下水汚泥の肥料化へ向けて― 縦型密閉発酵槽による下水汚泥肥料化技術の取組 ―島根県宍道湖流域下水道事務所施設第二課長

田中亮

一

１.はじめに近年の世界的な肥料価格やエネルギー価格の高騰に伴い、下水汚泥の肥料化やエネルギー化に資する技術の普及が期待されている。また、国においても「下水汚泥資源の肥料利用に向けた活動推進について（令和５年３月）」通知が成され、その後もさまざまな支援や補助事業等が創設されるなど強力に推進されており、各自治体においても検討が進められている。
このような状況下において、島根県では、民間企業等と共同で「縦型密閉発酵槽による下水汚泥の肥料化技術に関する実証事業」について国土交通省が実施する下水道革新的技術実証事業（B-DASH プロジェクト）へ応募し、令和５年３月に令和５年度実証事業として採択された。

図−１ 宍道湖流域下水道計画図表−１

宍道湖流域下水道

全体計画および整備状況

本稿では、島根県宍道湖流域下水道事務所における下水汚泥処理の現状、当該事業の特徴について説明すると共に、現在の状況、今後の課題および期待などについて紹介させて頂く。

２.宍道湖流域下水道の概要
島根県宍道湖流域下水道は閉鎖性水域である宍道湖・中海周辺の水質保全対策のため、宍道湖東部流域に位置する松江市および安来市を対象とする東部処理区、宍道湖西部流域に位置する出雲市および松江市宍道町を対象とする西部処理区からなり、各々に終末処理場を整備し汚水処理を行っている（図−１）。東部処理人（計画人口 1 1 3 ,4 0 0 人）
、下水道整備分を行っていたが、現在では、年間で区 は 昭 和 5 6 年、 西 部 処 理 区 は 令 和 元

率 80.0％となっている（表−１）。

約 1 4 ,0 0 0 ｔ（東部約 9 ,0 0 0 ｔ、西部年から供用開始しており、令和５年３

なお、このたびの B-DASH 事業で実証事

約 5 ,0 0 0 ｔ）発生する含水率 8 0 ％前

月末現在の整備状況は、東部処理区で業を行うのは西部処理区の終末処理施設後の脱水汚泥を、外部の民間中間処理は 整備面積 4 ,8 6 6 .4 ha（計画処理面積である宍道湖西部浄化センター内である。

業者に委託し再資源化による処分を5 ,5 4 1 .9 ha）、下水道処理人口 1 7 3 ,8 6 0人（計画人口 1 7 5 ,4 0 0 人）、下水道整備率 9 7 .1 ％であり、西部処理区では整３. 下水汚泥の処理・利用の現状行っている。
再資源化は、当初はセメント原料化を主軸にして実施していたが、現在では炭備 面 積 3 ,4 3 2 .0 ha（ 計 画 処 理 面 積

宍道湖流域下水道では、以前は浄化化製品化、肥料原料化を加えた３手法で4 ,8 3 9 .3 ha）、下水道処理人口 9 2 ,1 6 4センター内において焼却処理による処の処理を実施している。契約方法は一般（寄稿文）22

競争入札により実施しているが、処理方法等により数口に分割し、また一部は複③事業期間：2023年度（建設）〜2024,2025年度（実証）

密閉発酵槽を活用する（図−３）。この密閉発酵槽内に下水汚泥と副原料を配合数年で発注するなどし、新規参入に向け④実施体制：㈱クボタ（代表企業）、し、汚泥の発酵熱を利用することによりた受注機会の増加と受注先の安定的な確UBE三菱セメント㈱、中部エコテッ

高速発酵乾燥を行う（図−４）。これに保による確実な処理、リスク分散を図り

ク㈱、日本下水道事業団、島根県

より通常の堆肥舎等での発酵・乾燥と比ながら処理を行っている（表−２）。
しかしながら、セメント需要の縮小に較し肥料生成までの期間が大幅に短縮し(３)技術の特徴効率化される。密閉槽内での処理のため、伴うセメント工場での下水汚泥受入れ量

今回の実証事業では、畜糞堆肥化で多臭気対策も容易であり、また発酵熱を利の減少や、下水汚泥肥料化促進の動きに数の稼働実績があり、断熱性の高い縦型用するため重油やガス等の外部熱源も不よる処理需要の増加等により、再資源化先・処理業者の確保が大きな課題となっ表−２

汚泥再資源化の区分と処理実績ており、また近年の物価上昇に伴い処理コストについても上昇していることから、再資源化については継続しつつ、更なる安定処理、リスク分散、低コスト化に取り組む必要がある。

４.実証事業の内容(１)目的
本実証事業は、縦型密閉発酵技術を下水汚泥に活用した低コストな高速発酵乾燥技術の検討・実証を行い、資源化利用の拡大と処分費の縮減を両立した汚泥処理方法の確立を目的としている。
※処理量はＲ３,４は実績、Ｒ５は予定数量。
※再資源化の区分は、受託者において再資源化の種類（セメント原料化、炭化製品化、肥料原料化）の選択が可能。なお西部処理区の③再資源化はＲ４は肥料原料化。

