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2011年12月22日木曜日

92.漁業とマイクロバブル(1)―――漁船の魚槽に

  

 
漁船の魚槽にマイクロバブル

(有)OKエンジニアリングの松永です。
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 125日、石川県漁協西海支所(石川県羽咋郡)から特注100L/minマイクロバブル発生ノズルの注文がありました。

 用途は、漁船の魚糟です。
 この季節だとズワイガニに使用されていると思われます。






ズワイガニと言えば!  今が旬。






右の写真は兵庫県香住町でズワイガニの生簀にマイクロバブルを入れているところです。
意外とアンモニアを分解する微生物を活性化させてるようです。
 この水槽は、海水約2トンです。
OKE-MB01FJ(吐出量7L/min)が使用されています。
ポンプの水圧は、約0.045MPa(揚程4.5m)なので実際の吐出量は約4L/minです。
 OKE-MB01FJの吐出量7L/minは、水圧0.15MPa時の数値です。











2011年12月20日火曜日

91.らんちゅう飼育報告(5)

   

マイクロバブルで「らんちゅうの頭が出た」


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 20111123日、滋賀県のUさんからメールが入りました。 紹介します。


「こんにちは、仕事が忙しく報告出来なくてすみません。

青仔から飼育しているらんちゅうも、大きくなってきました。このマイクロバブル発生装置を使って良かったと思います。有難う御座います。

新しい結果が出ました。 

元々血統的に頭が出る個体のらんちゅうでしたが、購入時(二歳で購入)には頭の出も良く有りませんでした。しかし、マイクロバブル発生装置で作った水で飼育を約4ヶ月飼育したところ、購入時に出ていなかった頭が出て自分が思っていた個体に成長しました。

血統など分からずに購入した個体(色変わりが始りだした当歳)も頭が出だしています。私も処のらんちゅうには、マイクロバブルは良いように思っています。

あくまでも、この結果は私の所のらんちゅう飼育結果です。

 また、結果が出ましたら報告させて頂きます。」

                                                                                                        
写真を依頼しています。







90.農業とマイクロバブル(2)

 

 
   明治大学 玉置雅彦教授の講演を聞いて



(有)OKエンジニアリングの松永です。
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(2)オゾンマイクロバブルを用いた培養液殺菌・浄化


   講演を聞いてオゾンマイクロバブルの濃度がそんなに高くないのに殺菌力が非常に大きい。これから農業だけでなく、広い分野で利用されると実感した。
また、オゾンマイクロバブルを用いた培養液殺菌についての認識を深 
めることができた。                
     玉置教授に感謝したい。


●培養液中の農薬散布は禁止

私は、培養液中の農薬散布は禁止されていることを初めて知った。

今までは「培養液を介して根から発生する病害に対して有効な殺菌はない」と言うのが現状であったそうである。培養液中に病原菌が入ると短時間に全体に蔓延してしまう。
殺菌、洗浄に多大な労力と費用がかかったそうだ。


●資材・施設の一般的な殺菌法

 ホルマリンや次亜塩素酸カルシュウム剤等を用いて培養液タンク、栽培
装置、パネル、資材の殺菌が行われている。処理後に十分な水洗いが必要で
ある。殺菌効果は両者でほぼ同等であるが、オゾンよりも劣る。


●培養液の殺菌法

   熱や紫外線処理などの物理的方法
   オゾンや金属イオン(銀)などの化学的方法
   緩速ろ過などの生物学的方法

 などが実践されているが、これらの方法はいずれも経済性や効果の面で
課題が残っている。


●従来技術のオゾン殺菌法

  従来技術のオゾン殺菌は、培養液中の拡散率が悪く、装置全体に均一に       
 処理できない。
 分単位で培養液中から揮散していくため殺菌効果が低い。
  

●オゾンマイクロバブルの有効性

  玉置教授は、溶存オゾン濃度の推移を「単なるバブリング」「密度の高い高濃度MB」「低濃度MB」の3つのデータをグラフにしている。水温を15℃、20℃、30℃でデータを取っている。

  グラフから見て各装置を5分間だけ作動させ、その後の溶存オゾン濃度の推移をみている。

グラフが表示できないのが残念であるが、かいつまんで説明することにする。


●マイクロバブルが溶存オゾン濃度を高める効果が高い

  5分後のオゾン濃度は、15℃で見ると、 (当然、ピークとなる)
 「バブリング」は、 0.35ppm
 「高濃度MBは、1.65ppm
 「低濃度MBは、1.65ppm

