JP2006328762A - 洗濯水の再利用装置および方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】業務用洗濯機1で使用された水のうち、前すすぎ工程で使用された水を処理するために溜める処理槽11を設ける。処理槽11には溜められた水を電気分解するためのアルミ電極ユニット13を設ける。また、マイクロバブル吐出口15を設け、マイクロバブルを発生させて不純物の凝集、沈殿を促進する。処理槽11で処理された後の水を溜めるための貯水槽12を設ける。貯水槽12には溜められた水を脱色、脱臭するためのオゾン吐出口17を設ける。そして、貯水槽12に溜められた水は、ポンプ22で汲み出し、返送管23を通って業務用洗濯機1へ与える。返送管23には、水を除菌するための電解次亜発生器24を設ける。
【選択図】 図1
Description
そこで、特開平11−21955号公報には、洗濯作業において、最後のすすぎ工程で使用した比較的清浄な水をリサイクルするためのシステムが提案されている。
この発明は、かかる背景のもとになされたもので、洗濯作業において使用された水に対し、一定の処理を行うことにより、再使用可能な水に浄化して、確実な再利用を図れるようにした洗濯水の再利用装置および方法を提供することを主たる目的とする。
請求項3記載の発明は、洗濯機から排水される洗濯作業に使用された水の水質を判定する水質判定手段と、上記水質判定手段が、予め定める水質以上の水であると判定したことに応答して、洗濯機から排水される水を処理するために溜める処理槽と、上記処理槽で溜められた水を金属電極を用いて電気分解する電気分解装置と、上記処理槽で処理された後の水を溜めるための貯水槽と、上記貯水槽に溜められた水を、洗濯水として供給するための供給手段と、を含むことを特徴とする洗濯水の再利用装置である。
請求項5記載の発明は、上記貯水槽に溜められた水に対してオゾンを供給するためのオゾン発生装置が設けられていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに2記載の洗濯水の再利用装置である。
請求項7記載の発明は、上記供給路には、供給路を通る水を電気分解し、次亜塩素酸を発生させて除菌するための電気分解装置が設けられていることを特徴とする、請求項6記載の洗濯水の再利用装置である。
請求項9記載の発明は、上記処理槽は地下に配置され、上記貯水槽は地上に配置されていることを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載の洗濯水の再利用装置である。
請求項11記載の発明は、洗濯機から排水される洗濯作業に使用された水の水質を判定し、水質が予め定める水質以上であれば、その排水される水を取り込んで溜め、金属電極を含む電気分解装置によって溜めた水に電気分解を施し、有機物およびミネラル成分を凝集によって沈殿除去して水を浄化し、浄化後の水を洗濯水として再利用に供することを特徴とする、洗濯水の再利用方法である。
請求項13記載の発明は、上記浄化した水をオゾンを用いて脱臭、脱色する工程を含むことを特徴とする、請求項10〜12のいずれかに記載の洗濯水の再利用方法である。
水中のミネラル成分が除去されると、水の軟水化が図れるので、再利用される水の洗濯性能を大きく向上させることができる。つまり、再利用水は、洗剤の使用量やアルカリ助剤の使用量を低減できる、洗濯に適した水とすることができる。
また、請求項3の発明では、洗濯機から排水される水の水質を判定し、洗濯工程などに使用された汚れの程度の高い水ではなく、すすぎ工程に使用された比較的汚れの少ない清浄な水か否かが判定され、予め定める水質以上の水、すなわち比較的清浄な水であると判定された場合に、洗濯機から排水される水が処理のために処理槽に溜められる。かかる構成にすれば、洗濯機、特に業務用の洗濯機に対して、洗濯機の構成を何ら改良することなく、洗濯機に対して後付け可能な洗濯水の再利用装置を作ることができる。
請求項5の発明によれば、再利用のために処理された後、貯水槽に溜められている水に対して、オゾン発生装置によりオゾンが供給される。これにより、再利用する水の脱臭や脱色がなされ、再利用水がより清浄になる。
請求項7の発明では、再利用のために供給される水を、さらに、電気分解するので、電気分解時に生じる次亜塩素酸により、再利用水が除菌される。従って、再利用水は、より浄化された水となって、洗濯のために供給される。また、電気分解により生成させた電解次亜液は、pHが中性の液であるので、その安全性が高く、薬品(次亜塩素酸ソーダ)のような危険性がない。従って、洗濯作業をより安全な作業とすることができる。
請求項10〜14の方法によっても、上述した再利用装置と同様、洗濯作業において使用した水の効率的な再利用を実現できる。
(1)水の再利用の必要性
