目次 1. 水資源の現状 2. 水ビジネスの現状 3.NEDO 水循環グループの取り組み 2

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1 水資源の循環利用に向けた技術開発と海外展開国立研究開発法人新エネルギー産業技術総合開発機構環境部水循環グループ主任研究員三代川洋一郎 1

2 目次 1. 水資源の現状 2. 水ビジネスの現状 3.NEDO 水循環グループの取り組み 2

3 1. 水資源の現状地球上の水資源海水等 97.4% 約億 km 3 河川湖沼等 0.01% 約億 km 3 淡水 2.53% 約 0.35 億 km 3 氷河等 1.76% 約 0.24 億 km 3 地下水 0.76% 約 0.11 億 km 3 人類が利用可能な水地球の水資源の 0.8% 未満出典 : 国土交通省 3

4 1. 水資源の現状水ストレス指標 (2016 年 ) 出典 :Global Water Market

5 2. 水ビジネスの現状 [ 兆円 ] 世界の水ビジネス市場 (Capex & Opex) Opex Capex 市場拡大出典 :Global Water Market 2017 (1$ = 110 円換算 ) をもとに NEDO 作成 5

2. 水ビジネスの現状 [ 兆円 ] 世界の水設備投資額 (Capex) 35.0 30.0 25.

0 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 出典

6 2. 水ビジネスの現状 [ 兆円 ] 世界の水設備投資額 (Capex) 成長ゾーン再生水海水淡水化年間平均成長率成長ゾーン 12.2 % ボリュームゾーン 3.6% 上水道網水源開発 ( 脱塩を除く ) 下水道網浄水プラント汚泥処理下排水処理プラント出典 :Global Water Market 2017 (1$ = 100 円換算 ) 再生水については Global Water Market 2014 をもとに一部 NEDO 試算 6

7 3.NEDO 水循環グループの取り組み省エネルギーかつ環境負荷低減に貢献する水処理技術の開発と海外展開工業団地等商業地区中水工水上水工場排水下水下水工場排水処理高度処理再利用水有用金属有害物質回収難分解物質分解省エネ MBR 革新的膜処理オゾン処理海水淡水化海水省エネ化環境負荷低減大型化 NEDO の技術開発領域 7

8 8 3.NEDO 水循環グループの取り組み NEDO の水循環分野におけるプロジェクト展開 21fy 22fy 23fy 24fy 25fy 26fy 27fy 28fy 29fy 30fy 研究開発海水淡水化排水処理等 Mega-ton Water System バイオフレンドリー RO 前処理低圧海水淡水化 RO 膜低圧二段高収率 RO システム濃度差エネルギー回収省水型環境調和型水循環プロジェクト革新的膜分離技術 (RO 膜 UF 膜 NF 膜 ) 省エネ型膜分離型活性汚泥法 (MBR) 有用金属回収有害物質分離難分解性物質分解国内実証 ( 北九州 ) 国際実証 (UAE オーストラリア等 ) 実証 ( 国内国際 ) 国際エネルギー実証サウジアラビア ( 省エネ型排水再生 ) サウジアラビア ( 省エネ型海水淡水化 ) 南アフリカ ( 海水淡水化水再利用統合システム ) カタール ( 高温排水を用いた省エネ低環境負荷型造水 ) アジアにおける資源循環システム実証研究マレーシア ( 有用金属回収技術 ) 中国 ( 下水汚泥減容化再資源化 )

9 9 3.NEDO 水循環グループの取り組み NEDO が進める水循環分野の国際実証プロジェクト

10 3.NEDO 水循環グループの取り組み 10

11 3.NEDO 水循環グループの取り組み 11

12 3.NEDO 水循環グループの取り組み 12

13 3.NEDO 水循環グループの取り組み億円

14 3.NEDO 水循環グループの取り組み 14 水循環分野の国際実証プロジェクト一覧 ( まとめ ) 事業名企業 ( 委託先 ) 処理対象水生産水用途実施国ステータス技術的特徴等膜技術を用いた省エネ型排水再生システム技術実証事業千代田化工建設工業排水 + 一般下水工業用水サウジアラビア実証終了膜分離活性汚泥法 (M BR)+RO 膜海水淡水化水再利用統合システム実証事業日立製作所下水 + 海水生活用水南アフリカ実証中海水淡水化 + 下水再生処理統合高温排水を用いた省エネ低環境負荷造水実証事業三菱重工業三菱商事三菱エンシニアリンク高温排海水生活用水カタール実証移行中無薬注前処理高温対応 RO 膜省エネルギー型海水淡水化システムの実規模での性能実証事業日立製作所東レ海水生活用水サウジアラビア実証中低圧海水淡水化 RO 膜低圧二段高収率海水淡水化システム

