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リン枯渇に備えた国内循環システムの確立
 Establishment of the domestic circulation system
                               for the depletion of phosphorus


                                       慶應義塾大学 経済学部
2012年度                                細田衛士研究会 23期 1班

五大学環境経済交歓会                     近藤慧・高橋響・武田崇史・藤倉崇志
                              高橋直道・小林武朗・陳 僚禧・三木菜都実
資源としてのリン

   Phosphorus as a resource
生命の必須元素「リン」

リン= phosphorus
        原子番号15番 元素記号P

生命活動でのリン利用
  骨格形成           生物にとって
  エネルギー代謝
                 必要不可欠な物質
  DNAの構成 etc…                            特殊用途 3%
                               家畜肥料 5%

人工リンの利用用途                   洗剤 12%


世界におけるリン資源の使用用途(2008年)

                                     化学肥料 80%
8割ものリンが肥料として利用
                 出典:石油天然ガス・金属鉱物資源機構
リン資源の稀少性
                                                 4




有限性



 需要       供給




消費量が年に3%増加すると仮定
数十年で枯渇する危機           出典:British Sulphur Publishing


代替不可能資源

肥料の成分として代替品が存在しない貴重な資源
現状分析
Topics   6




 【現状分析】リン資源の現状と日本


      【現状分析】日本におけるリン資源リサイクル


【問題提起】下水道でのリン資源リサイクルの弊害


    【政策提言】下水道におけるリン資源リサイクルの課題解決


訪問先・参考文献
将来的な安定供給の危機
                           7




リン =   農業分野に必要不可欠な資源物質


しかし今後、
日本国内の需要者に安定供給できなくなる恐れ




供給面と需要面から資源物質である理由を探る
供給面

      supply surface
輸入依存体制
                                                 9




100%輸入依存
                      リン鉱石の国別輸出割合
日本では天然リン産出不可                     チュニジア
                                  1%
                       ベトナム 7%

供給国の社会情勢に左右

輸出国が偏在(上位4カ国で約92%)
                       ロシア 16%            ヨルダン
                                           38%
    1998年
    米:国内資源枯渇による禁輸措置
実                      モロッコ
    2008年
害   中:四川大地震による産出量減少
                        16%

       関税最大120%引き上げ
                                 中国 22%


                                 出典:放射線医学総合研究所
需要面

      demand surface
世界的な需要増加
                                                               11




                 世界人口増加
食料需要の増加          新興国の食生活の変化
                 バイオ燃料の増加


                        世界のリン肥料需要量推移
肥料需要の増加



リン需要の増加




      出典: FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION OF THE UNITED NATIONS
まとめ
                             12




両要因のまとめ



  需要面       供給面

両要因から資源獲得競争は激化
                  日本は
                  100%輸入
          V.S

リンを得るための一つの手段として国内循環=リサイクル
現状分析

【現状分析】日本におけるリン資源リサイクル
Topics   14




 【現状分析】リン資源の現状と日本


      【現状分析】日本におけるリン資源リサイクル


【問題提起】下水道でのリン資源リサイクルの弊害


    【政策提言】下水道におけるリン資源リサイクルの課題解決


訪問先・参考文献
リン資源回収
                                          15




未利用リン

 現在未利用とされている回収可能な主なリン資源
                       ・ヘドロ・富栄養化水
      ・鉄鋼スラグ
               ・下水道
                          ・食品・発酵・食用油廃棄物
      ・ハイテク・自動車産業廃棄物

               ・農地土壌    ・化学産業廃棄物


優位性

 産業廃棄物絶対量からみる安定供給性
                              下水道からの
 リン含有率の高さ
 唯一の実用段階にある資源化技術
                              回収が望ましい
下水道に絞る理由
                                             16




排気の絶対量から見る安定供給性

180000

160000

140000   産業廃棄物排出内訳
120000

100000
                     下水汚泥の割合がもっとも高い
 80000

 60000

 40000                 回収量の絶対量が多い
 20000

     0




                           平成21年度 産業廃棄物内訳(千t/)
                  出典:環境省「産業廃棄物の排出及び処理状況等(H21)
下水道に絞る理由
                                                17




リン含有率
 下水汚泥・・・2,2%
                           下水道からの回収が
 汚泥焼却灰・・・20~30%
 スラグ・・・0,99%               圧倒的に高い

リン資源リサイクル事業
        方法              取組状況
             MAP法     島根,福岡,大阪
                      岐阜県下呂市,
             HAP法
 晶析法                  福島県,愛知万博
                                    現段階では、
         Heat Phos法
                                    下水道から回収する
        灰アルカリ抽出法 岐阜市
                                    方法のみが実用化
 吸着法
還元溶融法   部分還元溶融法

 炭化法                  群馬県(計画)
下水道に絞る理由
                                      18




まとめ

 下水からのリン回収事業

           行政
           企業

                 企業   未だ成功せず
 自治体
                      ≒リン回収を目的として実施
                自治体    している事業が存在しない

      企業




我々はリン回収を目的とした事業システム構築を提案!
下水道からの回収方法
    The method for collecting
           phosphorus from sewer
下水道からの回収方法
                                    20




3箇所からのリン回収が可能
                      下水の浄化経路




 1 返流水(脱水ろ液)・・・・ HAP法、MAP法
 2 下水汚泥(脱水汚泥)・・・ MAP法
 3 焼却灰 ・・・・・・・・・・灰アルカリ抽出法、部分還元溶融法
下水道からの回収方法
                                                               21




リン除去・回収技術の回収率比較


リン資源化技術     HAP法    MAP法(ろ液)   MAP法(汚泥) 灰アルカリ抽出法   部分還元溶融法



 回収対象      脱水ろ液      脱水ろ液       消化汚泥     焼却灰         焼却灰


回収物形態     副産リン酸肥料    化成肥料       化成肥料   副産リン酸肥料     溶成汚泥灰複合肥料




リン回収率      約5~11%   約8~10%      約30%    約40%        約50%



            焼却灰からの回収率が一番高い
下水道からの回収方法
                               22




費用での生産技術比較

製品生産あたりの年価


             灰アルカリ,部分還元の方が
             HAP,MAPよりも価格が安い
下水道からの回収方法
                                                   23




            まとめ
    焼                              返
    却                      lose    流
    灰         win                  水
部                                      では、
分                                 HAP
還       灰           回収量            MAP 灰アルカリ抽出法
元       ア
融       ル
                                       or
解
法
        カ
        リ
        抽
             win          lose
                                       部分還元溶融法
                                       どちらの方法での
        出                              回収が望ましいか?
        法

                    費用

    回収量,費用どちらも焼却灰から取る方法が望ましい
回収方法の決定
                                  24




 灰アルカリ抽出法          部分還元溶融法
 焼却灰からリンを酸やアルカリで   焼却灰を部分的に還元し、
 溶出させ、溶出液からリンを析出   リン化合物を回収




どちらを選択するかは、

       焼却灰量(=焼却施設の規模)で異なる
回収方法の決定
                                                                  25




    両方法による規模別の事業収支
収       0.0       「下水道におけるリン資源化の手引き」(国土交通省)とヒアリングを基に筆者作成
支
百
      -50.0                              8127t
(




万
円
     -100.0
)




