【分析】石炭化学産業の水資源「締め付け」に解決策あり

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石炭と水の逆分布は、長年にわたり我が国の資源特性として顕著な特徴であり、石炭化学工業の発展を妨げる主要な要因であった。しかし近年、西部の内モンゴル、寧夏、甘粛、陝西、新疆などの省区では、成長を促進するためのエンジンとして石炭化学工業を位置づけ、多くの石炭化学工業基地が計画されている。資料によると、黄河の中上流に位置する山西、陝西、内モンゴル、寧夏の4省は、国内の石炭資源の67％を占めているが、水資源は国内全体のわずか3.85％に過ぎない。そのため、多くの石炭化学工場がこの地域に集積している。水は、石炭化学工業にとって大きな悩みの種です。2015年4月16日、国務院は「水汚染防止行動計画」を正式に発表し、これを略して「水十条」と呼んでいる。石炭化学工業は水の消費量が多く、汚水処理が極めて重要である。今回の「水十条」の策定は、この業界に前例のない課題を突きつけている。石炭化学工業における高濃度汚水の処理はより厳格になる。石炭化学工業のプラントから排出される高濃度汚水には、汚染物質の成分が極めて複雑で、分解しにくい物質も多く含まれている。また、この汚水にはフェノール類、多価フェノール類、硫化物など、多くの高毒性物質も同時に含まれている。石炭の質や製造工程の違いにより、汚染物質の含有量や種類も異なる。例えば、固定床ガス化で発生する廃水にはフェノール含有量が高く、他のガス化廃水とは異なり、特別な処理方法を選択する必要がある。現在、汚水処理において、石炭化学企業は分離・回収が不十分である、処理プロセスが合理的でない、資金投入が不足しているなど、多くの問題を抱えている。“「水10条」では、集積地域内の工業廃水は、集中処理の基準を満たすよう事前処理を行った上でなければ、汚水集中処理施設に投入してはならないと定められている。新たに建設される、または改修される工業集積地域では、汚水やゴミの一元処理など、汚染対策施設を同時に計画・建設する必要がある。期限内に完了しない場合は、水汚染物質の排出量を増やすための建設プロジェクトに対する承認および認可を一時停止し、関連規定に従ってその団地としての資格を取り消す。これは石炭化学産業の初期段階における全体的な計画の合理性に、非常に高い要求を突きつけている。廃水処理は、すべての石炭化学プロジェクトの計画において考慮すべき重要な課題となっています。水使用量の総量規制により、石炭化学プロジェクトにおける水資源の矛盾はさらに深刻化する。中国の石炭資源と水資源は逆の分布を示しており、山西、陝西、寧夏、内モンゴル、新疆の5省（自治区）は石炭資源が豊富で、国内の石炭埋蔵量の約76％を占めているが、水資源の総量は全国のわずか6.14％に過ぎない。“「水の10か条」は、経済構造の転換・高度化を推進し、水資源の節約と保護に力を入れることも求めている。水によって生産量を決定し、用水量の総量をコントロールする。石油化学のプロセスルートと比較して、石炭化学のプロセスは水の消費量がはるかに多く、単位製品あたりの極めて高い水消費量が、この産業の立地や発展を大きく制約している。関連機関の統計によると、年間40億立方メートルの石炭製天然ガスを生産する企業は、年間2690万トンの水を消費する必要がある。年間60万トンの石炭系オレフィンを生産する企業は、年間2700万トンの新鮮な水を消費する。年間100万トンの石炭製油プロジェクトでは、年間の水使用量は約660万トンに達する見込みです。これは、数十万人の人口が持つ水資源量、あるいは100平方キロメートル以上の国土面積が持つ水資源量に相当する。水不足の地域では、石炭化学産業が水資源に極度に依存することで、農業や生活など他の分野での水利用が圧迫され、状況はますます厳しくなっている。では、現在、石炭化学企業にはどのような節水・水処理の手法があるのでしょうか？一つ目は、節水モデルプロジェクトです。哈爾ビン工業大学では、石炭化学プロジェクトにおける「ゼロ排出」を実現するための、実用的な技術の研究が行われている。現在、中国煤炭鄂爾多斯図克の大規模肥料プロジェクトでこの技術が導入されており、水はすべて回収再利用され、ゼロ排出が実現しているという。2015年4月、新疆では乾燥地帯における石炭化学工業の廃水処理および資源化技術・実証プロジェクトが正式に開始されました。このプロジェクトは、石炭化学工業における廃水量の多さ、深刻な汚染、フェノール・アミン処理にかかるエネルギー消費の多さとその困難さ、処理コストの高さ、そして廃水が基準を満たして排出されたり再利用されたりしにくいといった問題に対処するため、廃水の資源化および循環利用技術に関する体系的な研究を行っている。このプロジェクトが実施されると、乾燥地帯における石炭化学工業の発展や資源の開発利用を積極的に促進することになるでしょう。二つ目は、水権などの経済的手段による調整です。水権の転換も、水資源の効率的な利用を解決するための重要な手段となっている。簡単に言えば、水権転換とは、水の使用を希望し条件を満たす工業企業が農業分野の節水改修事業に投資し、節約された農業用水の水権を取得することです。内モンゴルは、全国の水権試験地域の一つに指定されている。近年、内モンゴルはこの革新的なモデルの探求と実践を続けており、これまでに水不足により廃業寸前だった30社以上の化学工業企業が再生を果たしている。その中でも石炭化学工業企業の割合が非常に高い。現在の水権転換コストについては、黄河の水資源を他地域に供給する際のコストは1立方メートルあたり10～20元である。黄河水利委員会の「計画」によれば、水権転換のためには1立方メートルの水に対して8.65元を節水施設に投資する必要があり、水権や水の市場価格に基づけば、1立方メートルの水を利用者に譲渡する際の価格は11.65元となる。石炭化学プロジェクトは環境保護の圧力が大きく、汚水処理が不適切だと水質汚染を引き起こしやすく、「水質型の水不足」に発展する可能性がある。それに加えて、石炭化学プロジェクトには水消費量が多いという問題もある。今後、節水技術は石炭化学工業で広く活用されるようになる。例えば、節水型のプロセスや設備の採用、水冷技術に代わる空冷技術、循環水の利用、および凝縮液の回収などである。単位製品あたりの消水量は石炭化学プラントの水使用量を示しており、この数値を下げることこそが実質的な意味を持つ。システムによる節水最適化分析手法を活用して節水を指導することは、普及に値する。北西部地域において、石炭化学工業の発展を制約しているのは水であり、これは経済と環境の対立と統一という問題である。これら二つの関係をうまく処理することが、石炭化学工業の健全な発展への道である。（中国煤炭資源網）