溶解空気浮上法（DAF）とは？その原理を理解する

環境意識がますます高まる今日の産業界において、効果的な廃水処理は単なる規制要件ではなく、持続可能な操業の基盤となっています。リサイクル業界、特にプラスチックを扱う企業にとって、水質の効率的な管理は極めて重要です。この目的において最も堅牢で広く採用されている技術の一つが、溶存空気浮上法（DAF）です。この記事では、DAFの複雑な仕組みを深く掘り下げ、その動作原理を説明し、産業用途における重要性、特にDAFの重要な役割について解説します。 溶解空気浮上装置 現代のリサイクルプロセスにおいて。

Energycle: Plastic Machineryは、産業用リサイクル機器の購入者やエンジニアが直面する課題を理解しています。このガイドは、DAF技術を包括的かつ明確に理解し、廃水管理のニーズに応じた情報に基づいた意思決定を支援することを目的としています。

溶解空気浮上法とは一体何ですか?

溶解空気浮上法（DAF）は、油脂、グリース、固形物、フロックなどの浮遊物質を除去することで、廃水（またはその他の水）を浄化する水処理プロセスです。基本原理は、廃水に微細な気泡を導入することです。これらの気泡は浮遊粒子に付着し、全体の密度を下げて表面に浮かび上がらせます。「フロート」または「スラッジ」と呼ばれるこの濃縮された汚染物質の層は、その後スキミングによって除去され、大幅に浄化された水が残ります。

DAF システムは、容易に沈殿しない高濃度の汚染物質を含む産業廃水の処理に特に効果的であり、水がさまざまなプラスチック、ラベル、接着剤、残留内容物と接触する多くのリサイクル作業に理想的なソリューションとなります。

動作原理：ステップごとの説明

方法を理解する 溶解空気浮上装置 効率性を評価する鍵は、運用にあります。このプロセスは一般的に、以下の主要な段階に分けられます。

1. 前処理（オプションだが推奨されることが多い）
   • スクリーニング： 下流の機器の損傷や詰まりを防ぐために、大きな固形物や破片が最初に除去されることがよくあります。
   • pH調整: 廃水の pH を最適化すると、その後の化学処理の有効性が向上します。
   • 凝固と凝集： これは重要な準備ステップです。
     • 凝固： 凝集剤（例：塩化鉄（III）または硫酸アルミニウム）が廃水に添加されます。この化学物質は、浮遊微粒子の電荷を中和し、凝集を促します。
     • 凝集： 凝固後、凝集剤（通常はポリマー）を投入します。穏やかな撹拌により、不安定化した粒子はより大きく浮力のあるフロックへと凝集します。この大きなフロックは、気泡が付着して浮き上がりやすくなります。
2. 空気飽和度:
   • 浄化された排水の一部（または場合によっては真水）は、飽和装置または空気飽和ドラムと呼ばれる圧力容器に送り込まれます。
   • この容器には、高圧（通常4～7bar）の圧縮空気が注入されます。この圧力下では、大気圧下よりもはるかに多くの空気が水に溶解します。これはヘンリーの法則に則っています。この空気飽和水は、圧力を解放すると乳白色に見えることから、「白水」と呼ばれることがよくあります。
3. 圧力解放とマイクロバブルの形成：
   • 次に、加圧され空気で飽和した水がメインの DAF 浮上タンクに注入され、そこに流入する廃水 (凝固および凝集を経たもの) も導入されます。
   • この「白水」が浮選タンクに入ると、圧力は急激に大気圧まで低下します。この急激な圧力低下により、溶解していた空気が数百万個の微細な気泡（通常、直径20～50ミクロン）の形で溶液から分離します。これらの微細な気泡は、効果的な浮選に不可欠です。
4. 浮選と分離：
   • 微細気泡は廃水中の凝集粒子の表面に接触し付着します。
   • 気泡と固体の凝集物の浮力により、これらの粒子が DAF タンクの表面に上昇し、濃縮されたスラッジ層を形成します。
5. スラッジ除去：
   • ゆっくりと動くスクレーパーブレードやビーチングタイプのスキマーなどのスキミング機構は、浮上した汚泥層を水面からゆっくりと除去します。
   • このスラッジは、脱水および廃棄のため、または場合によっては材料の回収のために、別の収集室またはホッパーに排出されます。
6. 浄化された排水の排出:
   • 浮遊物質やその他の浮遊汚染物質がほぼ除去された浄化水は、DAFタンクの底部または中央部から回収され、更なる処理、工場内での再利用（例：プラスチック洗浄工程）、または規制に準拠した廃棄のために排出されます。この浄化水の一部は通常、空気飽和槽に再循環され、「白水」が生成されます。

図の提案:

ここでは、DAFプロセスフローを簡略化した図が役立ちます。図には以下の内容が示されています。

1. 流入廃水入口。
2. 凝固/凝集タンク（オプションの入力を表示）。
3. 空気入力とリサイクル水入力を備えた空気飽和容器（飽和装置）。
4. DAF タンクに「白水」と処理済みの流入水を注入します。
5. 微細気泡がフロックに付着して上昇します。
6. スキマー機構により上部の汚泥層を除去。
7. 浄化された排水出口と飽和装置へのリサイクルライン。

DAF はリサイクル業界にとってなぜ重要なのでしょうか?