     -150.0
                                             灰アルカリ抽出法
     -200.0
                                             部分還元溶融法
     -250.0

              0   5000   10000   15000    20000   25000   30000
                                                    焼却灰量(t)

     焼却灰量≧8127t          部分還元
                                         収支面で効率的
     焼却灰量<8127t          灰アルカリ
回収方法の決定
                               26




灰アルカリ抽出法      部分還元溶融法


             8127t =回収方法の選択点

  日本に存在する焼却場は全て8127t未満


よって灰アルカリ抽出法で行う方が望ましい
回収方法の決定
                               27




実施事例分析

灰アルカリ抽出法は既に岐阜市が導入済み

しかし、岐阜市の回収事業は失敗
          回収したリン酸肥料販売→売れなかった




何故失敗に終わったのか?
問題提起
【問題提起】回収量不足
Topics   29




 【現状分析】リン資源の現状と日本


      【現状分析】日本におけるリン資源リサイクル


【問題提起】下水道でのリン資源リサイクルの弊害


    【政策提言】下水道におけるリン資源リサイクルの課題解決


訪問先・参考文献
事業破綻原因分析
                                30




 灰アルカリ抽出法で回収しても売れなかったのは何故か?



              p
                  p
①回収量が少ない      p          p
              dream   reality


    deficit
                  ②事業が赤字
【問題提起】回収量不足

 a shortage of amount of collected phosphorus
回収量不足
                                                 32




  岐阜市のリン回収量          肥料メーカーの最低取引量
                            ※日本燐酸株式会社へのヒアリングより


     500t/年                 1000t/年

              岐阜市は自治体自らが
              肥料を製造したものの
              単肥であったため、
              農家には需要がなかった


一つの自治体では                    混合肥料生産技術を持つ
回収が少量であり、                   肥料生産会社と取引を行うため
肥料メーカーとの                    複数の自治体で行い、
取引が不可能であった                  回収量を増やす必要性がある
【問題提起】事業赤字

      operate at a loss
回収事業赤字
                                                           34




        両方法による規模別の事業収支

    収
    支    0.0
          0.0

百         -50.0
(




万
円                                           灰アルカリ抽出法
         -100.0
)




         -150.0

         -200.0       収支マイナス
         -250.0

                  0    2000   4000   6000     8000    10000

                                                 焼却灰量(t)
        灰アルカリ抽出法でやるにしても事業は赤字
        事業として成り立たせるためには「事業収支≧0」
回収事業赤字
                                                    35




 「事業収支≧0」を実現するために

 収支計算を分解
事業

     収支= 収入 ー 支出
       = リサイクル肥料売却費 ー ( 建設費+維持管理費 )
       = 回収量×キロ当たりの肥料価格 ー ( 建設費+維持管理費 )   + 別の収入源

         +         +        ー     ー         +



                       ①回収効率上昇による回収量の増大
                       ②肥料価格の引上による肥料売却費の増大
 収支を上げる方法              ③建設費の負担軽減
                       ④維持管理費の負担軽減
                       ⑤別の収入源の投入
方法の選択
                                                    36




事業
     収支= 収入 ー 支出
       = リサイクル肥料売却費 ー ( 建設費+維持管理費 )
       = 回収量×キロ当たりの肥料価格 ー ( 建設費+維持管理費 )   + 別の収入源



                               本論文では
 維持管理費は固定                      ③建設費の負担軽減
                               ⑤別の収入源の投入
 肥料販売価格は変動による影響力不明
                               によって「事業収支≧0」を実現

事業
 ③建設費の負担軽減 ⇒ 自治体の建設費負担率
 ⑤別の収入源の投入(円)⇒ 回収したリン1kgあたりの価格


 それぞれ計算した結果、
 費用が「③建設費補助>⑤別の収入源」 となるため別の収入源から出すことが妥当
収支計算
                                                                                       37




      焼却量,事業主建設費負担率を変数とした時の事業収支

              事業主建築費負担率(0≦P≦1)
              0.0    0.2     0.4      0.6      0.8      1.0
 焼     400    -3.0   -7.5    -12.0   -16.5    -21.0    -25.5    仮定
 却     500    -2.9   -7.8    -12.7   -17.6    -22.4    -27.3
 灰     600    -2.9   -8.1    -13.4   -18.6    -23.8    -29.1    「事業収支≧0」となれば
 量     700
       800
              -2.8
              -2.7
                     -8.4
                     -8.7
                             -14.0
                             -14.7
                                     -19.6
                                     -20.7
                                              -25.3
                                              -26.7
                                                       -30.9
                                                       -32.7
                                                                 回収事業が稼働する
(t)




       900    -2.6   -9.0    -15.4   -21.7    -28.1    -34.5
      1000    -2.5   -9.3    -16.0   -22.8    -29.5    -36.2
      2000    -1.7   -12.2   -22.7   -33.2    -43.6    -54.1    建築費のみの補助
      3000    -0.9   -15.2   -29.4   -43.6    -57.8    -72.0
      3888    -0.2   -17.8   -35.3   -52.8    -70.3    -87.9         規模的に非現実的
      4000    -0.1   -18.1   -36.0   -54.0    -71.9    -89.9
      5000    0.7    -21.0   -42.7   -64.4    -86.0    -107.7
                                                                         収支≧0となるのが
                                                                         焼却灰量5000t以上
      6000    1.5    -24.0   -49.4   -74.8    -100.2   -125.6
      7000    2.3    -26.9   -56.0   -85.2    -114.3   -143.5
      8000    3.1    -29.8   -62.7   -95.6    -128.5   -161.3
      8127    3.2    -30.2   -63.5   -96.9    -130.3   -163.6
      9000    3.9    -32.8   -69.4   -106.0   -142.6   -179.2
      10000   4.7    -35.7   -76.0   -116.4   -156.7   -197.1    新たな収入源の投入
収支計算
                                                                                     38




     「事業収支≧0」にするときの国負担総額
              事業主建築費負担率(0≦P≦1)
                0       0.2      0.4      0.6      0.8     1
 焼     400    253.1    207.6    162.1    116.6    71.0    25.5    ロータスプロジェクト
 却     500    273.8    224.5    175.2    125.9    76.6    27.3    現在、国交省は下水道事業において
 灰     600    294.5    241.4    188.3    135.2    82.2    29.1    新しい建築物を建設する際に55%補助する
 量     700    315.2    258.3    201.4    144.6    87.7    30.9    プロジェクトを行っている
       800    335.8    275.2    214.6    153.9    93.3    32.7
(t)




       900    356.5    292.1    227.7    163.3    98.9    34.5
      1000    377.2    309.0    240.8    172.6    104.4   36.2
      2000    584.0    478.0    372.0    266.1    160.1   54.1
      3000    790.8    647.0    503.3    359.5    215.7   72.0
                                                                       リン回収事業も
      3888    974.4    797.1    619.8    442.5    265.2   87.9
      4000    997.6    816.0    634.5    453.0    271.4   89.9        建設費補助55%の
      5000    1205.1   985.1    765.7    546.4    327.1   107.7      補助を受ける事が可能
      6000    1412.7   1154.1   897.0    639.8    382.7   125.6
      7000    1620.3   1323.1   1028.2   733.3    438.4   143.5
      8000    1827.9   1492.1   1159.4   826.7    494.0   161.3    しかし国の費用負担最小化には
      8127    1854.2   1513.6   1176.1   838.6    501.1   163.6     建設費よりも別の収入源の
      9000    2035.5   1661.1   1290.6   920.2    549.7   179.2
                                                                      投入が望ましい
      10000   2243.1   1830.1   1421.9   1013.6   605.3   197.1
収支計算
                                  39




懸念事項



       別の収入源は
          どのようにして出すのが適当か?




