米国の膜バイオリアクター市場は、膜の種類（中空糸、平板、多管状）、構成（浸漬型MBR、外部型MBR）、用途（市営、商業、工業）、地域、競争、予測、機会、2028年に分類されています。

米国の膜バイオリアクター市場は、2024～2028年の予測期間中に大幅に拡大すると予測されています。全国で水処理ソリューションに対する需要が高まっていることが、この国の市場を牽引する主な要因です。淡水供給は継続的に減少しており、その結果、消費者の間で清潔な飲料水の需要が高まっています。効果的な衛生と廃水処理に関する環境問題の高まりも、米国の膜バイオリアクター（MBR）市場を後押ししています。

この国の市場を後押ししている他のいくつかの要因は、現在廃水処理にMBRを使用している住宅、商業、工業団地の数の増加と、埋設MBRの出現です。これらのシステムは軽量、小型、コスト効率とエネルギー効率に優れ、膜を横切る接線方向の液体の流れを生成するためにエアレーションを行うことができます。

さらに、化学、製薬、電力、食品および飲料、繊維産業を含むさまざまなセクターで環境に優しい水および廃水管理技術の使用が増えていることが、市場の成長を支えています。急速な工業化や、現在の廃水処理施設をMBRに置き換えるための支援的な政府政策の施行などの他の要因が、2024年から2028年にかけて米国の膜分離活性汚泥法市場の成長を促進すると予想されています。

産業廃水と都市廃水は、膜分離活性汚泥法を使用して処理されます。精密濾過（MF）や限外濾過などの選択透過性または半透性膜技術は、懸濁増殖活性汚泥法（UF）とペアになっています。真空または重力駆動と圧力駆動のシステムは、MBRシステムで最もよく使用される2つの膜タイプです。浮遊粒子の位置を維持しながら、沈殿物を汚泥濃度から分離します。従来の方法と比較して、クリプトスポリジウムやジアルジアなどの病気に効果的であり、バイオマス保持が調整され、排水品質が向上し、炭素の影響が低くなっています。

MBRは、産業廃棄物や都市廃棄物に含まれる窒素、バクテリア、浮遊粒子、病原体、その他の汚染物質など、さまざまな水の不純物を管理できる最先端技術です。廃水処理には、移動床バイオフィルムリアクター（MBBR）や従来の活性汚泥プロセス（ASP）よりも優れています。精密濾過（MF）、限外濾過（UF）、ナノ濾過（NF）、逆浸透に使用されます。MBRは従来のシステムよりもリアクターの直径が小さく、汚泥濃度が高いため、汚泥の生成量が少なくなります。膜分離活性汚泥法の固形物保持時間（SRT）が長くなると、生物学的処理も改善されます。

米国では、浄水需要の増加により膜分離活性汚泥法の使用が増加

人口増加と急速な工業化により、清潔で飲用可能な水を必要とする消費者の間で化学処理された水の需要が高まっています。たとえば、2021年7月から2022年7月の間に、米国の人口は0.38％増加しました。これは、COVID-19パンデミックの最初の年に記録された過去最低の0.16％よりもやや高い数値です。この人口増加は、国における浄水需要の増加の主な要因の1つとして浮上しており、今後数年間で市場を牽引すると予想されています。

国内の急速な工業化により、淡水資源の不足が進み、水質も悪化したため、政府は清潔で使用可能な水を提供するために水処理技術を重視せざるを得なくなりました。たとえば、2022年にカリフォルニア州は米国最大の製造業州となり、24,304の企業で1,541,000人の労働者を雇用しました。産業現場での労働者の増加により、より多くの真水が必要となり、水処理プラントへの膜分離活性汚泥法の設置が促進されました。

膜分離活性汚泥法システムの適用拡大

最近の動向

• ナバホ水プロジェクト - さまざまな組織が水に関する優れた活動を行っています。たとえば、すべてのアメリカ人にきれいな水を提供することを目的とした非営利団体DigDeepは、インスピレーションの源となっている団体の1つです。ナバホ族の居住地の30%には水道水がありませんが、彼らのナバホ水プロジェクトは、安全できれいな飲料水を各家庭に届けています。 WaterSprout の 2022 年の収益の 2% は、DigDeep とその継続的な取り組みに寄付されました。
• 米国環境保護庁 (EPA) は、2021 年 11 月にバイデン大統領によって署名された超党派インフラ法 (BIL)、別名インフラ投資・雇用法に基づき、500 億ドル以上を受け取りました。これらの資金は、全国の飲料水、廃水、雨水インフラを革新的に改善するために使用されます。
• クリーン ウォーター州回転基金 - 廃水および雨水インフラにおけるポリフルオロアルキル物質 (PFAS) およびその他の発生中の汚染物質は、超党派インフラ法 (BIL) によって処理されます。この法律により、5 年間で 10 億ドルが提供されました。各州、水道システム、およびコミュニティは、浄水州回転基金一般補足基金の 117 億ドルの追加資金を使用して、浄水インフラにおける PFAS に対処する取り組みに投資することもできます。
• ジョー・バイデン米国大統領は、水道インフラに 1,110 億ドルを投資する計画を発表しました。この提案は、現在の効果的な取り組みを拡大することで、時代遅れの飲料水、雨水、および廃水インフラを更新するために、全国の州、部族、領土、および恵まれない地域に 560 億ドルの助成金と低コストの柔軟なローンを提供することを目指しています。
• 2021 年、ワシントンに本拠を置く Kubota Membrane USA Corporation は、Kubota Corporation &東レ株式会社（社長：小林 剛志）は、米国ジョージア州フルトン郡ビッグクリーク水再生施設向けに、浸漬型膜分離活性汚泥法排水処理システムを受注しました。

受注内容の概要

• 2020年、東レメンブレンUSA社と、平膜分離活性汚泥法をサービスとして提供するM|MBR Systems LLC社は、MBR改造用途も含めた独占供給契約を締結しました。この新たなコラボレーションでは、両社の知識を組み合わせ、自治体や産業に MBR ソリューションを提供し、より確立された膜技術の近代化に重点を置いています。

課題

複雑な技術である膜分離活性汚泥法の機械部品の操作とメンテナンスには、技術的な専門知識が必要です。MBR は高度な性質を持っているため、熟練した資格のある作業員が必要です。これとは別に、膜の劣化は大きな金銭的損失につながる可能性があるため、高度なシステムメンテナンスを管理する専門家も必要です。しかし、MBR 操作には、化学物質の取り扱いや洗浄に関連する健康被害について十分に訓練された熟練した労働力が不足しています。これは、米国の膜バイオリアクター市場にとって大きな後退となります。

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市場セグメンテーション

企業プロファイル

米国の膜バイオリアクター市場の成長を牽引している主要企業には、Suez North America、Koch Separation Solutions Inc.、Evoqua Water Technologies LLC、Kubota Membrane USA Corporation、Ovivo USA LLC、Veolia Water Technologies Inc.、Sperta (USA) Environmental Technology Inc.、BioMicrobics Inc.、Newterra Ltd.、Pure Aqua Inc. などがあります。