スケール付着防止装置「エミール」SRD型EC-CTのご提案書

Page 1:日本治水販売株式会社スケール付着防止装置「エミール」SRD型EC-CTのご提案書

Page 2:施設内での使用水の大きなウエイトを占めており、薬品代と共に多大なランニングコストが生じている水冷式冷却塔の管理方法見直しへの画期的なご提案。通常一般的な冷却水の管理方法薬品を使用して、濃縮率を高めながら、電気伝導率で管理常時ブローをおこない、循環水の濃縮を防止薬剤使用によるランニングコスト薬品排水による環境負荷排水処理費用の負担大量の水を消費することで、資源の浪費、水道料金の負担配管腐食に対して別途対策が必要スケール付着による熱伝導率低下／消費電力の増加水質によっては、設備導入しても対策できない地域・工場も!問題点ＳＲＤ型を設置する冷却水の管理方法へ薬品を使用せずに、濃縮率管理のブローも行わない。改善！薬剤を使用しないためランニングコストの大幅な削減薬品排水による環境負荷の軽減排水処理費用の負担軽減大量のブロー水をカットすることで、資源の浪費、水道料金の負担の大幅な削減スケール付着による熱伝導率低下／消費電力の増加の防止＊殺藻対策は必要です。はじめにはじめにはじめにはじめに

Page 3:エミールとは、ステンレス筐体の中に、処理目的毎に粒径の異なった3種類のセラミックスを１/2程充填し、下方から水を10cm/秒～12cm/秒で通水させる水の流速を動力とし、セラミックスを流動させる事で、水とセラミックスとの間に生じる、電気二重層、熱電変換作用、陽イオン交換容量等の作用で、処理水を＋に帯電（カチオン化）させる新しい水処理装置です。カチオン帯電した水は、水分子の水素結合性が高まり、スケールの付着防止、剥離や配管の腐食防止、スライムやヌメリの付着防止等の効果を発揮します。流量が少ない時３mm⽟が適正流動流量が多い時３mm玉は上部に張り付くが６mm⽟が適正流動クーリングタワーや温泉等、水質の悪クーリングタワーや温泉等、水質の悪クーリングタワーや温泉等、水質の悪クーリングタワーや温泉等、水質の悪いケースはいケースはいケースはいケースは8888ｍｍを使用し、パンチングｍｍを使用し、パンチングｍｍを使用し、パンチングｍｍを使用し、パンチングメタル径を大きくすることで装置内トラメタル径を大きくすることで装置内トラメタル径を大きくすることで装置内トラメタル径を大きくすることで装置内トラブルを回避ブルを回避ブルを回避ブルを回避エミールとはエミールとはエミールとはエミールとはセラミックス流動層確認スコープ

Page 4:クーリングタワー（冷却塔）での使用クーリングタワー（冷却塔）での使用クーリングタワー（冷却塔）での使用クーリングタワー（冷却塔）での使用＊水和化のイメージ左図Aの位置にエミールを設置し、冷却塔で蒸発する水（B）の為に補給される水と、元の循環水に含まれているスケール成分の濃縮によるスケール障害を、薬注、ブローなしに管理する安価でクリーンな新しい冷却塔の管理方法薬注、ブローでの管理（ランニグコスト、環境負荷共に大きい！）エミールによる管理。コロイド状のスケールを析出させ水和化させる。

