JP2014117653A - Desalination system - Google Patents
Desalination system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014117653A JP2014117653A JP2012274647A JP2012274647A JP2014117653A JP 2014117653 A JP2014117653 A JP 2014117653A JP 2012274647 A JP2012274647 A JP 2012274647A JP 2012274647 A JP2012274647 A JP 2012274647A JP 2014117653 A JP2014117653 A JP 2014117653A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- salt
- water
- salt water
- concentration side
- concentrated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
- Y02A20/131—Reverse-osmosis
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
- Y02A20/138—Water desalination using renewable energy
- Y02A20/142—Solar thermal; Photovoltaics
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、淡水化システムに関する。 The present invention relates to a desalination system.
飲料水などの生活用水が不足しやすい地域において、海水を淡水化して生活用水を製造する淡水化プラントが建設されている。海水淡水化の方法としては、塩水を加熱して生じる水蒸気を冷却して淡水を製造する多段フラッシュ法と、逆浸透膜(RO膜)により加圧した塩水を淡水と濃縮塩水とに分離する逆浸透法とがある。逆浸透法は多段フラッシュ法に比べエネルギー効率に優れているため、逆浸透法を利用した逆浸透膜ろ過装置が多くの淡水化プラントで採用されている。
また、逆浸透膜ろ過装置の副生成物である濃縮塩水と、淡水または海水との塩分濃度差を利用して発電する発電装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
In areas where there is a shortage of domestic water such as drinking water, a desalination plant has been constructed that desalinates seawater to produce domestic water. Seawater desalination methods include the multi-stage flash method in which fresh water is produced by cooling the steam generated by heating the salt water, and the reverse of separating salt water pressurized by a reverse osmosis membrane (RO membrane) into fresh water and concentrated salt water. There is an infiltration method. Since the reverse osmosis method is more energy efficient than the multistage flash method, a reverse osmosis membrane filtration device using the reverse osmosis method is adopted in many desalination plants.
In addition, a power generation device that generates electric power by using a salt concentration difference between concentrated salt water, which is a by-product of a reverse osmosis membrane filtration device, and fresh water or seawater is known (for example, see Patent Document 1).
しかし、逆浸透膜ろ過装置の副生成物である濃縮塩水の塩分濃度は5.5〜6%程度であるため、発電装置が発電に利用できる濃縮塩水と淡水又は海水との塩分濃度差は比較的小さく、発電装置の発電効率が低い。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、濃縮塩水と淡水又は海水との塩分濃度差を大きくすることができ、発電効率の高い浸透圧発電装置を有する淡水化システムを提供する。
However, since the salt concentration of concentrated salt water, which is a by-product of the reverse osmosis membrane filtration device, is about 5.5 to 6%, the difference in salt concentration between concentrated salt water and fresh water or sea water that the power generator can use for power generation is compared. The power generation efficiency of the power generator is low.
The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a desalination system that can increase the salinity concentration difference between concentrated salt water and fresh water or sea water and has an osmotic pressure power generation device with high power generation efficiency. To do.
本発明は、脱塩装置と、製塩装置と、浸透圧発電装置と、塩供給部とを備え、前記脱塩装置は、塩水を逆浸透膜により淡水と濃縮塩水とに分離し、かつ、前記淡水および前記濃縮塩水をそれぞれ排出するように構成され、前記製塩装置は、前記脱塩装置から排出された濃縮塩水に含まれる塩分を析出させることにより塩を製造するように構成され、前記浸透圧発電装置は、前記脱塩装置から排出された濃縮塩水が流れる高濃度側流路と、淡水または塩水が流れる低濃度側流路と、前記高濃度側流路と前記低濃度側流路とを仕切る半透膜と、前記高濃度側流路または前記低濃度側流路と連通した水力発電タービンとを有し、前記塩供給部は、前記高濃度側流路を流れる濃縮塩水に前記製塩装置により製造された塩を供給することにより前記濃縮塩水の塩分濃度を上昇させることを特徴とする淡水化システムを提供する。 The present invention comprises a desalination apparatus, a salt production apparatus, an osmotic pressure power generation apparatus, and a salt supply unit, wherein the desalination apparatus separates salt water into fresh water and concentrated salt water by a reverse osmosis membrane, and Fresh water and concentrated salt water are each discharged, and the salt making device is configured to produce salt by precipitating salt contained in the concentrated salt water discharged from the desalting device, and the osmotic pressure The power generation device includes a high-concentration side channel through which concentrated salt water discharged from the desalination device flows, a low-concentration side channel through which fresh water or salt water flows, the high-concentration side channel, and the low-concentration side channel. A semi-permeable membrane for partitioning, and a hydroelectric turbine connected to the high-concentration side flow path or the low-concentration side flow path, wherein the salt supply unit applies the salt production apparatus to the concentrated salt water flowing through the high-concentration side flow path Said concentration by supplying the salt produced by Providing desalination system, characterized in that increasing the salinity of the water.
本発明によれば、脱塩装置を備え、前記脱塩装置は、塩水を逆浸透膜により淡水と濃縮塩水とに分離し、かつ、前記淡水および前記濃縮塩水をそれぞれ排出するように構成されるため、脱塩装置により淡水を製造することができる。
本発明によれば、製塩装置を備え、前記製塩装置は、前記脱塩装置から排出された濃縮塩水に含まれる塩分を析出させることにより塩を製造するように構成されるため、製塩装置により塩を製造することができる。また、このことにより濃縮塩水に含まれる塩分を塩として貯蔵することができる。
According to the present invention, the desalinator is provided, and the desalinator is configured to separate salt water into fresh water and concentrated salt water using a reverse osmosis membrane, and to discharge the fresh water and the concentrated salt water, respectively. Therefore, fresh water can be produced by a desalting apparatus.
According to the present invention, a salt making apparatus is provided, and the salt making apparatus is configured to produce salt by precipitating salt contained in the concentrated salt water discharged from the desalting apparatus. Can be manufactured. Moreover, the salt content contained in concentrated salt water can be stored as a salt by this.
本発明によれば、浸透圧発電装置を備え、前記浸透圧発電装置は、前記脱塩装置から排出された濃縮塩水が流れる高濃度側流路と、淡水または塩水が流れる低濃度側流路と、前記高濃度側流路と前記低濃度側流路とを仕切る半透膜と、前記高濃度側流路または前記低濃度側流路と連通した水力発電タービンとを有するため、半透膜に浸透圧を発生させることができ、低濃度側流路を流れる淡水または塩水に含まれる水を半透膜に浸透させ高濃度側流路に流入させることができる。この浸透圧による水の流れを利用して高濃度側流路または低濃度側流路と連通した水力発電タービンにより発電することができる。また、本発明によれば、前記脱塩装置から排出された濃縮塩水を浸透圧発電装置の高濃度側流路に供給し浸透圧発電装置により発電することにより濃縮塩水を電力に変換することができる。従って、濃縮塩水は、浸透圧発電装置により電力を発生させるエネルギーを有しており、濃縮塩水を貯蔵することによりエネルギーを蓄えることが可能になる。
本発明によれば、塩供給部を備え、前記塩供給部は、前記高濃度側流路を流れる濃縮塩水に前記製塩装置により製造された塩を供給することにより前記濃縮塩水の塩分濃度を上昇させるため、高濃度側流路を流れる濃縮塩水と、低濃度側流路を流れる淡水または塩水との塩分濃度差を大きくすることができ、半透膜に生じる浸透圧を大きくすることができる。このことにより、低濃度側流路から高濃度側流路に流入する水の量を多くすることができ、浸透圧発電装置の発電効率を高くすることができる。よって、浸透圧発電装置および塩供給部により、製塩装置で製造した塩を電力に変換することができる。従って、塩は浸透圧発電装置で電力を発生させるエネルギーを有しており、製塩装置で製造した塩を貯蔵することにより高いエネルギー密度でエネルギーを蓄えることが可能になる。
According to the present invention, an osmotic pressure power generation device is provided, wherein the osmotic pressure power generation device includes a high-concentration side channel through which concentrated salt water discharged from the desalination device flows, and a low-concentration side channel through which fresh water or salt water flows. A semipermeable membrane separating the high concentration side flow channel and the low concentration side flow channel and a hydroelectric turbine communicating with the high concentration side flow channel or the low concentration side flow channel. Osmotic pressure can be generated, and water contained in fresh water or salt water flowing through the low concentration side channel can permeate the semipermeable membrane and flow into the high concentration side channel. Electricity can be generated by a hydroelectric turbine connected to the high-concentration side flow path or the low-concentration side flow path using the water flow caused by the osmotic pressure. Further, according to the present invention, the concentrated salt water discharged from the desalination device is supplied to the high concentration side flow path of the osmotic pressure power generation device, and the osmotic pressure power generation device generates electric power, thereby converting the concentrated salt water into electric power. it can. Therefore, the concentrated salt water has energy for generating electric power by the osmotic pressure power generation device, and energy can be stored by storing the concentrated salt water.
According to the present invention, the apparatus includes a salt supply unit, and the salt supply unit increases the salt concentration of the concentrated salt water by supplying the salt produced by the salt making apparatus to the concentrated salt water flowing through the high concentration side channel. Therefore, the salt concentration difference between the concentrated salt water flowing through the high-concentration channel and the fresh water or salt water flowing through the low-concentration channel can be increased, and the osmotic pressure generated in the semipermeable membrane can be increased. As a result, the amount of water flowing into the high concentration side channel from the low concentration side channel can be increased, and the power generation efficiency of the osmotic pressure power generation device can be increased. Therefore, the salt produced by the salt production device can be converted into electric power by the osmotic pressure power generation device and the salt supply unit. Therefore, the salt has energy for generating electric power in the osmotic pressure power generation device, and energy can be stored at a high energy density by storing the salt produced by the salt production device.
本発明の淡水化システムは、脱塩装置と、製塩装置と、浸透圧発電装置と、塩供給部とを備え、前記脱塩装置は、塩水を逆浸透膜により淡水と濃縮塩水とに分離し、かつ、前記淡水および前記濃縮塩水をそれぞれ排出するように構成され、前記製塩装置は、前記脱塩装置から排出された濃縮塩水に含まれる塩分を析出させることにより塩を製造するように構成され、前記浸透圧発電装置は、前記脱塩装置から排出された濃縮塩水が流れる高濃度側流路と、淡水または塩水が流れる低濃度側流路と、前記高濃度側流路と前記低濃度側流路とを仕切る半透膜と、前記高濃度側流路または前記低濃度側流路と連通した水力発電タービンとを有し、前記塩供給部は、前記高濃度側流路を流れる濃縮塩水に前記製塩装置により製造された塩を供給することにより前記濃縮塩水の塩分濃度を上昇させることを特徴とする。
なお、本発明において、塩水とは、海から取水した塩水をいい、濃縮塩水とは、海から取水した塩水を脱塩装置により塩分を濃縮した塩水をいう。
The desalination system of the present invention includes a desalination apparatus, a salt making apparatus, an osmotic pressure power generation apparatus, and a salt supply unit, and the desalination apparatus separates the salt water into fresh water and concentrated salt water using a reverse osmosis membrane. And the fresh water and the concentrated salt water are each discharged, and the salt making device is configured to produce a salt by precipitating the salt contained in the concentrated salt water discharged from the desalting device. The osmotic pressure power generation device includes a high-concentration side channel through which concentrated salt water discharged from the desalination device flows, a low-concentration side channel through which fresh water or salt water flows, the high-concentration side channel, and the low-concentration side. Concentrated salt water that has a semipermeable membrane that partitions a flow path, and a hydroelectric turbine that is in communication with the high-concentration side flow path or the low-concentration side flow path, wherein the salt supply unit flows through the high-concentration side flow path To supply the salt produced by the salt making apparatus to And wherein the increasing the salinity of the concentrate brine by.
In the present invention, salt water refers to salt water taken from the sea, and concentrated salt water refers to salt water obtained by concentrating salinity from the salt water taken from the sea using a desalination apparatus.
本発明の淡水化システムにおいて、前記製塩装置が製造した塩を貯蔵する塩貯蔵部をさらに備え、前記塩供給部は、前記高濃度側流路を流れる濃縮塩水に前記塩貯蔵部に貯蔵した塩を供給するように設けられたことが好ましい。
このような構成によれば、浸透圧発電装置により電力に変換することができる塩を塩貯蔵部に貯蔵することができるため、エネルギーを高いエネルギー密度で蓄えることができる。
本発明の淡水化システムにおいて、前記脱塩装置に供給する塩水、前記低濃度側流路に供給する淡水または塩水、前記脱塩装置、あるいは前記低濃度側流路を加熱する加熱部をさらに備えることが好ましい。
このような構成によれば、水分子の動きが活発になり、脱塩装置が備える逆浸透膜または浸透圧発電装置が備える半透膜に水を浸透しやすくすることができる。このことにより、脱塩装置の淡水化効率を向上させることまたは浸透圧発電装置の発電量を大きくすることができる。
The desalination system of the present invention may further include a salt storage unit that stores the salt produced by the salt making apparatus, and the salt supply unit stores the salt stored in the salt storage unit in the concentrated salt water flowing through the high concentration side channel. It is preferable to be provided to supply
According to such a configuration, since the salt that can be converted into electric power by the osmotic pressure power generation device can be stored in the salt storage unit, energy can be stored at a high energy density.
The desalination system of the present invention further includes salt water supplied to the desalting apparatus, fresh water or salt water supplied to the low-concentration side flow path, the desalination apparatus, or a heating unit for heating the low-concentration side flow path. It is preferable.
