JP2013015446A - Water purification device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、水浄化装置に関し、特に放射性物質を除去できる水浄化装置に関する。 The present invention relates to a water purification device, and more particularly to a water purification device capable of removing radioactive substances.
放射性物質は、人体に対し悪影響を及ぼすとされており、人体に触れる前に除去することが必要である。特に、放射性物質が含まれた水を飲用等に使用した場合には、直接的に人体に放射性物質が取り込まれてしまうため問題である。 Radioactive materials are said to have a negative effect on the human body and must be removed before touching the human body. In particular, when water containing a radioactive substance is used for drinking or the like, the radioactive substance is directly taken into the human body, which is a problem.
従来、放射性物質が含まれた水から該放射性物質を除去できる水浄化装置としては、特許文献1に開示されるものが知られている。この水浄化装置は、放射性物質を含む廃液から、該放射性物質を除去することを目的としたものであり、前記廃液をポンプにより輸送して、紫外光を照射中のイオン交換樹脂に触れさせることで放射性物質を除去する。
Conventionally, as a water purification apparatus capable of removing a radioactive substance from water containing the radioactive substance, one disclosed in
しかしながら、特許文献1に開示される水浄化装置は、ポンプ、紫外線発生装置等が必要になることから、装置が大がかりとなり、家庭等で使用することは困難である。又、前記水浄化装置では、ポンプ、紫外線発生装置等に電源供給する電源が必要となる。従って、停電時には使用できないという問題がある。
However, since the water purification apparatus disclosed in
本願発明は、上記のような課題を解決することを目的としてなされたものであり、簡便な構造であると共に、電源不要で放射性物質を除去できる水浄化装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made for the purpose of solving the above-described problems, and has an object of providing a water purification device that has a simple structure and can remove radioactive substances without requiring a power source.
上記目的を達成するために、請求項1記載の水浄化装置は、第1水槽と、該第1水槽の下方に配設される第2水槽と、前記第1水槽内に配設され、焼結した珪藻土からなる容器部内に活性炭からなる内包部材を収容したセラミックフィルターと、前記第2水槽内に配設され、ゼオライトからなる上層部と、活性炭からなる下層部とを収容容器内に収容したゼオライトフィルターと、を備え、前記第1水槽に投入された放射性物質を含んだ原水を、該原水の自重により、前記セラミックフィルターを通過させた後に、前記第2水槽に導入し、更に、前記ゼオライトフィルターを通過させることで、前記放射性物質を除去した水とすることを特徴としている。
In order to achieve the above object, a water purification apparatus according to
請求項1記載の水浄化装置は、放射性物質を含んだ原水を、該原水の自重により、第1水槽内のセラミックフィルターを通過させ、更に第1水槽の下方に配設された第2水槽に導入して、更に、該第2水槽に配設されたゼオライトフィルターを通過させることにより、放射性物質を除去した水とすることができる。従って、本水浄化装置は、ポンプ等を使用する必要がなく、簡便な構造であるので家庭等でも使用でき、又、電源も不要であるので停電時でも、原水からの放射性物質の除去を行うことができる。
The water purification apparatus according to
