第1章 総論～リン資源リサイクルの実現のために～

• 1. リン資源回収技術の最新動向
• 2. 回収リンの再利用技術の最新動向
• 3. リン資源リサイクルの課題

第2章 世界とわが国のリン資源状況と国内未利用リン資源

• 1. 最近のリン資源の価格動向
• 2. 世界のリンの需給状況
• 3. わが国のリン資源状況と需要予測
  • 3.1 流入状況
  • 3.2 国内需要
    • 3.2.1 肥料
    • 3.2.2 化学製品
  • 3.3 国内リン収支
  • 3.4 未利用資源
    • 3.4.1有機系排水
      • (1) 生活系排水
      • (2) 畜産系
    • 3.4.2 製鋼スラグ

第3章 リン資源の回収技術

1節 水処理・汚泥処理におけるリン除去・回収・有効利用と課題・展望

• 1. 流域環境健全化のためのリン対策の意義
• 2. 水処理・汚泥処理におけるリン除去・回収・資源化技術の動向
• 3. 吸着脱リン法におけるリン除去技術
• 4. 鉄電解脱リン法におけるリン除去技術
• 5. 緩溶解性凝集剤脱リン法におけるリン除去技術
• 6. 脱リン法における派生汚泥からのリン回収技術
  • 6.1 吸着脱リン法再生液からのリン回収技術
  • 6.2 鉄電解脱リン法汚泥からのリン回収技術
• 7. 回収リンの植害試験・肥効試験による評価
• 8. リン資源化のコスト評価
  • 8.1 処理コスト評価
  • 8.2 ジルコニウム吸着法のコスト特性
  • 8.3 リン回収の各技術の適用上からの評価
• 9. リン収支・利用価格等を考慮した資源循環ネットワーク
  • 9.1 リン負荷量のコントロール化
  • 9.2 海外リン依存量の低減化
  • 9.3 リン資源循環利用の社会システム構想
  • 9.4 ネットワーク構築シナリオ
  • 9.5 システムの構成プロセスと要素項目
• 10. リン需給マップによるコントロールモデルと効果の評価
• 11. 課題および展望

2節 微生物のポリリン酸蓄積機構解明とリン濃縮への利用

• 1. 微生物のポリリン酸蓄積機構
  • 1.1 リンは生命活動に必須な元素
  • 1.2 なぜ微生物はポリリン酸をつくるのか?
  • 1.3 生命のポリリン酸合成装置
  • 1.4 ストレス応答から見えてくるポリリン酸蓄積機構
  • 1.5 蓄積したポリリン酸顆粒とポリアミン
  • 1.6 リン酸を放出する遺伝子とポリリン酸
  • 1.7 大腸菌のポリリン酸蓄積機構
  • 1.8 嫌気好気法の微生物とポリリン酸
• 2. ポリリン酸蓄積変異株の育種
  • 2.1 phoU変異株はポリリン酸を蓄積する
  • 2.2 物理的な方法でのポリリン酸蓄積菌選抜技術
  • 2.3 変異によってポリリン酸を蓄積させる技術

3節 下水・排水からのリン回収技術

• ［1］ 高速吸着剤によるリン回収
  • 1. 高速リン吸着剤
    • 1.1 リン除去性能
    • 1.2 リン選択性
    • 1.3 吸着・脱着繰返し特性
  • 2. リン除去・回収システム
    • 2.1 吸着工程
    • 2.2 脱着工程
    • 2.3 回収工程
  • 3. 下水二次処理水への適用
    • 3.1 リン除去性
    • 3.2 回収リン
    • 3.3 処理コスト
    • 3.4 利用形態
• ［2］ ハイドロタルサイト化合物によるリン回収技術
  • 1. 無機イオン交換体とハイドロタルサイト化合物
  • 2. Mg-Al-Cl型ハイドロタルサイト化合物のリン酸イオン交換特性
  • 3. 実用化に向けた担持成形体 (HTCF:Hydrotalcite Carring Fiber) の開発
  • 4. ゼロエミッション型のHTCF再生・リン回収・再資源化技術
  • 5. 試作実機による実証試験 (リン除去性能・回収効率)
  • 6. 事業化の観点からみたHTCFによる排水からのリン回収技術の利点
  • 7. 組成変換技術によるハイドロタルサイト化合物の今後の展開
• ［3］ DHSリアクターシステムを用いたリン回収
  • 1. 下水・排水処理水からのリン回収の原理とシステム
    • 1.1 リン含有排水の高濃度化
    • 1.2 微生物によるリン高濃度化の原理
    • 1.3 DHSリアクターによるリン回収システム
  • 2. リン回収の性能
  • 3. 回収液リン濃度の限界と課題
  • 4. 初沈汚泥からの有機酸生成
  • 5. リン回収DHSリアクターシステムの適用拡大

