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まみずピア Q&A もっと詳しい質問
総論編
- 海水淡水化施設のメリットは何ですか。
- 海水淡水化にはどのような方法がありますか。
- 逆浸透膜はいつ開発されたのですか。
- 逆浸透膜にはどのような種類があるのですか。
- 世界的に海水淡水化施設はいつごろ始まったのですか。
- 逆浸透膜を使ったプラントで大規模なものはどれくらいのものですか。
- 日本にはどれくらいの淡水化施設があるのですか
設備編
- 取水施設は海底にあるそうですが、どうやって作ったのですか。
- 海の中につくった取水施設は、壊れたりしないのですか。
- 取水施設の広さが2万平方メートルもあるそうですが、なぜそのように広いのですか。
- 浸透取水方式にした理由は何ですか。
- UF膜の役目は何ですか
- UF膜のUFの意味は何ですか
- RO膜のROの意味は何ですか
- 高圧RO膜で除去される塩分はどれくらいですか。
- 低圧RO膜でも塩分を除去しているのですか。
- それぞれの膜は何本くらいあるのですか。
- 膜に寿命はありますか。
- それぞれの膜は目詰まりなどはしないのですか。
- 保安フィルタの役目は何ですか。
- 混合施設の役目は何ですか
- 8.0MPaの圧力はどれくらい大きな圧力なのですか。
運用編
- まみずピアは何人で運営しているのですか。
- 1日5万立方メートルの真水をつくるのにどれくらいの海水を使いますか。
- 真水をつくるときに薬品などは使うのですか。
- 真水をつくるエネルギーは何ですか。
- 海水をつくる方法に他の方法はあるの
- 海の水を使うのに、しょっぱくないのですか？
- 5万立方メートルの水って、どのくらいなの？
- 低圧RO膜の水質調整が目的とはどんな意味ですか。
水質編
環境編
その他
見学編
総論編
海水淡水化施設のメリットは何ですか。
・海水から、渇水の影響を受けずに水道水の確保が出来ます。
･施設はプラント設備が主になりますから、建設工期が短くてすみます。
・プラントがコンパクトであることから施設面積が小さくてすみます。
・海に面した地域であれば、導水施設が短くてすみ、需要地の近くに建設できます。
海水淡水化にはどのような方法がありますか。
海水淡水化の方法には、大別すると6つの方法があります。
蒸発法･電気透析法･LNG冷却熱利用法・透過気化法・太陽熱利用法・逆浸透膜法です。
実用プラントの実績がある方法としては蒸発法の実用化が最も早く、次に電気解析法がかん水脱塩用に開発されてきました。
近年では、省エネルギー化に最も適した方法として当センターでも採用している逆浸透膜法による海水淡水化が開発されて急速に実用化が進んでいます。
逆浸透膜はいつ開発されたのですか。
逆浸透法の基礎的研究は1952年米国の塩水法の成立がきっかけで始まりました。塩水法の目的は海水またはかん水から安価に淡水を生み出す方法を研究することにあり、米国内務省に塩水局が設置され、大規模海水淡水化のための国家プロジェクトとなりました。
その後フロリダ大学Reid教授による逆浸透法の提案がなされ、実用化のための発明は、1960年カリフォルニア大学ロサンゼルス分校のLoebとSourirajanが非対称膜の膜製法を発表したのが最初であるといいます。
1964年にGulf General Atomic社が工業用スパイラル形逆浸透膜モジュールを開発、1971年にはこれを用いた世界最大規模のかん水脱塩プラントが日本で始めて実用化されています。
これを契機に膜の開発が盛んになり、海水淡水化用の膜開発をはじめ、実用化が急速に進みました。
ちなみに当センターで使用している中空糸型の膜は、前述のアメリカ内務省の補助金による研究開発プログラムでDUPont社が1967年に中空糸型ポリアミド膜B-6の開発が最初のようです。
逆浸透膜にはどのような種類があるのですか。
海水淡水化用逆浸透膜には、構造上の分類でスパイラル型と中空糸型があります。
材質での分類では酢酸セルロース膜とポリアミド膜があります。
当センターの膜を構造で分類すると、低圧RO膜がスパイラル型、高圧RO膜が中空糸型です。
材質では高圧RO膜が三酢酸セルロース膜、低圧RO膜がポリアミド膜です。
ちなみにUF膜はろ過用の膜で小さなウイルスやコロイド(1/100,000～1/1,000,000程度の大きさの粒子)をろ過するものです。構造ではスパイラル型、材質はポリフッ化ビニリデン膜です。
世界的に海水淡水化施設はいつごろ始まったのですか。
世界で最も古い海水淡水化施設は、船舶用で約200年前に製作されたといわれています。
