新エネルギー電池排水処理システム｜安徽省導入事例

フェントン高級酸化法、多段階生物処理、MBR膜処理技術を統合したリチウム電池排水処理のカスタマイズソリューションです。重金属、難分解性有機物、COD、アンモニア態窒素、全窒素を効率的に除去し、中国の電池業界向け排水基準への安定した適合を実現します。

顧客プロファイル

中国・安徽省に拠点を置く新エネルギー電池分野のトップメーカーで、先進的なリチウムイオン電池の製造およびスマートバッテリー生産技術を専門としています。

次世代の半固体電解質および全固体電解質電池技術の開発を目的に、米国24M Technologies社と戦略的パートナーシップを締結し、高性能電池製品のための先進的製造プラットフォームを構築しています。

プロジェクト概要

主な処理工程

物理化学的前処理（フェントン凝集・沈殿）→ 嫌気処理（A）→ 缺氧処理（A）→ 好気処理（O）→ 嫌気処理（A）→ 好気処理（O）→ MBR膜生物処理装置 → 法令準拠の放流

排出基準

電池産業向け排水基準に適合するよう設計されています。

プロジェクト ハイライト

• 安定した長期連続運転
• 耐薬品性工業用配管システム
• 高度なMBR膜ポリッシング技術
• 安定的かつ信頼性の高い放流水質
• コンパクトな機器設置面積
• 汚泥発生量が少ない
• 連続的な産業用生産向けに設計

プロセス説明

現場の詳細調査および廃水水質分析を踏まえ、白滙浦社のエンジニアリングチームが、4つの主要な処理工程から構成される完全統合型廃水処理ソリューションを設計しました。

1．物理化学的前処理

廃水はまずpH調整を行い、溶解状態の重金属イオンを不溶性沈殿物に変換します。その後、凝集・フロック形成・沈殿・精密ろ過を順次実施し、浮遊固形物とともに高分子量有機化合物の大部分を除去します。

2．フェントン高級酸化処理

前処理済みの排水が、フェントン高級酸化処理（AOP）へと導入されます。

反応中に生成されるヒドロキシルラジカルにより、生物分解が困難な難分解性有機化合物が効果的に分解され、排水の生物分解性が大幅に向上するとともに、下流の生物処理工程への負荷が低減されます。

3．多段階生物処理

排水は以下の工程を経て処理されます。

• 嫌気性反応槽
• 脱窒反応槽
• 多段階好気性生物反応槽

特化した微生物群が残存する有機汚染物質を代謝するとともに、アンモニア態窒素（NH₃-N）および全窒素（TN）を同時に除去し、高い効率で生物浄化を実現します。

4．MBR膜ポリッシング

最終段階の生物処理水は、膜分離活性汚泥法（MBR）により処理されます。

膜分離システムは、活性汚泥および微細な浮遊性汚染物質を効率的に分離し、国が定める排水基準を常に満たす高品質な処理水を安定して生産します。

主なメリット

1. 高い汚染物質除去効率

本システムは以下の物質を効果的に除去します：

• ニッケル (Ni)
• コバルト (Co)
• マンガン (Mn)
• 鉛 (Pb)
• 有機溶剤
• 界面活性剤
• 酸性・アルカリ性汚染物質

処理後の排水は、業界の排水要件を一貫して満たします。

2. 安定した処理水質

この処理プロセスは、長期間にわたり信頼性の高い性能を発揮し、水質の変動が極めて小さいため、直接放流にも工業用水の再利用にも適しています。

3. 有価資源の回収

本システムは、選定された排水から金（Au）や銀（Ag）などの貴金属を回収できるよう設定可能であり、資源の循環利用を支援するとともに製造コストの削減に貢献します。

4. エネルギー効率の良い運転

最適化されたプロセス設計とスマートな機器制御により、優れた処理性能を維持しながら電力消費を最小限に抑え、運用コストの低減を実現します。

5．省スペース設計

モジュール式のシステム設計により、比較的狭い設置面積で導入可能であり、敷地面積が限られた施設にも適しています。

6．スマート自動化と高負荷耐性

全プラントはPLCベースの自動制御システムにより一元管理されており、以下の機能を提供します。

• 操作が簡単
• メンテナンスの容易さ
• 労働力要求が減る
• オペレーターの手動介入が極めて少ない
• 流量および汚染物質の急激な変動（ショックロード）に対する高い耐性
• 運転条件の変動下でも安定した処理性能を維持

7．環境に配慮した運用

全処理工程が密閉系内で完結するため、悪臭の発生を抑制し、二次汚染を防止。工場内環境および周辺生態系の保護に貢献します。

プロジェクトの課題とエンジニアリングソリューション

プロジェクトの実施過程で、いくつかの技術的課題が生じました。

課題1

連続的な電池生産に伴い、排水の水質が大きく変動したため、24時間のオンライン監視および薬品投与量・運転条件の動的調整が必要となりました。

解決策： 白滙浦社は、インテリジェント監視システムと自動化されたプロセス最適化を組み合わせることで、流入水質の変動にもかかわらず安定した処理性能を維持しました。

課題2

特定の重金属イオンは、従来の沈殿薬では除去が困難な高度に錯体化した形態で存在していました。

解決策： エンジニアリングチームは、排水の特性に応じて専用の重金属処理薬剤を選定し、薬品投与量を精密に制御することで、沈殿反応の化学条件を最適化しました。

課題3

大規模処理施設の長期運用には、保守コストおよび消耗品交換の効果的な管理が不可欠でした。

解決策： 白滙浦は、最適化された運用手順とともに標準化された予防保全プログラムを構築し、システムの信頼性を確保しながら、ライフサイクル全体の運用コストを大幅に削減しました。

プロジェクトの成果

長年にわたるバッテリー製造工程から発生する廃水処理に関する豊富な実績を活かし、白滙浦は顧客の製造要件に最適化された、高効率かつ高信頼性の廃水処理システムを成功裏に納入しました。

運転開始以降、本プロジェクトは長期にわたり安定した運転を実現しており、環境基準への継続的な適合、低運用コスト、簡易な保守性という成果を示しています。

継続的なプロセス最適化と標準化された機器管理プログラムにより、本システムはバッテリー製造における確実な環境保護を提供するとともに、持続可能な生産、法規制への適合、および長期的な運用効率の向上を支援しています。

本日、本プロジェクトは、急速に成長する世界の新エネルギー電池産業向けに、百会浦がワンストップの廃水処理ソリューションを提供する専門性を示す、また一つの成功事例となっています。