ISHIK2023
Title：A Development of Automatic Clay-Water Separation System for Muddy Water Using Vertical Electrokinetic Technology
発表者：佐々木清一*（Seiichi SASAKI） 原伸行**（Nobuyuki HARA） 森岡全太郎*** （Zentaro MORIOKA）
所属：*和歌山高専名誉教授 **(株)原組専務取締役 ***(株) 嘉祥窯代表取締役 （Professor emeritus, Dept. of Environmental and Civil Eng., National Institute of Technology, Wakayama College, ** Senior Managing Director of Haragumi General Corporation, *** President of Kashogama Corporation）
キーワード：陶芸粘土, 再利用, 電気泳動法, 現場実験, 在来知
Keywords：pottery, reuse, electrokinetic technology, field experiment, indigenous knowledge
要旨：
陶芸産業は、日本の伝統文化でもあり在来知を引き継ぐ産業でもある。この論文のシステムは、作陶作業に伴い排出される粘土泥水に対して水と粘土に分離回収するシステムであり、特徴として凝集剤を一切使用しない分離方法として電気泳動法を導入し、容器の中に倒立型の電極配置により-極は上部に+極は下部に配置することで効率的に粘土粒子(Si(OH)4表面電荷-) をタンクの底に集積する技術である。分離時間を推定する為に、粘土溶液の直流電流を測定し、イオン拡散係数を正規分布曲線から評価し、拡散式を適用することを提案し、これに基づいてイオン移動度を求め、電極面積、濃度、電流、分離時間の関係を実験的、解析的に検討した結果、作業想定濃度 10%に対して約 10 ~12時間の処理時間で回収率86%である。この処理時間は、従来の自然沈降法では、6か月以上を費やしたことと比較すると作業効率を飛躍的に改善できた。電流を流すために安全性の視点から低電圧、低電流、作業効率を取り入れた装置について、解析、実験の両面から検討したものである。
Abstract：
A clay is one of the earliest mineral resources in human history to be used for ceramics. The ceramics industry is both a traditional culture and an indigenous industry of Japan. This system shown in the article is to separate and collect clay from muddy water discharged by pottery work. The system introduces the electrokinetic technology without using any flocculant, and efficiently accumulates clay particles ((S i (OH) 4)4, surface charge (-)) by setting the anode in the bottom and the cathode at the upward. The migration characteristics in clay are observed by the accumulated current. A migration processes of clay particle can be predicted by the flux due to the electromigration which is closely with the concentration, electric field and treatment time. The system can be automatically separated for muddy water for 10~12 hours at 10% in concentration. As a feature of the device, from the viewpoint of safety, the system that incorporates low voltage, low current, and work efficiency to conduct current is examined from both analysis and experiment.