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三菱電機と日鉄エンジ、下水汚泥を効率分解 新装置開発

エレクトロニクス
2021/11/17 19:08
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下水処理場の既存設備に簡単に追加できる(開発したオゾン可溶化反応装置)

下水処理場の既存設備に簡単に追加できる(開発したオゾン可溶化反応装置)

三菱電機と日鉄エンジニアリングは17日、下水処理場で発生する汚泥を効率的に分解できる装置を開発したと発表した。かき混ぜながらオゾンガスを注入する特殊な技術を駆使することで反応性を高めた。分解過程で得られるバイオガスの量を2割増やせるほか、最終的に焼却処分される汚泥も削減でき、脱炭素につながる。2020年代半ばを目標に製品化し、全国の自治体に売り込む方針だ。

下水汚泥は、浮遊物質が沈殿した「初沈汚泥」と、有機物の分解によって増殖した微生物からなる「余剰汚泥」に分けられる。汚泥由来のバイオガスを回収する消化槽に送る前に、それぞれ濃縮装置で水分を除去して容積を減らす。開発した「オゾン可溶化反応装置」は濃縮装置と消化槽の間に設置し、濃縮された余剰汚泥の分解を担う。

オゾンは有機物の酸化分解力が高いという特徴があり、高濃度のオゾンガスを注入することで微生物を覆う物質や細胞壁を分解する。特殊な攪拌(かくはん)翼を使い、オゾンガスの気泡を微細化して均一に分散させることで分解の効率を高めた。従来のオゾン処理だと気泡が大型化して浮上してしまい、半分以上が反応せずに流出するが、新装置を使うと無駄になるガスを2割以下に抑えられる。

利点の一つが、下水処理場での熱源として使われているバイオガスの発生量を増やせる点だ。新装置で処理することでメタン菌が活動しやすくなり、実証実験では装置を設置しない場合と比べ22%増えた。そのぶん化石燃料の使用量の削減につながる。最終的に焼却処分される廃棄汚泥の量も減るため二酸化炭素(CO2)排出量を削減できる。

新装置は大規模システムの新規構築が不要で、下水処理場の既存設備を変更しなくても設置できるようにした。三菱電機先端技術総合研究所の勝又典亮・生物応用グループマネージャーは「下水の処理能力が1日当たり2万立方メートル程度あれば(バイオマス発電による売電をすることで)十分に投資回収できる」と話す。

三菱電機は処理技術の開発、日鉄エンジは装置の設計・開発を担った。下水道関連の技術開発を支援する日本下水道新技術機構(東京・新宿)の「建築技術審査証明」を7月に取得しており「製品としては完成している」(勝又氏)と話す。

経済産業省が6月にまとめた「グリーン成長戦略」で「下水道バイオマスの活用拡大のため、地方公共団体における案件形成促進を25年度まで集中的に取り組む」と掲げられるなど、バイオマス資源としての下水汚泥への関心は近年高まっている。

(福島悠太)

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