海水淡水化・水再利用統合システム実証事業（南アフリカ共和国）

株式会社日立製作所

2019年12月5日（木）

気候変動・災害対策Biz 2019 カンファレンス

「NEDOの水循環技術、窒素循環、3R対策技術、フロン対策技術に係る取組について」

1

1-1.世界の水事情

出典：経済産業省水ビジネス国際展開研究会 平成22年4月 「水ビジネスの国際展開に向けた課題と具体的方策」

世界の水利用量

2

水不足の原因

(1) 水需要の伸び ■世界的な人口増

■都市域への人口集中

■生活水準の向上

(2) 限られた水資源

1-2.世界の水事情

3出典：IWMI(International Water Management Institute)

渇水地域

1-3.世界の水事情

4

海

工業団地

海水淡水化プラント

下水処理場

発電所

海水取水

市街地

渇水地域では海水淡水化技術が最適

下水処理水

海水淡水化プラントの濃縮水（排水）の塩分濃度は海水のおよそ２倍

「海域への環境負荷」

ただし大きな課題が…

46%

3%

21%

30%電力

人件費膜交換費

薬品費

「造水コスト」

濃縮水

2-1.海水淡水化技術の課題

5

省エネ

低コスト

低環境負荷 海水ＲＯ排水の塩分濃度を海水と同レベルに

下水

海水

MBR*1

UF*3

下水RO*2

海水RO*2

下水再利用プロセス

海水淡水化プロセス

生産水

排水（海へ放流）

低圧ポンプ

中圧ポンプ

再利用海水を希釈

取水量低減

設備規模縮小 動力低減海水と同レベルの塩分濃度

海水の塩分濃度を下げることによりＲＯポンプ動力を低減

海淡前処理の規模縮小（取水量低減）

システムの特長

（ＲＯ回収率50％の例。図中の数字は水量(‐)、括弧内は塩分濃度（%））

50(0)100

(0)

50(0)50

(3)

100(1.5)

50(0)

50(3)

100(0)

2-2.海水淡水化・水再利用統合システムの特長

*1 MBR : Membrane Bioreactor*2 RO : Reverse Osmosis*3 UF : Ultra Filtration

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ダーバン市の概要

南アフリカダーバン市

サイト

ダーバン市

ダーバン市の水の課題

1. 水不足

2. 電力料金の上昇

✓少ない降水量(464mm/年. 世界平均の1/2)

✓上水需要の増加(2020年 需要が供給を上回る)

✓毎年10％以上の電力料金上昇

• 人口360万人。ヨハネスブルグに次ぐ南アフリカ第３の都市。

• アフリカ最大の貿易港を持ち、トヨタ自動車を始め多くの工場を有する産業都市。

ダーバン市は海淡よりも省エネ、低環境負荷である本システムを希望

3-1.NEDO国際省エネ実証(南アフリカ・ダーバン市)

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実施体制

経済産業省

ID*2

ダーバン市

NEDO

日立製作所

業務委託MOU*1

3-2.NEDO国際省エネ実証(南アフリカ・ダーバン市)

*1 MOU : Memorandum of Understanding*2 ID : Implementation Document

8

2017

2016

ダーバン市/NEDO/日立 World event

Rugby world cupIn JAPAN

TOKYO Olympic games

EIA*/サイト調査

2018

2019

2020

計画・エンジ/設計

製造、調達輸送

工事

運転

COP22*

Original timeline

Timeline as of November 2019

3-3.スケジュール

* COP22 : 国連気候変動枠組条約第22回締約国会議* EIA : Environment Impact Assessment

9

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CentralWWTW

DurbanCBD

DurbanPort

プロジェクト概要

実証サイト Central WWTW*

給水規模 6,250m3/d

期間 2016～2020

スキーム NEDO Project

Demo plant location

3-4.実証サイト

* WWTW : Waste Water Treatment Works

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3-5.実証サイト(既存設備)

CoarseScreening

Primary Sludge Pump Station Main Access Road

Administration Building

Sludge Thickeners(Abandoned)

Primary Sedimentation Tanks

Balancing Tank

Demonstration Plant Site

Degritting

CWWTW Marine Outfall

Head of Works

出典：地図データ(Google Map)

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3-6.実証サイト(取水設備)

* HDPE : High Density Polyethylene

* OD : Outside Diameter

出典：地図データ(Google earth)

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3-7.実証サイト(工事の様子)

実証設備全景

取水設備サブユニット

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3-8.実証サイト(工事の様子)

RO*1装置

薬品タンク建物内全景

MBR*2装置

*1 RO : Reverse Osmosis*2 MBR : Membrane Bioreactor