4節 余剰汚泥からのリン回収技術

• ［1］ 化学処理法によるリン回収
  • 1. 硫酸抽出リン回収方法
    • 1.1 処理方法
    • 1.2 リンの溶出条件
    • 1.3 リン回収実験
    • 1.4 回収物の組成
    • 1.5 酸処理炭化物の特性
  • 2. アルカリを用いたリン回収法
    • 2.1 処理方法
    • 2.2 焼成法
      • 2.2.1 回収条件
      • 2.2.2 回収物量及び回収物の性状
    • 2.3 水熱処理法
      • 2.3.1 回収条件
      • 2.3.2 回収物量及び回収物の性状
  • 3. リン酸鉄含有汚泥からのリン回収
    • 3.1 リン回収方法
    • 3.2 リン回収試験結果
  • 4. 回収物の利用用途と課題
    • 4.1 利用用途
    • 4.2 価格と経済性
• ［2］ MAP法によるリン回収
  • 1. MAP反応式
  • 2. MAP設備の処理工程
  • 3. 宍道湖東部浄化センターへの導入事例
    • 3.1 MAP設備導入の経緯
    • 3.2 MAP設備導入の効果
      • 3.2.1 リン負荷の低減化
      • 3.2.2 窒素負荷の低減化
      • 3.2.3 年間MAP回収量の推移
      • 3.2.4 コスト比較
    • 3.3 回収MAPの利用方法
  • 4. その他の適用事例
  • 5. 対象となる排水の条件
    • 5.1 リン酸イオンの濃度条件
    • 5.2 アンモニウムイオン共存の必要性
    • 5.3 配管スケールからの判別
• ［3］ アパタイト晶析法によるリン回収
  • 1. 技術の原理
  • 2. 晶析反応におけるpHの影響
  • 3. 水温およびHRTの影響
  • 4. 晶析物の肥効性
  • 5. し尿及び浄化槽汚泥からのアパタイト晶析法によるリン回収
  • 6. 下水処理施設におけるアパタイト晶析法によるリン回収
• ［4］ オゾン+アルカリ処理法によるエネルギー・リン同時回収システム
  • 1. 汚泥処理とリン資源に関する課題
  • 2. エネルギー・リン同時回収システム
  • 3. オゾン+アルカリ処理の特徴と効果
    • 3.1 下水汚泥からのリン回収
    • 3.2 下水汚泥からのエネルギー回収
  • 4. テストプラントでの性能実証
• ［5］ 嫌気/好気/無酸素法とオゾン処理、リン吸着法のハイブリッド化による汚泥減容化とリン除去・回収資源化
  • 1. 脱窒性リン蓄積細菌の特性解析
    • 1.1 電子受容体存在下での脱窒性リン蓄積細菌の生理学的性質
    • 1.2 脱窒性リン蓄積細菌の種類
    • 1.3 脱窒性リン蓄積細菌の培養
  • 2. 嫌気/好気/無酸素 (AOA) プロセスの開発
    • 2.1 嫌気/好気/無酸素 (AOA) 法による窒素・リン同時除去プロセスの確立
    • 2.2 嫌気/好気/無酸素 (AOA) 法におけるステップ流入の導入
  • 3. AOA法とオゾン処理、リン吸着法のハイブリッド化による高効率リン回収および
• 汚泥減溶化を志向した排水処理プロセスの構築
  • 3.1 AOAプロセスへのオゾン処理、リン吸着法の導入
  • 3.2 AOA法とオゾン処理、リン吸着法のハイブリッド化による汚泥減容化とリン除去・回収資源化
• ［6］ Heatphos法によるリン回収
  • 1. 実機規模の実証試験
    • 1.1 実証試験目的
    • 1.2 実証試験設備
    • 1.3 実証試験方法
    • 1.4 実証試験および結果
      • 1.4.1 リン回収率
      • 1.4.2 エネルギー使用量
      • 1.4.3 人工リン鉱石の品質
      • 1.4.4 Heatphos法の副次効果の確認
    • 1.5 考察
  • 2. 押出し流式加温槽での探索試験
  • 3. Heatphos法の経済性の検討
    • 3.1 検討対象プロセス
    • 3.2 ライフサイクルコスト (LCC) 検討
    • 3.3 経済性検討結果

