【札幌市東区】株式会社ピーシーエス｜環境改善技術開発・排水処理設備工事・排ガス処理設備工事・環境コンサル業務・環境設備維持管理業務

亜臨界水処理装置

産業廃棄物を高温・高圧な蒸気を使った簡単な工程で再利用可能とする
画期的な循環型システムが亜臨界水処理装置です。

亜臨界水処理装置の特徴

・投入物は分別の必要がなく、余計な手間がかかりません。
・投入物を燃焼しないため、ダイオキシンの排出がありません。
・有機・無機を問わず、様々な廃棄物を混成処理可能です。
・医療系感染性廃棄物も問題なく滅菌処理可能です。
・ボイラー技士を含む2名から作業可能なため、過大な人件費は
かかりません。
・焼却処理よりもランニングコストが抑えられます。
・農水産廃棄物、容器類、生ごみ、医療廃棄物、感染性廃棄物、
紙類、繊維、日用品等、様々な廃棄物を処理可能です。

生成物の特徴

・処理後の生成物は様々な用途への再利用が可能です。
（優れた液肥や堆肥、石炭の代替燃料、融雪剤等）
・その他多種多様な利用価値を持ちます。

亜臨界水処理装置の5つの工程投入物の搬入から生成までを簡単な工程にすることで、安全かつ効率のよい作業を実現します。

自動溶解装置

ページトップへ

排水中の汚濁成分を凝集させる効果のある
多種類の凝集剤を自動で溶解し、適量を添加する装置です。

自動溶解装置の特徴

・手間や時間のロス、不要な薬品の消費を大幅に抑えます。
・必要な工程を全て纏めているので、狭いスペースにも設置可能です。
・高粘度の高分子凝集剤もムラなく解かす弊社独自の特殊な攪拌翼を
備えています。

自動溶解装置の役割

凝集剤の添加割合は排水によって異なるため、手動での調整には
手間や時間がかかり、不要な量の薬品を消費します。
（10%程度、使用量が少なくなるとのお客様の声もあります。）
自動溶解装置は凝集剤水溶液の精製から適量添加までを一括して
自動処理することで、手間・時間・無駄を省くことが可能です。
また、凝集分離（加圧浮上槽）、重金属処理、その他の特殊な処理に
簡単な方法で利用できます。

凝集剤とは

排水中に含まれる汚濁成分を凝集することで、加圧浮上処理装置の
分離効率を向上させます。

多種の凝集剤に合わせて
計量・添加を行う。
排水中の汚濁成分が凝集して　
いる様子。白い粒が汚濁成分。

膜処理設備

ページトップへ

微多孔性膜による浄化方法で浸透圧以上の圧力をかけることで、水分子のみを分離します。

膜処理設備の特徴

・年に数回のメンテナンスで済み、メンテナンスそのものも簡単です。
・施行後に定期的な洗浄を行いますがその際膜を引き上げる必要が
ありません。
・維持管理を適切に行う事で確実に安定した処理水質を確保します。
・処理水は浮遊物や大腸菌類を含まない再利用可能な水質です。
・曝気槽を小型化でき、沈殿槽が不要なため大幅な省スペースを実現
できます。

自動溶解装置の役割

水とその他不純物（浮遊物や栄養塩類、大腸菌等）に分けることが
出来る為、非常に高レベルな浄化が可能です。
また、メンテナンスが容易であり、気泡と水流による散気管洗浄と
簡単な薬液洗浄のみで済ますことが可能です。

点検は設置したままの状態で行うことが可能。

加圧浮上処理装置

ページトップへ

排水中に汚濁成分を吸着浮上する、極微細な気泡を含む加圧水を
吹き込むことで効率的に浄化するシステムです。

加圧浮上処理装置の特徴

・自動化されている為、作業者に過度な知識を求めず、
ストレスのない装置になっています。
・日に一度から終日運転まで状況に合わせて稼働可能です。
・浮遊物90％前後、油分99％前後等々、非常に高レベルに
まとまった除去率です。
・数トン/日から数千トン/日まで設計上での限界はほぼありません。
・工場排水から河川、湖沼まで幅広く対応可能です。
・重金属処理にも対応しています。
・放射性物質除去にも応用可能です。

