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Garver, LLCがゼロ液体排出の研究を推進

流量分析と水質分析により循環型経済の研究を促進

Garver社の水事業部門は、米国開拓局（BOR）の「Pitch to Pilot」研究プロジェクトに採択されました。これにより同社の研究チームは、研究分野ではまだ例の少ない取り組みとして、塩類を含む冷却塔ブローダウンを回収するゼロ液体排出（ZLD）処理トレインの検証に着手しました。このプロジェクトが成功すれば、パイロット処理トレインによって塩類の下水道システムへの流入を防止できることが実証されます。

ゼロ液体排出水処理における最新技術 ©Endress+Hauser

米国エネルギー省、国立再生可能エネルギー研究所やローレンス・バークレー国立研究所の関係者に「Pitch to Pilot」研究トレーラーを案内する研究チームのメンバー

ZLD技術とシステムによる成果

  • 、Endress+HauserやRockwell Automation社の計装機器を使用してフィールド試験を実施した結果、Garver社は、EC（電気凝集）+ CLAR（清澄化）+ MF（精密ろ過）+ RO（逆浸透）にVAEDによる濃縮処理を組み合わせた処理トレインが、ZLD構成において水質目標を安定して達成できることを確認しました。

  • Garver社は、化学的前処理を一切行わないスタート・ストップ運転でも水質目標を達成しました。メンブレン保存剤を添加せず、最長4ヶ月間停止した場合にも対応し、TDS（総溶解固形物）を一貫して99%以上削減しました。

  • Garver社は今後も、流域における塩類の蓄積などの重要な課題に取り組む機会を追求していきます。そのなかで、Endress+HauserやRockwell Automation社などのメーカーが提供する計装機器や技術は、引き続き重要な役割を担います。

ZLD水処理の課題

ROメンブレンのファウリングは最も一般的な課題の1つであり、入念な化学的前処理や定期的な薬液洗浄（CIP）が必要となります。ROシステムの設計、運転やメンテナンスが適切でない場合、エネルギー消費量が増加し、故障の可能性も高まります。今回の研究では、市販の技術よりも薬品やエネルギーの使用量を抑えた革新的な脱塩処理トレインの開発が大きな目的となりました。

ZLD水処理における最新技術

ブローダウンが流域の健全性に大きな影響を及ぼし、水の再利用が国内外で重要なテーマとなるなか、Garver社は、商業用や工業用の冷却塔から排出される塩類を含むブローダウンを処理するシステムの研究・開発に取り組み始めました。これをきっかけにEndress+HauserやRockwell Automation社との連携が実現し、処理効果やエネルギー消費量の推移を把握するために必要な計装機器や技術が提供されました。

ZLD技術が排水処理でどのように機能するのか

ZLD技術では、排水から液体をすべて除去し、固形廃棄物や回収可能な物質のみを残します。通常、このプロセスでは、清澄化、ろ過、逆浸透（RO）、蒸発や晶析などの複数の処理工程を組み合わせ、塩類やその他の汚染物質を分離しながら水を回収します。Garver社のパイロットシステムでは、Endress+HauserやRockwell Automation社の高度な計装機器を使用して、処理効果やエネルギー消費量を監視しました。

ZLD水処理における最新技術とは

近年のZLD水処理技術では、回収率の向上、エネルギー消費量の削減や薬品使用量の最小化に重点が置かれています。耐塩素性メンブレン、逆電気透析（EDR）やハイブリッドメンブレンシステムなどの技術により、ZLDの効率向上や大規模化が進んでいます。Garver社のパイロットシステムでは、高度な計装と優れた設計により、断続運転時でも化学的前処理を行うことなく、TDSを99%以上削減できることが実証されています。

循環型経済とは

循環型経済とは、廃棄物を最小限に抑え、資源の再利用を最大化することを目指す経済モデルです。水処理の分野では、水、エネルギーや資材を廃棄物として排出するのではなく、回収して再利用することを意味します。Garver社のZLDパイロットプロジェクトでは、塩類を含むブローダウンの下水道システムへの流入を防ぎ、水の再利用を可能にしています。これにより、流域の健全性や長期的な持続可能性を支えています。

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