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Dec 28, 2023

工業用液体の遠心洗浄

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あらゆる種類の工業用液体の洗浄とリサイクルのための遠心力ろ過装置の開発は、コストの削減と同時に貴重な資源の節約と並行して行われる、環境に責任のある行動の一例です。 この記事では、工業用液体の洗浄の必要性、他の方法と比較したその利点、および得られるコスト削減の利点について考察します。

1950 年代から 60 年代にかけて、米国オハイオ州のカヤホガ川が頻繁に火災を起こすほど汚染されて以来、廃水やその他の工業用液体の処理を含む環境保護が新たな緊急性を増し、環境保護が重要な要素となってきました。産業風景。 しかし、産業界が環境保護を完全に受け入れ、それを法律で定められた経済的負担として考えるのではなく、ビジネスチャンスとして受け入れるまでには何年もかかりました。

多くの生産プロセスでは、水やその他の液体の使用が不可欠です。 水は洗剤と組み合わせて、製造された金属部品の洗浄と脱脂に使用されます。 液体はあらゆる種類の研削、切断、研磨作業において重要な役割を果たします。 塗装ブース内のオーバースプレーはウォーターカーテンでキャッチされます。 また、切削液は金属加工や機械加工の冷却剤や潤滑剤として欠かせないものです。

工業用液体は使用中にあらゆる種類の汚染物質を取り込みますが、最も一般的なものは金属微粒子や研磨材からの微粒子、油、グリース、その他の炭化水素などの固体です。 これらの汚染物質が蓄積すると、工業用液体はその機能を失います。 一部の生産プロセスでは、液体は廃棄するまでに 1 回しか使用できませんが、複数回使用 (リサイクル) できる場合もあります。 いずれの場合も、汚染された液体は処理する必要があります。排水管に排出する前に、危険物質含有量に関する法的要件を満たすように洗浄する必要があります。 リサイクルの場合は、機能を回復するために洗浄する必要があります。

液体から固体粒子を除去する方法は数多くあります。 最も単純なものは沈降です。 より洗練されたものは、化学凝集、電気浮選、蒸発、および単純な紙フィルターから複雑な膜フィルター (限外濾過) までのあらゆる種類の濾過です。 水から非乳化油を分離するには、比較的信頼性が高く、安価なスキミング装置が使用されています。 しかし、これらの治療法のほとんどはあまり効果的でないか、非常に高価であり、操作がかなり複雑であることがよくあります。 何よりも、リサイクル能力には限界があります。 その結果、大量の水が無駄に使用されます。

一方、工業用液体から固体粒子と、場合によっては油を分離するための遠心力濾過装置は、非常に効果的で非常に経済的であることが証明されています。 これは主に機械的な分離方法であるため、遠心力濾過技術により液体の 100% リサイクルが可能になり、水の消費量を最大 97% 削減できます。

中心には回転ドラムがあり、最大 3,000 RPM の速度で回転し、2,000 g 以上の力を生み出します。 比較すると、メリーゴーランドは最大の生産量を誇ります。 2～4g（！）。 固体で汚染された液体は、一定の供給速度で回転ドラムにポンプで送られます。 固体は比重が大きいため、液体から分離され、残留水分含有量が 20% 程度の安定したスラッジの形でドラムの内壁に堆積します。 遠心力は非常に強力であるため、サイズが 2μm を超える小さな固体粒子さえも液体から除去されます。 回転ドラム内の水圧エネルギーにより、収集チューブが浄化された水を汲み上げ、ポンプ装置を必要とせずに外部タンクまたはユーザーに直接輸送することができます。

液体中の固形物の量と必要な清浄度に応じて、半自動遠心分離機は 100 ～ 1,200 リットル (25 ～ 300 ガロン)/h を処理できますが、自動遠心分離機の容量は 500 ～ 3,600 リットル (125 ～ 300 ガロン)/h の範囲です。 900ガロン）/h。

ドラム内の特定のスラッジ負荷 (最大 30 kg/48 ポンド) で遠心分離機が停止し、スラッジを除去できます。 半自動システムでは、これはドラムからポリマーバスケットインサートを手動で取り外すことによって行われます。 自動遠心分離機にはナイフが装備されており、ゆっくりと回転するドラムから汚泥を自動的に剥がし、ドラムの下にある汚泥容器に捨てます。