Page 5:冷却用水は、循環して熱交換を行い冷却していくために、蒸発、飛散した水を補給水として補います。そのため水中に含まれるミネラルが濃縮し、それがスケールとなって配管や熱交換器、冷却塔の充填剤に析出します。そのスケールによって冷却能力が損なわれ、高圧カットの原因となります。通常一般的な管理方法薬品を使用し、濃縮倍率を高める事でスケールを析出しにくく管理していますが、必ずどこかで飽和状態に達してスケールが析出するため、常時一定量のブローを行い、濃縮を抑制しています。ＳＲＤ型を使用した管理方法冷却用水をセラミックス処理する事で水がプラスに帯電します。（カチオン化）すると空気中から逆の電荷を持った炭酸ガスの吸収が促進され、冷却用水中のスケール成分を炭酸塩等のコロイド状（微細な）化合物形成へと促進させます。そのコロイド状の化合物の廻りにカチオン被膜が形成されているため、同一電荷のコロイド状の化合物がさらに結合して大きなスケールとなる事はなく、流速のなくなる冷却塔下部パンへ沈殿していき、配管、熱交換器等に付着することもありません。また、スケール成分を常に化合物生成しているため、ブローも行う必要がありません。＊薬注、ブロー併用＊薬注カット、ブローカットなぜこのような管理ができるのかなぜこのような管理ができるのかなぜこのような管理ができるのかなぜこのような管理ができるのか

Page 6:スケール付着防止装置を通過した水が生成する結晶の電子顕微鏡写真 （EDX分析結果）スケール付着防止装置を使用していない状況での結晶の電子顕微鏡写真 （EDX分析結果）生成スケール結晶の違い生成スケール結晶の違い生成スケール結晶の違い生成スケール結晶の違い

Page 7:この事から、ＳＲＤ型設置によりコロイド状の化合物生成を促進させている事と、薬注、ブローをカットしている事がわかります。生成スケール結晶の違い②生成スケール結晶の違い②生成スケール結晶の違い②生成スケール結晶の違い②

Page 8:密閉型冷却塔にS．R．D取付け状況同社内別途密閉型冷却塔で薬注装置不具合により薬注装置が3日間停止した後の内部銅管状況ＳＲＤ型を設置し、薬注、ブローを止め２ケ月間連続運転。銅管のスケールがかなり剥離北九州市海底ケーブル製造会社◆密閉型冷却塔の場合は個々の散水ポンプラインに設置するＳＲＤ型設置２ケ月後ＳＲＤ型設置２ケ月後ＳＲＤ型設置２ケ月後ＳＲＤ型設置２ケ月後 ＳＲＤ型設置ＳＲＤ型設置ＳＲＤ型設置ＳＲＤ型設置8ケ月後ケ月後ケ月後ケ月後ＳＲＤ型を設置8ケ⽉後︕スケールはほぼ剥離し、付着もなし密閉式冷却塔設置例①密閉式冷却塔設置例①密閉式冷却塔設置例①密閉式冷却塔設置例①

Page 9:下関市大手タイヤ工場新設 密閉式冷却塔にＳＲＤ型設置 1年後薬注カット、ブローカットの状況で銅管にスケールは付着無し密閉式冷却塔設置例②密閉式冷却塔設置例②密閉式冷却塔設置例②密閉式冷却塔設置例②本社でSRD型の効果を認定全国展開決定︕※散⽔孔が藻によって閉塞して⽔流の悪い所だけ乾燥してスケールが付着している。

Page 10:下関市大手タイヤ工場散水飛沫による付着スケールも容易に剥離カチオン被膜によりスケールの硬化・肥⼤化を防ぐ︕密閉式冷却塔設置例②密閉式冷却塔設置例②密閉式冷却塔設置例②密閉式冷却塔設置例②本社でSRD型の効果を認定全国展開決定︕※冷却塔ルーバーに散⽔⾶沫が付着し乾燥することにより⽣成されたスケールも、軽く引張るだけで剥離新設 密閉式冷却塔にＳＲＤ型設置 1年後

Page 11:⽇本冷凍空調⼯業会の冷却⽔⽔質基準からみると、スケ－ルが⼤量に発⽣し、腐⾷も進んでいるはずの水質密閉式冷却塔設置例②密閉式冷却塔設置例②密閉式冷却塔設置例②密閉式冷却塔設置例②現場ではスケール付着・腐食の兆候はなし電気伝導率︓10750μS/cm塩化物イオン︓2210mg/L全硬度 ︓1545mg/L下関市大手タイヤ工場

