スライビヤ廃水処理

植物の原位置の膜要素の一部。 スライビヤは、逆浸透膜・限外濾過膜を利用した浄水施設としては世界最大規模です。

プラントの建設は 2002 年 7 月に開始され、2004 年 11 月までに完了しました。当初の生産能力は最大 375,000m³/日で、将来的には 600,000m³/日まで拡張できるように設計されています。

スライビヤ工場の全体的なレイアウト図。

逆浸透施設 - 42 個のスキッド。それぞれが 7 個の膜モジュールを含む 72 個の圧力容器で構成されます。

新しいプラントの主要な処理ステップの概略フロー図。

このプラントの限外濾過 (UF) 膜の総面積は 304,640m2 です。 68 個のスキッドに配置されています。

剥離塔の 1 つの販売代理店。 この工場には、透過水から CO2 を除去するための脱ガス塔が 6 基あります。

設置を待つ新しい供給パイプラインの一部。 このプロジェクトでは、原料、完成品、およびブラインの流れを運ぶために大規模な直径のパイプラインを敷設する必要がありました。

2003 年 9 月の敷地。設計と建設段階は 30 年間のコンセッションのうち 30 か月を占めます。

プロジェクトの画像。 スライビヤ工場はこの種の工場としては世界最大で、クウェートの再生不可能な水の使用量を全体で 80% 以上削減できると期待されています。

製品の水は非飲料用途向けに設計されていますが、飲用に適した品質に処理されています。 UF システムは懸濁物質を完全に除去し、細菌やウイルスを実質的に除去します。

2004 年 11 月の完成直後、スライビヤ廃水処理再生工場は、2005 年の世界水賞で「廃水プロジェクト・オブ・ザ・イヤー」を受賞しました。 審査員らは「中東および北アフリカ地域全体の水資源の将来を力強く表明している」と評したこのプラントは、現在、逆浸透（RO）と限外濾過を使用するこの種の施設としては世界最大である。 (UF) 膜ベースの浄水。

Sulaibiya は、当初の日量最大 375,000m3 の処理能力を備え、将来的には 600,000m3/日まで拡張するように設計されており、農業、工業、帯水層の涵養における非飲料水用途向けに廃水を飲料水品質に処理します。 2005 年 3 月に正式に設置され、12 月に工場の最初の製品水が供給される予定です。 この施設が完全に稼働すると、クウェート全体の水需要の 26% に寄与すると予測され、非飲料水源からの年間需要が 1 億 4,200 万 m3 から 2,600 万 m3 に減少します。

このプロジェクトは、総プロジェクト費用が1億3,000万KD（4億3,000万ドル）で、国内銀行のみによって資金提供されるこの規模の初めての取引であるという点でも注目に値する。 25年間にわたる1億1,425万クローナ（3億7,700万ドル）の融資は、クウェートディナールでの融資取引としては過去最大であり、負債と自己資本の比率は85：15に相当する。

公共事業省は、地域最大の請負業者の 1 つであるカラフィ グループが所有する特別目的事業体であるユーティリティ開発会社 (UDC) とアイオニクスに自社移転 (BOT) 契約を締結しました。 事前資格審査は 1998 年 10 月に行われ、入札は 2000 年 4 月に受理されましたが、入札プロセスの諸側面をめぐる法的訴訟が最終的に失敗に終わり、契約の正式な署名は 2001 年 5 月まで延期されました。

このコンセッションの期間は 30 年間で、その内訳は 30 か月の設計と建設、27.5 年の運営と管理です。 落札された水道料金は 0.47 ドル/m3 で、契約期間中の UDC への予想収益は 20 億ドルを超えます。

2 つの大きな問題により、スライビヤ廃水処理および埋立プロジェクトの実施が決まりました。 第一に、アルディヤの既存の下水処理場は処理能力に達しており、拡張する余地がなかったため、下水流量の増加により代替処理施設の設置が必要でした。 第二に、この国の汽水資源はもはや、非飲料用用途の増大する需要を満たすには十分ではありません。 このプロジェクトは、これら両方の問題を解決するための統合的な対応として設計されました。

