コンテナ型海水淡水化装置：米国における淡水供給ソリューション

米国では利用可能な水資源が急速に減少している。節水はさておき、コンテナ化された工業用水は 脱塩システム淡水がもともと不足しているフロリダ州、テキサス州、カリフォルニア州などの地域では、地域社会は飲料水の代替源を検討せざるを得なくなっている。節水はさておき、コンテナ型工業用海水淡水化システムは、信頼性の高いきれいな水を生成するための理想的な方法である。

エネルギー消費量

写真1：海水淡水化

XJY海水淡水化特に工業環境において、淡水供給に関して言えば、最も費用対効果の低いソリューションです。脱塩の種類によっては、コストが比較にならないほど高くなり、電気エネルギーだけでも100倍も高くなる場合があります。この点において、 逆浸透 逆浸透（RO）式海水淡水化は、地下水処理に比べてわずか15倍のコストで済むため、理想的な方法と言える。これを実際的な観点から説明すると、米国が淡水をすべてRO式海水淡水化で賄うとすれば、エネルギー消費量は10%増加することになる。これは、各家庭に冷蔵庫を1台追加するのとほぼ同等のエネルギー消費量に相当する（2009年にAMTAが発表した記事による）。

また、大規模な逆浸透（RO）海水淡水化システムでは、エネルギー回収システムを利用してポンプに必要な馬力を削減でき、理想的な状況ではエネルギー消費量を半分以下に抑えることができます。エネルギー消費量の増加は依然として大きなコストを伴いますが、エネルギー回収システムを導入すれば、工業用RO海水淡水化システムは州境を越えてきれいな水を汲み上げるよりも安価になります。降雨に依存しない水源がほとんどないため、淡水化はより高価になる可能性がありますが、その代わりに安定した水源が得られます。降雨に依存しないため、工業用淡水化は干ばつを問題にしません。

廃水処理

他の海水淡水化システムと比較して、逆浸透（RO）式海水淡水化は多くの利点がある。しかし、問題は廃水の処理にある。RO式では、1ガロンの淡水を生成するごとに、同量の濃縮塩水が排出される。この廃水は基本的に塩とミネラルのスラッジであり、これを海に投棄することは、地域の海水生息環境に有害であるだけでなく、米国では違法となる。

しかし、ほとんどの工業プロセスと同様に、逆浸透（RO）脱塩処理でも廃棄物が発生しますが、環境への影響を最小限に抑えつつ責任ある方法で処分することが可能です。淡水源と海水源が交わる場所など、自然界にはこうした処分が可能な場所が存在します。海水と淡水が既に混ざり合っている地域に塩分濃度の高い水を投棄することで、環境への影響を軽減できます。同様に、海底の広範囲に（例えばパイプ網を通して）濃縮塩水を放出することでも、環境への影響を最小限に抑えることができます。これらのいずれも不可能な場合は、濃縮塩水を自然蒸発させて市販の塩にすることも可能です。これは既存の脱塩プラントで一般的に行われている方法です。

コンテナ型逆浸透式海水淡水化システム。

脱塩プラント（特に逆浸透膜（RO）設備）は、従来の水生産プラントと同様の多くの問題に直面しています。これらの設備は計画に費用がかかり、建設が複雑で、製品環境の劇的な変化に対応できません。米国で水プラントを建設する際には、これらの問題に継続的に対処する必要があります。しかし、最近の技術開発により、20フィートまたは40フィートの貯蔵コンテナから構築されたROプラントであるコンテナ型脱塩システムが実現しました。このシステムは、大規模な脱塩に伴う環境上の課題だけでなく、プラント建設に伴う物流上の問題にも対処します。

写真2 コンテナ型海水淡水化装置

プラントの基礎工事は複雑で費用もかさみます。例えば、カリフォルニアの海沿いの土地は非常に高価です。従来の海水淡水化プラントと比較すると、コンテナ型システムは設置面積が大幅に小さく、コンテナ用のコンクリート基礎のみで済みます。また、コンテナ型システムはモジュール式であるため、容量を増強する必要がある場合でも、容易に連結設置が可能です。

エネルギー回収システムと必要な前処理設備一式を内蔵したコンテナ型海水淡水化システムは、1日あたり50万ガロンの水を生産できる。一方、米国の従来型海水淡水化プラントは1日あたり数千万ガロンの水を生産しているが、こうした大型施設を建設するには用地が限られている。対照的に、貯蔵コンテナはほぼどこにでも設置できる。

分かりやすく言うと、カリフォルニア州の840マイル（約1350キロ）の海岸線10マイル（約16キロ）ごとにコンテナ型海水淡水化プラントが1基設置されたとすると、1日あたり4200万ガロン（約1500万リットル）の水を生産できることになる。これは、年間4万7000人に干ばつに強い水供給を行うのに十分な量だ。

適応力

水源の水質は、短期間で劇的に変化する可能性があります。流出事故、藻類の異常発生、海洋生物の移動などにより、長期間にわたって水の生産が停止することがあります。しかし、コンテナ型海水淡水化システムであれば、新しい場所に移動させて1日以内に再び水の処理を開始できるため、地域が回復する時間を確保できます。これらの可搬式システムは、災害救援にも最適で、必要な場所にできるだけ早く水を供給することができます。つまり、コンテナ型システムは、所有者のニーズに応じて、一時的なものにも恒久的なものにもなり得るのです。

カスタマイズ性

A コンテナ型海水淡水化システム 常にカスタム設計され、受注生産されます。それ自体は必ずしも他に類を見ないものではありませんが、このシステムで利用できるオプションの豊富さが、このシステムを重要かつ多用途なリソースにしています。例えば、電気系統は完全に密閉されているため、メンテナンスが劇的に簡素化されます。コンテナの平らな上面はソーラーパネルの設置に最適で、産業用海水淡水化システムを電力網から完全に独立して稼働させることができます。さらに、コンテナは完全に断熱され、温度制御が可能なので、あらゆる環境下で理想的な温度で稼働させることができます。

降雨量に左右されず、利用可能な淡水源に影響を与えない、信頼性が高く予測可能な水源として、コンテナ型海水淡水化システムは、水の浄化方法に革命をもたらす可能性を秘めたモジュール式のアプローチを提供します。