Organics Tech が産業廃水処理をどう変えるか

アーリーン・カリディス | 2023 年 4 月 25 日

廃水中の有機物はさまざまなレベルで問題です。 それらは濾過するのが難しく、産業機器にとって厳しいものです。 有機物を多く含む水は運搬と処分に費用がかかります。 発電機は、厳しい栄養素排出制限を常に管理する必要があります。 そして見出しはずっと、水危機について叫んでいる。つまり、重要な貢献者の中には工業操業と農業があり、上水供給の枯渇が深刻化しているということだ。 彼らは毎日数千億ガロンの水を消費します。

それに応えて、ボストンに本拠を置く ZwitterCo は、水と有機固体を分離する膜濾過技術を開発しました。 膜濾過は新しいものではありませんが、同社はその製品をユニークであると宣伝しています。その製品は、直径 1 ナノメートルの細孔サイズを備えた非常に微細なフィルターで、通常は通過してしまう固体化合物を捕捉し、汚れや詰まりの影響を受けません。フィルターが汚れて流れが損なわれると、最終的にフィルターを頻繁に交換する必要が生じます。

ZwitterCoの商業開発担当バイスプレジデント、ジョン・グッドマン氏が説明するように、このテクノロジー企業の膜は、脂肪、油、グリース、タンパク質、砂糖、デンプンに加えて、嫌気性消化の残留物や浸出液に含まれる固体を分離します。 きれいに分離された水は、回収された栄養素と同様に再利用できます。 また、フィルターは簡単な洗浄プロセスで新品同様の性能を維持します。

この若い会社はさまざまな業界から注目を集めています。 主なものは、食品と飲料、発酵プロセスを使用する生物処理プラント、農業、埋め立て作業です。 ZwitterCo のフィルターは、その展開以来、約 6 つの商業プロジェクトと数十の試験運用に導入されています。

魔法は材料の化学にあります。 この膜は親水性（「水を愛する」）ポリマーで作られており、水を通過させると同時に膜の表面に付着する固体をはじきます。 有機物は水と少量の刺激の少ない化学洗剤で洗い流すだけです。

特に農業用途は注目を集めており、ZwitterCo が特に注力している分野である。これは主に、この廃棄物から再生可能な天然ガスを生産しながら肥料を管理するための嫌気性消化 (AD) に対する農家の関心の高まりによって推進されている。 フィルターは大規模な廃水処理システムの重要なコンポーネントであり、膜は AD プロセス後に残った消化物を濃縮するために使用されます。

このプロセスにより、消化物の量と輸送コストの両方が 50% 削減される、とグッドマン氏は言います。 農家は消化物ときれいな水から作られた肥料という資産を刈り取って、農業活動に再利用します。 また、資材の保管も容易になります。これは、農家が一度に畑に散布できる栄養価の高い肥料の量が限られているため、必要な習慣です。

再利用は、このテクノロジーを導入し始めている各業界にとって大きな要素です。

「廃水の再利用は ESG 目標であり、さらには事業のライセンスでもあります。廃水の再利用は環境に良いだけでなく、ビジネスにも良いのです」とグッドマン氏は言います。

同氏は、下水リサイクル技術が米国西部、特に干ばつに大きな被害を受けた地域、特に大量の水供給に依存する米国の農産物生産大手カリフォルニアの空白地帯を埋めるのに役立つ可能性があると見ている。

ZwitterCo は、スループット要件を満たすために必要な濾過能力に基づいて、「パフォーマンスに応じて支払う」月額モデルを提供しています。

「当社の顧客は、目に見える投資収益率が得られるこのモデルを好みます。これにより予算管理が簡素化され、すべての関係者間のインセンティブが調整されます」とグッドマン氏は言います。

2022年後半にシリーズA資金調達で3,300万ドルを獲得したZwitterCoは、これまでの総資金調達額が4,600万ドルとなっている。

2019年、このスタートアップは米国エネルギー省（DOE）から125万ドルの助成金を獲得した。 この助成金の焦点は、ペルミアン盆地のエネルギー部門で生成される水を回収可能な資源に変える処理技術の開発と商業化を加速することです。

「DOEとの協力を通じて、当社の膜が砲身分離水の経済的有益な再利用を可能にすることを実証しました。当社の新しい過濾過膜は油とグリースを検出不能レベルまで除去し、逆浸透（RO）の前処理として理想的でした。 」とグッドマンは言う。

このシステムは、浸出水処理などの他の用途でも RO の前駆体として理想的であることが証明されています。 RO の前に膜を使用すると、浸出水が減少し、それによって廃水処理プラントへの排出が削減され、同時に装置を汚すことなく高濃度で動作させることができます。

ろ過プロセスは、複数段階の水処理プロセスの一部です。 そのため、ZwitterCo は、きれいな排水を生成し、栄養素を回収するシステム全体を構築する上下水技術プロバイダーである Digested Organics と提携しています。 このコラボレーションは、ZwitterCo の農業廃水分野への参入でした。

同社の営業担当上級副社長、デビッド・フェイバー氏によると、Digested Organics のシステムは 1 日あたり 10,000 ガロンから 1,000,000 ガロン以上の消化物を処理します。

「ZwitterCo の過濾過プロセスにより、供給水の 70 ～ 95 パーセントを半透明の廃水として回収できます。超濾過の廃水は非常にきれいで、塩などの小さな溶解物質のみを通過させることができます。また、他の物質の通過を可能にする価値もあります。技術は下流に組み込まれる必要があります」と彼は言います。

ZwitterCo はポートフォリオの拡大を目指して、ボストン近郊の技術革新センターに投資しました。 計画は、水からより多くの成分を除去するために、異なる特性を持つ新しい膜を開発する方法を見つけ出すことです。 1 つの目標は、どの成分が通過し、どの成分が除去されるかをさらに制御するために、特定の分離に合わせて細孔サイズを調整することです。

「私たちは、産業廃水処理市場全体で技術とプロセスの革新を続け、お客様とパートナーが廃水を効率的に再利用するためのツール、技術、リソースを確保できるようにします。今後さらに多くのことを共有できることを楽しみにしています」数カ月です」とグッドマン氏は言う。

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