稼働による効果

曝気・嫌気メーター

ページトップへ

曝気メーターとは

処理排水中の溶存酸素濃度（DO）と酸化還元電位（ORP）を
連続的に測定・記録する装置です。
また、外部機器への駆動信号を出力します。

嫌気メーターとは

水素イオン係数（ｐH）と酸化還元電位（ORP）を
連続的に測定・記録する装置です。
こちらも外部機器への駆動信号を出力します。

曝気・嫌気メーターの特徴

・曝気メーターは必要最低限の曝気量にすることが出来る為、
コストを大幅に節減できます。
・嫌気メーターは嫌気性の状態を最適な状態に維持できます。
・処理排水中の状態を常に確認出来る為、変化への対応が容易です。
・毒物の流入にも素早く反応できます。
・設定した指示値で外部機器の駆動を操作可能です。
・24時間タイマーを内蔵しており時間による制御も可能です。
・管理上の変動に対する素早い対応によるトラブルの低減により、
処理の障害を修復する薬品代、人件費などが抑えられます。

ファーム・ビーコン・マネージャー

ページトップへ

温度、圧力、ｐH、ORP、レベルなどのあらゆるデータを
サンプリングし、リアルタイムに保存および過去データの
即時出力を可能とするソフトウェアです。

ファーム・ビーコン・マネージャーの特徴

・時間軸とピーク値がわかりやすい円形グラフと経過状況が
わかりやすい折れ線グラフ、表集計の表示が可能です。
・PHS通信端末を使用した遠隔監視機能があります。
・長期間の無人データサンプリングができます。
・同時多チャンネル表示が可能です。
・アラーム出力はブザーおよびライトで、どのチャンネルが
アラーム状態なのかがすぐわかります。
・拡大、縮小、回転表示が可能です。
・4-20ｍA、1-5vの信号をデジタルデータとして
リアルタイムに保存できます。
・過去のデータを一定期間分特定して即時出力が可能です。

製造販売元：株式会社ピーシーエス
ソフト開発：株式会社ルクラ

必要スペック
OS	Windows 98/NT4.0/2000/XP/Vista/7/8
ハードディスク空き容量	10MB以上
メモリ	128MB以上

環境の修復（環境土木）～河川・湖沼の浄化～

ページトップへ

弊社では都市の発展に伴い富栄養化などにより
自浄能力が衰退した近郊の河川・湖沼を
自然浄化を元にした独自の工法で再生・改善を提案、
自治体との連携で実施しています。

施工例1（濁度がとれない池）

畜産汚水や都市排水に汚染された結果、
水草が異常繁殖し、濁水の溜め池に
なってしまった池。
自然浄化を人為的に促進させる独自工法を
提案、実施。一部の水草を除去。
仮説脱水機による特定分画の一部底泥処理。

左写真は、曝気により自然浄化を促進している様子。

水質が改善され、水草の異常繁殖も抑制された。
（開始後半月後）
以降、５年毎に改善状況の調査を行っている。

現在は、清水化により
釣り人などが訪れる池になっている。

施工例2（藻類の異常繁殖した池）

藻類が異常繁殖し腐敗した池水を調査の結果、原因は栄養分類が偏っていたことが判明。

窒素分の偏りを沼水の循環によって、バクテリアの繁殖を利用した工法を提案、実施。

水質の改善により本来のバランスを取り戻し、藻類の異常繁殖が抑制された。（開始後、半月後）
現在では、水質は維持され市民の憩いの池になっている。

施工例3（地崩れを防ぐ為の集水井の機能回復）

パーライトが地下水で浸食され、地崩れを起こすのを防止する集水井の状況。
鉄分による閉塞や水質の汚濁による下流域への影響が出る為、対策を実施。

各種の閉塞をPCS特殊工法で除去。
以後、これが標準法となった。

貝殻を用いた水質改善を提案、
コンサルタント会社との協力の上、実施。

現在では、海へ放流しても
問題ない水質へと改善された。

生物処理（多数の微生物による排水処理）

ページトップへ

自然界で行われている細菌・原生生物・後生動物等の
微生物による浄化を人工的に利用した方法です。
活性汚泥と呼ばれる微生物群を含んだ汚泥に酸素を供給（曝気）
することで活動させ、有機物を酸化し、汚水の浄化を行います。

