技術開発ニュース No.170

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研 究 成 果
Results of Research Activities
排水由来の廃棄物低減を実現する
エマルション分離装置(EBS)の開発
Development of an Emulsion Separation Device for Reducing Wastewater Derived-Waste
既存装置の失敗をヒントに、逆転の発想で技術開発
執筆者
マイクロバブルの発生方式の 1 つである旋回せん断方式を、溶け込んだ油分(エマル
ション)の分離に使い、従来技術とは一線を画す装置を技術開発した。この技術により、
排水処理の課題となっていたエマルションをクリーンに分離できる。そのため、排水処理
において大きなブレークスルーを実現する。
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開発背景
中部電力ミライズ
ソリューション事業本部
ものづくり革新部
杉山 玲衣
液や加工液を長寿命化し廃棄物低減に貢献してきた。その
中で、有効成分であるエマルションがブレイクされてしま
い、適切に利用できず、導入に失敗しているケースが散見
当社は、2010 年代よりカーボンニュートラルや循環型社
された。
会の実現を目指し、製造現場における環境負荷の低減に取
一方で、このマイクロバブルの発生方式で生み出せるエ
り組んできた。特に、生産工程で使用される洗浄液の再利
マルションブレイク効果を強化することができたら、大き
用や長寿命化を通じて、廃棄物の削減と資源の有効活用を
な付加価値に繋がるのでは?と考えた。なぜなら、エマル
推進してきた。こうした取り組みの中で、日々の営業活動を
ションブレイクは、機械的にもできる方法は従来からある
通じて顧客と対話を重ね、現場の課題を直接把握してきた。
ものの、処理量が少ない。大容量を処理する場合は、薬剤
その中で明らかになったのが、排水処理に関する深刻な
や濃縮装置などの他手法を利用する方式が一般的だったた
課題である。多くの製造現場では、油分やエマルション
めである。
(乳化油)を含む排水が発生しており、それが原因で処理
また、並行してエンドユーザへのヒアリング調査を行っ
工程において多量の廃棄物が発生している。特に、排水中
た。多くのエンドユーザの排水処理工程では、エマルショ
のエマルションは分離が難しく、処理負荷を高める要因と
ンを含む排水が多く、廃棄物が多量に発生していること
なっていた。
が分った。また、エマルションが要因となり、処理エネ
環境省の調査(令和 5 年度事業 産業廃棄物排出・処理状
ルギーやコストが増大していることも判明し、経営課題と
況調査報告書 令和 4 年度速報値)によれば、国内で発生
なっていた。さらに、排水処理工程は、設備トラブルなど
する産業廃棄物の約 4 割を汚泥が占めており、排水処理は
により現場作業者の負荷も大きいことが明らかになった。
その汚泥発生の主要因となっている。したがって、排水処
以上より、排水処理工程に対して、マイクロバブルの発
理の廃棄物の削減は、製造業全体に共通する重要な社会課
生方式の応用により、エマルションブレイクを起こす装置
題であるといえる。従来のエマルション分離技術では、無
を開発し、廃棄物低減を目指すこととなった。
機凝集剤による薬剤処理が一般的だったが、凝集・沈殿の
過程で多量の汚泥が発生し、廃棄物量を増加させる課題が
あった。(第 1 図参照)
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技術開発
従来のマイクロバブルの発生体(コア部)は、あくまで
もマイクロバブルを発生させる装置であるため、エマル
ジョンブレイクには最適化されていない。そこで、エマル
ジョンブレイクに寄与する効果は、コア部出口付近のせん
断力と仮説立てし、流体シミュレーションにより、せん断
力を最大化する検討を行った。(第 2 図参照)
第 1 図 処理排水のフロー例と課題
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EBS の開発コンセプト
2020 年 に 高 効 率 フ ァ イ ン バ ブ ル 式 液 清 浄 化 装 置
(RaFloM-HE)を開発し、洗浄・加工工程で利用する洗浄
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技術開発ニュース 2026/No.170
第 2 図 コア部の流体の動き(旋回せん断方式)
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