国交省AB-Cross採択、横浜市でMABR併用型活性汚泥法の実証開始

　国土交通省が令和８年度に実施する「上下水道一体革新的技術実証事業（AB-Cross）※」において、三機工業株式会社（社長：名古屋　和宏）、日本下水道事業団（理事長：黒田　憲司）、横浜市（市長：山中　竹春）の共同研究体で応募した、「脱炭素化に資するMABR併用型活性汚泥法」が採択されました。これを受け、2026年6月2日より実証事業を開始しました。

【背景】

　我が国の下水処理場では標準活性汚泥法が広く使用されていますが、曝気による消費電力量と反応タンクからの亜酸化窒素（N2O）の排出量の削減が、脱炭素化に向けた課題となっています。また、下水道事業の広域化等による施設の統廃合に伴う流入水量の増加に対応するための処理能力の増強や、維持管理コストの縮減も課題です。こうした背景から、既存施設の処理能力を増強しつつ、ライフサイクルコスト（LCC）の縮減と維持管理の効率化・省力化を両立する技術への期待が高まっています。

【実証事業の概要】

研究名称：脱炭素化に資するMABR併用型活性汚泥法を用いた水処理技術実証研究

実施期間：2026年6月2日 ～ 2027年3月31日

実施者　：三機工業・日本下水道事業団・横浜市

実証場所：横浜市栄第二水再生センター

実証概要：既設反応タンク（1系列3池、処理能力：約35,000m3/d）にMABR（Membrane Aerated Biofilm Reactor：膜通気式活性汚泥法）を組み込んだ「MABR併用型活性汚泥法」について、実規模での実証実験を実施します。本技術は、省エネルギー化・温室効果ガス排出量削減、処理能力増強、LCC縮減、維持管理性向上等が期待される新たな水処理技術です。

【今後の展開】

　当社は本事業で得られた知見を活かし、引き続き下水道処理施設における省エネルギー、創エネルギーなど付加価値の高い技術を提供し、社会課題の解決に積極的に貢献してまいります。

MABR併用型活性汚泥法の概略フロー

MABRユニット外観　　　　　　　　　　　　　　MABRユニット内部及び酸素供給イメージ

※｢上下水道一体革新的技術実証事業（AB-Cross）｣とは、従来の水道革新的技術（A-JUMP 技術）と下水道革新的技術（B-DASH 技術）を横断（Cross）する上下水道一体の技術実証 事業で、令和6 年度から国土交通省が実施しているものです。なお、AB-Cross は、国土交通省国土技術政策総合研究所の委託研究として実施されます。

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

（参考資料）

脱炭素化に資するMABR併用型活性汚泥法を用いた水処理技術実証研究　

補足資料

【技術の概要】

　実証では、標準活性汚泥法の反応タンクにMABR（Membrane Aerated Biofilm Reactor：膜通気式活性汚泥法）を組み込む｢MABR併用型活性汚泥法｣について、処理性能、省エネ性･温室効果ガス排出量削減効果、経済性等を、実規模で実証します。

　MABR併用型活性汚泥法は、反応タンクの上流端区画を無酸素タンクとし、そこにMABRユニットを設置することで、活性汚泥法と生物膜法の併用処理を行います。MABRユニットにより、後段の好気タンクへの窒素・有機物負荷が軽減されることで、必要空気量の削減（省エネルギー化）、硝化の安定化、反応タンクの処理能力増強という効果が得られるうえ、反応タンクからのN2O排出量の削減（温室効果ガス排出量の削減）という効果も見込んでいます。

※MABRは、ガス透過性膜の内部に空気を流し、膜の外側に形成される生物膜に対して膜を通して直接酸素を供給する新たな生物学的処理技術です。これにより、気泡を介した従来の曝気方式と比較して、高い効率で微生物に酸素を供給することが可能です。加えて、生物膜の内側が好気条件、外側が無酸素条件という特殊な処理環境が形成されるため、単一の無酸素タンク内で硝化と脱窒を同時に進行させることが可能となります。

【本技術の特長】

　MABR併用型活性汚泥法は、従来の標準活性汚泥法が抱える課題を解決し、下水処理を効率化し下水道事業の持続可能性を大幅に向上させる革新的な技術であり、以下のメリットを提供します。

・大幅な省エネルギー化と温室効果ガス排出量削減

　MABRは気泡を発生させずに直接酸素を供給するため、曝気動力を最大30%削減し、電力由来のCO2排出量を低減します。さらに、反応タンクからのN2O発生量も大幅に抑制されることで、温室効果ガス排出量が水処理プロセスとして総合的  に50%程度削減されることが期待できます。

・コンパクトな設備による処理能力増強とLCC縮減

　MABRは高濃度で微生物を保持できるため、既設反応タンクの処理能力を増強し、将来的な増設回避や使用池数の削減を可能にします。これにより建設コストが削減され、省エネルギー化による電力コスト削減、維持管理の効率化と合わせて、LCC全体で約20%の縮減が見込まれ、下水道事業持続可能性を向上させます。

・処理水質の向上・安定化

　MABRでは、生物膜の表面付近で有機物を効率的に分解し、その内側で硝化細菌が優先的に増殖します。この環境下で硝化が促進されるため、後段の好気タンクへのアンモニア性窒素負荷が軽減され、反応タンク全体の処理水質が向上・安定します。

・施工の容易性

　MABR併用型活性汚泥法は、既存の土木躯体をそのまま活用して構築することが可能です。大規模な土木工事が不要で、MABRユニットを反応タンクへ吊り下げて設置が完了するため、比較的容易に導入することができます。