       「事業収支≧0」を実現させるための
         補助金システムを行った場合、
           弊害は存在するか?
問題提起まとめ
                                             40




        回収量不足


p
p
    p                     回収量UPによる流通ルートの構築
                  p
dream           reality


        事業赤字

                          別の収入源の設定
           deficit        国が負担する負担総額
                          財源の捻出
                          インセンティブ付与の仕方
【問題提起】回収量不足




        政策提言
Topics   42




 【現状分析】リン資源の現状と日本


      【現状分析】日本におけるリン資源リサイクル


【問題提起】下水道でのリン資源リサイクルの弊害


    【政策提言】下水道におけるリン資源リサイクルの課題解決


訪問先・参考文献
政策提言案
                                             43




        回収量不足


p
p
    p                     回収量UPによる流通ルートの構築
                  p
dream           reality


        事業赤字

                          別の収入源の設定
           deficit        国が負担する負担総額
                          財源の捻出
                          インセンティブ付与の仕方
【政策提言】回収量UPによる流通ルートの創出

     creation of the distribution route by
     an increase of amount of collected phosphorus
回収量不足
                                            45




岐阜市の失敗原因

リン流通システムフロー


                肥料メーカー
リン鉱石   輸入商社         (リン酸肥料)
                               JA      農家
       (リン輸入)                 (販売)




   岐阜市     肥料生産               生産量が少ないために単肥生産
            (自治体)             →直接JA売却

   リン回収
   (自治体)
                              農業者の多くは混合肥料を利用
                              →需要なし
回収量不足
                                            46




政策案

リン流通システムフロー


                   肥料メーカー
リン鉱石      輸入商社     (リン酸肥料)
                              JA      農家
          (リン輸入)             (販売)




                       回収量を増やすことで岐阜市ができなかった、
      リン回収             肥料会社へリン酸を売ることを可能
      (自治体)


      当システム            肥料生産会社の強みである、
                       混合肥料生産技術を活かしてJAに販売
【政策提言】回収事業に対する補助金


      the subsidy for collected phosphorus
補助金政策
                                                   48




どれほどの補助金が必要なのか?

1000.0
                    リン1kgあたりの補助額
 800.0


 600.0


 400.0


 200.0

         0   2000     4000   6000   8000   10000


リン1kgあたりの補助金 = 収支 ÷ (リン酸肥料量×0.13 )
補助金政策
                                          49




補助金政策への弊害


補助金によって赤字が解消されるため、
費用削減等のインセンティブが失われる可能性




        ●年間隔で
        補助金額を●割ずつ
        減らしていけば良いのではないか?
         ex) 10年間隔で補助金額を1割ずつ減らす



                      事業主体は赤字を回避するために
                      ・経費削減
                      ・回収効率を上げるための新技術の導入
                      を実施するインセンティブが働く
放射能問題
                                50




       政策提言の実施によって
 リン回収を目的とした事業システム構築が実現




        全国的に実現可能になるが、
原発事故の影響で東北&関東地域の焼却灰には放射能が含まれる
放射能問題
                                  51




放射能物質による事業者の回避

2011/3/11
東日本大震災による福島第一原子力発電所事故 発生


                           関東&東北地域
                           の焼却灰には
                           放射能が含まれる




                           北海道や関西地域
                           以西では実施可能
試算
                                                                                              52




  近畿地方・全国で実施する場合の回収量および必要な費用

大阪府の下水道すべてで実施したと仮定          放射能濃度が下がり、
※大阪府は全国で2番目のリン消費量                全国で実施可能になった場合

収支は約8.3億円                   収支は約62~199億
焼却場量は31985t                 焼却灰量は312754t
回収量は2095t                   回収量は20485t
近畿地域での肥料に含まれるリン需要量は9100t    肥料に含まれるリン需要量は182000t
自給率は0.19=約20%               自給率は0.112=約11%

※焼却灰量*リン濃度=回収量             ※国内での肥料用リン需要量:182000t
                           http://mric.jogmec.go.jp/public/report/2012-05/45.P_20120619.pdf




           以上によって最終目標であった、
        リン不安定供給に対するリスク分散が実現!
ヒアリング
                                             53




訪問
・一般財団法人 日本有機資源協会 リン資源リサイクル推進協議会 菅原 良様

・水ing株式会社 経営企画統括 経営企画室 黒澤 建樹様

・メタウォーター株式会社 エンジニアリング本部 エンジニアリング企画部 青樹 和彦様

・日本下水道協会 下水道本部 施設管理部   奥田様

・JFEエンジニアリング株式会社 中原 啓介様

・地方共同法人 日本下水道事業団 和歌山 正憲様

・地方共同法人 日本下水道事業団 水処理技術開発課長 橋本 敏一様

お電話
・国土交通省 水管理•国土保全局 下水道部 下水企画課     西迫 里恵様

・三菱電機 先端技術総合研究所 パワーエレクトロニクス技術部門 葛本 昌樹様

・岐阜市上下水道事業部 施設課   林 周夫様
参考文献
                                                     54




横川善之(2012)「リン除去と資源化」日本無機リン化学会

岩崎宏和(2011)「下水道におけるリン資源化について」産業環境管理協会

大竹久夫 監修(2009)「リン資源の回収と有効利用」サイエンス&テクノロジー

落修一(2010)「下水道機構におけるリン資源化の取り組みと今後の展望」日本下水道協会

石井宏幸(2010)「下水汚泥中リンのリサイクルの可能性とその技術的背景」環境コミュニケーションズ

黒澤建樹,島村和彰,築井良治(2012)「下水からのリン回収技術」日本下水道協会

佐々木正人,足立良富,岡正人他(2010)「下水汚泥等から回収されたリン資源の有効利用に関する研究」
岐阜県保健環境研究所
参考文献
                                                                                          55




平成22年3月『下水道におけるリン資源化の手引き』国土交通省
http://www.mlit.go.jp/common/000113958.pdf
放射線汚染情報
http://www.imart.co.jp/fukushima-genpatu-houshasen-eikyou.html
国土交通省河川局HP
http://www.mlit.go.jp/river/toukei_chousa/kasen/jiten/nihon_kawa/index.html
土壌-植物系における放射性セシウムの挙動とその変動要因
http://www.niaes.affrc.go.jp/sinfo/publish/bulletin/niaes31-2.pdf
国土総合技術研究所「下水処理場の段階的機能回復と放射性物質対策」
http://www.nilim.go.jp/lab/bbg/saigai/h23tohoku/houkoku2/happyou/07.pdf
放射性物質を含む汚泥焼却灰等の取り扱いに関する資料
http://www.city.yokohama.lg.jp/kankyo/gesui/housyaseibussitsu/images/houshaseicolor.pdf
国土総合技術研究所「下水処理場の段階的機能回復と放射性物質対策」
http://www.nilim.go.jp/lab/bbg/saigai/h23tohoku/houkoku2/happyou/07.pdf
ルーラル電子図書館 No.112 望まれるリンの循環利用
http://lib.ruralnet.or.jp/libnews/nishio/nishio112.htm
リン資源枯渇の危機予測とそれに対応したリン有効利用技術開発
http://www.jseb.jp/jeb/04-02/04-02-087.PDF
放射線医学総合研究所
http://www.nirs.go.jp/db/anzendb/NORMDB/PDF/52.pdf
http://blog.livedoor.jp/toshiharuyamamoto128/archives/65691951.html
参考文献
                                                                               56