Page 12:◆2010年から2011年までの1年間、薬注、ブローをやめて8ｍｍのエミールセラミックスで連続使用8ｍｍのセラミックスの破損、汚れの付着は全くなしスケールに悩まされるプレート式熱交換器でも、付着防⽌への効果⼤︕熊本県荒尾市某シティモール 様冷却塔設置例（セラミックスの耐久性）冷却塔設置例（セラミックスの耐久性）冷却塔設置例（セラミックスの耐久性）冷却塔設置例（セラミックスの耐久性）

Page 13:エミール設置前（清掃前）エミール設置前エミール設置前エミール設置6ケ月後（清掃前）エミール設置6ケ月後（清掃前）エミール設置6ケ月後エミール設置6ケ月後充填材へのスケール付着は見られません。冷却塔の下部パンの堆積汚泥物の減少がみられます。熱交換器のスケール付着に大きな違いがみられます。熱交換器のチューブ内のスケールも大きな違いがみられます。エミール設置前（清掃前）◆充填材◆◆下部水槽◆◆熱交換器◆◆熱交換器チューブ内◆熱交換器への効果（静岡県自動車生産工場）熱交換器への効果（静岡県自動車生産工場）熱交換器への効果（静岡県自動車生産工場）熱交換器への効果（静岡県自動車生産工場）2014/07/06

Page 14:山口県某アルミフォイル工場 様ＳＲＤ型未設置のコンプレッサーオイルクーラー（シェル＆チューブ）1年稼働後の開放点検写真ＳＲＤ型設置のコンプレッサーオイルクーラー（シェル＆チューブ）1年稼働後の開放点検写真 ＊薬注、ブローカット上下とも同時に清掃し、1年間連続稼働後に開放した写真。上のＳＲＤ型未設置はスライムで完全に閉塞。下の設置済ではスライムの付着は全くなかった。スライムにも⼤きな効果︕スライムに対する効果スライムに対する効果スライムに対する効果スライムに対する効果

Page 15:⿅児島県某鋼材製造会社 様コンプレッサーオイルクーラーシェルカバーコンプレッサーオイルクーラーシェルチューブＳＲＤ型設置３ケ月後無薬注で、清掃後３ケ月連続運転後に開放点検したところ、カバーもチューブも内面の酸化腐食が進行。またチューブも閉塞。ＳＲＤ型を冷却水循環ラインに設置し、無薬注で、清掃後３ケ月連続運転後に開放点検したところ、カバーもチューブも内面が黒錆化（マグネタイト化）していた。また、チューブも閉塞していなかった。酸化腐⾷にも⼤きな効果︕腐食に対する効果腐食に対する効果腐食に対する効果腐食に対する効果

Page 16:⊕⊕⊕⊕電気二重層SiO2水流水流水流水流セラミックス表面は強い負（－）セラミックス表面は強い負（－）セラミックス表面は強い負（－）セラミックス表面は強い負（－）⊖⊕⊕SiO2⊕⊕SiO2局所発熱⊕ ⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕SiO2e-水流水流水流水流⊕⊕⊕⊕SiO2e-水流水流水流水流positive chargeno charge電流電流電流電流処理水には、正荷電、または、正孔処理水には、正荷電、または、正孔処理水には、正荷電、または、正孔処理水には、正荷電、または、正孔が、常に与えられる（カチオン性）が、常に与えられる（カチオン性）が、常に与えられる（カチオン性）が、常に与えられる（カチオン性）エミール処理の推定原理エミール処理の推定原理エミール処理の推定原理エミール処理の推定原理電気二重層 熱電変換作用のゼーベック効果高い陽イオン交換容量＊流動によるセラミックス表面の付着防止効果