 の結果となる。濃度で見ると「バブリング」の4倍強である。溶け込み 
いい。
マイクロバブルが溶存オゾン濃度を高める効果が高いこと判断できる。

 
 興味があるのは、「高い高濃度MB」と「低濃度のMB」が同じ溶存オゾン濃度であることだ。
 玉置教授実験データからすると、溶存オゾン濃度を高める効果はMBの濃度とは直接関係がなさそうである。


●「低濃度のMB」の溶存オゾンが最も寿命が長い

次に、ほぼ0ppmになる時間を見てみると
「バブリング」は、10分でほぼ0ppmになる。
「高濃度MB」は、20分。
「低濃度MB」は、22分。僅かではあるが、寿命が長い。
「高濃度MB」と「低濃度のMB」とのピークは、ほぼ同じであるが、8     
分から14分頃までは「低濃度のMB」の濃度減少は大きい。「高濃MBとの差は0.10.2ppmある。
 ところが、17分に「高濃度MB」と「低濃度のMB」の濃度が同じ0.1ppmとなり、それ以降は「低濃度のMB」の濃度が高くなる。2分の差となる。

 私にとってはこの現象も非常に興味がある。



「高濃度MB」は加圧溶解方式で発生させたものであり、
「低濃度MB」は乱流のせん断によって発生させたものだそうです。

 



次回はマイクロバブルの殺菌効果について書きます。

2011年12月17日土曜日

89. 特注500L/minンノズル完成


(有)OKエンジニアリングの松永です。
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2011年11月11日、 特注500L/minノズルが完成しました。
  
  私が開発したノズルで一番大きな特注マイクロバブル発生ノズルです。

 用途は殺菌装置の一部として使用されます。

 この装置が完成したら、紹介できればと思っています。



 500L/minノズルは、長さ290mm、重さ14Kgあります。ネジはPT3です。液体流入口部のネジはPT2にすることもできます。また、違径ソケットを使用すれば、PT1 1/2まで落とすことができます。

 設計した私も、大きさに少し驚きました。 図面より一回り大きく見えます。
 吐出量1,000L/minノズルも製作は可能ですが、重さ対策をする必要がありそうです。
 排水処理などでは、100L/min を複数使用したほうが、便利なような気がします。





ノズルの大きさを比較する為、各発生ノズルを並べて写真を撮りました。
 もっとも小さいのが吐出量7L/minの標準ノズルです。
上から、500L/min, 100L/min, 60L/min, 7L/min

 要求があればどんな大きさでも試作・製作します。




















2011年11月23日水曜日

88.農業とマイクロバブル(1)


  明治大学 玉置雅彦教授の講演を聞いて
  
(有)OKエンジニアリングの松永です。
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1026日、慶応大学日吉学舎で日本混相流学会主催の「第3回ナノマイクロバブル技術講習会」が行われた。

もっとも聞きたかった明治大学農学部の玉置雅彦教授の講演があった。

 テーマは「マイクロバブルの農業分野への応用」。


非常に勉強になった。私が印象的に感じた内容の概略を紹介する。

 大きく分けると2つ。マイクロバブルを入れて植物の成長促進と「根腐れ」が起こったこと。それとオゾンマイクロバブルを用いた培養液殺菌・浄化時のオゾン濃度である。2,3回に分けて書くことにする。

 

(1)マイクロバブルは植物の成長を促進

養液栽培の普及が年々伸びている。1989年に約400haであったものが、2007年には1,686haになっている。利点としては栽培の環境制御が可能で生産性が向上、連作障害も起きない。

 「溶媒栽培において培養液中の溶存酸素濃度は、培養液管理の中で極めて重要なもののうちの一つである」


根の呼吸

 「植物は根の呼吸で生成したエネルギーを利用して根圏の養分と水分を吸収する。 根が培養液に浸かった水耕栽培では、酸素を培養液中に溶存している酸素から得ている。 溶存酸素濃度が低下すると、根が酸素欠乏となり、呼吸活性や養水分吸収の低下、植物ホルモンの合成の異常などが発生し、根腐れをおこしたり地上部の生育の抑制や形態の異常を発生したりする。」


マイクロバブルの効果 

ミリバブル、マイクロバブル、通気なしで育てたホウレンソウが写真で示された。この比較でミリバブルを基準にすると、写真を見る限りではマイクロバブルは根、葉ともに2割ほど多く、大きい。通気なしで育てたホウレンソウは半分以下の成長である。