15 3.NEDO 水循環グループの取り組み 15 国内で確立した技術システム 1 売水事業への参画 2 顧客とのネットワークづくり 3 現地企業との提携

16 ご清聴ありがとうございました 16

NEDO 環境技術分野事業報告会国際エネルギー消費効率化等技術システム実証事業膜技術を用いた省エネ型排水再生システム技術実証事業 ( サウジアラビア ) (2012

18 目次 1. 事業の位置付け必要性 1-1 目的 1-2 事業の意義 2. 実証事業マネジメント 2-1 実証体制 2-2 相手国との業務所掌 2-3 事業内容計画 4. 事業成果の普及可能性 4-1 対象国での普及可能性 / 需要見込み 4-2 普及段階でのコスト水準 4-3 サウジアラビアでの水政策 4-4 省エネ効果 CO 2 削減効果 3. 実証事業成果 3-1 プロセスフロー 3-2 配置図 / プラント写真 3-3 大雨被害状況 (2017 年 2 月 ) 3-4 処理水質 3-5 低 BOD 対策 3-6 事業の成果達成状況 1

19 1. 事業の位置付け 1-1 目的技術システム有効性の実証海外普及我が国が有するエネルギー技術システムを相手国政府公的機関等との協力の下でその有効性を実証しその技術の海外普及を目指すエネルギー安全保障地球温暖化防止への寄与海外のエネルギー消費の抑制を通じて我が国のエネルギー安全保障の確保に資するとともに温室効果ガスの排出を削減し地球温暖化問題の解決に寄与する 2

1. 事業の位置付け 1-2 事業の意義 ( 省エネルギー化 ) 従来海水処理水海水淡水化プラント

工場排水下水 : 低塩濃度低圧で RO *1 膜処理での淡水化可能消費エネルギー低減化膜技術 (MBR* 2

20 1. 事業の位置付け 1-2 事業の意義 ( 省エネルギー化 ) 従来海水処理水海水淡水化プラントエネルギー消費大排水処理工業用水排水工業団地海水 : 高塩分濃度海水淡水化には RO *1 膜処理に高圧力が必要排水処理後は放流するワンスルーシステム本実証海工業用水水海水淡水化プラントエネルギー削減再生水本実証プラント工業団地排水 MBR* 2 RO* 1 従来未利用の工場排水下水 : 低塩濃度低圧で RO *1 膜処理での淡水化可能消費エネルギー低減化膜技術 (MBR* 2 +RO* 1 ) 適用により有機汚濁物質塩類を除去し排水を再生再利用 *1 RO : Reverse Osmosis *2 MBR: Membrane Bio Reactor 3

21 2. 実証事業マネジメント 2-1 実証体制 KOBELCO Eco-Solutions 4

22 2. 実証事業マネジメント 2-2 相手国との業務所掌業務内容 NEDO / CHIYODA MODON 建設用地確保電力確保 - 免税措置 - 基本設計 ( 機械建築土木電気 ) - 詳細設計 ( 機械 ) ( 建築土木電気 ) 機器調達 - 機器輸送 ( 責任範囲 ) サウジダンマン港まで陸揚げから据付けまで機械保管 ( サ国陸揚げ後 ) - 建設据付工事 ( 機械建築土木電気 ) - 機械据付 SV( スーパーバイズ ) - 試運転指導 - 運転指導 - 5

23 2. 実証事業マネジメント 2-3 事業内容計画工業排水再生プラント : 排水処理水量 5,000 m 3 / 日再生水供給量 3,500 m 3 / 日実証事業期間計画 : 実証事業期間実行 : 2012 年 11 月 20 日 ~2015 年 1 月 31 日 2012 年 11 月 20 日 ~2018 年 3 月 31 日年度実証事業計画実施前調査 MOU 締結設計 ID 締結調達輸送工事試運転実証運転実証事業実行実施前調査 MOU 締結 ID 締結設計調達設計変更輸送工事土建機電機器倉庫保管洪水水没試運転実証運転赤 : 遅延発生工程原因 6

