市場調査レポート

水処理薬品市場規模と展望, 2025年~2033年

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# 世界の水処理薬品市場概況

## 市場規模と予測

世界の水処理薬品市場は、2024年に330.4億米ドルの規模に達しました。2025年には340.3億米ドル、そして2033年までには431.1億米ドルに成長すると予測されており、予測期間(2025年〜2033年)における年平均成長率(CAGR)は3%を見込んでいます。水処理とは、特定の最終用途に適するように水の品質を向上させるあらゆるプロセスを指します。最終用途は、飲料水、灌漑、河川流量の維持、水域のレクリエーション利用、あるいは環境への安全な排出など、多岐にわたります。このプロセスは、水中の汚染物質や不要な成分を除去するか、その濃度を低減することを目的としており、人間の健康を保護し、飲料や灌漑といった重要な用途を可能にする上で不可欠です。

## 市場概要

清潔で安全な水へのアクセスは、日常生活の基盤をなす重要な要素です。水は非常に優れた溶媒ですが、粘土、微細な砂、塵、錆などの無機粒子は溶解せず、全浮遊物質(TSS)濃度を上昇させ、水の濁りの原因となります。これらのTSSを最終使用者が許容できるレベルまで低減するための水処理方法は、地域、用途、およびTSSレベルによって多様です。

現代社会における急速な都市化は、飲料水と衛生サービスの需要増大に対応するため、都市部の水処理の必要性を高めています。また、化学、製薬、食品・飲料、金属加工といった様々な最終用途産業では、生産、材料加工、冷却プロセスにおいて水が不可欠な資源となっています。世界人口の増加と経済発展は、都市および産業廃水処理の需要をさらに押し上げており、これらの要因が水処理薬品市場の成長を牽引しています。

さらに、水質要件の高まりと環境意識の向上は、産業および家庭部門における殺生物剤(バイオサイド)の使用を促進しています。特に殺生物剤および消毒剤は、水処理用途において最も高い成長が予測される水処理薬品の種類です。これは、処理水に対する最終消費者の需要が増加すると見込まれるためです。発電所や重工業の拡大も、水処理部門にとって大幅な経済成長を促すでしょう。

## 市場推進要因

水処理薬品市場の成長は、複数の強力な要因によって推進されています。

1. **急速な都市化と人口増加:** 世界的な都市化の進展は、都市部における飲料水および生活排水処理の需要を飛躍的に増加させています。人口増加に伴い、既存の水インフラへの負荷が増大し、より効率的で高度な水処理技術と、それに不可欠な水処理薬品の需要が高まっています。都市部での生活排水量は膨大であり、これを適切に処理し、安全に排出するためには多種多様な水処理薬品が不可欠です。

2. **産業部門からの水需要の増大:** 化学、製薬、食品・飲料、金属加工、電力発電など、多岐にわたる産業分野では、製造プロセス、材料処理、冷却、洗浄などに大量の水を必要とします。これらの産業において、使用する水の品質は製品の品質や生産効率に直結するため、厳格な水処理が求められます。また、産業活動から排出される廃水は、その性質に応じた適切な処理が必要であり、腐食防止、スケール防止、微生物制御、および廃水中の有害物質除去のために水処理薬品が不可活用されています。特に、発電所の拡大や重工業の発展は、水処理部門に大きな経済的成長をもたらすでしょう。

3. **水質基準の厳格化と環境規制の強化:** 世界中で水質汚染への懸念が高まり、政府や国際機関による水質基準が厳格化されています。米国ではクリーンウォーター法(CWA)に基づく環境保護庁(EPA)の規制が、欧州では飲料水指令、都市廃水処理指令、水枠組指令といった一連のEU指令が、飲料水および廃水処理の品質を管理しています。これらの規制は、企業や自治体に対し、より高度な水処理技術とそれに伴う水処理薬品の導入を義務付けており、市場拡大の強力な推進力となっています。特に、水のリユース・リサイクルに関する環境規制は、高度な水処理薬品の需要を促進しています。

