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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.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

*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「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/ℓ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

ファインバブルによる水質保全施設の概要

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

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

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

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

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01.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。
・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

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。