De.memはその空洞を前進させます

オーストラリアの De.mem Ltd の CEO、Andreas Kroell 氏と、シンガポールの De.mem Pte Ltd の製造および技術ディレクターの David Chua 氏

さまざまな製品の導入は、膜のポートフォリオを開発するという De.mem Ltd の戦略をサポートし、顧客ベースの強化と収益源の拡大に役立ちます。 シンガポール・オーストラリア間の上下水処理事業は、独自技術のライセンス供与に加え、本稿で説明するように自社開発の中空糸限外濾過膜やナノ濾過膜をさらに進化させ、独自技術を積極的に追求している。

さまざまな種類の膜を使用することで、De.mem は、対応可能な大規模市場のさらに幅広いプロジェクトで独自の技術を使用できるようになります。

限外濾過 (UF) 膜とナノ濾過 (NF) 膜のポートフォリオを備え、飲料水、下水、産業廃水の処理、リサイクルなどの多くの用途を対象とした独自の製品を提供しています。

同社はまた、研究開発パートナーであるシンガポールの南洋理工大学（NTU）から独自技術のライセンス供与を受けています。

NTUからライセンス供与された技術には、低圧中空糸NF膜が含まれており、消費電力を削減することで運転経費を削減し、シンプルなシステムアーキテクチャを使用することで設備投資を削減できます。 同社は、このテクノロジーの世界的な独占的ライセンスを保有しています。

UF膜

技術概要

De.mem は中空糸 UF 膜を自社開発しました。

2018 年 11 月 26 日に正式に「発売」された、新しい独自の UF 膜はポリエーテルスルホン (PES) をベースにしており、濁りの原因となる粒子を除去するように特別に設計されています。

最大圧力は 1 ～ 2.5 bar で動作します。 公称細孔径が0.01μm以下であり、高い耐薬品性を備えています。 堅牢であるため、性能を回復するために使用される低 pH および高 pH の洗浄プロセスに耐えることができます。 メンブレンはアウトサイドイン構成で動作するため、洗浄が簡単です。

メンブレンの技術仕様は次のとおりです。表1。

膜の設計パラメータ

フロー構成

外で

膜寸法 [mm]

外径：1.3、内径：0.8

濾液流束 [l/m2/h/bar] (lmh)

250±50

カットオフ分子量 (MWCO) [Da]

100,000

最大荷重時の引張強さ測定値[MPa]

3.21

% 破断伸び [%]

48.3

最大荷重[N]

4.26

細菌負荷試験

≥ 6 ログの削除

典型的な濾液の濁度 [NTU]*

< 1

表 1. De.mem が自社開発した中空糸限外濾過膜の技術仕様の概要 (*給水水質に依存)。

シンガポールとベトナムのプロジェクト拠点への展開

2018年11月の発売以来、UF膜はシンガポールの多くのプロジェクト現場で導入されており、石油・ガスやエレクトロニクス分野など、さまざまな産業分野からの産業廃水の処理などの用途に使用されています。 、洗車室や洗車場でも。

さらに、河川水を飲料水基準に合わせて処理するベトナムの施設にも導入されました。

特定のプロジェクト サイトから収集されたデータは、次のグラフに表示されます。図1そして図2。

家庭用UFフィルターカートリッジ

De.mem UF メンブレンは、家庭用のポイントオブユース濾過用の 2.5 インチ家庭用フィルター カートリッジの製造にも使用されています (図3）。

この膜は、浮遊物質 (総浮遊物質または TSS)、細菌、ウイルスの除去に非常に効果的です。 6 log の細菌減少についてテストされています。これは、供給水中の 1,000,000 個の細菌のうち、処理/濾過された水流で検出できるのは 1 個だけであることを意味します。

UF カートリッジの流量は 1 bar の供給圧力下で約 2 l/min で、これはカップ 1 杯の濾過水を約 8 秒で満たすのに相当します。

フィルターへの接続には、1/4 インチまたは 3/8 インチのチューブを備えた標準のクイックコネクト フィッティングを使用し、ほとんどの現在の浄水フィルターに適合します。 このため、UF カートリッジは新規または交換用途に最適です。

UF メンブレンの製造に使用されるプロセスは、安定していて一貫していることが証明されています。 製造中およびプロジェクト現場での厳格な品質管理によって信頼性が保証され、膜の堅牢性と性能が実証されています。

中空糸NF膜

技術概要

De.mem は現在、ポリマーポリエチレンイミン (PEI) をベースとした中空糸 NF 膜の世界的な独占ライセンスを 20 年間保有しています。

この膜は、膜の孔径より小さいにもかかわらず、同じ電荷の粒子を排除する正に帯電した選択層を特徴としています。

NF 膜は、500 ～ 10,000 Da のサイズ範囲内の粒子をターゲットにして除去します。 低い作動圧力下で機能するため、平シート膜またはベンチマークとして適用可能な場合は逆浸透 (RO) に基づく NF と比較して、エネルギー消費の大幅な節約につながり、最終的には運転コストが削減されます。