4. **世界経済の発展と産業投資:** 先進国および発展途上国における世界経済の発展は、石油・ガス、食品・飲料、紙・パルプ、パーソナルケア・化学、金属加工など、様々な最終用途産業への大規模な投資を促進しています。例えば、2019年には中国の繊維輸出が世界の40%を占めるなど、民間部門からの投資が活発です。これらの産業の発展は、工業用水処理の必要性を増大させ、腐食、スケール、微生物活動、残留廃水排出などの問題解決に水処理薬品が不可欠です。製造業への投資は今後も継続すると予想されており、また、増加する人口の電力需要を満たすためのエネルギー産業への投資も、水処理薬品市場の拡大を加速させる要因です。

5. **水不足問題の深刻化:** 地球規模での水不足は深刻な問題となっており、利用可能な水資源の保全と効率的な利用が喫緊の課題となっています。この問題に対処するため、廃水の再生利用や海水淡水化の取り組みが世界中で加速しており、これらのプロセスには高度な水処理薬品が不可欠です。これにより、水処理薬品市場に新たな需要が生まれています。

## 市場の阻害要因

水処理薬品市場の成長には、いくつかの重要な課題が存在します。

1. **消毒副生成物(DBPs)の生成:** 酸化剤が水中の有機物と反応する際に生成される消毒副生成物(DBPs)は、市場にとって大きな障壁です。クロロホルム(CHCl3)、ジクロロメチルヒドロキシフラノン(MX)、臭素酸カリウム(KBrO3)、ブロモジクロロメタン(DBCM)、ブロモクロロメタン(BDCM)などが代表的なDBPsであり、これらは腎臓に毒性があったり、発がん性があったりする可能性があります。例えば、クロロホルムは肝臓に損傷を与え、最終的に癌を引き起こす可能性があります。また、膀胱癌の症例の14〜16%は、消毒副生成物が原因であるとされています。これは、安全な飲料水を供給するための消毒プロセスと、それに伴う健康リスクとの間で、水処理業界が直面するジレンマを示しています。DBPsの生成を抑制しつつ、効果的な消毒を行うための研究開発が不可欠です。

2. **危険な化学物質の取り扱いと輸送:** 水処理薬品の中には、腐食性や毒性を持つ危険な化学物質が多く含まれています。これらの薬品の保管、取り扱い、輸送には、厳格な安全プロトコル、専門的な設備、および高度な技術的専門知識が求められます。事故のリスク、環境汚染の可能性、およびこれらの安全対策にかかる追加コストは、市場の拡大を抑制する要因となり得ます。特に、災害時の対応や、広範囲にわたる供給網での安全確保は大きな課題です。

3. **高度な水処理設備の運用・保守に必要な専門知識:** 現代の水処理設備は高度化・複雑化しており、その効果的な運用と保守には専門的な技術と知識が必要です。特に開発途上国や地方自治体においては、このような専門知識を持つ人材の不足が深刻な問題となることがあります。高度な水処理薬品や設備の導入が進んでも、それを適切に使いこなす人材がいなければ、その効果を最大限に引き出すことはできません。これは、初期投資だけでなく、継続的なトレーニングと人材育成にかかるコストも意味し、市場参入や拡大の障壁となる可能性があります。

4. **残留消毒効果の維持の難しさ:** 貯蔵中における残留消毒効果の維持も課題の一つです。浄化された水が供給網を通じて最終消費者に届くまでの間に、再汚染を防ぐためには一定の消毒効果を維持する必要がありますが、このバランスを取ることは容易ではありません。過剰な消毒はDBPsの生成を増加させ、不十分な消毒は微生物の再増殖を許してしまうため、最適な残留消毒レベルの管理には高度な技術が求められます。

## 市場機会

水処理薬品市場は、いくつかの重要な機会によって将来の成長が期待されています。

1. **水のリユース・リサイクル技術への投資拡大:** 世界的な水不足の深刻化に伴い、工業用および都市用水の再生利用(リユース・リサイクル)が不可欠な戦略となっています。廃水を高度に処理し、飲料水や工業用水として再利用するシステムは、水処理薬品にとって新たな巨大市場を創出します。この分野では、より高度で専門的な水処理薬品が求められ、技術革新の機会も豊富です。例えば、膜処理技術と組み合わせた高度な酸化プロセスや、特定の汚染物質を除去するための吸着剤などが挙げられます。

