 | • レポートコード：SRSC54430DR • 出版社/出版日：Straits Research / 2024年12月 • レポート形態：英文、PDF、約120ページ • 納品方法：Eメール（受注後2-3日） • 産業分類：材料 |
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レポート概要
メンブレンバイオリアクター市場規模は2024年には46億4000万米ドルと評価されました。2025年には49億9000万米ドル、2033年には89億3000万米ドルに達すると予測されており、予測期間（2025年～2033年）中のCAGR（年平均成長率）は7.55%で成長すると見込まれています。
メンブレンバイオリアクターは、膜分離と生物学的排水処理を統合した高度な排水処理技術です。これは、膜ろ過装置（通常は低圧限外ろ過（UF）または精密ろ過（MF）膜）を含む、浮遊生物処理法と活性汚泥を組み合わせたものです。膜は、重要な固液分離機能の実行に使用されます。これは一般的に、活性汚泥システムにおける三次および二次清澄化槽と三次ろ過を使用して達成されます。
レポート目次
膜分離活性汚泥処理システムには、重力式または真空圧式の2種類の一般的な種類があります。 重力式または真空圧式のバイオリアクターは浸漬式で、通常はバイオリアクターまたはその後の膜タンクに設置された平膜または中空糸膜を使用します。 圧力式システムは、バイオリアクターの外側に設置されたインパイプカートリッジシステムです。MBRは、二次清澄化装置や三次ろ過媒体を備えた従来型活性汚泥処理施設と比較して、一般的に30～50%の小型化が可能です。また、優れた排水水質を実現し、厳しい水質基準を満たす能力にも優れています。このモジュール式の概略図により、開発や構成の柔軟性、堅牢で信頼性の高い運転、下流の消毒ニーズの低減が容易になります。
ハイライト
- 中空糸膜セグメントが膜の種類セグメントを支配
- 浸漬セグメントがシステム構成セグメントを支配
- 自治体セグメントが用途セグメントを支配
- アジア太平洋地域が世界市場で最大のシェアを占める
膜分離活性汚泥処理市場の成長要因
清浄な水の供給量の限界
世界的な最重要課題のひとつである清浄な水の供給不足は、経済成長、生態系の健全性、水の安全保障に深刻な脅威をもたらしています。 気候変動や工業化、経済発展の圧力により、十分な量の安全な飲料水を供給するという課題はさらに複雑化しています。 産業および公共部門では、大量の淡水を使用しながら、大量の廃水を排出しています。 廃水が適切に処理されずに水環境に排出されると、汚染を引き起こし、公衆衛生や船舶の生態系に影響を及ぼします。
さらに、水のリサイクルに対する需要の高まりにより、廃水回収が一般的な傾向となっています。廃水の再利用は、放出される廃水量と環境への脅威を低減し、淡水資源への圧力を軽減します。膜分離活性汚泥法は、廃水排出量を削減し、水の利用効率を高める廃水管理技術であり、水環境の保全と淡水資源の開発のバランスを実現します。したがって、水の限られた可用性を克服するために、廃水処理に膜分離活性汚泥法を使用することが市場の成長を促進しています。
厳しい環境規制の実施
産業や発電所における水域への排出に関する厳しい規制の実施は、膜分離活性汚泥処理装置の市場成長を促進する主な要因のひとつです。 産業部門は、水質汚染物質の最大の発生源であるため、主に膜分離活性汚泥処理装置を使用しています。 排出物には、ヒ素、塩、硝酸塩、水銀、セレン、鉛、その他の有毒元素が含まれます。膜分離活性汚泥法による廃水処理システムは廃水を処理し、精製水を作り出します。精製水はさらに食品や飲料などの産業で再利用されます。これにより、これらの技術の採用が増加しています。いくつかの義務付けや環境規制が市場の成長をさらに促進しています。例えば、2017年10月には、環境産業がインドの水質を判断する4つのパラメータの基準を変更しました。パラメータには、生物化学的酸素要求量、pH値、総浮遊物質量、大腸菌群が含まれていました。
市場抑制要因
MBRシステムの資本コストおよび運用コストが高い
