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2016 年度 実施状況報告書

環境装置の地域内シェアリングによるエネルギーレジリエンスの高い持続可能都市の構築

研究課題

研究課題/領域番号 15K06272
研究機関和歌山大学

研究代表者

吉田 登  和歌山大学, システム工学部, 教授 (60263224)

研究分担者 山本 祐吾  和歌山大学, システム工学部, 准教授 (30379127)
つる巻 峰夫  和歌山工業高等専門学校, 環境都市工学科, 教授 (40413819)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードシェアリング / 廃棄物バイオマス / 連携 / 環境インフラ
研究実績の概要

本年度は、エネルギーレジリエンスを考える対象として、下水汚泥からのエネルギー回収を取り上げ、全国の産業工場やごみ焼却場を地域におけるエネルギー回収装置としてシェアリングを図る可能性について検討を行った。まず全国の下水処理施設での未利用汚泥熱量と各地域の汚泥熱量と産業工場、ごみ焼却場の受入可能熱量との関係について考察した。次に、各汚泥燃料化技術のGHG収支をもとに汚泥燃料の産業工場、ごみ焼却場への配分ルールを設定し、下水汚泥の燃料利用による全国レベルでのGHG削減効果を推計した。分析の結果、150km圏内の製紙・セメント・石炭火力での汚泥燃料利用及び下水処理場と同一市町村内のごみ焼却場での汚泥混焼により全未利用汚泥量の約85%のエネルギー利用が可能であり679千t-CO2のGHGが削減されると推計された。さらに製紙工場での汚泥混焼率の変化がGHG削減量に及ぼす影響の地域的な特徴を明らかにした。
また、少子高齢化、過疎化の問題に同時に直面する地方圏域で生活排水処理,廃棄物処理等の静脈系インフラの維持運営が難しさを増している中、従来、別系統のシステムで運営されている生活排水処理と可燃ごみ処理を連携(相互シェアリング)させてエネルギーリサイクルの促進と効率化を図ることによって、このような圏域でも適用できるシステムにより削減できる温室効果ガス量を検討した。可燃ごみのメタン発酵、発酵分離水の処理、発酵残渣及び排水処理汚泥の焼却等の対策に技術進展を加味した連携によって現在のシステムに対して約40%の削減の可能性があることがわかり、連携(相互シェアリング)の有効性を明らかにした。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

廃棄物バイオマスからのエネルギー回収でエネルギーレジリエンスを高める方策について、全国規模での社会展開のポテンシャルを定量的に解析することができた。また発展的な課題としていた、シェアリングにより、地方域のウェットな生活系廃棄物バイオマスの処理インフラを維持しつつエネルギー回収によりエネルギーレジリエンスを高める方策についても、定量的な事例分析を進めることができた。
これらの内容を、複数の査読論文としてまとめることができたため、おおむね順調に進展していると評価する。

今後の研究の推進方策

来年度は、研究計画にもとづき、防災(ごみ焼却場を災害拠点として活用する)等の、エネルギー以外のレジリエンスに関する検討を行う。
また、環境レジリエンスの強化に伴う地域経済への効果を評価するための社会会計モデルの検討を行う。

次年度使用額が生じた理由

解析に関する消耗品費の支出額が予定よりも削減されたため。

次年度使用額の使用計画

来年度助成金の消耗品費と併せて執行する。

備考

産業エコロジー研究室(吉田ゼミ)
https://sites.google.com/a/g.wakayama-u.jp/yoshidalab/

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] 過疎地域での生活排水と可燃ごみの連携処理による温室効果ガス削減 について2016

    • 著者名/発表者名
      つる巻峰夫・久保朱里・山本祐吾・吉田登
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: 72 ページ: II_23-II_34

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 産業・環境インフラと連携した下水汚泥の燃料利用がGHG削減に及ぼす効果2016

    • 著者名/発表者名
      奥田拓也・中尾彰文・山本祐吾・中久保豊彦・吉田登
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: 72 ページ: II_57-II_66

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 浄化槽の省エネ化が生活排水処理による温室効果ガス排出量に及ぼす影響について2017

    • 著者名/発表者名
      つる巻峰夫
    • 学会等名
      第30回全国浄化槽技術研究集会
    • 発表場所
      東京ビッグサイト
    • 年月日
      2017-10-17 – 2017-10-17
  • [学会発表] 都市規模やインフラ条件に応じて適用可能なエネルギー回収型廃棄物処理システムの評価フレームの構築2017

    • 著者名/発表者名
      田代颯馬・松田雄太郎・中尾彰文・山本祐吾・吉田登・つる巻峰夫
    • 学会等名
      第12回日本LCA学会研究発表会
    • 発表場所
      産業技術総合研究所つくばセンター
    • 年月日
      2017-03-01 – 2017-03-03
  • [学会発表] Reduction of GHG Emission with Sewage Sludge Fuels Utilization by Nation-Wide Collaboration of Industrial and Environmental Infrastructures2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, N., Okuda, T., Nakao, A., Yamamoto, Y., and Nakakubo, T
    • 学会等名
      The Joint Socio-Economic Metabolism conference and Asia-Pacific conference of the International Society for Industrial Ecology (2016 ISIE SEM & AP)
    • 発表場所
      Nagoya University, JAPAN
    • 年月日
      2016-09-28 – 2016-09-30
    • 国際学会
  • [学会発表] Design and Evaluation of a Collaborative Updating Plan for Sewage Treatment and Waste Incineration Plants: Urban Typology and Collaboration Effect Analysis2016

    • 著者名/発表者名
      Nakakubo, T. and Yoshida, N
    • 学会等名
      The Joint Socio-Economic Metabolism conference and Asia-Pacific conference of the International Society for Industrial Ecology (2016 ISIE SEM & AP)
    • 発表場所
      Nagoya University, JAPAN
    • 年月日
      2016-09-28 – 2016-09-30
    • 国際学会
  • [学会発表] GHG削減を最大とする下水汚泥燃料の産業などへの配分に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      荒木浩太朗・中尾彰文・山本祐吾・吉田登
    • 学会等名
      第27回廃棄物資源循環学会研究発表会
    • 発表場所
      和歌山大学
    • 年月日
      2016-09-27 – 2016-09-29
  • [学会発表] 地方中小都市における汚水適正処理計画の目標達成状況の点検・評価-和歌山県を対象として-2016

    • 著者名/発表者名
      山本祐吾・新垣亜以・中尾彰文・吉田登
    • 学会等名
      第27回廃棄物資源循環学会研究発表会
    • 発表場所
      和歌山大学
    • 年月日
      2016-09-27 – 2016-09-29
  • [学会発表] 清掃工場を中核施設とした地域エネルギー供給システムに対応した都市集約の評価-和歌山市におけるケーススタディ-2016

    • 著者名/発表者名
      中尾彰文・中林佑太・山本祐吾・吉田登
    • 学会等名
      第27回廃棄物資源循環学会研究発表会
    • 発表場所
      和歌山大学
    • 年月日
      2016-09-27 – 2016-09-29

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公開日: 2018-01-16  

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