平成23年度中小企業支援調査「肥料海外調査」
http://www.meti.go.jp/meti_lib/report/2012fy/E002105.pdf
総務省 統計局・政策総括官・統計研修所
http://www.stat.go.jp/data/sekai/02.html
リン研究部会ニュース
http://home.hiroshima-u.ac.jp/mbiotech/phosphate/newsletterNo6.pdf
下水汚泥資源の有効利用に関するアンケート(速報版)
http://www.mlit.go.jp/common/000034510.pdf
下水汚泥からのエネルギー・りん同時回収システム
http://www.mitsubishielectric.co.jp/giho/0505/0505116.pdf
下水道資源有効利用に関する提言
http://www.mlit.go.jp/common/000164146.pdf
下水汚泥資源利用の現状と課題
http://www.mlit.go.jp/crd/city/sewerage/gyosei/sigen1st/04.pdf
下水汚泥の有効利用の推進方策の論点整理(案)
http://www.mlit.go.jp/crd/city/sewerage/gyosei/sigen2nd/02.pdf
汚水処理施設の効率的な整備や維持管理推進のための手法はどうあるべきか
http://www.env.go.jp/recycle/jokaso/data/kentoukai/pdf/20110722-s01.pdf
肥料価格の推移と現状
http://www.maff.go.jp/j/seisan/kankyo/hozen_type/h_sehi_kizyun/pdf/asis1.pdf
リン資源枯渇の危機予測とそれに対応したリン有効利用技術開発
http://www.jseb.jp/jeb/04-02/04-02-087.PDF
57



ご静聴ありがとうございました
回収リンの成分分析
                                                            58




                            回収したリン酸カルシウム

         原料灰全リン(%)   全リン    ク溶性リン     ヒ素       カドミウム
                      (%)     (%)   (mg/kg)    (mg/kg)


  灰A       26.1      30.1   30.0      5.8         <1
   灰B      29.7      33.7   33.0      3.4         <1
  灰C       23.2      29.8   29.7      6.8         <1

 副産りん酸                              ク溶性リン        ク溶性リン
                                     1%当たり       1%当たり
  肥料規格      ―         ―     15以上    0.004%以下   0.00015%以下


出典:メタウォーター株式会社 下水汚泥焼却灰リン回収システム



     副産リン酸肥料の規格を全て満たしている
焼却灰(無害化灰)
                                                                           59




                                           六価
        ヒ素      セレン     カドミウム     鉛       クロム
                                                   水銀       フッ素     ホウ素


  灰D
 原料灰
        0.93     0.5    0.001    <0.001 <0.005 <0.0005       1.9    1.1

  灰D
 処理灰
        0.006   0.004   <0.001   <0.001 <0.005    0.0008    <0.08   0.2

  灰E
 原料灰
        0.04    0.015   <0.001   <0.005   <0.01   <0.0005   <0.1    0.13

  灰E
 処理灰
       <0.005 <0.002    <0.001   <0.005   <0.01   <0.0005   <0.1    0.08

 基準値    0.01    0.01     0.01     0.01    0.05    0.0005     0.8     1

出典:メタウォーター株式会社 下水汚泥焼却灰リン回収システム



       処理灰は環境庁告示第46号をクリアしている
補助金不足による事業の赤字
                            60




コストが通常処理より高くなることが導入を妨げる要因
放射性物質濃度上昇
                                   61




肥料として利用できる汚泥の放射性セシウム濃度は200㏃/kg以下
東京都内の下水汚泥の放射能レベルは最低400㏃/kg

→東京都下水道局と日本リン酸株式会社の回収事業は打ち切り
近畿地方計算詳細
                                                                         62




        大阪府
焼却場名   焼却灰量(t) 収支(百万円)

           3888     -88
                          大阪府焼却灰量合計:31,985t
           1188     -40
           3024     -72   合計収支:8.29億円(829百万円)
           2646     -66   リン回収量:2,095t
           1101     -38
           2592     -65
           1944     -53   収支 = 焼却灰量/2 * 1000 * 40 / 1000000
                               - ((((0.2076 * 焼却灰量 + 167.05)* 0.04)
           3132     -74
                               ×((1 + 0.04) ^ 15)) / (((1 + 0.04) ^ 15) -1)
           1641     -48
                               + 0.0192 * 焼却灰量 + 3.343)
           3369     -79
           2484     -63
           1722     -49
           1105     -38
           2149     -57
合計       31985.0   -829
全国試算計算内容
                                                                63




焼却灰量        収支       事業所数     総収支
 t          百万円      箇所       百万円

     400    -25.5    781.9   -19950.9   全国での焼却灰量:312754t
     500    -27.3    625.5   -17078.6
     600    -29.1    521.3   -15163.7   想定リン回収量:20329.01 t
     700    -30.9    446.8   -13796.0
     800    -32.7    390.9   -12770.2
                                        想定総費用:62.96億〜199.51億円
     900    -34.5    347.5   -11972.3
     1000   -36.2    312.8   -11334.0
                                        【算出式】
     2000   -54.1    156.4   -8461.7
                                         収支:全ページ同様
     3000   -72.0    104.3   -7504.3
                                         事業者数=312754÷焼却灰量
     3888   -87.9     80.4   -7067.0
                                         総収支=収支×事業所数
     4000   -89.9     78.2   -7025.6
     5000   -107.7    62.6   -6738.4
     6000   -125.6    52.1   -6546.9
     7000   -143.5    44.7   -6410.1
     8000   -161.3    39.1   -6307.5
     8127   -163.6    38.5   -6296.3
質問対策(論文計算)
論文との相違
                                      65




【表10】
焼却灰量・事業主の建設費負担割合を変数として、
「事業収支≧0」となるようなリサイクル肥料価格求める

【表11】
前提として肥料は85円以下でしか売れないと仮定。
肥料価格を85円にした時、リン肥料1kgあたりいくら補助が必要か求める

【表12】
国が建設費補助およびリン肥料1kgあたりの補助を行う
それぞれの場合、どのくらい国は負担しなくてはいけないか求める
PPと論文の計算相違
                                                                                66




    「リサイクル肥料は通常リン肥料より低価格ならば売れる」と仮定
    通常リン肥料は1kg85円なので85円以下に抑える


                                             「近畿地方試算計算内容」

           大阪府                                                     PP:リン肥料価格は
                                                                   変動しないと仮定
  焼却場名     焼却灰量(t)          収支(百万円)

