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Channel: 極東極楽 ごくとうごくらく
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エネルギーと環境 265

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彦根市ひこにゃんイラスト に対する画像結果
彦根藩の当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救ったと
伝えられる招き猫と井伊軍団のシンボルとも言える赤備え(戦国時代の
井伊軍団編成の一種、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと兜(か
ぶと)を合体させて生まれたキャラクタ-

                     

【季語と短歌:6月16日】

        蛇苺伸びる向日葵湧く発意 

                    高山 宇(蛇鬼) 

🪄  イワツバメが一羽電線で囀り、借り終えた法面の花木観察のモーニ
ング散策。自生の黄色い蛇苺を刈り込んでいたことに気付き、それなら
カバーグラスとして四季詰めようと思い立ち、広い面積の刈り込み用の
電動手動の草刈り機を考案することに悪い癖だ(蛇)。


特開2024-79479 作業機工機ホールディングス株式会社 図1 作業機1の回路ブロック図

🟡 日本発Z革命 ❺
気候変動禍ゼロ・再エネ・人工燃料・超資源回収

✳️ 淡水化技術とは何か
今夜は、海の淡水化について考察してみる。昨夜も述べたように、海水
を直接循環利用するには、そのポイントでの海流・水質などの変動定点
観測が国際的な枠組みの制定と協議が将来的に必要となる。
さて、「海水の淡水方法」には、多段フラッシュ・逆浸透法・超音波霧
化分離法などがある。そのうち、「超音波霧化分離(Wilipedia)」を取
り上げる。勿論、その折、「二酸化炭素の分離固定化」▶️「貯蔵及び再
利用方法」の考察も必要であり、前回も事例研究した。淡水化と同時に
水以外を除外(下図のフッ素化ナノチーブ」)も話題となっているので
下図をクリック願参照。

水不足を解消する?!海水の淡水化に応用できるフッ素化ナノチューブを東京大学が発表 - アジアの時代。シンガポールREIT投資部




1️⃣特開2024-128978 二酸化炭素の固定化方法及び固定化システム並び
に炭酸カルシウムの製造方法(審査前)

【要約】二酸化炭素を含む気体(G)から形成される平均気泡径が
100μm以下の微細気泡(X1)と、塩基(A)と、カルシウムイオ
ン含有水(B)とを接触させて、炭酸カルシウムを生成する工程(S)、
及び前記微細気泡(X1)中の二酸化炭素量が減少した微細気泡(X2
)を破壊する工程(T1)と、前記微細気泡(X1)を供給する工程(
T2)とを含む工程(T)を含む、二酸化炭素の固定化方法とした。二
酸化炭素の固定化効率に優れる二酸化炭素の固定化方法及び固定化シス
テム、当該二酸化炭素の固定化方法を利用した炭酸カルシウムの製造方
法を提供する。

【選択図】図1 二酸化炭素の固定化方法を実施するためのシステム図
【符号の説明】1、1a、1b、1c、1d    二酸化炭素の固定化シ
ステム 10    炭酸カルシウム生成部11、11’、11’    タンク
12    大型タンク 20    微細気泡破壊・供給部  21    (微細気泡(
X2)を破壊するための)第一装置  22    (微細気泡(X1)を供給
する(発生させる)ための)第二装置  25    送液ポンプ  26    真空
ポンプ 40   (塩基水溶液用の)貯留タンク 40a  (塩基水溶液の)
送液ライン50    (カルシウムイオン含有水用の)貯留タンク 50a  
(カルシウムイオン含有水用の)送液ライン (P)  反応タンク(Q)    
回収部
【発明の効果】本開示によれば、二酸化炭素の固定化効率に優れる二酸
化炭素の固定化方法及び固定化システム、当該二酸化炭素の固定化方法
を利用した炭酸カルシウムの製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】

【図2】工程(T)を実施するための装置構成の一例を示す概略図



【図3】工程(T)を実施するための装置構成の他の例を示す概略図

【図4】二酸化炭素の固定化方法を実施するためのシステム例図


図14 実施例D2におけるにおける混合液(AB)の温度及びpHの経
時変化を示す図
                                                                                                  了

2️⃣ WO2020/040129 ナノ構造複合半透膜 国立大学法人  東京大学
【要約】 微多孔性支持膜と高分子化された液晶薄膜からなる複合半透膜
であって、該高分子化された液晶がスメクチック構造を呈することを特
徴とする、水処理用の複合半透膜。透水性及び分離性の高い複合半透膜
を提供すること。