沈んでいるのがフロックと呼ばれる
凝集して水綿状になっている活性汚泥。
フロックを顕微鏡で見ると
多数の微生物が存在している。

曝気槽とは

活性汚泥法のうち、活性汚泥に酸素を供給し微生物を活動させる
水槽です。PCS曝気槽は、静的混合方式による高効率の散気管を採用
することで極めて良質かつ効率的な曝気を実現します。
また、微生物活動により効率化と省エネを実現しています。

汚泥濃度が非常に高い
状態でも稼働している。

沈殿槽とは

汚水中の浮遊物を沈殿することで上澄み液と固形物を分離する
水槽です。弊社は土木技術と設計のノウハウを持つため、
材質・規模に関わらず設計施工を行います。
スキマーの構造は、排水の性状により形態別に細かな整合性を
実現します。

鋼製沈殿槽の外観。
鉄筋コンクリート製沈殿槽の外観。

PCS静的混合方式の散気管。

鋼製沈殿槽の内部。
鉄筋コンクリート製沈殿槽の内部。

沈殿による活性汚泥と
浄化水の分離。

脱臭装置

ページトップへ

ホタテウロ処理設備向けの
アンモニア除去装置。
液体サイクロンで処理した
海水によるカスケード塔。

鶏糞乾燥工場用の水洗脱臭装置。

フィッシュミール工場の水洗脱臭装置。

製作・設計・施行について

排ガス測定値を元に細かな計算の上、設計施工を行います。
ステンレスを始めとして用途に合わせた耐食性の特殊材料を採用します。
大風量ファンなどの各種設備機器も基礎部品から
独自の設計・製作・施工を行うことで、
大幅なコスト低減・仕様の最適化を実現しています。

脱臭塔内部風景。

大風量ファン用のインペラー製作風景。

大風量ファンの製作風景。

放射能汚染対策技術

ページトップへ

放射線の影響

　福島第一原子力発電所事故により放射性物質が飛散し、現在も広範囲の汚染地域が残っています。
この放射性物質が通過した部分に電離作用を引き起こします。
電離とは
　1．物質が持つ正電荷のイオンと負電荷の電子が分離する
　2．電離が生じることで化学反応を起こし易くなる
という特徴を持つ現象です。
この電離が細胞で引き起こされると遺伝情報（ＤＮＡ）が損なわれ、細胞が破損する可能性があります。破損した細胞は正常な代謝が出来なくなり死滅や細胞の変異が起こり奇形種やがんの発生が起こる要因となってしまいます。

放射線の種類

一般的に問題視される放射線とはα線・β線・γ線の3種に分類されます。

α線・・・: 電離作用が強く、内部被曝での影響が大きい。透過力が弱く、紙1枚
程度で遮蔽可能。飛程も短く、空気中を数ｃｍ飛ぶ程度。
β線・・・: α線よりも電離作用は弱いが透過力は少し強い。数ｍｍのアルミ板や
1cm程度のプラスチックで遮蔽可能。ただし、遮蔽による減速時に
Ｘ線を放射する性質がある為、そちらの遮蔽も行う必要がある。
γ線・・・: 上記2種に比べて電離作用は弱いが透過力は非常に強く、飛程も長い。
外部被爆の要因としては3種の中ではこのγ線が主因となる。
遮蔽には鉛板で１０ｃｍ程度必要である。また、電荷を持たない特徴を持つため
電磁気の影響を受けず直進する。

壊変について

　放射性物質が崩壊し放射線を発生する現象です。壊変した放射性物質は他の物質に変化（例:セシウム137→バリウム137m）します。　壊変が起きるタイミングは特に決まっておらず、放射性物質は常に確率的に壊変が起こりうる状態です。半減期とは、この壊変が起きて放射性物質が元の半分になるのに要する期間を表します。