最初の陸上用の施設は、約100年前、イエメンの港町アデンで使用されました。その後、1930年代に入り中東地域で油田が発見されると、海水淡水化プラントが必需品となり、技術的にも基礎が固められていくことになります。
このころの時代の海水淡水化の方法は蒸発法でした。
逆浸透膜を使ったプラントで大規模なものはどれくらいのものですか。
世界の大規模逆浸透海水淡水化プラントでは、イスラエルに約40万立方メートル/日の造水能力を持つプラントがあります。
日本にはどれくらいの淡水化施設があるのですか
日本全国では約60箇所の飲料水用海水淡水化プラントがあります。
飲用水としては離島を中心として、塩分を含んだ地下水の淡水化装置や簡易水道用に海水淡水化装置が導入されていて、最近の渇水を契機に各地で導入が多くなっています。造水能力は数百トン/日クラスが多いようです。
工業用としては水源確保が困難な地域に立地する発電所や工業地域を中心に導入されており、特に大規模発電所への導入が多く、数千立方メートル/日クラスの導入が増えているようです。
設備編
取水施設は海底にあるそうですが、どうやって作ったのですか。
取水施設は海岸から約640メートル、水深約11.5メートルの海底に約2万平方メ－トルの広さで埋まっています。
工事は、海底を一旦掘削した後、取水パイプを設置して砂ろ過層を形成しながら再び同じ海底面まで埋め戻しして作っています。
ちなみに埋め戻しに使用した砂は、福岡市西区西浦沖の砂を使用しています。
海の中につくった取水施設は、壊れたりしないのですか。
海の中といっても、海底の砂の中に埋め込まれていますので、嵐などで波が強いときでも壊れる心配はありません。
また、漁業や船の航行の妨げにもならず安全です。
取水施設の広さが2万平方メートルもあるそうですが、なぜそのように広いのですか。
当センターの取水方式は浸透取水方式と呼んでおり,砂ろ過層を通過させる取水方式です。
砂ろ過の効果を十分にするために砂ろ過を通過する海水の速さを1日6メートル程度（時速25cm）に設計しています。
5万立方メートルの淡水化のためには約10万立方メートルの海水を取水する必要があり、砂ろ過層の設計速度を満足させようとすると、これくらいの面積が必要になります。
浸透取水方式にした理由は何ですか。
高圧逆浸透膜を通すためには、非常にきれいな海水が必要です。
直接海水を取水する場合,前処理には砂ろ過装置を通した後に凝集剤と呼ばれる薬品を添加する方法もありますが、薬品代や砂ろ過装置の逆洗などのランニングコストがかかります。
当センターでは、砂ろ過を取水する時点で行う浸透取水方式です。
浸透取水方式のメリットは以下の点が挙げられます。
・海底に取水塔がないため、漁業等に影響はありません。
・海底に取水塔がないため、魚類の生態系への影響がありません。
・直接取水しないため、導水管内の藻の発生等が少なくなります。
・砂ろ過層を通るために、前処理が簡単になります。
・海底表面は波により、自然に洗われるために目詰まりすることは、ほとんどないと考えます。
UF膜の役目は何ですか
UF膜は、高圧RO膜に海水を通す前の海水の前処理としてにごり成分などの除去を目的に使っています。
きれいな海水の状態でないと高圧ＲＯ膜に目に見えないごみなどが付着すると目詰まりのような状態となり、高圧RO膜の性能が発揮できないからです。
UF膜のUFの意味は何ですか
UFは英語表記の略です。Ultra Filtration（ウルトラフィルトレーション）の頭文字をとっています。
日本語訳は「限外ろ過」です。
膜で阻止する物質の大きさにより、MF膜・UF膜・RO膜と使い分けをします。
水道の浄水には、MF(memblaneFilter[メンブレンフィルター])又はUF膜が使用されています。
RO膜のROの意味は何ですか
ROは英語表記の略です。Reverse Osmosis（リバースオズモシス）の頭文字をとっています。
日本語訳は、「逆浸透」です。
高圧RO膜で除去される塩分はどれくらいですか。
まみずピアで使用している高圧RO膜は、最新技術を駆使した膜を使用しており、今までの海水から真水を取り出す回収率が約40％だったものが、約60％になっています。
本題ですが、玄界灘の海水の塩分濃度は約3.5％程度で、高圧RO膜の塩分は99.6％除去されます。
低圧RO膜でも塩分を除去しているのですか。
低圧RO膜は、水質調整を行うためのもので、塩分除去は目的にしていません。また、低圧RO膜の運転圧力は1.5Mpa程度で、逆浸透の理論圧力2.5Mpaには至りません。
それぞれの膜は何本くらいあるのですか。
まみずピアで使用している膜の本数はＵＦ膜 3060本、高圧RO膜 2000本、低圧RO膜 1000本です。
膜に寿命はありますか。
繊維.と同じで、劣化していくので寿命はあります。
UF膜・低圧RO膜は5年、高圧RO膜は約5～7年と考えています。