Ardiya プラントは前処理段階として機能し、流入廃水を受け入れ、スクリーニングし、脱脂します。 長さ 25km のメインフィーダーパイプラインは、前処理された水を新しいスライビヤ下水処理場に運び、そこで飲料水基準に合わせて処理されます。 Sulaibiya プラント自体は、生物学的栄養素の除去、RO / UF 膜、汚泥処理の 3 つの要素で構成されています。 新しい1kmの製品水パイプラインは、完成した排水を使用前に近くの汽水収集センターに輸送し、一方、膜システムの塩水のオーバーフローは、別の新しい25kmのパイプラインを介して既存のアルディヤ流出路に戻されます。 また、関連工事の一環として新しいポンプ場も建設されました。

10 本以上のパイプラインがクウェート市とその周辺地域からアルディヤ工場の入口に廃水を供給しています。 6 mm ステップ スクリーンの 4 つの平行ラインが粗大粒子を除去し、通気グリット チャンバーが砂や砂を粒子サイズ 0.2 mm まで排除します。 20,000m3 の円形バッファー タンク 2 つが、5,000m3/hr から 31,250m3/hr の間で変動する流入水の変動をバランスさせて、流量を 10,000m3/hr から 20,000m3/hr の範囲に調整します。 バッファータンク内の撹拌機は、沈降の問題を避けるために 0.3m/s 以上の流速を維持します。

すべての構造はカバーされており、臭気の迷惑を防ぐために抽出された空気を処理するためにスクラバー システムが使用されています。

アルディヤの既存のポンプ場には 6 台の並列ポンプと 2 台の追加の予備ポンプがあり、能力は 20,000m3/hr でした。 50% 高い最終流量に対応するために、システム設計ではさらに 4 台のポンプを設置する必要がありました。 さらに、新しい主給水パイプラインを保護するために、ポンプ場の出口にそれぞれ容積 130m3 のサージ容器 18 個が建設されました。

これは、公称直径 1.4 m の 3 本の平行ダクタイル鉄パイプ、内張り耐硫酸塩セメントおよび 500 ミクロンのエポキシ シーラント コートで構成されています。 2 つのラインバルブチャンバー、13 個のエアベントステーション、および 10 個のウォッシュアウトチャンバーがパイプルートに沿って配置されています。

処理計画は、有機物を除去し、硝酸塩の放出を最小限に抑え、RO 膜の 3 番目のアレイのスケーリングを克服するためにリン酸塩の流出を減らし、膜の前にある二次排水の流れの変動を滑らかにするように設計されています。

流入および分配チャンバーは、流入した廃水と、限外濾過からの逆洗水および汚泥処理からの上澄みを受け取り、混合します。 ここから曝気槽へ分配されます。 総容積 208,900m3 の 9 つの曝気槽があり、嫌気性、無酸素性、好気性の処理ゾーンを備えています。

処理目標を達成するために、曝気タンク内でプロセスのパフォーマンスが最適化されます。 嫌気ゾーンからの活性汚泥の一部は、炭素源としてRAS脱窒室に移送されます。 利用可能な酸素が存在しない場合、リン酸塩は再溶解し、その後、好気性ゾーンのバイオマスへの高い速度で再取り込まれます (いわゆる「贅沢な取り込み」)。 これは、混合液が無酸素ゾーンに入るときに高いリン酸塩濃度が発生することを意味しますが、その後、RO 膜を保護するために必要なリン酸塩の減少につながります。 さらに、硝化活性汚泥は無酸素ゾーンに戻されて好気ゾーンの硝酸塩濃度を低く保ち、二次排水に必要なレベルの低下につながります。

