マイクロバブルが工場の悪臭や粉塵・排水腐敗を解決

 マイクロデザイン

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マイクロバブル開発・採用の経緯

工場のシンナー臭や集塵、ミスト対策にマイクロバブル方式を開発
採用した理由などわかりやすく解説しています

マイクロバブルの特長

悪臭対策、集塵・除塵用途で大きな効果を発揮

ローコストで2次処理や公害を生まないマイクロバブル

マイクロバブル

■マイクロバブルは、どんなもの

「マイクロバブル」については、最近TVや雑誌などでコマーシャルがたくさん流れるようになりました。
このマイクロバブルは、目に見えないほどの小さな気泡のことを言います。 

気泡は、一般に金魚の水槽の中でエアーポンプによってブクブクと発生しているものが身近です。この気泡は、水中から水面に上がりやがて消えていきます。
マイクロバブルは、目で見ることが出来ない位のあまりに粒が小さいものです。
小さすぎて水中では、浮かび上がるような浮力がなく、水中にとどまっています
一般に水が白く濁ったように見える(ミルキー)と言われスーパー銭湯でおなじみですね

 

マイクロバブルの状態
ミルキー色の水
マイクロバブルの様子
噴霧すると霧のようです
マイクロバブルの噴霧
装置で噴霧されている様子

■マイクロバブルの性質

直径1センチの気泡1個より、1センチの中にマイクロ単位の気泡がある方が当然泡の数は多くなり、気泡の表面積も広くなります

A泡の表面には張力が強く働くため他の物質を吸着する力が生まれます

B気泡自体が『負』に帯電するため他の+の電荷を帯びた異物(有害物質)を吸着し
    電荷を奪い取ります 

Cこの泡、時間が経つと次第に収縮し消滅しますが、その過程は 泡に高温、高圧の
    状態が生まれやがて消えてなくなります。この現象が有害物質を分解する作用を生
     み、燃やすのと同じ酸化作用が小さな気泡により起きていると言われています
  (圧壊現象)。

DOH ラジカル・・・これは活性酸素と呼ばれる分子種のなかで「酸化力」が最
    も強い状態の
現象です。マイクロバブルにより水中の酸素量は高く維持(溶存
     酸素量)されます。

E特性である酸化促進現象を 活用し、湿式スクラバーで有機溶剤系の有害物質の
   処理に役立つのではと
装置の開発を行いました。
       さらに
この性質は、水の腐敗や汚泥化防止、水質浄化、受水タンク、配管等
   洗浄に役立つのではと考えました。

 

 

マイクロバブルのイラスト

出典:産業技術総合研究所 つくばセンター 高橋正好氏

マイクロバブルのイラスト

気泡の周りに有害物質が吸着されるイメージ

■独自のマイクロバブル生成技術

当方のマイクロバブルの生成は、シャワーのように大気中に噴霧した際に生成されるという、ユニークなものです
2008年頃より開発に取り組み噴霧して霧状に排出する形状を開発しました。
これを有害排気ガスや微細粒子の粉じんなどの低減、捕集するために役立てられるかと工夫し装置を製品化してきました。

 

■マイクロバブルの性質を生かす工夫

1.粉塵や排出ガスなどとマイクロバブルとが接触する場を設けること

2.接触する時間をできるだけ長くすること

3.接触したマイクロバブルを破裂させ消してしまうこと です

この3点を実現するため装置に反応層という(ドラム状の筒の中)部分を設けています。
さらに接触時間を長くするために反応槽内に竜巻状の流れ(サイクロン状態)を作り接触(ミキシング)させています 
最終、反応槽の内側壁面部分にマイクロバブルと有害物質などの粒子物をぶつけて破裂、
分解させています(強制圧壊) 
強制圧壊には、電磁的方法やマイクロ波などのやり方がありますが、ぶつけることで 反応を促進させています 排気用ファンに軸流ファン(扇風機状)を使用するのは、回転流で反応槽内にサイクロン状態を起こしミキシングの力を生かすためです。

 