Page 17:エミール処理の水素結合への影響（推定）エミールで水処理することで、水中にプラスの電荷が付加されると考えられる。プラスの電荷は水分子に作用することで、水分子同士の水素結合性を変化させる（図.1）。水素結合性の変化した水は、水素原子の陽極としての作用を高め、スケールなどの配管付着物に対し、積極的に反応、浸透していく（図.2）。水素結合性の変化した水は、配管付着物に浸透していくことで脆化・軟化させる（図.2）。図.1 水素結合性の変化エミール処理により付加されたプラスの電荷が酸素原子の電気陰性度を弱めることで、水素原子のδ の作用を強める。図.2 エミール処理水の配管付着物への作用○水素原子のδ の作用が強められた水は、配管付着物であるスケールやサビ、ヌメリに対して積極的に作用・浸透し、その結合を緩くし、付着物を軟化させる。○軟化した付着物に水流が作用することで、徐々に剥離していく。（未処理水）（エミール処理水）δ-δ δ 電子の引っ張られる方向δ-δ δ エミールにより付加されたプラスの電荷CO32-・・・ Ca2 ・・・・・・ CO32-・・・ Ca2 ・・・CO32-・・・ Ca2 ・・・・・・ CO32-・・・ Ca2 ・・・・・・このイメージは、現在表示 できません。（カルシウム系スケールに対して）（シリカ系スケールに対して）このイメージは、現在表示 できません。エミール処理水が結合に浸透し、スケールの構造を脆化・軟化させるエミール処理の水素結合への影響（推定）エミール処理の水素結合への影響（推定）エミール処理の水素結合への影響（推定）エミール処理の水素結合への影響（推定）