まみずピアでは、水質･水量の安定供給を行うために膜寿命の均一化を図るために平成19年度から膜の交換率を毎年20％程度としてそれぞれの交換をしていく予定です。
それぞれの膜は目詰まりなどはしないのですか。
膜は繊維の一種ですから、目詰まりのような現象は発生します。また、海水には多くの微生物や酸化物質も含まれており、これらは膜の寿命を大きく左右します。
まず、UF膜は定期的(1日に30回程度)に取水した海水で通常ろ過しているルートと逆向きに海水を流す「逆洗」を行います。
UF膜だけは「逆洗」を行っており、また、「浸漬」と呼ばれる次亜塩素酸ソーダを注入して付着したごみを浮き上がらせるとともに消毒を行っており、UF膜を常にきれいな状態に保つシステムとなっています。
また、各膜とも年に1回、目詰まりを防止するために最近魔法瓶等の洗浄剤で使われているクエン酸による洗浄を行います。
このように、常に良質な海淡水を生産するために膜は大切に使っています。
保安フィルタの役目は何ですか。
通常の運転では、原水である玄界灘の海水は浸透取水方式により砂ろ過層を通過し、UF膜で細菌類や濁り成分が除去されて大変きれいな海水になっています。
まみずピアも機械設備ですから点検や修理は必要になります。
点検や修理を行った際に、元の状態に戻すときは細心の注意を払って行いますが、万が一、鉄くずや小さな異物が混入していた場合は、高圧RO膜の破損につながります。
この点検や修理を行った後でも、正常に高圧RO膜を使用出来るように異物除去の目的で設置しています。
混合施設の役目は何ですか
海水を淡水化するときに高圧RO膜を通しますが、この高圧RO膜はイオン化した物質まで除去する能力があります。
このことは、水の成分すなわち、H2Oだけが通ることになり、本来の水がもっているミネラルも除去してしまうことを意味しています。
ですから、混合施設では浄水場できれいになった河川水(通常の水道水)とほぼ同量で混合することで、通常の水道水に近くなるように設けている施設です。
8.0MPaの圧力はどれくらい大きな圧力なのですか。
1Mpaは、約10kg/平方センチメートルと同じ意味で1平方センチメートルに10kgの圧力がかかることを意味しています。
ですから、8.0Mpaは、約80kg/平方センチメートルで1平方センチメートルに80kgの圧力がかかることを意味しています。
この圧力は、水深800mの海の底にいるときに受ける圧力と同じくらいになります。
運用編
まみずピアは何人で運営しているのですか。
まみずピアは福岡地区水道企業団が管理運営をしています。
まみずピアとその関連施設の維持管理は、平日は、約２０名程度の職員で管理運営しています。
まみずピアと関連施設の監視は、2名の操作員が常駐して行っています。（2名4班制）
まみずピアの関連施設には、多々良混合施設・下原混合施設・放流施設があります。
1日5万立方メートルの真水をつくるのにどれくらいの海水を使いますか。
まみずピアの海水から真水にする能力は、100の海水から約60の真水をつくることが出来ますから、5万立方メートル生産時には約10万立方メートルの海水が必要です。
実際は、1日5万立方メートル生産時には10万3千方メートルの海水を取水しています。
生産に必要な取水量よりも2万立方メートル程度多い理由は、取水した海水でUF膜の洗浄などに使っているためです。
真水をつくるときに薬品などは使うのですか。
まみずピアの海水から真水をつくる方法は、逆浸透膜で行いますので、真水をつくるために薬品を使うことはありません。
真水をつくるエネルギーは何ですか。
まみずピアのエネルギー源は、すべて電気です。
海水から真水をつくるときには、高圧RO膜に約8.0Mpa(水深800メートルで受ける圧力と同じ位の圧力)の海水を通しています。
この圧力は電動のポンプで生み出しています。
海水から真水をつくる方法に他の方法はあるの
逆浸透法以外の海水淡水化の代表的な方法として電気透析法と蒸発法があります。
電気透析法とは、塩分の電気分解という化学現象を利用して電極に塩分を付着させて除去するという方法です。
蒸発法とは、海水を沸騰させ蒸気から真水を取るという方法です。
海の水を使うのに、しょっぱくないのですか？
海水の塩分を通さない「半透膜」という薄い膜を使って真水だけを取り出すので、決してしょっぱいことはありません。
また、小さな細菌やウィルスなど不純物も取り除き、水質チェックをしていますので、安全で良質な水を普段通りご利用いただけます。
5万立方メートルの水って、どのくらいなの？
小学校にある一般的な 25メートルプールで、約250立方メートルの水が入ります。
