マイクロファインバブル発生装置「YJノズル」の食品製造工場S社の採用事例における活性汚泥でファインバブルで余剰汚泥ゼロ化に成功

ファインバブル(マイクロバブル)発生装置「YJノズル」を排水処理設備曝気槽に採用、排水処理設備において余剰汚泥ゼロ化、臭気対策、騒音対策などが実現した導入実績例を以下に紹介します。

ファインバブルによる排水処理の対象

漬物製造S社工場 排水処理(小豆島)

従来の問題点およびファインバブルによる解決課題

余剰汚泥対策、騒音対策、水質の改善、臭気対策

ファインバブル発生装置「YJノズル」による排水処理の概要

処理水量40㎥/日  原水 BOD2000~3000mg/ℓ

①調整槽:ファインバブル発生装置「YJ15」×4台

②曝気槽80㎥:ファインバブル発生装置「YJ-32」×4台

③膜分離処理

④放流

民家と曝気槽が隣接

民家と曝気槽が隣接

今回の設置機種

マイクロファインバブル発生装置YJノズル「YJ-15」を調整槽に4台、「YJ-32-inline」を曝気槽に4台設置、

マイクロバブル発生装置YJノズル「YJ-15」

曝気槽上に設置されたファインバブル発生装置「YJノズル」


排水処理設備曝気槽

うなぎの寝床のような細長い曝気槽

処理内容

  • ファインバブル(マイクロバブル)発生装置「YJノズル」設置の効果により臭気が全く発生していない。
  • ファインバブル発生装置「YJノズル」採用により原水BOD2500 mg/ℓ が5 mg/ℓに大幅低減して放流。瀬戸内海の厳しい規制値を余裕でクリアしている。
  • ファインバブル発生装置「YJノズル」の汚泥減容効果により、2018年2月運転開始から現在に至るまで、余剰汚泥の引き抜きはゼロを継続中。ファインバブル発生装置「YJノズル」のSS分解能力が極めて高いため、活性汚泥のMLSSは自己消化作用が強く働くためMLSSは運転開始以降、7000mg/ℓ以上に増加することはなく、余剰汚泥引き抜きゼロを継続中である。
  • 真ん中の写真のようにすぐ隣に民家があり、臭気、騒音は決して許されない。この条件を解決するためには散気用のブロワの騒音を避ける必要があった。このこともありポンプ可動式のため騒音の少ないファインバブル発生装置「YJノズル」が採用され、結果、臭気対策を含めこの問題をクリアしている。

排水処理、塗装ブース、塗料カスのファインバブル発生装置「YJノズル」での分離・清浄化|某自動車製造業(塗装ブース)へのファインバブル納入実績(排水処理)

排水処理、塗装ブース(自動車工場)での塗料カスの分離方法

塗装ブース排水(廃水)処理における現状の塗料カス回収の流れ

%e5%9b%b31

 

塗装ブースの排水(廃水・廃液)処理に従来はキラー剤投入:コスト〇百万円/年
注)キラー剤機能
① 不粘着化
② 浮上/沈降/分散
③ pH 管理
④ 消泡   など。

今回,塗装ブースでの排水処理にキラー剤を使わずに,塗料カスを効果的に分離するため,マイクロ・ファインバブルに取組む。

 

マイクロ・ファインバブル発生装置「YJノズル」導入結果

  • ファインバブル発生装置 「YJノズル」による,塗装ブース排水処理における塗料カスの浮上,不粘着化, 無臭化に成功。
  • 塗装ブース排水処理においてキラー剤投入無しで、無薬注化に成功。
  • ファインバブルポンプ詰まり等,不具合は特になし。

 

マイクロ・ファインバブル発生装置「YJノズル」今後の展開予定

  1. 樹脂塗装工場、塗装ブース排水処理での実用化
  2. 塗装ブース排水処理だけでなく、他工程へのマイクロバブルの適用検討
    (1) 塗料サーキュレーションの洗浄
    (2) 車体塗装 前処理 脱脂工程の洗浄性アップ

 

改善の流れ

塗装ブース排水(廃液)処理の状況、マイクロ・ファインバブル発生装置「YJノズル」によりキラー剤なしで,綺麗な水が循環している。塗料カスの浮上にも成功。

%e5%9b%b32

マイクロ・ファインバブル発生装置「YJノズル」で、仕切りのあとの塗装ブースの循環水ポンプ側にも,塗料カスが浮上した。

%e5%9b%b33

 

マイクロ・ファインバブル発生装置「YJノズル」設置後、塗装ブースに邪魔板を設置(仕切りまでの時間拡大,且つ,ミリバブルの量を増やした)したことにより、ポンプ側の水も綺麗になった。

%e5%9b%b34

マイクロ・ファインバブル発生装置「YJノズル」により、ドラム缶に回収した塗料カスは,無臭化及び不粘着化されている。

%e5%9b%b35

 

