JP2003126841A - 太陽熱エネルギー利用の海水淡水化プラント - Google Patents
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Abstract
真水に浄化することによって淡水を安価大量に浄製でき
る太陽熱利用の海水淡水化プラントを得る。 【解決手段】 海水層に到達する井戸と、該海水層から
湧出する海水を水質改善する水質改善水槽と、該水質改
善水槽で水質改善処理を施された海水を濾過して有機物
・無機物・植物性プランクトン・動物性プランクトン・
ヘキサン等の不純物及び全窒素、全燐、農薬等を除去す
る1基以上の濾過機と、該濾過機で濾過された浄化海水
を蒸発室内に一槽以上設置された蒸発用水槽と、該蒸発
室内の蒸発用水槽の上方に設置された集光レンズと、該
蒸発室内の上方に取り付けられて該蒸発室内の水蒸気を
露結し液体に復する除湿機と、該除湿機によって液体に
復した淡水を飲料水に浄水する浄水濾過機と、該飲料水
を貯蔵する飲料水槽とを少なくとも含有して構成され
る。
Description
エネルギーの豊富な乾燥地帯の海岸線に建設し、その太
陽熱エネルギーを利用して海水を真水に浄化する太陽熱
利用の海水淡水化プラントに関するものである。
逆浸透膜方式と、高温ボイラー熱を利用した海水の蒸発
による蒸留水方式とがある。
プラントの構成が困難で、大型のプラントとなって大き
な設置場所を必要とする。
く、造水に必要な逆浸透膜その他の消耗品がランニング
コストアップの大きな要因となっている外、設備プラン
トの内容が複雑で、そのメンテナンス及び稼動に専門技
術者が必要であり、保守・管理コストも高い。
・動物性プランクトン・その他環境ホルモン物質・有機
物・無機物・全窒素・全燐・農薬・化学肥料・石油物質
等を逆浸透膜で完全除去するためには「膜の目詰まり」
が発生して「膜交換コスト」が高くなって「経済的競争
力」で劣る。
水とするには、水質に問題があり、長期に継続して飲用
すると健康に悪影響があるなどの幾多の欠点がある。
として、無尽蔵の太陽熱エネルギーがさんさんと降り注
ぐ熱帯や亜熱帯の乾燥地帯や砂漠地帯の海岸線に建設し
て、その太陽熱エネルギーを高率よく利用して海水を真
水に浄化することによって飲料水として使用できる外、
生活用水や植物成育用水などの多方面に使用できる淡水
を安価大量に浄製できる太陽熱利用の海水淡水化プラン
トを得ようとするものである。
に鑑みてなされたものであって、その主たる構成は、海
水層に到達する井戸と、前記海水層から湧出する海水を
水質改善する水質改善水槽と、前記水質改善水槽で水質
改善処理を施された海水を濾過して有機物・無機物・植
物性プランクトン・動物性プランクトン・ヘキサン等の
不純物及び全窒素、全燐、農薬等を除去する1基以上の
濾過機と、前記濾過機で濾過された浄化海水を蒸発室内
に一槽以上設置された蒸発用水槽と、前記蒸発室内の蒸
発用水槽の上方に設置された集光レンズと、前記蒸発室
内の上方に取り付けられて該蒸発室内の水蒸気を露結し
液体に復する除湿機と、前記除湿機により液体に復した
淡水を飲料水に浄水する浄水濾過機と、前記飲料水を貯
蔵する飲料水槽とを少なくとも含有する太陽熱エネルギ
ー利用の海水淡水化プラントを提供しようとするもので
ある。
説明する。図1はプラントの全体を摸式的に示すシステ
ム図であり、太陽熱エネルギーの豊富な乾燥地帯や砂漠
地帯の海岸から、海洋の水を水質安定の海水にするた
め、例えば、100メートル程度離れた所要の陸地にお
いて、海水層に到達する所要深さの井戸1を掘る。該井
戸1の海水は、海洋のエネルギーから遮断されて陸地の
エネルギーのルールに従って時間の経過と共に水質の変
化が生じる。該井戸1の底に所要の鉱石を積んで水質の
淡水化を開始し、そこから湧出する海水をポンプ2で所
要の海水貯水槽3に送水されて貯水される。該貯水槽3
には所要の鉱石を積んで「分子ふるい」「イオン交換」
「吸着」等の自然の濾過がなされる。該貯水槽3に貯水
された海水はポンプ4で所要の水質改善水槽5に送水さ
れる。
を示す概略図であって、該槽5内には入口空間部501
をおいて、底板51から垂直に植設されて上部窓52を
空けた植立壁板53と、該植立壁板53から所要の間隔
を置いて天板54から垂直に下設されて下部窓55を空
けた下垂板56とで構成される流動空間57が出口方向
に沿って槽内に順次構成されている。該各流動空間57
にはそれぞれの植立壁板53及び下垂板56の所定位置
に取り付けられたマイナスの電極板58が設けられてい
る。そして、最後部の流動空間57に隣接して出口空間
部502が設けられている。
下垂板56はマイナスの電極板とすることもできる。
は、前記水質改善水槽5内の一端側の入口空間部501
の上方から入り、最初の植立壁板53の上端を水面が越
えると上部窓52から流動空間57に越流してから下垂
板56の下端下の下部窓55を通って上方に流動する。
海水はその上下の流動の過程でそれぞれ電極板に接触し
て海水中に含まれる不純物のプラスイオンが吸着され
る。その水質改善処理を施した改質海水はポンプ6で濾
過機7に送水され、そこで濾過される。
