JP2003154360A - 海水中の細菌の膜ろ過方法および膜ろ過装置 - Google Patents

海水中の細菌の膜ろ過方法および膜ろ過装置

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JP2003154360A JP2001355593A JP2001355593A JP2003154360A JP 2003154360 A JP2003154360 A JP 2003154360A JP 2001355593 A JP2001355593 A JP 2001355593A JP 2001355593 A JP2001355593 A JP 2001355593A JP 2003154360 A JP2003154360 A JP 2003154360A
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water
membrane filtration
seawater
tank
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Koichi Hashimoto
孝一 橋本
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Fuji Electric Co Ltd
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Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】膜モジュールで海水中の細菌を除去し、このろ
過水を魚介類の洗浄に用いる従来の海水中の細菌の膜ろ
過装置では、膜モジュールの入口出口間で生じる膜差圧
の上昇抑制と、膜ろ過水貯留タンク中の細菌の再発生防
止が大きな問題であった。本発明の目的は、膜の逆洗時
間を長くでき、貯留タンク中の細菌を減らした、海水中
の細菌の膜ろ過装置を提供することにある。 【解決手段】膜ろ過水貯留タンクの上側に第1水位セン
サ、下側に第2水位センサ、タンクの底部から膜処理水
供給ポンプを経由して原水タンクに戻る配管を設置し
て、第1水位センサの位置まで膜ろ過水の水位が上昇し
た場合には、膜ろ過水を原水タンクに戻して再ろ過を行
い、第2水位センサ位置まで膜ろ過水貯留タンクの水位
が低下した場合には、通常のろ過を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は海水を魚介類の洗浄
に用いる市場や、水産加工品を扱う工場に利用できる海
水中の細菌の膜ろ過装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の魚介類の水揚げ時や出荷の際の洗
浄には、汲み上げた海水を用いることが多かった。水道
水等による洗浄では、味覚的な問題や食品鮮度に関する
問題が生じるためである。しかし、海水には食中毒を引
き起こす細菌類等が含まれる場合もあり、近年では、特
に食品衛生的な問題が取り沙汰されている。
【0003】この様な背景の中、海水を膜ろ過法で処理
をして、魚介類の洗浄に利用する試みがなされている。
膜ろ過法は浄水の高度処理として盛んに研究開発が行わ
れており、例えば公称孔径0.1μmの膜を使うことに
より、濁質及び病原菌などの0.1μm以上の大きさの
ものは除去、除菌でき、また海水中に含まれるイオン等
は膜をそのまま通過する為、海産物の風味を損なわない
為の洗浄用水を作る手法として、適した処理法と考えら
れる。
【0004】図2は、海水中の細菌(以下バクテリアと
いう)を除去する膜ろ過装置の従来例の一つで、クロス
フローろ過方式での実施例を示す模式図である。この図
において、海水は、原水汲み上げポンプ1により原水タ
ンク2に汲み上げられる。原水タンク2に貯留された海
水は、供給ポンプ3により1次ろ過器4を経由して膜モ