 

 

ファインバブル発生装置の洗浄による歩留まり向上|プリント基板業界のファインバブル納入実績

ファインバブル発生装置「YJノズル」テスト結果

プリント基板製造工程における、ソルダーレジスト(半田をはじく被膜を形成する工程)において、レジスト形成の現像後、水洗工程での、レジストインク付着不良(インクが付着してはならない部位にインク片が付着する不良)が、ファインバブル発生装置「YJノズル」のテスト開始から1週間以上経過後も、発生ゼロが継続。

「YJノズル」ファインバブル洗浄による歩留まり向上を実現した。ついては担当部署よりファインバブル発生装置採用の稟議があがり、購買へ購入依頼を申請。現在、ファインバブル発生装置4台を納入済み。

 

SR現像ライン最終水洗槽へ設置

ファインバブル発生装置「YJノズル」をSR現像ライン最終水洗槽へ設置

多量の微細な泡が発生開始

ファインバブル発生装置「YJノズル」の多量の微細な泡が発生開始

 

ファインバブル含有研削液を使った研削能率の改善|某金属加工工場のファインバブル導入実績

01_背景

クーラント(研削液)にファインバブル(微細な気泡)を発生・使用することで、研削抵抗の低減・研削能率改善が可能であると予想されることからファインバブル発生装置「YJノズル」のテストを実施した。研削時間短縮、省エネ、コスト削減が期待される。

 

02_目的

ファインバブルを含有した研削液を使った社内研削テストで、ビフォアー、アフターでの能率改善の効果を確認する。

 

03_実験内容・条件

03-1_ファインバブル発生装置仕様

・エンバイロ・ビジョン(株)製
・YJノズル(Fig.3) 型式YJ-6MBSA(空気改質器付)(Fig.5)流量30リットル/分
※同製品選定の理由、他社ファインバブル製品に比べ、目詰まりがなく、メンテナンス性もよく、ファインバブル生成能力的にも優れるとの判断から選定した。

Fig.3  YJノズル

Fig.3  YJノズル

Fig.5YJ-6MBSA マイクロナノバブル発生装置

Fig.5YJ-6MBSA ファインバブル発生装置

03-2_実験に使用する加工機と被削材

・加工機:CNC精密平面研削盤
・研削液タンク容量:260リットル (Fig.1)
・被削材材種:G系HIP品
・被削材サイズ:幅104奥行40高さ30(mm)
・使用砥石:レジンボンド砥石#200 (SDC200J100GX6)

03-3_ファインバブル発生装置「YJノズル」実験条件

  実験条件 砥石切込量
#1 ファインバブルあり 10, 20, 30 (µm)
#2 ファインバブルなし 10, 20, 30 (µm)

*10µmが通常切込量

 

04_ファインバブル評価内容・項目

ファインバブルあり・なしの条件で研削負荷計(Fig.2)の数値を確認する。

 

05_ファインバブル実験結果

ファインバブルあり、なしの比較において、セラミック板を#325のダイヤ砥石で1パス20µm切込みで平面研削加工したところ、下記結果が得られた。

①研削抵抗電流の比較においてファインバブルありの方が抵抗値が低い電流値の下がり方はピーク電流の比較において約5%の低下による省エネ効果が確認された。(Fig.4)

②砥石摩耗量の比較においてファインバブルありのほうが摩耗が少ない(結果グラフは添付エクセルファイルをご参照のこと)クーラント(研削液)寿命の延命化に関わる予想 としては砥石摩耗量の換算値で15%以上の延命結果が得られた。

③ファインバブルありのほうが砥石が焼けるにおいも少なく、防臭対策にも役立つことがわかった。

ファインバブル発生装置にて排水処理(省エネ・臭気対策)|某食品製造工場のファインバブル納入事例

ファインバブル発生装置「YJノズル」でBOD・電力削減効果(BOD・電力が1/3に低減

マイクファインロバブル発生装置「YJノズル」導入により、排水処理設備において大幅な省エネ、臭気の解消、BODの低減などが実現したファインバブル導入実績例を以下に紹介します。

 

排水処理の概要

  • 処理水量1500㎥/日  原水 BOD 4100mg/ℓ
  • 調整槽400㎥ → 曝気槽 → 沈殿槽 → 河川放流

今回の改造内容

マイクロファインバブル発生装置YJノズル「YJ-40-inline」(流量1250ℓ/min)およびノズル吸気部に空気改質器AIR040を、調整槽(5.5kw循環ポンプ)に2台設置