洗濯時、予洗、本洗、すすぎ(1回目、2回目、3回目)の水は、すべて上水道の水が使用され、使用後は全てが排水されている。通常、乾燥重量1Kgの洗濯物を洗濯する場合、10L程度の水が必要であると言われているので、たとえば、乾燥重量200Kgの洗濯物を洗濯する場合は約2トン(2000L)の水が必要である。
このため、業務用の洗濯機を使用する場合に、水の再利用をすることが要望されている。この発明では、かかる背景に鑑み、使用した水のうち、全てのすすぎ水を、電気分解等で浄化して再利用する装置および方法を提供するものである。
(2)洗剤・薬品の低減の必要性
業務用の洗濯作業では、大量の洗剤やアルカリ助剤を洗濯機に投入して洗濯が行われている。そして、すべての洗濯水が排水されているので、排水には、洗剤、アルカリ助剤、アルカリ助剤を中和するための中和剤(希硫酸)が混在しており、放流先の処理施設に負担(負荷)を与えている。そこで、洗剤や洗濯助剤の使用量を減らす方策が要望されている。
(3)使用エネルギー低減の必要性
病院や特別擁護老人ホームから出る介護用おむつなどは、おむつに汚物が付着しているので、これらおむつを洗濯する際には、厚生省労働省のガイドラインにより+80℃の温水で10分以上洗濯するよう指導されている。このため、常温の上水道の水を+80℃に上昇させるためのボイラー等の機器が必要であり、経済的な負担となっている。
(4)作業の安全性の確保
業務用の洗濯工程では、薬品(次亜塩素酸ソーダ)を使って漂白・除菌を行っているが、この薬品(次亜塩素酸ソーダ)は、高アルカリ(pH12程度)なので、取り扱いに際して危険性が高く、マスク、手袋、防護眼鏡の着用などのもと、慎重な取り扱いが必要である。従って、これらの薬品を使用しない洗濯方法が望まれるところである。
この発明は、以上のような背景のもとになされたものであり、以下に、好ましい実施形態により、発明の具体的な構成について詳述をする。
この実施形態に係るシステムの特徴は、業務用洗濯機1に関連して、水再利用槽10が備えられていることである。水再利用槽10には処理槽11および貯水槽12が含まれている。
貯水槽12内にはオゾン吐出口17が配置されており、オゾン発生器18で発生されるオゾンは、この吐出口17から貯水槽12内へ供給される。
貯水槽12にはポンプ22が備えられていて、ポンプ22により貯水槽12の水が汲み出され得る。ポンプ22で汲み出される水は、返送管23を介して洗濯機1へ返送される。返送管23の途中には、電解次亜生成器24が備えられていて、この電解次亜生成器24で生成される次亜塩素酸(電解次亜液)により、返送される水が除菌される。さらに、返送管23にはスチーム供給路25が合流されていて、返送管23を返送される水は熱交換により温められて温水とされ、洗濯機1に戻される。
[予洗工程]
予洗工程とは、洗剤を投入せずに水または温水のみで洗濯する工程である。病院や特別擁護老人ホームから出る介護用おむつなどは、おむつに汚物が付着しているので、汚物を洗い流す意味での、洗剤を投入しない水洗いによる予備洗い工程(予洗)が必要である。
一方、初期の洗濯ではなく、何度か洗濯工程が行われている場合には、貯水槽12に浄化水が溜まっているから、予洗工程では、貯水槽12の浄化水がポンプ22により汲み上げられ、返送管23を通ってその水が洗濯機1へ供給される。
[本洗工程]
本洗工程では、初期は、上水道供給源2から上水供給管3を介して上水が洗濯機1へ供給される。その際、スチーム供給路5により、供給される水は温水に加温される。一方、洗濯機1には、洗剤およびアルカリ助剤が投入されて、洗濯が行われる。洗濯後の排水は、排水管6を介して下水道放流先7へ排水される。その際、洗濯水にはアルカリ助剤が投入されているので、洗濯後の水は高アルカリであり、それを中和するために、中和装置8から供給路9を介して希硫酸等の中和剤が混入される。
上述の本洗工程は、2回繰り返される。
[すすぎ工程]
すすぎ工程は3回行われるが、3回とも、すすぎ後の水は、下水道放流先7へ排水されず、水再利用槽10において再利用のための処理がなされる。
Al→Al3++3e …………………………(1)
Al3++3OH- →Al(OH)3 ↓ ………(2)
また、陽極を鉄で形成した場合、電極ユニット13により電気分解が行われる場合の化学式は、以下の(3)(4)となる。
Fe3++3OH- →Fe(OH)3 ↓ ………(4)
さらに、陽極をマグネシウムで形成した場合、電極ユニット13により電気分解が行われる場合の化学式は、以下の(5)(6)となる。
Mg→Mg2++2e- …………………………(5)
Mg2++2OH- →Mg(OH)2 ↓ ………(6)
