JP2001198443A

JP2001198443A - 緊急用膜ろ過装置

Info

Publication number: JP2001198443A
Application number: JP2000011415A
Authority: JP
Inventors: Chikakazu Murata; 周和村田
Original assignee: Organo Corp; Japan Organo Co Ltd
Current assignee: Organo Corp
Priority date: 2000-01-20
Filing date: 2000-01-20
Publication date: 2001-07-24

Abstract

(57)【要約】【課題】緊急時に容易に飲料水などを得る。【解決手段】膜ろ過装置１８の内部には、ろ過モジュ
ール１８ｂが配置され、これによって原水をろ過する。
このろ過膜モジュール１８ｂのろ過膜に金属フィルタを
用いる。金属フィルタは乾燥状態で保存できるため、不
使用時の保存が容易になる。また、金属フィルタの孔径
を適切なものにすることで、十分な水質の処理水を得る
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】緊急時において、原水をろ過
膜によりろ過処理して清澄水を得る緊急用膜ろ過装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】地震、台風などによる災害発生時には、
水道の供給が停止してしまうような事態が発生すること
がある。このような緊急時に、医療用水や飲料水を確保
することは非常に重要な問題である。このような緊急時
における浄水装置として、簡単な砂ろ過装置、逆浸透膜
を用いた海水淡水化装置、限外ろ過膜や精密ろ過膜を用
いたろ過装置などが提案されている。例えば、特開平６
−２０６０７０号公報には、原水を精密ろ過膜もしくは
限外ろ過膜などのろ過膜モジュールによりクロスフロー
ろ過して処理水を得る緊急用膜ろ過装置が示されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、砂ろ過装置
は、それだけで十分清澄なろ過処理水を得ることは難し
く、また使用開始当初は十分なろ過処理が行えないた
め、清澄な処理水を得るまでに時間がかかるという問題
があった。また、逆浸透膜を用いる海水淡水化装置は、
装置が大がかりであり、また逆浸透膜は乾燥に弱いため
その保管が面倒であり、かつ保管中の膜の劣化問題があ
る。さらに、限外ろ過膜や精密ろ過膜も乾燥に弱く、保
管や保管中の膜劣化の問題があった。

【０００４】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、医療用水の前処理や飲料水に使用できる水質を確
保できるとともに、不使用時における保管が容易な緊急
用膜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、緊急時におい
て、原水をろ過膜によりろ過処理して清澄水を得る緊急
用膜ろ過装置であって、前記ろ過膜に金属製のろ過膜
（金属フィルタ）を用いることを特徴とする。

【０００６】このように、本発明では金属フィルタを用
いる。この金属フィルタは、乾燥して保管することがで
きる。そこで、運転停止中は、ろ過膜を乾燥状態とで
き、保管中における微生物などによる膜面の汚染などを
効果的に防止できる。

【０００７】逆浸透膜、限外ろ過膜、精密ろ過膜など膜
ろ過に用いるろ過膜は、通常高分子製であり、乾燥させ
て保存することができない。そこで、通常時に用いない
緊急用の膜ろ過装置にこれらを使用した場合には、湿潤
かつ無菌の状態を保つ必要がありその保存が面倒であ
る。本実施形態のように、金属フィルタを用いること
で、保存が簡単になる。

【０００８】また、この金属フィルタは、孔径を比較的
均一に構成することができ、孔径以上の径の懸濁物を確
実にろ過除去することができる。特に、クリプトスポリ
ジウムのオーシストなども分離除去することができ、飲
用水や医療用水の前処理水として十分な水質を確保する
ことができる。

【０００９】また、前記緊急用膜ろ過装置は、車両に搭
載されていることが好適である。これによって、緊急時
に必要な場所で、必要なだけの飲用水などを容易に得る
ことができる。

【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、実施形態に係る緊急用膜ろ過装置
の全体構成を示す図である。水中ポンプ１０は河川、
池、プール、雨水溜等の水源に設置される。水源からの
水を汲み上げることができればどのような形式のポンプ
（例えば、吸い込み揚程がある程度大きなポンプ）でも
よいが、適宜場所に容易に設置することができる水中ポ
ンプが好適である。水中ポンプ１０には、フレキシブル
パイプ１２が接続されており、このフレキシブルパイプ
１２の他端にはフランジ１４が接続されている。このフ
ランジ１４の他側は、原水管１６により膜ろ過装置１８
の底部に接続されている。フランジ１４は、例えばボル
トなどで接続され、適宜取り外しが可能であるが、ワン
タッチで脱着できる構成も好適である。

