JP2016137421A - Manufacturing installation of water for dialytic fluid preparation - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、透析液を調製するための透析液調製用水を製造するための装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for producing dialysate preparation water for preparing a dialysate.
腎機能が低下し、水分量の調節と尿素などの老廃物を含む体内有害物質の除去を行うための尿の排泄ができない腎不全患者のための有効な治療法の一つに、血液透析が知られている。 Hemodialysis is one of the effective treatments for renal failure patients who have impaired kidney function and cannot excrete urine to regulate water content and remove harmful substances such as urea. Are known.
この血液透析は、血液ポンプを用いて血液を体外に引き出し、透析器(ダイアライザー)を介して透析液と血液とを接触させることにより、濃度勾配による拡散現象を利用して、血液から体内有害物質および水分を除去した後、再び、血液を体内に戻す(返血)操作を連続して行う治療法である。 In this hemodialysis, blood is extracted from the body using a blood pump, and the dialysate and blood are brought into contact with each other through a dialyzer, thereby utilizing a diffusion phenomenon due to a concentration gradient to remove harmful substances from the body. In addition, after removing water, the blood is returned to the body again (returning blood).
また、近年、血液透析において透析患者に酸化ストレスが発生することが知られている。これは、透析時に発生する活性酸素が原因であると考えられており、この活性酸素を消去して酸化ストレスの軽減を図ることが提案されている。 In recent years, it is known that oxidative stress occurs in dialysis patients during hemodialysis. This is considered to be caused by active oxygen generated during dialysis, and it has been proposed to eliminate this active oxygen to reduce oxidative stress.
例えば、隔膜により分離された、陰極を含む陰極室と陽極を含む陽極室とを有する電解水生成装置を準備する工程と、少なくともナトリウムイオン、カリウムイオン、マグネシウムイオン、及びカルシウムイオンを含む原水を陰極室および陽極室のそれぞれに送り込む工程と、陰極と陽極との間に、電流を通電し、原水を電気分解する工程と、陰極室内にある水を取出す工程とを備えた透析液の製造方法が開示されている。 For example, a step of preparing an electrolyzed water generating device having a cathode chamber including a cathode and an anode chamber including an anode separated by a diaphragm, and raw water including at least sodium ions, potassium ions, magnesium ions, and calcium ions as a cathode A method for producing a dialysis solution comprising a step of feeding each of the chamber and the anode chamber, a step of conducting current between the cathode and the anode, electrolyzing the raw water, and a step of taking out water in the cathode chamber It is disclosed.
そして、この方法においては、陰極室内にある水は、白金電極を用いて測定された酸化還元電位の実測値が−150mV〜0mVの範囲内にあるとともに、pHが8.0〜9.5の範囲にあり、このような水を使用することにより、体内で発生する活性酸素を消去することができると記載されている(例えば、特許文献1参照)。 In this method, the water in the cathode chamber has an actually measured redox potential measured using a platinum electrode in the range of −150 mV to 0 mV, and a pH of 8.0 to 9.5. It is described that active oxygen generated in the body can be eliminated by using such water (see, for example, Patent Document 1).