【特許請求の範囲】
【請求項1】
  微多孔性支持膜と高分子化された液晶薄膜からなる複合半透膜であっ
て、該高分子化された液晶がスメクチック構造を呈することを特徴とす
る、水処理用の複合半透膜。
【請求項2】
  前記高分子化された液晶が、一般式(I)で表される化合物の少なく
とも1つを高分子化して得られたものであることを特徴とする、請求項
1に記載の水処理用の複合半透膜。
【化1】
000016

(一般式(I)において、
R1は、存在する場合は、フッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基であり、
R2は、存在する場合は、フッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基であり、
R3は、炭素数1~8の直鎖又は分岐のアルキル基又は水素原子であり、
Xは、存在する場合は、酸素原子又は-CH2O-であり、
Yは、存在する場合は、酸素原子又は-CH2O-であり、
nは、1~2の整数であり、
mは、1~12の整数であり、
sは、1~12の整数であり、
Lは、陽イオン性基、陰イオン性基又は中性基である。)
【請求項3】
  前記陽イオン性基が、以下の式(1)~(3)のいずれかで表される、
請求項2に記載の水処理用の複合半透膜。
【化2】
000017

(式(1)において、
R4、R5及びR6は、同一でも異なっていてもよく、(CH2)k-1
CH3、(CF2)k-1CF3、(CH2)g(CF2)k-1CF3また
は(CH2CH2O)gCH3であり、またkおよびgは、R4、R5及
びR6において、同一でも異なっていてもよく、ここで、gは1~8の
整数、kは1~8の整数であり、X-は、Cl-、Br-、I-、F-、
BF4-、PF6-、CF3SO3-および(CF3SO2)2N-のいず
れかである。)
【化3】
000018

(式(2)において、
R7は、炭素数1~6の直鎖又は分岐のアルキル基であり、
X-は、式(1)において定義した通りである。)
【化4】
000019

(式(3)において、X-は、式(1)において定義した通りである。)
【請求項4】
  前記陰イオン性基が、-Bz-O-Yn+(Bzは、ベンゼン環を表
す)、-SO3-Yn+、-COO-Yn+、-O-CO-=C(CN)2・
Yn+、又は-SO2-N--SO2-CF3・Yn+(ここで、Yn+は、
金属イオン又はアンモニウムイオンである)のいずれかで表される、請求
項2に記載の水処理用の複合半透膜。
【請求項5】
  前記中性基が、以下の式(4)で表される、請求項2に記載の水処理用
の複合半透膜。
000020

(式(4)において、tは1~6の整数である。)
【請求項6】
  前記高分子化された液晶が、一般式(I)で表される少なくとも1種
のモノマーに由来する繰り返し単位を有する、請求項1に記載の水処理
用の複合半透膜。
【化5】
000021

(一般式(I)において、
R1は、存在する場合は、フッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基であり、
R2は、存在する場合は、フッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基であり、
R3は、炭素数1~8の直鎖又は分岐のアルキル基又は水素原子であり、
Xは、存在する場合は、酸素原子又は-CH2O-であり、
Yは、存在する場合は、酸素原子又は-CH2O-であり、
nは、1~2の整数であり、
mは、1~12の整数であり、
sは、1~12の整数であり、
Lは、陽イオン性基、陰イオン性基又は中性基である。)
                              了

3️⃣特開2012-20266 海水淡水化前処理用分離膜、海水淡水化前処理装
置、海水淡水化装置および海水淡水化方法(有効)住友電気工業株式会社
【要約】逆浸透膜を用いた海水淡水化の前処理に用いられる海水淡水化
前処理用分離膜であって、一定流束で濾過を行い、初期30分の平均膜
間差圧P1と、120分経過以降30分間の平均膜間差圧P2との間で、
P2≦1.5×P1を満足することができる流束の最高値として定義さ
れる標準流束Aが、2m/d以上であると共に、下式で示される糖類除
去率Bまたは粒状カーボン除去率Cが、0.3以上、望ましくは0.5
以上である海水淡水化前処理用分離膜。
      糖類除去率B=(1-濾過水中の糖類量/原水中の糖類量)
      粒状カーボン除去率C=(1-濾過水中のPOC/原水中のPOC)
        但し、POC:懸濁体有機炭素量(全有機炭素)