【００１２】膜ろ過装置１８は、密閉タンク１８ａの内
部配置されたパイプ状のろ過膜モジュール１８ｂを有し
ている。このろ過膜モジュール１８ｂは、密閉タンク１
８ａの上部の仕切り板１８ｃに取り付けられており、密
閉タンク１８ａ内の仕切り板の下方であってろ過膜モジ
ュール１８ｂの外側の原水室１８ｄと、仕切り板１８ｃ
の上方およびこれに連通するろ過膜モジュール１８ｂの
内側の処理水室１８ｅに仕切られている。

【００１３】原水は、膜ろ過装置１８の原水室１８ｄに
供給され、ろ過膜モジュール１８ｂを通過したろ過処理
水が処理水室１８ｅに得られる。膜ろ過装置１８の処理
水室１８ｅには、配水管２０が接続され、この配水管２
０によって、処理水が処理水貯槽２２に導入される。

【００１４】処理水貯槽２２には、消毒剤貯槽２４から
消毒剤が供給されるようになっており、処理水貯槽２２
内で処理水が消毒される。消毒剤は、次亜塩素酸ナトリ
ウムや次亜塩素酸カルシウム等の溶液である。例えば、
次亜塩素酸カルシウムの錠剤を所定数投入し攪拌混合し
て消毒液を用意する方法などが好適に採用できる。

【００１５】処理水貯槽２２には、バルブ２６が配設さ
れた配水管２８が接続されており、バルブ２６を開くこ
とにより、処理水貯槽２２内の消毒済み処理水を適宜配
水することができる。

【００１６】また、本実施形態においては、水中ポンプ
１０、フレキシブルパイプ１２、フランジ１４、原水管
１６、膜ろ過装置１８、処理水管２０、処理水貯槽２
２、消毒剤貯槽２４、バルブ２６、配水管２８を、車両
に搭載させている。そこで、装置全体として移動するこ
とが可能である。

【００１７】地震や台風などの災害緊急時においては、
水源があり、配水が必要な場所に装置全体を移動する。
そして、その場所で、水中ポンプ１０を車両から降ろ
し、水源に設置して駆動する。なお、車両が発電装置も
有していることが好ましい。これによって、水中ポンプ
１０から原水が膜ろ過装置１８に供給され、その処理水
が、処理水貯槽２２に得られる。そして、消毒剤貯槽２
４から適量の消毒剤を添加することで、消毒済みの飲用
水などが得られる。

【００１８】なお、消毒剤の添加量は、消毒剤の供給管
の管径の設定や、バルブによる流量調整や、消毒剤をバ
ッチ的に添加することなどの適宜方法によって調整する
ことができる。また、処理水貯槽２２内の処理水を配水
ポンプなどで圧送できるように構成することも好適であ
る。

【００１９】さらに、処理水貯槽２２にレベル計を設け
ておき、このレベルが所定水位に達したときに水中ポン
プ１０の運転を停止するように制御することも好適であ
る。その場合、原水管１２に逆止弁を設けておくとよ
い。

【００２０】そして、本実施形態の膜ろ過装置１８にお
いては、膜ろ過モジュール１８ｂのろ過膜として、金属
フィルタを利用している。この金属フィルタは、ステン
レスなどの耐食性金属の金属繊維のフェルトを積層し焼
結した不織布フィルタである。この金属フィルタは、メ
ッシュ状の支持層状に密な金属繊維のフェルト層と、比
較的粗い金属繊維のフェルト層を積層し、その上にメッ
シュ状の保護層を形成した構造を基本構造としている。
そして、保護層から原水を透過させ、２つのフェルト層
により、原水中の懸濁物質をろ過除去する。

【００２１】本実施形態の場合、パイプ状の支持体の周
囲に円筒状の金属フィルタを保護層が外側になるように
して巻き付け固定して、ろ過モジュール１８ｂを形成し
ている。

【００２２】このような金属フィルタは、乾燥して保管
することができる。そこで、運転停止中は、ろ過モジュ
ール１８ｅを乾燥状態とする。これによって、保管中に
おける微生物などによる膜面の汚染などを効果的に防止
できる。なお、殺菌剤を噴霧器に混入させたり、銀など
の殺菌効果のある金属をフィルタに混在させることも好
適である。