改 善 内 容

  • 従来の問題点であった臭気がマイクロファインバブルYJノズル設置後僅か数日で解消した
  • 主目的のBOD負荷低減に成功=原水(調整槽出口)BOD4100 mg/ℓ が1200 mg/に大幅低減
  • 他社製のラインミキサー式の調整槽攪拌機を従来はテスト使用していた他社製ラインミキサー 所要動力31.8kW ⇒ YJノズルはわずか所要動力11kW 電気代 約1/3に低減 導入コストも約1/3程度で済んだ
  • 原水BODを4100⇒1200削減成功により、今後は曝気槽のブロワ動力の削減を予定している

 

写真①

写真②

写真③

写真④

 

ファインバブル発生装置にて水質改善(アオコ・カビ臭対策用ファインバブル)|国土交通省1級河川・水道取水口

ファインバブルによる水質保全施設の概要

⑥

遠賀川河口堰貯水池内におけるアオコ発生に伴う景観障害、底層部での貧酸素水塊の形成、藻類増殖に起因する異臭味物質の発生などの課題を改善する水質保全施設の導入が求められ、全国における水質保全対策の実績を踏まえ、川幅400m、長さ1200mの水域の浄化を行うためファインバブル「YJノズル」を設置した。

 

ファインバブル発生装置の概要

⑤

ファインバブルは気泡径が小さいため、気泡が水中に長く対流する特徴を有する。基本システムの構成は、ファインバブル噴射ノズルに、水中ポンプ、送水管、空気自給ホースを組み合わせたシンプルなものである。

 

ファインバブル発生装置に期待される水質改善機能

③

ファインバブルによるDO供給による水質改善機能(直接供給)
ファインバブル化することにより、底質へのDO供給・改善による栄養塩類等の溶出抑制(水生生物の生息環境の改善)

ファインバブルの浮上、揮散、攪拌機能
異臭味成分等の揮散による上水原水の水質改善  ・藻類の破壊  ・水塊攪拌による曝気促進

 

ファインバブル発生装置「YJノズル」設置後の効果

④

ファインバブル発生装置 設置により期待した通りの結果が得られ、アオコおよび異臭味物質の発生抑制に成功した。ファインバブルによる改善前はこの取水口から取水する上水設備に、巨額の投資を要するオゾン高度上水処理設備の導入が必要と思われたが、現在、ファインバブルによる取水される水自体の浄化により、その必要はない状況となっている。

ファインバブル発生装置にて排水処理(臭気対策・薬品、汚泥発生量の削減)|某化学品製造工場のファインバブル納入事例

ファインバブル発生装置「YJノズル」導入により、排水処理設備において臭気の解消、BODの低減、薬注量の削減、凝集汚泥・余剰汚泥の減容が実現した導入実績例を以下に紹介します

 

【ファインバブル発生装置「YJノズル」を設置した排水処理の対象】
化粧品原料等化学品製造工場排水処理

 

【従来の問題点および課題】
原水槽、調整槽等における臭気、ベントナイト凝集汚泥および活性汚泥の余剰汚泥の発生の抑制

 

【ファインバブル発生装置「YJノズル」を設置した排水処理の概要】
処理水量150㎥/日 凝集前処理後の調整槽 BOD7000mg/ℓ
原水槽100㎥ → 凝集処理 → 調整槽100㎥ → 嫌気槽 → 曝気槽 → 沈殿槽

 

今回の改造内容

マイクロファインバブル発生装置YJノズル「YJ-15」(0.75kw水中ポンプ)を原水槽、調整槽に各々1基設置

 

 

【ファインバブルによる改善内容】

  • 数十年来の問題点であった臭気がマイクロファインバブルYJノズル設置後僅か一日で完全に解消した
  • ファインバブルでベントナイト凝集処理後の原水BOD7000 mg/ℓ が3000 mg/大幅低減
  • ファインバブルによりベントナイトの薬品使用量も半減し、コストダウンに成功
  • ファインバブル設置後、ベントナイト凝集汚泥の引き抜き回数が月平均22回から11回に半減(産廃費用半減
  • ファインバブル設置後、活性汚泥処理の余剰汚泥も半減(産廃費用半減)でコストダウンに成功
  • 振動、騒音が極端に少ないマイクロファインバブル曝気が環境改善に貢献

 

顧客の今後の改善計画

 

 

原水槽、調整槽へのマイクロファインバブルYJノズルの設置で画期的な臭気改善、薬注減量、汚泥減容に今回成功した。この好結果をうけ、今後は曝気槽を従来のブロワによるディフューザー曝気から低振動、低騒音、省エネルギーなマイクロファインバブル「YJノズル」の曝気に変更することで大幅な省エネおよびブロワの撤去による振動、騒音の管理対象削減による省力化など、更なる改善を今後計画中である。