ジュール5に導入される。ここで、1次ろ過器4のろ過
方式は、ストレーナ、微細目スクリーン、砂ろ過装置、
あるいは繊維ろ過器等のいづれでも良い。
【0005】膜モジュール5のろ過方式は、全量ろ過方
式とクロスフローろ過方式のどちらでも良いが、この例
では、クロスフローろ過方式を使用した場合について説
明する。すなわち、1次ろ過器4を経由して膜モジュー
ル5に導入されされた海水は、膜ろ過水と濃縮水(膜ろ
過されなかった水)とに分離され、濃縮水は、循環ポン
プ6を用いて膜モジュール5の入口に戻すことにより循
環経路を形成する。膜モジュール5の膜の閉塞の状況
は、膜モジュール5の入口に設置した圧力計7、膜モジ
ュール5の出口に設置した圧力計8、および前述の循環
経路に設置された圧力計9により監視される。
【0006】膜モジュール5から出た膜ろ過水は、1次
タンク10に入る。1次タンク10の膜ろ過水は、膜モ
ジュール5や1次ろ過器4の逆洗にも使用される。逆洗
工程では、逆洗ポンプ11が稼動し、必要に応じて次亜
塩素酸ナトリウム注入装置12から次亜塩素酸ナトリウ
ムの注入が行なわれる。1次タンク10からオーバーフ
ローした膜ろ過水は2次タンク13に貯留され、魚介類
の洗浄や、水産加工品の洗浄に利用される。
【0007】従来の膜ろ過装置の運転制御では、膜ろ過
水の未使用時にも原水汲み上げポンプ1は常に海水を汲
み上げ、膜モジュール5によって膜ろ過が行われてい
る。従って、時間の経過と共に膜モジュール5の膜差圧
は徐々に上昇している。また2次タンク13が満水にな
っていても、膜ろ過水がそのまま供給されているので、
膜ろ過水未使用時にはオーバーフローしているのが実情
である。この運転では、オーバーフローしているのは2
次タンク13の上層部のみで、下層部は長時間滞留して
いることになる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】膜ろ過法で問題となる
のは、膜の入口と出口で生じる膜差圧の上昇である。通
常、膜ろ過法では一定時間のろ過の後に、必ず逆洗工程
が入る。この逆洗工程により、膜の目詰まりの原因とな
る物質を除去するわけであるが、膜に吸着した濁質等
は、完全には除去されないので、長時間運転をしている
と徐々に膜差圧が上昇する。逆洗工程で膜差圧の上昇が
解消されない場合は、アルカリや酸を用いる薬品洗浄が
必要となる。その結果、維持管理が煩雑になる。
【0009】また、海水を膜ろ過して魚介類の洗浄に用
いる場合、短時間に大量の水量が必要となる為、ある程
度の膜ろ過水を貯留しておくことになる。海水は除菌後
も栄養塩を多量に含むので、長時間の膜ろ過水貯留は、
細菌類の再発生を招くことになる。以上の様に、海水を
利用する膜処理法では、膜差圧の上昇を抑制すること
と、膜ろ過水中の細菌類の再発生を防止することとが重
要な課題となる。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明では、膜ろ過水の未使用時には、貯留され
た膜ろ過水の一部をろ過膜の入口側に戻して再ろ過を行
うことにより、ろ過膜の入口と出口との間で生じる膜差
圧の上昇の抑制と、貯留手段に貯留された膜ろ過水の長
期間貯留による細菌類の再発生の防止をする海水中のバ
クテリア膜ろ過方法を採用することとする。
【0011】また、この際に、再ろ過を行う条件を、貯
留手段の貯留量が所定量以上で行うこととする。上記の
課題を解決するために、本発明では、原水タンク、膜モ
ジュール、膜ろ過水貯留タンクを含んで構成され、原水
タンクに汲み上げた海水を膜モジュールを通すことで海
水中のバクテリアを除去する膜ろ過装置において、膜ろ
過水の未使用時には、膜ろ過水貯留タンクの膜ろ過水の
一部を原水タンクに戻して原水として使用して、再ろ過
を行う海水中のバクテリア膜ろ過装置とすることとす
る。。また、この際に、再ろ過を行う条件を、膜ろ過水
貯留タンクの貯留量が所定量以上で行うこととする。
