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工業用プレフィルターは、ろ過機の前処理をすることで大きなゴミや塵などを除去し、メインフィルターのろ過機の負荷を軽減し、寿命を延ばすことを目的としたフィルターのことです。 メインフィルターの交換頻度が下がるため、メンテナンスにおけるランニングコストも削減でき、長期的なコスト削減ができるろ過機として注目されています。
「交換が多い」「メンテが大変」「コストが重い」を解決。東洋スクリーン工業株式会社の工業用プレフィルターなら、メインフィルタの目詰まりを抑え、運用コストを大きく削減します。
※数値は導入事例に基づく一例です。実際の効果は設備条件により異なります。
工業用プレフィルター「ファインアーク60」導入のメリット、効果の一例
引用元：東洋スクリーン工業株式会社 公式HP（https://www.toyoscreen.co.jp/sustainable_innovation/fine-arc-1/）
- フィルター交換頻度削減：後段のフィルター交換頻度が半分に
- メンテナンス頻度削減による自動運転化：システムメンテナンス費用600万円/年を削減
- 排水処理の脱水汚泥を減容：40~70%を除去（原水SS濃度比）
- ランニングコストの削減：遠心分離器に比べて使用電力が1/25に
- ろ過水の循環利用による節水：80%を再利用し水道料金20万円/月を削減
これらはいずれも、東洋スクリーン工業株式会社の工業用プレフィルター「ファインアーク60」の導入事例の一例です。
ただし、実際の効果は設備条件により異なります。あなたの工場でどれだけの効果が見込めるか、フィルタの運用コストにお悩みであればぜひ一度導入効果を試算してみてください。
ファインウェッジのデメリット
デメリットは、どうしても導入時のイニシャルコストが必要なことです。とは言え上記の通りフィルターの寿命延長やメンテナンス頻度を軽減することが可能なため、ランニングコストが抑えられます。 イニシャルコストがかかっても、長い目で見れば、導入した方がコスト削減につながるといえるでしょう。
次項では、工業用プレフィルターの導入に失敗しないポイントを紹介します。
ファインウェッジの導入で失敗しないためには
工業用プレフィルターを導入する際には、ろ過機の前処理で可能な限り微細なゴミや塵を除去できる目の細かさ（目開き）が大切になります。目が粗いプレフィルターでは、結局元のフィルターの負担が軽減できず、メンテナンスや買い替えの頻度の抑制につながらないためです。
またプレフィルター自体が原液で腐食しないよう、腐食性に対する高耐性を持つステンレス鋼を使用しており、逆流噴射でメンテナンスが簡単にできるウェッジワイヤースクリーンを選ぶのがポイントです。
以下では、ウェッジワイヤースクリーンの中でも5～100µmまで対応可能である高い分離能力を持つ、東洋スクリーン工業株式会社製「ファインウェッジ®」と、それを搭載した数十ミクロン級のろ過装置「ファインアーク60」をご紹介します。
「ファインウェッジ®」とは
「ファインウェッジ®」は、ウェッジワイヤースクリーンに分類されるスクリーンです。ウェッジワイヤースクリーンとは、逆三角形のワイヤーを等間隔に並べ、スリット（目開き※）を形成したスクリーンのことをいいます。「ファインウェッジ®」の特徴は、以下のとおりです。
※目開き：スクリーン上に逆三角形のワイヤーを等間隔に並べたときにできる隙間のこと
- 最小目開き5µmまで対応可能な精度の高さ
- 高強度・高耐久性
- 目詰まりが少ない
「ファインウェッジ®」は、他のスクリーンに比べて高いろ過精度が大きな特徴。通常のウェッジワイヤースクリーンが、100～1000µmまでしか対応できないところ、「ファインウェッジ®」なら、5～100µmまで対応可能です。目開きが細かいことで、メンテナンスも容易で目詰まりも少なく、強度や荷重も高くなり、多くの分野の濃縮、ろ過などに使えます。
「ファインウェッジ®」の用途
ファインウェッジ®の主な用途は以下のとおりです。
- ストレーナエレメント
- 澱粉精製工程
- 化学・薬品工場の反応塔
- 破砕ビーズミル
- 珪藻土ろ過用保持材
- 不凍液・冷却水・クーラント液中のスラッジ回収
