2017年05月08日

水乃博士の「水と緑の話」 シェルオイルの水処理

シェルオイルのための水処理

水乃博士は、シェルオイル関連についてかなりの環境汚染、環境破壊を観てきており、その活用に関しては懐疑的だ。しかし、常に石油価格との折り合いから、その利用が計画されている。

まず、オイルシェルとはなんだろうか。
油母頁岩、油質頁岩、油頁岩は、ケロジェン(油母)を多く含む岩石であり、ここから化学処理により液状またはガス状炭化水素にできる。油母を熱分解して、合成石油に加工できて、オイルシェルガスも発生する。石油の代替エネルギーになるので、採掘費用、加工費用などの総合的な判断から、石油価格とのバランスによって、生産の調整が行なわれている。
オイルシェルの推定埋蔵量は、2.8〜3.3兆バレル。石油の1.4兆バレルなので埋蔵量はかなり多い。最大の埋蔵は、アメリカのグリーンリバー層(コロラド、ユタ州)といわれる。他、オーストラリア、エストニア、ヨルダン、ブラジル、中国、ロシアに多い。
但し、オイルシェル1トンから150Lのシェルオイルが採油される、ちなみに石炭ならば650L、といった生産経済性の問題がある。

 なお、シェルオイルは石油原油とは性質が異なり、オレフィン(不飽和炭化水素;化学原料になる)を多く含み粘度が高く、硫黄含量も9.5%と高い。石油は、硫黄0.5%程度。
よって、その精製にコストがかかる。
そして、さらに採掘の採算性と環境問題の発生が、大きな課題となっている。オイルやガスとして取り出す際に、地中燃焼法が行なわれると、有害物質ことに重金属、硫黄酸化物などが地中に廃水として残留し、地下水汚染や下流河川の水質汚濁につながっている。なお、採掘法の一環で、断層への加圧水の封入という方法があり、地質の改変や地震の発生といった問題もおこっている。
 
そこで、水処理に対する期待が高まっているのだが、生産コストとの兼ね合いが大きく高度な技術の適用は難しい状況である。1バレルのオイル生産には5バレルの水が必要となるといわれ、水不足の砂漠地帯においては汚水の回収再利用の技術が望まれている。
 やっと水処理にたどり着いた。

これまで、有害物質を含んだ廃水は地中深く油井に廃棄していたのだが、環境問題と水不足の面から、処理と再利用に期待がよせられている。その処理が、「随伴水処理」と呼ばれる石油類掘削廃液処理技術である。

水乃博士は、以前オーストラリアのシェルオイル掘削廃液の処理計画に携わった。そこで、経験したのが、廃水の原水水質がかなりに広範囲であり、一様な技術の適用では解決できないという実態であった。
油類の含有は当然のこととして、塩類TDSが約15万ppm(15%)内硬度が10万、Sr、Baなどの膜面閉塞につながる塩類が2000ppm、SSは500程度。場所によって、硫酸塩は大きく変動10〜200ppm。回収を考えるには、かなり厳しい条件である。

コストをかけずに、大量の処理を一括に行なうという命題の元で回収までが要請された際の計画を行なった。当初の処理量は、2万トン日。
* まず、排水原水を受水したところで、下層部5%、上層部5%の廃水を処理対象から排除した。オイル分が60%程度、塩類も10%が減量した(机上試験)。
* 硬度成分、硫酸塩、塩類を凝集条件に含めて共沈を考えての凝集沈殿の実施。鉄塩が原水には50ppm程度あったので、ポリ鉄の作用を期待しての条件を作り、ポリマーを選定した。硬度が20%以上減量したことに効果を見出した(机上試験)。
* 何とか脱塩用途に逆浸透膜を適用したいので、原水塩濃度TDSで50,000以下にする可能性を配慮。蒸留法とのハイブリッドを計画。
* 処理水の目標値を、明確にする。飲用水レベルにする必要性はない。TDS5000 でも良いはず。
* Ca, Baに注目した処理剤を適用する。凝集、分散作用ともに配慮。
* その用途を明確にした処理を提案する。
* 残留する廃棄物の処理も配慮する。