   津守                3888             -88
   市岡                1188             -40
   住之江               3024             -72
   海老江               2646             -66                          岐阜における
   此花
   大野
                     1101
                     2592
                                      -38
                                      -65
                                              大阪府焼却灰量合計:31,985t    販売価格1kg40円で計算
   十八条               1944             -53
   中浜
   放出
                     3132
                     1641
                                      -74
                                      -48
                                             合計収支:8.29億円(829百万円)
   平野                3369             -79
   今福                2484             -63           リン回収量:2,095t
   三宝                1722             -49
   石津                1105             -38
   泉北                2149             -57
  合計             31985.0              -829

収支=焼却灰量/2*1000*40/1000000
-((((0.2076*焼却灰量+167.05)*0.04)*((1+0.04)^15))/(((1+0.04)^15)-1)
+0.0192*焼却灰量+3.343)

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インゼミ最終発表23期_1班

  • 1. リン枯渇に備えた国内循環システムの確立 Establishment of the domestic circulation system for the depletion of phosphorus 慶應義塾大学 経済学部 2012年度 細田衛士研究会 23期 1班 五大学環境経済交歓会 近藤慧・高橋響・武田崇史・藤倉崇志 高橋直道・小林武朗・陳 僚禧・三木菜都実
  • 2. 資源としてのリン Phosphorus as a resource
  • 3. 生命の必須元素「リン」 リン= phosphorus 原子番号15番 元素記号P 生命活動でのリン利用 骨格形成 生物にとって エネルギー代謝 必要不可欠な物質 DNAの構成 etc… 特殊用途 3% 家畜肥料 5% 人工リンの利用用途 洗剤 12% 世界におけるリン資源の使用用途(2008年) 化学肥料 80% 8割ものリンが肥料として利用 出典:石油天然ガス・金属鉱物資源機構
  • 4. リン資源の稀少性 4 有限性 需要 供給 消費量が年に3%増加すると仮定 数十年で枯渇する危機 出典:British Sulphur Publishing 代替不可能資源 肥料の成分として代替品が存在しない貴重な資源
  • 6. Topics 6 【現状分析】リン資源の現状と日本 【現状分析】日本におけるリン資源リサイクル 【問題提起】下水道でのリン資源リサイクルの弊害 【政策提言】下水道におけるリン資源リサイクルの課題解決 訪問先・参考文献
  • 7. 将来的な安定供給の危機 7 リン = 農業分野に必要不可欠な資源物質 しかし今後、 日本国内の需要者に安定供給できなくなる恐れ 供給面と需要面から資源物質である理由を探る
  • 8. 供給面 supply surface
  • 9. 輸入依存体制 9 100%輸入依存 リン鉱石の国別輸出割合 日本では天然リン産出不可 チュニジア 1% ベトナム 7% 供給国の社会情勢に左右 輸出国が偏在(上位4カ国で約92%) ロシア 16% ヨルダン 38% 1998年 米:国内資源枯渇による禁輸措置 実 モロッコ 2008年 害 中:四川大地震による産出量減少 16% 関税最大120%引き上げ 中国 22% 出典:放射線医学総合研究所
  • 10. 需要面 demand surface
  • 11. 世界的な需要増加 11 世界人口増加 食料需要の増加 新興国の食生活の変化 バイオ燃料の増加 世界のリン肥料需要量推移 肥料需要の増加 リン需要の増加 出典: FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION OF THE UNITED NATIONS
  • 12. まとめ 12 両要因のまとめ 需要面 供給面 両要因から資源獲得競争は激化 日本は 100%輸入 V.S リンを得るための一つの手段として国内循環=リサイクル
  • 14. Topics 14 【現状分析】リン資源の現状と日本 【現状分析】日本におけるリン資源リサイクル 【問題提起】下水道でのリン資源リサイクルの弊害 【政策提言】下水道におけるリン資源リサイクルの課題解決 訪問先・参考文献
  • 15. リン資源回収 15 未利用リン 現在未利用とされている回収可能な主なリン資源 ・ヘドロ・富栄養化水 ・鉄鋼スラグ ・下水道 ・食品・発酵・食用油廃棄物 ・ハイテク・自動車産業廃棄物 ・農地土壌 ・化学産業廃棄物 優位性 産業廃棄物絶対量からみる安定供給性 下水道からの リン含有率の高さ 唯一の実用段階にある資源化技術 回収が望ましい
  • 16. 下水道に絞る理由 16 排気の絶対量から見る安定供給性 180000 160000 140000 産業廃棄物排出内訳 120000 100000 下水汚泥の割合がもっとも高い 80000 60000 40000 回収量の絶対量が多い 20000 0 平成21年度 産業廃棄物内訳(千t/) 出典:環境省「産業廃棄物の排出及び処理状況等(H21)
  • 17. 下水道に絞る理由 17 リン含有率 下水汚泥・・・2,2% 下水道からの回収が 汚泥焼却灰・・・20~30% スラグ・・・0,99% 圧倒的に高い リン資源リサイクル事業 方法 取組状況 MAP法 島根,福岡,大阪 岐阜県下呂市, HAP法 晶析法 福島県,愛知万博 現段階では、 Heat Phos法 下水道から回収する 灰アルカリ抽出法 岐阜市 方法のみが実用化 吸着法 還元溶融法 部分還元溶融法 炭化法 群馬県(計画)
  • 18. 下水道に絞る理由 18 まとめ 下水からのリン回収事業 行政 企業 企業 未だ成功せず 自治体 ≒リン回収を目的として実施 自治体 している事業が存在しない 企業 我々はリン回収を目的とした事業システム構築を提案!
  • 19. 下水道からの回収方法 The method for collecting phosphorus from sewer
  • 20. 下水道からの回収方法 20 3箇所からのリン回収が可能 下水の浄化経路 1 返流水(脱水ろ液)・・・・ HAP法、MAP法 2 下水汚泥(脱水汚泥)・・・ MAP法 3 焼却灰 ・・・・・・・・・・灰アルカリ抽出法、部分還元溶融法
  • 21. 下水道からの回収方法 21 リン除去・回収技術の回収率比較 リン資源化技術 HAP法 MAP法(ろ液) MAP法(汚泥) 灰アルカリ抽出法 部分還元溶融法 回収対象 脱水ろ液 脱水ろ液 消化汚泥 焼却灰 焼却灰 回収物形態 副産リン酸肥料 化成肥料 化成肥料 副産リン酸肥料 溶成汚泥灰複合肥料 リン回収率 約5~11% 約8~10% 約30% 約40% 約50% 焼却灰からの回収率が一番高い
