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

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

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

1. 水資源の現状 地球上の水資源 海水等 97.4% 約 13.51 億 km 3 河川 湖沼等 0.01% 約 0.001 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 http://www.mlit.go.jp/mizukokudo/mizsei/mizukokudo_mizsei_tk2_000020.html 3

1. 水資源の現状 水ストレス指標 (2016 年 ) 出典 :Global Water Market 2017 4

2. 水ビジネスの現状 [ 兆円 ] 100.0 90.0 80.0 70.0 60.0 50.0 40.0 30.0 20.0 10.0 0.0 世界の水ビジネス市場 (Capex & Opex) Opex Capex 89.3 72.7 市場拡大 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 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 20.0 15.0 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% 10.0 5.0 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 0.0 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 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

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 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 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

3.NEDO 水循環グループの取り組み 10

3.NEDO 水循環グループの取り組み 11

3.NEDO 水循環グループの取り組み 12

3.NEDO 水循環グループの取り組み 13 30.4 億円

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

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

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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 年度 -2017 年度 ) 千代田化工建設株式会社 2018 年 7 月 19 日 Chiyoda Corporation 2018, All Rights Reserved.

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

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 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

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

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

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 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 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

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

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

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

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

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 -2018 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 - - 0.5 NTU - - SDI - - 0.7 - - ph 6-9 7.4-7 6-9 電気伝導度 - 7,440 µs/cm - 50 µs/cm (300 µs/cm) 11

3. 実証事業成果 3-4 処理水質 ( その 2) 電気伝導度 μs/cm 400 350 300 250 200 150 100 50 0 BOD(MBR 入口 出口 ) SDI * (RO 入口 ) TDS < 200 mg/l 相当 2017/11/1 2017/12/1 2017/12/31 2018/1/30 2018/3/1 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

3. 実証事業成果 3-5 低 BOD 対策 当初設計 1 2 3 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

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 ) 0 50 100 150 200 250 300 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

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 % 20 35 70 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 8 8 17 2020 年達成は5 年 (2018-2025) (2026-2033) (2034-2050) 2030 年達成 3 年遅れと想定 年間新設予想件数 件 / 年 14 17 29 5,000 m 3 / 日設備規模に換算 ( 出典 )NTP2020:National Transformation Program 2020 Global Water Intelligence, 2017 15

600 400 200 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 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 360 280 126 56 2020 年 2030 年 2050 年 530 371 100 80 60 40 20 0 億円 / 年 800 600 400 200 0 275 市場予測 341 577 2020 年 2030 年 2050 年 ( 出典 )NTP2020:National Transformation Program 2020 Global Water Intelligence, 2017 16

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

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

4. 事業成果の普及可能性 4-4 2020 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 20 35 (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 16.4 36.9 CO 2 削減効果万 t-co 2 / 年 46.0 103.6 5,000m 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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