などの方針を立てた上で、処理ごとのマテリアルバランスを示しつつ、顧客と交渉した。
しかし、その答えはかなり厳しく、ランニングコスト1m3処理で1ドル(約110円)を条件にして欲しい、であった。熱エネルギーは無償でいいという条件が出てきたが、ポリマー、分散剤、膜処理費用が、足かせになる。

処理量も、3万トン日に増やすことになったので、m3コスト面ではやりやすくはなったが、
1ドルの壁は相当に厳しく、検討に時間がかかっていた。

計画に6か月程度が経過したところで、なんとアラブの原油価格引き下げがあり、このプロジェクトは採算割れのために無期延期という状態になった。
そのころは、まだ上記のような経済的な価格バランスの中で、シェルオイルは生産されているということが充分に理解できず、検討もおろそかな中、ひどく理不尽な気がしていた。
こうした技術が、すべて経済原則の中で決定されるということをまざまざと知ったのだが、検討してきたものが机上のものだから金銭的なロスがない、と思われるのも癪な話だ。
ヨーロッパ式に、計画検討の費用を最初から見積りとして請求しつつ、作業を進めたいと案じたが、日本企業相手では無理な話なのだろうな・・・

アメリカが、2017年からシェルオイルを化学産業むけに生産量を上げる話があったので、その汚染防止技術を少しだけ、話したくなりました。

こんなお話、または装置計画などがありましたら、水乃博士にご相談ください。
mazazaz88@gmail.com
Dr.Azuma,
東雅

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posted by 水乃博士 at 14:35| Comment(0) | 技術、開発、水処理、放射性物質 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

2017年04月30日

水乃博士の「水と緑の話」 シリカ

健康ブームとアンチエイジングにシリカ

水乃博士が、前回コラーゲンの話をしてから、かなり多くの人よりアンチエイジング効果のある食品素材についての疑問が寄せられていた。そのなかに、このシリカ(珪素)がある。
シリカとは土、砂、植物、水などに豊富に含まれている天然ミネラル。骨、皮膚、爪、髪の毛などにも存在している。地球上で最も多い元素は「酸素」だが、次に重量が多いのは土や岩、植物、水などに含まれるシリカだ。

なぜ、いまシリカが注目されたのか?
体内に含まれるシリカは肌の保湿、骨や毛髪、爪、コラーゲンの再生などを手助けし、健やかな素肌や強い骨、しなやかな髪には、シリカの働きが関係している。
シリカを多く含む食品: ワカメの茎、アサリ、昆布、大豆、ゴボウ
なかでもワカメのケイ素含有量は4.8mg/100gと、特に多い。大人が1日当たりに必要とするケイ素は9mg。
真皮は、コラーゲンが網目状の構造を作り、それをエラスチンがつなぎとめることで弾力を生み出している。コラーゲンやエラスチンを束ねる役割をになうのがシリカ。コラーゲンと結びついたシリカは肌の隙間を接着剤のように埋め、コラーゲンの密度を高める。これが、肌の保湿力を保つ。肌密度を高めるシリカの働きが重視されている。
世界の長寿村の水を調べてみると、平均してシリカが1リットルに20mg 以上含まれていることがわかった。日本のミネラルウォーターには、その半分の約10mg 程度のシリカが含まれている。水中のミネラル成分としては、カルシウム、マグネシウム、ナトリウム、カリウムなどの重要性が認識されているが、シリカについてはほとんどご議論されてこなかったようです。
鹿児島の地層はシラス大地。シラスとは、何万年も前の火山灰で、主成分はシリカ(ケイ酸)。九州の大地で育った野菜はシリカを多く含んでいることになる。
シリカを多く含む食品を一覧化した。
穀類;キビ…500、小麦…160,トウモロコシ…20、玄米…5、精白米…0.5
野菜類;ジャガイモ…200、アスパラガス…18、赤かぶ…21
魚介・海藻類;あお海苔…62、ひじき…10、乾燥わかめ…7、あさり…2。
シリカの含有量は穀類、特にキビや小麦に多い、主食を精白米から玄米へ変えることは比較的実現しやすいのではないかと思う。各々の食材に含まれるシリカの量はそれほど多くないので、日頃の食生活からシリカ摂取を試みるならば、含有量の多い食品を意識的に摂る必要がある。
(出典コラーゲンの次はこれ!海外セレブが夢中なもの [美ログ] スキンケア大学)

ということで、シリカはコラーゲンの保湿、肌の健康維持を助ける作用が認められているようだ。しかし、摂取するには、かなりの量のシリカ水(鹿児島などの井戸水)を多く取ることが必要であろう。
こんなお話が聞きたい方は、博士にどうぞ連絡をください。
mazazaz88@gmail.com
Azuma Ph.D.