上述のように、金属電極から溶出した金属陽イオンは、すすぎ水(被処理水)に含まれている水道水由来のカルシウムイオン(Ca2+)やマグネシウムイオン(Mg2+)などを取り込んで凝集するため、処理後のすすぎ水はこれらの成分を含まない軟水となる。この結果、処理したすすぎ水を次の洗濯工程に用いる際、洗剤の泡立ちが良くなり、洗浄効率が大きく向上する。
ところで、マイクロバブル吐出口15から吐出されるマイクロバブルの特徴は、水中に浮遊する過程でナノレベルまで自然収縮し、最終的には内部の気体を溶解させて消滅するので、処理槽11内での滞留時間が長いという特徴がある。このため、処理槽11内の水が自然移送により貯水槽12に流れていく際、その水には消滅していないマイクロバブルが含まれている。貯水槽12にはオゾン吐出口17が備えられており、吐出されるオゾンは、マイクロバブルと協働して、電気分解処理では除去できにくい臭い成分や色成分をオゾン酸化により除去する。
なお、オゾン吐出口17は貯水槽12内に備えられているが、処理槽11内に配置してもよい。
図2に、洗濯水(本洗工程後の水)と、すすぎ水(1回目のすすぎ後の水および2回目のすすぎ後の水)の水質を比較した表を示す。この表から明らかなように、本洗が終了した排水の水質は、有機物の濃度がかなり高いのに対し、すすぎが終了した後の排水の水質は、それらがかなり低くなっている。そこで、この実施形態では、全てのすすぎ水を被処理水として、浄化の対象とするものである。
図3は、この発明の他の実施形態に係る水の再利用装置全体のシステム構成図である。
このシステムには、電解次亜生成器24が備えられていて、生成された次亜塩素酸水を溜める電解水タンク38が設けられている。電解水タンク38に溜められた電解水(電解次亜塩素酸水)は、供給路39を介して洗濯機1へと供給可能である。また、電解水タンク38の電解水は、消毒用途等のために供給路40を介して取り出すことができる。さらに、このシステムでは、洗濯機1が収められた家屋41に降る雨水が雨水マス42へ集められ、被処理水として処理槽11へ供給される。
図4は、洗濯機から出力されるすすぎ工程を終えた旨の信号に応答して、処理槽が洗濯作業に使用した水を取り込んで処理する場合の制御手順を表わすフロー図である。図4に示す制御手順は、図1に示すシステムにも、図3に示すシステムにも適用可能であるが、以下の説明では、図1に示すシステムに適用された場合について説明をする。
そして、洗濯機1において予洗が行われ(ステップS2)、予洗に使用された水は排水管6を通って排水され(ステップS3)、再び電磁弁4が開かれて、水道水が供給される(ステップS4)。
そして、洗濯機1で本洗2が行われ(ステップS8)、本洗2に使用された水は排水管6を通って排水される(ステップS9)。
すすぎ1が終了後、洗濯機1はすすぎ1が終了した旨の信号を水再利用槽10に与え、それに応じて水再利用槽10は電磁弁20を開いて、排水管19を介してすすぎ1終了後の水を処理槽11へ取り込む。
洗濯機1では、すすぎ3終了後、洗濯物の脱水・乾燥処理を実行し(ステップS13)、その処理が終わると動作を終える。
図5の制御動作を行う場合は、図3のシステムにおいて、洗濯機1からの排水分岐点43に、たとえば導電率センサを挿入しておき、排水の導電率を測定する必要がある。比較的清浄な水は電気導電率が低く、一方、汚濁度の高い水は電気導電率が高い。そこでこれを利用して、水の導電率を測定し、一定値以上の導電率の水(すなわち予洗や本洗に使用した水)は下水へ排水し、一定値未満の導電率の水(すなわちすすぎ工程終了後の水)は再利用するというものである。
図5を参照して、制御動作を説明する。動作がスタートすると、まず、貯水槽12の水がポンプ22で汲み出されて、返送管23を介して洗濯機1に供給され、その水を用いて予洗が行われる(ステップP1)。
本洗終了後、洗濯機1から排出される水の水質が判定される(ステップP5)。
この判定においても、本洗1で使用された水は汚濁度が高く、電気伝導率が高いので、処理はステップP6へと進み、本洗1に使用された水は下水へ排水される。
本洗2で使用された水も、排水時に水質が判定される(ステップP8)。本洗2に使用された水の水質も、汚濁度が高く、あまり清浄ではないため、水質判定の結果処理はステップP9へ進んで、水は下水へ排水される。
すすぎ1の終了後、排水される水の水質が判定される(ステップP11)。すすぎ1終了後の水は、図2でも説明したように、比較的清浄な水である。このため、水質判定結果はYES(比較的清浄)となり、分岐点43において、たとえば三方弁で構成された排出先が切り換えられ、すすぎ1に使用された水は排水管19を介して処理槽11へと与えられる。
すすぎ2終了後、洗濯機1から排水される水の水質が判定される(ステップP14)。この水も比較的清浄であるから、処理槽11へと溜められる。
従って、ステップP15の排水はスキップされて、次のすすぎ3のために、貯水槽12から洗濯機1に水が供給され、すすぎ3が実行される(ステップP16)。