5節 焼却灰からのリン回収

• ［1］ 汚泥焼却灰からのリン回収と灰の無害化
  • 1. 焼却灰からのリン回収技術の位置づけ
  • 2. システムの概要
  • 3. 実証試験
    • 3.2 試験条件
    • 3.3 試験結果
      • 3.3.1 リン抽出率
      • 3.3.2 リン酸塩析出率
      • 3.3.3 回収リン酸塩の性状
      • 3.3.4 回収リン酸塩の肥料利用
  • 4. 回収リン酸塩の利用展望
  • 5. 無害化灰
  • 6. プラントシステムについて
• ［2］ 下水汚泥焼却灰を原料としたリン酸肥料製造技術
  • 1. システムの概要
  • 2. リン酸肥料運転条件
  • 3. 植生試験
  • 4. 肥料取締法公定規格
  • 5. 工業化システム
• ［3］ 鶏糞焼却灰からのリン酸の回収と有効利用
  • 1. 鶏糞焼却灰
  • 2. リン回収プロセス
    • 2.1 プロセスの概要
    • 2.2 リン溶出プロセス
    • 2.3 リン化合物回収プロセス
    • 2.4 回収物の利用方法

6節 工場排水および未利用資源からのリン回収

• ［1］ 液晶工場排水からのリン酸の回収
  • 1. 液晶製造工場からのリン酸含有排水
  • 2. リン回収技術の選定
    • 2.1 リン酸カルシウム法
    • 2.2 イオン交換法
    • 2.3 その他の方法
  • 3. 処理フロー
    • 3.1 ろ過処理
    • 3.2 イオン交換処理 (カチオン塔)
    • 3.3 RO膜処理
      • 3.3.1 RO透過水からの水回収
    • 3.4 蒸発濃縮装置
    • 3.5 システムとしての安全性
  • 4. 既設との比較
• ［2］ 磁気分離法による製鋼スラグからのリン資源の回収
  • 1. 鉄鋼製造プロセスにおけるリンの挙動
  • 2. 製鋼スラグ中におけるリンの存在状態と磁気分離の原理
  • 3. 磁気分離法によるリン回収実験
    • 3.1 実験方法
    • 3.2 磁気分離実験結果
• ［3］ 発酵工場排水からのリン回収
  • 1. 高濃度発酵廃液の肥料化によるリン酸の利用
  • 2. 化学的脱リン法
  • 3. 生物的脱窒脱リン処理
  • 4. 高純度リン回収プロセス
  • 5. 今後の課題