一般に、前方フラッシングと空気洗浄を使用して中空糸膜を洗浄することができ、これにより耐用年数と性能が向上します。

一方、De.mem は、同社の濾過能力を補完し、さらに向上させる、新しい独自の中空糸 NF 膜技術を自社開発しました。

新しい膜の最小孔径は、分子量カットオフ (MWCO) で測定して 500 Da です。 インサイドアウト構成で実行されます。

表2De.mem の NF メンブレンの技術仕様を示します。

膜の設計パラメータ

フロー構成

インサイドアウト

膜寸法 [mm]

外径：1.3、内径：0.8

濾液流束 [l/m2/h/bar] (lmh)*

5～15lmh

カットオフ分子量 (MWCO) [Da]

500

表 2. De.mem が開発した中空糸ナノ濾過膜の技術仕様の概要 (*給水水質に依存)。

潜在的な用途: 廃水からの染料の除去

De.mem は、技術仕様を決定するために、NF メンブレンの詳細な技術テストを実施しました。 ろ過の品質を確認するためにテストも行われました。

いくつかの色素を使用して、阻止性能に挑戦しました。 通常、染料は溶解した粒子、つまり塩よりも若干大きいですが、比較的小さな分子で構成されています。 これらを水流から除去するには、現在、RO 膜または平板 NF 膜を使用した処理が必要です。

De.mem はテストしました (図4) その新しい中空糸膜は、それぞれの分子量 (ダルトン) によって指定される粒子サイズの点で異なる、さまざまな種類の染料に広範囲に適用されます。

たとえば、エリスロシン (分子量 880 Da)、ブリリアント ブルー FCF (793 Da)、およびアルラ レッド (496 Da) の場合、それぞれの染料が供給水から効果的に除去できることが実証されました。

図 4 の写真は、De.mem NF 膜を通過した透過水の視覚的透明度と比較して、着色された供給水を示しており、各色素の視覚的痕跡は示されていません。

特に、非常に小さなアルーラ レッド色素を除去する際の濾過プロセスの有効性は、新しい NF 膜の優れた除去性能と、分子量 500 Da もの小さな粒子を除去する能力を証明しています。

すべてのテストにおいて、De.mem 膜は 1.5 bar の低い作動供給圧力下で実行されました。 同じ用途に使用できるほとんどの市販の NF 膜はスパイラル型で、動作に約 5 bar を必要とし、洗浄オプションは限られています。 これにより、NF 膜は濾過性能の点で非常に効果的になると同時に、エネルギー消費と運用コストが削減されます。

De.mem 中空糸 NF 膜の用途としては、大きな商業的可能性があり、染料工場での染料の濃縮、染料の廃液回収、廃水処理などが考えられます。 このような用途では、前方フラッシングや空気洗浄を使用して簡単に洗浄できるため、動作圧力が低くなり耐用年数が長くなり、大幅なコスト削減が実現できます。 このため、廃水処理が重大なボトルネックとなることが多い繊維業界にとって、この技術は魅力的な選択肢となります。

潜在的な用途: UF 前処理後の研磨濾液

MWCO が 500 Da と低い中空糸 NF 膜は、UF プロセスからの濾液の品質を大幅に向上させ、高水準の処理水を提供します。

NF 膜は、De.mem によって食品および飲料分野で稼働する工場に導入されました。 工場からの廃水は、化学的酸素要求量 (COD) が比較的高いという特徴があります。 この廃水処理プラントは当初、CODを削減するためにUF膜技術（他社開発）と活性炭に依存していました。

De.mem は、UF プロセスからの透過水を NF 膜への供給物として使用し、排出前に活性炭によるさらなる後処理を行わずにパイロット試験を実施しました。 関連するデータは次のとおりです。表3。

サンプル

濁度(NTU)

生廃水

76.1

セド。 フィル。 浸透する

17.9

UF製品（社外ブランド）

< 1

NFプロダクト（De.mem）

< 1

表 3. De.mem のナノ濾過 (NF) パイロット試験のデータの概要。この試験では、排出前に活性炭を使用したさらなる後処理を行わずに、限外濾過プロセスからの透過液を NF 膜への供給物として使用することが含まれていました。

パイロット試験では、De.mem NF 膜が効果的に COD を 600 mg/l 未満に低減でき、水が下水道への排出に適したものになったことが証明されました (つまり、工場が設置されているシンガポールの排出制限に基づいています)。にもとづいて）。

これにより、活性炭の頻繁な交換が回避されるため、処理プロセスの運用コストが大幅に削減されます。