  • 22. 下水道からの回収方法 22 費用での生産技術比較 製品生産あたりの年価 灰アルカリ,部分還元の方が HAP,MAPよりも価格が安い
  • 23. 下水道からの回収方法 23 まとめ 焼 返 却 lose 流 灰 win 水 部 では、 分 HAP 還 灰 回収量 MAP 灰アルカリ抽出法 元 ア 融 ル or 解 法 カ リ 抽 win lose 部分還元溶融法 どちらの方法での 出 回収が望ましいか? 法 費用 回収量,費用どちらも焼却灰から取る方法が望ましい
  • 24. 回収方法の決定 24 灰アルカリ抽出法 部分還元溶融法 焼却灰からリンを酸やアルカリで 焼却灰を部分的に還元し、 溶出させ、溶出液からリンを析出 リン化合物を回収 どちらを選択するかは、 焼却灰量(=焼却施設の規模)で異なる
  • 25. 回収方法の決定 25 両方法による規模別の事業収支 収 0.0 「下水道におけるリン資源化の手引き」(国土交通省)とヒアリングを基に筆者作成 支 百 -50.0 8127t ( 万 円 -100.0 ) -150.0 灰アルカリ抽出法 -200.0 部分還元溶融法 -250.0 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 焼却灰量(t) 焼却灰量≧8127t 部分還元 収支面で効率的 焼却灰量<8127t 灰アルカリ
  • 26. 回収方法の決定 26 灰アルカリ抽出法 部分還元溶融法 8127t =回収方法の選択点 日本に存在する焼却場は全て8127t未満 よって灰アルカリ抽出法で行う方が望ましい
  • 27. 回収方法の決定 27 実施事例分析 灰アルカリ抽出法は既に岐阜市が導入済み しかし、岐阜市の回収事業は失敗 回収したリン酸肥料販売→売れなかった 何故失敗に終わったのか?
  • 29. Topics 29 【現状分析】リン資源の現状と日本 【現状分析】日本におけるリン資源リサイクル 【問題提起】下水道でのリン資源リサイクルの弊害 【政策提言】下水道におけるリン資源リサイクルの課題解決 訪問先・参考文献
  • 30. 事業破綻原因分析 30 灰アルカリ抽出法で回収しても売れなかったのは何故か? p p ①回収量が少ない p p dream reality deficit ②事業が赤字
  • 31. 【問題提起】回収量不足 a shortage of amount of collected phosphorus
  • 32. 回収量不足 32 岐阜市のリン回収量 肥料メーカーの最低取引量 ※日本燐酸株式会社へのヒアリングより 500t/年 1000t/年 岐阜市は自治体自らが 肥料を製造したものの 単肥であったため、 農家には需要がなかった 一つの自治体では 混合肥料生産技術を持つ 回収が少量であり、 肥料生産会社と取引を行うため 肥料メーカーとの 複数の自治体で行い、 取引が不可能であった 回収量を増やす必要性がある
  • 33. 【問題提起】事業赤字 operate at a loss
  • 34. 回収事業赤字 34 両方法による規模別の事業収支 収 支 0.0 0.0 百 -50.0 ( 万 円 灰アルカリ抽出法 -100.0 ) -150.0 -200.0 収支マイナス -250.0 0 2000 4000 6000 8000 10000 焼却灰量(t) 灰アルカリ抽出法でやるにしても事業は赤字 事業として成り立たせるためには「事業収支≧0」
  • 35. 回収事業赤字 35 「事業収支≧0」を実現するために 収支計算を分解 事業 収支= 収入 ー 支出 = リサイクル肥料売却費 ー ( 建設費+維持管理費 ) = 回収量×キロ当たりの肥料価格 ー ( 建設費+維持管理費 ) + 別の収入源 + + ー ー + ①回収効率上昇による回収量の増大 ②肥料価格の引上による肥料売却費の増大 収支を上げる方法 ③建設費の負担軽減 ④維持管理費の負担軽減 ⑤別の収入源の投入
  • 36. 方法の選択 36 事業 収支= 収入 ー 支出 = リサイクル肥料売却費 ー ( 建設費+維持管理費 ) = 回収量×キロ当たりの肥料価格 ー ( 建設費+維持管理費 ) + 別の収入源 本論文では 維持管理費は固定 ③建設費の負担軽減 ⑤別の収入源の投入 肥料販売価格は変動による影響力不明 によって「事業収支≧0」を実現 事業 ③建設費の負担軽減 ⇒ 自治体の建設費負担率 ⑤別の収入源の投入(円)⇒ 回収したリン1kgあたりの価格 それぞれ計算した結果、 費用が「③建設費補助>⑤別の収入源」 となるため別の収入源から出すことが妥当
  • 37. 収支計算 37 焼却量,事業主建設費負担率を変数とした時の事業収支 事業主建築費負担率(0≦P≦1) 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 焼 400 -3.0 -7.5 -12.0 -16.5 -21.0 -25.5 仮定 却 500 -2.9 -7.8 -12.7 -17.6 -22.4 -27.3 灰 600 -2.9 -8.1 -13.4 -18.6 -23.8 -29.1 「事業収支≧0」となれば 量 700 800 -2.8 -2.7 -8.4 -8.7 -14.0 -14.7 -19.6 -20.7 -25.3 -26.7 -30.9 -32.7 回収事業が稼働する (t) 900 -2.6 -9.0 -15.4 -21.7 -28.1 -34.5 1000 -2.5 -9.3 -16.0 -22.8 -29.5 -36.2 2000 -1.7 -12.2 -22.7 -33.2 -43.6 -54.1 建築費のみの補助 3000 -0.9 -15.2 -29.4 -43.6 -57.8 -72.0 3888 -0.2 -17.8 -35.3 -52.8 -70.3 -87.9 規模的に非現実的 4000 -0.1 -18.1 -36.0 -54.0 -71.9 -89.9 5000 0.7 -21.0 -42.7 -64.4 -86.0 -107.7 収支≧0となるのが 焼却灰量5000t以上 6000 1.5 -24.0 -49.4 -74.8 -100.2 -125.6 7000 2.3 -26.9 -56.0 -85.2 -114.3 -143.5 8000 3.1 -29.8 -62.7 -95.6 -128.5 -161.3 8127 3.2 -30.2 -63.5 -96.9 -130.3 -163.6 9000 3.9 -32.8 -69.4 -106.0 -142.6 -179.2 10000 4.7 -35.7 -76.0 -116.4 -156.7 -197.1 新たな収入源の投入
  • 38. 収支計算 38 「事業収支≧0」にするときの国負担総額 事業主建築費負担率(0≦P≦1) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 焼 400 253.1 207.6 162.1 116.6 71.0 25.5 ロータスプロジェクト 却 500 273.8 224.5 175.2 125.9 76.6 27.3 現在、国交省は下水道事業において 灰 600 294.5 241.4 188.3 135.2 82.2 29.1 新しい建築物を建設する際に55%補助する 量 700 315.2 258.3 201.4 144.6 87.7 30.9 プロジェクトを行っている 800 335.8 275.2 214.6 153.9 93.3 32.7 (t) 900 356.5 292.1 227.7 163.3 98.9 34.5 1000 377.2 309.0 240.8 172.6 104.4 36.2 2000 584.0 478.0 372.0 266.1 160.1 54.1 3000 790.8 647.0 503.3 359.5 215.7 72.0 リン回収事業も 3888 974.4 797.1 619.8 442.5 265.2 87.9 4000 997.6 816.0 634.5 453.0 271.4 89.9 建設費補助55%の 5000 1205.1 985.1 765.7 546.4 327.1 107.7 補助を受ける事が可能 6000 1412.7 1154.1 897.0 639.8 382.7 125.6 7000 1620.3 1323.1 1028.2 733.3 438.4 143.5 8000 1827.9 1492.1 1159.4 826.7 494.0 161.3 しかし国の費用負担最小化には 8127 1854.2 1513.6 1176.1 838.6 501.1 163.6 建設費よりも別の収入源の 9000 2035.5 1661.1 1290.6 920.2 549.7 179.2 投入が望ましい 10000 2243.1 1830.1 1421.9 1013.6 605.3 197.1