図3は、従来の電解水生成ユニットを示す図である。この電解水生成ユニット101では、まず、原水(市水)102を加圧ポンプ103により加圧し、10〜30μmの孔径のフィルター104により、原水102中の固形物を処理する。
FIG. 3 is a diagram showing a conventional electrolyzed water generating unit. In this electrolyzed water generating
次いで、軟水化装置105により、原水102の硬度を下げた後、活性炭処理装置106により、原水102に含まれる次亜塩素酸を除去する。そして、電解水生成装置107により、電気分解により得られた還元水(処理水)を還元水タンク108に貯水する。
Next, after the hardness of the
次いで、還元水タンク108に貯水された還元水を、加圧ポンプ109により加圧した後、この還元水を、逆浸透膜処理装置110内の逆浸透膜(RO膜)に通過させ、逆浸透膜を通過した還元水をROタンク111に貯水する。
Next, after the reduced water stored in the reduced
次いで、ROタンク111から送水された還元水に対して、UV殺菌灯112により殺菌処理を行い、殺菌処理が行われた還元水を、マイクロフィルター113を通じて、透析液供給装置114に供給する。
Next, the reducing water sent from the
そして、透析液供給装置114においては、供給された還元水(即ち、逆浸透膜処理が施された還元水)と透析原液を混合して透析液を精製する。そして、この透析液が患者監視装置(図示せず)へ供給され、患者監視装置に取り付けられているダイアライザーを通して、患者の血液の浄化が行われる。
In the
しかし、上記従来の電解水生成ユニット101では、電解水生成装置107が、原水102中のイオンを利用して電気分解を行う構成となっていることから、逆浸透膜で処理され、純化した水(以下、「逆浸透水」という。)を使用することができず、原水102を使用する必要がある。
However, in the conventional electrolyzed
従って、逆浸透膜処理を行う際に、逆浸透膜を原水102から保護する必要があるため、逆浸透膜処理を行う前に、原水前処理装置(軟水化装置や活性炭処理装置等)による原水102の処理が必要となる。その結果、電解水生成ユニット101の構成が複雑になるとともに、コストアップにつながるという問題があった。
Therefore, since it is necessary to protect the reverse osmosis membrane from the
そこで、本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、簡素な構成からなり、コストアップを抑制することができる電解水生成ユニットを備える透析液調製用水の製造装置を提供することを目的とする。 Then, this invention is made | formed in view of the above-mentioned problem, It consists of a simple structure, and provides the manufacturing apparatus of the water for dialysate preparations provided with the electrolyzed water production | generation unit which can suppress a cost increase. Objective.
上記目的を達成するために、本発明の透析液調製用水の製造装置は、原水前処理装置と、原水前処理装置に接続され、原水前処理装置により処理された原水に対して逆浸透膜処理を行い、逆浸透水を生成する逆浸透膜処理装置とを有する逆浸透膜処理ユニットと、逆浸透膜処理ユニットに接続され、逆浸透水に対して、電気分解処理を行うことにより、透析液調製用水として使用される水素が溶存した水を生成する電解水生成装置を有する電解水生成ユニットとを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the apparatus for producing dialysate preparation water of the present invention includes a raw water pretreatment device and a reverse osmosis membrane treatment for raw water that is connected to the raw water pretreatment device and treated by the raw water pretreatment device. A reverse osmosis membrane treatment unit having a reverse osmosis membrane treatment device for generating reverse osmosis water, and a dialysis fluid connected to the reverse osmosis membrane treatment unit and subjecting the reverse osmosis water to electrolysis treatment And an electrolyzed water generating unit having an electrolyzed water generating device that generates water in which hydrogen used as preparation water is dissolved.
同構成によれば、原水前処理装置を備える逆浸透膜処理ユニットにおいて、まず、原水の処理を行い、逆浸透水を得た後、電解水生成ユニットにおいて、この逆浸透水に対して、電気分解処理を行い、透析液調製用水として使用される水素が溶存した水(溶存水素水)を生成する構成としている。従って、電解水生成ユニットにおいて、従来の電解水生成ユニットにおいて設けられていた原水前処理装置(軟水化装置や活性炭処理装置等)が不要になるため、電解水生成ユニットの構成を簡素化することができるとともに、コストアップを抑制することが可能になる。 According to the same configuration, in the reverse osmosis membrane treatment unit including the raw water pretreatment device, first, the raw water is treated to obtain reverse osmosis water, and then the electrolyzed water generation unit performs electrical treatment on the reverse osmosis water. The decomposition treatment is performed to generate water in which hydrogen used as dialysate preparation water is dissolved (dissolved hydrogen water). Therefore, in the electrolyzed water generating unit, the raw water pretreatment device (softening device, activated carbon processing device, etc.) provided in the conventional electrolyzed water generating unit is not required, and the configuration of the electrolyzed water generating unit is simplified. And an increase in cost can be suppressed.
