設備投資を抑えながら超純水を導入｜レンタル型樹脂システムによる水質改善事例

タイの表面処理・メッキ・塗装現場では、原水が200〜300μS/cmと硬度が高く、洗浄工程での乾燥シミや不良率増加が問題となっています。さらに厳しい排水規制やTDS管理への対応が求められる中、数百万バーツ規模の純水製造設備を新規導入することはコスト面の大きな負担となります。初期投資を抑えつつ高純度の超純水を確保し、水質と歩留まりを改善するにはどうすべきでしょうか。

目次

• 水質不良による乾燥シミや不良率上昇が招く現場の課題
• 高額な設備投資と排水規制・TDS管理に伴う運用リスク
• イオン交換樹脂レンタルが初期投資ゼロで水質改善を実現する仕組み
• 0.05μS/cmの超純水供給と再生スキームによる安定運用
• FUTABA IS CO., LTD.ができること
• FAQ

水質不良による乾燥シミや不良率上昇が招く現場の課題

製造現場において、製品の表面処理や精密洗浄に使用する水の品質は、製品の仕上がりや歩留まりを左右する重要な要素です。タイの工場で使用される原水は、水源や地域によって水質が異なりますが、カルシウムやシリカなどの不純物を含み、導電率が200〜300μS/cm程度となる場合があります。このような水をそのまま洗浄に使用したり、一般的なろ過のみで洗浄工程に使用したりすると、乾燥後に製品表面へ白い付着物や乾燥シミが残る原因となることがあります。

特に、自動車部品の塗装前洗浄や電子・半導体部品の精密洗浄、金メッキや硬質クロムメッキなどの表面処理工程では、微量な不純物の残留が、塗装やメッキの密着不良、外観不良などの原因となる場合があります。現場によっては、不純物の付着を除去するためにアルコールなどを用いた手作業での拭き取りが必要となり、人件費や作業工数の増加につながります。また、不純物に起因する不良が増加すると、再加工や廃棄による製造コストの上昇にもつながります。

高額な設備投資と排水規制・TDS管理に伴う運用リスク

製品品質の改善に向けて純水製造装置の導入を検討する場合、大型の逆浸透膜（RO膜）システムや固定式の純水装置を自社で購入・設置するには、大きな初期設備投資が必要となります。受注量の変動やライン変更が想定される工場では、投資回収のリスクに加え、将来的な設備構成の自由度が制限されることも導入のハードルとなります。また、RO膜による処理では、原水条件や装置仕様によっては処理水の導電率が20μS/cm程度となる場合があり、極めて高い水質が求められる最終洗浄工程では、RO処理だけでは要求水質を満たせないケースもあります。

さらに、タイの製造現場では、水質管理とあわせて工場排水に関する法規制や工業団地ごとの排水基準への対応も重要です。工場排水にはTDSをはじめとする各種水質基準が定められており、基準を超過した場合には改善命令や罰則などの対象となる可能性があります。 排水基準や受入条件は工場の所在地や排出先によって異なるため、自社に適用される基準を確認しながら、製造工程で使用する水の水質と排水処理の双方を考慮した水処理対策を検討することが重要です。

イオン交換樹脂レンタルが初期投資ゼロで水質改善を実現する仕組み

設備投資を抑えながら高純度な水質を確保する手段として、イオン交換樹脂を充填した樹脂塔を月額レンタルで導入する方法があります。この仕組みでは、高額な純水製造設備を自社で購入する必要がなく、樹脂を充填したステンレス製の樹脂塔を既存の洗浄ラインや対象となる槽に接続することで導入できます。大がかりな配管工事や建屋の改修を必要としないため、設備投資の予算確保が難しい場合や、一時的な生産増強が必要な場合でも、速やかに水処理体制を構築できます。

本システムは、工場全体の給水設備を改修するのではなく、水質が製品品質に直結する特定の洗浄槽や最終リンス槽に後付けし、必要な箇所の水を通水・循環浄化する運用に適しています。イオン交換樹脂が原水や前処理水に含まれる不純物イオンを吸着し、金属イオンなどを効率的に除去することで、必要な水質を確保します。