  • 39. 収支計算 39 懸念事項 別の収入源は どのようにして出すのが適当か? 「事業収支≧0」を実現させるための 補助金システムを行った場合、 弊害は存在するか?
  • 40. 問題提起まとめ 40 回収量不足 p p p 回収量UPによる流通ルートの構築 p dream reality 事業赤字 別の収入源の設定 deficit 国が負担する負担総額 財源の捻出 インセンティブ付与の仕方
  • 42. Topics 42 【現状分析】リン資源の現状と日本 【現状分析】日本におけるリン資源リサイクル 【問題提起】下水道でのリン資源リサイクルの弊害 【政策提言】下水道におけるリン資源リサイクルの課題解決 訪問先・参考文献
  • 43. 政策提言案 43 回収量不足 p p p 回収量UPによる流通ルートの構築 p dream reality 事業赤字 別の収入源の設定 deficit 国が負担する負担総額 財源の捻出 インセンティブ付与の仕方
  • 44. 【政策提言】回収量UPによる流通ルートの創出 creation of the distribution route by an increase of amount of collected phosphorus
  • 45. 回収量不足 45 岐阜市の失敗原因 リン流通システムフロー 肥料メーカー リン鉱石 輸入商社 (リン酸肥料) JA 農家 (リン輸入) (販売) 岐阜市 肥料生産 生産量が少ないために単肥生産 (自治体) →直接JA売却 リン回収 (自治体) 農業者の多くは混合肥料を利用 →需要なし
  • 46. 回収量不足 46 政策案 リン流通システムフロー 肥料メーカー リン鉱石 輸入商社 (リン酸肥料) JA 農家 (リン輸入) (販売) 回収量を増やすことで岐阜市ができなかった、 リン回収 肥料会社へリン酸を売ることを可能 (自治体) 当システム 肥料生産会社の強みである、 混合肥料生産技術を活かしてJAに販売
  • 47. 【政策提言】回収事業に対する補助金 the subsidy for collected phosphorus
  • 48. 補助金政策 48 どれほどの補助金が必要なのか? 1000.0 リン1kgあたりの補助額 800.0 600.0 400.0 200.0 0 2000 4000 6000 8000 10000 リン1kgあたりの補助金 = 収支 ÷ (リン酸肥料量×0.13 )
  • 49. 補助金政策 49 補助金政策への弊害 補助金によって赤字が解消されるため、 費用削減等のインセンティブが失われる可能性 ●年間隔で 補助金額を●割ずつ 減らしていけば良いのではないか? ex) 10年間隔で補助金額を1割ずつ減らす 事業主体は赤字を回避するために ・経費削減 ・回収効率を上げるための新技術の導入 を実施するインセンティブが働く
  • 50. 放射能問題 50 政策提言の実施によって リン回収を目的とした事業システム構築が実現 全国的に実現可能になるが、 原発事故の影響で東北&関東地域の焼却灰には放射能が含まれる
  • 51. 放射能問題 51 放射能物質による事業者の回避 2011/3/11 東日本大震災による福島第一原子力発電所事故 発生 関東&東北地域 の焼却灰には 放射能が含まれる 北海道や関西地域 以西では実施可能
  • 52. 試算 52 近畿地方・全国で実施する場合の回収量および必要な費用 大阪府の下水道すべてで実施したと仮定 放射能濃度が下がり、 ※大阪府は全国で2番目のリン消費量 全国で実施可能になった場合 収支は約8.3億円 収支は約62~199億 焼却場量は31985t 焼却灰量は312754t 回収量は2095t 回収量は20485t 近畿地域での肥料に含まれるリン需要量は9100t 肥料に含まれるリン需要量は182000t 自給率は0.19=約20% 自給率は0.112=約11% ※焼却灰量*リン濃度=回収量 ※国内での肥料用リン需要量:182000t http://mric.jogmec.go.jp/public/report/2012-05/45.P_20120619.pdf 以上によって最終目標であった、 リン不安定供給に対するリスク分散が実現!
  • 53. ヒアリング 53 訪問 ・一般財団法人 日本有機資源協会 リン資源リサイクル推進協議会 菅原 良様 ・水ing株式会社 経営企画統括 経営企画室 黒澤 建樹様 ・メタウォーター株式会社 エンジニアリング本部 エンジニアリング企画部 青樹 和彦様 ・日本下水道協会 下水道本部 施設管理部 奥田様 ・JFEエンジニアリング株式会社 中原 啓介様 ・地方共同法人 日本下水道事業団 和歌山 正憲様 ・地方共同法人 日本下水道事業団 水処理技術開発課長 橋本 敏一様 お電話 ・国土交通省 水管理•国土保全局 下水道部 下水企画課 西迫 里恵様 ・三菱電機 先端技術総合研究所 パワーエレクトロニクス技術部門 葛本 昌樹様 ・岐阜市上下水道事業部 施設課 林 周夫様
  • 54. 参考文献 54 横川善之(2012)「リン除去と資源化」日本無機リン化学会 岩崎宏和(2011)「下水道におけるリン資源化について」産業環境管理協会 大竹久夫 監修(2009)「リン資源の回収と有効利用」サイエンス&テクノロジー 落修一(2010)「下水道機構におけるリン資源化の取り組みと今後の展望」日本下水道協会 石井宏幸(2010)「下水汚泥中リンのリサイクルの可能性とその技術的背景」環境コミュニケーションズ 黒澤建樹,島村和彰,築井良治(2012)「下水からのリン回収技術」日本下水道協会 佐々木正人,足立良富,岡正人他(2010)「下水汚泥等から回収されたリン資源の有効利用に関する研究」 岐阜県保健環境研究所
  • 55. 参考文献 55 平成22年3月『下水道におけるリン資源化の手引き』国土交通省 http://www.mlit.go.jp/common/000113958.pdf 放射線汚染情報 http://www.imart.co.jp/fukushima-genpatu-houshasen-eikyou.html 国土交通省河川局HP http://www.mlit.go.jp/river/toukei_chousa/kasen/jiten/nihon_kawa/index.html 土壌-植物系における放射性セシウムの挙動とその変動要因 http://www.niaes.affrc.go.jp/sinfo/publish/bulletin/niaes31-2.pdf 国土総合技術研究所「下水処理場の段階的機能回復と放射性物質対策」 http://www.nilim.go.jp/lab/bbg/saigai/h23tohoku/houkoku2/happyou/07.pdf 放射性物質を含む汚泥焼却灰等の取り扱いに関する資料 http://www.city.yokohama.lg.jp/kankyo/gesui/housyaseibussitsu/images/houshaseicolor.pdf 国土総合技術研究所「下水処理場の段階的機能回復と放射性物質対策」 http://www.nilim.go.jp/lab/bbg/saigai/h23tohoku/houkoku2/happyou/07.pdf ルーラル電子図書館 No.112 望まれるリンの循環利用 http://lib.ruralnet.or.jp/libnews/nishio/nishio112.htm リン資源枯渇の危機予測とそれに対応したリン有効利用技術開発 http://www.jseb.jp/jeb/04-02/04-02-087.PDF 放射線医学総合研究所 http://www.nirs.go.jp/db/anzendb/NORMDB/PDF/52.pdf http://blog.livedoor.jp/toshiharuyamamoto128/archives/65691951.html
