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CALFA SEPシリーズ小型モデル「PS-50AA」で簡易的な水槽を作り、数時間でどこまで水質浄化できるのか？ 「高濃度加速試験」を実施。
① 簡易型水槽に800リットルの水道水を溜めた。
② 80ｇの「水酸化カルシウム」を添加し「0.01%高濃度の水溶液」を精製した。
③ CALFA BAS 「300g」を水槽内に投入。
④ 水中ポンプにフレキシブルホース、50Aのフランジを接続。
⑤ 循環水全量を通水させる「フルストリーム型」で配置。
⑥ 1時間に1回、CALFA SEP底部の「ドレンバルブ」を約４～５秒、解放し「排水」。(５～６リットル程度)
(ポンプの「能力値」と「条件」を計算すると、２時間(120分)で800リットルの水溶液が、「約21回転」される計算になります。
そこに通常、CALFA BASの投入量としては、「160g程度」となりますが、約2倍の「300g」(36ppm)を添加した、「高濃度加速試験」です)
向かって、左側の水は、CALFA SEP底部のドレンバルブから排水。 向かって、右側の水は、CALFA SEPを循環中の吐出ホースから採水。
わずか、「２時間の循環」で、ここまで「セパレート（分離）」出来ました。
CALFA SEP 底部にたまった CALFA SEP「循環水」の吐出
ドレンバルブから「排水」 ホース から「採水」
800リットルの水を簡易型水槽に溜めCALFA SEP「PS-50AAタイプ」を設置
AM9:00 ：CALFA SEP稼働＆CALFA BAS投入
さすがは、「超微粒子水酸化カルシウム(食品グレード)」 (高濃度100ppm)
完全に「白濁」してポンプや水槽底部は全く見えない濁度レベル。
PM18:00 ：試験終了（9時間稼働）
800リットルの水が「約94回転以上」される計算になります。
完全にクリアではないが、相当、「濁度」は落ち、ポンプ、ホース、
BAS、水槽底部まで、はっきりと見える「濁度レベル」まで回復。
ちなみに、弊社で所有しているモデルは、「寺田ポンプ-PG250」と言う製品です。
（実勢価格：20,000円-30,000円程度）
●用途： 合併処理浄化槽用雨水・湧水の排水用、雑排水用
●質量(kg)： 6.8 ●出力(W)： 250 ●取扱液： 清水、汚水、多少の汚物を含む水
●液温範囲(℃)： 0～40（凍結のないこと） ●残水位： 45mm ●運転可能最低水位： 85mm
●吐出量(L/min)/全揚程(m)：
40/7.0（7mの高さまでは１分あたり40リットル吐き出せます）
140/3.5（3.5mの高さまでは１分あたり140リットル吐き出せます）
ホースはトヨックス(TOYOX) トヨスプリングホース 寸法 (38mm×48mm)と言う「コイル巻きホース」を使用しています。 扁平しにくく、バキューム輸送に最適。曲げ半径が小さく、折れにくい。バキュームOKとの事です。
●色： ナチュラル透明 ●流体： 水、油、薬品、粉体、空気 ●使用温度範囲(℃)： -5～60
●使用圧力(MPa)： -0.1～0.3 ●最小曲げ半径(mm)： 165
●ホース寸法(内径×外径) (mm)： 38mm × 48mm （合計15m程度)
CALFA BAS (カルファバス) の成分が徐々に溶解し始め、「３時間経過」 あたりから、飛躍的に水質浄化能力が上昇しはじめた。
CALFA BAS (カルファバス) の「化学的凝集反応＆沈殿」が少しずつ効果し始める時間帯と一致する。 実際の冷却循環水では、「炭酸カルシウム」が濃縮するが、市販化されている炭酸カルシウムは、使いやすくするために脂肪酸などで「表面処理」がされている。この為、水中に分散せず水面に浮いてしまう為、表面処理がされていない「水酸化カルシウム」を使用した。
試験で使用した「水酸化カルシウム」は、食品添加物グレードで、スペックシートによると、平均粒径「10ミクロン以下」で80％以上、そのうち「6.6ミクロン以下」が50％以上である為、カルファバスの凝集反応を利用しなければ、ここまで浄化出来ないだろう。
ここでは、試験として「水酸化カルシウムのみ」しか添加しないが、製造メーカー・オフィスビルなど、実際の現場では、あらゆる不純物が混入して来る。もちろん、水質がバクテリアや藻類にとって栄養（りん・窒素等）だった場合、同時に「生物系障害」も発生する。
これまでは、CALFA BAS (カルファバス) がシリカを溶かし、「凝集＆沈殿」させた「カルシウム他、残された不純物」、
