同じ海水淡水化プラントからさらなる処理能力を引き出す

増大する水需要に対応するため、沿岸都市や産業では海水淡水化への依存度が高まっています。海水淡水化プラントの処理能力を拡大するには、多くの場合、実質的に新規プラントを建設することに等しい作業が必要となります。追加の水処理システムに加え、新たな取水口や放流口といった大規模な土木工事も必要となる場合があります。その結果、多額の設備投資や長期にわたる許認可手続きが避けられなくなります。

今日の超高圧逆浸透（UHPRO）システムにより、既存の海水淡水化プラントをUHPROでアップグレードすることが、資本支出の削減と導入期間の短縮を実現し、経済的にますます実現可能になってきています。

本記事では、デ・ノラのシニアプロセスエンジニアであるガジ・オザイル氏と、ラテンアメリカ担当セールスディレクターのジェラルド・リチャード・ロス・シスニエガ氏が、同量の海水から約22％多くの脱塩水を回収するように設計されたデ・ノラの「UHPRO Brine Positive」について詳しく解説します。

UHPROとは、従来の1200 PSI（83 bar）と比較して、1740 PSI（120 bar）などの高圧で動作する逆浸透システムを指します。

UHPROシステムにより、回収率の向上と濃縮塩水の濃度向上が可能になります。

• UHPROから得られる濃縮ブラインは、通常の濃縮ブラインの約2倍の濃度であるため、一部の貴金属や鉱物の回収が現実的な選択肢となります。

• 廃液の排出量が減少するため、ゼロ液体排出（ZLD）という目標をより効率的に達成しやすくなります。

一般的な海水逆浸透（SWRO）脱塩プラントでは、SWRO の回収率を 45% と仮定すると、SWRO に流入する水量の 55% がブラインとして排出されます。第 1 段階の SWRO の後に UHPRO 段階を追加することで、排出されるブラインを UHPRO 段階の給水として再利用することができます。De Nora の UHPRO Brine Positive ソリューションの回収率を 40% と仮定すると、さらに 22% の脱塩水を回収することが可能になります。

図1：代表的な海水淡水化プラントの例。

図2：デ・ノラのUHPRO Brine Positiveを導入した海水淡水化プラントの例

「水需要が供給を上回る中、UHPRO Brine Positiveへの関心が高まっています。新規建設に比べ、導入が迅速であり、既存プラントからより多くの水を確保するための、信頼性が高くリスクの低いソリューションです」とジェラルド氏は述べています。

「現在の膜技術の革新と組み合わせることで、UHPROは、海水逆浸透や熱脱塩から、半導体、鉱業、製薬などの産業に至るまで、高塩分ブラインを処理するための実用的な道筋を提供すると同時に、より高い回収率を実現します」とガジ氏は述べています。