工場・プラント配管約5分で読めます
清酒・ワイン・味噌醤油などの醸造業では、仕込み水の水質と洗浄排水の処理が、製品品質と設備の安定稼働を大きく左右します。本稿では材質選定には深く立ち入らず、水質管理・排水処理・季節変動・蒸気配管という運用面の設計ポイントを整理してご紹介します。
仕込み水に求められる水質と給水配管の設計
酒造用水・醸造用水では、一般に鉄分やマンガンの含有量が少ない水質が望ましいとされています。原水として井戸水等を使用し、鉄分・マンガンが多く含まれる場合は、酸化ろ過や軟水化装置といった前処理設備を給水系統に組み込む設計が必要になります。
洗浄排水の特徴と排水処理設備への接続設計
洗瓶・洗タンク・ろ過工程などから発生する排水は、糖分やアルコール分、たんぱく質といった有機物を多く含み、一般の生活排水と比べてBOD（生物化学的酸素要求量）が高くなる傾向があるとされています。この特性を踏まえた接続設計が欠かせません。
- 高BOD排水を公共下水道等へ放流する場合は、あらかじめ除害施設（原水槽、ばっき槽、沈殿槽等）を経由させ、排水基準に適合する水質まで処理してから排出する設計が一般的です。
- 洗浄工程の排水は間欠的・突発的に大量発生することが多いため、原水槽の容量は、ピーク時の排水量と処理設備の処理能力のバランスを踏まえて計画する必要があります。
- 洗浄薬剤や仕込み副産物に起因してpHが大きく変動する排水が想定される場合は、中和設備の設置や、系統ごとに排水を一時貯留してから混合・調整する設計が有効とされています。
- 排水配管は、酵母かすやもろみ滓等の固形物による閉塞を避けるため、勾配や清掃口の配置に留意し、定期的な清掃・点検がしやすいルートで計画することが望まれます。
季節変動を踏まえた配管容量計画
清酒であれば冬場の仕込み時期、ワインであれば収穫期以降の醸造時期など、醸造業は季節によって水使用量・排水量が大きく変動する業種です。
- 仕込みが最も集中する時期の水使用量・排水量を想定し、その時期に給水・排水設備が処理能力の上限に達しないよう、配管径や貯留槽容量に一定の余裕を持たせて計画します。
- 閑散期に使用しない系統が長期間滞留すると、配管内の水質劣化や設備の腐食が進みやすくなるため、閑散期における運転・洗浄計画もあわせて検討しておくことが望まれます。
- 増産や設備更新の見込みがある事業者様は、将来の水使用量増加を見込んだ配管ルートやスペースの確保を、初期の設備配置計画の段階から織り込んでおくと、後年の改修負担を抑えることができます。
蒸気・温水を使う工程における配管上の留意点
蒸米や火入れなど、工程の一部で蒸気・温水を使用する醸造所では、給水・排水配管に加えて蒸気配管・温水配管の設計も重要な検討事項となります。
- 蒸気配管は、ドレン（凝縮水）の滞留による水撃（ウォーターハンマー）を防ぐため、適切な勾配とドレン抜き（スチームトラップ等）の配置が必要です。
- 高温の排水を処理設備にそのまま流入させると、微生物処理（ばっき処理等）に悪影響を及ぼす場合があるため、必要に応じて冷却槽等を経由させ、温度を下げてから合流させる設計が望まれます。
- 蒸気・温水配管と給水配管は系統を明確に分離し、誤接続や逆流が起きないようバルブ配置と表示を徹底することが、衛生面・安全面の両方で重要です。
- 配管の断熱（保温）は、熱損失の抑制だけでなく、結露による周辺設備の劣化防止にもつながるため、経路全体で計画的に施すことが望まれます。
配管系統の維持管理と点検体制
給排水・排水処理・蒸気の各配管は、一度施工して終わりではなく、稼働後の維持管理まで見据えて計画することが重要です。
- 仕込み水系統は、フィルターやろ材の目詰まり、軟水化装置の樹脂劣化等により、時間の経過とともに処理能力が変化します。定期的な点検・交換の周期をあらかじめ設備計画に組み込んでおくと、突発的な水質トラブルを防ぎやすくなります。
- 排水系統は、固形物の堆積やスケール付着による流量低下が起こりやすいため、清掃口からの定期清掃と、必要に応じた配管内部の状態確認を運用計画に含めておくことが望まれます。
- 蒸気・温水系統は、スチームトラップや弁類の作動不良が生じると、エネルギーロスや水撃の原因となるため、稼働状況の定期確認を組み込むと安定運用につながります。
- 各系統の配管図面・仕様を整理して保管しておくと、増設や改修の際の検討がスムーズになります。
まとめ
酒蔵・醸造所の設備工事では、仕込み水の水質確保、高BOD排水の処理設計、季節変動への対応、蒸気・温水配管への配慮など、一般的な工場配管とは異なる観点での設計が求められます。設備の新設・更新、既存配管系統の見直しをご検討の醸造事業者様は、お問い合わせフォームよりご相談ください。
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