成果報告書詳細
管理番号20130000000796
タイトル*平成24年度中間年報 最先端PG(Mega-ton Water System)濃度差エネルギー回収(PRO)流体解析と発電システム No.1(H22-H25)
公開日2014/1/10
報告書年度2012 - 2012
委託先名協和機電工業株式会社
プロジェクト番号P09025
部署名環境部
和文要約(1) 原水質の解析とその浄化処理最適化
浸透圧発電の原水(塩水と淡水)に要求される水質レベルとその指標についての検討を行うため、下水放流水をUF膜で処理した淡水での浸透試験、フローサイトメーターによる菌数及び細菌類の分布や活性の調査、ナノファイバーを利用した吸着・生物処理による水処理試験を行った。今後は浸透性能低下の要因となる原因を特定し、その要因除去と薬品の添加によるファウリング抑制、および効率的な膜洗浄方法の確立で安定したシステムを構築する。
(2) 膜モジュール構造の最適化
浸透圧発電用に改良された膜モジュールを実証試験設備に組込み、淡水の浸透性能試験を行った。今後は更なる膜モジュール性能・特性の改良と同時に運転条件の最適化で膜モジュール性能を最大限に引き出し発電性能の向上を図る。
(3) 発電システムの構築
発電機構の効率改善のため、新たな水車発電装置を導入し運転データの収集および各変換効率の確認を行った。今回膜新しい10インチ膜モジュールで9.9W/m2の出力が得られた。これは実用化スケールのモジュールを用いた発電システムでは世界最高値であるだけでなく、世界で初めて実用化が可能であることを示した出力である。今後は、更なる流量制御の最適化や発電システムの高効率化等により、10インチモジュールで12W/m2という目標値の達成を目指したい。また、大規模な発電システムを更に調査するとともに、海水淡水化設備での電力消費を最大限に低減できるシステム構築を図って行く予定である。
英文要約(1) Analysis of the raw water quality and the optimization of its water treatment: We examined permeation with the fresh water which is produced by treating sewage discharge water with UF membrane, conducted an inspection of number, distribution and activation of bacteria with flow cytometer, and examined adsorption and biological treatment using nano fiber, to examine the level of the water quality and the index required in feed water of PRO.For the next step, we will identify causes of the permeation degradation and will build a stable system by fouling restraint by adding chemicals, by removing the factors and by the establishment of an effective membrane washing method. (2) Optimization of the membrane module structure: We installed an improved membrane module for PRO in the pilot plant and performed a permeation performance test of the fresh water.We will draw better membrane module performance by the optimization of operation settings with the further improvement of the performance and the characteristic of the membrane modules, and will try to improve the power generation performance.(3) Construction of the power generation system: We installed a new waterwheel electrical generator to improve the efficiency of the power generation mechanism, collected operating data and checked each conversion efficiency.The output of 9.9W/m2 was shown with new 10 inches membrane module. Not only this value is the worldly highest as a power generation system using modules of the practical use scale, but also this output showed that practical use of PRO membrane is possible for the first time in the world. For the next target, We will aim the achievement of the targeted value of 12W/m2 with 10 inches membrane module, by the further optimization of flow rate control and the higher efficiency of the power generation system. In addition, We will investigate a large-scale power generation system more and are going to plan system construction that reduces the electricity consumption of seawater desalination plants to the maximum.
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