ファインバブル発生装置(悪臭の低減・省エネ対策・処理能力増強)|某食品製造工場のファインバブル納入事例

【ファインバブル設置、排水処理の対象】
大手チェーンレストラン セントラルキッチン カット野菜製造工場排水処理

【従来の問題点および課題】
調整槽、曝気槽等における臭気、曝気動力の削減、水質の改善および処理能力の増強

【ファインバブル設置、排水処理の概要】
処理水量340㎥/日  原水 BOD1500mg/ℓ
調整槽(汚泥返送・接触酸化)50㎥×2槽 → 接触酸化曝気槽50㎥×2槽 → 下水放流

————————————————————————————————————————–

01.改 善 内 容

施工後③

・従来の問題点であった臭気がマイクロファインバブルYJノズル設置後僅か数日で解消した。
・ファインバブル導入で、放流水BOD500 mg/ℓ が200 mg/ℓに大幅低減。
・ファインバブル設置後、放流水ノルマルヘキサン抽出物17 mg/ℓ が2 mg/ℓに大幅低減。
・従来、各槽で5.5kW×2台のブロワを使用していたが、ファインバブル導入後、停止することにより11kWの省エネに成功。
・ブロワ11kW+循環ポンプ1.5kW、合計12.5kWの所要動力が僅か1.5kWですむようになったファインバブル設置により、約9割のコストダウンに成功(調整槽所要動力を約1/10に超大幅削減)

02.顧客の今後の改善計画

施工後②

調整槽 既設循環ラインへのファインバブルYJノズルの設置で画期的な省エネ(従来比1/10=9割カット)、臭気改善、水質改善に今回成功した。

今回、ファインバブル発生装置「YJノズル」により供給されているファインバブルエアはごく僅かであり、この現象は従来、好気性菌のみによる生物処理であったものが、ファインバブル効果により通性嫌気生菌をも活性化させた生物処理に移行したことによるものと思われる。

今回設置したのは接触酸化方式の排水処理装置であるが、そのような接触材(固定床、流動担体など)を使用した排水処理設備にはファインバブル発生装置「YJノズル」の相性は非常によく他の現場でも画期的な結果を導き出しているケースが非常に多い。

この好結果をうけ、本顧客では、今後は調整槽だけでなく、曝気槽にも、ポンプ循環ラインを新設し、従来のブロワによるディフューザー曝気からファインバブル発生装置「YJノズル」の散気に変更することで更なる大幅な省エネルギー化、水質改善を今後計画している。

ファインバブル・メンブレン微細気泡散気管 納入実績|株式会社くらこん様(食品製造工場)

【微細気泡散気管 導入効果】

既設のO社エアレーターに代わり、メンブレン微細気泡散気管「パイプフレックス」をご採用頂き、従来動力費25.7kWを11kW以下に削減。すなわち14.7kWダウン。(電力費 約57%ダウン=半分以下)さらに運転時間の半分は5.5kW、従来エアレーター時、使用していた5台のうちわずか1台運転で運用している。すなわち20.2kWダウン。(電力費 約80%ダウン=1/5)。 平均で電気代が従来比1/3以下で済むようになった(約70%以上カット)。導入コストの回収期間約0.2年わずか2~3ヶ月で回収(但し、配管工事費用は不含)

【型式と所要本数】

従来使用の散気装置=O社エアレーター 130型 × 20本
新規採用 弊社メンブレン散気管「パイプフレックス」 EV-750E × 104本

メンブレン微細気泡散気管「パイプフレックス」のご採用で、5~11kWで処理が可能となり、従来エアレーターの1/3以下(約70%カット)の電気代で運転可能となり、大幅な省エネが可能となった。その一方で、今後の能力アップ対策を考慮すると、全ブロワの5台運転時にも使用できる本数設定が望ましいことになる。全ブロワの予想風量は694.2㎥/h(11.57㎥/min)程度が見込まれるので全量運転時にも使用できる能力は694.2㎥/h÷7㎥/h=99本以上が必要となる。

レイアウトを考慮し、第一曝気槽32本、第二曝気槽24本、第三曝気槽16本、第四曝気槽16本、第五曝気槽16本、以上合計104本が最適であると判断し、設置し成果をあげている。ブロワ1台でも5台でも運転できる対応能力の広さもメンブレン微細気泡散気管パイプフレックスの強みである。現状のブロワ設備でフル運転時の排水処理能力は従来の2倍~3倍になった。なお、同曝気槽の手前の調整槽にはファインバブル(マイクロナノバブル)発生装置YJ-15が採用され、排水の前処理改善、DOアップに一役買っています。

大手エレクトロニクス関連工場|沈殿槽の藻対策・水質改善 施工事例

エレクトロニクス関連工場での排水処理の実績例として、沈殿槽(特に排水路)で、藻の繁茂により沈殿分離が良好に行えず困っていた顧客の問題点をYJノズルで解決することが出来た。この工場では沈殿槽が二つあり、片方(下記左側)のみマイクロナノバブル発生装置「YJノズル」を設置して、両方の沈殿槽の状態を比較した。