また、 「バクテリアと混合された鉱物」だけを「どのように、冷却塔底部から効率よく抜くか？」
が長年の課題であったが、CALFA SEPの開発により、それも容易に 「解決」できる事となった。
次回のテストは、本来サイドストリーム用の「CA-1」タイプを使用して、同様のテストを行う事とするが、 実際のクーリングタワーでは、ここまで高濃度のカルシウムが瞬間的に混入して来る事は、現実的にはないので、価格が格安な今回の「PS-50AA」タイプでも200ＲＴ以下の冷却塔であれば、水質浄化能力としては十分で、常に良好なコンディションに維持出来る事になる。
「スケール障害」がなくなるので、「熱交換率」も常に健全な数値をキープし、膨大な「省エネ効果」につながるだろう。そして、CALFA SEP最大の特徴は、砂ろ過の様に「逆洗浄」は要らないので、膨大な「節水効果」も得られる。
有機薬剤の様に排水内の有機リンも発生せず、BOD, COD等「水質汚濁」が発生する成分もないので、浄化槽は必要なく、なお且つ「ろ材・フィルター・カートリッジ等メディアの交換」や「メンテナンス」も一切、必要としないので、コストメリットは大変な金額になるだろう。
CALFA SEPのドレンバルブに「自動ボール弁」を装着し、適正な排水量・頻度等の条件を見つければ、機械的に自動排水させる事が可能なので、電気伝導度（濃縮）が上がる事は２度とない。環境中からタワーに混入する「砂」も、通常オペレーションの中で除去される。
これにより、配管内部のスクラッチ傷、閉塞等も含め、全ての「鉱物系障害」はなくなるだろう。
「生物系障害」は、カルファケミカル社の殺菌剤を使用すれば、除去・防止が出来る。「鉱物系障害」と比べるとそれは実に容易だ。
意味のない無駄な経費を膨大に浪費していた、「日本企業のエネルギー・水・水質浄化コスト」の徹底節約は、ついに始まった。
この簡易的なテスト環境では、水槽の「総水量（保有水量）」・水中ポンプの「流速」は変える事が出来ないのでPS-50AAタイプと比べて「どの程度、水質浄化処理をスピード化出来るのか？」をメインテーマとして絞った。
前回（上記）の傾向を考慮し、水酸化カルシウム水溶液投入の「30分前」から、CALFA BAS (カルファバス) を投入。（短時間で濃度を出させるため、標準投入量の約3.1倍の「500g」を 投入）
つまり、「凝集反応を起こしやすく、そしてCALFA SEPで不純物を分離させやすい水質に事前にしておく」と言うトライアルである。
本試験で使用した「水酸化カルシウム」は、前回と同様(上記)。
前回の試験では、カルシウム「80g」を一度に添加したが、今回は段階的に上げて、その推移を確認して行く事とした。
これは、多少なりとも実際のクーリングタワーにおける「本番環境」に近付けるイメージである。
① 「CALFA BAS 投入 (500g)」＆ 「ポンプ稼働」 (AM 10:02 試験開始)
② 30分後（カルシウム40g水溶液）→「白濁」しない
③ 40分後（カルシウム20g追加）→「白濁」しない
④ 50分後（カルシウム20g追加）→ 少し「白濁」したが、わかりにくいので、さらに濃度を上げる
⑤ 60分後（カルシウム20g追加）→ （合計：100g添加：125ppm相当）
⑥ 180分後（３時間）この状態のまま、SEPに「通水」＆「循環」 (PM 13:15 終了)
やはり、小型の「PS-50AA」と比較すると、「圧倒的に水質浄化能力が高い」。カルシウム水溶液を10分毎に追加しながらも、
同時に "セパレート（分離）" が始まっている。
合計100gまで追加したところで、少し白濁したので、カルシウムの追加はここで打ち切る。
今回は、事前にCALFA BASの成分を溶出させておいたので、化学的凝集効果・セパレート（分離）促進効果も早く現れた。
本試験では、試験終了３時間後まで、CALFA SEP (CA-1)タイプの底部ドレンコックから、１度も排水はなし。
循環水を循環ホースから「採水」、３時間後に底部ドレンコックから「採水」、その「水質の違いを撮影」した。
60分後、最後のカルシウム添加から、ここまでわずか「２時間」の循環。
ボイラーにインラインで組み込む場合、もしくは200ＲＴ以下の冷却塔で、10～12時間程度の稼働であれば、「PS-50AA」でも十分だが、それ以上になる場合、上位モデルの「CA-1」を選択する方が良いだろう。 「PS-50AA」では、時間がかかりすぎる。