だから、5万立方メートルを250立方メートルで割ると200となり、5万立方メートルの水の量は小学校のプールのおよそ200杯分ということになります。
一日にそれくらいの量の水をつくることができ、福岡都市圏の水道用水として供給されます。
低圧RO膜の水質調整が目的とはどんな意味ですか。
水質調整とは、玄界灘の水温が9～30℃と広範囲であるため、高圧RO膜の特性で水質が変わることから低圧RO膜に通す水量を変化させることで年間を通じて水質を均一化しています。
簡単にいいますと、高圧RO膜は繊維と同じで、夏場の温度が高いと締りが悪く、回収率は高くなりますが、余分なものも膜を通過するため、水質は低下します。
冬場はこの逆で回収率は下がりますが、水質は良好になります。
水質編
取水はなぜ博多湾ではなく玄界灘なのですか。
高圧RO膜は、非常にきれいな海水でなくては、膜が目詰まりをします。博多湾の水質は、博多湾の形状から閉鎖水域となっているため、玄界灘に比べると水質は劣ります。
海水をきれいな海水とする作業を前処理と呼んでいますが、簡単な前処理ですむ玄界灘から取水しています。
取水した海水はきれいだといいますが、どれくらいきれいな海水なのですか。
水の濁り具合を示す指標があり、これをSDIといいます。 玄界灘の取水施設上部の海水のSDIは、おおよそ5.5-6.0です。
浸透取水方式で取水したまみずピアの取水井の海水のSDI値はおおよそ2.0前後です。
逆浸透膜に供給する海水は、SDI4.0以下が好ましいといわれており、浸透取水とUF膜の組み合わせで非常に良好な水質になっているといえます。
濃縮海水を博多湾に放流する理由は何ですか。
当センターの放流水は、和白水処理センターの下水処理水と混合して放流していますが、これは塩分濃度を希釈する目的です。
当センターが放流している濃縮海水は、玄界灘のきれいな海水を使用していますので、このきれいな海水を博多湾に放流することで、博多湾の浄化につながることを期待しているからです。
環境編
魚や海の生き物たちは大丈夫なの？
海底の砂の中に取水管を埋め込む新しい技術を採用していますので、魚はもちろん、魚の卵や海草なども吸い込むことがありません。
また、淡水化のあとで残った塩分の多い海水は、水処理センターの放流水と混ぜ合わせて薄めたうえで海にかえします。
環境を守るために、どんなことをしてるの？
専門家による調査や事前のテストを重ねて、海の生き物への影響がないようにさまざまな工夫をして、できるだけ自然の力を活かすようにしています。
また、地上部の建物も騒音などが外にもれないようにすると共に海の中道の自然環境を考慮したデザインにしています。
博多湾は閉鎖水域で海水の循環があまり良くありません。まみずピアが排出する濃縮海水は、玄界灘の水であることから、きれいな海水ですが、博多湾に流入することになり、博多湾の環境改善が期待されています。
その他
濃縮海水から製塩はしないのですか。
濃縮海水は、塩分濃度が通常の海水よりも2倍程度になっており、UF膜を通過した海水ですから大変清浄な海水となっています。
企業団では、この良質な濃縮海水を博多湾への放流だけではなく、濃縮海水の有効利用として有償譲渡を行っています。
これを利用して現在では民間企業の方が、当センターの濃縮海水を原料として製塩販売を行っています。また、製塩の段階で「にがり」を発生しますので、豆腐製造に利用される方もおられます。
見学編
まみずピアはどこにありますか。
住所は、福岡市東区奈多1302-122です。
アクセス方法については、「海水淡水化センター アクセス方法」からご確認ください。
見学はいつでも誰でも出来ますか。
見学は、どなたでも出来ます。
月曜日から金曜日と、毎月第３日曜日及び水道週間（6/1～6/7）期間内の土曜日と日曜日です。ただし、祝日、年末年始期間を除きます。
申し込み方法などの詳しい情報は、「施設見学案内」からご確認ください。
大型バスは入れますか?
はい、入れます。大型バス駐車スペースは2台あります。また、3台以上でも敷地内に駐車することは可能です。
ただし、見学の際は、研修室の収容人員が100名となっていますので、100名以上を超えられる場合は班分けをして入場していただくことになります。
また、見学通路のスペースの問題から、100名の入場者を50名程度毎に分かれていただき、現地の見学をしていただくことになります。
詳しくは、お電話（092-608-6262 平日9:00～16:30）で見学担当者にお尋ねください。
見学の時間はどれくらいかかりますか。
平均的に約1時間です。
展示コーナーには、ビデオシアター(収容人員約30名程度)がありますので、ここも合わせてご覧になると約2時間は必要になります。
見学に合わせて昼食などを取れますか？
飲料水を扱う施設ですので、衛生的な面で食事等はご遠慮いただいております。