工場排水を再利用するメリットは？そのシステムとプロセス
工場排水の再利用は、持続可能な社会の実現に向けた重要な取り組みとして、近年ますます注目を集めています。厳しい水資源の制約、環境規制の強化、そしてコスト削減のニーズの高まりを背景に、多くの企業が排水処理技術の高度化と再利用システムの導入を積極的に進めています。
今回は、工場排水再利用とはなにか、メリットや基本的な仕組みなどについて、詳しく解説します。水資源の持続可能な利用に向けて、今こそ再利用の可能性を探ってみましょう。
工場排水の再利用とは？
工場排水を再利用するとはどういうことなのか、基本的な事項について解説します。
再利用の定義と目的
工場排水の再利用とは、一度使用された水を、適切な処理によって再度工場内で使用する取り組みを指します。目的は大きく2つあり、ひとつは環境への負荷を軽減すること、もうひとつは水の使用量を抑えてコスト削減につなげることです。
日本をはじめとして、多くの国では、水資源の確保と環境保全が重要な課題となっており、工場における排水の再利用はその解決策として注目されています。
再利用の分類と特徴
排水の再利用は、大きく「直接再利用」と「間接再利用」に分類されます。
直接再利用は、工場内で使用した水を処理し、再び同じ施設内で使う方法です。一方、間接再利用は、一度外部に放流した排水が浄化され、別の用途で使用される形態です。
また、再利用の対象となる排水には、冷却水や洗浄水、プロセス水など多様な種類があり、それぞれに適した処理方法が求められます。
工場排水再利用のメリット
工場排水の再利用は、環境への負担を減らし、限りある資源を有効活用できるというメリットがあります。
環境負荷の軽減
再利用によって排水の総量が削減されるため、周辺環境への影響を最小限に抑えることが可能です。
また、適切に処理された再利用水を用いることで、河川や海洋への有害物質の流出リスクも減少します。環境に配慮した企業活動として、社会的信用の向上にもつながります。
コスト削減効果
工場における水道料金や下水道料金は、使用量が多くなるほど高額になります。排水を再利用することで、新たに取水する水の量を削減できるため、長期的には大きなコスト削減効果が期待できます。
さらに、再利用システムを導入することで、自治体からの補助金や税制優遇の対象となるケースもあります。
水資源の有効活用
限られた水資源を効率よく活用することは、持続可能な社会を実現するうえで不可欠です。特に、地下水や河川水を多く使用する業種にとって、再利用の導入は、水不足リスクへの備えにもなるでしょう。
また、SDGsの視点からも、水資源の再利用は重要な取り組みとして位置づけられています。
工場排水再利用の基本的な仕組み
では具体的に、どのようにして工場排水を再利用するのか、その仕組みについて説明します。
再利用のステップ：前処理、高度処理、再利用
排水の再利用は、いくつかのステップを経て行われます。
まず「前処理」では、ろ過や沈殿によって大きなゴミや汚泥を除去します。次に「高度処理」では、活性炭や膜ろ過装置（RO膜など）を使用して微細な不純物や化学物質を除去します。
そして最終段階の「再利用」では、目的に応じた水質に調整された水が、工場の各設備に供給されます。
再利用の用途例：冷却水、ボイラー用水、洗浄水、プロセス用水など
工場排水の再利用は、用途によって求められる水質が異なります。
1. 水冷却水
工場内の機械や設備を冷却するために使用される水です。比較的清浄な水質が求められますが、高度な処理を行うことで排水を冷却水の補給水として再利用できます。冷却塔からの蒸発による濃縮を防ぐためのブローダウン水を再利用するケースも多く見られます。
2. ボイラー用水
ボイラーで蒸気を発生させるために使用される水です。スケール（水垢）の発生を防ぐために、非常に高い純度が要求されます。RO膜などの高度な膜分離技術を組み合わせることで、排水をボイラー用水として再利用することが可能です。
3. 洗浄水
製品や設備の洗浄に使用される水です。洗浄の対象物や要求される清浄度によって、必要な水質は異なりますが、排水を適切なレベルまで処理することで、洗浄水として再利用できます。多段階洗浄プロセスにおいては、使用済みの洗浄水を前段の洗浄に再利用するなどの工夫も見られます。
4. プロセス用水
製品の製造プロセスそのものに使用される水です。製品の品質に直接影響を与えるため、非常に厳格な水質基準が求められます。高度な処理技術を導入し、不純物を徹底的に除去することで、排水をプロセス用水として再利用する事例も増えています。
5. その他
上記以外にも、消火用水、散水、トイレ用水、雑用水など、比較的低い水質でも利用可能な用途であれば、工場排水を再利用することができます。
クローズドループシステムの概念
近年注目されているのが「クローズドループシステム」です。これは排水を100％再利用し、外部に一切の排水を出さないシステムです。
ゼロエミッションの実現を目指すこの仕組みは、環境負荷を限りなくゼロに近づける理想的な形態として、先進的な企業で導入が進んでいます。
たしかに設備への投資は必要ですが、それによって得られる環境・経済両面のメリットが注目されています。
クローズドループシステムについては、初期コストや技術的なハードルはあるものの、それを上回る利点が期待できます。
・水資源の消費量を極限まで削減できる
・排水による環境負荷をほぼゼロにできる
・排水処理にかかるコストを大幅に削減できる可能性がある（ただし、高度処理の運転コストは考慮する必要がある）
・企業の環境意識の高さをアピールでき、企業価値の向上につながる
ただし、すべての工場やプロセスにおいてクローズドループシステムが実現可能とは限りません。排水の特性や必要な水質、コストなどを総合的に考慮し、最適な再利用システムを構築することが重要です。
スイレイのクローズドリサイクルシステム
株式会社スイレイは、従来の排水処理を一歩進め、排水を放流せずに工場内で循環利用する「リサイクル水処理システム」を提供しています。このシステムは、排水を高度に浄化し、再び生産ラインに戻すことで、工場内での水の完全循環を実現します。
特に、セミ・クローズド型では約70%、完全循環型ではほぼ100%の排水リサイクル率を達成し、環境負荷の大幅な軽減と水資源の有効活用を可能にしています。
また、スイレイは50年以上の経験と技術を活かし、各工場のニーズに合わせたオーダーメイドのシステム設計を行い、水質保証や高いリサイクル率を実現しています。
このような取り組みにより、スイレイは企業の法的責任と社会的責務の両面を支援し、持続可能な社会の実現に貢献しています。
まとめ
工場排水の再利用は、環境保全と経済的なメリットを両立させる有効な手段です。水資源の枯渇や環境規制の強化が進む中、排水の再利用は企業の持続可能な成長にとって不可欠な要素となっています。
特に、私たちスイレイのような専門企業が提供する高度なリサイクルシステムは、各工場のニーズに応じた最適な解決策を提供し、企業の環境負荷の軽減とコスト削減を支援しています。
今後、より多くの企業が排水の再利用に取り組むことで、持続可能な社会の実現に向けた大きな一歩となるでしょう。