膜分離活性汚泥処理（MBR）システムは通常、砂フィルターや二次清澄機を使用するため、従来のシステムよりも資本コストおよび運用コストが高くなります。運用および維持管理コストには、汚損制御、膜洗浄、および最終的な膜交換が含まれます。また、膜上の細菌増殖を抑制するための空気供給はエネルギーコストを増加させます。このようなシステムからの廃棄汚泥は沈降率が低く、廃棄に適したバイオソリッドを生成する化学物質が発生する可能性があります。また、膜生物反応装置からの廃棄汚泥は、活性汚泥処理用の標準技術を使用して処理することができます。
さらに、膜生物反応装置システムは、初期の膜費用により、同等の処理能力を持つ従来型システムよりも資本コストが高くなります。 膜生物反応装置の運転コストも、膜の汚れを低減するためのエネルギーコストが高いため、高くなります。 このように、資本コストおよび運転コストの高さが市場の成長を妨げています。
市場機会
都市化の進展により、MBRの設置が増加
世界の人口の50%以上が都市部に居住しており、世界の国内総生産（GDP）の80%以上を生み出しています。経済の急速な発展と都市化および産業化の加速に伴い、水質に対する懸念が高まっています。さらに、都市部の人口増加は水質に多大な影響を与えています。さらに、排出物を排出する産業の増加も、水処理用の膜生物反応装置の需要の高まりにつながると予想されています。したがって、膜生物反応装置の市場は、都市化の進展と消費者の意識の高まりとともに成長すると見込まれています。
都市化の進展は、人口増加による資源の枯渇により環境に影響を与えます。また、汚染や過密な生活環境により健康障害を引き起こします。また、工場廃棄物により都市部の水質も低下しています。そのため、都市部では清潔な水の確保が重要な課題となっており、膜生物反応器の需要が高まっています。汚染水の有害性に対する認識が高まるにつれ、膜生物反応器水処理システムの必要性も高まり、市場の成長機会が生まれると予想されます。
地域分析
アジア太平洋地域が世界市場を牽引
地域別に見ると、世界の膜生物反応器市場は北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、中南米、中東およびアフリカに分けられます。アジア太平洋地域は世界最大の膜生物反応器市場であり、予測期間にわたって8.42%のCAGRで成長すると見込まれています。アジア太平洋地域の膜生物反応器市場は力強い成長を見せています。アジア太平洋地域の膜バイオリアクター市場は、中国、インド、日本などの国々における急速な都市化と産業化が主な要因となっており、清浄な水と効果的な廃水処理の需要が高まっています。 膜バイオリアクター技術を用いた既存の水処理および廃水処理システムの整備に対する公共部門からの投資の増加も、市場の成長を後押ししています。 さらに、環境への懸念の高まりと安全な飲料水の入手可能性の制限により、この地域全体で膜バイオリアクターの使用が増加しています。アジア太平洋地域では技術的に進歩した製品の採用が増加しているため、予測期間中に膜反応器市場が急激に成長すると予想されています。さらに、自然水資源を保護するための環境保護法の制定や適切な衛生設備の提供など、政府機関が開始した多数の取り組みが市場成長に確実に影響を与えています。これらの要因が、予測期間中の市場の力強い成長を促進すると予想されています。
北米は予測期間にわたって6.43%のCAGRを示すと予想されています。北米は世界中で膜生物反応槽にとって重要な市場です。自治体の廃水処理市場が主な需要創出源ですが、代替の産業廃水処理用途も堅調な成長機会があります。これらの機会は、石油・ガス、食品・飲料、鉱業などの産業に存在しています。また、北米における膜分離活性汚泥処理市場の成長は、技術向上のための研究開発への投資増加と、同地域における水処理システムへの需要増加によって支えられています。さらに、2020年の経済減速と新型コロナウイルス感染症のパンデミックにより、計画されていた産業プロジェクトは低迷しました。しかし、産業活動の成長に伴い、予測期間中に膜分離活性汚泥処理市場の需要増加が見込まれています。北米の産業部門は回復し、世界的に市場での地位を取り戻すことが予想されます。そのため、地域全体での製品販売の増加に伴い、予測期間中に膜分離活性汚泥処理の需要が高まると予想されます。
