ファウリング

ファウリングの原因

ファウリング（fouling）は、配管や装置内に固形物、微生物、スケール（スケーリング）などの堆積物が付着することで発生する現象です。以下は、代表的なファウリングの原因です：

スケーリング
• 水中のミネラル分（カルシウム、マグネシウムなど）が析出し、固体となって表面に付着する現象です。
バイオファウリング
• 細菌や藻類などの微生物が増殖し、バイオフィルムを形成して装置の表面に付着することです。
パーティクルファウリング
• 水中に存在する砂や土などの固形粒子が装置表面に堆積し、性能を低下させる現象です。
化学反応によるファウリング
• 化学物質が装置内部で反応し、不溶性の堆積物が形成されることがあります。

ファウリングの影響

ファウリングが発生すると、装置の性能が次のように悪化します：

熱効率の低下
• 熱交換器では、堆積物が熱の伝達を妨げるため、熱効率が低下します。これにより、エネルギー消費量が増加します。
透過流量の減少
• 膜分離装置では、ファウリングによって膜の透過流量が低下し、処理能力が減少します。
運用コストの増加
• ファウリングが進行すると、頻繁な清掃や薬品洗浄が必要になり、運用コストが増加します。また、装置の寿命が短くなる可能性もあります。

ファウリングの対策

ファウリングを防ぐためには、以下のような対策が取られます：

定期的な洗浄
• 物理的な洗浄や化学薬品を使用して、堆積物を除去することが有効です。定期的にメンテナンスを行うことで、ファウリングの進行を抑制します。
前処理の導入
• 原水中の粒子や微生物をあらかじめ除去することで、ファウリングの発生を減少させることができます。フィルターの設置などが有効です。
抗ファウリング剤の使用
• 化学薬品（例えば抗スケーリング剤や殺菌剤）を用いることで、堆積物の形成や微生物の増殖を防止します。

ファウリングの種類ごとの対策

ファウリングの種類に応じて、適切な対策を取ることが重要です：

スケーリング対策
• pH調整や抗スケーリング剤の使用により、ミネラルの析出を防止します。
バイオファウリング対策
• 殺菌剤の投入や紫外線による殺菌処理を行い、微生物の増殖を抑えます。
パーティクルファウリング対策
• フィルターやサイクロンセパレーターを使用して、固形粒子を除去します。