Page 18:通常の硬い網目構造スケール通常の硬い網目構造スケール通常の硬い網目構造スケール通常の硬い網目構造スケールこれにエミールカチオンが作用すればこれにエミールカチオンが作用すればこれにエミールカチオンが作用すればこれにエミールカチオンが作用すれば徐々に溶解する（右図参照）徐々に溶解する（右図参照）徐々に溶解する（右図参照）徐々に溶解する（右図参照）エミールカチオンCa２＋CO３２-エミールカチオンが硬い網目構造エミールカチオンが硬い網目構造エミールカチオンが硬い網目構造エミールカチオンが硬い網目構造スケールの生成を阻止するスケールの生成を阻止するスケールの生成を阻止するスケールの生成を阻止する難溶性塩（難溶性塩（難溶性塩（難溶性塩（AB)AB)AB)AB)はそれと共通ではないイオン種よりなる可溶性塩はそれと共通ではないイオン種よりなる可溶性塩はそれと共通ではないイオン種よりなる可溶性塩はそれと共通ではないイオン種よりなる可溶性塩(MX)(MX)(MX)(MX)を濃度を濃度を濃度を濃度CCCCで添加すると、溶解性はで添加すると、溶解性はで添加すると、溶解性はで添加すると、溶解性は以下に示すように向上する：この可溶性塩はエミールカチオン塩以下に示すように向上する：この可溶性塩はエミールカチオン塩以下に示すように向上する：この可溶性塩はエミールカチオン塩以下に示すように向上する：この可溶性塩はエミールカチオン塩OHOHOHOH→→→→ ＋＋＋＋OHOHOHOH----とみなせるとみなせるとみなせるとみなせる。。。。CaCO3CaCO3CaCO3CaCO3→→→→CaCaCaCa2 2 2 2 ＋＋＋＋ CO3CO3CO3CO32222---- の平衡反応での平衡反応での平衡反応での平衡反応で CaCaCaCaををををAAAA、、、、CO3CO3CO3CO3----ををををBBBBとすると、その平衡定数とすると、その平衡定数とすると、その平衡定数とすると、その平衡定数KsKsKsKsは、は、は、は、KsKsKsKs ==== γAγAγAγA・・・・γBγBγBγB[A][B]/[AB][A][B]/[AB][A][B]/[AB][A][B]/[AB] ここで、ここで、ここで、ここで、[AB][AB][AB][AB] すなわちすなわちすなわちすなわち[CaCO3][CaCO3][CaCO3][CaCO3] は難溶は難溶は難溶は難溶性なので個体であり、その値は１。性なので個体であり、その値は１。性なので個体であり、その値は１。性なので個体であり、その値は１。γAγAγAγA・、・、・、・、γBγBγBγBはそれぞれはそれぞれはそれぞれはそれぞれA,BA,BA,BA,Bの活量係数である。の活量係数である。の活量係数である。の活量係数である。CaCaCaCa2 2 2 2 、、、、CO3CO3CO3CO32222----の濃度の濃度の濃度の濃度[A][A][A][A]、、、、[B][B][B][B]はその溶解度をはその溶解度をはその溶解度をはその溶解度をSSSSとすると、とすると、とすると、とすると、S=[A]S=[A]S=[A]S=[A] =[B]=[B]=[B]=[B]であるので、であるので、であるので、であるので、KsKsKsKs ==== γAγAγAγA・・・・γBSγBSγBSγBS2222．．．．であるので、であるので、であるので、であるので、logSlogSlogSlogS==== ((((logKSlogKSlogKSlogKS －－－－logγAlogγAlogγAlogγA・・・・γBγBγBγB)/2)/2)/2)/2 一方、デバイ・ヒュッケルの極限則では、一方、デバイ・ヒュッケルの極限則では、一方、デバイ・ヒュッケルの極限則では、一方、デバイ・ヒュッケルの極限則では、logγAlogγAlogγAlogγA・・・・γBγBγBγB====－－－－ACACACAC1/21/21/21/2と表さと表さと表さと表される。この系では濃度れる。この系では濃度れる。この系では濃度れる。この系では濃度CCCCの可溶性塩の可溶性塩の可溶性塩の可溶性塩MXMXMXMX雰囲気なので、雰囲気なので、雰囲気なので、雰囲気なので、logγMlogγMlogγMlogγM・・・・γXγXγXγX ====logγAlogγAlogγAlogγA・・・・γBγBγBγB ==== －－－－ACACACAC1/21/21/21/2従って、従って、従って、従って、logSlogSlogSlogS==== ((((logKSlogKSlogKSlogKS ＋＋＋＋ACACACAC1/21/21/21/2)/2)/2)/2)/2となり、溶解度となり、溶解度となり、溶解度となり、溶解度SSSSは常に増加するは常に増加するは常に増加するは常に増加するエミール処理の水素結合への影響（推定）エミール処理の水素結合への影響（推定）エミール処理の水素結合への影響（推定）エミール処理の水素結合への影響（推定）

Page 19:出願特許特許番号特許番号特許番号特許番号 内容内容内容内容2013-191124号活性水生成装置2013-191123号給湯システム及び家庭用給水管システム2013-191122号クーリングタワーシステム出願特許出願特許出願特許出願特許