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を説明する。本発明の水浄化装置1は、図1,2に示すように、放射性物質を含んだ原水が投入される第1水槽2と、該第1水槽2の下方に配設される第2水槽3と、前記第1水槽2内に配設されるセラミックフィルター4と、前記第2水槽3内に配設されるゼオライトフィルター5と、を有している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, the
前記第1水槽2は、図1,2に示すように、原水を収容するものであり、透明又は半透明な材料により構成され、円筒形状を有する本体部6と、該本体部6の上端に載置され、取り外し可能な円盤状の蓋部7と、前記本体部6の下端に防水性を有して取り付けられる接続部8を有している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
前記接続部8は、図1に示すように、円筒形状であり、上端付近に前記本体部6の下端を塞いで、原水が外部へ漏れることを防止する天板8aを有する。この天板8aには、中心に形成され、前記セラミックフィルター4を通過した水を前記第2水槽3へ導くための貫通孔8bと、該貫通孔8bと同心の円環状の窪みとして当該天板8aの上面側に形成され、セラミックフィルター4の下方部分を収容する収容部8cと、前記貫通孔8bの上端側に円環状の窪みとして形成され、パッキン20を収容するパッキン収容部8dとが設けられている。
As shown in FIG. 1, the
前記第2水槽3は、図1,2に示すように、透明又は半透明の材料により構成され、前記セラミックフィルター4及び前記ゼオライトフィルター5により放射性物質が除去された水を収容する本体部9と、該本体部9の下端に防水性を有して取り付けられる台座10と、前記本体部9の側面に取り付けられ、当該第2水槽3内の水を外部へ取り出す際に使用される蛇口11とを有している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the second water tank 3 is made of a transparent or translucent material, and has a
前記本体部9は、図1に示すように、円筒形状であり、図2に示すように、上端に前記ゼオライトフィルター5を固定するために使用されるアダプター12が載置される天板9aを有する。この天板9aの中心には、前記セラミックフィルター4を通過した第1水槽2からの水を受け入れるための貫通孔9bが設けられている。
As shown in FIG. 1, the
前記台座10は、図1に示すように、円筒形状であり、上端に前記本体部9の下端を塞いで、該本体部9内の水が外部へ漏れることを防止する天板10aを有する。
As shown in FIG. 1, the
前記アダプター12は、図2に示すように、円環状の鍔部12aと、該鍔部12aより下方に突出し、前記本体部9の貫通孔9bを挿通する円筒状の突出部12bを有する。該突出部12bの下端付近の内周側には、前記ゼオライトフィルター5を固定する際に使用される雌ネジが形成されている。
As shown in FIG. 2, the
前記セラミックフィルター4は、図1に示すように、前記第1水槽2内に配設されるものであり、図2,3に示すように、ドーム状の外観形状を有し、中空部が設けられて下方に開口した容器部13と、該容器部13の中空部内に収容される内包部材14と、前記容器部13の開口部を塞ぐ蓋部15と、を有している。
The
前記容器部13は、透水性を有し、珪藻土を焼結することにより構成されたものである。この容器部13は、平均粒子径が、0.5μm以上、0.8μm以下の珪藻土を使用して構成することが好ましい。この理由は、平均粒子径が小さすぎると目詰まりし易くなり、又、大きすぎると放射性物質の除去効果が小さくなるからである。又、容器部13は、汚れの付着、目詰まり等が生じた場合に、表面を削り取ることによりメインテナンスを行う。そのため、容器部13は、図2に表れる壁厚TCが薄すぎると、メインテナンスを行うことができる回数が少なくなる。従って、容器部13は、壁厚を当初10mm程度とすることが好ましい。
The said
前記内包部材14は、活性炭により構成し、特に25メッシュ以上、30メッシュ以下の粒状のヤシガラ活性炭により構成することが好ましい。このように、内包部材14を構成することで、十分な放射性物質除去効果が発揮される。
The
前記蓋部15は、図2,3に示すように、非透水性の材料により構成され、中心部に下方に突出し、外周部に雄ネジが形成された円筒状の突出部15aが形成されている。該突出部15aは、中心に設けられている貫通孔により、前記容器部13及び前記内包部材14を通過した水を排出する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
前記ゼオライトフィルター5は、図1に示すように、前記第2水槽3内に配設されるものであり、図2,4に示すように、上端付近の外周に前記アダプター12への取り付け用の雄ネジが形成された円筒形状で透明又は半透明の材料により構成された非透水性の収容容器16と、該収容容器16内部の上層に収容される上層部17と、前記収容容器16の内部の下層に収容される下層部18と、前記収容容器16の下端付近に取り付けられ、上層部17及び下層部18の収容容器16の内部からの流出を防止し、且つ、上層部17及び下層部18を通過した水を流出させる小さな穴が形成された底板19と、を有している。