2. **新興汚染物質への対応:** マイクロプラスチック、医薬品、パーソナルケア製品(PPCPs)など、従来の処理方法では除去が困難な新興汚染物質が水環境で問題視されています。これらの新たな汚染物質に対応するための革新的な水処理薬品や技術の開発は、市場に大きな機会をもたらします。高度な酸化プロセス(AOPs)や特定の吸着・凝集剤など、ターゲットを絞った効果的なソリューションへの需要が高まるでしょう。

3. **持続可能性とグリーンケミストリーへの移行:** 環境意識の高まりと規制強化により、より環境負荷の低い、生分解性の高い、または毒性の低い水処理薬品への需要が増加しています。これは、従来の化学物質に代わる「グリーンケミストリー」に基づいた水処理薬品の研究開発と市場導入を加速させる機会となります。環境に優しい製品は、企業のブランドイメージ向上にも繋がり、競争優位性を確立する要素となります。

4. **デジタル化とスマート水管理システムの導入:** 水処理プロセスのデジタル化、センサー技術、AI、IoTの統合は、水処理薬品の最適化された投与、プロセスの効率化、コスト削減、およびリアルタイム監視を可能にします。これにより、水処理薬品のサプライヤーは、単なる製品提供者から、統合的なソリューションプロバイダーへと役割を拡大する機会を得られます。スマートな薬品管理システムは、薬品の無駄を削減し、処理効果を最大化することで、市場全体の効率性を高めます。

5. **開発途上国におけるインフラ整備の加速:** LAMEA地域やアジア太平洋地域など、経済成長が著しい開発途上国では、水処理インフラの整備が急務となっています。これらの地域における大規模な工業団地の開発や都市化の進展は、新たな水処理施設の建設と、それに伴う水処理薬品の需要を大きく押し上げるでしょう。特に、石油・ガス産業や建設業の活況は、これらの地域の水処理薬品市場の成長を牽引する重要な要因です。

## セグメント分析

### 種類別

水処理薬品市場は、凝集剤、pH調整剤および軟水化剤、フロック形成剤、殺生物剤および消毒剤、スケール防止剤および分散剤、腐食防止剤、その他に分類されます。

1. **腐食防止剤(Corrosion Inhibitors):**
市場への最大の貢献者であり、予測期間中のCAGRは5.60%と見込まれています。腐食防止剤は、水処理において金属を可溶性分子に変換するために使用されます。これらは金属表面と反応し、保護層を形成することで表面を保護します。水処理に使用される腐食防止剤には、不働態化剤(パッシベーション)、陰極および陽極抑制剤、有機および無機抑制剤、沈殿誘発抑制剤、揮発性腐食防止剤(VCI)の5種類があります。これらの抑制剤は、腐食のリスクを軽減し、設備の耐用年数を延ばすために薬品に配合されます。さらに、工場の効率を向上させ、機器の故障の可能性を低減する効果もあります。水処理に用いられる腐食防止剤の例としては、クロム酸塩、モリブデン酸塩、亜鉛、ケイ酸塩、リン酸塩などがあります。特に、工業設備におけるパイプラインや熱交換器の腐食は、高額な修理費用や生産停止を引き起こすため、腐食防止剤の需要は極めて高いです。

2. **凝集剤(Coagulants):**
水中の懸濁固形物(TSS)を除去するために、有機、無機、またはその両方を組み合わせた凝集剤の使用が増加すると予想されており、市場拡大を促進するでしょう。主にアルミニウム系と鉄系の金属凝集剤が使用されます。アルミニウム系凝集剤には硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、アルミン酸ナトリウムがあり、鉄系凝集剤の主成分には硫酸第二鉄、硫酸第一鉄、塩化第二鉄、塩化第二鉄硫酸塩などがあります。懸濁粒子は表面電荷を持つため、互いに反発し合い、沈殿しにくい性質があります。凝集剤はこれらの電荷を中和し、粒子同士が結合しやすくなるように働きかけます。スラッジ発生量の削減に寄与するため、予測期間中には有機凝集剤の需要が増加すると見込まれています。