24 2. 実証事業マネジメント 2-3 事業内容計画 [ プラント建設場所 ] MODON Dammam 1 st Industrial City ( 出典 ) 2018 Google, ORION-ME 7

25 3. 実証事業成果 3-1 プロセスフロー図前処理設備 ( 加圧浮上 :DAF *3 ) MBR 設備 RO 設備工場排水 5,000m 3 /day 微生物反応槽膜分離槽濃縮水 ( 下水へ ) 再生水 ( 工業用水として再利用 ) 3,500m 3 /day 微生物反応槽膜分離槽濃縮水 ( 下水へ ) 脱水機汚泥処分 * DAF : Dissolved Air Flotation 8

26 3. 実証事業成果 3-2 配置図 / プラント写真約 125 m プラント東方面より汚泥脱水機排水流入槽原水槽地下ポンプ室 2 階電気室ブロワ室等 RO 膜設備薬品注入設備加圧浮上槽 (DAF) 膜分離槽 (MBR) 微生物反応槽約 80 m 汚泥貯留槽前処理槽プラント南東方面より MBR 槽上部 RO 膜設備 9

27 3. 実証事業成果 3-3 大雨被害状況 (2017 年 2 月 ) 水没半水没前処理槽 10

28 3. 実証事業成果 3-4 処理水質 ( その 1) 設計値 ( 最大 ) 実績値再生水 (2012 年 ) (2017 年 11 月年 3 月平均 ) 項目設計目標値 MBR RO 原水水質原水水質 ( 参考値 ) 処理水質処理水質 COD 2,500 mg/l 380 mg/l 20 mg/l 10 mg/l <30 mg/l BOD 1,000 mg/l 120 mg/l <2 mg/l <2 mg/l <10 mg/l TSS 1,500 mg/l 230 mg/l <5 mg/l - <10 mg/l TDS 8,000 mg/l 3,950 mg/l - <5 mg/l (200 mg/l) 濁度 NTU - - SDI ph 電気伝導度 - 7,440 µs/cm - 50 µs/cm (300 µs/cm) 11

29 3. 実証事業成果 3-4 処理水質 ( その 2) 電気伝導度 μs/cm BOD(MBR 入口出口 ) SDI * (RO 入口 ) TDS < 200 mg/l 相当 2017/11/1 2017/12/1 2017/12/ /1/ /3/1 2018/3/31 電気伝導度 (RO 入口 ) *SDI: Silt Density Index: RO 膜処理における水中の濁質の指標 12

30 3. 実証事業成果 3-5 低 BOD 対策当初設計予備生物処理槽 A 無酸素槽 / 好気槽 A MBR A 原水槽加圧浮上予備生物処理槽 B 無酸素槽 / 好気槽 B MBR B RO A RO B 1 原水 2 無酸素槽 / 好気槽入口 3MBR 出口設計 BOD 1,000 mg/l 400~500 mg/l 20 mg/l 以下実際 BOD 100~150 mg/l 20 mg/l 20 mg/l ( 不安定 ) 低 BOD 対応 2017 年 11 月 ~ 1 3 予備生物処理槽 A 無酸素槽 / 好気槽 A MBR A RO A 原水槽加圧浮上予備生物処理槽 B 2 無酸素槽 / 好気槽 B MBR B RO B バイパス 1 系列化 1 原水 2 無酸素槽 / 好気槽入口 3MBR 出口実際 BOD 100~250 mg/l 50 mg/l <2 mg/l 13

31 3. 実証事業成果 3-6 事業の成果達成状況設備性能設計条件排水に対し所定水量水質での再生水生産能力を確認従来目標実績 56.6 TJ/ 年削減 (1,462 kl- 原油 / 年 ) TJ/ 年サウジでの普及活動 72 TJ/ 年削減 (1,891 kl- 原油 / 年 ) 従来目標実績流入排水量負荷低問題にはフロー変更 ( バイパス ) 低設定流量での連続運転により対応省エネ CO 2 削減効果従来の海水淡水化に比べ約 22% の削減 ( 構成機器の増加流入排水量減につき設備効率が低くなったため目標には達せず ) エネルギー消費量 [TJ/ 年 ] CO 2 排出量 [ トン -CO 2 / 年 ] 5,611 トン / 年削減 4,108 トン / 年削減 0 5,000 10,000 15,000 20,000 トン-CO 2 / 年 Water Arabia 水ビジネスミッション等での発表 MODON の他工業団地への本再生システムの適用について協議 ( 働きかけ継続 ) 14

