ポリシリカ鉄による水・資源循環システム推進チーム ·...

NEDO Water Solution Presentation

ポリシリカ鉄による

水・資源循環システム推進チーム

（水・資源循環チーム・ＰＳＩ）

Polysilicato-Iron Team for Water & Resources Recycling

TWRR-PSI-100219

2010. 2. 19

水・資源循環チーム・PSI

水・資源循環チーム・ＰＳＩの目的このチームの目的は、「ポリシリカ鉄」を用いて流域ごとに健全な水循環および資源循環のシステムを実現することで、まずは日本国内の自然環境を蘇生させ、次にそこで培われた技術ノウハウを駆使して海外の自然環境の再生に寄与することです。

ポリシリカ鉄・ＰＳＩとは「ポリシリカ鉄」は、鉄とシリカを主原料とする凝集剤です。その特性は単に従来のアルミニウム系凝集剤が抱えていた様々な浄水処理上の問題を解決できることだけではありません。それに加えて、浄水処理後の発生土は農地や沿岸へ還元が可能になります。

TWRR-PSI-100219 水・資源循環チーム・PSI

ポリシリカ鉄・ＰＳＩとは「ポリシリカ鉄」は、鉄とシリカを主原料とする凝集剤です。その特性は単に従来のアルミニウム系凝集剤が抱えていた様々な浄水処理上の問題を解決できることだけではありません。それに加えて、浄水処理後の発生土は農地や沿岸へ還元が可能になります。


ＰＳＩＰＳＩ--100100 ＰＡＣＰＡＣＰＳＩＰＳＩ--100100 ＰＡＣＰＡＣ

フロック形成状況フロック形成状況

（急速撹拌開始（急速撹拌開始6060秒経過時）秒経過時）

フロック形成状況フロック形成状況

（ｼﾞｬｰﾃｽﾄ終了後静置（ｼﾞｬｰﾃｽﾄ終了後静置1010分）分）

チームの活動

（１）PSIによる水循環及び資源循環のシステムを実現するための課題を調査・分析すること

（２）PSI及びPSI発生土に関する規格、基準、ガイドライン等を制定すること

（３）PSI及びPSI発生土に関する規格、基準、ガイドライン等の第三者機関による制定を支援すること

（４）PSIを水処理施設で用いる際の最適条件・機器・設備・システムに関して調査・研究・開発を行うこと

（５）PSI発生土を農業及び漁業等の食料生産ないし自然環境保全・改善に活用する際の課題を解決するための調査・研究を行うこと

（６）PSIによる水循環及び資源循環のシステムに関するモデルを構築し、事業を提言・推進すること

水・資源循環チーム・PSITWRR-PSI-100219


2009. 8.10 日本水道新聞

ポリシリカ鉄の日本水道協会規格

制定支援

・１０を超える水道事業体の水処理で使用されており、今後さらに使用する事業体の増加が予想されている。・事業体の便宜を図るため、規格化の審議を開始。・規格は年度内に制定される見込み。

日本水道協会



2009.11.12 水道産業新聞

ポリシリカ鉄使用ガイドライン作成支援

水道技術研究センター

・水道事業体への導入促進を図るためにPSIに関する技術的知見や適正な使用・保管などを判断しやすく解説したガイドラインを作成開始。・日本水道協会規格制定に合せ発行予定。


（４）PSIを水処理施設で用いる際の最適条件・機器・設備・システムに関して調査・研究・開発を行うこと

2009. 9.10 水道産業新聞

茨城県企業局との共同研究～霞ヶ浦・北浦を水源とする浄水場の浄水手法の改善～

ポリシリカ鉄を用いた強化凝集の検討

・平成21年度～強化凝集の可能性追究・平成22年度～強化凝集を用いた効率的な高度処理施設の運用提案




投入３ヶ月後の状況（2005.5-2005.7）

ＰＳＩ発生土ＰＡＣ汚泥


2008. 7.31 日本水道新聞

東北大学大学院伊藤豊彰准教授による研究

ポリシリカ鉄浄水発生土の水田利用における有効性


ポリシリカ鉄浄水発生土の主成分と期待される効果

玄米収量：520g/㎡玄米収量：500g/㎡玄米収量：700g/㎡

PSI（150g/㎡） PSI（2000g/㎡）無処理

(出典：第三回環境フォーラム小冊子・東北大学大学院農学研究科・伊藤豊彰准教授による研究成果)



(出典：第５回環境フォーラム・東北大学大学院農学研究科・伊藤豊彰准教授による研究成果)

