分離膜装置導入１年

とうとう４月です。積みあがる書類、分析対象のせいか、多くの企業様が新年度を迎える実感がわきません。
強いて言えば、決算棚卸前の緊急処分依頼に、走り回っていたのが小休止になるかなといったところです。

 

新しい、と言えば、弊社が導入した分離膜装置が１年たちました。
能力や課題について学習データがそれなりに揃いました。
機械とも一部の排水については、一方的ですが、理解と愛が深まったと思っています。
少しずつご紹介させていただき、少しずつ分離膜を使った処理に興味をもっていただいてもらって、弊社に排水処理のご相談をもちかけていただければと思っております。

弊社に分離膜装置導入を手掛けていただいた企業様は排水処理といえばすぐに名前が挙がる企業様ですが、それでも分離膜装置を排水処理で導入したのが初めてでした。
純水製造装置に使うような分離膜を排水処理装置に持ってくるのですから、、、

 

【処理目的】
導入のメインとなる処理ターゲットはエマルション性含油廃水です。もっとかみ砕いて言えば、「油分を含んでおり、そのままでは放出できないけど、ほとんど水」だから引火性もないような液体です。

これを濃縮していこうという第１のモチベーションです。
更に、きれいな水を取り出そうという第２のモチベーションです。

この２つのモチベーションに合わせて、１次処理、２次処理と二段階濃縮をとります。

 

【１次処理：ＵＦ膜】
１次処理は限外濾過（UF）膜によって、大きな分子と小さな分子を選択的に分離します。圧力を加えて、イオン等の小さい分子を膜から外に出します（大きい分子を膜内に残します）。
医療では血液透析に同じような手法が用いられております。

あくまでも膜です。フィルターのように目は見えません。穴ではなく孔と言い、孔径は１～１０nmくらいです。１ｍの１億～１０億分の１です。１ｍｍの１０万～１００万分の１です。

大きいと言っても、光学顕微鏡でも見えないタンパク質やウイルスサイズすら通りません。

ＵＦ膜を透過した液（ＵＦ処理水）を目視すると、何も言われなければ水道水に見えます（高濃縮負荷がかかってくると、うっすら白みがかかったり、黄色味を帯びたりします）。

一般に油と認識できるものは確実に透過できないので、油を濃縮することができます。
※厳密には高カロリー燃料のために高濃縮するとマヨネーズ状になり、膜が詰まってしまいますので、低カロリー燃料になります。

 

【２次処理：ＲＯ膜】
２次処理では逆浸透（RO）膜によって、真水のみを膜から外に出します（イオン等のミネラル分といった小さな分子すらも膜内に残します）。
医療だと腹膜透析が浸透圧を利用しておりますが、腹膜透析は正浸透圧現象です。
弊社の処理装置では、逆浸透圧現象を起こさせます。
浸透圧によって溶媒（水）の移動が薄い方から濃い方に膜間を移動することから、逆ベクトルに圧力をかけてあげることで、いわば錯覚させて溶媒の移動が濃い方から薄い方に移動させます（逆浸透）。この薄い方が真水であれば、処理対象の排水から真水のみが移動していくというわけです。

一般にRO膜は純水製造機であったり、海水から飲料水を（脱塩）作ったりするのに使われます。

モジュールと運用方法で廃油のＵＦ処理水でも目詰まりをコントロール運用できるように頑張っています。

 

彼女が無礙であればあるほど、私の刃はますます深く彼女の死へわけ入った。そのとき刃は新らしい意味をもった。内部へ入らずに、内部へ出たのだ。 （三島由紀夫）

 

そうですね、透析みたいなことを汚れた排水でできるのか？と思われることと思います。
しかも、自分が仕入れて、使って、排水したものではなく、目の届かない様々な他者によって手を加えられて排出されたものであるから、安全に、そして、安定的に処理ができるのか？とも。

科学の力を信じろ！　とは言いません。
難しい理論を振り回す、、、のはさておいて、原理上、そして、センサーによって、少なくとも安全性は担保できております。

原理上というのは、単純明快（乱暴）に言えば、水ほど小さな分子はないのだから、水しか通れないような穴（孔）を何が通れるのかとも言えます。つまり、物理的に自分の身体より小さな穴は通れないのと同じです。

 

【処理安全性】
安全性管理のために、万が一、膜が破れたり、穴が広がった（押し通った）としても、電気伝導率で監視して防ぐようにしています。
電気伝導率というのは逆に言えば電気抵抗をみています。不純物（イオン）は電気を通すので、その通りやすさ（電気抵抗の度合い）を監視して、不純物が外に出ていかないように制御しています。基準値を満たさないと出ていきません。
あとは、pH、COD、ノルマルヘキサン値は排水基準値があります。精密に測ること、適度な指標でも頻繁に測ること、事前にセンサーでブロックすることのバランスは大事だと思っています、、、と話がそれていってますね。

そう言えば、廃油とお友達になりたくて、使用油や洗浄剤のＳＤＳみたいな紹介文をいただくこともあるんですが、成分（分子式）が一部非公開であることもあって、名前と顔が一致しないみたいな、もどかしい時があります。
分子が直鎖かどうかでも膜の透過具合が変わってくるので、膜分離を考える上で、処理対象物の成分と分子式は濃縮・分離のイメージ（処理予測）をするのに、頭を巡らせることになります。

分子式ってすごい情報を持っていることを、次は樹脂（プラスチック）識別について書きたいと思います。

最後までお読みいただき、ありがとうございました。

(有)アイ・エス・オー　長友