According to such a configuration, the movement of water molecules becomes active, and water can easily penetrate into the reverse osmosis membrane included in the desalting apparatus or the semipermeable membrane included in the osmotic pressure power generation apparatus. This can improve the desalination efficiency of the desalination apparatus or increase the power generation amount of the osmotic pressure power generation apparatus.
本発明の淡水化システムにおいて、太陽電池をさらに備え、前記加熱部は、前記太陽電池が太陽光を受光することにより生じる熱を移動させる熱交換により、前記脱塩装置に供給する塩水、前記低濃度側流路に供給する淡水または塩水、前記脱塩装置、あるいは前記低濃度側流路を加熱するように設けられたことが好ましい。
このような構成によれば、太陽電池の温度上昇を抑制することができ太陽電池の光電変換効率の低下を抑制することができる。また、脱塩装置が備える逆浸透膜または浸透圧発電装置が備える半透膜に水を浸透しやすくすることができ、脱塩装置の淡水化効率を向上させることまたは浸透圧発電装置の発電量を大きくすることができる。
本発明は、脱塩装置と、製塩装置と、浸透圧発電装置と、加熱部とを備え、前記脱塩装置は、塩水を逆浸透膜により淡水と濃縮塩水とに分離し、かつ、前記淡水および前記濃縮塩水をそれぞれ排出するように構成され、前記製塩装置は、前記脱塩装置から排出された濃縮塩水に含まれる塩分を析出させることにより塩を製造するように構成され、前記浸透圧発電装置は、前記脱塩装置から排出された濃縮塩水が流れる高濃度側流路と、淡水または塩水が流れる低濃度側流路と、前記高濃度側流路と前記低濃度側流路とを仕切る半透膜と、前記高濃度側流路または前記低濃度側流路と連通した水力発電タービンとを有し、加熱部は、前記脱塩装置に供給される塩水、前記低濃度側流路に供給する淡水または塩水、前記脱塩装置、あるいは前記低濃度側流路を加熱するように設けられた淡水化システムも提供する。
本発明の淡水化システムによれば、脱塩装置が備える逆浸透膜または浸透圧発電装置が備える半透膜に水を浸透しやすくすることができ、脱塩装置の淡水化効率を向上させることまたは浸透圧発電装置の発電量を大きくすることができる。
The desalination system of the present invention further includes a solar cell, and the heating unit supplies the salt water supplied to the demineralizer by heat exchange that moves heat generated when the solar cell receives sunlight. It is preferable that the fresh water or salt water supplied to the concentration side flow path, the desalination apparatus, or the low concentration side flow path is provided to be heated.
According to such a structure, the temperature rise of a solar cell can be suppressed and the fall of the photoelectric conversion efficiency of a solar cell can be suppressed. In addition, water can be easily permeated into the reverse osmosis membrane included in the desalination apparatus or the semipermeable membrane included in the osmotic pressure power generation apparatus, improving the desalination efficiency of the desalination apparatus, or the power generation amount of the osmotic pressure power generation apparatus. Can be increased.
The present invention includes a desalination apparatus, a salt making apparatus, an osmotic pressure power generation apparatus, and a heating unit, wherein the desalination apparatus separates salt water into fresh water and concentrated salt water using a reverse osmosis membrane, and the fresh water And the concentrated salt water is discharged, and the salt making device is configured to produce salt by precipitating salt contained in the concentrated salt water discharged from the desalting device, and the osmotic pressure power generation The apparatus partitions the high concentration side flow path through which the concentrated salt water discharged from the desalination apparatus flows, the low concentration side flow path through which fresh water or salt water flows, the high concentration side flow path, and the low concentration side flow path. A semi-permeable membrane, and a hydroelectric turbine connected to the high-concentration side flow path or the low-concentration side flow path, and a heating unit is provided in the salt water supplied to the demineralizer and the low-concentration side flow path. Supply fresh water or salt water, the desalination device, or the low Desalination system provided to heat the degrees side channel is also provided.
According to the desalination system of the present invention, water can easily penetrate into the reverse osmosis membrane included in the desalination apparatus or the semipermeable membrane included in the osmotic pressure power generation apparatus, and the desalination efficiency of the desalination apparatus can be improved. Alternatively, the power generation amount of the osmotic pressure power generation device can be increased.
以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。図面や以下の記述中で示す構成は、例示であって、本発明の範囲は、図面や以下の記述中で示すものに限定されない。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The configurations shown in the drawings and the following description are merely examples, and the scope of the present invention is not limited to those shown in the drawings and the following description.
淡水化システム
図1は、本実施形態の淡水化システム70の概略構成図である。また、図4〜12は、本実施形態の淡水化システム70の一部の概略構成図である。
本実施形態の淡水化システム70は、脱塩装置25と、製塩装置38と、浸透圧発電装置30と、塩供給部66とを備え、脱塩装置25は、塩水を逆浸透膜により淡水と濃縮塩水とに分離し、かつ、前記淡水および前記濃縮塩水をそれぞれ排出するように構成され、製塩装置38は、脱塩装置25から排出された濃縮塩水に含まれる塩分を析出させることにより塩を製造するように構成され、浸透圧発電装置30は、脱塩装置25から排出された濃縮塩水が流れる高濃度側流路35と、淡水または塩水が流れる低濃度側流路34と、高濃度側流路35と低濃度側流路34とを仕切る半透膜32と、高濃度側流路35または低濃度側流路34と連通した水力発電タービン37とを有し、塩供給部66は、高濃度側流路35を流れる濃縮塩水に製塩装置38により製造された塩を供給することにより前記濃縮塩水の塩分濃度を上昇させることを特徴とする。
また、本実施形態の淡水化システム70は、海水取水装置20、ろ過装置50、光触媒部48、自然エネルギーを用いた発電装置、塩貯蔵部67、加熱部40などを備えることができる。
以下、本実施形態の淡水化システム70について説明する。
Desalination system Figure 1 is a schematic configuration diagram of a desalination system 70 of the present embodiment. Moreover, FIGS. 4-12 is a schematic block diagram of a part of the desalination system 70 of this embodiment.
The desalination system 70 of the present embodiment includes a desalination apparatus 25, a salt making apparatus 38, an osmotic pressure power generation apparatus 30, and a salt supply unit 66. The desalination apparatus 25 converts salt water into fresh water using a reverse osmosis membrane. The salt water is separated from the concentrated salt water, and the fresh water and the concentrated salt water are respectively discharged. The salt making device 38 precipitates the salt contained in the concentrated salt water discharged from the desalting device 25, thereby allowing the salt to precipitate. The osmotic pressure power generation device 30 is configured to produce a high-concentration side channel 35 through which concentrated salt water discharged from the desalination device 25 flows, a low-concentration side channel 34 through which fresh water or salt water flows, and a high-concentration side channel. The semi-permeable membrane 32 that partitions the flow path 35 and the low concentration side flow path 34, and the hydroelectric power generation turbine 37 that communicates with the high concentration side flow path 35 or the low concentration side flow path 34. Made in concentrated salt water flowing through high concentration side channel 35 By supplying the produced salt by apparatus 38, characterized in that increasing the salinity of the concentrate brine.
Moreover, the desalination system 70 of this embodiment can be provided with the seawater intake device 20, the filtration apparatus 50, the photocatalyst part 48, the electric power generating apparatus using natural energy, the salt storage part 67, the heating part 40, etc.
Hereinafter, the desalination system 70 of this embodiment is demonstrated.
1.海水取水装置
本実施形態の淡水化システム70に含まれる海水取水装置は、淡水化する塩水の原料となる海水を取水できれば特に限定されないが、例えば、図2、3に示したような構造を有することができる。
図2、3は、それぞれ海水取水装置20の構成を示す概略断面図である。
本実施形態の淡水化システム70では、海水取水装置20が備えるポンプ12dにより、塩水を取水することができる。取水した塩水は、ろ過装置50に流入させることができる。また、取水した塩水は、光触媒装置を流通した後ろ過装置50に流入してもよい。
海水取水装置20は、海岸近くに設けられかつ井戸穴を有しかつ地中に浸透した海水が前記井戸穴の側壁又は底から流入するように設けられた井戸3と、貯水槽4と、井戸3と貯水槽4とを連通させる連通流路8と、前記井戸内の塩水または前記貯水槽内の塩水を揚水するポンプ12dとを備え、井戸3は、井戸3内の塩水6の水面の水位が海水面の水位に連動するように設けられ、連通流路8は、井戸3内の塩水6の水面の水位が高くなると井戸3内の塩水6が貯水槽4に流入するように設けられ、貯水槽4は、井戸3から流入した塩水7を貯留する。
1. Seawater intake device The seawater intake device included in the desalination system 70 of the present embodiment is not particularly limited as long as it can take seawater as a raw material of saltwater to be desalinated, but has a structure as shown in FIGS. be able to.
2 and 3 are schematic cross-sectional views showing the configuration of the seawater intake device 20, respectively.
In the desalination system 70 of this embodiment, salt water can be taken in with the pump 12d with which the seawater intake device 20 is provided. The taken salt water can flow into the filtration device 50. Moreover, the salt water taken in may flow into the filtration device 50 after flowing through the photocatalytic device.
The seawater intake device 20 is provided near the coast, has a well hole, and is provided with a well 3, a water tank 4, and a well where seawater that has penetrated into the ground flows from the side wall or bottom of the well hole. 3 and the water storage tank 4, and a communication flow path 8 for connecting the salt water in the well or the pump 12 d for pumping up the salt water in the water tank. The well 3 is a water surface level of the salt water 6 in the well 3. Is connected to the water level of the sea water surface, and the communication channel 8 is provided so that the salt water 6 in the well 3 flows into the water tank 4 when the water level of the salt water 6 in the well 3 becomes high. The water tank 4 stores the salt water 7 flowing from the well 3.
1−1.井戸
井戸3は、海岸近くに設けられる。また、井戸3は、海水が地中から流入するように設けられる。井戸3の井戸穴は、例えば、油圧ショベルやボーリング機械などで砂浜などを掘削し、金属管やコンクリート管などの井戸管を砂浜などに埋設することにより形成することができる。
井戸3は、例えば、海水が井戸穴の底(海水流入部)の砂礫層1から井戸内に流入するように設けてもよく、井戸穴の側壁の流入孔10を設けた海水流入部から海水が井戸3に流入するように設けてもよい。流入孔10は、例えば、側壁に直径0.5mm〜2mm程度の穴を設けることにより形成してもよく、幅が0.5〜2mm程度のスリットを設けることにより形成してもよく、側壁に網状の材料や多孔質材料を用いることにより形成してもよい。
1-1. Well Well 3 is provided near the coast. The well 3 is provided so that seawater flows from the ground. The well hole of the well 3 can be formed by, for example, excavating a sand beach with a hydraulic excavator or a boring machine and burying a well pipe such as a metal pipe or a concrete pipe in the sand beach.
The well 3 may be provided, for example, so that seawater flows into the well from the gravel layer 1 at the bottom of the well hole (seawater inflow part), and the seawater from the seawater inflow part provided with the inflow hole 10 on the side wall of the well hole. May flow into the well 3. For example, the inflow hole 10 may be formed by providing a hole having a diameter of about 0.5 mm to 2 mm on the side wall, or may be formed by providing a slit having a width of about 0.5 to 2 mm. It may be formed by using a net-like material or a porous material.
井戸3の深さは、井戸の底が大潮の干潮時における海水面より深くなり、海水が井戸3に流入することができれば特に限定されないが、例えば、7m以上40m以下とすることができる。また、深い部分は内径10cm〜30cm程度の金属管などで形成し、浅い部分はコンクリートなどで多くの塩水を溜めることができるように設けてもよい。
なお、井戸3内の塩水は、井戸3内に設けた揚水管内の塩水をポンプ12dにより揚水することにより取水することができる。
The depth of the well 3 is not particularly limited as long as the bottom of the well becomes deeper than the sea level at the time of low tide of the tide, and the seawater can flow into the well 3, but may be, for example, 7 m or more and 40 m or less. Further, the deep part may be formed of a metal tube having an inner diameter of about 10 cm to 30 cm, and the shallow part may be provided with concrete or the like so that a large amount of salt water can be stored.
In addition, the salt water in the well 3 can be taken in by pumping the salt water in the pumping pipe provided in the well 3 by the pump 12d.
井戸3の海水流入部が砂礫層1などを介して海と繋がっていると、海から砂礫層1に浸透した海水が海水流入部から井戸3内に流入することができる。また、井戸3内の塩水は海水流入部から砂礫層1に流出することもできる。このため、井戸3に海水流入部を設けることにより、井戸内の塩水の水面の水位が、海の干満に伴う海水面の水位に連動することになる。このため、満潮時に井戸3内の塩水を揚水することにより、揚水に用いるポンプの消費エネルギーを低くすることができる。例えばセイシェルなどの干満の差(約9m)が大きい地域において、より消費エネルギーを低くすることができる。 When the seawater inflow portion of the well 3 is connected to the sea through the gravel layer 1 or the like, seawater that has penetrated into the gravel layer 1 from the sea can flow into the well 3 from the seawater inflow portion. Moreover, the salt water in the well 3 can also flow out into the gravel layer 1 from the seawater inflow portion. For this reason, by providing a seawater inflow portion in the well 3, the water level of the salt water in the well is linked to the water level of the sea water accompanying the tidal activity of the sea. For this reason, the energy consumption of the pump used for pumping can be made low by pumping the salt water in the well 3 at the time of high tide. For example, energy consumption can be further reduced in an area where the difference in tidal range (about 9 m) such as Seychelles is large.