本発明によれば、電解水生成ユニットの構成を簡素化することができるとともに、コストアップを抑制することが可能になる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being able to simplify the structure of an electrolyzed water production | generation unit, it becomes possible to suppress a cost increase.
図1は、本発明の実施形態に係る透析液調製用水の製造装置の構成を示す概念図である。また、図2は、本発明の実施形態に係る透析液調製用水の製造装置の電解水生成装置における電解槽を示す図である。 FIG. 1 is a conceptual diagram showing the configuration of a dialysate preparation water producing apparatus according to an embodiment of the present invention. Moreover, FIG. 2 is a figure which shows the electrolyzer in the electrolyzed water production | generation apparatus of the manufacturing apparatus of the dialysate preparation water which concerns on embodiment of this invention.
この透析液調製用水の製造装置1は、逆浸透膜処理ユニット40と、逆浸透膜処理ユニット40に接続された電解水生成ユニット30により構成されている。
The dialysate preparation
逆浸透膜処理ユニット40は、原水タンク5と、原水タンク5に接続された軟水化装置3と、軟水化装置3に接続された活性炭処理装置4と、活性炭処理装置4に接続された逆浸透膜処理装置6と、逆浸透膜処理装置6に接続されたROタンク9と、ROタンク9に接続されたUF(Ultra Filter)モジュール8とを備えている。
The reverse osmosis
タンク5は、原水(硬度成分であるカルシウムイオン、マグネシウムイオンなどの溶解固形物を含む硬水)2を貯蔵するためのものであり、タンク5に貯蔵される原水2は、逆浸透膜処理装置6による逆浸透膜処理前の水である。
The
軟水化装置3は、原水2から、イオン交換によって硬度成分を置換反応により除去し、軟水とする処理を行うためのものである。なお、本実施形態においては、原水2として、水道水や井戸水、地下水などを用いることができる。
The
活性炭処理装置4は、軟水化装置3により処理された原水に対して、多孔質の吸着物質である活性炭を用いて、原水中に含まれる残留塩素、クロラミン、有機物などを物理的な吸着作用により除去する処理を行うためのものである。
The activated
なお、本実施形態においては、軟水化装置3と活性炭処理装置4により、原水前処理装置50が構成されている。
In this embodiment, the raw
逆浸透膜処理装置6は、半透膜を境界にして、濃度の異なる溶液がある場合、低濃度の溶液から高濃度の溶液へ水が移動する現象(浸透)に対し、高濃度の溶液側に圧力を加えることにより、高濃度側の溶液から低濃度側の溶液へ水を移動させ、低濃度側に浸透した水を得る処理(逆浸透膜処理)を行うためのものである。
The reverse osmosis
そして、この逆浸透膜処理装置6により、上述の一連の処理で得られた原水から、微量金属類などの不純物をさらに除去することができるため、ISO13959(透析用水基準)に規定される水質基準を満たす水(逆浸透水)を得ることが可能になる。
And since this reverse osmosis
UFモジュール8は、逆浸透水中に含まれる菌や微生物を除去する処理を施すためのものであり、UFモジュールを使用することにより、清浄度の高い逆浸透水を得ることができる。
The
なお、これらの軟水化装置3、活性炭処理装置4、逆浸透膜処理装置6、ROタンク9、及びUFモジュール8としては、公知のものを使用することができる。
As these
電解水生成ユニット30は、UFモジュール8に接続された電解水生成装置7と、電解水生成装置7に接続された逆浸透膜処理装置31とを備えている。
The electrolyzed
電解水生成装置7は、逆浸透膜処理装置6により処理された原水2(即ち、逆浸透水22)に対して、電気分解処理を行うことにより、透析液調製用水として使用される水素が溶存した水(溶存水素水)を生成するためのものである。