- 樹脂フィルター・不織布・メッシュ網・積層金網・ＭＦ膜の代用または前処理など
ファインウェッジ®に向かって原液を噴射することで、スクリーンのスリットの間にろ液が通り、微細粒子はスクリーン上で回収できる仕組みになっています。
最少20µmまで固液分離ができるため、幅広い原液の前処理をすることが可能です。次章では、「ファインウェッジ®」を組み込んだ実際の製品を用いて、実事例での効果実験の結果を解説していきます。
幅広い用途のある「ファインウェッジ®」。「導入を検討したいけど、本当に自社で使える？」と不安を持つ方もいるでしょう。
「ファインウェッジ®」は、最少500mlからの少量サンプルを用いて、ろ過能力検証試験や機種選定ができます。加えて、東洋スクリーン工業株式会社では、実機サイズのテスト機貸し出しや、社内に併設されたテストセンターでの実機テストも可能です。
ウェッジワイヤースクリーンの導入を考えている、または、お使いのウェッジワイヤースクリーンよりも小さい固液分離がしたいという方は、性能テストから相談してみることをおすすめします。
ファインウェッジ®を使った「ファインアーク60」の導入事例
高い分離能力や耐久性を持つ、ファインウェッジ®。ファインウェッジ®を開発した東洋スクリーン工業株式会社には、そのスクリーンが用いられた商品が用途別に多数あります。今回は、東洋スクリーン工業株式会社の協力のもと、ファインウェッジ®が搭載された「ファインアーク60」を導入した際の事例と、その効果についてご紹介します。
「ファインアーク60」とは
ファインアーク60には以下のような特徴があります。
・微細目(0.1mm以下)の固液分離が可能
・圧力噴射式弧状スクリーンによって回収物が自動で排出される
・ウェッジワイヤー対応目開き：20µm～100µm
ファインアーク60で特に目を引くのは、対応目開きが最小で20µmということ。この微細な目開きにより、工業用水の固形物が除去できたり粉末状の穀物の皮とデンプンを分離できたりと、幅広く活用することが可能です。
また、繰り返し使用できることから、従来の使い捨てフィルターよりも低コストかつ、少ないメンテナンス回数で使い続けられます。
以下では、このファインアーク60がどのように対象物を分離させるのか、その方法をご紹介します。
「ファインアーク60」が
対象物を分離させる方法
「ファインアーク60」では、弧状になった「ファインウェッジ®」に向かって水を圧力噴射することで、スクリーン下のろ液は排水し、スクリーン上には回収物が残るといった仕組みです。微細なスクリーンによって、しっかりと分離できるため、フィルターの負荷が軽減できます。
以下では、このファインアーク60を、食品加工工場で導入した際の事例を紹介します。
食品加工工場で「ファインアーク60」を導入した事例
上図は、コンビニ惣菜・弁当・カット野菜の食品加工工場で、工業用プレフィルター「ファインアーク60」を導入した際の事例です。食品加工工場は、調整槽だと「食品加工によって生じた微細なSS（浮遊物質）や、固形化した油分の除去が間に合わない」という悩みがあり、処理能力を上げるために、調整槽に「ファインアーク60」導入。食品加工工場の具体的な困りごとは、以下のとおりです。
「ファインアーク60」導入前の困りごと
- 従来の処理能力では、微細なSS（浮遊物質）や固形化した油分の処理が追い付かず、放流基準をオーバーしてしまう
- プラントメーカーからの数千万～億単位の増設提案は、予算が合わず工場の生産も止めなければいけない
処理能力を上げたいものの、増設への予算は割けられず、生産も止められないといった状況でした。そんな中、食品加工工場がファインアーク60の導入を決めた理由は、以下のとおりです。
「ファインアーク60」を導入した理由
- 30µmの微細スリットなら、細かい浮遊物質と固形化した油分を取り除ける。
- 浮遊物質と油分とを取り除けることで、間接的にBOD（※）の負荷軽減になり、曝気槽のサイズを変えることなく水処理性能がアップするから。
- イニシャル・ランニング両方の面で見ても、水槽増設・加圧浮上に比べてコストメリットが大きいから。