除染について

　事故発生当時から行われている除染の大部分は作業員の手作業によって直接行われる表土の除去作業が中心です。
　しかし、この方法では高濃度地域（ホットスポット）の除染作業は難しく、また大量の汚染土の保管場所についても問題となります。
　また、放射性物質は核種によって半減期（元の量が半分になるのにかかる期間であり、確率的に半減するだけで消滅するわけではない。）が変わり、特によく名前の挙がるセシウム１３７で３０年もかかります。
　このように放射性物質による汚染とは、ただ放置するだけでは解決せず、長期間周囲に有害な影響を与え続ける現象です。故に能動的に除染を行わなければなりません。

放射線の種類

弊社では排水処理技術を応用した除染技術を確立しています。（実証試験済み）

1．加圧水による汚染物質の洗浄
2．加圧浮上装置による１で使用した洗浄水の清浄化と汚染物質の分離
3．脱水機による２で分離した汚染物質の減容化

上記３点を基本とし、対象や場所に応じた細かな調整の上で除染を行います。

実証試験

南相馬で行った実証試験に使用したプラント

試験結果

試料名	加圧浮上処理水	加圧浮上分離物（浮上物）
放射性Cs134（Bq/ｌ）	1.2～2.0	24000～42000
放射性Cs137（Bq/ｌ）	2.2～3.6	39000～70000
放射性Cs合計（Bq/l)	3.4～5.4	63000～110000

郡山で行った実証試験に使用したプラント

PCS除染技術について

・汚染物質を最小限に減容化することで、保管スペースを確保しやすい。
・洗浄に使用した加圧水も処理することで再利用や放流が可能。
・処理設備の設計限界は特になく、対象の規模に囚われない。