高い除去率でTEPの除去を行いながらも、高い流束を維持して、圧力
を上げることなく、充分な量の原水をコンスタントにRO膜に供給する
ことができる海水淡水化前処理用分離膜と海水淡水化前処理装置および
海水淡水化方法を提供する。

000002
【符号の説明】  1  結節部  2  細孔  3    細繊維 10  脱塩装置
11    前処理装置
【発明の効果】
  本発明によれば、高い除去率でTEPの除去を行いながらも、高い流
束を維持して、圧力を上げることなく、充分な量の原水をコンスタント
にRO膜に供給することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
 逆浸透膜を用いた海水淡水化の前処理に用いられる海水淡水化前処理
用分離膜であって、一定流束で濾過を行い、初期30分の平均膜間差圧
P1と、120分経過以降30分間の平均膜間差圧P2との間で、
P2≦1.5×P1を満足することができる流束の最高値として定義さ
れる標準流束Aが、2m/d以上であると共に、
  下式で示される糖類除去率Bが、0.3以上であることを特徴とする
海水淡水化前処理用分離膜。
      糖類除去率B=(1-濾過水中の糖類量/原水中の糖類量))
【請求項2】
  前記糖類除去率Bが0.5以上であることを特徴とする請求項1に記
載の海水淡水化前処理用分離膜。
【請求項3】
  逆浸透膜を用いた海水淡水化の前処理に用いられる海水淡水化前処理
用分離膜であって、
  一定流束で濾過を行い、初期30分の平均膜間差圧P1と、120分
経過以降30分間の平均膜間差圧P2との間で、P2≦1.5×P1を
満足することができる流束の最高値として定義される標準流束Aが、
2m/d以上であると共に、
  下式で示される粒状カーボン除去率Cが、0.3以上であることを特
徴とする海水淡水化前処理用分離膜。
      粒状カーボン除去率C=(1-濾過水中のPOC/原水中のPOC)
        但し、POC:懸濁体有機炭素量(全有機炭素量と溶存有機炭素量
との差)
【請求項4】
  前記粒状カーボン除去率Cが0.5以上であることを特徴とする請求
項3に記載の海水淡水化前処理用分離膜。
【請求項5】
  前記海水淡水化前処理用分離膜が、ポリテトラフルオロエチレン製で
あることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の
海水淡水化前処理用分離膜。
【請求項6】
  前記海水淡水化前処理用分離膜の孔径が、1μm以上であることを特
徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の海水淡水化前
処理用分離膜。
【請求項7】
  前記海水淡水化前処理用分離膜が、親水化加工されてないことを特徴
とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の海水淡水化前処
理用分離膜。
【請求項8】
  請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の海水淡水化前処理用
分離膜が濾過膜として用いられていることを特徴とする海水淡水化前処
理装置。
【請求項9】
  請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の海水淡水化前処理用
分離膜を用いた前処理手段の後に、精密濾過膜または限外濾過膜を用い
た前処理手段が設けられていることを特徴とする請求項8に記載の海水
淡水化前処理装置。
【請求項10】
  請求項8または請求項9に記載の海水淡水化前処理装置と、
  逆浸透膜を用いた脱塩処理装置と
を有することを特徴とする海水淡水化装置。
【請求項11】
  請求項8または請求項9に記載の海水淡水化前処理装置を用いて濾過
された原水を、逆浸透膜法を用いて脱塩処理することを特徴とする海水
淡水化方法。