The
前記上層部17は、ゼオライトにより構成し、特に粉砕することで平均粒子径を3mm程度とされたゼオライトにより構成することが好ましい。この理由は、平均粒子径が小さすぎると目詰まりし易くなり、又、大きすぎると放射性物質の除去効果が小さくなるからである。尚、上層部17は、不純物の除去処理等が施されたゼオライトを使用して構成してもよいが、ゼオライト原石をそのまま使用して構成してよい。
The
前記下層部18は、前記セラミックフィルター4の内包部材14と同様に、活性炭により構成し、特に25メッシュ以上、30メッシュ以下の粒状のヤシガラ活性炭により構成することが好ましい。このように、下層部18を構成することで、十分な放射性物質除去効果が発揮される。
The
以上のように、各部が構成される本発明の水浄化装置1の組み立て方法について説明する。まず、セラミックフィルター4は、図2に示すように、第1水槽2の接続部8のパッキン収容部8dに原水が第1水槽2より流出することを防止するパッキン20を収容した上で、蓋部15が有する突出部15aを、前記接続部8の貫通孔8bに挿通させて、接続部8の収容部8cに下方部分が収容されるように接続部8の天板8a上に載置し、更に、突出部15aの下端より前記パッキン20を挿入後、当該突出部15aにナット21を締め込むことにより前記天板8aに固定することで、第1水槽2に組み付ける。
As described above, an assembling method of the
又、ゼオライトフィルター5は、まず、図2に示すように、アダプター12の突出部12bの下端付近に形成された雌ネジに、収容容器16の上端付近に形成された雄ネジを螺合させることにより、アダプター12に固定する。そして、ゼオライトフィルター5を固定したアダプター12を、該ゼオライトフィルター5と共に突出部12bが第2水槽3の本体部9の天板9aに形成された貫通孔9bを挿通すると共に、鍔部12aが前記天板9a上に当接するように載置することで、第2水槽3に組み付ける。
In addition, the
以上のようにゼオライトフィルター5が組み付けられた第2水槽3の上方に、図1に示すように、セラミックフィルター4が組み付けられた第1水槽2を載置することで、本水浄化装置1の組み付けが完了する。
As shown in FIG. 1, the
次に、本発明の水浄化装置1による原水の浄化について説明する。まず、図1に示す第1水槽2の蓋部7を外して、ヨウ素131、セシウム134、セシウム137等の放射性物質を何れか1種類以上含んだ原水を第1水槽2に投入する。この際、水質浄化液を前記原水と共に第1水槽2に投入することが望ましい。尚、前記水質浄化液は、硫黄、鉄、マグネシウム、カルシウム、マンガン等多様なミネラル成分を含んだものであり、原水と共に第1水槽2に投入することで、前記ミネラル成分が凝集効果を発揮し、本水浄化装置1の放射性物質除去効果を高めることができる。
Next, purification of raw water by the
上記第1水槽2に投入された原水及び水質浄化液は、自重により、セラミックフィルター4の容器部13、内包部材14を通過して、該セラミックフィルター4の蓋部15に設けられた突出部15aに形成された貫通孔より排出される。
The raw water and the water purification solution charged into the
前記セラミックフィルター4の蓋部15の突出部15aより排出された水は、アダプター12に形成された貫通孔を介し第2容器3に導入されて、ゼオライトフィルター5の収容容器16内へ導かれ、該ゼオライトフィルター5の上層部17、下層部18を通過して底板19より排出されて第2水槽3に溜まる。この第2水槽3にたまった水は、セラミックフィルター4及びゼオライトフィルター5の効果により、原水より放射性物質が除去されて浄水された水である。又、第2水槽3に溜まった浄水後の水は、前記セラミックフィルター4及び前記ゼオライトフィルター5により、放射性物質以外の不純物、有害物質等も除去されているので、蛇口11を利用して外部に取り出し、飲用等に使用することができる。
The water discharged from the protruding
以上、説明した本発明の水浄化装置1は、電源が不要であるので、停電等の災害が発生している場合においても、放射性物質が含まれた原水を浄化して、放射性物質を除去することができる。又、本水浄化装置1は、簡便な構造であるため、家庭等でも使用することができる。
As described above, since the
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものでない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention more concretely, this invention is not limited at all by these Examples.