ヨーロッパでは、掘削作業と石油・ガス探査活動が急増し、市場参加者に新たな開発スペースが生まれると予測されています。排水処理と排水に関する厳格な規制により、膜分離活性汚泥処理装置の需要が促進されるでしょう。石油・ガス産業で生産される水は、一般的に炭化水素化合物とその他の有害な化学物質で構成されています。さらに、放出水用に特別に設計された水処理システムは、再利用または排水前に処理水の水質を維持するのに役立ちます。
南米アメリカにおける膜分離活性汚泥法（MBR）市場は、急速な成長を見せています。この市場は主に、水質保全と天然水資源の維持に対する意識の高まりによって牽引されています。また、ブラジル、メキシコ、アルゼンチンにおける複数の開発計画への投資の増加により、膜分離活性汚泥法の需要が高まっています。例えば、ブラジル政府は2018年の「Time to Move Forward-Cities」プログラムの下で、衛生プロジェクトに約14億米ドルを投資すると発表しました。また、自治体の廃棄物処理や水域への産業排水の管理に関する規制も実施しており、市場成長に好影響を与えています。さらに、急速な都市化、産業化、および加工水の需要増加も市場成長を後押ししています。上記の要因により、予測期間中の市場の成長が促進されると予想されます。
中東およびアフリカでは、エネルギー効率と費用対効果の高い膜分離活性汚泥システムに対するニーズの高まりにより、中東およびアフリカ地域における膜分離活性汚泥市場の成長が促進されると予想されます。同様に、世界的な水質汚染に対する意識の高まりと急速な都市化により、予測期間中の同地域における膜分離活性汚泥システムに対する需要が促進されると予想されます。
セグメント分析
膜の種類別
世界の膜バイオリアクター市場は、中空糸型、平膜型、多管型に分類されます。中空糸型セグメントが世界市場を支配しており、予測期間にわたって年平均成長率（CAGR）7.49%で成長すると予測されています。中空糸型は、予測期間中に最も急速に成長するセグメントであると推定されています。中空糸（HF）構成は、膜バイオリアクター技術における3つの主要構成のうちの1つです。中空糸膜はほぼ常に垂直方向に配向され、曝気装置がフレームに取り付けられるか、または膜モジュールと一体化されています。さらに、繊維には一般的にたるみがあり、気泡の流れの中で繊維が横方向に移動し、繊維束全体にわたって汚泥を空気浮上させることができます。中空糸膜バイオリアクターは、中空糸膜を外部シェルに平行に組み込んだもので、通常は円筒形をしています。繊維はシェル内にポット状に収められ、膜で仕切られた培地とセル区画を形成します。
システム構成により
グローバルな膜分離活性汚泥処理市場は、浸漬型膜分離活性汚泥処理とサイドストリーム型膜分離活性汚泥処理に分けられます。 浸漬型膜分離活性汚泥処理セグメントは市場に最も大きく貢献しており、予測期間にわたって年平均成長率（CAGR）7.92%を示すと予測されています。 浸漬型膜分離活性汚泥処理は、分離と化学反応という2つのプロセスが同時に起こり、相乗効果を生み出す膜分離活性汚泥処理です。浸漬型膜分離活性汚泥法は、水再生と廃水処理のための有望な技術です。この技術は主に、従来の活性汚泥法よりも汚泥発生量を抑え、排水の質を向上させる廃水処理に利用されています。浸漬型技術は、いくつかの用途で確立されており、セットアップが簡単で、エネルギー消費量が少なく、膜の密度が高いことから、一般的に好まれています。
用途別
自治体廃水セグメントは最大の市場シェアを占めており、予測期間にわたって年平均成長率（CAGR）7.06%で成長すると予測されています。自治体廃水処理セグメントは、予測期間中に最も高い成長が見込まれています。世界的に人口増加により、処理水の需要が高まっています。水資源の不足により、水のリサイクルと水処理サービスの需要が高まっています。膜生物反応装置（MBR）によって提供される廃水処理能力のほとんどは、産業排水よりも下水全体の流れの方がより重要であるため、自治体の廃水処理用です。自治体の廃水は通常、環境水への排出に関する法定要件を満たすために処理されます。自治体の廃水から除去する必要がある汚染物質には、浮遊固形物、有機物、アンモニア、硝酸塩、リン酸塩、病原菌、微量汚染物質などがあり、重要度の順に挙げられています。
システムの種類別