流入孔10を有する海水流入部を、図2のように井戸3の底および側壁の広い範囲に設けてもよい。このことにより、井戸3に流入する海水の量を多くすることができ、井戸3から取水する塩水の量を多くすることができる。
また、海水流入部を図3のように大潮の干潮における海水面より低い部分に設け、大潮の干潮における海水面よりも高い部分は、非透水性を有する非透水部とすることができる。このことにより、深い砂礫層1から井戸3内に海水を流入させることができ、この海水が通過する砂礫層1の距離を長くすることができる。このことにより、井戸3に流入する海水の砂礫層1によるろ過距離を長くすることができ、井戸3内の塩水の水質を向上させることができる。
You may provide the seawater inflow part which has the inflow hole 10 in the wide range of the bottom of the well 3, and a side wall like FIG. As a result, the amount of seawater flowing into the well 3 can be increased, and the amount of salt water taken from the well 3 can be increased.
Moreover, a seawater inflow part can be provided in the part lower than the sea level in the low tide of the tide as shown in FIG. 3, and the part higher than the sea level in the low tide of the tide can be a non-permeable part having water permeability. By this, seawater can be made to flow in from the deep gravel layer 1 into the well 3, and the distance of the gravel layer 1 through which this seawater passes can be lengthened. Thereby, the filtration distance by the gravel layer 1 of the seawater flowing into the well 3 can be increased, and the quality of the salt water in the well 3 can be improved.
また、図3のように海水流入部と非透水部とを設けると、井戸3を、井戸3内の塩水の水面の上の気体が実質に密閉された気密構造とすることができる。井戸3が図3のような気密構造を有すると井戸3内の塩水6の水位を高くすることができる。また、井戸内の気圧を低くすることができ、井戸内に生じた水滴を塩水に流入させることができる。このことを以下に説明する。
上げ潮においては、井戸3の上部に設けたリークバルブ15を開き流入孔10から井戸3内に海水を流入させる。満潮となると、井戸3内の塩水6の水面の水位は、満潮時の海面の水位と実質的に同じになる。この際、リークバルブ15を閉じる。引き潮となり、海水面の水位が低くなると、海水面の水位に連動して井戸3内の塩水6の水面の水位も低下するが、塩水6の水位が低下すると、井戸3内の気圧が低下する。このため、井戸3内の気圧と大気圧との間に差が生じ、井戸3内の塩水6の水面の水位は、海水面よりも高くなる。また、井戸3内の気圧が低下すると、塩水6が気化しやすくなり井戸3内の水蒸気の量が増加する。
次に、リークバルブ15を閉めたまま上げ潮となり、井戸3内の塩水の水位が上昇すると、井戸3内の気圧は上昇し、井戸3内の水蒸気は水滴となり井戸3内の塩水に流入する。このため、井戸3内の塩水の塩分濃度は低下する。このことにより、井戸3内の塩水を取水して淡水化するコストを低減することができる。
Further, when the seawater inflow portion and the non-permeable portion are provided as shown in FIG. 3, the well 3 can have an airtight structure in which the gas above the surface of the salt water in the well 3 is substantially sealed. If the well 3 has an airtight structure as shown in FIG. 3, the water level of the salt water 6 in the well 3 can be increased. In addition, the atmospheric pressure in the well can be lowered, and water droplets generated in the well can flow into the salt water. This will be described below.
In the rising tide, the leak valve 15 provided in the upper part of the well 3 is opened and seawater is caused to flow into the well 3 from the inflow hole 10. At high tide, the water level of the salt water 6 in the well 3 is substantially the same as the sea level at high tide. At this time, the leak valve 15 is closed. When the sea level is lowered and the sea level is lowered, the water level of the salt water 6 in the well 3 is lowered in conjunction with the sea level, but when the level of the salt water 6 is lowered, the atmospheric pressure in the well 3 is lowered. . For this reason, a difference arises between the atmospheric pressure in the well 3 and the atmospheric pressure, and the water level of the salt water 6 in the well 3 becomes higher than the sea level. Moreover, when the atmospheric | air pressure in the well 3 falls, the salt water 6 will become easy to vaporize and the quantity of the water vapor | steam in the well 3 will increase.
Next, the tide is raised with the leak valve 15 closed, and when the salt water level in the well 3 rises, the atmospheric pressure in the well 3 rises, and the water vapor in the well 3 becomes water droplets and flows into the salt water in the well 3. For this reason, the salt concentration of the salt water in the well 3 decreases. This can reduce the cost of taking the salt water in the well 3 and making it fresh.
なお、連通流路8を介して貯水槽4内の気体が井戸3内に流入しないように連通流路8の貯水槽4側の開口を貯水槽4内の塩水中となるように設けることができる。例えば、連通流路の流出口を貯水槽4の底部に近接して設けることができる。また、井戸3内の気圧が低下することにより、貯水槽4に溜めた塩水が井戸3内に流入することを抑制するために連通流路8は逆流防止弁22を有することができる。 It is to be noted that the opening on the side of the water storage tank 4 of the communication flow path 8 is provided to be salt water in the water storage tank 4 so that the gas in the water storage tank 4 does not flow into the well 3 through the communication flow path 8. it can. For example, the outlet of the communication channel can be provided close to the bottom of the water storage tank 4. Further, the communication flow path 8 can have a backflow prevention valve 22 in order to suppress the salt water accumulated in the water storage tank 4 from flowing into the well 3 due to a decrease in the atmospheric pressure in the well 3.
井戸3は、井戸3の底部に近接した流入口を有し、ポンプ12eに接続された浚渫管を有することができる。また、流入孔10などから井戸3内に侵入し、井戸3の底部3に堆積した砂や土は、浚渫管の流入口から吸揚され、井戸3から排出される。このような浚渫用設備を備えることにより、井戸3内に砂や土が溜まるのを抑制することができ、井戸3から取水できる塩水の量が減少することを抑制することができる。
また、井戸3は、傾斜した底部を有することができる。また、浚渫管の流入口は、傾斜した底部の最低部に近接して設けることができる。このことにより、井戸3の底部に堆積した砂や土を最低部に集めることができ、集めた砂や土を浚渫管により吸揚することができる。
また、井戸3に引き上げ可能に設けられた可動底を設けることもできる。このことにより、可動底を引き上げ井戸の底に堆積した砂や土を浚渫することができる。
井戸3の底に堆積した砂や土の浚渫は、例えば、満潮時に行うことができる。このことにより、浚渫に要する消費エネルギーを小さくすることができる。
The well 3 may have an inlet close to the bottom of the well 3 and a soot tube connected to the pump 12e. Further, sand or soil that has entered the well 3 through the inflow hole 10 or the like and deposited on the bottom 3 of the well 3 is sucked up from the inlet of the vertical pipe and discharged from the well 3. By providing such dredging equipment, it is possible to suppress the accumulation of sand and soil in the well 3, and it is possible to suppress a decrease in the amount of salt water that can be taken from the well 3.
The well 3 can also have an inclined bottom. Moreover, the inflow port of the soot pipe can be provided close to the lowest part of the inclined bottom part. As a result, the sand and soil accumulated at the bottom of the well 3 can be collected at the lowest part, and the collected sand and soil can be sucked up by the culvert pipe.
Moreover, the movable bottom provided in the well 3 so that pulling up was possible can also be provided. As a result, the movable bottom can be raised and the sand and soil deposited on the bottom of the well can be dredged.
Sand or soil dredging deposited at the bottom of the well 3 can be performed, for example, at high tide. Thereby, the energy consumption required for the bag can be reduced.
1−2.貯水槽、連通流路
貯水槽4は、連通流路8により井戸3と連通し、井戸3から流入した塩水を貯留できるように設けられる。また、連通流路8は、井戸3内の塩水の水面の水位が高くなると井戸3内の塩水が貯水槽4に流入するように設けられる。
連通流路8の井戸3側の流入口は、満潮時の海水面の水位よりも少し低い位置に設けることができる。このことにより、満潮時に井戸3内の塩水の水位は連通流路8の井戸3側の流入口よりも高くなり、井戸3内の塩水を連通流路8に流入させることができ、連通流路8を流れた塩水を貯水槽4に流入させることができる。また、連通流路8の井戸3側の流入口をこの位置に設けることにより、干潮により井戸3内の塩水の水位が低下したときに、貯水槽4内の塩水が連通流路8を介して井戸3に流入することを防止することができ、貯水槽4が井戸3から流入した塩水を貯留することができる。
1-2. Water storage tank, communication channel The water storage tank 4 communicates with the well 3 through the communication channel 8 and is provided so as to store salt water flowing in from the well 3. Further, the communication channel 8 is provided so that the salt water in the well 3 flows into the water tank 4 when the water level of the salt water in the well 3 becomes high.
The inflow port on the well 3 side of the communication channel 8 can be provided at a position slightly lower than the water level of the sea level at high tide. As a result, the level of salt water in the well 3 at the time of high tide is higher than the inlet on the well 3 side of the communication channel 8, and salt water in the well 3 can flow into the communication channel 8. The salt water that has flowed through 8 can flow into the water storage tank 4. In addition, by providing the inlet on the well 3 side of the communication channel 8 at this position, when the salt water level in the well 3 is lowered due to low tide, the salt water in the water storage tank 4 passes through the communication channel 8. It is possible to prevent the water from flowing into the well 3, and the water tank 4 can store the salt water flowing from the well 3.
貯水槽4は、井戸3から流入した塩水を貯留できるものであれば特に限定されないが、例えば、コンクリート製であってもよく、プラスチック製であってもよく、金属製であってもよい。
また、貯水槽4は、井戸3と隔壁により分離された水槽であってもよい。また、この場合、連通流路8は、隔壁またはその上端に設けられてもよい。
なお、貯水槽4は、ポンプ12dに接続された揚水管を内部に有することができる。この揚水管から貯水槽4内の塩水を取水することができる。
The water storage tank 4 is not particularly limited as long as it can store salt water flowing in from the well 3, but may be made of concrete, plastic, or metal, for example.
The water tank 4 may be a water tank separated by a well 3 and a partition wall. In this case, the communication channel 8 may be provided at the partition wall or the upper end thereof.
In addition, the water storage tank 4 can have a pumping pipe connected to the pump 12d. The salt water in the water storage tank 4 can be taken from this pumping pipe.
貯水槽4は、淡水が流入することができるように設けられてもよい。このことにより、貯水槽4内の塩水の塩分濃度を低下させることができ、塩水を淡水化するときのコストを低減することができる。貯水槽4に流入する淡水は、例えば、淡水化プラントによる淡水化に伴い副生成する淡水であってもよく、地下水であってもよく、河川などから取水した淡水であってもよい。
連通流路8は、管状の流路であってもよく、井戸3と貯水槽4とを分離する隔壁上に設けられ井戸3内の塩水がオーバーフローすることにより塩水が流れるような流路であってもよい。
The water tank 4 may be provided so that fresh water can flow in. Thereby, the salt concentration of the salt water in the water storage tank 4 can be reduced, and the cost for desalinating the salt water can be reduced. The fresh water flowing into the water storage tank 4 may be, for example, fresh water generated as a result of desalination by a desalination plant, groundwater, or fresh water taken from a river or the like.
The communication flow path 8 may be a tubular flow path, and is provided on a partition wall that separates the well 3 and the water storage tank 4 from which salt water flows when the salt water in the well 3 overflows. May be.
2.光触媒装置
光触媒装置は、光触媒部48を備え、太陽光を受光できるように設けられる。光触媒装置に流入した塩水は、受光することにより光触媒活性が生じた光触媒部48に接触した後、光触媒装置から流出する。塩水をこのような光触媒装置を流通させることにより、塩水に含まれる有機物を光触媒部48の光触媒活性により分解除去することができる。特に、海水中に含まれる微量の臭素から生成される可能性のある臭素酸を分解することができる。また、ろ過装置50、脱塩装置25などにおける膜の目詰まりを抑制することができ、さらに、塩水に菌などが繁殖することを抑制することができる。
光触媒部48には、酸化チタンなど公知の光触媒材料を用いることができる。
2. Photocatalyst device The photocatalyst device includes a photocatalyst unit 48 and is provided so as to receive sunlight. The salt water that has flowed into the photocatalyst device comes out of the photocatalyst device after coming into contact with the photocatalyst portion 48 where photocatalytic activity has occurred by receiving light. By circulating the salt water through such a photocatalyst device, the organic matter contained in the salt water can be decomposed and removed by the photocatalytic activity of the photocatalyst unit 48. In particular, bromic acid that may be generated from a small amount of bromine contained in seawater can be decomposed. In addition, clogging of the membrane in the filtration device 50, the desalting device 25, and the like can be suppressed, and further, bacteria and the like can be prevented from breeding in the salt water.
A known photocatalyst material such as titanium oxide can be used for the photocatalyst portion 48.
