JP2001179059A

JP2001179059A - 病原性微生物のろ過装置

Info

Publication number: JP2001179059A
Application number: JP37139999A
Authority: JP
Inventors: Fudeko Tsunoda; ふで子角田
Original assignee: Organo Corp; Japan Organo Co Ltd
Current assignee: Organo Corp
Priority date: 1999-12-27
Filing date: 1999-12-27
Publication date: 2001-07-03

Abstract

(57)【要約】【課題】病原性微生物を効果的に除去、殺滅する。【解決手段】ろ過装置１４内には、フィルタ１４ａが
配置され、このフィルタにより原水をろ過することによ
って、病原性微生物をフィルタ１４ａの表面に捕捉す
る。フィルタ１４ａを洗浄する場合には、ろ過装置１４
内の水をレベル計３８のレベルまで抜き、残留する水中
のヒータ３２に通電する。これによって、水が加熱さ
れ、蒸気がろ過装置１４内に充満し、フィルタ１４ａに
捕捉されていた病原性細菌が殺滅される。その後フィル
タ１４ａを水洗浄する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内部がフィルタに
よって原水室と処理水室に分離され、原水室に供給され
る原水内の病原性微生物をフィルタにより捕捉し、処理
水室に病原性微生物が除去された処理水を得るろ過処理
装置、特にフィルタに捕捉した病原性微生物の殺滅に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、上水処理などにおいて、塩素消毒
でも殺滅できない病原性微生物、特に寄生虫卵が問題に
なっている。その中でも、クリプトスポリジウムのオー
シスト（Cryptosporidium oocyst）、ジアルジアのシス
ト（Giardia cyst）、エキノコックスのシスト（Echino
coccus cyst）、サイクロスポーラのオーシスト（cyclo
spora oocyst）などの寄生虫卵は殻が強固であるため、
水中においては数ヶ月感染力を持ったまま存在すること
ができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これら寄生虫卵を確実
に殺滅するためには、煮沸消毒が最も確実である。しか
し、上水処理などにおいてその全量を加熱して微生物を
殺滅するには、膨大なエネルギーが必要になり、現実的
ではない。

【０００４】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、病原性微生物を効果的に処理水から除去し、かつ
殺滅できる病原性微生物のろ過装置を提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、内部がフィル
タによって原水室と処理水室に分離され、原水室に供給
される原水内の病原性微生物をフィルタにより捕捉し、
処理水室に病原性微生物が除去された処理水を得るろ過
処理装置であって、このろ過装置内の水を排出する水抜
き手段と、水抜き手段によって、水抜きされたろ過装置
内に病原性微生物を殺滅することができる殺滅性ガスを
供給し、フィルタに捕捉された病原性微生物を殺滅する
殺滅手段と、を有することを特徴とする。

【０００６】このように、フィルタに捕捉された病原性
微生物を殺滅するためにガスによる殺滅手段を有してい
る。従って、フィルタをガス中にさらした状態で、病原
性微生物を殺滅することができ、効果的な殺滅処理を行
うことができる。

【０００７】また、前記殺滅性ガスは、高温のガスであ
ることが好適である。病原性微生物は、熱に弱く、高温
のガスにより病原性微生物の効率的な殺滅が行える。特
に、ガスの体積当たりの比熱は、液体の比熱にくらべ、
１／１０００程度であり、水を加熱するのに比べ、エネ
ルギーを節約して、高温状態を得ることができる。

【０００８】また、前記殺滅手段による殺滅処理におい
て、前記フィルタの表面温度を８０℃±２０℃に維持す
ることが好適である。この程度の温度において、効率的
な病原性微生物の殺滅を行うことができる。

【０００９】また、前記フィルタは、金属フィルター、
セラミックフィルター、ガラスフィルター、あるいは有
機性の高分子膜等を用いることができるが、特に金属繊
維を不織布状に形成した金属フィルタであることが好適
である。金属フィルタは、高温状態などにおいても安定
であり、ガスにさらされた状態における病原性微生物の
殺滅処理を行っても、耐久性などの問題を生じにくい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（以下
実施形態という）について、図面に基づいて説明する。

【００１１】図１は、本発明に係る病原性微生物のろ過
装置の全体構成を示す図である。河川水や、井水などの
原水は、まず原水槽１０に導入貯留される。この原水槽
には、原水ポンプ１２を介しろ過装置１４が接続されて
おり、原水ポンプ１２を駆動することによって、原水を
ろ過装置１４に供給する。なお、逆止バルブ１６は、原
水ポンプ１２の駆動停止時にろ過装置１４内の水が原水
槽１０側に逆流するのを防止するためのものである。