マイクロバブルの旋回流

マイクロバブルをサイクロン状に回転
させ有害物質と接触、撹拌する

■マイクロバブルの性質を生かす仕組み

特に考えたのは、有害物質とマイクロバブルとの効率良い接触方法と接触時間を出来るだけ長くできる工夫です。仕組みは、独自に工夫をこらし開発を行ってきました。 

有害対象物質の比重値や空気抵抗値などを考え、風速2,5mほどで装置内にサイクロン状態を作り、遠心分離を働かせ側壁、底プレート板等に叩きつけ衝撃を与えることで強制的な分解(圧壊現象)を生じさせられるのではと考えました。

この仕組みを一般産業分野において広く活用が出来る装置の可能性を現在も模索しています


湿式スクラバー、ベンチュリーなどは塗料を水と力ずくで混ぜ合わせています    
マイクロバブルと接触した塗料は、シンナー分の有機溶剤が分解処理され塗料の顔料分をスラッジとして回収することができ、シンナーの臭い、悪臭や粉じんの拡散を防止しています

シンナーの臭いがきつい
シンナー対策

   ↥
ベンチュリー方式では、塗料  
がヘドロ状態になるまで水で  
ジャブジャブに混ぜ込みます
    
スラッジは乾燥してダクトや
ファンに付着して戸外へ排出
され環境汚染を起こします
               

マイクロバブルと塗料がどのような接触をして、どのエリアで反応を起こすのか透明な装置を作りテストを繰り返し装置を作っていきました(2009年秋頃)。
塗料のシンナー成分(揮発性有機溶剤)の減少が確認され、つまり悪臭である臭いを低減できることが分かりました

マイクロバブルの噴霧された状態
マイクロバブルとシンナーが混じり合う



赤色の塗料をスプレーガンで噴霧し、装置の中に

マイクロバブルとシンナーの撹拌の様子

白く見えるマイクロバブルと赤色の塗料がサイクロン状態の中で接触し攪拌     

シンナーが酸化分解される


現在の装置は、ステンレス製で中を見ることはできません。      

G研:マイクロバブルと 普通の水との違い

       普通の水                      マイクロバブル水

                     

シンナー臭 臭い

水と塗料は、混じり合うことはなく塗料は水面に浮かんでいます さわると、ベトベトで指に付いてしまいます

シンナーは洗っても取れない

洗い流しても取れません。強力な洗剤で洗うしかありません 排気装置のフィルターなどは塗料がベトベトに付いています 掃除は大変です

マイクロバブルと接触したもの

マイクロバブルと塗料が接触すると塗料のべたつきが瞬間になくなります パウダーのようにサラッとして指には付きません。有機溶剤が マイクロバブルで分解され性質が変わってしまったためです

 

マイクロバブルで臭いもない

塗料に粘着性はなくなっています パウダー状態で指に付くことはありません 臭いは、ほぼ無臭です

■新方式マイクロバブルを採用した用途
 

有機溶剤系(シンナー臭)の脱臭装置(塗装、洗浄、印刷、産廃処理場他)

除塵・集塵装置(塗装工場、研磨工場、鉄工場、食品工場、産廃処理場他)

水耕栽培・養殖向け装置(水質改善、溶存酸素供給他)

 

マイクロバブルの研究

ご教授頂いている機関

「当社は、装置開発で、マイクロバブルの研究者、産業技術総合研究所 高橋正好氏の 指導を仰いでいます。参考:独立行政法人 産業技術総合研究所 環境管理部門 高橋正好氏ホーム
ページ  「小さな泡の不思議な世界」    

注:説明に必要な情報や図等は、参照させて頂いております

シンナー臭対策プロジェクト

研究開発プロジェクト実証実験

神奈川県産業労働局 産業部産業振興課

実証実験に参加しています。

 

詳しくは、下をクリック

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塗装ブース 排気方法

塗装ブースがそもそも必要なのか?どのような問題点がるのか?どんなタイプがいいのか? など疑問点は、たくさんあります。

悪臭 排気処理装置

スクラバーや活性炭などいろいろ試してきている。大きいのは、コスト面と手間。課題解決の方法を知りたい。大変大きな悩みです。

粉じん 捕集

工場内が汚れる、近隣に飛散しているなど、基本の問題点です。
対策は、捕るしかありません。一番効果的な方法やコスト面を知りたい方が多い。

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