5.1 浄水処理システムの検討
東南アジア地域を中心とした上水インフラが未整備な地域や被災地などにおける飲料水 の確保を想定したもみ殻磁性活性炭と高勾配磁気分離による浄水処理システムの検討を行 う。ターゲットにしている環境では大電力の確保が困難であるため，磁界の発生に電源を必 要としない永久磁石を用いた磁気装置を用いることとする。ただし，ドラムの回転や吸引に は電力が必要なため，太陽光発電や風力発電などの自然エネルギーの利用や，手動でも運用 可能にすることが望ましい。
5.1.1 仕様設定
システム運用に必要なRH-MACの投入量や吸着時間などのパラメータを決定する。永久 磁石を用いた回転マグネットドラム式高勾配磁気分離機による高勾配磁気分離実験の結果
(Fig. 4.7.14) から，RH-MACは十分に磁気分離可能なRH-MAC3を使用することとする。
本システムでは，人間に必要な最低限の飲料水を確保することを考える。人間1人1日あ たりに必要な飲料水は 3 L と言われており，これは市町村等で防災上必要な備蓄量の目安 とされる値になっている。ここでは余裕を持って，1人1日あたり5 L家族単位目安に4人 分，1日20 Lの処理を検討する。本システムの適用条件をTable 5.1.1に示す。
Table 5.1.1 永久磁石を用いた回転マグネットドラム式高勾配磁気分離機による
浄水処理システムの適用条件
条件 値
RH-MAC3 投入濃度 1000 mg/L
RH-MAC3 投入量 20 g/day
吸着時間 60 min.
流量 20 L/day
0.83 L/h 13.9 mL/min.
0.23 mL/s
流速 0.027 m/s
永久磁石の磁界 0.5 T
磁性細線フィルタ 2重
3.5 有害金属イオン吸着から，RH-MAC3 の投入濃度は1000 mg L⁄ とした。十分な吸着 除去のために吸着時間は1時間とした。この仕様において，1時間に処理する水の量は0.83 L (0.0005 m3) となり，RH-MAC3 の投入量は 20 g/day となる。また，この流量 (13.9 mL min.⁄ ) は 4.7 永久磁石を用いた回転マグネットドラム式高勾配磁気分離機による高勾 配磁気分離実験における流速0.5 m s⁄ での適用時の流量 (240 mL min.⁄ ) よりはるかに下回 るため，実験で使用した実装置をよりコンパクトにした装置での運転が可能である。また，
流量を多くする，装置の規模を大きくすることで大量の飲料水を効率よく準備することが 可能であると証明され，本研究の高い優位性を示すことができた。
5.2 有価資源回収システムの検討
途上国や新興国の急激な産業発達に伴う資源不足解消を想定したもみ殻磁性活性炭と高 勾配磁気分離による有価資源回収システムの検討を行う。以下は 5.1 浄水処理システムの 検討と同様である。
5.2.1 仕様設定
システム運用に必要なRH-MACの投入量や吸着時間などのパラメータを決定する。永久 磁石を用いた回転マグネットドラム式高勾配磁気分離機による高勾配磁気分離実験の結果
(Fig. 4.7.14) から，RH-MACは十分に磁気分離可能なRH-MAC3を使用することとする。
本システムでは，可能な限り大量かつ効率的な処理を考えているため，本研究で使用した装 置において最大処理効率を基準とした。本システムの適用条件をTable 5.2.1に示す。
Table 5.2.1 永久磁石を用いた回転マグネットドラム式高勾配磁気分離機による
有価資源回収システムの適用条件
条件 値
RH-MAC3 投入濃度 1500 mg/L
RH-MAC3 投入量 432 g/day
吸着時間 60 min.
流量 288 L/day
12 L/h 200 mL/min.
3.3 mL/s
流速 0.39 m/s
永久磁石の磁界 0.5 T
磁性細線フィルタ 2重
3.6 有価金属イオン吸着から，RH-MAC3 の投入濃度は1500 mg L⁄ とした。十分な吸着 除去のために吸着時間は1時間とした。この仕様において，1時間に処理する水の量は12 L (0.012 m3) となり，RH-MAC3 の投入量は 432 g/day となる。また，この流量 (200 mL min.⁄ ) は 4.7 永久磁石を用いた回転マグネットドラム式高勾配磁気分離機による高勾 配磁気分離実験結果から，余裕を持った数値に設定した。この仕様を適用することで，288
L/dayの対象溶液から有価資源を回収できることが可能である。