バイオグラススケール対策 結果データ

バイオグラススケール対策
結果データ
合同会社 Brain Storming
株式会社アーティリード
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温泉施設の現状
小浜温泉とは
⻑崎県雲仙市小浜町にある温泉。島原半島の⻄側、雲仙国⽴公園の⻄麓に位
置し、橘湾に臨む風光明媚な温泉地でリウマチ・神経痛に効果のある⾼温で
湯量の豊富な温泉として昔から多くの⼈に親しまれており、『湧出量×湯温』
で求められる放熱量が⽇本⼀といわれている。
また、2013年には小浜温泉の未利⽤温泉を活⽤した210kW級の小浜温泉バ
イナリー発電所が稼働を始めた。
小浜温泉
泉質と効能
<泉質>塩化物泉
<効能>神経痛・筋⾁痛・リウマチ・切り傷・やけど・慢性⽪膚病・痔など
泉質の定義
温泉水1kg中の溶存成分が1,000mgを超え、そのうち陰イオンの主成分が塩化物イオンのもの。
小浜温泉バイナリー発電所
小浜温泉では⽇量1万5千トンが湧出するが、その70%の温泉水または熱が未利⽤のまま海に捨てられている。こういった
小浜温泉の未利⽤温泉水の⼀部を利⽤したバイナリー発電の実証実験(環境省事業)が2013年4月から2014年3月までの約1年
間実施される。
発電設備
● 定格出⼒:約210kW (72kW×3機)
● 神⼾製鋼所製のマイクロバイナリーMB-70H
● 運転開始:2013年(平成25年)4月7⽇
● 作動媒体:フッ素化合物HFC245fa
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伊勢屋旅館について
天然温泉かけ流しの湯 小浜温泉やすらぎの宿
伊勢屋旅館(有限会社小浜伊勢屋旅館)
〒854-0514 ⻑崎県雲仙市小浜町北本町905
TEL : 0957-74-2121
FAX : 0957-74-5977
担当 : 管理部部⻑ 草野洋平 様
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伊勢屋旅館簡易配管図
伊勢屋旅館では源泉から供給している温泉水の約8割が捨てられています。その源泉水はオーバーフロー⽤配管内を100℃の
蒸気で、かなりの水圧で流れているため、配管にはスケールが溜ってしまいます。これを改善するため、オーバーフロー⽤配
管にバイオグラスを12kg設置しました。
バイオグラス設置
※施工上の注意
配管の上部に支えが無いので交
換する配管を外す際に上部の配
管が落ちてくる可能性がある。
オーバーブロー用配管
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バイオグラス設置前のオーバーフロー配管
川へ続いているオーバーフロー配管内のスケール写真
※配管設置期間は9カ月。その期間ごとに配管の交換及び配管内の清掃作業を⾏っている
配管内に詰まったスケールをハンマーで取
り出したもの
配管外部の⾚錆の状態も悪く、⻑期間の利
⽤によって錆の個所より穴が開く可能性あ
り
ステンレスの配管のナットの固定箇所が9
カ月で損傷
配管内はスケールはそれほど溜っていない
が、⾚錆と塩分の効果によって⿊くべっと
りとした状態
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バイオグラス設置方法
中央を空洞にして源泉水の通り道を作り、配管の膨らんでいる個所にバイオグラスを設置することによって、配管内にスケー
ルが溜りにくく、そして詰まりにくい構造になっています。
外⾒
内部
設置状態
配管内の左右にバイオグラスの緑・⿊
を斑に装着。上下のパンチングメタル
の切り込みにより配管内の対流の調整
を⾏う。
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図面作成製品製造
株式会社アーティリード
担当:木村誠⼀
〒981-3121 宮城県仙台市泉区上谷刈字小堤26-3
Mail:[email protected]
バイオグラス設置による効果
バイオグラス装着した配管内に流れ込んだスケール写真
※平成26年9月13⽇に試作品1号機のデモを設置。
構造
100Aのステンレスの配管に10kgのフランジを付け配管内にバイ
オグラスを12kg装着。他の温泉と同様の⼀番簡単な構造である。
メリット
蒸気でもバイオグラスの効果が確認できた。
デメリット
スケールの剥離がスケールの性質によって変わるので配管内に剥
離後、詰まる可能性がある。
※試作品1号設置時に他の配管が破れたとお客様より報告有り。
⇒バイオグラス処理水を触れた他の配管の⾚錆をはがしてしまい、⿊錆に変化する
前にはがれた個所の穴が開いてしまった。古くて穴のあきそうな錆びた配管がある
際は注意が必要である。
流水1.5⽇後、元のタンク側のスケールが剥離され、配管
内にスケールがはがれおちた。配管内には、透明な塩分で
のスケールと⾚錆の塊・通常のスケールと何種類かが確認
された。⿊い粒は逆流した際に上部の配管からはがれた⾚
錆である。 設置後、配管内の水圧が強すぎたため、逆流
が起こり、配管上部やタンク内のスケールが
剥離されて詰まってしまったため、1.5⽇で
⼀度配管を外すこととなった。
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バイオグラス設置前/設置後
設置前 平成26年8月27⽇ 設置後
10月14⽇(12⽇流水)
設置後
設置後
12月4⽇(64⽇流水)
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12月24⽇(84⽇流水)
バイオグラス設置後 12月4⽇(64⽇流水)
コンクリートに付着していたスケールが剥離
された。本来であれば水圧が剥離に関係する
が、今回は落水でもスケール内に水が浸透し
スケールが剥離する確認ができた。 バイオグラスを通した水を通過させることに
よって流水経路のスケール内に水が浸透して
徐々にスケールが剥離されている。
本来であればスケールの剥離に水の水圧が関
係してくるが今回は流水でもバイオグラスの
量によってスケールの剥離が可能なことが確
認できた。
元々の概念ではスケールをはがすのには
①⼀定の温度 ②水圧 ③流量
が必要との⾒解であったが、
ある程度のバイオグラスを設置すること
によって温泉水の親水性を上げることが
確認できた結果となった。
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バイオグラス設置後 12月24⽇(84⽇流水)
剥離後に川底から拾い上げたスケール
今回の結果によって、スケールが剥離さ
れることの確認ができた。
剥離に必要なのは、
①バイオグラスの設置位置
②バイオグラスの量
の2点が問題であると確証された。
バイオグラスを通した水を通すこ
とによってロスの温泉水の流れる
通路が出来た。以前は流れる水路
が極めて少ないために全体が濡れ
ていたが、今は水路が深くなりス
ケールの剥離が確認できた。流水
量も以前に⽐べて上がっている。
剥離されたスケールが川底に
沈んでいるのを確認できる。
川底に降りて、スケールの付着し
たコンクリートの壁を、手で叩い
た後の写真。
これにプラスαとして
❶水圧 ❷温度 ❸対流 が加わってくる。
現在設置している現場では上記❶〜❸が
期待できないので①〜②の設定が合って
いると確証づける。
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検証結果
バイオグラス導入後 平成26年10月22⽇
バイオグラス導入後 平成26年12月24⽇
スケールの剥離を確認。配管下
部にスケールの塊を、タンク内
にも⾚錆の付着したスケールが
確認出来た。
バイオグラスによるスケールの
剥離は成功と⾔える。
● スケールの塊を剥離・・・①水圧 + ②⼀定以上の温度 + ③流量
● タンクや配管等のスケール対策・・・バイオグラスの重鎮量によって対策が可能
スケールの「清掃・配管交換・赤錆対策」費用のコストカットを実現。
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