3.ろ過装置、塩水槽
ろ過装置50は、MF(精密ろ過)膜またはUF(限外ろ過)膜などのろ過膜51により流入した塩水のろ過を行う。このようなろ過装置50を設けることにより、塩水に含まれる微粒子や菌体などを除去することができる。ろ過装置50は、ろ過膜51によりろ過するために加圧装置または減圧装置を備えることができる。
ろ過装置50によりろ過された塩水は、塩水槽55に溜められ、その後、ポンプ12aにより脱塩装置25に供給される。また、塩水槽55に貯留した塩水は、浸透圧発電装置30の低濃度側流路34に供給されてもよい。
なお、塩水槽55に貯留される塩水の塩分濃度は、海水の塩分濃度と実質的に同じであり、海水を取水する場所により異なるが、約3.5%程度である。
また、塩水槽55に貯留する塩水を昇温させる加熱部40を設けてもよい。加熱部40については後述する。
3. Filtration device, salt water tank The filtration device 50 performs filtration of salt water flowing in through a filtration membrane 51 such as an MF (microfiltration) membrane or a UF (ultrafiltration) membrane. By providing such a filtration device 50, it is possible to remove fine particles, bacterial cells, and the like contained in the salt water. The filtration device 50 can include a pressurization device or a decompression device in order to filter through the filtration membrane 51.
The salt water filtered by the filtration device 50 is stored in the salt water tank 55 and then supplied to the desalination device 25 by the pump 12a. Further, the salt water stored in the salt water tank 55 may be supplied to the low concentration side flow path 34 of the osmotic pressure power generation device 30.
Note that the salinity of the saltwater stored in the saltwater tank 55 is substantially the same as the salinity of seawater, and is about 3.5%, although it varies depending on the location where the seawater is taken.
A heating unit 40 that raises the temperature of the salt water stored in the salt water tank 55 may be provided. The heating unit 40 will be described later.
ポンプ12aとしては、タービンポンプやプランジャーポンプなどの高圧ポンプを用いることができ、ポンプ12aにより加圧を行った約60気圧の塩水を脱塩装置25に供給する。このことにより、脱塩装置25において供給された塩水を逆浸透膜によりろ過することができ、脱塩装置25により淡水を製造することができる。
また、ポンプ12aは、太陽電池28などの自然エネルギーを用いた発電装置から供給される電力により駆動されてもよい。また、ポンプ12aは、浸透圧発電装置30から供給される電力により駆動されてもよい。
As the pump 12a, a high-pressure pump such as a turbine pump or a plunger pump can be used, and approximately 60 atm of salt water pressurized by the pump 12a is supplied to the desalting apparatus 25. Thereby, the salt water supplied in the desalting apparatus 25 can be filtered by the reverse osmosis membrane, and fresh water can be produced by the desalting apparatus 25.
Further, the pump 12a may be driven by electric power supplied from a power generator using natural energy such as the solar battery 28. The pump 12 a may be driven by electric power supplied from the osmotic pressure power generation device 30.
4.脱塩装置
脱塩装置25は、供給された塩水をろ過し淡水と濃縮塩水とを分離する逆浸透膜(RO膜)と、分離された淡水を排出する淡水用排出口16と、分離された濃縮塩水を排出する濃縮塩水用排出口17とを有する。また、脱塩装置25は、逆浸透膜により仕切られた塩水流路および淡水流路を備えることができる。逆浸透膜は、直径が約2ナノメートル以下の孔が多数設けられており、水分子はこの孔を通過することができるが、水和したナトリウムイオンや塩素イオンはこの孔を通過することができない。脱塩装置25はこの逆浸透膜の性質を利用して塩水をろ過し淡水と濃縮塩水とを製造する。
なお、脱塩装置25内の塩水の温度を上昇させると、水分子の動きを活発にすることができ、水が逆浸透膜を通りやすくなるため、脱塩装置25の淡水化率を向上させることができる。
4). Desalination device The desalination device 25 is separated from a reverse osmosis membrane (RO membrane) that filters supplied salt water to separate fresh water and concentrated salt water, and a fresh water discharge port 16 that discharges the separated fresh water. And a concentrated salt water discharge port 17 for discharging the concentrated salt water. In addition, the desalinator 25 can include a salt water channel and a fresh water channel partitioned by a reverse osmosis membrane. The reverse osmosis membrane has many pores with a diameter of about 2 nanometers or less, and water molecules can pass through the pores, but hydrated sodium ions and chloride ions can pass through the pores. Can not. The desalinator 25 uses the properties of this reverse osmosis membrane to filter salt water to produce fresh water and concentrated salt water.
In addition, when the temperature of the salt water in the desalination apparatus 25 is raised, the movement of water molecules can be activated and water easily passes through the reverse osmosis membrane, so that the desalination rate of the desalination apparatus 25 is improved. be able to.
脱塩装置25には、ポンプ12aなどによる加圧により約60気圧の水圧を有する塩水が供給され、脱塩装置25に供給された塩水は、塩水流路を流れる。塩水流路を流れる塩水に含まれる水分子は、塩水流路を流れる塩水と、淡水流路との圧力差により逆浸透膜の孔を通過し、淡水流路において淡水となる。また、塩水流路を流れる塩水に含まれるナトリウムイオンや塩素イオンは、逆浸透膜の孔を通過することができないため、塩水流路を流れていく。このため、塩水流路の出口である濃縮塩水用排出口17からは濃縮塩水が排出され、淡水流路の出口である淡水用排出口16からは淡水が排出される。
なお、濃縮塩水用排出口17から排出される濃縮塩水の塩分濃度は、脱塩装置25に供給する塩水の塩分濃度により異なるが、約5.5%〜6.0%程度である。
また、濃縮塩水用排出口17から排出される濃縮塩水が水力発電タービンに流入するように設けることもできる。塩水流路を流れる濃縮塩水はポンプ12aにより加圧されているため、この圧力を利用して水力発電タービンにより発電することができる。
脱塩装置25から排出された淡水は、淡水タンク57に貯留され、生活用水などとして利用される。
脱塩装置25から排出された濃縮塩水は、濃縮塩水槽56に貯留される。また、脱塩装置25から排出された濃縮塩水は、製塩装置38に供給されてもよい。
濃縮塩水62は、後述する浸透圧発電装置30により電力に変換することができるため、浸透圧発電装置30により電力を発生させるエネルギーを有する。従って、濃縮塩水を濃縮塩水槽56に貯留することにより、エネルギーを蓄えることができる。
The desalinator 25 is supplied with salt water having a water pressure of about 60 atm by pressurization by the pump 12a or the like, and the salt water supplied to the desalinator 25 flows through the salt water channel. Water molecules contained in the salt water flowing through the salt water channel pass through the holes of the reverse osmosis membrane due to a pressure difference between the salt water flowing through the salt water channel and the fresh water channel, and become fresh water in the fresh water channel. Further, since sodium ions and chlorine ions contained in the salt water flowing through the salt water channel cannot pass through the holes of the reverse osmosis membrane, they flow through the salt water channel. For this reason, concentrated salt water is discharged from the outlet 17 for concentrated salt water, which is the outlet of the salt water flow path, and fresh water is discharged from the outlet 16 for fresh water, which is the outlet of the fresh water flow path.
The salt concentration of the concentrated salt water discharged from the concentrated salt water discharge port 17 is about 5.5% to 6.0%, although it varies depending on the salt concentration of the salt water supplied to the desalination apparatus 25.
Moreover, it can also provide so that the concentrated salt water discharged | emitted from the discharge port 17 for concentrated salt water may flow in into a hydroelectric power generation turbine. Since the concentrated salt water flowing through the salt water flow path is pressurized by the pump 12a, power can be generated by the hydroelectric turbine using this pressure.
Fresh water discharged from the desalinator 25 is stored in a fresh water tank 57 and used as domestic water.
The concentrated salt water discharged from the desalting apparatus 25 is stored in the concentrated salt water tank 56. Further, the concentrated salt water discharged from the desalting apparatus 25 may be supplied to the salt making apparatus 38.
Since the concentrated salt water 62 can be converted into electric power by the osmotic pressure power generation device 30 described later, the concentrated salt water 62 has energy for generating electric power by the osmotic pressure power generation device 30. Therefore, energy can be stored by storing the concentrated salt water in the concentrated salt water tank 56.
5.自然エネルギーを用いた発電装置
自然エネルギーを用いた発電装置としては、たとえば、太陽電池28、太陽熱発電装置、風力発電装置、波力発電装置、潮汐力発電装置、地熱発電装置、海洋温度差発電装置、バイオマス発電装置などである。
このような自然エネルギーを用いた発電装置の電力によりポンプ12aなどを駆動させることにより、化石燃料や核燃料を用いずに発電した電力により塩水を淡水化することができる。
5. Power generation device using natural energy Examples of power generation devices using natural energy include solar cell 28, solar thermal power generation device, wind power generation device, wave power generation device, tidal power generation device, geothermal power generation device, and ocean temperature difference power generation device. And biomass power generation devices.
By driving the pump 12a and the like with the electric power of the power generator using such natural energy, the salt water can be desalinated with the electric power generated without using fossil fuel or nuclear fuel.
ここでは、自然エネルギーを用いた発電装置が太陽電池28である場合について説明する。
太陽電池28は、太陽光を受光することにより光起電力が生じるものであれば特に限定されない。また、太陽電池28が発電した電力は、ポンプ12aなどに供給され塩水の淡水化に利用される。太陽電池28は、夜間発電することができないため、夜間は、系統電力や後述する浸透圧発電装置30により発電される電力を利用して塩水を淡水化することができる。
太陽電池28は、熱交換器45の吸熱部46により冷却されるように設けることができる。このことにより、太陽電池28の温度が上昇し太陽電池28の発電能力が低下することを抑制することができる。なお、太陽電池28は受光面とその裏面とを有し、吸熱部26は、太陽電池29の裏面上に設けることができる。
なお、熱交換器45については後述する。
Here, a case where the power generation device using natural energy is the solar battery 28 will be described.
The solar cell 28 is not particularly limited as long as a photovoltaic power is generated by receiving sunlight. Moreover, the electric power generated by the solar cell 28 is supplied to the pump 12a and used for desalination of salt water. Since the solar cell 28 cannot generate power at night, salt water can be desalinated at night by using system power or power generated by the osmotic pressure power generator 30 described later.
The solar cell 28 can be provided to be cooled by the heat absorption part 46 of the heat exchanger 45. As a result, it is possible to suppress the temperature of the solar cell 28 from rising and the power generation capacity of the solar cell 28 from decreasing. The solar cell 28 has a light receiving surface and a back surface thereof, and the heat absorbing portion 26 can be provided on the back surface of the solar cell 29.
The heat exchanger 45 will be described later.
6.浸透圧発電装置
浸透圧発電装置30は、脱塩装置25または製塩装置38から排出された濃縮塩水62が流れる高濃度側流路35と、淡水または塩水が流れる低濃度側流路34と、高濃度側流路35と低濃度側流路34とを仕切る半透膜32と、高濃度側流路35または低濃度側流路34と連通した水力発電タービン37とを有する。
また、浸透圧発電装置30は、太陽電池28などの自然エネルギーを用いた発電装置の発電量が低下すると発電し、電力をポンプ12aに供給するように設けることができる。このことにより、自然エネルギーを用いた発電装置の発電量が変動し、発電量が低下した場合でも、浸透圧発電装置30により発電し、発電した電力を利用して脱塩装置25により淡水を製造することができる。このことにより、自然エネルギーを用いた発電装置の発電量が低下した場合でも、安定して淡水を製造することができる。
なお、半透膜32は、例えば、逆浸透膜、ナノろ過膜、限外ろ過膜などである。
6). Osmotic pressure power generation device The osmotic pressure power generation device 30 includes a high concentration side channel 35 through which the concentrated salt water 62 discharged from the desalination device 25 or the salt making device 38 flows, a low concentration side channel 34 through which fresh water or salt water flows, It has a semipermeable membrane 32 that partitions the concentration side flow path 35 and the low concentration side flow path 34, and a hydroelectric turbine 37 that communicates with the high concentration side flow path 35 or the low concentration side flow path 34.
Further, the osmotic pressure power generation device 30 can be provided so as to generate power when the power generation amount of the power generation device using natural energy such as the solar battery 28 decreases and supply power to the pump 12a. As a result, even if the power generation amount of the power generation device using natural energy fluctuates and the power generation amount decreases, the osmotic pressure power generation device 30 generates power, and the generated power is used to produce fresh water using the desalination device 25. can do. Thereby, even when the power generation amount of the power generation device using natural energy is reduced, fresh water can be stably produced.
The semipermeable membrane 32 is, for example, a reverse osmosis membrane, a nanofiltration membrane, or an ultrafiltration membrane.
自然エネルギーを利用した発電装置の発電量が低下し、浸透圧発電装置30により発電する場合、水供給部23により低濃度側流路34に淡水または塩水を供給し、濃縮塩水供給部24により濃縮塩水62を高濃度側流路35に供給する。このことにより、高濃度側流路35を流れる塩水と低濃度側流路34を流れる淡水または塩水との間の塩分濃度差により半透膜32に浸透圧を生じさせることができ、この浸透圧により低濃度側流路34を流れる淡水または塩水に含まれる水が半透膜32を浸透し高濃度側流路35を流れる塩水に流入する。このため、浸透圧は、低濃度側流路34に淡水または塩水を供給する流路または高濃度側流路35から塩水を排出する流路に水流を生じさせる。従って、水力発電タービン37をこのどちらかの流路に設置することにより、浸透圧により生じた水流によりタービンを回転させることができ、発電することができる。水力発電タービン37により発電された電力は、ポンプ12aなどに供給される。
なお、半透膜32に生じる浸透圧は、高濃度側流路35を流れる水の塩水濃度と低濃度側流路34を流れる水の塩水濃度との差が大きいほど大きくなる。また、低濃度側流路34に流れる水の温度が、高濃度側流路35に流れる水の温度よりも高く、これらの温度差が大きいほど、半透膜32に生じる浸透圧は大きくなる。
When the power generation amount of the power generation device using natural energy is reduced and power is generated by the osmotic pressure power generation device 30, fresh water or salt water is supplied to the low-concentration side channel 34 by the water supply unit 23 and concentrated by the concentrated salt water supply unit 24. The salt water 62 is supplied to the high concentration side flow path 35. As a result, an osmotic pressure can be generated in the semipermeable membrane 32 due to a salt concentration difference between the salt water flowing through the high concentration side channel 35 and the fresh water or salt water flowing through the low concentration side channel 34. Accordingly, the water contained in the fresh water or the salt water flowing through the low concentration side channel 34 permeates the semipermeable membrane 32 and flows into the salt water flowing through the high concentration side channel 35. For this reason, the osmotic pressure causes a water flow in a flow path for supplying fresh water or salt water to the low concentration side flow path 34 or a flow path for discharging salt water from the high concentration side flow path 35. Therefore, by installing the hydroelectric power generation turbine 37 in either of the flow paths, the turbine can be rotated by the water flow generated by the osmotic pressure, and power can be generated. The electric power generated by the hydroelectric power generation turbine 37 is supplied to the pump 12a and the like.
