成果報告書詳細
管理番号20130000000837
タイトル平成22年度-平成23年度成果報告書 最先端PG(Mega-ton Water System) 海水取水技術
公開日2014/2/27
報告書年度2010 - 2011
委託先名鹿島建設株式会社 株式会社大林組 前田建設工業株式会社
プロジェクト番号P09025
部署名環境部
和文要約本研究は、100万トン/日を造水できる大規模海水淡水化施設において、深層海水の利用による高効率、低コストかつメンテナンスフリーのシステムを可能とする取水技術の確立に向けた調査、及びその技術を適用できる立地の可能性調査を実施し、成果をまとめたものである。調査及び成果の概要は以下のとおりである。(1)国内外の海水淡水化施設の取水について、聞き取りまたは文献資料による調査を行った。特に現地調査は、沖縄、福岡、スペイン、アメリカの施設を選んで実施した。(2)取水技術の調査を行い、取水方法、取水管材料、施工方法などについて比較検討するとともに、環境対策などについても触れた。(3)海水淡水化における前処理の必要性について、海水の水質、得られる淡水に要求される水質やエネルギー消費量などにも言及しながら、取水設備に関する要素技術と基本設計仕様の観点から整理した。特に表層の海水に比べて清浄性において優れている深層の海水を取水することにより、原料海水の前処理関連施設の負荷を軽減し、より低コスト化が期待できることを示した。(4)技術の適用を検証するため、世界各地の水不足量を把握、分析して、大型海水淡水化施設の立地可能性を調査した。その結果、生活用水または農業用水として100万トン/日規模の水需要があり、かつ深層海水が取水可能である海外の適地が8地域抽出された。(5)実証のための取水施設のモデルを国内、海外それぞれ1件、また大規模な実用レベルの取水施設のモデルを海外に1件想定し、ケーススタディーを行った。 ・実証施設(国内):沖縄県・糸満市を想定 取水量1万トン/日、取水距離4,500m、管径500mm ・実証施設(海外):スペイン・アンダルシア州カルボネラスを想定 取水量1万トン/日、取水距離5,000m、管径500mm ・実用施設(海外):サウジアラビア・ラービグを想定 取水量200万トン/日(淡水造水量100万トン/日)、取水距離1,000m、管径2,000mm (ケーススタディーには、地形条件・環境条件の設定、管材料の選択、取水管敷設方法、施工フローの検討、建設費の概算、解決すべき課題の抽出などが含まれる。)(6)ケーススタディーにより、取水管の管径、取水管の本数、取水ピットの規模が建設コストの大きな変動要因であることが分かった。そこで、試算の取水距離を3,000m、5,000m、10,000mの3つのケースを設定し、変動要因の条件を変えてコスト試算のシミュレーションを実施して評価を行った。(7)大規模な深層取水施設建設に関する基本計画の考え方を一般化し、立地、仕様、コストに関する有効な指針を提供できるよう「深層取水施設計画ガイドライン(案)」を作成した。
英文要約We conducted an intensive study in order to establish technologies enabling the intake of large volume of deep sea water in a high-efficiency, low-cost and maintenance-free manner in a large-scale seawater desalination facility with a production capacity of one million tons/day of fresh water, and also executed a feasibility study on site selection where such technologies are applicable.Outline and results of these studies are as follows: (1)Hearing or literature surveys on seawater intake of seawater desalination facilities in Japan and overseas, and on-site studies in some existing facilities in Okinawa, Fukuoka, Spain and the U.S.A. were conducted. (2)Surveys on seawater intake technologies and comparative studies on intake methods, intake pipe materials, installation methods, environmental protection measures, etc. (3)Necessity of pre-treatment in seawater desalination has been examined from the viewpoint of water intake facility component technologies and basic design specifications, referring to required quality of intake seawater as well as out put of fresh water, energy consumption, etc. It was possible to reduce cost and burden on pretreatment facilities by the intake of deep sea water, making use of its cleanliness. (4)To verify technology applicability, water shortage in various areas of the world was analyzed to examine the possibility of locating a large-scale seawater desalination facility. As a result, eight areas were identified as possible locations with water demand of one million tons/day for daily life or agricultural use, the possibility of deep sea water intake. (5)Case studies were conducted, assuming a seawater intake facility model for demonstration size, in Japan and overseas, and a full-scale utility-level seawater intake facility model overseas. ・Demonstration facility (domestic): Itoman City, Okinawa Prefecture. Seawater intake: 10,000 tons/day. Intake distance: 4,500m from shoreline. Pipe diameter: 500mm. ・Demonstration facility (overseas): Carboneras, Andalucia State, Spain. Seawater intake: 10,000 tons/day. Intake distance: 5,000m from shoreline. Pipe diameter: 500mm. ・Full-scale utility-level facility (overseas): Rabigh, Saudi Arabia. Seawater intake: 2million tons/day. Intake distance: 1,000m from shoreline. Pipe diameter: 2,000mm. (6)Case studies conclude seawater intake pipe diameter, number of intake pipelines to be laid and intake pit size were major cost variation factors affecting construction cost. Cost simulation/evaluation was conducted by setting three cases of seawater intake distances of 3,000m, 5,000m and 10,000m and by changing conditions of variation factors. (7)“Deep sea water intake facility planning guideline (draft)” was developed to generalize the concept of large-scale deep sea water intake facilities, and to provide effective guidance on the site selection, specifications and cost evaluation of such facilities.
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