The electrolyzed
本実施形態の電解水生成装置7は、図2に示す、固体高分子膜(固体高分子膜電解質膜)10を有する電解槽20を備えている。
The electrolyzed
この電解槽20は、図2に示すように、上述の固体高分子膜10と、固体高分子膜10を介して、互いに対向して配置され、電解槽20への給電を行う給電体である陽極11、及び陰極12と、固体高分子膜10と陽極11との間、及び固体高分子膜10と陰極12との間に配置された誘電体層13とを備えている。
As shown in FIG. 2, the
なお、図2に示すように、陽極11と陰極12は、電気的に接続されており、これらの固体高分子膜10、陽極11、陰極12、及び誘電体層13は、電解槽本体15の内部に収容されている。
As shown in FIG. 2, the
また、図2に示すように、電解槽本体15には、電気分解が行われる逆浸透水22を電解槽本体15内に導入するための導入路16が形成されている。
As shown in FIG. 2, an
陽極11、及び陰極12の材料としては、例えば、チタンや白金などが挙げられる。
Examples of the material of the
また、誘電体層13を形成する材料としては、例えば、チタンや白金などが挙げられる。
Moreover, as a material which forms the
また、固体高分子膜10は、電気分解により、陽極11側で発生したオキソニウムイオン(H3O+)を陰極側へと移動させる役割を有するものである。
The
この固体高分子膜10としては、例えば、スルホン酸基を有するフッ素系の樹脂材料により形成されたものを好適に使用することができる。より具体的には、ナフィオン(デュポン社製)、Flemion(旭硝子社製)、Aciplex(旭硝子社製)などの市販品を、本発明における固体高分子膜10として好適に用いることができる。
As this
そして、このような固体高分子膜10を用いた電解水生成装置7における電気分解では、陽極11側、陰極12側でそれぞれ次のような反応が起こる。
In the electrolysis in the electrolyzed
陽極側:6H2O→4H3O++O2+4e−
陰極側:4H3O++4e−→2H2+4H2O
即ち、本実施形態においては、従来の電解水生成装置における電解槽と異なり、陰極12における水素の生成原料としてオキソニウムイオン(H3O+)が使用され、電解水生成装置7における電気分解処理の際に、OH−イオンが発生しない。従って、溶存水素の量を増やすために、高い電流値で電気分解処理を行った場合であっても、処理水のpHが変化しない。
Anode side: 6H 2 O → 4H 3 O + + O 2 + 4e −
Cathode side: 4H 3 O + + 4e − → 2H 2 + 4H 2 O
That is, in this embodiment, unlike the electrolytic cell in the conventional electrolyzed water generating apparatus, oxonium ions (H 3 O + ) are used as the hydrogen generating material in the
従って、pHの上限値に起因して、処理水の溶存水素濃度が抑制されてしまうという不都合を生じることがなくなり、所望の高い電流値で電気分解処理を行い、処理水の溶存水素濃度を向上させることが可能になる。その結果、必要な溶存水素濃度を有する処理水を得ることが可能になる。 Therefore, there is no inconvenience that the dissolved hydrogen concentration of treated water is suppressed due to the upper limit value of pH, and electrolysis is performed at a desired high current value to improve the dissolved hydrogen concentration of treated water. It becomes possible to make it. As a result, it is possible to obtain treated water having a necessary dissolved hydrogen concentration.