The osmotic pressure generated in the semipermeable membrane 32 increases as the difference between the salt water concentration of the water flowing through the high concentration side channel 35 and the salt water concentration of the water flowing through the low concentration side channel 34 increases. In addition, the temperature of the water flowing through the low-concentration side flow path 34 is higher than the temperature of the water flowing through the high-concentration side flow path 35.
低濃度側流路34に低コストで大量に入手可能である淡水又は塩水を流し、高濃度側流路35に脱塩装置25の副生成物として生成された濃縮塩水を流すことにより、浸透圧発電装置30は発電する。従って、浸透圧発電装置30により脱塩装置25の副生成物である濃縮塩水を電力に変換することができ、濃縮塩水は浸透圧発電装置30により電力を発生させるエネルギーを有する。
従って、脱塩装置25により製造された濃縮塩水62を濃縮塩水槽56などにより貯留すると、エネルギーを蓄えることができる。
By flowing fresh water or salt water, which is available in large quantities at low cost, into the low-concentration side channel 34 and flowing concentrated salt water generated as a by-product of the desalination apparatus 25 into the high-concentration side channel 35, osmotic pressure is obtained. The power generator 30 generates power. Therefore, the concentrated salt water that is a by-product of the desalting apparatus 25 can be converted into electric power by the osmotic pressure power generation apparatus 30, and the concentrated salt water has energy for generating electric power by the osmotic pressure power generation apparatus 30.
Therefore, when the concentrated salt water 62 produced by the desalinator 25 is stored in the concentrated salt water tank 56 or the like, energy can be stored.
また、低濃度側流路34を流れる水の塩分濃度と高濃度側流路35を流れる水の塩分濃度との差が大きいほど、半透膜32に生じる浸透圧は大きくなり、低濃度側流路34から高濃度側流路35に流入する水の量は大きくなる。その結果、浸透圧発電装置30の発電量も大きくなる。従って、浸透圧発電装置30による発電量は、高濃度側流路35に供給できる濃縮塩水の塩分濃度が高いほど大きくなる。
従って、脱塩装置25により製造された濃縮塩水62を濃縮塩水槽56などに貯留する場合、濃縮塩水62の塩分濃度が高いほど高いエネルギー密度でエネルギーを蓄えることができる。
また、塩を濃縮塩水に溶解させると濃縮塩水の塩分濃度は高くなり濃縮塩水のエネルギー密度も高くなるため、浸透圧発電装置30により濃縮塩水をより大きい電力に変換することができる。よって、塩は、浸透圧発電装置30により電力を発生させるエネルギーを有する。従って、後述する製塩装置38により製造した塩を貯蔵すると、エネルギーを蓄えることができる。また、水分が除去されている塩を貯蔵することにより、より高いエネルギー密度でエネルギーを蓄えることができる。
In addition, the greater the difference between the salinity concentration of the water flowing through the low-concentration side channel 34 and the salinity concentration of the water flowing through the high-concentration side channel 35, the greater the osmotic pressure generated in the semipermeable membrane 32. The amount of water flowing from the channel 34 into the high concentration channel 35 increases. As a result, the power generation amount of the osmotic pressure power generation device 30 also increases. Accordingly, the amount of power generated by the osmotic pressure power generation device 30 increases as the salinity concentration of the concentrated salt water that can be supplied to the high-concentration side channel 35 increases.
Therefore, when the concentrated salt water 62 produced by the desalinator 25 is stored in the concentrated salt water tank 56 or the like, energy can be stored at a higher energy density as the salt concentration of the concentrated salt water 62 is higher.
In addition, when the salt is dissolved in the concentrated salt water, the salt concentration of the concentrated salt water is increased and the energy density of the concentrated salt water is also increased. Therefore, the concentrated salt water can be converted into larger electric power by the osmotic pressure power generation device 30. Therefore, the salt has energy for generating electric power by the osmotic pressure power generation device 30. Therefore, energy can be stored when the salt produced by the salt making apparatus 38 described later is stored. Moreover, energy can be stored at a higher energy density by storing the salt from which moisture has been removed.
自然エネルギーを利用した発電装置の発電量が回復し、浸透圧発電装置30による発電を停止する場合、水供給部23による低濃度側流路34への淡水または塩水の供給を停止し、濃縮塩水供給部24による高濃度側流路35への濃縮塩水62の供給を停止する。このことにより、半透膜32を浸透する水の流れがなくなり水力発電タービン37の回転が止まり発電が停止する。
このように、浸透圧発電装置30は、起動および停止が比較的容易である。このため、ポンプ12aに電力を供給する自然エネルギーを用いた発電装置29の発電量が低下した場合に、浸透圧発電装置30による発電を容易に開始することができ、ポンプ12aに電力を供給することができる。また、ポンプ12aに電力を供給する自然エネルギーを用いた発電装置29の発電量が回復した場合に、浸透圧発電装置30による発電を容易に停止することができる。
When the power generation amount of the power generation device using natural energy is recovered and power generation by the osmotic pressure power generation device 30 is stopped, supply of fresh water or salt water to the low concentration side flow path 34 by the water supply unit 23 is stopped, and concentrated salt water The supply of the concentrated salt water 62 to the high concentration side flow path 35 by the supply unit 24 is stopped. As a result, the flow of water penetrating the semipermeable membrane 32 disappears, and the rotation of the hydroelectric turbine 37 stops and power generation stops.
Thus, the osmotic pressure power generator 30 is relatively easy to start and stop. For this reason, when the power generation amount of the power generation device 29 using natural energy that supplies power to the pump 12a decreases, power generation by the osmotic pressure power generation device 30 can be easily started, and power is supplied to the pump 12a. be able to. Further, when the power generation amount of the power generation device 29 using natural energy for supplying power to the pump 12a is recovered, the power generation by the osmotic pressure power generation device 30 can be easily stopped.
水供給部23は、低濃度側流路34に淡水または塩水を供給するように設けられる。水供給部23は例えば、ポンプ12cと流路を有することができる。水供給部23が低濃度側流路34に淡水を供給する場合、水供給部23は、例えば、淡水化システム70による淡水化に伴い副生成する淡水を低濃度側流路34に供給してもよく、地下水を低濃度側流路34に供給してもよく、河川などから取水した淡水を低濃度側流路34に供給してもよい。水供給部23が低濃度側流路34に塩水を供給する場合、塩水槽55に貯留した塩水を低濃度側流路34に供給することができる。この場合、塩水槽55に貯留した塩水は、塩分濃度が実質的に海水と同じ約3.5%であり、高濃度側流路35に脱塩装置25の濃縮塩水排出口17から排出された濃縮塩水を流すことにより、低濃度側流路34と高濃度側流路35との間の塩分濃度差による浸透圧を生じさせることができる。なお、高濃度側流路35を流れる濃縮塩水は、塩供給部66により供給された塩により塩分濃度が上昇している。また、塩水槽55に貯留した塩水は、ろ過装置50によりろ過されているため、半透膜32の目詰まりなどを抑制することができる。 The water supply unit 23 is provided so as to supply fresh water or salt water to the low concentration side channel 34. The water supply unit 23 can have, for example, a pump 12c and a flow path. When the water supply unit 23 supplies fresh water to the low-concentration side channel 34, the water supply unit 23 supplies, for example, fresh water generated as a result of desalination by the desalination system 70 to the low-concentration side channel 34. Alternatively, groundwater may be supplied to the low concentration side channel 34, or fresh water taken from a river or the like may be supplied to the low concentration side channel 34. When the water supply unit 23 supplies salt water to the low concentration side channel 34, the salt water stored in the salt water tank 55 can be supplied to the low concentration side channel 34. In this case, the salt water stored in the salt water tank 55 has a salinity concentration of about 3.5%, which is substantially the same as seawater, and is discharged from the concentrated salt water discharge port 17 of the demineralizer 25 to the high concentration side channel 35. By flowing the concentrated salt water, an osmotic pressure due to a salt concentration difference between the low-concentration side channel 34 and the high-concentration side channel 35 can be generated. The concentrated salt water flowing through the high-concentration side channel 35 has a salinity concentration increased by the salt supplied by the salt supply unit 66. Moreover, since the salt water stored in the salt water tank 55 is filtered by the filtration device 50, clogging of the semipermeable membrane 32 can be suppressed.
濃縮塩水供給部24は、脱塩装置25の濃縮塩水用排出口17から排出された濃縮塩水62を高濃度側流路35に供給するように設けられる。また、濃縮塩水供給部24は、濃縮塩水排出口17から排出された後、製塩装置38を流通した濃縮塩水を高濃度側流路35に供給するように設けられてもよい。濃縮塩水供給部24は、例えば、ポンプ12bと、濃縮塩水槽56と、流路とを有することができる。
濃縮塩水槽56は、脱塩装置25の濃縮塩水用排出口17から排出される濃縮塩水62を貯留する。また、濃縮塩水槽56は、濃縮塩水用排出口17から排出された後、製塩装置38を流れた濃縮塩水62を貯留することができる。また、濃縮塩水槽56は、塩供給部66により供給される塩が溶解することによりその内部の濃縮塩水62の塩分濃度が高くなるように設けることができる。
浸透圧発電装置30により電力に変換できる濃縮塩水62を貯留する濃縮塩水槽56を備えることにより、エネルギーを蓄えることができる。
The concentrated salt water supply unit 24 is provided so as to supply the concentrated salt water 62 discharged from the concentrated salt water discharge port 17 of the desalting apparatus 25 to the high concentration side channel 35. Further, the concentrated salt water supply unit 24 may be provided so as to supply the concentrated salt water flowing through the salt making device 38 to the high concentration side channel 35 after being discharged from the concentrated salt water discharge port 17. The concentrated salt water supply unit 24 can include, for example, a pump 12b, a concentrated salt water tank 56, and a flow path.
The concentrated salt water tank 56 stores the concentrated salt water 62 discharged from the concentrated salt water discharge port 17 of the desalting apparatus 25. Further, the concentrated salt water tank 56 can store the concentrated salt water 62 that has flowed through the salt making device 38 after being discharged from the discharge port 17 for the concentrated salt water. Moreover, the concentrated salt water tank 56 can be provided so that the salt concentration of the concentrated salt water 62 inside becomes high, when the salt supplied by the salt supply part 66 melt | dissolves.
Energy can be stored by providing the concentrated salt water tank 56 that stores the concentrated salt water 62 that can be converted into electric power by the osmotic pressure power generation device 30.
ポンプ12bは、浸透圧発電装置30を起動させる際、濃縮塩水槽56に貯留した濃縮塩水62の高濃度側流路35への供給を開始し、浸透圧発電装置30を停止させる際、高濃度側流路35への濃縮塩水62の供給を停止するように設けられる。
また、ポンプ12bは、高濃度側流路35に供給する濃縮塩水62の量を調節できるように設けることもできる。
また、濃縮塩水供給部24は、高濃度側流路35に供給する濃縮塩水62の量を調節するための流量調節用バルブを備えることもできる。
ポンプ12bまたは流量調節用バルブにより高濃度側流路35に供給する濃縮塩水62の量を調節することにより、浸透圧発電装置30による発電を効率化することができる。
The pump 12b starts supplying the concentrated salt water 62 stored in the concentrated salt water tank 56 to the high-concentration side flow path 35 when starting the osmotic pressure power generation apparatus 30, and when stopping the osmotic pressure power generation apparatus 30, the high concentration It is provided so as to stop the supply of the concentrated salt water 62 to the side channel 35.
Moreover, the pump 12b can also be provided so that the quantity of the concentrated salt water 62 supplied to the high concentration side flow path 35 can be adjusted.
The concentrated salt water supply unit 24 can also include a flow rate adjusting valve for adjusting the amount of the concentrated salt water 62 supplied to the high concentration side channel 35.
By adjusting the amount of the concentrated salt water 62 supplied to the high-concentration side flow path 35 by the pump 12b or the flow rate adjusting valve, the power generation by the osmotic pressure power generator 30 can be made efficient.