3. **pH調整剤および軟水化剤(pH Adjusters and Softeners):**
pHは水中の遊離水素の活動度を測定する尺度であり、溶解した廃棄物を水から分離する処理プロセスにおいて、pH調整は廃水処理システムの重要なステップです。pH調整剤および軟水化剤市場規模を推定するために調査された化学物質は、水酸化ナトリウムと石灰のみです。アルカリ性の水のpHは石灰の添加によって低下し、酸性の水は水酸化ナトリウムの添加によって中和され、水の硬度に影響を与えることなくpHが上昇します。これらの化学物質は、設備の腐食を防ぐために直接井戸に注入されることもあります。pHの最適化は、他の水処理薬品の効率を最大化し、設備保護にも不可欠です。

4. **フロック形成剤(Flocculants):**
フロック形成剤は、様々な重さのアニオン性、非イオン性、カチオン性ポリマーであり、沈降、清澄化、ろ過、遠心分離プロセスの効率を向上させます。フロック形成は、粒子を凝集させて塊を形成し、溶液からろ過または沈降させるプロセスです。家庭および産業廃水からの懸濁粒子の除去において広く利用されています。フロック形成剤は、鉱物性フロック形成剤、天然フロック形成剤、合成フロック形成剤の3つの主要なグループに分けられます。Kemira OyjとBASF SEは、水処理用フロック形成剤を生産する主要企業です。凝集剤と組み合わせて使用されることで、より大きなフロックを形成し、除去効率を大幅に向上させます。

5. **殺生物剤および消毒剤(Biocides and Disinfectants):**
殺生物剤および消毒剤は、化学的または生物学的な手段によって有害な微生物を殺傷または制御するために使用される化学物質および微生物を指します。これらは工業用水と処理水の双方に適用されます。殺生物剤は、その作用機序に基づいて、酸化剤(塩素、二酸化塩素、クロロイソシアヌレート、次亜塩素酸塩、オゾンなど)と非酸化剤(アクロレイン、アミン、塩素化フェノール、銅塩、有機硫黄化合物、第四級アンモニウム塩など)の2つのグループに分類されます。消毒方法には化学的消毒と物理的消毒があり、最も広く使用されている化学消毒剤には塩素、二酸化塩素、次亜塩素酸塩、臭化塩素が含まれます。水系感染症の予防と公衆衛生の保護に不可欠であり、特に飲料水処理や冷却水システムにおける微生物制御に重要です。

6. **スケール防止剤および分散剤(Scale Inhibitors and Dispersants):**
スケール防止剤は、ボイラーおよび冷却水システムの両方で水処理に使用される、負に帯電した界面活性ポリマーです。石油・ガス産業の生産、刺激、輸送プロセスにおいて、スケールの堆積や形成を阻止するために使用されます。スケール防止剤には、リン酸エステル、リン酸、低分子量ポリアクリル酸溶液などが頻繁に用いられます。スケール(水垢)は、水中のミネラル成分が沈殿して形成され、熱交換効率の低下、配管の閉塞、機器の損傷を引き起こします。分散剤は、水の硬度を低減し、スケールの成長を防ぎます。また、循環水を調整し、緩衝する働きもあります。これらの薬品は、設備の寿命を延ばし、運転効率を維持するために極めて重要です。

### 最終用途産業別

世界市場は、産業、都市、その他に分類されます。

1. **産業部門(Industrial Segment):**
最大の市場シェアを占め、予測期間中のCAGRは5.25%と見込まれています。工業用水処理は、加熱、冷凍、すすぎ、精製、洗浄など、多様な水ベースの産業プロセスを最適化するために不可欠です。スケール形成、微生物活動、腐食、および残留廃水排出は、あらゆる産業における主要な4つの問題領域です。製造業における水処理は、産業プロセスの効率的な運用を保証し、運用費用を削減します。企業は、使用前の未処理水を品質基準とプロセス要件を満たすように処理する必要があります。
* **電力発電:** 冷却塔やボイラーの効率維持のため、スケール、腐食、微生物汚染防止が重要です。
* **化学・石油化学:** プロセス用水の純度確保と、複雑な排出廃水の処理が求められます。
* **食品・飲料:** 製品の品質と安全性を確保するための高純度水と、有機物負荷の高い廃水処理が必要です。
* **紙・パルプ:** 大量のプロセス用水と、懸濁物質や有機物を含む廃水の処理が不可欠です。
* **金属加工:** 製造プロセスの洗浄水や冷却水、重金属を含む廃水処理が必要です。
産業部門における水処理は、規制遵守、運用効率の向上、資源保全といった経済的および環境的インセンティブによって強く推進されています。

