リン原料のサプライチェーン動向と回収・リサイクル技術

第1部 深刻化するリンの供給リスクと根本的対策としてのアップサイクル新戦略

(2022年10月12日 10:30〜12:00)

　食料危機勃発への懸念が高まる中、リン肥料価格も高騰している。その一方で、電気自動車二次電池、太陽光や風力発電用蓄電池、半導体や医薬品などの生産に不可欠な高純度リンマテリアルの供給リスクも深刻化している。高純度リンマテリアルは、リンの単体の黄リン (P4) から生産されるが、黄リンは世界でも中国、米国、カザフスタン、ベトナムのわずか4か国でしか生産されていない。日本は黄リンを国内生産できず、ベトナム一国からの輸入に全面依存しており、その深刻化する供給リスクは低炭素・循環型社会への資源制約になりかねない。 　本講座では、国内の未利用リン資源からリンを回収し、高純度リンマテリアルとして供給するためのリンアップサイクル新戦略と、新たな資源循環ビジネスへの展開について解説する。

1. 深刻化するリンのサプライリスク
   1. 食料危機勃発の懸念と肥料価格高騰
   2. もっと深刻な高純度リンマテリアルの供給リスク
   3. 懸念される電気自動車、再エネ発電、半導体や医薬品などへの影響
2. わが国のマテリアル政策から抜け落ちていたリン元素
   1. 知られていない黄リン (リン元素の単体) とその重要性
   2. 黄リン生産は究極のリン精製技術
   3. 資源、環境、エネルギー制約で困難に直面する世界の黄リン事情
   4. ベトナム一国に頼るしかない日本の脆弱な黄リンサプライチェーン
   5. 黄リンの国産化が喫緊の課題
3. 脆弱なわが国のリンサプライチェーン改革のためのアップサイクル新戦略
   1. 日本のリン自給率≒0
   2. 有効に使われていない国内の未利用地上リン資源 – 製鋼スラグ、家畜ふん尿、下水汚泥
   3. 改革の推進力はリン回収・再資源化事業のビジネス展開
   4. 高純度リンマテリアルを国内供給するアップサイクル新戦略とは
   5. 黄リンの国産化を実現するための画期的な技術イノベーション
   6. リンのアップサイクルによる新たな資源循環ビジネスの展開
   7. 持続的なリン利用実現をめざす産官学連携の取組
• 質疑応答

第2部 各種有機性汚泥を対象とするリン回収実プラントの運転実績と今後の展望

(2022年10月12日 13:00〜14:30)

　リン回収技術に関して、基礎研究的取組ではなく、あくまで社会実装を目的とする実用的技術の実態を知るための講座である。 　メタン発酵系汚泥が発生するプラントにおいては本リン回収技術の採用または応用により資源循環以外のスケールフリー、汚泥処分費削減、水処理系薬剤削減、等の副次的メリットが多く得られる。 　汚泥からのリン回収だけではなく、メタン発酵槽内のスケール発生量を軽減する新たなリン回収方式の実プラント運転実績に関しても報告する。 　最近のAIを活用した制御技術の進歩等により、処理対象汚泥の性状変動に伴う追随運転の高精度化により処理性能の安定化が見込め、完全自動化の目途が出てきた点に関しても紹介する。

1. メタン発酵系汚泥が発生するプラントの副次的メリット
2. メタン発酵槽内のスケール発生量を軽減する新たなリン回収方式の実プラント運転実績
3. AIを活用した制御技術の展望
• 質疑応答

第3部 下水からのリン回収・資源化技術

(2022年10月12日 14:45〜16:15)

　我国ではリン資源を全て輸入に頼っていることから、将来的なリン資源の安定的確保が喫緊の課題となっている。このためには、リンの回収・再利用促進が重要である。下水や下水汚泥を対象としたリン回収については比較的早くから研究開発が行われ、既にいくつかの回収技術が実用化・導入に至っている。 　本講演では、下水からのリン回収について、基本的事項からリン回収技術、リン回収利用の現状について、その最新の動向と今後の展開について紹介する。

1. 下水道とリン
2. 下水処理・汚泥処理プロセスにおけるリンの挙動
   1. 水処理プロセス
   2. 汚泥処理プロセス
3. 下水からのリン回収技術
   1. リン回収の原理
   2. 各種回収技術
   3. リン回収再利用状況 (国内・海外)
   4. 経済性
4. 今後の展開
• 質疑応答