浸透圧発電装置30は、半透膜32に生じる浸透圧を測定するセンサ部36を有してもよい。センサ部36は、例えば、低濃度側流路34を流れる水の水圧と高濃度側流路35を流れる水の水圧との差を測定するものであってもよく、低濃度側流路34を流れる水の塩分濃度と高濃度側流路35を流れる水の塩分濃度との差を測定するものであってもよい。
濃縮塩水供給部24は、センサ部34の測定結果に基づき高濃度側流路35に供給する濃縮塩水の量を調節するように設けられてもよい。このことにより、浸透圧発電装置30の発電量が大きくなるように高濃度側流路35に供給する濃縮塩水の量を調節することができ、浸透圧発電装置30の発電効率を高くすることができる。例えば、濃縮塩水供給部24は、半透膜32を浸透し低濃度側流路34から高濃度側流路35に流入する水の量の半分の量の濃縮塩水を高濃度側流路35に供給するように設けることができる。
The osmotic pressure power generation device 30 may include a sensor unit 36 that measures the osmotic pressure generated in the semipermeable membrane 32. The sensor unit 36 may measure, for example, the difference between the water pressure of the water flowing through the low concentration side flow path 34 and the water pressure of the water flowing through the high concentration side flow path 35. The difference between the salinity of the flowing water and the salinity of the water flowing through the high-concentration side channel 35 may be measured.
The concentrated salt water supply unit 24 may be provided so as to adjust the amount of the concentrated salt water supplied to the high concentration side channel 35 based on the measurement result of the sensor unit 34. As a result, the amount of concentrated salt water supplied to the high-concentration side flow path 35 can be adjusted so that the power generation amount of the osmotic pressure power generation device 30 is increased, and the power generation efficiency of the osmotic pressure power generation device 30 can be increased. it can. For example, the concentrated salt water supply unit 24 passes through the semipermeable membrane 32 and supplies half the amount of concentrated salt water flowing from the low concentration side channel 34 to the high concentration side channel 35 into the high concentration side channel 35. It can be provided to supply.
7.製塩装置、塩貯蔵部、塩供給部
製塩装置38は、脱塩装置25から排出された濃縮塩水に含まれる塩分を析出させることにより塩を製造するように設けられる。また、脱塩装置25から排出された濃縮塩水の一部が製塩装置38に流入するように設けることができる。このことにより、濃縮塩水に含まれる塩分を固体の塩に変換することができる。また、製塩装置38により製造された塩は、高濃度側流路35を流れる濃縮塩水に溶解させることにより浸透圧発電装置30において半透膜32に浸透圧を発生させ電力に変換される。このため、塩は、浸透圧発電装置30により電力を生じさせるエネルギーを有している。従って、固体の塩の状態でエネルギーを貯蔵することが可能になる。固体の塩は、水分が除去されているため、濃縮塩水に比べ高密度で塩化ナトリウムなどを含んでいる。このため、塩分を固体の状態で貯蔵することにより、より高いエネルギー密度でエネルギーを蓄えることができる。
製塩装置38で製造された塩は、塩貯蔵部67に貯蔵した後塩供給部66により濃縮塩水に供給してもよく、製塩装置38から塩供給部66に供給し濃縮塩水に供給してもよい。製塩装置38で製造された塩を塩貯蔵部67に貯蔵することにより、より多くの塩を貯蔵することができる。
なお、製塩装置38を流通した濃縮塩水は、濃縮塩水槽56に流入するように設けることができる。
濃縮塩水に含まれる塩分を析出させる方法は、例えば、太陽光を受光することにより生じる熱により濃縮塩水に含まれる水分を蒸発させることにより、塩を析出させる方法が挙げられる。
7). Salt Making Device, Salt Storage Unit, Salt Supply Unit The salt making device 38 is provided to produce salt by precipitating the salt contained in the concentrated salt water discharged from the desalting device 25. Moreover, it can provide so that a part of concentrated salt water discharged | emitted from the desalination apparatus 25 may flow in into the salt making apparatus 38. FIG. Thereby, the salt contained in the concentrated brine can be converted into a solid salt. In addition, the salt produced by the salt making device 38 is converted into electric power by generating osmotic pressure in the semipermeable membrane 32 in the osmotic pressure power generation device 30 by dissolving it in the concentrated salt water flowing through the high concentration side channel 35. For this reason, the salt has energy that generates electric power by the osmotic pressure power generation device 30. Therefore, it is possible to store energy in a solid salt state. Since the solid salt has moisture removed, it has higher density than concentrated salt water and contains sodium chloride and the like. For this reason, energy can be stored with a higher energy density by storing salt in a solid state.
The salt produced by the salt making device 38 may be stored in the salt storage unit 67 and then supplied to the concentrated salt water by the salt supply unit 66, or may be supplied from the salt making device 38 to the salt supply unit 66 and supplied to the concentrated salt water. Good. By storing the salt produced by the salt making apparatus 38 in the salt storage unit 67, more salt can be stored.
The concentrated salt water that has circulated through the salt making device 38 can be provided so as to flow into the concentrated salt water tank 56.
Examples of the method for precipitating the salt contained in the concentrated salt water include a method for precipitating the salt by evaporating the water contained in the concentrated salt water by heat generated by receiving sunlight.
製塩装置38は、例えば、図4に示した淡水化システムに含まれる製塩装置38のように2つのローラー72により回転するベルト73を有する塩製造手段68を備えることができる。また、このベルト73の一部が濃縮塩水62に浸漬し、ベルト73の他の部分が空気中となるように設けることができる。このような構成において、ローラー72によりベルト73を回転させると、ベルト73の濃縮塩水62に浸漬した部分においてベルト73に濃縮塩水62が付着し、濃縮塩水62から引き上げられたベルト73の部分において、ベルト73に付着した濃縮塩水62に含まれる水分を蒸発させ塩を析出させることができる。このベルト73上に析出させた塩65を回収することにより塩を製造することができる。 The salt making device 38 can include, for example, a salt producing means 68 having a belt 73 rotated by two rollers 72 as in the salt making device 38 included in the desalination system shown in FIG. Further, a part of the belt 73 can be immersed in the concentrated salt water 62 and the other part of the belt 73 can be provided in the air. In such a configuration, when the belt 73 is rotated by the roller 72, the concentrated salt water 62 adheres to the belt 73 at a portion immersed in the concentrated salt water 62 of the belt 73, and at the portion of the belt 73 pulled up from the concentrated salt water 62, The water contained in the concentrated salt water 62 attached to the belt 73 can be evaporated to precipitate the salt. By recovering the salt 65 deposited on the belt 73, a salt can be produced.
また、ベルト73に付着した濃縮塩水62の水分を蒸発させるために、製塩装置38に太陽光が入射するように設けることができる。
さらに製塩装置38において発生させた水蒸気は、水蒸気の状態または蒸留水として淡水タンク57に流入させることができる。このことにより製造できる淡水の量を増やすことができる。
Moreover, in order to evaporate the water | moisture content of the concentrated salt water 62 adhering to the belt 73, it can provide so that sunlight may inject into the salt making apparatus 38. FIG.
Furthermore, the water vapor generated in the salt making apparatus 38 can be flowed into the fresh water tank 57 as a water vapor state or distilled water. This can increase the amount of fresh water that can be produced.
製塩装置38は、例えば、図5に示した淡水化システムに含まれる製塩装置38のように階段構造を有することができる。このような階段構造の最上段に脱塩装置25から排出された濃縮塩水を供給すると、濃縮塩水は各段を流れ下っていく。この流れにより濃縮塩水と空気とを気液接触させることができ、濃縮塩水に含まれる水分を蒸発させ塩を析出させることができる。各段上の析出させた塩を回収することにより、塩を製造することができる。
また、階段構造を流れる濃縮塩水62の水分を蒸発させるために、製塩装置38に太陽光が入射するように設けることができる。さらに製塩装置38において発生させた水蒸気は、水蒸気の状態または蒸留水として淡水タンク57に流入させることができる。
The salt making apparatus 38 can have a step structure like the salt making apparatus 38 included in the desalination system shown in FIG. 5, for example. When the concentrated salt water discharged from the desalination apparatus 25 is supplied to the uppermost stage of such a staircase structure, the concentrated salt water flows down each stage. By this flow, the concentrated salt water and the air can be brought into gas-liquid contact, and the water contained in the concentrated salt water can be evaporated to precipitate the salt. The salt can be produced by collecting the precipitated salt on each stage.
Moreover, in order to evaporate the water | moisture content of the concentrated salt water 62 which flows through a staircase structure, it can provide so that sunlight may inject into the salt making apparatus 38. FIG. Furthermore, the water vapor generated in the salt making apparatus 38 can be flowed into the fresh water tank 57 as a water vapor state or distilled water.
製塩装置38は、例えば、図6に示した淡水化システムに含まれる製塩装置38のように傾斜構造を有することができる。このような傾斜構造の最上部に脱塩装置25から排出された濃縮塩水を供給すると、濃縮塩水は傾斜構造を流れ下っていく。この流れにより濃縮塩水と空気とを気液接触させることができ、濃縮塩水に含まれる水分を蒸発させ塩を析出させることができる。傾斜構造の斜面上から析出させた塩を回収することにより、塩を製造することができる。
また、傾斜構造を流れる濃縮塩水62の水分を蒸発させるために、製塩装置38に太陽光が入射するように設けることができる。さらに製塩装置38において発生させた水蒸気は、水蒸気の状態または蒸留水として淡水タンク57に流入させることができる。
The salt making device 38 can have an inclined structure like the salt making device 38 included in the desalination system shown in FIG. 6, for example. When the concentrated salt water discharged from the desalinator 25 is supplied to the top of such an inclined structure, the concentrated salt water flows down the inclined structure. By this flow, the concentrated salt water and the air can be brought into gas-liquid contact, and the water contained in the concentrated salt water can be evaporated to precipitate the salt. The salt can be produced by collecting the salt precipitated from the slope of the inclined structure.
Moreover, in order to evaporate the water | moisture content of the concentrated salt water 62 which flows through an inclination structure, it can provide so that sunlight may inject into the salt making apparatus 38. FIG. Furthermore, the water vapor generated in the salt making apparatus 38 can be flowed into the fresh water tank 57 as a water vapor state or distilled water.
製塩装置38は、例えば、図7に示した淡水化システムに含まれる製塩装置38のように傾斜するように設けた網75を有することができる。また、製塩装置38は、網75の下側に別の網75を有することもできる。このような網75の最上部に脱塩装置25から排出された濃縮塩水を供給すると、濃縮塩水は、網75を伝って流れ下っていく。また、濃縮塩水の一部は、網75から落下し、下の網75を伝って流れる。この流れにより濃縮塩水と空気とを気液接触させることができ、濃縮塩水に含まれる水分を蒸発させ塩を析出させることができる。網75の網目が詰まる程度に塩が析出した後、塩を回収することにより塩を製造することができる。
また、網75を流れる濃縮塩水62の水分を蒸発させるために、製塩装置38に太陽光が入射するように設けることができる。さらに製塩装置38において発生させた水蒸気は、水蒸気の状態または蒸留水として淡水タンク57に流入させることができる。
The salt making device 38 can have, for example, a net 75 provided to be inclined like the salt making device 38 included in the desalination system shown in FIG. The salt making device 38 can also have another net 75 below the net 75. When the concentrated salt water discharged from the desalination apparatus 25 is supplied to the uppermost part of the net 75, the concentrated salt water flows down through the net 75. A part of the concentrated salt water falls from the net 75 and flows along the lower net 75. By this flow, the concentrated salt water and the air can be brought into gas-liquid contact, and the water contained in the concentrated salt water can be evaporated to precipitate the salt. After the salt has precipitated to such an extent that the mesh of the mesh 75 is clogged, the salt can be recovered by collecting the salt.
Moreover, in order to evaporate the water | moisture content of the concentrated salt water 62 which flows through the net | network 75, it can provide so that sunlight may inject into the salt making apparatus 38. FIG. Furthermore, the water vapor generated in the salt making apparatus 38 can be flowed into the fresh water tank 57 as a water vapor state or distilled water.
塩供給部66は、製塩装置38により製造された塩、または製塩装置38により製造され塩貯蔵部67に貯蔵された塩を高濃度側流路35を流れる濃縮塩水に供給するように設けられる。なお、塩供給部66は、自動的に濃縮塩水に塩を供給できるように設けられてもよく、手動で濃縮塩水に塩を供給できるように設けられてもよい。
塩供給部66は、図1に示した淡水化システムのように濃縮塩水槽56内の濃縮塩水に塩を供給するように設けてもよい。また、図9に示した淡水化システムのように濃縮塩水槽56と高濃度側流路35との間の流路を流れる濃縮塩水に塩を供給するように設けてもよい。この場合、塩供給部66により供給された塩が濃縮塩水槽56内または流路内の濃縮塩水に溶解し濃縮塩水の塩分濃度が上昇する。この塩分濃度が上昇した濃縮塩水は、ポンプ12bにより高濃度側流路35に供給され高濃度側流路35を流れる。このことにより、浸透圧発電装置30の半透膜32に生じる浸透圧が大きくなり、浸透圧発電装置30の発電量を大きくすることができる。
また、塩が濃縮塩水に溶解することにより生じる溶解熱により、濃縮塩水の温度を低下させることができるため、高濃度側流路35を流れる塩水の温度を低下させることができ、半透膜32に生じる浸透圧を大きくすることができる。
The salt supply unit 66 is provided so as to supply the salt produced by the salt production device 38 or the salt produced by the salt production device 38 and stored in the salt storage unit 67 to the concentrated salt water flowing through the high concentration side flow path 35. The salt supply unit 66 may be provided so that the salt can be automatically supplied to the concentrated salt water, or may be provided so that the salt can be manually supplied to the concentrated salt water.