(２)概要
宍道湖西部浄化センターを実証フィールドとし、浄化センター内に下水汚泥の発酵乾燥設備を実際に建設して同処理場で発生した汚泥の高速発酵乾燥実験を通年で行い、季節変動に対する汚泥性状の変化や副原料の配合状況などを踏まえた最適な運転条件等を検証する。また、発生した発酵乾燥汚泥を肥料に用いた農作物の栽培試験等を行いその肥料としての有効性や、セメント工場でのエネルギー源としての利用可能性についても検証を行う。
①実証フィールド：島根県宍道湖西部浄化センター（図−２）②実証施設規模：５ton-脱水汚泥／日図−２ 実施予定箇所

図−３ システムフロー

図−４ 縦型発酵槽の発酵乾燥原理（寄稿文）23

図−５ 現地の状況

図−６ 実証計画スケジュール要となる。更には発酵制御システムによ(２)今後の課題転管理の引継ぎ等に対してもしっかり対る自動制御を行うことで省人化を実現し、①肥料としての有効性の検証等応していく必要がある。

より低コスト化・省エネルギー化を目指

汚泥肥料としての検証は実証開始後のし、脱炭素にも寄与することが期待され令和６年度以降を予定しているが、検証ている（図−３，４）。

にあたっては、下水分野以外にも島根県先にも述べたように近年の肥料等の高の農政部局の協力による栽培試験等が不騰化や、それに呼応した下水汚泥利用に可欠となり、対象品目の絞り込みや検証ついての国方針、世界的な動きとなってのための試験場や人員の確保など調整しいる SDGs の広がりなどから、今後、下・断熱性の高い密閉発酵槽および副原料ておく必要がある。一方、下水汚泥のみ水汚泥の肥料化を含めた再利用・再資源の配合により汚泥の高速発酵乾燥が可

では肥料としての成分が不足することも化は更に進んで行くものと予想されるこ能。

予想されるため、対象品目で必要となるとから、当該実証事業の成果に対する期成分に沿った化学肥料等との混合利用や、待や関心は高いものと考えられる。ついまた用途として必要となる性状についてては、当該事業が無事成功し、全国に多も、ニーズを把握したうえで実証実験を数ある中小規模の処理場への適用が広が行う必要がある。

り下水汚泥肥料やエネルギー原料化の利＜主な特徴＞
・実績も多く汎用性のある縦型密閉発酵槽を利用。

・汚泥の発酵熱を利用するため、重油や消化ガス等の外部熱源が不要。
・発酵制御システムによる安定処理と省人化。

６.おわりに・肥料のみならず、セメント工場でエネ②利用先の確保に向けた仕組みつくり用や拡大が進むことで、循環型社会の構

ルギーおよび原料としても発酵乾燥汚

現在、宍道湖流域下水道において肥料築へ向けた一助になることを期待してい泥の受入れができれば、地域・季節・製造は行っていないため、当然、肥料利社会情勢によるニーズ変化にも対応可

用、流通等の体制は確保できていない状

能な引取り先の安定的な確保が可能。

況である。汚泥肥料の利用拡大について

５.今後の予定、課題

は、国においてもさまざまな検討が行われているが、それらについても情報のア(１)今後の予定

ンテナを張り巡らせながら、自らにおい現在、実証実験施設の建設を急ピッチても農政部局と積極的に調整を行い必要で行っており、今後、稼働試験を行い、に応じて民間企業等の力もお借りしなが年度末の実証試験開始予定となっている

ら、実証事業が完了する令和７年度末ま（図−５）。

でに、汚泥肥料の流通環境を整えておく

令和６年度からは、実証施設を本格稼必要がある。

働させて、施設で生成する発酵乾燥汚泥③運転管理体制の検証と確認、準備肥料の含水率、発酵日数などについて、B-DASH プロジェクト終了後は自主研究配合方法や処理量による影響を、発酵温期間となるが、その際の運転管理につい度などモニタリングしながら分析等によては自治体において実施することとなる。

り高速での発酵乾燥を行うとともに、適当該浄化センターの運転管理については切な送気量や投入・排出管理のための発民間委託で行っており、今回のコンポス酵制御システムの構築についても検証し、ト施設も同様に民間委託により運営して安定処理と省人化の実現を目指す。また

いく予定にしていることから、委託費算同時に、生成した製品の肥料適性試験を定にあたり必要となる人役等についても行うとともに流通先の確保に向けた各種検証、確認を行い、予算等含めてスケヒアリング等も行いつつ、セメント工場ジュールに注意しながら準備を行っておでのエネルギー原料にあたっての影響確く必要がある。また実運用において必要認等も実施する（図−６）。となるマニュアル等を作成し、円滑な運（寄稿文）24る。