2. **都市部門(Municipal Segment):**
飲料水、廃水、プール水、ボトル水などの処理が含まれます。都市水処理プロセスには、取水、スクリーニング、薬品添加、凝集・フロック形成、沈殿・清澄化、ろ過、消毒、貯蔵、配水といった一連の工程があります。これらのプロセスは、公衆衛生の保護と安全な水の供給を保証するために不可欠です。工業化の進展、急速な都市化、および一人当たりの水供給量の継続的な減少により、全体的な需要を満たすための利用可能な水資源への圧力が強まっています。地表水および地下水資源の保全は、水不足の深刻化に対処するための重要な手段であり、水質の劣化を防ぐことも、水管理および保全戦略において不可欠なステップとなります。

3. **その他(Others):**
農業分野における灌漑用水処理、商業施設(ホテル、病院など)での水処理、家庭での浄水器やプール水処理など、多岐にわたる小規模な用途が含まれます。

## 地域分析

1. **アジア太平洋地域(Asia-Pacific):**
世界最大の水処理薬品市場シェアを占め、予測期間中のCAGRは5.55%で成長すると予想されています。アジア太平洋地域は、工業用水処理薬品市場を牽引しています。中国、日本、インド、オーストラリア、韓国などが主要な国として水処理薬品の需要を牽引しています。特に中国は、電力、化学工業、鉱業、食品加工などの最終用途産業が急速に成長しており、これらの産業は水を入力として利用したり、廃水を副産物として排出したりするため、取水および排出される水の両方が化学処理を必要とし、これが予測期間中の市場成長を牽引すると見込まれています。この地域は、急速な工業化、人口増加、および多様な水質汚染源に直面しており、政府による水インフラへの大規模な投資が市場拡大を後押ししています。

2. **北米地域(North America):**
予測期間中、産業および都市部門からの水および廃水処理需要の増加が、水処理薬品市場の拡大を推進します。この地域での飲料水処理が拡大する主な理由は、純水の不足と汚染です。米国およびカナダでは、家庭における安全な飲料水処理に塩素が最も頻繁に利用されています。米国の環境保護庁(EPA)は、クリーンウォーター法(CWA)に基づき、飲料水および廃水を規制しており、これが水処理薬品市場を刺激しています。さらに、この地域における水のリユース・リサイクルに関する環境規制も、北米の水処理薬品市場を推進しています。電力部門からの廃水処理需要の増加も、水処理薬品市場の拡大を加速させると予想されています。

3. **欧州地域(Europe):**
予測期間中に大幅な成長が期待されています。水処理薬品市場は、主に都市化の進展と気候変動によって推進されています。欧州連合全体では、飲料水指令が飲用水の品質を、都市廃水処理指令が都市および産業廃水の排出を、水枠組指令が水資源管理をそれぞれ規制しています。これらの水政策は、水処理薬品の需要を増加させると予想されます。欧州は、環境意識が高く、厳格な水質基準を持つ成熟した市場であり、新興汚染物質への対応や、より持続可能な水処理ソリューションへの移行が市場を牽引しています。

4. **LAMEA(ラテンアメリカ、中東、アフリカ)地域:**
石油・ガスおよび建設産業の活況により、最も急速に成長している開発途上経済圏の一つです。ブラジル、南アフリカ、サウジアラビアがこの地域の潜在的な水処理薬品市場として浮上し、その成長を主に牽引しています。これら3カ国は、ラテンアメリカおよび中東地域で最も大きな水処理薬品市場シェアを占めています。この地域の水不足と人口増加に加え、今後予定されている多数の住宅および産業部門プロジェクトが、この地域の廃水処理薬品需要を増加させると予想されています。特に、中東地域では水不足が深刻であり、海水淡水化プラントの建設が盛んで、それに伴う水処理薬品の需要が非常に高いです。


