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成果報告書詳細
管理番号20160000000883
タイトル平成26年度ー平成27年度調査報告書 国際エネルギー消費効率化等技術・システム実証事業 実証前調査 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)
公開日2017/7/7
報告書年度2014 - 2015
委託先名株式会社日立製作所
プロジェクト番号P93050
部署名環境部
和文要約南アフリカは、人口5298万人(2013年世銀)、2013年のGDPは約38兆円とサブサハラ49カ国全体の三分の一を占めるアフリカの大国である。PPP関連法も整備され、世界銀行による2014年のDoing Businessランキングではビジネスのしやすさは世界で43位、サブサハラ49か国中では2位である。南アは2025年には「Water Scarce(水不足)」状態になることを予想している。ダーバン市はインド洋に面した人口約340万人の南ア第3の人口を抱える都市である。アフリカ最大の貿易港であるダーバン港を持つ産業都市でありKwaZuluNatal州のGDPのうち65%を占める。一方市の主要な配水システムは既に2003年から需要が供給を上回る状況が続いている。
海水淡水化・水再利用統合システムは、下水再生システムの配水系ROの濃縮水を海水と混合することによって、海水淡水化システムの海淡系ROプロセスに必要な消費電力を削減するとともに、海淡系ROプロセスからの濃縮水の塩濃度を海水同等に低下させることができる。日立は本システムを3年間実証運転し、設計、安定運転のノウハウを取得した。このことから、ダーバン市は「海水淡水化・水再利用統合システム」に強い興味を持ち、市の要請で日立は2014年11月に実現可能性予備調査を終了。2015年2月より実証前調査を開始した。
実証サイトはダーバン市と協議し、複数の候補地から中部下水処理場を選択した。中部下水処理場は外洋とダーバン港双方に近接しているため、ダーバン港側、外洋側双方の海水の水質を調査した結果、水質は双方海淡の取水には適していた。そこで、実証サイトにより近い外洋から取水することとした。実証事業では、詳細設計、業者選定、建設期間を経て2018年12月から6250m3/日の本システムを実証運転する。本実証を通して、海水淡水化・水再利用統合システムの安定造水性を証明するとともに、省エネ、低環境負荷が目標通り達成できることを確認する。なお、本実証での省エネ効果は、28.8TJ/年であり、温室効果ガス排出削減効果は1,489t-CO2/年である。
本システムは水不足の地域において、従来型海水淡水化システムに比較して建設コストと運転コストの低減による安価な水供給が可能となり、環境影響対策が軽減されるため、将来的な市場の拡大がおおいに期待できる。加えて、COP21の「パリ協定」では、先進国だけでなく参加196カ国全ての国に2020年以降の人間活動由来の温室効果ガス削減目標が合意され、経済成長に必要な水供給と省エネ、環境負荷低減を同時に実現する本システムは従来型海水淡水化システムに比較してさらに優位性が増しているといえる。近年ではシンガポールのNEWaterに代表される下水再利用水飲用の動きは、北米、オーストラリア、南アにおいて顕著になっており、本システムの潜在需要は大きい。海水淡水化システム市場は、2016年の膜法による海水淡水化の市場規模が、4,200億円、2020年は6,100億円程度と想定され、この内数として本システムの潜在市場規模は都市近接且つ一定規模の安定的な下水利用が可能な立地条件を考慮して、2016年1,700億円、2020年2,400億円程度と考えられる。さらに、普及(商用運転)に関するダーバン市との協議は、実証前調査において継続に実施された。本技術の導入については、ダーバン市よりPPP事業としての導入について前向きな回答をいただいている。
英文要約South Africa is one of the most major countries in Africa. The population is 52,980,000 (2013, World Bank) and the GDP of 2013 is approximately 38 trillion yen and it occupies 49 countries of subSahara Desert overall a one-third. The PPP law is published and therefore, by the Doing Business ranking (2014) of the World Bank, it is the second place in the world and 43rd place among 49 countries of subSahara Desert. It is expected that South Africa faces “Water Scarce” in 2025. Durban is the South African third city of approximately 3,400,000 populations facing the Indian Ocean and Durban port is the greatest trade port in Africa. The Durban occupies 65% among the GDP of the KwaZuluNatal state of South Africa. On the other hand, as for the water supply system of Durban, the demand has already exceeded the supply after 2003. Energy-saving and environmental friendly desalination system reduces the power consumption of the desalination RO process of seawater by mixing brain from sewage RO process with seawater.
Hitachi selected the Central Wastewater Treatment Works (Central WWTW) as the site for the demonstration among the plural proposed sites after discussion with Durban city. The Central WWTW is located near both the open sea and the Durban port, so Hitachi investigated the water quality of the both and we grasped both quality of the seawater were suitable as raw water for desalination. From the viewpoint of economy, Hitachi decided the open sea near the demonstration site for the water intake point.
In the demonstration phase, Hitachi will start the demonstration of the system of 6,250m3/day from December, 2018 after detailed design and construction. Hitachi will prove the stability of the system and confirm what it can achieve the target about energy saving and environmental impact.
The cost of both construction and operation of the system is lower than conventional seawater desalination system and is possible, and environmental impact is also lower than conventional one. Therefore, Hitachi expects the expansion of the future share in seawater desalination.
In addition, in "the Paris agreement of COP21," a greenhouse gas reduction target derived from human activities after 2020 was agreed in all participation countries in 196 countries as well as a developed country and the superiority of the system increases. In late years the movement of reuse water drinking represented by Singaporean NEWater becomes remarkable in North America, Australia, South Africa, and the potential demand of the system is strong.
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