PCS除染技術の応用

加圧水を循環処理することで効率的で無駄の少ない除染が可能となります。

この性質を利用し、従来の除染方法では対応しきれない山林の除染も可能としています。（特許出願済み）

CNT超音波分散装置

ページトップへ

CNT等の電子の動きmemo

1.導電性のmemo: 　CNTやグラフェンの電子については既によく知られているが、炭素の4つの電子の1つが結合に使われずに分子全体に広がるいわゆるπ電子がある状態と化学者が言う共鳴というハイブリッドな結合に使われている状態があり、前者を電子が漂っていて動きやすいことで金属的、後者を電子が使われていて幾分動きにくいことで絶縁体、半導体と区別しています。
　直観的な理解は、みたらしダンゴのたれ（電子の海）のかかったものとたれの染み込んだダンゴのようなイメージでしょうか。
　この２つが混在するために全体の性状が金属的で導電性があります。また、電子的な物質であるが為に光を含む電磁波に反応して様々な電気素子に使えるというのが技術者の見方です。CNTの電子が桁外れに動きやすいことが注目される特徴となっています。
2.半導体などの電子素子: 　CNTやグラフェンを詳しく見るとよく文献にあるように通常の素子と違い、エネルギーのギャップが階段状ではなく（飛び上がらなくてもよい）ギャップがない部分（網の目にある炭素の周辺）でエネルギーの低い（電子が落ち込み溜まりやすい場所）部分とエネルギーの高い展望台のような場所（電子はエネルギーを得なければ上がれない場所）が６箇所（炭素の骨格）で接していて、外部からエネルギーが与えられれば電子は滑らかに移動できる為に外の物質に比べて桁違いに電子が移動できることがCNT、グラフェンなどの特徴の本質です。
　ギャップがない構造は、人工的に、金属の混入（ドーピング）や、構造欠陥を作ることで適当なギャップを作り、目的とする電子素子に作り替えることができます。易動度の高い電子でCNTの半導体が実現できる所以でもあります。
　これは魚に対するすり身の様な物で、かまぼこやソーセージなどに添加材で加工できる材料になる（素材になる）ということで、お仕着せの材料から、仕立てられる素材を得られることで広い分野に応用できます。発熱素子も、赤外線の吸収も才能のある技術屋がいれば簡単に製造できる。
3.熱と光に対する作用memo: 　電子が抜けた穴（プラス）と電子（マイナス）が移動しても熱は発生しません。移動の抵抗があって初めてこれらは仕事をする事で熱が発生するのです。CNTや炭素系の材料が電磁波で熱を発生するのは、原子核と電子の双極子（電子的な棒の様な物）が光の様な電磁波で、同じ周波数で振動が、その振動がわずかに遅れること（抵抗）で、電磁波は棒の電子に対して仕事をすることになります。その仕事が最終的には熱（波長の長い電磁波）となって放出される。またCNTの熱と光（外部からのエネルギー）に対する反応の違いも厳然としてあります。（光の方が結合電子を加工しやすい為に大きな変化が起こる。）
4.扱い方は難しいものか？: 　素材を生成し、素材の純度を高めたり、性状を選択したりする為に、現代は、炭素をアーク放電で燃やしたり、出来たCNTを分散させたり、界面活性剤で保護したりします。昔の中国の人は墨の性状を高めるために、松などの樹脂を含む木を燃やして山の中の仮小屋の壁に付いたススを回収するときに、炎から近いススを安価な墨の材料とし、やや遠くの壁に付いた細かなススを高価な墨に分けて採取し、ニカワを界面活性剤として使っていました（使わなければススは沈殿してしまいます）。現代のドーピング（金属類の混入）で性状を変えることも、昔の人は墨のニカワに金や血液（ヘム鉄や酵素に含まれる金属）を僅かに混ぜる事で滑らかさや光沢（電磁波との作用）を調整していました。
　CNTやグラフェンで電子がどう動くかは、知識として学べる内容で、大切なのは興味深い性状を理解してどう使うかのアイディアを理論と実践で組み立てることで、発熱材料や吸着材、電子素子の必要な性質をイメージすることが出来るかということだろうと思います。
　CNTやグラフェンは宇宙や、太古から地球に広く存在する物質のようで、恐竜の絶滅した時にも、地球上の隕石衝突や森林火災で多量に生成した様で、古い物質を現代にいたって発見したのが現実で、身近に接することが出来る素材のようで、応用技術を開発することは興味深い。除染や、バイオの分野でも、利用できる電子的な性状があると日々考えています。使い方（センス）が大切と思います。時間があれば構想（妄想）をお話ししたいと思います。

超音波の反射

超音波の反射

　噴射口は長方形の狭いスリット形で、真正面に振動子に当たります。振動子は支柱に挟まれ、筒の中に囲まれています。この筒は液体が流出口を持つ円柱形の筒であり、振動子は筒の中心に位置しています。振動子が共振で超音波が発生したときに、この筒で音を集中させ、振動子が発生した波を増強させて超音波の混合効果を高めます。

　混合すべき２相或いは２相以上の液体は入り口から噴射口に入り、入口の外に圧力が殆どなく、液体が噴射口のノズルから高速噴出、射流状態で振動子の前縁に当り、振動子の製造上或いは装着上の理由により、射流の中心部になることがなく、必ず誤差が生じます。その結果で振動子が受けた射流の不均一により湾曲して、渦流と空穴気泡が発生させ、その後に振動子が元の力で戻り、気泡が破裂、爆発で振動子に一定の力を加えて、反対方向に押していきます。この様なことを繰り返していきます。射流噴射力の調性により振動子の自然周波数で共振を起こして、超音波を発生します。

　超音波が液体中に伝達する時に空化作用が生じます。超音波の周波数が高く、効率も大きいため、液体の疎密の変化を早く生じ、疎密の差別も大きくします。この様に迅速な疎密の変化により液体が時には圧力をかけられ、時には引っ張られます。液体が引っ張られる能力が非常に弱く、耐えなければ同時に真空に近い小さな空穴を発生し圧縮される段階に入ると、これらの空穴が崩壊します。崩壊するときに空穴内部の圧力は数百気圧までに達し、同時に局所高温と放電現象を生じると同時に、周囲に巨大で複雑な圧力を及びます。これが超声波空化作用です。もし、空化作用が混合する２相の界面上で発生した場合、液滴が強大な応力により更なる細かい液滴になり、さらなる安定した乳化液が形成されます。これが超音波乳化の基本であります。