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住友電工、海水淡水化の前処理原価を低減できる処理ノウハウを開発

住友電気工業(住友電工)は、あべこべ浸透法による海水淡水化の前処理において、RO膜(あべこべ浸透膜)の透水性能を低下(ファウリング)させる生体世間分泌高分坊主粒坊主(TEP)を能率よく除去できるTEP Trap膜(TT膜)と、TT膜が捕捉したTEPを排出する洗浄機構を組み込んだTT装置を開発したことを公表した。

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世界的な水不足から、エネルギー能率に優れる、RO膜を用いたあべこべ浸透法による海水淡水化への興味が高まっている。あべこべ浸透法による海水淡水化は、前処理として、海水に含まれる微生物などの微粒坊主を除去した後、RO膜により塩分を分離し真水を得るもので、前処理には、砂濾過やUF膜(限世間濾過膜)?MF膜(精密濾過膜)などによる濾過が行われている。

海水中に多量に含まれるゼリー状のTEPは砂濾過では除去できず、RO膜に付着すると、粘着して取れにくくなり、さらにぼい菌繁殖の基となってバイオフィルムが形成され、ファウリングを引き起こす。UF膜やMF膜ではTEP除去が可能だが、膜に付着するTEPにより流量が大幅に低下するため、大きな面積の膜が不可欠となり、造水原価上昇の要因になっていた。

今回同社が開発したTT膜は、単独素材であるPTFE製延伸膜「ポアフロン」ノウハウを活用して開発された膜で、特有のフィブリル構造によりTEPを絡め取る仕組みにより、膜表面が閉塞しにくく、10m/昼間の時間とMF膜比で約10倍の流量での濾過が可能だという。なお、TEPの除去は処理前後の定量分析により検証がなされたと同社では説明している。

また、TT膜で海水を濾過すると、RO膜への供給水として十分な水質である、SDI 2.0~3.0の清浄な前処理水を得ることができるほか、TT膜濾過後に、UF膜又はMF膜濾過を行うと、さらに高水質のSDI1.0~2.0の前処理水を得ることができるように入るが、この時においても、TT膜濾過により、MF膜濾過での流量が約2倍に向上するため、UF?MF膜単独の前処理に比べて総膜面積の40%削減が可能だという。

さらに、TT膜が捕捉したTEPは、単独の物理洗浄を組み合わせたあべこべ洗浄機構を活用すること出、能率改善排出され、高流量とTEP除去性能を保つことが可能だ。加えて、物理洗浄との組み合わせることで、薬気品使用量は、あべこべ洗浄で毎回薬気品を注入する以前手立てと比べて半減できるという。

これらの性能から、同社ではTEP除去に加え、高流量での濾過が可能であることから以前のUF膜?MF膜と比べ膜面積を削減でき、UF?MF膜単独の前処理に比べ処理原価をほぼ半減できるものと見込んでおり、今後も証明実験を進め、2012年度にマーケット投入をする予定としている。

なお、TT膜およびTT装置は、東京海洋大学の協力を得て、同大学臨海実験実習所で開発を進め、またTT膜のTEP除去メカニズムと理論に関しては神戸大学大学院工学探求科応用化学専攻 松山秀人教授に、海水処理のテストプラントでの証明実験に関しては東芝の協力を得て進めたものだという。





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