電池研究開発センター向け実験室廃水処理システム｜福建省プロジェクト

重金属、電解質、有機性汚染物質を含む電池研究開発排水を対象とした、前処理・嫌気性酸化・A／O生物処理・二次沈殿・活性炭吸着を一体化した実験室排水処理ソリューション。法令準拠の放流を確保するとともに、一部の水の再利用も可能にします。

顧客プロファイル

顧客は、エネルギー貯蔵技術分野で世界をリードする企業であり、以下の分野における研究開発、製造、商用化を専門としています。

• リチウム電池用コア材料
• リン酸鉄リチウム（LFP）エネルギー貯蔵用バッテリー
• バッテリー・エネルギー・ストレージ・システム (BESS)

同社は、安全で効率的かつクリーン・持続可能なエネルギー解決策を世界中で提供することを使命とし、以下の特長を持つ次世代エネルギー貯蔵製品の開発を継続的に推進しています。

• 長寿命サイクル
• より高い製造効率
• 効率 的 な エネルギー 供給
• 製品の一貫性向上
• 生産コストの削減
• カーボンフットプリントの削減

白滙浦は、複数の環境工学プロジェクトを通じて、顧客との長期的なパートナーシップを築いています。本事例では、そのバッテリー研究開発センター向けに設計された実験室排水処理システムについて紹介します。

プロジェクト概要

顧客：大手エネルギー貯蔵技術企業

プロジェクト：バッテリー実験室排水処理システム

処理能力：1日50m³

運転開始年：2023年

主な処理工程

前処理 → 水解酸化 → A／O生物処理 → 二次沈殿 → アクティブカーボン吸着 → 基準適合放流

設計基準

電子工業における汚染物質排出基準への適合を前提として設計されています。

プロジェクト ハイライト

• 環境放出基準への安定した適合
• 実験室での研究およびパイロットスケール生産を確実に支援
• コストパフォーマンスに優れたプロセス設計
• 安定した長期運転
• 操作と保守が簡単
• 性状が変動する複雑な実験室排水に適しています

排水発生源

1．電池試験排水

電池の性能試験中に発生する排水で、以下を含みます。

• 充放電試験
• 充放電サイクル寿命試験
• 業績評価

この排水には通常、少量の有機溶剤に加え、酸性・アルカリ性成分が含まれます。排水の組成は、実施される実験内容によって大きく異なります。

2．設備洗浄排水

以下の洗浄時に発生する排水です。

• 実験室機器
• 実験器具
• テスト機器
• 実験室の床および作業エリア

主な汚染物質には、浮遊物質、微量の重金属、および残留洗浄剤が含まれます。

3. 事故による排水

電池の研究開発において、機器の故障や操作上のミスにより、電池材料や電解液が意図せず放出される場合があります。

この排水の特徴は以下のとおりです：

• 化学組成が複雑
• 多種類の有害物質を含む
• 変動性が大きい
• 排出状況が予測困難

プロセス設計

顧客の実験室運用状況および排水の特性に基づき、白滙浦（バイフイプー）社がカスタマイズされた統合処理システムを開発しました。

1. 前処理

排水はまず粗選別装置を通過し、下流の機器を損傷させる可能性のある繊維やプラスチック片などの大きな異物を除去します。

その後、均質調整槽で流量および汚染物質濃度を均一化し、後続の処理工程が安定して稼働できるよう制御します。

2. 有機性汚染物質の除去

高度酸化技術（オゾン酸化およびフェントン酸化を含む）を用いて、有機性汚染物質およびアンモニア態窒素を効果的に分解し、より生物分解性の高い物質または無害な物質へと変換します。

その後、残留する難分解性有機汚染物質を嫌気性酸化処理（水解酸化）により処理し、生物処理工程への導入前にその生物分解性を向上させます。

3．生物処理および最終仕上げ処理

この後、排水はA／O（嫌気槽／好気槽）式生物処理システムを通過し、専門的な微生物群が残留する有機性汚染物質をさらに除去します。

生物処理後の段階では、二次沈殿槽にて活性汚泥と処理水を分離します。

最終仕上げ処理として、活性炭吸着により微量の有機化合物、色度、臭気および残留汚染物質を除去し、放流基準への安定した適合を確保します。

プロジェクトの成果

操業開始以降、処理設備は実験室排水の全項目について、所定の放流基準を一貫して達成しています。

安定した環境法令順守

有機汚染物質その他の規制対象汚染物質を含む主要な水質指標が、国および地方の環境放流基準を一貫して満たしています。

水の再利用

処理済み排水の一部は以下の用途で再利用されています：

• 実験室機器の洗浄
• 床の洗浄
• 一般雑用水

これにより、淡水の使用量が削減され、総合的な水利用効率が向上しています。

経済 的 な 益

本プロジェクトは、以下の点で顕著な運用上のメリットをもたらしました：

• 排水処理コストの低減
• 淡水資源への依存度低減
• 全体の運営費用の削減
• 環境関連のコンプライアンスリスクの最小化
• 不適切な排水に起因する行政処分を回避すること

業界の視点

中国の新エネルギー産業向け環境規制が一層厳格化する中、リチウムイオン電池メーカーおよび研究機関は、生産能力を拡大しつつも、より高い環境パフォーマンスを達成するという課題に直面しています。

行政当局は、産業排水に対する監視を継続的に強化しており、電池メーカーに対し、環境負荷を増加させることなく、より高い生産量を実現することを求めています。

このため、以下のような要件を満たす排水処理システムへの需要が高まっています：

• 操作が簡単
• 安定した処理性能
• 低い運営コスト
• 高い環境信頼性

白滙浦は、物理化学的処理技術と生物処理プロセスを統合する方針を貫き、両手法の長所を活かして、リチウムイオン電池製造から生じる複雑な廃水を効率的に処理しています。この統合型処理アプローチは、現代の電池製造および研究開発施設から排出される難処理性廃水の管理において、最も実用的かつ効果的な解決策の一つです。

本ラボラトリー廃水処理プロジェクトの成功実施は、白滙浦がグローバルなリチウムイオン電池・エネルギー貯蔵産業向けに、信頼性が高く、コスト効率に優れ、環境規制にも適合した廃水処理ソリューションを提供する専門性をさらに証明するものです。