The salt supply unit 66 may be provided so as to supply salt to the concentrated salt water in the concentrated salt water tank 56 as in the desalination system shown in FIG. Moreover, you may provide so that salt may be supplied to the concentrated salt water which flows through the flow path between the concentrated salt water tank 56 and the high concentration side flow path 35 like the desalination system shown in FIG. In this case, the salt supplied by the salt supply unit 66 is dissolved in the concentrated salt water tank 56 or the concentrated salt water in the flow path, and the salt concentration of the concentrated salt water is increased. The concentrated salt water whose salinity concentration has increased is supplied to the high concentration side channel 35 by the pump 12 b and flows through the high concentration side channel 35. Thereby, the osmotic pressure generated in the semipermeable membrane 32 of the osmotic pressure power generation device 30 is increased, and the power generation amount of the osmotic pressure power generation device 30 can be increased.
Further, since the temperature of the concentrated salt water can be lowered by the heat of dissolution generated when the salt dissolves in the concentrated salt water, the temperature of the salt water flowing through the high-concentration side flow path 35 can be lowered, and the semipermeable membrane 32 can be lowered. Can be increased.
塩供給部66は、図8に示した淡水化システムのように高濃度側流路35に直接塩を供給するように設けてもよい。この場合、塩供給部66により供給された塩が高濃度側流路35を流れている濃縮塩水に溶解し濃縮塩水の塩分濃度が上昇する。このことにより、浸透圧発電装置30の半透膜32に生じる浸透圧が大きくなり、浸透圧発電装置30の発電量を大きくすることができる。また、高濃度側流路35においては、低濃度側流路34から半透膜32を介して水が流入するため塩水の塩分濃度が低下する。このため、塩供給部66により供給された塩は、濃縮塩水に溶解しやすく、より多くの塩を濃縮塩水に供給することができる。このことにより、浸透圧発電装置30の発電量をより大きくすることができる。
また、塩供給部66から供給された塩は、濃縮塩水と共に高濃度側流路35を流れてもよい。高濃度側流路35を流れる塩水は下流ほど塩分濃度が低下するため、低濃度側流路34から高濃度側流路35に流入する水の量も下流ほど少なくなる。高濃度側流路35に、濃縮塩水と共に固体の塩を流すことによりこのような塩分濃度の低下を小さくすることができる。
さらに、塩が濃縮塩水に溶解することにより生じる溶解熱により、高濃度側流路35を流れる塩水の温度を低下させることができ、半透膜32に生じる浸透圧を大きくすることができる。
The salt supply unit 66 may be provided so as to supply salt directly to the high-concentration side channel 35 as in the desalination system shown in FIG. In this case, the salt supplied by the salt supply unit 66 is dissolved in the concentrated salt water flowing through the high-concentration side channel 35, and the salt concentration of the concentrated salt water is increased. Thereby, the osmotic pressure generated in the semipermeable membrane 32 of the osmotic pressure power generation device 30 is increased, and the power generation amount of the osmotic pressure power generation device 30 can be increased. Moreover, in the high concentration side flow path 35, since water flows in from the low concentration side flow path 34 through the semipermeable membrane 32, the salt concentration of salt water falls. For this reason, the salt supplied by the salt supply part 66 is easy to melt | dissolve in concentrated salt water, and can supply more salt to concentrated salt water. Thereby, the power generation amount of the osmotic pressure power generation device 30 can be further increased.
Further, the salt supplied from the salt supply unit 66 may flow through the high-concentration channel 35 together with the concentrated salt water. Since the salinity of the salt water flowing through the high-concentration side channel 35 decreases as it goes downstream, the amount of water flowing from the low-concentration side channel 34 into the high-concentration side channel 35 also decreases as it goes downstream. By flowing a solid salt together with the concentrated salt water through the high-concentration channel 35, such a decrease in the salt concentration can be reduced.
Furthermore, the temperature of the salt water flowing through the high-concentration side channel 35 can be lowered by the heat of dissolution generated when the salt is dissolved in the concentrated salt water, and the osmotic pressure generated in the semipermeable membrane 32 can be increased.
8.加熱部、熱交換器
加熱部40は、脱塩装置25に供給する塩水または脱塩装置25を加熱するように設けることができる。このことにより、脱塩装置25内の水の温度を高くすることができ、水分子の動きを活発にすることができる。このことにより脱塩装置25の逆浸透膜を水が通りやすくなり、脱塩装置25の淡水化効率を向上させることができる。
8). Heating Unit, Heat Exchanger The heating unit 40 can be provided to heat the salt water supplied to the desalting apparatus 25 or the desalting apparatus 25. As a result, the temperature of the water in the desalting apparatus 25 can be increased, and the movement of water molecules can be activated. This makes it easier for water to pass through the reverse osmosis membrane of the desalting apparatus 25, and the desalination efficiency of the desalting apparatus 25 can be improved.
また、加熱部40は、浸透圧発電装置30の低濃度側流路34に供給する淡水又は塩水、あるいは浸透圧発電装置30の低濃度側流路34を加熱するように設けることができる。このことにより、低濃度側流路34を流れる淡水又は塩水の温度を上昇させることができ、半透膜32に生じる浸透圧を大きくすることができる。このことにより、浸透圧発電装置30の発電量を大きくすることができる。 Further, the heating unit 40 can be provided so as to heat fresh water or salt water supplied to the low concentration side flow path 34 of the osmotic pressure power generation apparatus 30 or the low concentration side flow path 34 of the osmotic pressure power generation apparatus 30. As a result, the temperature of fresh water or salt water flowing through the low concentration side flow path 34 can be increased, and the osmotic pressure generated in the semipermeable membrane 32 can be increased. Thereby, the power generation amount of the osmotic pressure power generation device 30 can be increased.
加熱部40は、熱交換器45に含まれる加熱部40であってもよく、ヒーターであってもよい。ここでは、加熱部40が熱交換器45に含まれる場合について説明する。
熱交換器45は、温度の高い物体から温度の低い物体へ効率的に熱を移動させる機器であり、吸熱部46と加熱部40を有する。熱交換器45は、金属銅や金属アルミニウムなどの高い熱伝導率を有する金属から構成されてもよく、熱媒体を介して熱交換する熱交換器であってもよい。
熱交換器45の吸熱部46は、温度が比較的高い部分に設けられるが、例えば、図1、4〜12に示した淡水化システムのように、太陽電池28の裏面上に設けることができる。
太陽光を受光できるように設けられた太陽電池28は、太陽光を受光することにより発電し、発電した電力をポンプ12aなどに供給することができる。しかし、太陽電池28が受光した太陽光の一部は熱となり太陽電池28の温度を上昇させる。太陽電池28の温度が上昇すると、太陽電池28の光電変換効率が低下し、発電量が低下する。このため、太陽電池28の裏面上に設けた吸熱部46により太陽電池28の熱を吸収することにより、太陽電池28の温度の上昇を抑制することができ、発電量の低下を抑制することができる。
また、熱交換器45の吸熱部46は、製塩装置38で発生させた水蒸気の熱を吸収するように設けてもよい。このことにより、製塩装置38で発生させた水蒸気から蒸留水を製造することができ、淡水化システム70による淡水化効率を向上させることができる。
The heating unit 40 may be the heating unit 40 included in the heat exchanger 45 or a heater. Here, the case where the heating unit 40 is included in the heat exchanger 45 will be described.
The heat exchanger 45 is a device that efficiently transfers heat from a high-temperature object to a low-temperature object, and includes a heat absorption unit 46 and a heating unit 40. The heat exchanger 45 may be made of a metal having high thermal conductivity such as metallic copper or metallic aluminum, and may be a heat exchanger that exchanges heat via a heat medium.
Although the heat absorption part 46 of the heat exchanger 45 is provided in the part with comparatively high temperature, it can be provided on the back surface of the solar cell 28 like the desalination system shown, for example in FIGS. .
The solar cell 28 provided so as to receive sunlight can generate electricity by receiving sunlight and supply the generated power to the pump 12a and the like. However, part of the sunlight received by the solar cell 28 becomes heat and raises the temperature of the solar cell 28. When the temperature of the solar cell 28 rises, the photoelectric conversion efficiency of the solar cell 28 decreases and the power generation amount decreases. For this reason, the heat absorption part 46 provided on the back surface of the solar cell 28 absorbs the heat of the solar cell 28, thereby suppressing an increase in the temperature of the solar cell 28 and suppressing a decrease in the amount of power generation. it can.
Further, the heat absorption part 46 of the heat exchanger 45 may be provided so as to absorb the heat of water vapor generated by the salt making device 38. Accordingly, distilled water can be produced from the steam generated by the salt making device 38, and the desalination efficiency by the desalination system 70 can be improved.
熱交換器45の加熱部40は、吸熱部46から移動してきた熱により脱塩装置25に供給する塩水などを加熱する。
熱交換器45の加熱部40は、例えば、図4のように脱塩装置25を加熱するように設けることができる。このことにより、太陽電池28の熱を脱塩装置25に移動させることができ、脱塩装置25の温度を上昇させることができる。このことにより、脱塩装置25の淡水化効率を向上させることができる。
The heating unit 40 of the heat exchanger 45 heats salt water and the like supplied to the desalting apparatus 25 by the heat transferred from the heat absorbing unit 46.
The heating unit 40 of the heat exchanger 45 can be provided so as to heat the desalting apparatus 25 as shown in FIG. 4, for example. Thereby, the heat of the solar cell 28 can be moved to the desalting apparatus 25, and the temperature of the desalting apparatus 25 can be raised. Thereby, the desalination efficiency of the desalination apparatus 25 can be improved.
熱交換器45の加熱部40は、例えば、図5のように脱塩装置25に塩水を供給する流路を加熱するように設けることができる。このことにより、太陽電池28の熱を脱塩装置25に供給する塩水に移動させることができ、脱塩装置25内の塩水の温度を上昇させることができる。このことにより、脱塩装置25の淡水化効率を向上させることができる。 The heating unit 40 of the heat exchanger 45 can be provided, for example, so as to heat a flow path for supplying salt water to the desalting apparatus 25 as shown in FIG. Thereby, the heat of the solar cell 28 can be moved to the salt water supplied to the desalting apparatus 25, and the temperature of the salt water in the desalting apparatus 25 can be raised. Thereby, the desalination efficiency of the desalination apparatus 25 can be improved.
熱交換器45の加熱部40は、例えば、図8のように浸透圧発電装置30の低濃度側流路34を加熱するように設けることができる。このことにより、低濃度側流路34を流れる塩水の温度を上昇させることができ、浸透圧発電装置30の発電量を大きくすることができる。
熱交換器45の加熱部40は、例えば、図9のように浸透圧発電装置30の低濃度側流路34に塩水を供給する流路を加熱するように設けることができる。このことにより、低濃度側流路34を流れる塩水の温度を上昇させることができ、浸透圧発電装置30の発電量を大きくすることができる。
The heating unit 40 of the heat exchanger 45 can be provided, for example, so as to heat the low-concentration side flow path 34 of the osmotic pressure power generation device 30 as shown in FIG. As a result, the temperature of the salt water flowing through the low-concentration side channel 34 can be increased, and the amount of power generated by the osmotic pressure power generation device 30 can be increased.
The heating unit 40 of the heat exchanger 45 can be provided, for example, so as to heat the flow path for supplying salt water to the low concentration flow path 34 of the osmotic pressure power generation device 30 as shown in FIG. As a result, the temperature of the salt water flowing through the low-concentration side channel 34 can be increased, and the amount of power generated by the osmotic pressure power generation device 30 can be increased.
熱交換器45の加熱部40は、例えば、図6、7、10、11、12のように脱塩装置25または浸透圧発電装置30の低濃度側流路34に供給する塩水を貯留する塩水槽55内の塩水を加熱するように設けることができる。なお、淡水化システムを浸透圧発電装置30の低濃度側流路34に淡水を供給するように設けている場合、同様の構造で加熱部40により淡水を溜める水槽内の淡水を加熱するように設けることができる。
加熱部40により塩水槽55に貯留した塩水の温度を上昇させ、この温度が上昇した塩水61を脱塩装置25に供給することにより、脱塩装置25内の塩水の温度を上昇させることができ、脱塩装置25の淡水化効率を向上させることができる。
また、加熱部40により塩水槽55に貯留した塩水の温度を上昇させ、この温度が上昇した塩水61を浸透圧発電装置30の低濃度側流路34に供給することにより、低濃度側流路34を流れる塩水の温度を上昇させることができ、浸透圧発電装置30の発電量を大きくすることができる。
The heating unit 40 of the heat exchanger 45 is, for example, as shown in FIGS. It can provide so that the salt water in the water tank 55 may be heated. When the desalination system is provided so as to supply fresh water to the low-concentration side flow path 34 of the osmotic pressure power generation device 30, the fresh water in the water tank in which fresh water is stored by the heating unit 40 with the same structure is heated. Can be provided.
By increasing the temperature of the salt water stored in the salt water tank 55 by the heating unit 40 and supplying the salt water 61 whose temperature has been increased to the desalination device 25, the temperature of the salt water in the desalination device 25 can be increased. The desalination efficiency of the desalinator 25 can be improved.
Further, the temperature of the salt water stored in the salt water tank 55 is increased by the heating unit 40, and the salt water 61 whose temperature has been increased is supplied to the low concentration side channel 34 of the osmotic pressure power generation device 30, whereby the low concentration side channel The temperature of the salt water flowing through 34 can be raised, and the power generation amount of the osmotic pressure power generation device 30 can be increased.