商品には;





posted by 水乃博士 at 16:19| Comment(0) | 水と緑 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

2017年04月22日

水乃博士no 水乃博士の「水と緑の話」 少しの懲り

水乃博士が少しの懲り

先月は、博士のこのブログが、ブログ村の環境分野でなんと1位の評価を得て3週間独走したという記録。特に大きな工夫も無く、はじめてのトップに博士も驚きでしたが、その後、全く書く余裕が無くて困った・・・
現在、現業の環境プラント設計が忙しくて作文する時間がとれずに、上記のような大チャンスをまたも商売に生かせない、いつもの博士の仕事ぶりです。

さて、今回は作文ではなく、水乃博士のこれまでの経験、実績をひたすら列挙していきます。
本当は、博士の会社のHPを再立ち上げしたいのですが、その作成時間も無いほどに忙しくて、仕方なくHP向けの資料を一時的にここにまとめておき、ファンまたはお客様の皆さんに、博士の過去の実績を知っていただくことにいたします。

これらの技術的な内容は、技術相談などがある際に具体的にお話ができるものです。
もし、ご興味があれば、このブログでのコメント、あるいは後方に示すメールアドレスに連絡をください。
水乃博士が、技術コンサルテーションとしての対応をとらせて頂きます。

水乃博士の仕事の記録 (AZ Consultation Capability) 順不同
* 超純水製造システムの基本設計条件の設定
* 限外ろ過膜のUPWへの適用方法
* 紫外線殺菌器のUPW向け使用条件
* 精密フィルターのUPW向け開発
* 逆浸透膜の純水2次系処理以降への適用
* 逆浸透膜の有機物除去性能の向上
* 紫外線酸化分解装置の開発
* 純水中の細菌類の同定
* 超純水向けイオン交換樹脂の処理方法
* 超純水向け素材の選定条件、溶出試験
* 素材の金属溶出に関して
* 素材の有機物溶出に関して
* 素材と細菌類との関係について
* 金属材料の純水向け適用に関して(Ti,Cr,Mo,//)
* 逆浸透膜の材料と有機物除去性能
* 膜装置の回生洗浄条件の標準化
* 某原子力発電所の膜処理装置性能調査
* 原子力発電所における逆浸透膜の使用方法
* 膜交換における廃棄処分
* 膜処理装置の保護と長期停止時の処置
* 半導体工場における回収処理計画指針
* クローズド処理に関する装置計画
* アフィニティークロマトによるTPAの精製
* TPA(T-プラスミノーゲンアクチベータ)の機能的な投与
* ルシフェラーゼによる細菌類迅速検出法の開発
* ルシフェラーゼの機能改善と検出法の向上
* 古米から乳酸誘導体を製造する方法
* 農産物の乳酸発酵のための前処理方法
* 乳酸菌増殖の促進因子の開発
* ポリ乳酸生産支援システムの開発
* 乳酸の精製方法の改良
* でんぷん質の液状化に関する
* 乳酸製造に関わる膜処理技術の応用
* 乳酸エステルの酵素による製造方法
* エタノールの省エネルギー分離精製
* 海外大型プラントのプロマネ全般
* プロジェクトマネージャー兼 プロジェクトエンジニア
* 海外水処理プラント計画設計納入実績90件以上
* 日本国内水処理プラント計画設計納入実績20件以上
* 出願特許数:24件公開
* 公表論文、公開論文数: 8件
* 海外駐在; マレーシア8年間、フィリピン1.5年間
* 海外他渡航歴、業務として: 英国、ドイツ、中国、台湾、シンガポール、インドネシア、タイ、オーストラリア
* 樹木医師、公害防止管理者水質1種
ここでは、所属していた会社や大学、研究所に関しては、記載をしない。
(Rev.0、’17.4.AZ0)

水乃博士とこんなお話ができます。

mazazaz88@gmail.com ; Dr.Azuma or 東雅

posted by 水乃博士 at 15:07| Comment(0) | 水と緑 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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