  • 56. 参考文献 56 平成23年度中小企業支援調査「肥料海外調査」 http://www.meti.go.jp/meti_lib/report/2012fy/E002105.pdf 総務省 統計局・政策総括官・統計研修所 http://www.stat.go.jp/data/sekai/02.html リン研究部会ニュース http://home.hiroshima-u.ac.jp/mbiotech/phosphate/newsletterNo6.pdf 下水汚泥資源の有効利用に関するアンケート(速報版) http://www.mlit.go.jp/common/000034510.pdf 下水汚泥からのエネルギー・りん同時回収システム http://www.mitsubishielectric.co.jp/giho/0505/0505116.pdf 下水道資源有効利用に関する提言 http://www.mlit.go.jp/common/000164146.pdf 下水汚泥資源利用の現状と課題 http://www.mlit.go.jp/crd/city/sewerage/gyosei/sigen1st/04.pdf 下水汚泥の有効利用の推進方策の論点整理(案) http://www.mlit.go.jp/crd/city/sewerage/gyosei/sigen2nd/02.pdf 汚水処理施設の効率的な整備や維持管理推進のための手法はどうあるべきか http://www.env.go.jp/recycle/jokaso/data/kentoukai/pdf/20110722-s01.pdf 肥料価格の推移と現状 http://www.maff.go.jp/j/seisan/kankyo/hozen_type/h_sehi_kizyun/pdf/asis1.pdf リン資源枯渇の危機予測とそれに対応したリン有効利用技術開発 http://www.jseb.jp/jeb/04-02/04-02-087.PDF
  • 58. 回収リンの成分分析 58 回収したリン酸カルシウム 原料灰全リン(%) 全リン ク溶性リン ヒ素 カドミウム (%) (%) (mg/kg) (mg/kg) 灰A 26.1 30.1 30.0 5.8 <1 灰B 29.7 33.7 33.0 3.4 <1 灰C 23.2 29.8 29.7 6.8 <1 副産りん酸 ク溶性リン ク溶性リン 1%当たり 1%当たり 肥料規格 ― ― 15以上 0.004%以下 0.00015%以下 出典:メタウォーター株式会社 下水汚泥焼却灰リン回収システム 副産リン酸肥料の規格を全て満たしている
  • 59. 焼却灰(無害化灰) 59 六価 ヒ素 セレン カドミウム 鉛 クロム 水銀 フッ素 ホウ素 灰D 原料灰 0.93 0.5 0.001 <0.001 <0.005 <0.0005 1.9 1.1 灰D 処理灰 0.006 0.004 <0.001 <0.001 <0.005 0.0008 <0.08 0.2 灰E 原料灰 0.04 0.015 <0.001 <0.005 <0.01 <0.0005 <0.1 0.13 灰E 処理灰 <0.005 <0.002 <0.001 <0.005 <0.01 <0.0005 <0.1 0.08 基準値 0.01 0.01 0.01 0.01 0.05 0.0005 0.8 1 出典:メタウォーター株式会社 下水汚泥焼却灰リン回収システム 処理灰は環境庁告示第46号をクリアしている
  • 60. 補助金不足による事業の赤字 60 コストが通常処理より高くなることが導入を妨げる要因
  • 61. 放射性物質濃度上昇 61 肥料として利用できる汚泥の放射性セシウム濃度は200㏃/kg以下 東京都内の下水汚泥の放射能レベルは最低400㏃/kg →東京都下水道局と日本リン酸株式会社の回収事業は打ち切り
  • 62. 近畿地方計算詳細 62 大阪府 焼却場名 焼却灰量(t) 収支(百万円) 3888 -88 大阪府焼却灰量合計:31,985t 1188 -40 3024 -72 合計収支:8.29億円(829百万円) 2646 -66 リン回収量:2,095t 1101 -38 2592 -65 1944 -53 収支 = 焼却灰量/2 * 1000 * 40 / 1000000 - ((((0.2076 * 焼却灰量 + 167.05)* 0.04) 3132 -74 ×((1 + 0.04) ^ 15)) / (((1 + 0.04) ^ 15) -1) 1641 -48 + 0.0192 * 焼却灰量 + 3.343) 3369 -79 2484 -63 1722 -49 1105 -38 2149 -57 合計 31985.0 -829
  • 63. 全国試算計算内容 63 焼却灰量 収支 事業所数 総収支 t 百万円 箇所 百万円 400 -25.5 781.9 -19950.9 全国での焼却灰量:312754t 500 -27.3 625.5 -17078.6 600 -29.1 521.3 -15163.7 想定リン回収量:20329.01 t 700 -30.9 446.8 -13796.0 800 -32.7 390.9 -12770.2 想定総費用:62.96億〜199.51億円 900 -34.5 347.5 -11972.3 1000 -36.2 312.8 -11334.0 【算出式】 2000 -54.1 156.4 -8461.7 収支:全ページ同様 3000 -72.0 104.3 -7504.3 事業者数=312754÷焼却灰量 3888 -87.9 80.4 -7067.0 総収支=収支×事業所数 4000 -89.9 78.2 -7025.6 5000 -107.7 62.6 -6738.4 6000 -125.6 52.1 -6546.9 7000 -143.5 44.7 -6410.1 8000 -161.3 39.1 -6307.5 8127 -163.6 38.5 -6296.3
  • 65. 論文との相違 65 【表10】 焼却灰量・事業主の建設費負担割合を変数として、 「事業収支≧0」となるようなリサイクル肥料価格求める 【表11】 前提として肥料は85円以下でしか売れないと仮定。 肥料価格を85円にした時、リン肥料1kgあたりいくら補助が必要か求める 【表12】 国が建設費補助およびリン肥料1kgあたりの補助を行う それぞれの場合、どのくらい国は負担しなくてはいけないか求める
  • 66. PPと論文の計算相違 66 「リサイクル肥料は通常リン肥料より低価格ならば売れる」と仮定 通常リン肥料は1kg85円なので85円以下に抑える 「近畿地方試算計算内容」 大阪府 PP:リン肥料価格は 変動しないと仮定 焼却場名 焼却灰量(t) 収支(百万円) 津守 3888 -88 市岡 1188 -40 住之江 3024 -72 海老江 2646 -66 岐阜における 此花 大野 1101 2592 -38 -65 大阪府焼却灰量合計:31,985t 販売価格1kg40円で計算 十八条 1944 -53 中浜 放出 3132 1641 -74 -48 合計収支:8.29億円(829百万円) 平野 3369 -79 今福 2484 -63 リン回収量:2,095t 三宝 1722 -49 石津 1105 -38 泉北 2149 -57 合計 31985.0 -829 収支=焼却灰量/2*1000*40/1000000 -((((0.2076*焼却灰量+167.05)*0.04)*((1+0.04)^15))/(((1+0.04)^15)-1) +0.0192*焼却灰量+3.343)