マイクロバブルが優れていることが示された。
 植物の種類にもよるが収穫期間の短縮が可能になることが示された。


「根腐れ」

 マイクロバブルを入れて「根腐れ」が起こった例も示された。
この理由は説明がなかった。

私の判断では、マイクロバブルを発生させる水圧が高く「脱気」が起こったものと考えられる。当社のノズルを使用している方の経験から推測。ワンパスの場合を除いて、循環装置の場合は水圧によって溶存酸素が下がる可能性がある。一般的にはマイクロバブルは水に溶け易いと言われるが、条件によっては脱気が起こることに注意したい。


 写真の掲載、内容等について掲載の承諾をいただいた玉置雅彦教授に感謝いたします。

 次回は玉置雅彦教授の「オゾンマイクロバブルを用いた培養液殺菌・浄化」等の実験について。


2011年11月20日日曜日

87.手作り水槽用マイクロバブル」発生装置の一例

 

  熱帯魚の水槽に使用


 (有)OKエンジニアリングの松永です。
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 千葉県の方が、熱帯魚水槽用に当社のマイクロバブル発生ノズルOKEMB4FJを購入されました。
 ポンプを含めて、どのようにセットするのか問い合わせがありましたので、その一例を説明します。

 熱帯魚の水槽にも使えるポンプを実験用に注文していましたので、それを使ってサンプルのマイクロバブル発生装置を作ることにしました。
 参考にしてください。
 

1.準備するもの

(1)ポンプ
  私が実験用に購入していたもの
   三相電機:マグネットポンプ
    PMD-521B6K   100V 1
        (温水用)
標準全揚程(m)/揚水量(L/min)(50Hz)7.0/6.5
標準全揚程(m)/揚水量(L/min)(60Hz)9.0/7.0

ほぼ同じ能力のポンプであればメーカーは問いません。これより少し低い圧のものでもいいです。
  
60Hz圏は圧を少し落としたほうがいいです。

(2)シャワーホース
    取付ネジG1/2     2
 シャワーホースを使うとフレキシブルなので便利です。

(3)マイクロバブル発生ノズル
  OKE-B04FJのセット価格:@21,500円  
  
  吐出量7L/min 低圧ポンプ用
    エアーを自吸させるのでスロット
   ルバルブが必要です。
   逆止弁もあったほうが安全です。
  逆止弁付セット価格:@22,500円 

水圧:0.15MPa時――吐出量7L/min
水圧:0.07MPa時――吐出量5L/min
圧が低くなれば吐出量も少なくなります。


 ●ランチュウなど小型水槽で飼育するのに最適。
 ●ポンプの揚程2.6mでもマイクロバブルは発
  しているとのメールをもらっています。


(4)フィルター
   
    市販でも手作りでもいい。


(5)シールテープ
    このテープはテフロン製でネジの
   結合部の漏れを防ぐためにオスネ
   ジに巻くものです。


2.組み付け

(1)発生ノズルにかかる圧を調節しない場合

●右の写真の様に組付けてください

●シャワーホースの根元側をポンプに組み込んでください。

このように取付けるとシールテープは必要ありません。

●MB発生ノズルはシャワーヘッドが
 取り付く所にねじ込んでください。


(2)発生ノズルにかかる圧を調節する場合 

   ●ポンプの吸引側にボールバブルを取
   付けます。
       この時は、ポンプのネジに
   シールテープを2.5~3回
   き付けます。テープが少し
   びる程度にテンションをか
   ながら巻いてください。
    次にSUSのソケットをねじ
   込みます。平行ガスネジなの
   でソケットはネジが見え無
   なるところまで入ります。
       

    ●圧を正確に測定する場合は発生ノズル
   とホースの間に圧測定用のアダプター
   を取り付けます。エアーホースを介し
   て圧力計を付けます。

   ●大まかでいい場合はポンプの吐出側
    に付けたほうが都合がいいと思いま
    す。



(3)フィルター取付け

   ●フィルターは取付ネジがG1/2のもの
    を購入してください。

    今回は手づくりのものを使用しまし
    た。
ホームセンターで購入した流しのこしきみたいなものです。
 少しブサイクですが、機能は有ります。

3.注意事項
(1)逆止弁を付けていない場合は、逆流した水が水槽に落ちるような位置にスロットルバルブを置いてください。逆止弁を付ける場合はなるべくスロットルバルブに近いところに入れてください。ノズルに直接つけるとバクテリアがコロニーを作り自吸口を塞ぐことがあります。写真の逆止弁はクラッキング圧がほとんどゼロに近いので低圧ポンプに向いています。