された海水はポンプ6で濾過機7に送水され、そこで濾
過される。
プランクトン・動物性プランクトン・ヘキサン等の不純
物が除去される。該濾過機7で濾過された濾過海水はポ
ンプ8で所要の濾過海水貯水槽9に送水される。該濾過
海水貯水槽9に貯水された濾過海水はポンプ10によっ
て濾過機11に送水される。そこでさらに濾過されて
「全窒素」「全燐」「農薬」その他が除去され、塩分濃
度については、例えば、0.1%程度までに除塩され
る。
ポンプ12により、例えば、天井が強化ガラスであり、
壁面はステンレス乱反射板で構成され、外壁は断熱塗料
や断熱材等で熱放散を防ぐようにして日中は室内が格別
の高温になる蒸発室21内に一槽以上設置された蒸発用
水槽13に送水されて常態的に所要の水面位置まで貯水
される。
に、その槽内部の表面131を乱反射面に構成すること
によって該槽13内に入射した光線Lを乱反射させてそ
れぞれの光線の終息までの光路を長くすることにより光
エネルギーの捕捉効率を高めることもできる。
(光)を集束する集光レンズ14が配置され、該蒸発室
21内に入射する太陽光を収集して該水槽13内で焦点
させ、それによって該水槽13内の浄化海水を加熱して
加温を促進する。該集光レンズ14は、例えば、ガラス
又はプラスチック等の透明な容器に水を入れて凸レンズ
作用をなす水レンズであってもよい。
気化」から気液分離により塩分が析出除去された淡水の
水蒸気が上昇する。前記蒸発室21内の上方所要位置に
は除湿機15が取り付けられている。その除湿作用によ
り前記蒸発用水槽13から蒸発して該蒸発室21内に発
散した水蒸気が凝集除去されることによって該蒸発用水
槽13からの蒸発作用を増進させる。
陽光エネルギーを可能な限り無駄なく利用できる手段を
適宜配置することもできる。
に復させた淡水を淡水貯水槽16に集めて貯水する。
ンプ17によって浄水濾過機18に送水し、そこで、不
安定な水質の淡水を飲料水に浄水してからポンプ19に
より飲料水槽20に送水し貯蔵する。
層に到達する井戸と、前記海水層から湧出する海水を水
質改善する水質改善水槽と、前記水質改善水槽で水質改
善処理を施された海水を濾過して有機物・無機物・植物
性プランクトン・動物性プランクトン・ヘキサン等の不
純物及び全窒素、全燐、農薬等を除去する1基以上の濾
過機と、前記濾過機で濾過された浄化海水を蒸発室内に
一槽以上設置された蒸発用水槽と、前記蒸発室内の蒸発
用水槽の上方に設置された集光レンズと、前記蒸発室内
の上方に取り付けられて該蒸発室内の水蒸気を露結し液
体に復する除湿機と、前記除湿機により液体に復した淡
水を飲料水に浄水する浄水濾過機と、前記飲料水を貯蔵
する飲料水槽とを少なくとも含有するものであるから、
以下のような諸効果が得られる。 1.熱帯や亜熱帯の乾燥地帯や砂漠地帯の沿岸陸地にお
いて、飲料水として使用できる外、生活用水や植物成育
用水などの多方面に使用できる淡水を安価大量に浄製で
きる。 2.海水の淡水化に必要なエネルギーを無尽蔵の太陽熱
に依存するので、エネルギーの経済的コストがゼロであ
る。 3.熱帯や亜熱帯の乾燥地帯や砂漠地帯の海岸線に建設
するものでるから、太陽熱で熱くなった土砂の上に配管
される送水パイプが熱せられ、それによって配管内の海
水の温度が高温になり、海水の予熱に利用できる。 4.蒸発室の昇温エネルギーは、集光レンズ利用によっ
て促進できる。 5.蒸発用水槽の内面を乱反射面とすることにより光エ
ネルギーの吸収効率を高めることができる。
すシステム図である。
成の一例を示す概略図である。
の構成の一例を示す概略説明図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 海水層に到達する井戸1と、 前記海水層から湧出する海水を水質改善する水質改善水
槽5と、 前記水質改善水槽5で水質改善処理を施された海水を濾
過して有機物・無機物・植物性プランクトン・動物性プ
ランクトン・ヘキサン等の不純物及び全窒素、全燐、農
薬等を除去する1基以上の濾過機7、11と、 前記濾過機7、11で濾過された浄化海水を蒸発室21
内に一槽以上設置された蒸発用水槽13と、 前記蒸発室21内の蒸発用水槽13の上方に設置された
集光レンズ14と、 前記蒸発室21内の上方に取り付けられて該蒸発室21
内の水蒸気を露結し液体に復する除湿機15と、 前記除湿機15によって液体に復した淡水を飲料水に浄
水する浄水濾過機18と、 前記飲料水を貯蔵する飲料水槽20とを少なくとも含有
することを特徴とする太陽熱エネルギー利用の海水淡水
化プラント。 - 【請求項2】 前記水質改善水槽5は、該槽5内におい
て入口空間部501から出口空間部502に沿って上下
流動する流動空間57と、前記流動空間57に配置した
マイナスの電極板58とを有する請求項1記載の太陽熱
エネルギー利用の海水淡水化プラント。 - 【請求項3】 前記蒸発用水槽13は、その槽内部の表
面131を乱反射面に構成した請求項1記載の太陽熱エ
ネルギー利用の海水淡水化プラント。
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