※BOD・・・「生物化学的酸素要求量（Biochemical Oxygen Demand）」の略。微生物が水中に溶け込んでいる物質を食べながら成長する過程で消費される水中の酸素量（mg/l）を表した数値。河川の汚染度が進むほど、この値は高くなる。
決め手となったのは、増設よりも格段にコストを抑えて、処理能力を上げられるコストパフォーマンスの圧倒的な高さです。では、実際に「増設」と「ファインアーク60」のコストがどれほど違うか、以下で見てみましょう。
水槽増設・加圧浮上・
ファインアーク60のコスト比較
| 解決方法 | イニシャル | ランニング（年間・増加分） | 問題点 |
|---|---|---|---|
| 設備増設 | 2,000万 | 100万（ブロワ電気代） | 増設スペースの有無 納期がかかる 生産をとめる必要がある |
| 加圧浮上 | 1,500万 | 1,000万（産廃・薬品代） | ランニングコスト増大 納期がかかる |
| プレフィルター （ファインアーク60） |
500万 | 50万（ポンプ電気代） | （回収物の処理） |
食品加工工場が排水の処理能力を上げるには、「増設」「加圧浮上装置の設置」「プレフィルターの設置（ファインアーク60の導入）」の3つの選択肢があります。上表は、その3つの選択肢、それぞれでかかるコストの概算を比較したものです。
表から、「ファインアーク60」は設備増設や加圧浮上といった解決手法に比べ、イニシャルコストとランニングコストが半分ほどで済むことが分かります。
また、2つの解決方法に比べて設置工数が短く納期がかからないため、低コスト・短納期で導入ができることが「ファインアーク60」の魅力です。
「ファインアーク60」の魅力は、低コストだけではありません。高い処理能力によって、BODの負荷が軽減できるのも「ファインアーク60」の良さです。以下では、食品加工工場が、ファインアーク60でどれだけBODの負荷が軽減できたか、解説します。
「ファインアーク60」導入前後BODの負荷比較
SS・・・水中に懸濁している不溶解性物質。 0.0012mm のサイズが対象。
nＨeｘ・・・ノルマルヘキサン抽出物質。主に水中の油分量の指標に用いられる。
BOD・・・生物化学的酸素要求量。排水の生物処理負荷量の指標。一般的には5日間培養して消費した酸素量を測定するが、SSなどの影響を測定するには15～30日での培養が必要と言われている。
註1）記載した基準の水質汚濁防止法及び下水道法に基づきます。
註2）特別法や各自治体の上乗せ条例がある場合 には、より厳格な基準が設けられています。
BODとは、「生物化学的酸素要求量」の略称で、水に汚染物質が含まれたとき、その汚染物質が水中で必要とする酸素の量のことです。そのため、BODが高いほど、汚染物質がたくさんの酸素を必要としているということになり、水中の汚染物質の多さを表します。
環境に配慮するためにも、出来る限りこのBODの値は下げたいところ。上記は、食品加工工場「ファインアーク60」導入前後のBOD負荷を比較した表です。
ファインアーク60の導入により、微細なSS（浮遊物質）が除去できたことで、BODの負荷が大きく軽減したことが分かります。
ファインアーク60の導入事例を見て、「本当に自社でも使えるのか」と感じる方もいるでしょう。
そうした場合には、ファインアーク60に採用されているファインウェッジ®を使って、導入前にろ過性能を確認することも可能です。ファインウェッジ®は、最少500mlからの少量サンプルを用いたろ過検証に対応しています。
加えて、東洋スクリーン工業株式会社では、実機サイズのテスト機貸し出しや、社内に併設されたテストセンターでの実機テストも可能です。
ウェッジワイヤースクリーンの導入を検討している場合や、現在使用しているスクリーンよりも、さらに細かい固液分離が可能かを確認したい場合には、こうした性能テストから相談してみてはいかがでしょうか。
問い合わせ先
| メーカー名 | 東洋スクリーン工業株式会社 |
|---|---|
| 本社・工場 | 奈良県生駒郡斑鳩町幸前2-10-6 0745-70-1711 |
| 東京営業所 | 東京都中央区京橋3-14-6（斎藤ビル） 03-3567-2488 |
| 公式サイト | https://www.toyoscreen.co.jp/ |