最後に、混合液は好気ゾーンから直径 52.5m、深さ 4.8m の 9 基の二次浄化槽に流れ、二次排水と RAS に分離されます。

流量は、曝気タンクおよび二次浄化装置内のレベルを±0.5m 変動させることによってバランスがとられ、二次浄化装置のダウンラインにある流量制御チャンバーによって制御されます。

汚泥は、無制限の農業用途に適した材料を提供するために処理されますが、乾燥していて、有機含有量が低く、病原体が含まれていないことが必要です。 7 台の重力ベルト濃縮装置と 120 台の汚泥乾燥床を使用して水を除去し、有機成分は 4 台の 8,000m3 好気性消化装置で削減されます。 得られた製品はその後、使用のために委託されるまで 6 か月以上保管されます。

流入水の 85% を回収し、残りの 15% を塩水として海に放出するように設計された UF / RO は、二次排水から残留汚染物質、溶解固体、病原体を除去し、飲料に適した品質の水を生成します。

システムのフロントエンドは、5 つの 60µm ディスク フィルターと、UF ポンプの吸引および化学調整タンクとして機能する 8,000m3 の二次排水槽で構成されています。

UF プラントは 68 個のスキッドに配置され、それぞれに 32 個の圧力容器が装備されており、総膜面積は 304,640m² です。 クロスフローのデッドエンド膜は、一次酸洗浄を使用した化学強化逆洗によって洗浄され、必要に応じて塩素すすぎが行われます。

濾液は 6,000m3 の槽に流れ込み、その後 RO 施設にポンプで送られます。 これは、24 個の第 1 アレイ スキッド、12 個の第 2 アレイ スキッド、および 6 個の第 3 アレイ スキッドで構成され、それぞれが 72 個の 20cm 圧力容器を保持し、容器あたり 7 個の 20cm x 1m 膜モジュールを備えています。 最初のアレイは 6 つの完全に独立した排水ポンプを備えた 4 つのポンプからなる 6 つのグループによって供給され、2 つ目は 2 つのポンプからなる 6 つのグループによって、そして 3 つ目は 6 つのポンプによって供給されます。 すべての供給ポンプの定格容量は 780m3/hr です。 施設には現場洗浄システムが装備されています。

6 台の空気ストリッピング塔脱気装置が透過水から CO2 を除去し、塩素注入施設もプラントの一部を構成しています。

この契約はクウェート公共事業省によって締結され、管理されました。 主な請負業者は UDC で、Kharafi Group (75%) と Ionics (25%) が共同所有しています。 Philipp Holzmann Kharafi Sulaibiya Joint Venture (PHKSJV) は、プロジェクト全体の設計と建設を担当する EPC 請負業者でした。 ILF Consulting がプロジェクト設計を担当し、Ionics Italba が膜処理プラントを担当しました。 カラフィ・ナショナルはユナイテッド・ユーティリティーズと協力し、27.5年間のO&M契約を結んでおり、Ionicsが膜システムを担当している。

クウェート国立銀行（NBK）、ガルフ銀行、クウェートおよび中東銀行が融資を手配し、NBKがファシリティ・エージェントの役割を果たしました。 ABN アムロは UDC の財務アドバイザーでした。 PKF は融資手配会社の財務モデル監査人として機能し、設計レビューと技術的デューデリジェンスは Halcrow によって実行されました。

法的アドバイスは、Allen & Overy、Shearman & Sterling、および Al-Essa, Al-Bader & Partners から提供されました。 ウィリスとアラブ・コマーシャル・エンタープライズは保険についてアドバイスした。 Camp Dresser & McKee と KEO International Consultants が技術顧問および建設管理者を務めました。 配管と内部セメント/エポキシはXinxing Ductile Iron Pipesによって供給され、パイプ継手はViking Johnsonによって供給されました。 ITT Industries はエアレーション、ポンプ、混合システムの設計、構築、試運転を担当し、Norit は限外濾過膜技術を提供しました。 WL Delft Hydraulics は動的水力解析を実行しました。