【００１２】ろ過装置１４は、フィルタ１４ａによって
原水室１４ｂと、処理水室１４ｃに区切られている。こ
こで、このフィルタ１４ａは、全体として、パイプの周
囲に所定孔径のろ過膜が配置されたもので、その内側が
処理水室１４ｃに連通されている。また、このろ過膜と
しては、金属（例えば、ステンレス）繊維を不織布状に
形成したものが好ましい。また、このろ過膜をパイプ状
にする場合、パイプ状の基材の周囲に平膜を円筒状に形
成してもよいし、平膜を折り畳みプリーツ状に形成して
もよい。そして、このろ過膜は、その公称孔径が１〜数
μｍ程度に設定されており、クリプトスポリジウムオー
シストなどの寄生虫卵を確実に除去することが可能であ
る。

【００１３】ろ過装置１４の処理水室１４ｃには、処理
水バルブ１８を介し処理水槽２０が接続されており、ろ
過装置１４でフィルタ１４ａにより病原性微生物などの
固形物が除去された処理水が処理水槽２０に得られる。

【００１４】また、処理水槽２０には、逆洗ポンプ２２
が接続されており、この逆洗ポンプ２２の他端は、逆止
バルブ２４を介し、ろ過装置１４の処理水室１４ｃに接
続されている。逆洗ポンプ２２を駆動することで、処理
水槽２０内の処理水がろ過装置１４の処理水室１４ｃ内
に圧送され、フィルタ１４ａを逆洗することができる。

【００１５】ろ過装置１４の原水室１４ｂの底部には、
排水バルブ２６が設けられた排水管２８が接続されてお
り、ろ過装置１４の原水室上部には、空気バルブ３０が
接続されている。そこで、排水バルブ２６を開くことに
よって、ろ過装置１４内の水が排出され、ろ過装置１４
の水抜きが行われる。また、逆洗時に排水バルブを開く
ことによって、逆洗排水がここから排出される。

【００１６】ろ過装置１４の原水室１４ｂの底部には、
ヒータ３２が設けられており、また原水室１４ｂ内の上
部には、温度計３４が配置されている。そして、この温
度計３４の検出結果はコントローラ３６に供給され、コ
ントローラ３６は温度計３４の検出結果などに基づき、
ヒータ３２への供給電流を制御して加熱を制御する。さ
らに、原水室１４ｂ内のヒータ３２より所定高さ上方に
は、水位を検出するレベル計３８が設けられている。な
お、ヒータ３２は、電気式のものに限定されるものでは
なく、各種のものが採用できる。

【００１７】このような装置により、通常のろ過処理を
行う場合には、処理水バルブ１８を開き、排水バルブ２
６および空気バルブ３０を閉じ、原水ポンプ１２を駆動
する。これによって、原水槽１０内の原水がろ過装置１
４の原水室１４ｂに圧送される。そして、フィルタ１４
ａを通過することによって、病原性微生物が除去され
る。そして、ろ過装置１４の処理水室に得られた処理水
は、処理水槽２０から配水される。

【００１８】次に、フィルタ１４ａの洗浄時期に至った
場合には、原水ポンプ１２を停止し、排水バルブ２６を
開く。これによってろ過装置１４の内部の水が排水バル
ブ２６を介し排出される。なお、この洗浄時期は、一定
期間ごとにタイマで制御してもよいし、フィルタ１４ａ
における圧損が所定以上となった時点としてもよい。そ
して、レベル計３８において、ヒータ３２の上方の所定
水位に至ったことを検出した場合には、排水バルブ２６
を閉じ水抜きを停止する。なお、水抜きした水は、例え
ば原水槽１０に返送する。なお、この場合に、空気バル
ブ３０を開放することで、水抜きが速やかに行われる。
その場合、処理水バルブ１８は閉じるとよい。

【００１９】この状態で、コントローラ３６は、ヒータ
３２による原水室１４ｂ内に残留する水を加熱蒸発させ
る。これによって、ろ過装置１４の原水室１４ｂ内に
は、加熱蒸気が充満する。これによって、フィルタ１４
ａの表面に捕捉されていた病原性微生物は殺滅される。
なお、コントローラ３６は、温度計３４の検出結果によ
り、フィルタ１４ａの表面温度（空間内温度の検出でこ
れに代えてもよい）が８０℃程度に維持されるようにヒ
ータ３２による加熱を制御する。そして、例えば８０℃
に５分間維持した時点で、ヒータ３２への電流供給を停
止し、加熱処理を終了する。