また、初期設備投資を抑え、月額利用料やメンテナンス費用として管理できるため、生産計画や必要水量の変化に応じて柔軟に運用できます。自社の生産規模や使用水量に応じて適切な樹脂塔のサイズや本数を選択することが、過剰な設備投資を避けるうえで重要です。

0.05μS/cmの超純水供給と再生スキームによる安定運用

レンタル型のイオン交換樹脂システムでは、用途や原水条件に応じて、導電率0.05μS/cmレベルの高純度な処理水を必要な工程に供給することが可能です。1μS/cm程度の水やRO膜処理水と比較して不純物イオンを低減できるため、洗浄後の乾燥シミや残留物の発生を抑え、表面処理工程における品質の安定化や不良率の低減に寄与します。また、原水の水質や必要な処理水量に応じて適切なイオン交換樹脂や樹脂塔を選定することで、交換までの処理水量を確保し、効率的な運用が可能になります。

使用済みのイオン交換樹脂は、自社で酸やアルカリなどの再生薬品を保有し、再生作業を行う必要がありません。交換時には再生済みの樹脂塔またはカートリッジに入れ替え、使用済みのものを回収することで、現場で複雑な再生作業を行うことなく水質を維持できます。

回収されたイオン交換樹脂は、必要な許認可や処理設備を備えた再生工場で再生されます。再生工程で発生する廃液の中和や汚泥の処理を適切に管理できる委託先を利用することで、自社で薬品や廃液を取り扱う負担を軽減するとともに、環境面や法令遵守に関するリスクの低減にもつながります。長期的な委託先の選定にあたっては、処理コストだけでなく、法令への適合状況や再生・廃棄物処理の管理体制を確認することが重要です。

FUTABA IS CO., LTD.ができること

FUTABA IS CO., LTD.は、タイ国内でイオン交換樹脂を用いた水処理設備の提供や、使用済み樹脂の再生サービスを展開しています。表面処理や洗浄工程など、用途や必要水質に応じた純水製造・水処理システムを提供しており、既存設備への導入にも対応しています。公式サイトでも、イオン交換樹脂による純水製造および樹脂再生処理を主要事業として掲げています。

使用済みのイオン交換樹脂は回収し、再生設備で処理する委託再生方式を採用しています。そのため、利用企業側で再生用の薬品を保有したり、樹脂の再生作業を行ったりする必要がなく、現場でのメンテナンス負担を軽減できます。FUTABA ISの純水製造装置では、処理水の電気伝導率が0.1μS/cm未満となる水質例も公開されています。

既存の洗浄工程など必要な箇所に導入することで、大型の純水製造設備を新設する場合と比べて初期設備投資を抑えながら、水質の改善を図ることができます。洗浄水に含まれる不純物を低減することで、乾燥シミや残留物の抑制、表面処理工程における品質の安定化にもつながります。

※詳細をご希望の方は、この記事に付属しているPDF資料をご覧いただくか、ページ下部のフォームよりお問い合わせください。

FAQ

Q: イオン交換樹脂のレンタルサービスを導入する際、高額な設備投資や大がかりな工事は必要ですか。
A: 樹脂を充填した樹脂塔をレンタルで利用する方式のため、大型の純水製造設備を新たに購入する場合と比べて、初期設備投資を抑えることができます。既存の洗浄槽やラインに樹脂塔を設置し、必要な配管を接続することで導入できるため、大規模な設備改修を避けながら水質改善を図ることができます。

Q: イオン交換樹脂の交換やメンテナンスはどのように行いますか。
A: 樹脂の交換時期は、原水の水質や通水量、処理水の導電率などを確認しながら判断します。使用済みの樹脂塔は回収し、再生済みの樹脂塔と交換する委託再生方式のため、利用企業側で酸やアルカリなどの薬品を使用して樹脂を再生する必要はありません。

Q: どの程度の水質まで処理できますか。
A: FUTABA ISが公開している純水製造水質例では、原水の電気伝導率200μS/cmに対して、処理後は0.1μS/cm未満となる例が示されています。原水条件や使用する樹脂、装置構成によって処理水質は異なりますが、表面処理や洗浄工程など高い水質が求められる用途への利用が可能です。

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