同じ物理原理により、液体から固体を除去するだけでなく、冷却液から不要な油を除去するなど、密度の異なる液体を分離することもできます。 固体と油で汚染された液体は回転ドラムにポンプで送られ、そこで遠心力によって 3 つの相 (液体 1/液体 2/固体) が分離されます。 2 つの液体は、2 つの別々の収集チューブを使用して回転ドラムからピックアップされ、除去されます。

沈降、凝集、電気浮選、蒸発、連続紙フィルターなどの非常に労働集約的な従来の分離方法とは対照的に、遠心分離機は操作が非常に簡単で、高価なフィルター材料や薬品を必要としません。 これらはオペレーターの介入なしで完全に自動的に実行されます。 半自動遠心分離機でのスラッジの除去は簡単で、所要時間は 10 分未満です。 自動遠心分離機では汚泥の除去も完全に機械化されており、人手は一切必要ありません。

遠心分離機はコンパクトな設計のため、必要なスペースはほとんどありません。 また、設置も非常に簡単です。たとえば、半自動遠心分離機は完全に組み立てられた状態で顧客の施設に届き、設置場所に設置されると、電気的に接続するだけで済みます。

より小さい容量の半自動遠心分離機には、最大 3,000 RPM の速度で動作する回転ドラム用のダイレクト ドライブ システムが装備されています。 ドラム容量がかなり大きい自動遠心機は、V ベルトによる間接駆動を備えています。 これにより、回転ドラム内の巨大な重力を吸収するために、正確なサイズの頑丈なベアリングを取り付けることが可能になります。

従来の自動遠心分離機では、ピーリングナイフがドラムとともに回転するため、ドラムベアリングに余分な負荷がかかります。 大手表面処理装置メーカーは、まったく異なる技術的アプローチを採用しました。 彼の遠心分離機では、ピーリングナイフは固定されており、ドラムドライブから完全に独立しています。 剥離サイクル中、ナイフは空気圧によってドラム壁に向かって移動し、スラッジを剥離します。 この革新的でシンプルなソリューションにより、ドラムベアリングの稼働時間が大幅に延長されます。

もちろん、このメーカーが製造するすべての遠心分離機には、ドラムベアリングをさらに保護するための不均衡監視システムも装備されています。

• 大量仕上げ作業からの処理水: その技術的有効性とコスト効率により、過去 20 年間に遠心分離機が他のすべての処理システムを多かれ少なかれ完全に置き換えました。 ヨーロッパの一部の国では、プロセス水を遠心分離機で浄化できる場合、化学または電気浮遊選鉱システムは承認されなくなりました。 これには、生態学的および経済的な理由が数多くあります。洗浄されたプロセス水は 100% 再利用されるため、あらゆる種類の化学物質を含む廃水を排水する必要がありません。 リサイクルにより水の使用量が約 97% 削減され、さらにプロセス水中の化合物も再生されるため、化合物の使用量が大幅に削減されます。

• 機械加工および金属加工作業からの冷却剤: この分野では、労働集約的で高価な紙フィルターに代わって遠心分離機が使用されています。 2μm までの固体の分離により、冷却剤の稼働時間が大幅に向上し、細菌汚染のリスクが大幅に軽減されます。

• 金属部品の洗浄と脱脂: これらの用途は、非常に高い表面清浄度要件を特徴としています。 遠心分離機を使用して洗浄液を事前洗浄すると、取り付けられた細かいメッシュフィルターの寿命が大幅に長くなります。

• ガラス、セラミック、天然石、コンクリートの研削および切断: ガラス、セラミック、大理石、御影石、コンクリートなどの工業用切断および研削作業には、プロセス冷却剤および潤滑剤として液体が必要です。 遠心分離機は、小さなガラスや石の粒子を除去し、プロセス液体をリサイクルするために利用されます。

• 塗装作業: 塗装ブース内のオーバースプレーは、環境に逃げる前にウォーター カーテンによって捕らえられます。 水中に蓄積した塗料粒子は、残留水分含有量が 30% 未満の安定したスラッジの形で遠心分離機で迅速に除去できるため、廃棄物として簡単に排出できます。

• 遠心分離機の多数の用途

上で説明した例は、この洗浄方法の可能な応用例のほんの一部です。 遠心力濾過技術は、工業用液体中の固体粒子汚染物質の密度が液体自体よりも高い場合にいつでも使用できます。 または、汚染物質は、油などの異なる密度の液体でもあります。 ♦