【発明の詳細な説明】
しかしながら、海水中には、プランクトンや微生物が細胞外に分泌する
TEP(transparent  exopolymer  partic
les:透明細胞外高分子粒子)と呼ばれる粘着性物質が、1~数pp
m程度存在している。
TEPは主成分が糖質で、ポリマー架橋体に水を取り込んで100倍も
の体積に膨れあがる粒径が1~200μm程度のゼリー状粒子であり、
本発明者らは、海水をMF膜やUF膜で濾過した場合、このTEPが膜
表面に粘着して広がり、MF膜やUF膜のファウリング(目詰まり)を
発生させることを見出した。そして、ファウリングが多くなるに伴って、
流束(単位面積、単位時間あたりの濾過量)が急速に低下する。
  このため、MF膜やUF膜による濾過に先立って、1μm以上の平均孔
径を有する濾過膜(LF膜)を用いて、予めTEPの除去を行うこと等
を本発明者らは検討しているが、このLF膜においても、前記したファ
ウリングの発生に伴う流束の低下が早い段階で引き起こされる場合があ
り、充分とは言えない。
【0009】
  即ち、従来の前処理においては、TEPの除去率と流束との間には負
の相関関係があり、除去率を増加させた場合には、より短時間でファウ
リングが発生して、流束の急速な低下を招く。このため、流束の低下に
合わせて圧力を上げることにより、流束を一定に保って、RO膜にTEP
が除去された原水をコンスタントに供給することが行われている。
  しかし、圧力が上がると膜を薬品などで洗浄する必要がありコストが
嵩み、目詰まりすると洗浄しても回復しなくなり膜交換が必要となって
メンテナンスコストが大きくなる。また、流束が小さくなると多くの膜
面積を必要とし設備コストが大きくなる。そして、圧力を上げるために
はより強力なポンプが必要となり、余分な設備コストが発生する。また、
膜の耐圧性の面からも、圧力を上げることには限度がある。
  そこで、本発明は、高い除去率でTEPの除去を行いながらも、高い流
束を維持して、圧力を大きく上げることなく、充分な量の原水をコンスタ
ントにRO膜に供給することができる海水淡水化前処理用分離膜と海水
淡水化前処理装置および海水淡水化方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
  本発明者らは、従来の前処理用分離膜は、連通孔を有する多孔質体を用
いて、その孔径により径の大きなTEPを捕捉しているが、捕捉と同時
に孔が封止されてファウリングが発生し、流束を低下させていることを
考慮して、TEPを確実に捕捉することができる膜材を求めて、種々の
実験と検討を行った。
  その結果、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)が、この膜材とし
て好適であることが分かった。即ち、PTFEは、島状に分布する樹脂
の塊により形成された大きな孔と、この樹脂の塊間に微細繊維が入り組
んだフィブリル構造とを有する多孔質体であるため、大きな孔径により
充分な流束を確保することができる一方、孔径がTEPの径よりも大き
い場合であっても、入り組んだ微細繊維によりTEPの捕捉を行うこと
ができる。
【0060】
4.海水淡水化装置
  次に、海水淡水化装置について説明する。図2に示す海水淡水化装置は、
前処理装置11と前処理した海水を脱塩する脱塩装置10とから構成さ
れている。図中の矢印は処理対象である水の流れを表し、前処理装置11
の前段にはポンプが配置されている。以下、中略
【0075】  ロ.除去率
  測定結果を表1に示す。
000003
 表1より、POCは0.23ppmから0ppmに除去されている、
即ち、粒状カーボン除去率1.0で除去されていることが分った。なお、
シリカ、アルミニウム、鉄についても除去されていることが確認された。
  以上より、本発明の海水淡水化前処理用分離膜を用いると、流束を高く
することができ、さらに、除去率も高くできることが分かる。
(2)除去率の測定結果
  下表3に結果を示す。
000005
表3より、糖類除去率は、以下のように計算され、金網に比べてガラク
トースおよびグルコースが良く除去されていることが分かる。
    糖類除去率B  =  (  1  -  濾過水中の糖類量  /  原水中の糖類量  )
海水中の糖類:0.021+0.031=0.052ppm
      親水TT濾過液中:0.012+0.022=0.034ppm
      疎水TT濾過液中:0.006+0.012=0.018ppm
  よって、
    親水TTの糖類除去率B=(1-0.034/0.052)=0.34
    疎水TTの糖類除去率B=(1-0.018/0.052)=0.65
【0089】
  このように、本発明によれば、有機濁質を高効率で除去することがで
き、脱塩装置の目詰まりを長期に防ぐことができ、コストを低減するこ
とができる。また、親水TT方式に比べて疎水TT方式ではその効果が
大きいことが分かる。      
                              了  
🪄尚、 超音波霧化分離法は、省エネの側面から二流体ノズル噴霧例も
 調査考案する(要最適化実験)。

ト音記号 イラストや に対する画像結果 懐かしき歌曲 『雨に唄えば』1952年
                 作詞:アーサー・フリート
                 作曲:ナシオ・ハーブ・ブラウン  

                     



 

● 今日の言葉:
         歌集でも詠つたように、世界は混沌の必然性に帰着にたどってい
         る。偶然かもしれないが、これまでのように洞察通りにならない
   ことを祈るのみ。       
      
     
        春が来ても、鳥たちは姿を消し鳴き声も聞こえない。
                                                   春だというのに自然は沈黙している。    
                                                   レイチェル・カーソン 『沈黙の春』

       


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