【0012】さらに、上記の課題を解決するために、本
発明では、膜ろ過水を貯留しているタンクの上側に第1
水位センサと、下側に第2水位センサとを設置して、ま
た、膜ろ過水を貯留しているタンクの底部から原水タン
クに戻る配管と、その配管の途中に膜処理水供給ポンプ
とを設置して、膜ろ過装置を運転制御することとする。
【0013】具体的な運転制御方式としては、まず、膜
ろ過水貯留タンクの第1水位センサの位置まで膜ろ過水
の水位が上昇した場合には、第1水位センサが信号を発
信し、この信号を受けて、原水汲み上げポンプが停止
し、膜ろ過水供給ポンプが稼動し、膜ろ過水を貯留して
いるタンクから、海水を貯留しているタンクに供給す
る。また、第2水位センサ位置まで膜ろ過水貯留タンク
の水位が低下した場合には、第2水位センサが信号を発
信し、水位センサの発する信号を受けて、膜ろ過水供給
ポンプが停止し、原水汲み上げポンプが稼動し、海水を
汲み上げて原水タンクに供給することとする。
【0014】この運転制御方式によって、膜ろ過水未使
用時には、膜差圧上昇の原因となる濁質等を含まない膜
ろ過水を原水として利用できるので、膜差圧の上昇を抑
制できる。また、膜ろ過水を常に循環するか、あるいは
使用しているので、膜ろ過水の貯留タンクでの滞留時間
が短くなり、膜ろ過水中の細菌類の再発生を防止でき
る。
【0015】
【発明の実施の形態】以下に実施例として、図1に示す
本発明のクロスフローろ過方式での模式図により説明す
る。この図において、海水は、原水汲み上げポンプ1に
より原水タンク2に汲み上げられる。原水タンク2に貯
留された海水は、供給ポンプ3により1 次ろ過器4を経
由して膜モジュール5に導入される。ここで、1次ろ過
器4のろ過方式は、ストレーナ、微細目スクリーン、砂
ろ過装置、あるいは繊維ろ過器等のいづれでも良い。
【0016】膜モジュール5のろ過方式は、全量ろ過方
式とクロスフローろ過方式のどちらでもよいが、本発明
の実施例では、クロスフローろ過方式を使用した場合に
ついて説明する。すなわち、1次ろ過器4を経由して膜
モジュール5に導入されされた海水は、膜ろ過水と濃縮
水(膜ろ過されなかった水)とに分離され、濃縮水は、
循環ポンプ6を用いて膜モジュール5の入口に戻すこと
により循環経路を形成する。膜モジュール5の膜の閉塞
の状況は、膜モジュール5の入口に設置した圧力計7、
膜モジュール5の出口に設置した圧力計8、および前述
の循環経路に設置された圧力計9により監視される。
【0017】膜モジュール5から出た膜ろ過水は、1次
タンク10に入る。1 次タンク10の膜ろ過水は、膜モ
ジュール5や1次ろ過器4の逆洗にも使用される。逆洗
工程では、逆洗ポンプ11が稼動し、必要に応じて次亜
塩素酸ナトリウム注入装置12から次亜塩素酸ナトリウ
ムの注入が行なわれる。1 次タンク10からオーバーフ
ローした膜ろ過水は2次タンク13に貯留され、魚介類
の洗浄や、水産加工品の洗浄に利用される。
【0018】膜ろ過水貯留タンクである2次タンク13
には、タンクの上側の第1水位センサ14と下側の第2
水位センサ15とが設置されている。また、この2次タ
ンク13には、タンク底部から原水タンクに戻る配管
と、その配管の途中に膜処理水供給ポンプ16とが設置
されている。この装置で、第1水位センサ14の位置ま
で膜ろ過水の水位が上昇した場合には、第1水位センサ
14が信号を発信し、この信号を受けて、原水汲み上げ
ポンプ1が停止し、膜ろ過水供給ポンプ16が稼動し、
2次タンク13中の膜ろ過水を原水タンク2に供給す
る。
【0019】この運転モードは、膜ろ過水を使用してい
ない状況、つまり夜間や市場、工場の休業時などにしば
しば利用される。このような膜ろ過水の未使用時には、
膜ろ過水を原水とすることにより、懸濁物資やコロイド
による膜モジュール閉塞の負荷を低減することができ
る。また、膜ろ過水の1次および2次タンクでの滞留時
間が短くなることで、細菌類の再発生も抑制できる。