今回は、「水酸化カルシウム Ca(OH)2」ではなく、表面を脂肪酸等で処理していない「炭酸カルシウム CaCo3」を入手したのでこれを使用する事とする。 これにより、実際の冷却塔、熱交換器内で障害を起こすスケール成分「炭酸カルシウム」と同じ条件となる。
ラベルに貼られているメーカーに電話で、「平均粒径」を問い合わせたが、「知らべていないのでわからない」との事。
さらに、今回の試験では「除去率」をより明確に可視化する事を目的として、少量の「酸化鉄 (着色料として)」を添加した。
水溶液投入の「30分前」から、CALFA BAS (カルファバス) を投入。
（短時間で濃度を出させるため、標準投入量の約3.1倍の「500g」を 投入）
① 「ポンプ稼働」 (AM 9:15 試験開始) ＆「CALFA BAS 投入 (500g)」
② 45分後（カルシウム60g + 酸化鉄6g）水溶液 → 全て添加
③ 120分後（あまり変化なし）
④ 180分後 （少し、「濁度」が低下）
⑤ 240分後
濁度が低下して来たが、「酸化鉄」が水中の乱流により、さらに酸化促進され、色調が「赤色」→「紫色（黒）」に変化。
⑥ 300分後（５時間） 水溶液を添加後、「約45回転」。
この時間帯からは、CALFA SEPが著しく効果した。
⑦ 375分後 （６時間１５分後）採水 (PM 15:30 試験終了) ※「６時間」で打ち切り
今回は、「酸化鉄」の赤い色調の「黒ずみ」（酸化）が始まり、もはや投入時の「色」ではなく、変色する事により「濃度」の判断が
難しい。また「投入直後」よりも、逆に「３時間(180分)」あたりの方が、酸化が促進され「赤色」が、より濃くなる傾向にあった。
その都度、水槽を目視しただけでは「濁度」が低下しているのか？ 「酸化鉄」が、さらに「酸化→発色」しているのか？ 短時間に色調が急変してしまう
「酸化鉄」を着色剤として、この「不純物除去試験」に用いるのは「不向き」だと判断した。
６時間後の「２箇所からの採水」を見ると、その不純物濃度の違いは「はっきりと出た」。もう少し時間をかけて「経過観測を継続」したかったのだが、時間の関係上、試験は計画通り「６時間」で打ち切りとした。
実際の(クーリングタワー・冷却塔)でここまで、「瞬間的」に不純物が「超高濃度」になる事はないが、この試験では、あえて劣悪な環境を作り上げ、「短時間」(６時間)でどれだけ除去出来るのか？を焦点にしている。
今回は、最も冷却塔に混入する可能性が高く、最も比重が軽く除去が難しい不純物、「土(泥)」(無定形高分子有機物) を添加する。
実際の工場等に設置されている冷却塔には、近隣の「田畑」や「山」等からの強風により、タワー内に混入される場合が多い。しかしながら、こうした粒径が小さく、比重が軽い部分の「土」(フミン質等）は、一度、濁りが生じると最も除去が難しい成分である。
もちろん、冷却塔内部に溜まったり、熱交換器内部にバクテリア障害が発生、 「土・泥」、さらに「カルシウム・シリカ」が混ざると熱交換器は、いよいよ閉塞が始まります。
今回の試験は、あえて、この最も難しい「土」を使用し、超高濃縮の泥水を精製し、「６時間の循環中」にどれだけ除去出来るのか？をテストした。
水溶液投入の「30分前」から、CALFA BAS (カルファバス) を投入。
（短時間で濃度を出させるため、標準投入量の約3.1倍の「500g」を 投入）
① 「ポンプ稼働」 (AM 10:10 試験開始) ＆「CALFA BAS 投入 (500g)」
② 30分後（土：100g） → そのまま添加してみる。
土の場合、微生物・植物が作り出した「有機物」「窒素化合物」また、「無機リン」等が混入されています。
つまり、成分・粒径が同一、また均等である「化学原料の試薬」とは違い、あらゆる成分が混合されているため、水中で「分散不良」が起こる。
そこで、水槽内をかき混ぜ、循環ホースの「吐水口」の位置を変更し、水槽内で水の流れが「円」を描くように急遽、配置変更した。
ここで、(土：400g) →追加：合計 500g
③ 60分後（土：+500g）水で希釈 ・泥水として追加 →：合計1kg 添加 → 「非現実的な超高濃度」になってしまったがテストを続行。
④ 180分後 （若干「濁度」が低下）
⑤ 300分後（５時間） 最後の泥水を添加後、循環「約42回転」。
水槽の色合いを見た感じでは、カルシウムと比較すると、やはり「土」の方が時間がかかりそうな印象。
⑥ 360分後 （6時間後）採水 (PM 16:10 試験終了) ※「６時間」で打ち切り
