JP2004331467A

JP2004331467A - 海水からの塩分濃縮方法、及びその濃縮装置並びにその方法を用いて得られた食塩

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Publication number: JP2004331467A
Application number: JP2003131152A
Authority: JP
Inventors: Masahide Kawaguchi; 正秀川口
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-05-09
Filing date: 2003-05-09
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2023-05-09
Also published as: JP4105026B2

Abstract

【課題】降雨量が多く、湿度が高い日本において太陽熱や風など、自然のエネルギーをできる限り有効に利用し、安価でしかもミネラル分に富む食塩を海水から製造する。
【解決手段】屋内に設けた枝条架濃縮装置で一次濃縮し、屋上に設けた緩やかな傾斜をした流し敷板上を一次濃縮した海水を繰返し流下させて太陽熱と風で二次濃縮し、二次濃縮した海水を釜炊きして食塩の結晶を得るようにした海水塩分の濃縮方法、海水の濃縮装置及び海水を濃縮して得られる食塩。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、海水からの塩分の濃縮方法、及びその濃縮装置並びにその方法を用いて得られた食塩に関する。
【０００２】
【従来の技術】
日本では、降雨量が多く、湿度が高いため、天日製塩は困難とされ、歴史的には入浜式又は揚浜式塩田製塩法が用いられてきた。これらの方法は、海水から濃い塩水（かん水）をとる濃縮工程と、このかん水を煮詰めて塩結晶をとる結晶化工程から成り立っていた。昭和３０年頃から生産性の向上と省力化の面でより優れた流下式塩田（枝条架濃縮装置）への転換が行われた。その後、イオン交換膜法でかん水を製造し、真空式多重効用缶によって晶出させるイオン交換膜装置が開発され、広く用いられるようになった。
【０００３】
イオン交換膜法で得られる食塩は、純度が９９％以上の塩化ナトリウムの結晶であり、他の成分は不純物として除去されているため、特にミネラル分は１％未満である。これに対し、輸入された天日塩や岩塩は海水に含まれる多くのミネラル分が含まれ、工業用としてよりも、健康食品として愛好者に注目されている。
【０００４】
日本において、海水からミネラル分に富む食塩を製造する方法として、セメントコンクリートの勾配をつけた土間に海水を流下させ太陽熱又は大気で蒸発させる方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１０６２１３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特開平１１−１０６２１３号公報記載の発明では、セメントコンクリートの勾配をつけた土間に海水を流下させ、土間に海水を薄く付着させ、太陽熱又は大気で蒸発させ食塩を製造させるとあるが、日本のように湿度が高く、降雨量の多い地域では海水の濃縮方法としては成立するものの、結晶化まで進行させることは実際問題として無理がある。
【０００７】
本発明は、降雨量が多く、湿度の高い日本においてミネラル分に富む食塩を太陽熱及び風などを有効に活用し、燃料や電力の消費を最小限にしてミネラル分に富む食塩を得るための海水塩分の濃縮方法、海水の濃縮装置及び海水を濃縮して得られた食塩を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を達成するために以下の手段を提供する。
すなわち、請求項１に係る海水塩分の濃縮方法は、汲上げた海水を通風が良好な屋内に設けた枝条架濃縮装置で一次濃縮を行い、次に勾配を設けて屋上に載置した流し敷板１に一次濃縮した海水を流下させて二次濃縮を行い、さらに二次濃縮した海水を平釜で加熱し、食塩を晶出させることを特徴とする。
【０００９】
枝条架濃縮装置を屋内に設けた理由は降雨時でも風さえあれば、屋内で海水を蒸発させることが可能だからである。枝条架濃縮装置の周囲には網などを設け、雨滴や虫、ほこり等が浸入しないようにしている。
枝条架濃縮措置の設置された室の屋上には二次濃縮のための流し敷板１が設けられている。
【００１０】
流し敷板１は、ガラス繊維で構成されている。ただし、特に材料を限定するものではなく、金属板等の材料を用いることも可能であり、ガラス繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）も用いられる。
【００１１】
流し敷板１の勾配は緩やかにし、徐々に海水が流下するようにすることが望ましいため、流し敷板１の上部３分の１程度は１８〜２５度の傾斜にし、下部３分の２程度は１０〜１５度とすることが適当である。
【００１２】
請求項２に係る発明は、勾配を設けた屋上に載置された流し敷板１の上端部に沿って水平に配設したパイプ２に多数の海水出口孔２ａを穿設し、流し敷板１の下端部には流下する海水を受ける樋３を水平に配設し、海水を貯留するタンク４と、タンク４内の海水を前記パイプ２へ送水する水中ポンプ５とを備え、水中ポンプ５から前記パイプ２へは送水管６を接続し、樋３から前記タンク４へは回収パイプ７を接続してなる二次濃縮装置を有することを特徴とする海水の濃縮装置である。
【００１３】