水道水

ﾎﾟﾘｼﾘｶ鉄（鉄、ケイ素）

原水中の有機物（チッソ、リン等）

浄水場ﾎﾟﾘｼﾘｶ鉄浄水発生土

水田に施用

有機物

ケイ素

酸化鉄

分解してアンモニアに

溶解する

還元される

水稲育成向上

水稲収量増加病害虫抵抗性向上ストレス抵抗性向上

メタン放出減少水稲根腐れ緩和


ＰＳＩ発生土施用米・試食会

PSI発生土有り PSI発生土無し

未利用資源（浄水発生土）の効果的な活用（農地還元）による新しい社会システム・モデルの提案

３ Reco Social System

TWRR-PSI-100219

Recology生態自然循環

Reconomy価値再生経済

Recole持続学習社会

（６）PSIによる水循環及び資源循環のシステムに関するモデルを構築し、事業を提言・推進すること


Recology 生態資源循環

水道原水

土壌資源

水資源

ポリシリカ鉄

浄水場

生活廃水

浄水（水道水）

有機物

浄土（浄水発生土）

（土壌資源）

鉄資材

シリカ資材

特殊肥料

産業廃水

肥料汚泥肥料コンポスト肥料

水田

稲（収穫増）

流通浄土米

食品残渣

処理汚泥

浄化センター（下水処理場）

処理水

加工場

ポリシリカ鉄

リン資源

PSI浄土（浄水発生土）

リン資源

生きている者としての人間

浄水場でポリシリカ鉄を使用するだけで生態資源が循環します。

Reconomy 価値再生経済

水道原水

土壌資源

水資源

ポリシリカ鉄

浄水場

生活廃水

有機物


（土壌資源）

鉄資材

シリカ資材

特殊肥料

産業廃水


水田

稲（収穫増）

流通浄土米

食品残渣

処理汚泥


処理水

加工場

ポリシリカ鉄

リン資源


リン資源

生産・消費する者としての人間

新製品生産地域経済再生

産業廃棄物→ 有価物

地産地消安価・高性能農業資材供給

生産性向上

地産地消高付加価値商品提供

地産地消環境保全商品消費

枯渇資源回収資源循環経済創出

枯渇資源回収資源循環経済創出


浄水場でポリシリカ鉄を使用するだけで資源から食品まで経済価値が連鎖します。

リサイクル資材供給

Recole 持続学習社会

水道原水

土壌資源

水資源

ポリシリカ鉄

浄水場

生活廃水

有機物


（土壌資源）

鉄資材

シリカ資材

特殊肥料

産業廃水


水田

稲（収穫増）

流通浄土米

食品残渣

処理汚泥


処理水

加工場

ポリシリカ鉄

リン資源


リン資源

学習し続ける者としての人間

水環境学習

ライフライン学習

農業生産学習

流通経済学習

土壌環境学習

食糧安全保障学習

環境保全学習

資源再生学習


浄水場でポリシリカ鉄を使用するだけで学習社会が持続します。

現状の問題点と改善モデル

改善モデル

河

川

浄水場

原水

ポリシリカ鉄

浄水

加工・貯蔵設備

浄水発生土発生土施用

農家・水田

米

市民・生活者

現状の問題点

河

川

浄水場

原水

アルミ系凝集剤

浄水

濃縮・脱水設備

浄水汚泥

市民・生活者

有効利用率：63.2％

産業廃棄物として処分後、園芸用培土・セメント原料

・飲料水：アルミの神経毒性リスク

・産廃処分費大

・土壌資源の消失

・飲料水：残留アルミの大幅低減

・産廃処分費減

・土壌資源の有効利用・稲増産

？


山土・山砂（培土原料）の消費（従来通り）

浄水場

浄水場

産業廃棄物として

処分：約４０％

土壌資源

浄水場

①浄水場でＰＡＣを使用②河川の土壌資源は、浄水場からは水田に還元されない培土のほとんどは山土を利用③浄水発生土の有効利用には限度があり、約４割が産業廃棄物処分④流域内の浄水場でのコスト：３５年間で、約３１６億円

現状水道と農業の分断

グラウンド用土

園芸用培土

セメント原料として

産業廃棄物処分

育苗培土メーカー園芸培土メーカー

ＰＡＣ発生土は水田への還元が困難

TWRR-PSI-100219有効利用（？）：約６０％


浄水場

ケイ酸資材、鉄資材の供給土壌資源の有効活用

①浄水場でＰＳＩを使用②河川の土壌資源は、浄水場から水田に還元される培土原料である山土消費量を低減③浄水発生土は全て農業利用される④ＰＳＩのコスト：高い（普及段階）⑤流域内の浄水場でのコスト：３５年間で、２６４億円

モデルケース１

農業資材として

有効利用：１００％産業廃棄物：０％

水道と農業の連携①（未利用資源の再資源化）

育苗培土メーカー

浄水場

浄水場

土壌資源

山土・山砂（培土原料）の消費（従来以下）

園芸培土メーカー

園芸用培土


浄水場

ケイ酸資材、鉄資材の供給土壌資源の有効活用

農業資材として

有効利用：１００％産業廃棄物：０％

水道と農業の連携②（未利用資源の再資源化）

育苗培土メーカー

浄水場

浄水場

土壌資源

山土・山砂（培土原料）の消費（従来以下）

園芸培土メーカー

園芸用培土


①浄水場でＰＳＩを使用②河川の土壌資源は、浄水場から水田に還元される培土原料である山土消費量を低減③浄水発生土は全て農業利用される④ＰＳＩのコスト：ＰＡＣと同等⑤流域内の浄水場でのコスト：３５年間で、２３２億円

モデルケース２

PSIによる浄水処理とPSI浄土の生成

リン含有PSI浄土使用農作物の流通

リン含有PSI浄土の農地利用

PSI浄土によるリン回収

浄土米の流通

PSI浄土の水田施用

未利用資源の効果的な活用による新しい社会システム・モデル実現のためのプロセス

ファーストステージ

セカンドステージ

サードステージ

フォースステージ


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