(2)MB発生ノズルにかかる水圧は0.07MPaにしてください。これより高くなると条件によっては脱気する場合があります。

(3)淡水の水槽でマイクロバブルを発生させる場合は、マイクロバブルだけでなく0.3mm前後の径のバブルが発生するようにスロットルバルブで調節してください。

(4)フィルターの清掃は、フィルターの外観とマイクロバブルの発生状況を見ながら行ってください。



4.水槽でテストし後日、動画を追加します。




2011年11月12日土曜日

86.マイクロバブルの応用研究


   

東京農工大学の小金井キャンパスを訪問


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 1026日、慶応大学日吉学舎で日本混相流学会主催の「第3回ナノマイクロバブル技術講習会」が行われた。このセミナーに参加した。この日は新横浜に宿泊。この機会を利用して関東の2か所の利用者を訪ねた。27日は錦鯉飼育の方を訪問。

 翌28日は東京農工大学の小金井キャンパスを訪ねた。当社のマイクロバブル発生ノズルを使って気体を水に溶解させる為の実験装置を製作中であった。この日は修士の学生が対応してくれた。

装置はよく考えられたものであった。水温調整も出来、測定用の取水も簡単にできる。

マイクロバブル発生ノズルの設置場所など改善したほうがいいところが数カ所あった。改善点を説明。農工大を後にした。

 後日メールが入り、今週から実験開始だそうだ。

 実験がうまくいくことを願っている。










2011年11月2日水曜日

85.錦鯉とマイクロバブル


13t水槽の浄化槽に100L/minのマイクロバブルノズル



(有)OKエンジニアリングの松永です。
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 2011年1026日、慶応大学日吉学舎で日本混相流学会主催の「第3回ナノマイクロバブル技術講習会」が行われた。このセミナーに参加した。この日は新横浜に宿泊。この機会を利用して関東の2か所の利用者を訪ねた。



 27日は錦鯉飼育の為に当社のマイクロバブル発生ノズルを購入した人を訪問した。1t水槽を2基、13t水槽1基を持っている。OKE-MB05FJ3個、100L/min特注ノズルを購入してくれた。



 現在、1t水槽2基にOKE-MB05FJを各1個使用している。13t水槽は未使用だった。1t水槽2基にそれぞれ鯉と鮒が飼われている。

 購入の動機は、新しい水槽3基を設置したが、井戸水だけを使ったことで水づくりがうまくいかず、鯉が全滅。「水づくり」の為購入したとの事である。

 その後、井戸水と水道水をブレンドしてある程度の水づくりはできたがまだまだとの事であった。

13t水槽では60cm前後の錦鯉が6匹泳いでいた。水槽の横には数トンの自家製の浄化槽があった。専門家に言わせると現状の倍の浄化槽が必要とのことだそうだ。



100L/minのノズルをどこに設置するかの話になった。13t水槽の今のシステムだと浄化槽に付けたほうがいいように思えた。今のシステムはよく考えられていた。残念ながら詳細は明らかにできない。

 結論として設置場所は、浄化槽の給水口に決めた。浄化槽が2個に分かれているので少し効率が落ちるのではないかと心配ではあるが、効果は期待できる。排水処理の経験からするとマイクロバブルを入れることで十二分な効果が期待できると確信できるので、今後が楽しみである。



 13t水槽の錦鯉を見ながら、1時間ほど話をした。私は錦鯉飼育については素人。非常に勉強になった。


 一番気になったのは、「水」。ベテランになると「水」を見ただけで「いい水」かどうか分かるそうだ。
 マイクロバブルを浄化槽に使って「いい水」になればと願っている。



 良い鯉ではないからあまり見せたくないとのことであったが、公開を承諾してくれた。

 カメラマンが悪いので水面の反射で綺麗に取れなかった。でも、迫力が出るような撮影に心掛けた。









100L/min特注ノズルは右の写真。取付けネジは両端ともPT1 1/2。
自吸口からエアーを自吸させる。
水圧は、0.07MPa( 揚程7m )前後が目安。生物にマイクロバブルを与える場合、また、溶存酸素を増やす場合はノズル内部でキャビテエーションが起こらない水圧にする必要がある。