本発明の水浄化装置1の性能を検証するため、放射性物質であるヨウ素131を含んだ原水の浄化試験を行った。尚、使用した原水は、福島第二発電所(福島県双葉郡楢葉町)より北西約1kmに位置する沼より採取したものである。
In order to verify the performance of the
又、使用したセラミックフィルター4は、図2,3に示す外径DCが100mm、高さHCが90mmのものである。又、図2に示す容器部13の壁厚TCは10mmであり、該容器部13を構成する珪藻土の平均粒子径は0.5mm以上、0.8mm以下の範囲内である。又、内包部材14は、25メッシュ以上、30メッシュ以下の範囲内にある粒状のヤシガラ活性炭により構成している。
The used
又、使用したゼオライトフィルター5は、図2,4に示す最も細い部分の外径DZが70mmの収容容器16の容器内に、平均粒子径3mm程度の粉砕したゼオライト原石により構成される上層部17を高さHZ1が80mmとなるように、又、25メッシュ以上、30メッシュ以下の範囲内にある粒状のヤシガラ活性炭により構成される下層部18を高さHZ2が60mmとなるように収容したものである。
The
上記セラミックフィルター4、ゼオライトフィルター5を使用した本発明の水浄化装置1による上記原水の浄水試験の結果を、表1に示す。尚、原水は、前記水質浄化液と共に第1水槽2に投入しており、その割合は、原水3リットルに対し、水質浄化液を1ccである。
Table 1 shows the result of the water purification test of the raw water by the
上記表1から明らかであるように、原水では検出された放射性物質であるヨウ素131は、本発明の水浄化装置1による浄化により、検知下限(20Bq/kg)以下まで減少した。これにより、本発明の水浄化装置1の放射性物質の除去効果が確認された。
As is clear from Table 1 above, iodine 131, which is a radioactive substance detected in the raw water, decreased to the detection lower limit (20 Bq / kg) or less by purification by the
尚、上記において、使用するゼオライトフィルター5を、図5に示す最も細い部分の外径DZ70mmの収容容器16の容器内に、平均粒子径が3mm程度の粉砕したゼオライト原石により構成される上層部17を高さHZ1が40mmとなるように、又、25メッシュ以上、30メッシュ以下の範囲内にある粒状のヤシガラ活性炭により構成される下層部18を高さHZ2が30mmとなるように収容したものとした場合であっても、放射性物質の除去効果が発揮されることを確認している。
In the above description, the
以上説明した本発明の水浄化装置1は、本発明に係る水浄化装置の一態様にすぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。
The
例えば、ゼオライトフィルター5は、アダプター12を使用することなく、直接第1水槽2の接続部8、又は第2水槽3の本体部9の天板9aに取り付けてもよい。この場合であっても、ゼオライトフィルター5は、第1水槽2に投入した原水が、セラミックフィルター4を通過した後に当該ゼオライトフィルター5に導かれ、その上層部17、下層部18を通過して第2水槽3の本体部9内に溜まるように取付を行う。
For example, the
本発明に係る水浄化装置は、放射性物質を除去する水浄化装置として利用できる。 The water purification apparatus according to the present invention can be used as a water purification apparatus for removing radioactive substances.
1 水浄化装置
2 第1水槽
3 第2水槽
4 セラミックフィルター
5 ゼオライトフィルター
13 容器部
14 内包部材
17 上層部
18 下層部
DESCRIPTION OF
Claims (1)
該第1水槽の下方に配設される第2水槽と、
前記第1水槽内に配設され、焼結した珪藻土からなる容器部内に活性炭からなる内包部材を収容したセラミックフィルターと、
前記第2水槽内に配設され、ゼオライトからなる上層部と、活性炭からなる下層部とを収容容器内に収容したゼオライトフィルターと、を備え、
前記第1水槽に投入された放射性物質を含んだ原水を、該原水の自重により、前記セラミックフィルターを通過させた後に、前記第2水槽に導入し、更に、前記ゼオライトフィルターを通過させることで、前記放射性物質を除去した水とすることを特徴とする水浄化装置。 A first aquarium,
A second water tank disposed below the first water tank;
A ceramic filter disposed in the first water tank and containing an encapsulating member made of activated carbon in a container portion made of sintered diatomaceous earth;
A zeolite filter disposed in the second water tank, and containing an upper layer portion made of zeolite and a lower layer portion made of activated carbon in a storage container,
The raw water containing the radioactive substance introduced into the first water tank is passed through the ceramic filter by its own weight, and then introduced into the second water tank, and further passed through the zeolite filter. A water purification apparatus, wherein water is removed from the radioactive substance.
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