【００２０】次に、処理水バルブ１８を閉じ逆洗ポンプ
２２を駆動するとともに、排水バルブ２６を開く。これ
によって、処理水槽２０内の処理水が、処理水室１４
ｃ、フィルタ１４ａ、原水室１４ｂの方向に流れ、フィ
ルタ１４ａの逆洗が行われ、フィルタ１４の表面に付着
している固形物などが洗浄排除される。逆洗排水は、別
途処理するかまたは系外に排出される。

【００２１】このように、本実施形態のろ過装置によれ
ば、フィルタ１４ａとして、病原性微生物を十分確実に
除去できるものを利用している。従って、病原性微生物
を除去した処理水を効率的に得ることができる。また、
フィルタ１４ａとして、金属製フィルタを用いたため、
蒸気によって処理した場合にもフィルタの破損などは生
じない。

【００２２】そして、ガスの温度を高温にする構成とし
たため、水をそのまま高温にするのに比べ、必要なエネ
ルギー量を大幅に減少することができる。例えば、水１
Ｌの温度を１℃上昇させるために必要な熱量は、４００
０Ｊ程度であるが、水蒸気や窒素ガスなどのガス１Ｌを
１℃上昇させるにの必要な熱量は１〜２Ｊ程度である。

【００２３】図２は、他の実施形態の構成を示す図であ
り、この装置では、ろ過装置１４内に設けられ、水を加
熱するヒータ３２に代えて、ろ過装置１４の外部に設け
られたガス供給源４０と、ガス供給源４０からのガスを
加熱するヒータ４２を有している。ここで、ガス供給源
４０としては、例えば窒素ガスの供給源が考えられる。
これは、窒素ガスが過熱状態で供給しても、金属製のフ
ィルタ１４ａに対する腐食などの影響が少ないからであ
る。

【００２４】そして、フィルタ１４ａの洗浄時期に至っ
た場合には、上述と同様にろ過装置１４内の水抜きを行
う。この場合、ろ過装置１４内の水をすべて抜いても、
フィルタ１４ａが露出されれば、所定量残っていてもか
まわない。そして、この状態で、ガス供給源４０からの
ガスをヒータ４２を介し、原水室１４ｂに供給する。こ
れによって、フィルタ１４ａの表面が加熱ガスと接触
し、表面に捕捉されていた病原性微生物が殺滅される。
この高温の殺滅処理の温度や時間は上述の場合と同様で
ある。

【００２５】また、ろ過装置１４内に供給した加熱ガス
は、一部をヒータ４２に循環することで、熱の効率利用
が図られている。この例によって、上述の場合と同様に
病原性微生物の効果的な殺滅処理が行える。

【００２６】なお、上述の例では、加熱ガスとして窒素
ガスを用いたが、これに代えてアルゴンガスなどの希ガ
スを用いることも好適である。さらに、外部のガス供給
源４０が蒸気発生源であることも好適である。

【００２７】さらに、ろ過装置１４内に供給するガスと
して、殺菌能力の高いガスを用いることもできる。すな
わち、水中において、塩素消毒などの化学処理を行って
病原性微生物の殺菌を十分に行うことは容易ではない
が、フィルタ１４ａをガス中にさらして、殺菌性のガス
で処理した場合には、病原性微生物を殺滅することがで
きる。この場合には、ヒータ４２による加熱を省略でき
る。なお、殺菌性のガスとしては、酸化エチレンや、オ
ゾンなどが挙げられる。

【００２８】

【実施例】＜実施例１＞下記条件で通水、殺滅、逆洗処
理操作を行った。

【００２９】（１）原水：浅井戸、ｐＨ７．０〜７．
５、濁度０．１〜０．５度、クリプトスポリジウムオー
シスト１０^７個添加（２）前処理：オートストレーナ、目開き２００μｍ（３）処理水量：約３．５ｍ^３／ｄ（４）フィルタ仕様：直径６７ｍｍ×高さ１，８００ｍ
ｍ、膜面積０．３５ｍ^２使用膜：円筒状平膜、膜厚０．
３ｍｍ、公称孔径２μｍ、外圧タイプ、ステンレス製（５）ろ過方式：全量ろ過、処理速度１０ｍ／ｄ（６）殺滅処理：図１に示す実施形態の装置により、ヒ
ータによりろ過装置内の水を加熱し、蒸気を発生した。
そして、８０℃になったときから５分後、加熱を終了
し、逆洗工程に入った。（７）洗浄：処理水による水逆洗（ＬＶ（線速度）１２
ｍ／ｄ）５分