重力式システムは世界市場を支配しており、予測期間中の年平均成長率（CAGR）は7.73%と予測されています。 重力式システムは浸漬型で、通常はバイオリアクターまたはその後の膜タンクに装備された平膜または中空糸膜を利用します。重力駆動膜（GDM）ろ過は、最も好ましい膜バイオリアクター構成のひとつです。 重力により超低圧で稼働し、必要とするエネルギーは最小限です。 さまざまな種類の水、例えば、汚染レベルが異なる希釈廃水や地表水などを処理することができます。 主に水の再利用や海水の前処理において魅力的な可能性を示しています。このシステムは、限外ろ過などの従来型膜ろ過システムと比較して、超低圧（40～60ミリバール）で稼働し、メンテナンスも最小限で済みます。 重力駆動型膜ろ過の実現可能性は、排水処理におけるエネルギー使用量の削減と厳しい規制によって証明されています。 したがって、省エネ法として、重力駆動型膜は家庭用水道水や高度排水処理において重要な役割を果たすことができます。
膜分離活性汚泥市場における主要企業の一覧
-
- Suez
- Kubota Corporation
- Mitsubishi Chemical Aqua Solutions
- Evoqua Water Technologies
- Siemens
- DuPont
- Lenntech
- Ovivo
- Saur
- Pentair
- Parkson Corporation
- Smith & Loveless
- Veolia
最近の動向
- 2023年3月- 水処理ソリューションの大手プロバイダーであるIntegrated Water Services, Inc.（以下「IWS」）は、水産業向け産業制御システムの開発で知られるHyperion International Technologies, LLC（以下「ハイペリオン」）を買収したと発表しました。 IWSはSciens Water Opportunities Management, LLC（以下「Sciens Water」）と共同で、ハイペリオンの全株式を取得しました。
- 2023年1月- 水処理ソリューションの大手プロバイダーであるIntegrated Water Services, Inc.（以下「IWS」）は、 水処理および廃水処理ソリューションの大手プロバイダーであるIntegrated Water Services, Inc.（以下「IWS」）は、膜分離活性汚泥法（MBR）のトップメーカー兼ディストリビューターであるM|MBR Systems, LLC（以下「M|MBR Systems」）の買収を発表しました。IWSは、Sciens Water Opportunities Management, LLC（以下「Sciens Water」）と協力し、この取引の結果としてMMBR Systemsの全株式を取得しました。
膜分離活性汚泥法の市場区分
膜の種類別（2021年～2033年）
- 中空糸
- 平膜
- 多管式
システム構成別（2021年～2033年）
- 浸漬型
- サイドストリーム型
用途別（2021年～2033年）
- 自治体
- 産業
システムタイプ別（2021年～2033年）
- 重力式
- 圧力駆動式
目次
エグゼクティブサマリー
調査範囲とセグメント
市場機会の評価
市場動向
市場評価
規制の枠組み
ESG動向
グローバル膜分離活性汚泥処理市場規模の分析
- グローバル膜分離活性汚泥処理市場の紹介
- 膜の種類別
- 紹介
- 膜の種類別金額別
- 中空糸
- 金額別
- 平膜
- 金額別
- 多管式
- 金額別
- 紹介
- システム構成別
- 紹介
- システム構成別金額別
- 浸漬型
- 金額別
- サイドストリーム
- 金額別
- 紹介
- 用途別
- 概要
- 用途別金額別
- 自治体
- 金額別
- 産業
- 金額別
- 概要
- システムタイプ別
- 概要
- システムタイプ別金額別
- 重力式
- 金額別
- 加圧式
- 金額別
- 概要
北米市場分析
ヨーロッパ市場分析
アジア太平洋市場分析
中東およびアフリカ市場分析
中南米市場分析
競合状況
市場関係者の評価
調査方法
付録
免責事項
• 日本語訳：世界のメンブレンバイオリアクター市場規模・シェア・動向分析レポート（2025-2033）：中空糸膜、平膜、多管式
• レポートコード：SRSC54430DR ▷ お問い合わせ（見積依頼・ご注文・質問）