例えば、プラスチックのリサイクル工程では、ラベル、汚れ、接着剤、食品残渣などを除去するために、細断されたプラスチック片を洗浄することがよくあります。この洗浄水は、浮遊物質、有機物、そして時には油脂などの混合物で汚染されます。この廃水を効果的に処理することは、以下の点で不可欠です。

• 環境コンプライアンス: 厳しい排出規制に適合しています。
• 水の再利用： プロセス水のリサイクルを可能にすることで淡水消費量を削減し、大幅なコスト削減と環境負荷の低減を実現します。 プラスチックリサイクルのための効率的な溶存空気浮上（DAF）水処理 ソリューションはこれを念頭に置いて設計されています。
• 運用効率: 汚染された水によるノズルの詰まりや下流プロセスの効率低下などの問題を防ぎます。
• 保護具： 研磨粒子を除去することで他の機械の摩耗を軽減します。

溶解空気浮上装置 これらの目標を達成するための信頼性が高く実証された方法を提供します。

DAFシステムを使用する利点

DAF 技術は、産業廃水処理において次のようないくつかの利点をもたらします。

• 高い除去効率： 広範囲の浮遊物質、脂肪、油、グリース (FOG) を除去し、化学的酸素要求量 (COD) と生化学的酸素要求量 (BOD) を削減するのに優れています。
• 迅速な治療： 浮上プロセスは沈殿プロセスに比べて比較的速く、タンクの設置面積を小さくすることができます。
• 可変負荷に対応: DAF システムは、多くの場合、他の分離方法よりも効果的に流入水質と流量の変動を処理できます。
• より乾燥したスラッジを生成: 浮上汚泥は、沈殿汚泥（例：乾燥固形分0.5～1%）と比較して、一般的に固形分濃度が高くなります（例：乾燥固形分3～5%）。これにより汚泥の容積が削減され、脱水および処分コストの削減につながります。
• 軽くて凝集性のある固形物に適しています: 自然に浮く傾向がある粒子や、凝集プロセスによって浮力が生じる粒子に特に効果的です。

チャートの提案:

簡単な比較チャートで DAF のパフォーマンスを強調できます。

汚染物質	DAFによる典型的な除去効率
全浮遊物質（TSS）	85-99%
脂肪、油、グリース（FOG）	90-99%
生化学的酸素要求量（BOD）	40-80%（粒子状BOD）
化学的酸素要求量（COD）	50-85%（粒子状COD）

注: 実際のパフォーマンスは、廃水の特性とシステムの設計/操作によって異なります。

DAF機器を選択する際の重要な考慮事項

産業リサイクル機器の購入者やエンジニアにとって、適切な機器を選択することは 溶解空気浮上装置 いくつかの要素を考慮する必要があります。

• 流量: 単位時間あたりに処理する廃水の量。
• 汚染物質の負荷と種類: 浮遊物質、油、その他の汚染物質の濃度と性質。
• 必要な排水品質: 満たさなければならない排出制限または再利用基準。
• 空き状況: DAF システムは、一般的に従来の浄化装置よりも設置面積が小さくなりますが、それでも十分なスペースが必要です。
• 資本コストと運用コスト: 化学物質の消費、エネルギーの使用、メンテナンスなどを含みます。
• 構造材料: 廃水特性（例：pH、腐食性）との適合性を確保します。
• 自動化のレベル: 最新の DAF システムは、操作と監視を容易にするためにさまざまなレベルの自動化を提供できます。

結論

溶存空気浮上法（DAF）は、非常に効果的で汎用性の高い水処理技術であり、プラスチックリサイクルの厳しい環境を含む多くの産業分野で重要な役割を果たしています。DAFの原理（化学前処理、空気飽和、マイクロバブル生成、物理的分離の相乗効果）を理解することで、専門家はDAFが幅広い汚染物質を除去できる能力を実感できます。

堅牢でよく設計された 溶解空気浮上装置 環境コンプライアンスの達成、運用効率の向上、そして水の持続可能性の促進を目指すリサイクル施設にとって、DAFは戦略的な動きです。Energycle: Plastic Machineryは、お客様の廃水処理の課題を解決する、高度で信頼性の高いソリューションの提供に尽力しています。DAF技術をリサイクル事業にどのように統合できるかについて、詳しくはお問い合わせください。