【００３０】このような処理により、処理水には、クリ
プトスポリジウムオーシストは検出されなかった。これ
より、フィルタによって、クリプトスポリジウムオーシ
ストが確実に除去されることが確認された。また、逆洗
排水中のオーシストを回収し、脱嚢試験で生育活性を測
定したところ生育は認められなかった。これより、水蒸
気による処理で、効果的な殺滅処理が行えることが確認
された。

【００３１】＜実施例２＞上記（１）〜（５）、（７）
は実施例１と同じで、（６）の殺滅処理を次の通りとし
た。

【００３２】（６）殺滅処理：図２に示す実施形態の装
置により、ヒータにより８０℃に加熱した窒素ガスをろ
過装置内に導入した。そして、７０℃になったときから
１０分後、ガスの流入を終了し、逆洗工程に入った。

【００３３】このような処理によっても、処理水には、
クリプトスポリジウムオーシストは検出されず、逆洗排
水中のオーシストを回収し、脱嚢試験で生育活性を測定
したところ生育は認められなかった。これより、加熱し
た窒素ガスによる処理で、効果的な殺滅処理が行えるこ
とが確認された。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フィルタに捕捉された病原性微生物を殺滅するためにガ
スによる殺滅手段を有している。従って、フィルタをガ
ス中にさらした状態で、病原性微生物を殺滅することが
でき、効果的な殺滅処理を行うことができる。

【００３５】また、前記殺滅性ガスとして、高温のガス
を利用することで、病原性微生物の効率的な殺滅が行え
る。また、ガスの体積当たりの比熱は、液体の比熱にく
らべ、１／１０００程度であり、水を加熱するのに比
べ、エネルギーを節約して、高温状態を得ることができ
る。

【００３６】さらに、殺滅処理において、フィルタの表
面温度を８０℃±２０℃に維持することで効率的な病原
性微生物の殺滅を行うことができる。

【００３７】また、フィルタとして、金属繊維を不織布
状に形成した金属フィルタを採用すれば、ガスにさらさ
れた状態における病原性微生物の殺滅処理を行っても、
耐久性などの問題を生じにくい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係るろ過装置の構成を示す図であ
る。

【図２】他の実施形態に係るろ過装置の構成を示す図
である。

【符号の説明】

１０原水槽、１４ろ過装置、１４ａフィルタ、１
４ｂ原水室、１４ｃ処理水室、２０処理水槽、３
２，４２ヒータ、３６コントローラ。

フロントページの続きＦターム(参考） 4D006 GA02 HA28 HA95 JA28A JA30A JA63A JA70A KA02 KB14 KC03 KC13 KC21 KC23 KE01P KE03P KE05P KE06Q KE12P KE15P KE16R KE21Q KE22Q KE23Q KE24Q KE25Q KE28Q MA02 MA03 MA22 MA31 MA40 MC02X MC03 MC04 PA01 PB04 PB05 PB24 PB70 4D019 AA03 BA02 BB03 BC12 BD01 CA02 CA03 CB03 CB04 CB09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部がフィルタによって原水室と処理水
室に分離され、原水室に供給される原水内の病原性微生
物をフィルタにより捕捉し、処理水室に病原性微生物が
除去された処理水を得るろ過処理装置であって、このろ過装置内の水を排出する水抜き手段と、水抜き手段によって、水抜きされたろ過装置内に病原性
微生物を殺滅することができる殺滅性ガスを供給し、フ
ィルタに捕捉された病原性微生物を殺滅する殺滅手段
と、を有することを特徴とする病原性微生物のろ過装置。
【請求項２】請求項１に記載の装置において、前記殺滅性ガスは、高温のガスであることを特徴とする
病原性微生物のろ過装置。
【請求項３】請求項２に記載の装置において、前記殺滅手段による殺滅処理において、前記フィルタの
表面温度を８０℃±２０℃に維持することを特徴とする
病原性微生物のろ過装置。
【請求項４】請求項１〜３のいずれか１つに記載の装
置において、前記フィルタは、金属繊維を不織布状に形成した金属フ
ィルタであることを特徴とする病原性微生物のろ過装
置。