今回のテストでの難しさは、「どの程度入れるべきか？」と言う「添加量」の問題であった。「非現実的な超高濃度の泥水」に対し、6時間の循環では少々、循環不足であった。CALFA SEPの特性上、循環回数に乗じて、加速的に除去効率が上がる。この、「非現実的な超高濃度」でも、1～2日循環していれば、現場での「特別な対応・応急処置」がなくても、SEPが自動的に水質浄化を行うであろう。
実際のクーリングタワーでは、こんなに大量の「土砂」が、瞬間的に混入される事はまずないが、強風やその他、アクシデントにより冷却塔内に混入されて来る 「現象」と「混入物(土)」と言った意味では、実際に発生する事象であると考える。
(「濃度」としてはないが、「成分」「現象」としては起こりうるので、今回のテストを行った）
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[1] 水中ポンプ
ご参考までに、弊社で所有しているモデルは寺田ポンプ-PG250と言う製品です。●用途： 合併処理浄化槽用雨水・湧水の排水用、雑排水用 ●質量(kg)： 6.8 ●出力(W)： 250 ●取扱液： 清水、汚水、多少の汚物を含む水 ●液温範囲(℃)： 0～40（凍結のないこと）●残水位： 45mm ●運転可能最低水位： 85mm |
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●吐出量(L/min)/全揚程(m)： 40/7.0（7mの高さまでは１分あたり40リットル吐き出せます）140/3.5（3.5mの高さまでは１分あたり140リットル吐き出せます）
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装 着 → |  |
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[2] ● フランジ50A(4穴)×２ ● タケノコ×２ ●パッキン×２ |
[3] フレキシブルホース×２ |
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※ 「簡易試験」の為、安価で取り付けが容易な「水中ポンプ」を使用します。
①100Vの家庭用コンセントで稼働でき、電気工事が不要。 ②フレキシブルホースで簡単に循環構造を作れるので、配管工事が不要。
ちなみに、弊社で所有しているモデルは、「寺田ポンプ-PG250」と言う製品です。
（実勢価格：20,000円-30,000円程度）
●用途： 合併処理浄化槽用雨水・湧水の排水用、雑排水用
●質量(kg)： 6.8 ●出力(W)： 250 ●取扱液： 清水、汚水、多少の汚物を含む水
●液温範囲(℃)： 0～40（凍結のないこと） ●残水位： 45mm ●運転可能最低水位： 85mm
●吐出量(L/min)/全揚程(m)：
40/7.0（7mの高さまでは１分あたり40リットル吐き出せます）
140/3.5（3.5mの高さまでは１分あたり140リットル吐き出せます）
ホースはトヨックス(TOYOX) トヨスプリングホース 寸法 (38mm×48mm)と言う「コイル巻きホース」を使用しています。 扁平しにくく、バキューム輸送に最適。曲げ半径が小さく、折れにくい。バキュームOKとの事です。
●色： ナチュラル透明 ●流体： 水、油、薬品、粉体、空気 ●使用温度範囲(℃)： -5～60
●使用圧力(MPa)： -0.1～0.3 ●最小曲げ半径(mm)： 165
●ホース寸法(内径×外径) (mm)： 38mm × 48mm （合計15m程度)
※CA-1のフランジ径が【50A】。吐出量が少ない水中ポンプでのテストでは、50Aよりも(細いホース) →（水圧）→（50Ａにフランジアップ）→（SEP通水)して下さい。本格設置に至った場合、適正な能力（パワー）のポンプを設置・循環。さらに水圧もかかりますので「不純物除去率」も飛躍的に上がります。
水道水（上水）を利用し、比較的、冷却循環水がキレイな
①
大型商業施設（ホテル・ショッピングモール等）
②
都心ビルオフィス等でのデモンストレーション試験では、「高濃縮汚濁水」はドレン排水の冠水直前に出てきます。
ポンプを停止し、フランジを外し、手動バルブでドレンを開けたた場合、CALFA SEPの構造と特性上、始めは比較的キレイな水から排水され、進むにつれて水に色が付いてきます。冠水直前には「高濃縮汚濁水」が出てきますので、ぜひ、お見逃しなく！
左動画：）冠水直前に超高濃度の酸化鉄（錆び）汚濁水が排水される様子。