図6、図10に示した淡水化システムでは、加熱部40を塩水槽55の周りに設けている。このような構造により、太陽電池28の熱を加熱部40に移動させ塩水槽55に貯留した塩水の温度を上昇させることができる。
また、図7、11に示した淡水化システムでは、加熱部40である伝熱棒または伝熱格子を塩水槽55に溜めた塩水61に浸漬するように設けている。このような構造により、太陽電池28の熱が加熱部40である伝熱棒または伝熱格子に移動し塩水槽55に貯留した塩水の温度を上昇させることができる。
さらに、図12に示した淡水化システムでは、加熱部40である伝熱棒、伝熱格子または伝熱板を塩水槽55の底面上または底面近くに設けている。このような構造によれば、太陽電池28の熱が加熱部40である伝熱棒、伝熱格子または伝熱板に移動し塩水槽55に貯留した塩水の温度を上昇させることができる。
In the desalination system shown in FIGS. 6 and 10, the heating unit 40 is provided around the salt water tank 55. With such a structure, the temperature of the salt water stored in the salt water tank 55 can be increased by moving the heat of the solar cell 28 to the heating unit 40.
In the desalination system shown in FIGS. 7 and 11, the heat transfer rod or the heat transfer grid as the heating unit 40 is provided so as to be immersed in the salt water 61 stored in the salt water tank 55. With such a structure, the temperature of the salt water stored in the salt water tank 55 can be increased by moving the heat of the solar cell 28 to the heat transfer rod or the heat transfer grid as the heating unit 40.
Further, in the desalination system shown in FIG. 12, the heat transfer rod, the heat transfer grid, or the heat transfer plate as the heating unit 40 is provided on or near the bottom surface of the salt water tank 55. According to such a structure, the temperature of the salt water stored in the salt water tank 55 can be increased by moving the heat of the solar cell 28 to the heat transfer rod, the heat transfer grid, or the heat transfer plate as the heating unit 40.
1:砂礫層 3:井戸 4:貯水槽 6:井戸内の塩水 7:貯水槽内の塩水 8:連通流路 10:流入孔 12、12a〜12e:ポンプ 15:バルブ 16:淡水用排出口 17:濃縮塩水用排出口 20:海水取水装置 22:逆流防止弁 23:水供給部 24:濃縮塩水供給部 25:脱塩装置 28:太陽電池 30:浸透圧発電装置 32:半透膜 34:低濃度側流路 35:高濃度側流路 36:センサ部 37:水力発電タービン 38:製塩装置 40:加熱部 45:熱交換器 46:吸熱部 48:光触媒部 50:ろ過装置 51:ろ過膜 55:塩水槽 56:濃縮塩水槽 57:淡水タンク 61:塩水 62:濃縮塩水 63:淡水 65:塩 66:塩供給部 67:塩貯蔵部 68:塩製造手段 70:淡水化システム 72:ローラー 73:ベルト 75:網 1: Gravel layer 3: Well 4: Water tank 6: Salt water in the well 7: Salt water in the water tank 8: Communication channel 10: Inlet 12, 12, 12a-12e: Pump 15: Valve 16: Outlet for fresh water 17 : Concentrated salt water discharge port 20: Seawater intake device 22: Backflow prevention valve 23: Water supply unit 24: Concentrated salt water supply unit 25: Desalination device 28: Solar cell 30: Osmotic pressure power generation device 32: Semipermeable membrane 34: Low Concentration side flow path 35: High concentration side flow path 36: Sensor part 37: Hydroelectric power generation turbine 38: Salt production apparatus 40: Heating part 45: Heat exchanger 46: Heat absorption part 48: Photocatalyst part 50: Filtration apparatus 51: Filtration membrane 55 : Salt water tank 56: Concentrated salt water tank 57: Fresh water tank 61: Salt water 62: Concentrated salt water 63: Fresh water 65: Salt 66: Salt supply unit 67: Reservoir 68: salts produced unit 70: Desalination System 72: Roller 73: Belt 75: halftone
Claims (5)
前記脱塩装置は、塩水を逆浸透膜により淡水と濃縮塩水とに分離し、かつ、前記淡水および前記濃縮塩水をそれぞれ排出するように構成され、
前記製塩装置は、前記脱塩装置から排出された濃縮塩水に含まれる塩分を析出させることにより塩を製造するように構成され、
前記浸透圧発電装置は、前記脱塩装置から排出された濃縮塩水が流れる高濃度側流路と、淡水または塩水が流れる低濃度側流路と、前記高濃度側流路と前記低濃度側流路とを仕切る半透膜と、前記高濃度側流路または前記低濃度側流路と連通した水力発電タービンとを有し、
前記塩供給部は、前記高濃度側流路を流れる濃縮塩水に前記製塩装置により製造された塩を供給することにより前記濃縮塩水の塩分濃度を上昇させることを特徴とする淡水化システム。 A desalination apparatus, a salt production apparatus, an osmotic pressure power generation apparatus, and a salt supply unit,
The desalinator is configured to separate salt water into fresh water and concentrated salt water using a reverse osmosis membrane, and to discharge the fresh water and the concentrated salt water, respectively.
The salt making apparatus is configured to produce a salt by precipitating the salt contained in the concentrated salt water discharged from the desalting apparatus,
The osmotic pressure power generation device includes a high-concentration side channel through which concentrated salt water discharged from the desalination device flows, a low-concentration side channel through which fresh water or salt water flows, the high-concentration side channel, and the low-concentration side flow. A semipermeable membrane that partitions the road, and a hydroelectric turbine that communicates with the high concentration side flow path or the low concentration side flow path,
The desalination system, wherein the salt supply unit increases the salt concentration of the concentrated salt water by supplying the salt produced by the salt making apparatus to the concentrated salt water flowing through the high concentration side channel.
前記塩供給部は、前記高濃度側流路を流れる濃縮塩水に前記塩貯蔵部に貯蔵した塩を供給するように設けられた請求項1に記載の淡水化システム。 A salt storage unit for storing the salt produced by the salt making apparatus;
The desalination system according to claim 1, wherein the salt supply unit is provided so as to supply the salt stored in the salt storage unit to the concentrated salt water flowing through the high-concentration side channel.
前記加熱部は、前記太陽電池が太陽光を受光することにより生じる熱を移動させる熱交換により、前記脱塩装置に供給する塩水、前記低濃度側流路に供給する淡水または塩水、前記脱塩装置、あるいは前記低濃度側流路を加熱するように設けられた請求項3に記載の淡水化システム。 A solar cell,
The heating unit includes salt water supplied to the desalting apparatus, fresh water or salt water supplied to the low-concentration side flow path by heat exchange that moves heat generated when the solar cell receives sunlight, and the desalting. The desalination system of Claim 3 provided so that an apparatus or the said low concentration side flow path might be heated.
前記脱塩装置は、塩水を逆浸透膜により淡水と濃縮塩水とに分離し、かつ、前記淡水および前記濃縮塩水をそれぞれ排出するように構成され、
前記製塩装置は、前記脱塩装置から排出された濃縮塩水に含まれる塩分を析出させることにより塩を製造するように構成され、
前記浸透圧発電装置は、前記脱塩装置から排出された濃縮塩水が流れる高濃度側流路と、淡水または塩水が流れる低濃度側流路と、前記高濃度側流路と前記低濃度側流路とを仕切る半透膜と、前記高濃度側流路または前記低濃度側流路と連通した水力発電タービンとを有し、
加熱部は、前記脱塩装置に供給される塩水、前記低濃度側流路に供給する淡水または塩水、前記脱塩装置、あるいは前記低濃度側流路を加熱するように設けられた淡水化システム。 A desalting apparatus, a salt making apparatus, an osmotic pressure power generation apparatus, and a heating unit;
The desalinator is configured to separate salt water into fresh water and concentrated salt water using a reverse osmosis membrane, and to discharge the fresh water and the concentrated salt water, respectively.
The salt making apparatus is configured to produce a salt by precipitating the salt contained in the concentrated salt water discharged from the desalting apparatus,
The osmotic pressure power generation device includes a high-concentration side channel through which concentrated salt water discharged from the desalination device flows, a low-concentration side channel through which fresh water or salt water flows, the high-concentration side channel, and the low-concentration side flow. A semipermeable membrane that partitions the road, and a hydroelectric turbine that communicates with the high concentration side flow path or the low concentration side flow path,
The heating unit is a desalination system provided to heat the salt water supplied to the desalination apparatus, fresh water or salt water supplied to the low concentration side flow path, the desalination apparatus, or the low concentration side flow path. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012274647A JP2014117653A (en) | 2012-12-17 | 2012-12-17 | Desalination system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012274647A JP2014117653A (en) | 2012-12-17 | 2012-12-17 | Desalination system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014117653A true JP2014117653A (en) | 2014-06-30 |
Family
ID=51173000
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012274647A Pending JP2014117653A (en) | 2012-12-17 | 2012-12-17 | Desalination system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014117653A (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6162308B1 (en) * | 2016-10-27 | 2017-07-12 | 日中東北物産有限会社 | Salt production system |
JP2018035040A (en) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | 三井造船株式会社 | Salt production system and drying device |
JP2018043233A (en) * | 2016-09-09 | 2018-03-22 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Method and apparatus for liquid treatment |
US10100816B2 (en) | 2014-09-08 | 2018-10-16 | Applied Biomimetic A/S | Electricity generation process |
KR20190002438A (en) * | 2016-03-04 | 2019-01-08 | 어플라이드 바이오미메틱 에이/에스 | Development method |
US10968128B2 (en) | 2016-03-04 | 2021-04-06 | Applied Biomimetic A/S | Power generation process |
US11231020B2 (en) | 2017-07-12 | 2022-01-25 | Saltkraft Aps | Power generation process |
US11231021B2 (en) | 2017-07-12 | 2022-01-25 | Saltkraft Aps | Power generation process |
-
2012
- 2012-12-17 JP JP2012274647A patent/JP2014117653A/en active Pending
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10100816B2 (en) | 2014-09-08 | 2018-10-16 | Applied Biomimetic A/S | Electricity generation process |
KR102410905B1 (en) * | 2016-03-04 | 2022-06-17 | 어플라이드 바이오미메틱 에이/에스 | power generation method |
KR20190002438A (en) * | 2016-03-04 | 2019-01-08 | 어플라이드 바이오미메틱 에이/에스 | Development method |
JP2019510160A (en) * | 2016-03-04 | 2019-04-11 | アプライド・バイオミメティック・エイ/エス | Power generation method |
US10968128B2 (en) | 2016-03-04 | 2021-04-06 | Applied Biomimetic A/S | Power generation process |
US11231019B2 (en) | 2016-03-04 | 2022-01-25 | Applied Biomimetic A/S | Electricity generation process |
JP2018035040A (en) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | 三井造船株式会社 | Salt production system and drying device |
JP2018043233A (en) * | 2016-09-09 | 2018-03-22 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Method and apparatus for liquid treatment |
JP7113346B2 (en) | 2016-09-09 | 2022-08-05 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Liquid handling method and apparatus |
JP2018070402A (en) * | 2016-10-27 | 2018-05-10 | 日中東北物産有限会社 | Salts manufacturing system |
JP6162308B1 (en) * | 2016-10-27 | 2017-07-12 | 日中東北物産有限会社 | Salt production system |
US11231021B2 (en) | 2017-07-12 | 2022-01-25 | Saltkraft Aps | Power generation process |
US11231020B2 (en) | 2017-07-12 | 2022-01-25 | Saltkraft Aps | Power generation process |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2014117653A (en) | Desalination system | |
Giwa et al. | Brine management methods: Recent innovations and current status | |
CN102976427B (en) | Seawater desalting plant continuously supplied with solar heat and method thereof | |
Charcosset | A review of membrane processes and renewable energies for desalination | |
JP5801663B2 (en) | Seawater desalination equipment | |
KR100954233B1 (en) | Multiple purpose sea water heat source heat pump system for heating and cooling | |
CN101044094B (en) | Desalination apparatus and method | |
KR101335445B1 (en) | Device and Method for Desalination | |
CN103212295B (en) | Industrial large-scale seawater desalination technology and device | |
TW200902452A (en) | Depth exposed membrane for water extraction | |
US20230040672A1 (en) | Underground hydroelectric power and desalination | |
CN104671313B (en) | Solar sea water desalination device | |
WO2020072080A1 (en) | Induced symbiotic osmosis systems of 3-5 cascading circulation loops of semipermeable membranes, for salt water brines power generation or desalination | |
Kargari et al. | Water desalination: Solar-assisted membrane distillation | |
CN102872721A (en) | Multiple-effect membrane distillation component unit, marine sea water desalinization device and desalinization method | |
US10513446B2 (en) | Depth exposed membrane for water extraction | |
JP5982244B2 (en) | Desalination equipment | |
JP5975821B2 (en) | Desalination system | |
CN201864592U (en) | Full-automatic solar seawater desalination device | |
CN207227169U (en) | A kind of full Membrane seawater desalination device using regenerative resource | |
CN203006975U (en) | Solar continuous heat supply seawater desalination device | |
JP5990070B2 (en) | Seawater intake system and desalination plant | |
CN114716037A (en) | Deep-pipe seawater desalination device | |
Balable et al. | Analysis of a hybrid renewable energy stand-alone unit for simultaneously producing hydrogen and fresh water from sea water | |
Shahid et al. | A Review of Membrane-Based Desalination Systems Powered by Renewable Energy Sources. Water 2023, 15, 534 |