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Report Coverage & Structure

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水処理薬品とは、水質の改善、設備の保護、あるいは特定の水利用目的に適合させるために、水に添加される化学物質の総称でございます。これらは、工業用水、ボイラー水、冷却水、排水、さらには上水やプール水など、多岐にわたる水系においてその効果を発揮し、現代社会のインフラ維持と環境保全に不可欠な役割を担っております。その目的は、水の濁りや色度を除去したり、スケールの生成や腐食を抑制したり、微生物の繁殖を防いだりすることなど、非常に広範にわたります。

水処理薬品はその機能に応じて多種多様な種類に分類されます。例えば、水中の微細な懸濁物質を凝集させ、沈殿・分離しやすくする「凝集剤」がございます。これには、硫酸アルミニウムやポリ塩化アルミニウム(PAC)といった無機凝集剤や、ポリアクリルアミド系の高分子凝集剤があり、濁度除去や排水処理において広く用いられております。次に、水中のミネラル成分が析出して配管や設備に付着するスケール(水垢)の生成を抑制する「スケール防止剤」が挙げられます。冷却塔やボイラー、逆浸透膜設備などで用いられ、リン酸系化合物やポリカルボン酸系化合物などが代表的です。また、金属材料の腐食を抑制し、設備の寿命を延ばすための「防食剤」も重要です。モリブデン酸塩や亜硝酸塩、アゾール系化合物などが冷却水系やボイラー水系で活用されております。さらに、細菌、藻類、真菌などの微生物の増殖を制御し、ぬめり(スライム)の発生や病原菌の拡散を防ぐ「殺菌剤・消毒剤」も欠かせません。塩素系薬剤、非酸化性殺菌剤、過酸化水素などがその代表例で、冷却水、プール水、上水処理などで用いられております。この他にも、水のpHを調整する「pH調整剤」、ボイラー水中の溶存酸素を除去して腐食を防ぐ「脱酸素剤」、濾過効率を高める「濾過助剤」など、様々な機能を持つ薬品がございます。

これらの水処理薬品の用途は、それぞれの特性に応じて幅広く展開されております。産業分野では、工場で用いられる冷却水やボイラー水の水質管理に不可欠であり、設備の安定稼働とエネルギー効率の維持に貢献しています。特に、冷却水系ではスケール、腐食、スライムの三つの問題が複合的に発生しやすいため、これらを総合的に抑制する薬品が組み合わせて使用されます。また、製造プロセスで要求される高純度なプロセス水の製造や、工場から排出される排水の浄化にも水処理薬品が用いられ、環境規制の遵守に貢献しています。生活分野では、上水道の浄水処理において、濁り成分の除去や病原菌の殺菌に凝集剤や塩素系消毒剤が使用され、安全な飲料水の供給を支えています。下水処理場においても、汚泥の凝集沈殿やリン・窒素除去といった高度処理に薬品が使われることがございます。

水処理薬品の効果的な利用は、単に薬品を投入するだけでなく、様々な関連技術と組み合わされることで最大限に引き出されます。例えば、逆浸透膜(RO膜)などの膜分離技術においては、膜の目詰まりや劣化を防ぐために、スケール防止剤や膜洗浄剤が不可欠です。また、イオン交換樹脂を用いた純水製造プロセスでは、樹脂の再生に酸やアルカリが使用されます。さらに、水質の連続監視システムや自動薬注装置といったモニタリング・制御技術は、薬品の過不足なく適正な量を投入し、処理効果を最大化するとともに、薬品コストの最適化にも貢献します。近年では、環境負荷の低減や持続可能性への配慮から、より安全性の高い薬品や、少量で高い効果を発揮する高機能薬品の開発が進められており、排水中の薬品成分の低減や、使用済み薬品容器のリサイクルといった取り組みも重要視されています。このように、水処理薬品は単体で機能するだけでなく、物理的、生物的、そして機械的な処理技術と融合し、水資源の有効活用と環境保護に貢献する重要な要素でございます。