び技術開発項⽬
４． 2030年⽬標達成に向けた技術開発項⽬（設問3）実規模での導⼊実績がなく、B-DASHプロジェクト（実規模、FS）で実証していきたいと各社が考えている技術について計5技術の回答が得られた（複数回答あり） 。
処理施設等の分類

設備等の分類

4

4

3

3
2

2
1

1

1

1

2

1

0

0

2

3

0

0

0

施設 設備 装置 機器

省エネ
創エネ
省エネ・創エネ対策目的の分類4

能力増強型水処理システム
極値探索制御技術
汚泥発酵乾燥Bio-drying
既設躯体を活用した汚泥消化設備
ディスポーザーポストを用いた家庭有機物回収システム

CH₄・N₂O
排出対策

－

その他

－

3
2
1
0

2

2
1
0

0

41

下⽔道技術開発会議エネルギー分科会 （令和３年度第２回 2021.11. 22,26 ）

2030年⽬標達成のための導⼊すべき技術及び技術開発項⽬
４． 2030年⽬標達成に向けた技術開発項⽬○ 2030年⽬標達成に向けた技術開発については2030年までに実装可能な技術について取り組む必要がある。
○具体的には、「取組の⽅向性」のうち次に関する効果的・効率的な技術の実証等に取り組むべきと考えている。

①省エネ

導⼊すべき技術の内容

技術開発項⽬の例※

⽔処理について、処理⽅式や処理規模に応じた省
エネ対策として反応タンク設備関連などの寄与率の⾼い効果的・効率的な省エネ技術。

・深槽曝気システムにおける省エネ型改築技術（R4B-DASH採
択テーマ案）※Ⅰ・ＡＩを活⽤した下⽔処理場運転操作⽀援技術（R3B-DASH
採択テーマ）※Ⅰ・ICT,AI,センシング技術を⽤いた⽔処理・汚泥処理制御技術※Ⅱ・効率型膜処理技術※Ⅲ
その他左記に関わる技術

汚泥処理については、処理⽅式や処理規模に応じた
省エネ対策として汚泥濃縮機、消化タンク攪拌機、
汚泥脱⽔機の省エネ化など寄与率の⾼い効果的・効率的な省エネ技術。
固形燃料化技術やバイオガス利⽤等下⽔汚泥のエネルギー化に関わる効果的・効率的な技術。

②創エネ・再エネ③下⽔汚泥焼却に伴い発⽣する
N₂Oへの対策⑥下⽔道のシス
テム最適化

下⽔熱利⽤等の効果的・効率的な技術。

・⽔熱炭化技術※Ⅲ・汚泥の⾼付加価値化に関する技術※Ⅲ・汚泥発酵乾燥技術※Ⅱ、Ⅲ・既設躯体を活⽤した汚泥消化設備※Ⅱ・ディスポーザー関する技術※Ⅱその他左記に関わる技術

・下⽔汚泥の焼却施設における燃焼の⾼度化や、⼀酸化⼆窒素の排出の少ない焼却炉及び下⽔汚泥
固形燃料化施設の設置を推進するための効果的・効率的な技術

左記に関わる技術

・部分最適にとどまらず、⽔処理・汚泥処理システム
全体で最適化する技術。

・最初沈殿池におけるエネルギー回収技術（R4B-DASH採択テーマ案）※Ⅰ
その他左記に関わる技術※Ⅰ R３，4実規模実証テーマ、Ⅱ（⼀社）⽇本下⽔道施設業協会へのアンケート（B-DASH関連設問）、ⅢR3国交省実規模実証テーマ案調査結果より記載

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