米国の水処理化学薬品 マーケットトレンド

マーケットトレンド の 米国の水処理化学薬品 産業

市場を支配する腐食・スケール防止剤

• 腐食防止剤は、ボイラー内で発生する腐食に対処するために使用される汎用化学薬品である。腐食は、ボイラー内の金属部品と酸素が反応して酸化物を形成することにより発生する。腐食はボイラーの金属部分に影響を与え、エネルギーやメンテナンスのコストを増加させる。腐食防止剤は、ボイラーの水から露出した部分に薄いバリア層を形成することで作用する。
• 水ボイラーには数種類の腐食防止剤が使用されている。凝縮水ライン腐食防止剤、DEHA-ジエチルヒドロキシルアミン、ポリアミン、モルホリン、シクロヘキシルアミン、二酸化炭素腐食防止剤などである。凝縮水ライン腐食防止剤の調製には、フィルム化アミンの混合物が使用される。これは、高蒸気と低蒸気の両方の液体が存在するため、あらゆる段階で保護を提供することができる。
• DEHAは揮発性化合物で、酸素捕捉剤でもあり、金属不動態化剤として作用する。ポリアミンは、低圧ボイラーと高圧ボイラーの両方で使用できる。モルホリンは、液体のpHレベルを上げることでボイラーを保護する。シクロヘキシルアミンは低圧ボイラーに使用される。二酸化炭素腐食防止剤は、ポリアミンと共に腐食を抑制するために使用される。
• これらの腐食防止剤は冷却水処理にも使用され、金属を確実に保護し、再循環水配管、プロセス冷却装置、熱交換器などの重大なシステム故障につながる金属損失を防止する。腐食防止剤は、腐食セルの陰極と陽極に関連する腐食電位を低下させることにより、金属を保護するために処理システムに添加される。
• 最も深刻な腐食は、鋼鉄と銅合金の両方を含む冷却水処理システムで発生する。
• スケールは、水処理塔の表面に形成される沈殿物で、温度が上昇するにつれて不溶性になる可溶性固形物の沈殿の結果である。これが金属腐食を引き起こし、冷却水塔の機能と維持に影響を及ぼす。この析出は腐食速度を高め、生産損失を引き起こし、水の流れを制限し、熱伝達を妨げる。
• その結果、開放型および閉鎖型冷却システムを保護し、その効率を維持するためには、正確な水条件を維持する必要があり、これはスケール防止剤として作用する科学的に設計された化学物質を添加することで達成できます。
• ボイラー水処理では、未処理の水をボイラーで使用すると、多くの可溶性塩が持ち込まれます。これらは冷たい水では溶け残りますが、ボイラー内の温度が上昇すると溶けなくなります。
• 炭酸塩と重炭酸塩は、水に溶けたカルシウムとマグネシウムの化学物質から形成される。この残留物がボイラー表面に堆積し、硬い皮膜を形成する。スケールの問題は、効率的な熱伝達を妨げ、局所的な加熱を引き起こし、電力消費とメンテナンス費用を増加させ、時にはボイラーを故障させることである。
• スケール防止剤は、化学作用によってスケールを除去するために使用される。リン酸塩、ポリマー、キレート剤の3種類に大別される。
• • リン酸塩は、硬いスケールを生成するカルシウムとマグネシウムのハイドロキシアパタイトと蛇紋岩化合物を除去するために使用されます。リン酸塩とポリマーは、スラッジを作るために使用され、ボイラーのブローダウンによってスケールを除去するために使用される。
  ボイラーでは、ポリマーや高分子電解質を単独で、あるいはリン酸塩やキレート剤と組み合わせて使用することができる。ポリマーは、硬いスケール物質の分散剤および弱い封鎖剤として作用する。しかし、限られたブローダウンのボイラーから付着物を完全に除去することは不可能である。キレート化は、カルシウム、マグネシウム、鉄の化学結合作用に依存し、溶解性を維持する。キレート化はリン酸塩処理よりもコストがかかる。
  • キレート剤は、ボイラー内部よりもボイラー給水で主に使用される。キレート剤の使用は、液体組成に関するいくつかの最低要件が満たされている場合に望ましい。
  スケール防止剤の需要の大部分は、石油・ガスおよび石油化学産業からもたらされる。米国の石油・ガス業界では現在、COVID-19の発生が2020年の生産量に影響を及ぼす事態が発生しており、スケール防止剤の需要にも悪影響を及ぼしている。

市場の需要を牽引する自治体産業

• 家庭への純水の供給は、すべての政府にとって主要な要件の1つである。人口の増加と水需要の増加と相まって、飲料水の不足が増加し、膜水処理薬品市場の世界的な需要を推進している主要な懸念である。
• 飲料水を得るための予備浸透（RO）システムの使用量の大幅な増加は、抗iscalantなどのような膜水処理薬品の使用量の急激な上昇につながっている。
• 都市廃水とは、トイレ、シャワー、洗面台、浴室、洗濯機、食器洗浄機、液体産業廃棄物などから排出される水を指す。都市廃水は、環境破壊や有害な病気の蔓延を避けるため、環境に放出する前に処理されなければならない。
• 処理技術の主な用途には、予備処理、一次処理、二次処理、三次処理、生物学的栄養塩除去（BNR）、資源回収、エネルギー生成などがある。
• 米国では、廃水処理施設が毎日約340億ガロンの廃水を処理している。このため、同国では自治体部門から水処理薬品に対する大きな需要が生じている。
• さらに、水不足により廃水処理施設への依存度が高まっているため、今後数年間は水処理薬品に対するビジネスチャンスが拡大すると考えられる。
• 例えば、カリフォルニア州モントレー市では、広大な農業地帯に1日当たり約80,000m3の水が必要で、作物の灌漑や施肥のために栄養豊富な再生市廃水が供給されている。
• 封鎖期間中、家庭の水使用量は国内で約21％増加した。2020年4月には、平均的な家庭で2020年2月と比較して729ガロン近い水の使用量が増加した。従って、これは水処理の必要性の増加を示している。
• また、2020年7月、環境保護庁（EPA）は、水インフラ・ファイナンス・アンド・イノベーション法（WIFIA）プログラムの下、重要な水インフラに約60億米ドルを投資し、120億米ドルの水インフラ・プロジェクトを支援すると発表した。したがって、このような動きに伴い、水処理薬品に対するニーズも今後数年間で増加すると予想される。