【００２３】また、金属フィルタは、耐薬品性、耐熱性
などが十分あるため、加熱蒸気や、オゾンガス、オゾン
水、その他の殺菌剤による滅菌処理などが容易に行え
る。

【００２４】逆浸透膜、限外ろ過膜、精密ろ過膜など膜
ろ過に用いるろ過膜は、通常高分子製であり、乾燥させ
て保存することができない。そこで、通常時に用いない
緊急用の膜ろ過装置にこれらを使用した場合には、その
保存が面倒である。本実施形態のように、金属フィルタ
を用いることで、保存が簡単になる。

【００２５】また、この金属フィルタは、フェルト層の
構成によって、孔径を比較的均一に構成することができ
る。例えば、公称孔径１μｍ程度の金属フィルタを用い
ることで、それ以上の径の懸濁物を確実にろ過除去する
ことができる。特に、クリプトスポリジウムのオーシス
トなども分離除去することができ、飲用水や医療用水の
前処理水として十分な水質を確保することができる。

【００２６】また、逆洗用の設備なども備えることがで
きるが、ろ過モジュール１８ｂを余分に準備しておき、
ろ過モジュール１８ｂを新しいものに交換することも好
適である。これによって、水を生成する場所では、逆洗
等を行わず、配水を係属することができる。この場合、
ろ過モジュール１８ｂの洗浄は、十分な設備のある場所
で行えばよい。

【００２７】金属製のフィルタは、その孔径によって、
精密ろ過膜や限外ろ過膜として、利用することができ、
さらにそれより孔径が若干大きな膜としても利用でき
る。従って、用途に応じて、適切なものを採用すること
ができる。

【００２８】また、上述の例では、管型としたが、これ
に限らず平膜型、プリーツ型モジュールなど各種のもの
が利用できる。さらに、上述の例では外圧型としたが、
内圧型でもよく、クロスフロー運転、全量ろ過など通水
方法も限定されるものではない。なお、クロスフローチ
ャート運転の場合には、膜ろ過装置１８の原水室１８ｄ
の原水の一部を水源に返送する。

【００２９】本実施形態の膜ろ過装置の原水は、特に限
定されるものではないが、濁度が数度〜数百度の範囲の
ものが好適である。例えば、河川水井戸水、湖沼水など
の産業用、水道用の原水のみならず、プールや遊水池な
ども水源として利用することができる。

【００３０】

【実施例】図１に示す装置において、処理実験を行っ
た。装置仕様は、ろ過水量：４００Ｌ／ｈｒ、クロスフ
ロー水量：０〜４００、回収率：５０％以上である。ま
た、膜ろ過モジュールとしては、富士フィルター工業
（株）製の富士メタルファイバー（ＦＰ−０６０４０−
Ｓ０５）（商品名）を用いた。この富士メタルファイバ
ーは径５０ｍｍ、長さ１０００ｍｍ、膜孔径０．５μ
ｍ、膜面積０．２ｍ^２、本数１０本、全膜面積：２ｍ^２
である。

【００３１】このような装置により、河川水を原水とし
て処理を行った結果を表１に示す。このように、濁度５
度程度の原水を処理して、濁度０．１度以下の処理水が
得られる。また、細菌などは完全に除去されており、そ
の他の水質も飲用水などとして十分なものが得られてい
る。

【００３２】

【表１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ろ過膜に金属フィルタを用いる。そこで、ろ過膜を、乾
燥して保管することができ、保管中における微生物など
による膜面の汚染などを効果的に防止できる。また、金
属フィルタにより、その孔径以上の径の懸濁物を確実に
ろ過除去することができる。さらに、緊急用膜ろ過装置
を車両に搭載することで、緊急時に必要な場所で、必要
なだけの飲用水などを容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係る緊急用膜ろ過装置の構成を示
す図である。

【符号の説明】

１０水中ポンプ、１８膜ろ過装置、２２処理水貯
槽、２４消毒剤貯槽。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】緊急時において、原水をろ過膜によりろ
過処理して清澄水を得る緊急用膜ろ過装置であって、前記ろ過膜に金属製のろ過膜を用いることを特徴とする
緊急用膜ろ過装置。
【請求項２】請求項１に記載の装置において、前記緊急用膜ろ過装置は、車両に搭載されていることを
特徴とする緊急用膜ろ過装置。