タンク４には枝条架濃縮装置で一次濃縮された海水が貯留されており、一次濃縮された海水は、水中ポンプ５によりパイプ２に送水され、パイプ２に設けられた多数の海水出口孔２ａから流出して、流し敷板１の表面を流下し、太陽熱と風とで水分が蒸発して二次濃縮され、樋３に集水され回収パイプ７を経由してタンク４にもどってくる。
【００１４】
流し敷板１による二次濃縮は、一次濃縮した海水をタンク４から繰返しパイプ２に送水し、流し敷板１，樋３，回収パイプ７及びタンク４と循環させることで順次塩分を濃縮させることで行われる。又雨天の日は、雨水がタンク４に入らないようバルブを切替える。
【００１５】
請求項３に係る発明は、汲み上げた海水を通風が良好な屋内に設けた枝条架濃縮装置で一次濃縮を行い、次に勾配を設けて屋上に載置された流し敷板１に一次濃縮した海水を流下させて二次濃縮を行い、さらに二次濃縮した海水を平釜で加熱し、食塩を晶出させることを特徴とする海水を濃縮して得られる食塩を提供するものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図にもとづいて説明する。図１は本発明を実施するときのフローチャートである。ただし図１は、本発明の実施の１形態を示したものであって発明の範囲を限定するものではない。
【００１７】
図１において、海水の汲み上げは、沖合約３００ｍ先からポンプで汲み上げてタンクに溜める。海水の塩分濃度は約３％である。
【００１８】
一次濃縮：タンクに溜めた海水は室内に設けた枝条架濃縮装置の受け皿タンク１１に入れ、ポンプアップして、吊下げた枝付き竹２の表面をシャワー状に流下させることにより、塩分濃度が７〜１０％程度になるよう濃縮する。
従来は、この状態で平釜に入れ釜炊きして食塩を晶出させていた。
【００１９】
二次濃縮：前記一次濃縮した海水を二次濃縮装置のタンク４に入れ、ポンプアップして、緩やかな勾配を設けて屋上に載置された流し敷板１上を流下させながら、太陽熱と風により水分を蒸発させ二次濃縮させ、塩分濃度が１５〜１８％程度になるようにする。雨天の日は、雨水がタンク４内に入らないようにバルブを切替える。
【００２０】
釜炊き：ステンレス製の平釜に二次濃縮した海水を入れ、釜炊きをする。
釜炊きをすると石コウを主成分とするアクが出るのでアクを丁寧に取除きながら釜炊きをする。
【００２１】
塩の析出：釜炊きを始めて５時間ぐらい経つと、白い結晶ができ始め、更に２〜３時間経つと、キラキラ光る真白な食塩が析出する。
【００２２】
自然乾燥：析出した食塩の結晶を竹ザルに取り、８〜１０日前後自然乾燥をする。天候や気温・湿度等によりこの時間は多少変動する。
【００２３】
選別：自然乾燥された食塩は、ピンセット等で異物を除去するなどして選別し、製品とする。
【００２４】
図２は、一次濃縮に用いられる枝条架濃縮装置の実施例図である。
汲み上げられた海水は、受け皿タンク１１に一時貯留され、水中ポンプ１３で接続ホース１５を経て、海水流出管１４に送水される。部屋の天井近くに格子状に水平に配設された複数の海水流出管１４には、それぞれ多数の枝付き竹１２，・・・が吊下げられている。
【００２５】
海水流出管１４に設けられた多数の海水出口孔１４ａから流出した海水は、枝付き竹１２，・・・に沿って流下する間に水分が蒸発し、塩分が濃縮され受け皿タンク１１に貯まり、再び水中ポンプ１３で接続ホース１５を経て、海水流出管１４に送水される。このように海水が循環している間に次第に塩分が濃縮される。なお、この枝条架濃縮装置は屋内に設けられているため、雨天でも操業可能である点に特徴がある。また、枝条架濃縮装置を設置する部屋は、壁面の開口部を広く取り、通風を良好にするとともに、雨滴が入り込まず、かつ虫やほこりが侵入しないよう開口部には網を張ることが好ましい。また、この部屋の屋上には二次濃縮装置を設置し、土地の有効利用をはかることとする。
【００２６】
図３は、本発明における二次濃縮装置の正面図であり、図４は図３におけるＡ−Ａ断面図である。一次濃縮された海水はタンク４から水中ポンプ５により、送水管６を経てパイプ２に送水される。パイプ２は緩やかな勾配を設けて屋上に載置された流し敷板１の上端部に沿って水平に配設されている。
【００２７】
流し敷板１の勾配Ａは上部約３分の１は１８〜２５度、下部約３分の２の勾配Ｂは１０〜１５度程度の緩やかな傾斜とし、パイプ２に穿設された海水出口孔２ａから流出した海水が緩やかに流下する様にする。海水は流し敷板１を流下する間に太陽熱及び風の作用で水分が蒸発し二次濃縮される。
【００２８】
二次濃縮された海水は、流し敷板１の下端部に設けられた樋３に集められ、回収パイプ７を経てタンク４に戻り、再び水中ポンプ５で流し敷板１に送水され、循環を繰返すことで次第に塩分濃度が高められる。
【００２９】
また、雨天の場合は、バルブ８を閉じ、バルブ９を開くことで、雨水はバイパス管１０から流出し、タンク４には入らないようにすることができる。
【００３０】
従来行われてきた、枝条架濃縮装置による一次濃縮した海水を釜炊きすると、５００ｋｇの海水から食塩結晶を採取するのに釜炊きに２０時間以上を必要としていたが、本発明のように二次濃縮まで行うことで釜炊きの時間は７〜８時間と約３分の１となり大幅に短縮することができた。
【００３１】
海水を流下させて太陽熱により水分を蒸発させる流し敷板にガラス繊維を用いることで、軽くて丈夫で成形性も良く、屋根への設置がやりやすく、又屋根に設置することで太陽熱を効率良く利用でき、土ほこり等の混入のおそれもなくなった。
【００３２】
流し敷板１の下の室内には、一次濃縮装置である板条濃縮装置を設置することで敷地を立体的に有効利用することができる。
【００３３】
本発明に得られる食塩は白の輝きも良く、ミネラル分も市販の食塩より豊富である。表１に市販の食塩との分析結果を比較して示す。
【表１】

