2024年03月21日
東レ、廃水再利用対応の高耐久RO膜開発
【カテゴリー】:新製品/新技術
【関連企業・団体】:東レ

 東レは21日、工場廃水の再利用、下水処理等での厳しい使用条件において、これまでの高い除去性を維持したまま、長期間安定して良質な水を製造できる、高耐久逆浸透(RO)膜を開発したと発表した。膜の洗浄時の薬品に対する耐久性を従来比2倍に向上したことで、膜の劣化による性能の低下が抑えられ、運転管理が容易となる。交換頻度の半減やカーボンフットプリントの改善も期待できる。2024年上期には、市場拡大中の中国での発売を目指す。

 RO膜は、持続的な水源を確保するための技術として、海水や河川水等の淡水化、廃水再利用、飲料水製造など幅広い用途で用いられている。廃水再利用の分野では、多様な水質の水がRO膜で処理されるが、処理性能を維持するために膜の汚れを除去する洗浄薬品の使用頻度が増えることで、膜の孔が変形し、除去性能が低下することが課題となっている。そのためRO膜にはさらなる耐久性の向上が求められていた。

 今回、同社は、東レリサーチセンターが保有する、原子配列を直接観察することが可能な最先端の構造解析技術(走査透過型電子顕微鏡:STEM)とDXによるデータ解析技術を融合することで、RO膜の分離機能層を構成する架橋芳香族ポリアミドの1ナノメートル(10億分の1メートル)以下の微小な孔構造を定量的に解析した。 この解析に基づき、洗浄薬品に接触した際の孔構造の安定性に寄与する部分構造を見いだし、革新的な製造プロセスの改善により、ポリマー構造を新たに設計することによって、安定な孔構造を有するRO膜を創出した。
 
 すでに過酷な薬品洗浄条件で運転試験を行い、得られる水の品質悪化を50%抑制する効果を実証ずみ。今後高頻度の薬品洗浄が必要な下水処理場や化学・鉄鋼・染色工場等での利用が期待できる。