第4章 リンの用途と利用技術

1節 天然リン鉱石とリン化合物の特性

• 1. 天然リン鉱石の種類と組成
  • 1.1 火成岩質リン鉱石
  • 1.2 堆積岩質リン鉱石
• 2. リン鉱石のク溶性
• 3. リン鉱石の酸分解性
  • 3.1 塩酸や硝酸による分解性
  • 3.2 硫酸とリン酸の混酸による分解性
• 4. リン酸の製造
  • 4.1 乾式法によるリン酸の製造
  • 4.2 湿式法によるリン酸の製造
• 5. 湿式リン酸のアンモニア化反応
  • 5.1 N/PO4 モル比とpHとの関係
  • 5.2 水溶性塩類
  • 5.3 非水溶性塩類
• 6. リン酸カルシウム系塩類の生成と性質
• 7. リン酸カルシウムナトリウム系塩類
• 8. リン酸ナトリウム系塩類
• 9. リン酸マグネシウム系塩類

2節 農業分野での利用

• ［1］ 世界とわが国のリン肥料の状況と動向
  • 1. リン肥料製造の歴史
    • 1.1 わが国における肥料製造の歴史
    • 1.2 ヨーロッパにおける肥料製造の歴史
  • 2. リン肥料の需給状況と動向
    • 2.1 世界のリン肥料の需給と動向
    • 2.2 わが国のリン肥料の需給状況と動向
• ［2］ 回収リンの肥料への利用
  • 1. 肥料取締法とりん酸質肥料の種類
    • 1.1 肥料の分類
    • 1.2 肥料の種類と定義,公定規格について
    • 1.3 登録手続き
    • 1.4 下水等からの回収品の肥料登録
    • 1.5 まとめ
  • 2. りん酸質肥料の製造方法
    • 2.1 過りん酸石灰
    • 2.2 熔成りん肥
    • 2.3 焼成りん肥
    • 2.4 加工りん酸肥料
    • 2.5 鉱さいりん酸肥料及び加工鉱さいりん酸肥料
• ［3］ 回収リンからの肥料用リン酸の製造
  • 1. 国内の肥料用のリン資源の重要性とリン資源確保のための課題
    • 1.1 わが国の燐鉱石の需要
    • 1.2 燐鉱石ソースの多元化による燐鉱石確保の取り組み経緯
    • 1.3 国内の未利用リン資源への期待
  • 2. リン回収物を利用していくための課題
    • 2.1 燐酸製造工場の燐鉱石の要求品質
    • 2.2 下水処理場のリン回収物に要望する品質
    • 2.3 燐酸工場でリン回収物を利用するための重点課題
• ［4］ 回収リンを用いたリン酸質肥料の圃場における肥効試験
  • 1. 人工リン鉱石,MAPの野菜類に対する肥効試験
    • 1.1 試験方法
    • 1.2 試験結果
  • 2. 人工リン鉱石由来加工リン酸肥料の野菜に対する肥効試験
    • 2.1 試験方法
    • 2.2 試験結果
  • 3. 人工リン鉱石由来リン酸質肥料の水稲に対する肥効試験
    • 3.1 試験方法
    • 3.2 試験結果
• ［5］ 農業分野における回収リン酸の活用
  • 1. 黒い土は、よい土か
  • 2. 不毛の原野が、今や「メタボ土壌」
  • 3. 土壌のリン酸過剰が土壌病害を助長する
  • 4. バイオマス資源などから回収したリン酸の用途
  • 5. バイオマス資源などから回収したリン酸資材の種類と特性
  • 6. 地域性を活かした回収リン酸の活用
  • 7. 回収リン酸の活用には、土壌診断との併用が不可欠

3節 工業分野での利用

• ［1］ 回収リンからの工業用リン酸の製造
  • 1. 工業用リン酸プロセス
  • 2. 人工リン鉱石と天然リン鉱石の組成の差異について
  • 3. リン酸製造プロセスへの不純物混入の影響について
    • 3.1 有機物の影響
    • 3.2 金属類の影響
  • 4. 粗リン酸中の金属除去法の検討
    • 4.1 ブタノールによる溶媒抽出試験
    • 4.2 メタノール希釈によるイオン交換樹脂を用いた金属除去試験
      • 4.2.1 希釈溶媒について
      • 4.2.2 イオン交換
  • 5. 天然リン鉱石とのブレンド使用について
    • 5.1 分解/濃縮および精製工程
    • 5.2 混合リン鉱石の増分コスト試算
• ［2］ 黄リンとその化合物
  • 1. 黄リンの一般物性
  • 2. 電気炉法による黄リンの製造
    • 2.1 原料,電力
    • 2.2 反応
    • 2.3 黄リンの品質
    • 2.4 黄リンの精製
  • 3. 黄リンを原料とする化学工業薬品
    • 3.1 赤リン
    • 3.2 五二硫化リン
    • 3.3 乾式リン酸
    • 3.4 無水リン酸
    • 3.5 三塩化リン
    • 3.6 次亜リン酸ソーダ
    • 3.7 その他