【００３４】
【発明の効果】
以上のように本発明では、請求項１に係る海水塩分の濃縮方法により、太陽熱と気温と風によって海水をできる限り濃縮してから釜炊きをすることで製造経費を非常に安くすることができるとともにミネラル分の多い食塩を得ることができ美容と健康に役立つことができる。
【００３５】
また、請求項２に係る海水濃縮装置は、枝条架濃縮装置で一次濃縮した海水をさらに二次濃縮できる装置があり、該二次濃縮装置は軽量で丈夫なため、屋上に装備でき、その下の屋内には一次濃縮のための枝条架濃縮装置が設置でき、土地を立体的に活用できる。
【００３６】
さらに、請求項３に係る発明により、白く輝く外観に優れ、しかもミネラル分が豊富な食塩の結晶を安価に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフローチャートである。
【図２】本発明における一次濃縮に用いられる枝条架濃縮装置の実施例図である。
【図３】本発明における二次濃縮装置の正面図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
１流し敷板
２パイプ
２ａ，１４ａ海水出口孔
３樋
４タンク
５，１３水中ポンプ
６送水管
７回収パイプ
８，９バルブ
１０バイパス管
１１受け皿タンク
１２枝付き竹
１２ａ枝
１４海水流出管
１５接続ホース

Claims

汲み上げた海水を、通風が良好な屋内に設けた枝条架濃縮装置で一次濃縮を行い、次に緩やかな勾配を設けて屋上に載置された流し敷板（１）に一次濃縮した海水を流下させて二次濃縮を行い、さらに二次濃縮した海水を平釜で加熱し食塩を晶出させることを特徴とする海水からの塩分の濃縮方法。
緩やかな勾配を設けて屋上に載置された流し敷板（１）の上端部に沿って水平に配設したパイプ（２）に多数の海水出口孔（２ａ）を穿設し、流し敷板（１）の下端部には流下する海水を受ける樋（３）を水平に配設し、海水を貯留するタンク（４）と、タンク（４）内の海水を前記パイプ（２）へ送水する水中ポンプ（５）とを備え、水中ポンプ（５）から前記パイプ（２）へは送水管（６）を接続し、樋（３）から前記タンク（４）へは回収パイプ（７）を接続してなる二次濃縮装置を有することを特徴とする海水からの塩分濃縮装置。
汲み上げた海水を、通風が良好な屋内に設けた枝条架濃縮装置で一次濃縮を行い、次に緩やかな勾配を設けて屋上に載置された流し敷板（１）に一次濃縮した海水を流下させて二次濃縮を行い、さらに二次濃縮した海水を平釜で加熱し食塩を晶出させて得られたことを特徴とする海水からの塩分濃縮方法を用いて得られた食塩。