Page 20:納入実績納入実績納入実績納入実績納入実績表 №1型式 設置先 場所 納入日 台数ＥＣ－ＣＴ－2 荒尾シティーモール 熊本県 平成17年7月25日 3台ＥＣ－ＣＴ－2 ＭＩＲカンパニー 宮崎工場 宮崎県 平成17年8月10日 1台ＥＣ－ＣＴ－1 Ｉ・Ｈ・Ｓ 大阪工場 大阪府 平成17年8月19日 2台ＥＣ－ＣＴ－1 グリコ 佐賀県 平成18年2月8日 2台ＥＣ－ＣＴ－1 福徳⻑酒類 福岡県 平成18年2月8日 1台ＥＣ－ＣＴ－1 ランテック ⿅児島県 平成18年9月1日 1台ＥＣ－ＣＴ－1 エムセテック 宮城県 平成18年3月20日 1台ＥＣ－ＣＴ－1 バクスター㈱ 宮崎県 平成18年5月30日 2台ＥＣ－ＣＴ－2 住友ゴム工場㈱宮崎工場 宮崎県 平成18年6月8日 1台ＥＣ－ＣＴ－1 エムセテック相馬 福島県 平成18年7月31日 1台ＥＣ－ＣＴ－4 フィリピン フィリピン 平成18年8月25日 1台ＥＣ－ＣＴ－2 Ｉ・Ｈ・Ｓ 大阪工場 大阪府 平成18年10月4日 1台ＥＣ－ＣＴ－1 ㈱前川製作所 ⿅児島県 平成19年3月2日 2台ＥＣ－ＣＴ－1 佐世保重工業 ⻑崎県 平成20年1月20日 5台ＥＣ－ＣＴ－4 フィリピン フィリピン 平成20年8月6日 1台ＥＣ－ＣＴ－1〜4 佐世保重⼯業（⻑崎県） ⻑崎県 平成20年10月31日 6台ＥＣ－ＣＴ－4 宇部興産(山口県） 山口県 平成21年3月10日 1台ＥＣ－ＣＴ－1 シーピー化成㈱(広島県） 広島県 平成21年5月21日 1台ＥＣ－ＣＴ－1 扶桑薬品 岡山県 平成21年11月25日 1台ＥＣ－ＣＴ－4 ユニバーサル造船 熊本県 平成22年2月22日 1台3５型式 設置先 場所 納入日 台数ＥＣ－ＣＴ－3 佐世保重工業 ⻑崎県 平成22年4月19日 1台ＥＣ－ＣＴ－3 BS佐賀工場 佐賀県 平成22年6月 3台ＥＣ－ＣＴ－3 宇部興産 山口県 平成22年10月 1台養鰻池用 新宮ハイテック 宮崎県 平成22年11月 5台ＥＣ－ＣＴ－4 ×1台 三菱重⼯業 香焼工場 ⻑崎県 平成23年3月 2台ＥＣ－ＣＴ－1×1台ＥＣ－ＣＴ－1 北九州市 ＯＣＣ(株） 福岡県 平成23年5月 1台シック用循環水-1台 新日鉄 広畑 兵庫県 平成23年5月 1台ＥＣ－ＣＴ－1 扶桑薬品（株） 岡山県 平成23年8月 1台ＥＣ－ＣＴ－4 ×1台 フタバ伊万⾥ 直方工場 福岡県 平成23年9月 2台ＥＣ－ＣＴ－1×1台ＥＣ－ＣＴ－1 ⽇産⾃動⾞ 追浜工場 神奈川県 平成23年9月 1台ＥＣ－ＣＴ－4 ×1台 三菱重⼯業 香焼工場 ⻑崎県 平成23年11月 2台ＥＣ－ＣＴ－1×1台ＥＣ－ＣＴ－4 大島造船（株） ⻑崎県 平成23年11月 1台ＥＣ－ＣＴ－2 不⼆製油神⼾⼯場 兵庫県 平成23年11月 1台ＥＣ－ＣＴ－4 ×1台 三菱重⼯業 香焼工場 ⻑崎県 平成24年4月 2台ＥＣ－ＣＴ－1×1台ＥＣ－ＣＴ－1×1台 JTエンジニアリング 熊本県 平成24年8月 1台ＥＣ－ＣＴ－1 北九州市 ＯＣＣ(株） 福岡県 平成25年2月 2台ＥＣ－ＣＴ－1 株式会社 ブリヂストン 山口県 平成25年3月 1台ＥＣ－ＣＴ－4 新⽇鐵住⾦㈱ 福岡県 平成25年7月 1台ＥＣ－ＣＴ－4 ダイスタージャパン株式会社 福岡県 平成25年11月 1台ＳＲＤ－５ 飛鳥Ⅱ 東京都 平成26年1月 1台ＳＲＤ－3/ SRD－４医療法⼈ 真芳会 大阪府 平成26年1月 各1台ＥＣ－ＣＴ－1 太平洋マテリアル 小野田工場 山口県 平成26年4月 1台合計６９台