第5章 リン回収・循環利用ビジネスの展開

1節 自治体におけるリン回収事業 (リン回収・再利用のビジネスモデル)

• ［1］ 自治体におけるリン回収事業
  • 1. 福岡市 (MAP回収法)
    • 1.1 背景
    • 1.2 MAP造粒施設の概要
    • 1.3 運転方法及び回収率の状況
    • 1.4 MAPの有効利用について
  • 2. 島根県 (MAP回収法)
    • 2.1 背景
    • 2.2 MAP造粒施設の概要
    • 2.3 運転方法及び回収率の状況
    • 2.4 MAPの有効利用について
  • 3. 大阪市 (MAP回収法)
    • 3.1 背景
    • 3.2 MAP造粒施設の概要
    • 3.3 運転方法及び回収率の状況
    • 3.4 MAPの有効利用について
  • 4. 群馬県 (りん酸肥料原料:汚泥炭化物)
    • 4.1 背景
    • 4.2 焼成汚泥肥料「リン炭ぐんま1号」製造技術について
    • 4.3 リン炭ぐんま1号の品質について
    • 4.4 用途拡大について
  • 5 福島県北塩原村 (HAP法)
    • 5.1 背景
    • 5.2 改良型フォストリップ施設の概要
    • 5.3 運転条件及び結晶の成長
    • 5.4 回収リンの肥料化検討
• ［2］ 汚泥焼却灰の高度利用 (リン肥料化と処理灰の利用)
  • 1. 目的
    • 1.1 汚水処理コストの低減
    • 1.2 安定した汚泥処理
    • 1.3 未利用資源リンの活用
  • 2. 有害物質の除去
  • 3. 汚水処理からのリン回収方法
    • 3.1 嫌気・好気活性汚泥法
    • 3.2 PAC (ポリ塩化アルミニウム) の添加
  • 4. 焼却灰からのアルカリ抽出によるリン回収方法
    • 4.1 特徴
    • 4.2 リン回収システム
    • 4.3 リン回収施設 (建設中)
    • 4.4 リン回収施設と脱水・焼却設備との連携 (将来)
  • 5. 回収されるく溶性リン酸肥料
    • 5.1 焼却灰中のリン含有量
    • 5.2 リン回収量
    • 5.3 回収したリン酸カルシウムの特徴
    • 5.4 リン酸肥料としての品質
    • 5.5 栽培試験
  • 6. 処理灰の品質
    • 6.1 処理灰の成分
    • 6.2 処理灰の有害物質の溶出試験
    • 6.3 処理灰の有害物質の含有量試験
  • 7. 処理灰の建設資材としての利用
    • 7.1 下層路盤材RC40の修正CBR改良材としての利用
    • 7.2 土質改良材としての利用
    • 7.3 アスファルトフィラーとしての利用
  • 8. 除去した有害物質の処理
  • 9. リン回収率の向上
  • 10. リン回収と再利用のビジネスモデル
    • 10.1 リン酸肥料の流れ
    • 10.2 リン酸の買い取り価格
    • 10.3 リン酸肥料 (単肥) の利用
  • 11. 液肥でのリン回収方法
  • 12. 課題
  • 13. 下水道がリン回収を行う意義

2節 リンの回収・有効利用における産学官連携 リン資源リサイクル推進協議会の役割

• 1. リン資源リサイクルを巡る状況
• 2. リン資源リサイクル推進協議会の設立
• 3. リン資源リサイクル推進協議会の概要