【0020】また、第2水位センサ15の位置まで膜ろ
過水の水位が低下した場合には、第2水位センサ15が
信号を発信し、水位センサの発する信号を受けて、膜ろ
過水供給ポンプ16が停止し、原水汲み上げポンプ1が
稼動し、海水を汲み上げて原水タンク2に供給する。こ
の運転モードは、膜ろ過水を溜め始める時や、洗浄等で
膜ろ過水が使用されて急激に水位が低下した時に利用さ
れるものであり、この時は従来の通常運転モードで稼動
する。
【0021】
【発明の効果】膜ろ過水を貯留しているタンクの上側と
下側に2つの水位センサを設置して膜ろ過装置を運転制
御する本発明によれば、膜モジュール入口と出口の間で
生じる膜差圧の上昇と細菌類の再発生を抑制することが
できる。また前記効果から、膜モジュールの長期運転
化、および膜ろ過水質の安定化、長期運転化による維持
管理費の低減等の波及効果も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のクロスフローろ過方式での実施例を示
す模式図
【図2】従来のクロスフローろ過方式での実施例を示す
模式図
【符号の説明】
1: 原水汲み上げポンプ 2: 原水タンク 3: 供給ポンプ 4: 1次ろ過器 5: 膜モジュール 6: 循環ポンプ 7: 圧力計 8: 圧力計 9: 圧力計 10: 1次タンク 11: 逆洗ポンプ 12: 次亜塩素酸ナトリウム注入装置 13: 2次タンク 14: 第1水位センサ 15: 第2水位センサ 16: 膜ろ過水供給ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D006 GA06 GA07 JA53Z JA55Z JA67Z KA01 KB14 KB15 KC03 KC16 KD24 KE06P KE07P KE08P KE21P KE21Q KE23Q PA01 PB03 PB24 PC16

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】海水をろ過膜を通すことで海水中の細菌を
    除去し、この膜ろ過水を貯留して魚介類の洗浄などに使
    用する方法において、膜ろ過水の未使用時に、貯留され
    た膜ろ過水の一部をろ過膜の入口側に戻して再ろ過を行
    うことを特徴とする海水中の細菌の膜ろ過方法。
  2. 【請求項2】請求項1記載の海水中の細菌の膜ろ過方法
    において、再ろ過を行う条件を、貯留手段の貯留量が所
    定量以上で行うことを特徴とする海水中の細菌の膜ろ過
    方法。
  3. 【請求項3】原水タンク、膜モジュール、膜ろ過水貯留
    タンクを含んで構成され、原水タンクに汲み上げた海水
    を膜モジュールを通すことで海水中の細菌を除去する膜
    ろ過装置において、膜ろ過水の未使用時に、膜ろ過水貯
    留タンクの膜ろ過水の一部を原水タンクに戻して原水と
    して使用して、再ろ過を行うことを特徴とする海水中の
    細菌の膜ろ過装置。
  4. 【請求項4】請求項3記載の海水中の細菌の膜ろ過装置
    において、再ろ過を行う条件を、膜ろ過水貯留タンクの
    貯留量が所定量以上で行うことを特徴とする海水中の細
    菌の膜ろ過方法。
  5. 【請求項5】請求項3または4記載の海水中の細菌の膜
    ろ過装置において、膜ろ過水貯留タンクの上側に第1水
    位センサ、下側に第2水位センサ、膜ろ過水貯留タンク
    の底部から原水タンクに戻る配管、その配管の途中に膜
    処理水供給ポンプとを設置して、第1水位センサの位置
    まで膜ろ過水の水位が上昇した場合に再ろ過を行い、第
    2水位センサ位置まで膜ろ過水貯留タンクの水位が低下
    した場合に通常のろ過を行うことを特徴とする海水中の
    細菌の膜ろ過装置。
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