そしてステップP18の排水はスキップされて、洗濯機1において、洗濯物の脱水および乾燥が行われ(ステップP19)、動作が終了する。
なお、貯水槽12に溜められた水は、予洗、本洗1、本洗2のためにも供給されるから、貯水槽12の水は必然的に不足する。そのため、貯水槽12には、先に説明したように、上水タンク2から必要に応じて上水が供給され、常に一定量の水が溜まっているようにされている。
また。図5の制御動作は、図3のシステムに限らず、図1のシステムに対しても適用可能である。
10 水再利用槽
11 処理槽
12 貯水槽
13 アルミ電極ユニット
15 マイクロバブル吐出口
16 マイクロバブル発生装置
17 オゾン吐出口
18 オゾン発生器
22 ポンプ
23 返送管
24 電解次亜生成器
26 水位センサ
28 上水供給管
Claims (14)
- 洗濯作業においてすすぎ工程で使用された水を処理するために溜める処理槽と、
上記処理槽に溜められた水を金属電極を用いて電気分解する電気分解装置と、
上記処理槽で処理された後の水を溜めるための貯水槽と、
上記貯水槽に溜められた水を、洗濯水として供給するための供給手段と、
を含むことを特徴とする洗濯水の再利用装置。 - 上記処理装置は、洗濯機から出力されるすすぎ工程を終えた旨の信号に応答して、洗濯機から水を取り込むための取水手段を含むことを特徴とする、請求項1記載の洗濯水の再利用装置。
- 洗濯機から排水される洗濯作業に使用された水の水質を判定する水質判定手段と、
上記水質判定手段が、予め定める水質以上の水であると判定したことに応答して、洗濯機から排水される水を処理するために溜める処理槽と、
上記処理槽で溜められた水を金属電極を用いて電気分解する電気分解装置と、
上記処理槽で処理された後の水を溜めるための貯水槽と、
上記貯水槽に溜められた水を、洗濯水として供給するための供給手段と、
を含むことを特徴とする洗濯水の再利用装置。 - 上記処理槽に溜められた水に対して気泡を供給するためのバブル発生装置が設けられていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の洗濯水の再利用装置。
- 上記貯水槽に溜められた水に対してオゾンを供給するためのオゾン発生装置が設けられていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の洗濯水の再利用装置。
- 上記供給手段は、一端が上記貯水槽に連結され、他端が供給先とつながっている供給路と、供給路を介して貯水槽の水を汲み出すポンプとを有することを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の洗濯水の再利用装置。
- 上記供給路には、供給路を通る水を電気分解し、次亜塩素酸を発生させて除菌するための電気分解装置が設けられていることを特徴とする、請求項6記載の洗濯水の再利用装置。
- 上記貯水槽には、水位を検知するための水位センサと、
水位センサにより貯水槽の水位が所定水位以下になったことが検知されたことに応答して、貯水槽に上水を供給する上水供給手段とが設けられていることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の洗濯水の再利用装置。 - 上記処理槽は地下に配置され、
上記貯水槽は地上に配置されていることを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載の洗濯水の再利用装置。 - 洗濯作業においてすすぎ工程で使用された水を溜め、
金属電極を含む電気分解装置によって溜めた水に電気分解を施し、
有機物およびミネラル分を凝集によって沈殿除去して水を浄化し、
浄化後の水を洗濯水として再利用に供することを特徴とする、洗濯水の再利用方法。 - 洗濯機から排水される洗濯作業に使用された水の水質を判定し、
水質が予め定める水質以上であれば、その排水される水を取り込んで溜め、
金属電極を含む電気分解装置によって溜めた水に電気分解を施し、
有機物およびミネラル成分を凝集によって沈殿除去して水を浄化し、
浄化後の水を洗濯水として再利用に供することを特徴とする、洗濯水の再利用方法。 - 上記水を浄化する際に、有機物およびミネラル分の凝集を促進するために、気泡を水中に供給することを特徴とする、請求項10または11記載の洗濯水の再利用方法。
- 上記浄化した水をオゾンを用いて脱臭、脱色する工程を含むことを特徴とする、請求項10〜12のいずれかに記載の洗濯水の再利用方法。
- 上記浄化した水を電気分解によって発生する次亜塩素酸で除菌する工程を含むことを特徴とする、請求項10〜13のいずれかに記載の洗濯水の再利用方法。
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