32 4. 事業成果の普及可能性 4-1 対象国での普及可能性 / 需要見込み / 市場予測工業用水量 ( 単位 ) 2020 年 2030 年 2050 年備考百万 m 3 / 年 1,024 1,311 1,948 千 m 3 / 日 2,800 3,600 5,300 出典 :GWI 用途別水需要予測再利用率 % 工業用水も民生用と (NTP2020 目標 ) ( 想定 ) ( 想定 ) 同じ再利用率と想定再生水必要造水量千 m 3 / 日 560 1,260 3,740 必要造水量達成までの想定年数 ( 期間 ) 年年達成は5 年 ( ) ( ) ( ) 2030 年達成 3 年遅れと想定年間新設予想件数件 / 年 ,000 m 3 / 日設備規模に換算 ( 出典 )NTP2020:National Transformation Program 2020 Global Water Intelligence,

33 事業成果の普及可能性 4-1 対象国での普及可能性 / 需要見込み / 市場予測 0 工業用水 / 再生水需要 m3/ 日%万工業用水需要再生水必要造水量水再利用率年 2030 年 2050 年億円 / 年市場予測年 2030 年 2050 年 ( 出典 )NTP2020:National Transformation Program 2020 Global Water Intelligence,

34 4. 事業成果の普及可能性 4-2 普及段階のコスト水準設備規模設備仕様本実証事業 5,000 m 3 / 日機器サイズ点数増 ( 最大流入負荷 / 量ベース ) 機器調達国内 ( 日本 ) 調達 90% プロジェクト遂行基本設計 / 詳細設計分離日サ両者の契約の分断施工管理力不足普及のための改善 5,000m 3 / 日 ~ ( 設備容量当り単価減 ) 適正な設計条件適用 ( 現状類似実績ベース ) 国内 ( 日本 ) 調達 50% 以下 ( 海外調達率増加 ) 基本設計/ 詳細設計一体化標準化モデル化の進展一括元請ローカル活用施工管理強化プロジェクト工期実質 5 年 3 年前後コスト比率 100% 70% 以下にコスト削減 17

35 4. 事業成果の普及可能性 4-3 サウジアラビアでの水政策 < サウジ政府の国家変革計画 2020 (National Transformation Program 2020)> 担当省庁評価指標現在水準 2020 年達成水準経済企画水電力料金の補助金減額 0 2,000 億 SAR 環境水資源農業再生可能水の農業用水としての利用割合 1.3% 35% 戦略的パートナーによる再生水造水割合 0% 20% 造水コストに対する水料金の割合 ( コスト回収度合 ) 30% 100% ( 出典 )Saudi Vision 2030 & National Transformation Program 2020/ 中東協力センター資料短期間 (2020 年まで ) での厳しい達成水準要求再生可能水利用割合 ( 農業用水 )/ 再生水造水割合の増大補助金の削減造水コストの回収 (= 水道下水道料金の値上げ ) 目標達成に向けた具体策の適用が待たれる (1 SAR = 約 30 円 ) 18

36 4. 事業成果の普及可能性年及び 2030 年時点における当該技術による省エネ効果 CO 2 削減効果工業用水量再利用率 % 単位 2020 年 2030 年備考百万 m 3 / 年 1,024 1,311 出典 :GWI 用途別千 m 3 / 日 2,800 3,600 水需要予測 (NTP2020 目標 ) ( 想定 ) 再生水必要造水量千 m 3 / 日 560 1,260 省エネ効果万 kl- 原油 / 年 CO 2 削減効果万 t-co 2 / 年 ,000m 3 / 日設備で 0.15 万 kl- 原油 / 年 5,000m 3 / 日設備で 0.41 万 t-co 2 / 年 19

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1102_cover.qxd Top Interview ! Top Interview " # $ % & ' 1108_本文.qxd 11.11.8 16:48 ページ 10 先進環境技術紹介 Eco Frontiers 去が困しやす題があ海水淡水化の前処理コストを低減する TT TEP Trap 処理技術去でき膜の性るその世界的な水不足が懸念される中逆浸透膜 RO 法を用いた海水淡水化技術への関心が高まっている

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