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讓釀酒霧化技術成為廢液處理的好幫手

關鍵詞:廢水處理設備 廢氣處理設備

    超聲波霧化分離技術是向液體發射超聲波,使之成為霧狀(霧化)。“蒸發”是切斷分子間結合的氣化作用,而“霧化”則是使液體成為微顆粒物。與加熱液體蒸發的氣化相比,霧化的優勢在于能耗低。霧化并不需要像蒸發那樣,使分子各自分散。而是利用液體中相同分子容易形成團簇的性質,借助少量的能量,使用液體制作團簇。霧狀物質之后通過冷卻、吸附,單獨回收需要的物質。而且,根據物質的不同,形成的團簇有大(數百nm~數μm)有小(數nm~數百nm),該技術對這一點也進行了充分利用。

    能耗具體能減少多少?創辦Nano Mist Technologies的代表董事社長松浦一雄自信地表示:“以廢水處理為例,現階段的能耗是傳統方法的7成左右(減少約3成),理想的效果是3~4成(減少6~7成)。”就廢水處理而言,過去,濃縮廢水中的對象物質、通過去除水分減容采用的一直是加熱蒸發的方式,而使用超聲波霧化分離能夠以更低的能量實現減容。松浦解釋說,與蒸發相比,霧化的能耗低,而且,與凝集氣體相比,凝集霧的效率更高。如能提高分離霧化物質時冷凍機的效率,估計能耗就可以接近理想值。

濃縮溫泉運往消費地

    松浦一雄大致舉出了三個超聲波霧化分離技術前景看好的用途。首先是前面提到的廢水處理。該技術不僅能夠降低去除廢水中的水等減容過程的能耗,通過減容,還能減少委托產業廢棄物處理企業的處理量,從而降低處理需要的成本。在Nano Mist Technologies的成功案例中,廢水處理裝置的案例最多。

    第二個用途是溫泉水濃縮。也就是減少溫泉中的水分,濃縮有效成分。通過濃縮,溫泉可以成為“溫泉原料”,使得運輸更加方便,便于在遠離溫泉的地方使用。要想在都會使用溫泉的源泉,必須要使用水罐車,導致運輸成本增加。而如果在溫泉地區濃縮源泉,在減容后運往消費地,就可以減少運輸成本。按照設想,應用的范圍包括了都會的溫泉設施和護理設施等。Nano Mist Technologies計劃制造處理量可達1噸/天的裝置,在2013年秋季向日本關東地區的設施交付。

    濃縮溫泉原本是由群馬縣的一處溫泉勝地提案的。委托方當初曾考慮過加熱溫泉水濃縮的方式,但達到需要的處理量耗費的能量巨大,實現起來困難較大。而使用超聲波霧化分離技術則可以解決這個問題。

    第三個用途是醫院的溶劑回收。從使用過的病理染色液等液體中回收利用溶劑。病理染色液需要把作為標記的色素溶解在有機溶劑中使用。回收利用的對象就是這些溶劑。可以回收利用的還包括使用過的二甲苯溶液和福爾馬林溶液。在德島產業振興機構的協助下,Nano Mist Technologies從2012財年開始開發這項裝置,即將于2013年夏季之后開始銷售。

裝置為1臺400萬日元。雖然使用需要如此高昂的初期費用,但按照松浦一雄的估算,使用者幾年即可收回成本。例如,溶劑的價格為500日元/L,委托專業企業處理需要150日元/L,假設大規模的醫院和檢查中心1天需要處理10L溶劑,需要的金額為6500日元,如果1年有100天進行處理,總額即為65萬日元。也就是說,初期投資幾年即可收回。松浦一雄說:“對于醫院,清潔現在已經是重要的條件。就這一方面而言,能夠進行回收利用也十分必要。”另外,在過去,從使用過的病理染色液中回收溶劑使用的是加熱的方法。

不只是日本國內,Nano Mist Technologies還把走向海外納入了視野,首先以大規模醫院和檢查中心為對象。對于這一有望達到幾十億日元規模的市場,松浦一雄充滿了期待。

松浦一雄將超聲波霧化分離技術投入實際使用是在1999年,是在Nano Mist Technologies成立(2002年)以前。首先在對該公司出資的已有200多年歷史的釀酒廠——松浦酒造場的清酒生成工藝中采用了該技術。目的是在保持清酒味道的同時,去掉雜味并提高酒精濃度。松浦回憶說:“當時需要的技術水平還不是很高。”

成立美國法人,瞄準醫療領域

其次瞄準的用途是濃縮生物乙醇。雖然開發很順利,但由于對生物乙醇的市場期望值降低,因而不得不尋找新的用途。結果,發現了上篇提到的廢液處理用途。

據松浦介紹,現在采用超聲波霧化分離技術的裝置只有Nano Mist Technologies一家公司在銷售。不過,在研發方面,國內外都有采用類似技術的論文發表。由于海外也存在需求,因此2013年成立了美國法人。

成立美國法人的契機是在“TOMODACHI東北挑戰賽”上獲得了冠軍。Nano Mist Technologies的技術和效果被美國的風險投資者們所知曉,使得該公司的知名度大幅提高。后來,有人提出“我們想負責運營美國法人”,因此我們決定在美國設立了法人。在美國,首先將面向醫療領域銷售藥液回收裝置。

Nano Mist Technologies以前曾與中東做過廢液處理裝置的交易,還從西班牙接過OEM生產采用超聲波霧化分離技術的裝置的訂單。不過,正式開展海外業務是在成立美國法人之后。

重新挑戰生物乙醇領域,還將積極推進授權

Nano Mist Technologies今后在銷售產品的同時,還準備開展超聲波霧化分離技術授權。松浦說,關于超聲波霧化分離技術最先申請和注冊的專利“再過一年就要到期了”。不過,他后來還申請了周邊專利,因此Nano Mist Technologies所持有專利的效果并不會減弱,不過“專利畢竟只有20年壽命”,因此將在專利有效期內積極進行授權。松浦指出,“維持專利需要費用。如果不通過授權賺錢,或許連維持專利都做不到”,可見中小企業所面臨的切實問題也是該公司開展專利授權的原因。

開展技術授權對于實現松浦所描繪的超聲波霧化分離技術藍圖也是必不可少的。松浦希望該公司曾大力開發的生物乙醇濃縮將來能成為一大業務。而要想推進這項業務,關鍵在于授權。

松浦從化石燃料枯竭和防止全球變暖的角度出發,分析認為生物乙醇會重新登上舞臺。據松浦推算,要利用超聲波霧化分離技術生成生物乙醇,需要年處理量達1萬噸的商用處理設備。這比Nano Mist Technologies所從事的廢液處理裝置規模大2位數以上,以該公司的規模無法實現。要想實現,就要跟規模大的企業合作或提供授權。現在,出現了養殖海藻等用來高效提取生物乙醇的舉動。該公司將緊跟這一形勢。

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