そして、上述の電気分解処理により生成した処理水(溶存水素水)17は、電解槽本体15の陰極側に形成された送水路18により、電解水生成装置7に接続された逆浸透膜処理装置31へと送られる。なお、電気分解処理により、陽極側で発生した溶存酸素水19は、電解槽本体15の陽極側に形成された排水路21により、外部へと排出される。
And the treated water (dissolved hydrogen water) 17 produced | generated by the above-mentioned electrolysis process is the reverse osmosis membrane processing apparatus connected to the electrolyzed
逆浸透膜処理装置31は、電解水生成装置7の下流側に設けられており、電解水生成装置7における電気分解処理により生成した処理水17に対して、上述の逆浸透膜処理装置6において説明した逆浸透膜処理を行うためのものである。
The reverse osmosis
そして、この逆浸透膜処理装置31により、電気分解処理が行われた逆浸透水22(即ち、処理水17)から、微量金属類などの不純物をさらに除去することができるため、ISO13959(透析用水基準)に規定される水質基準を満たす水を得ることが可能になる。
Since the reverse osmosis
そして、逆浸透膜処理装置31による処理が行われた処理水17は、透析液供給装置25へと供給される。透析液供給装置25では、供給された処理水17と透析原液とを混合した液体(透析液)が調製されるとともに、この透析液が、各患者監視装置(図示せず)へ供給され、患者の血液の浄化が行われる。
Then, the treated
以上に説明したように、本実施形態においては、原水前処理装置(軟水化装置3や活性炭処理装置4)を備える逆浸透膜処理ユニット40において、まず、原水2の処理を行い、逆浸透水22を得た後、電解水生成ユニット30において、この逆浸透水22に対して、電気分解処理を行うことにより、透析液調製用水として使用される水素が溶存した水(処理水17)を生成する構成としている。
As described above, in the present embodiment, in the reverse osmosis
従って、電解水生成ユニット30において、従来の電解水生成ユニットにおいて設けられていた原水前処理装置(軟水化装置や活性炭処理装置等)が不要になるため、電解水生成ユニット30の構成を簡素化することができるとともに、コストアップを抑制することが可能になる。
Therefore, in the electrolyzed
また、電解水生成ユニット30の構成を簡素化できるため、電解水生成ユニット30に対するメンテナンスを工程を削減することが可能になる。
Moreover, since the structure of the electrolyzed water production |
更に、電解水生成ユニット30が、逆浸透膜処理装置31を備えるため、電気分解処理が行われた逆浸透水22から、微量金属類などの不純物をさらに除去することが可能になる。
なお、上記実施形態は以下のように変更しても良い。
Furthermore, since the electrolyzed
In addition, you may change the said embodiment as follows.
上記実施形態においては、電解水生成ユニット30において、電解水生成装置7の下流側に逆浸透膜処理装置31を配置する構成としたが、逆浸透膜処理装置31を設けず、電解水生成装置7のみの構成としてもよい。
In the above embodiment, the electrolyzed
このような構成により、逆浸透膜処理装置31に起因して(例えば、逆浸透膜の目詰まりに起因して)、溶存水素濃度が減少するという不都合を生じることなく、電解水生成装置7により電気分解処理が行われた処理水17を、直接、透析液供給装置25へと供給することが可能になる。
With such a configuration, the electrolyzed
また、上記実施形態においては、水素溶解装置として電解水生成装置7を使用して、溶存水素水を生成する構成としたが、逆浸透水22に水素を溶解させることができるものであれば、どのような構成であってもよい。
Moreover, in the said embodiment, although it was set as the structure which produces | generates dissolved hydrogen water using the electrolyzed water production |
例えば、逆浸透水22に、水素ガスを接触させることにより、逆浸透水22に水素を溶解させる構成としてもよい。
For example, hydrogen may be dissolved in the
より具体的には、水素溶解装置として、水素ガスが供給されるスリーブと、スリーブの内部に配置され、複数の孔が形成された中空糸とを備える膜モジュールを使用して、中空糸に形成された孔を介して、バブリングにより、逆浸透水22に水素ガスを接触させる方法を採用することができる。
More specifically, as a hydrogen dissolving apparatus, a hollow fiber is formed using a membrane module including a sleeve to which hydrogen gas is supplied and a hollow fiber disposed inside the sleeve and having a plurality of holes formed therein. A method of bringing hydrogen gas into contact with the
1 透析液調製用水の製造装置
2 原水
3 軟水化装置
4 活性炭処理装置
5 原水タンク
6 逆浸透膜処理装置
7 電解水生成装置
8 UFモジュール
9 ROタンク
10 固体高分子膜
11 陽極
12 陰極
13 誘電体層
15 電解槽本体
16 導入路
17 処理水
18 送水路
19 溶存酸素水
20 電解槽
21 排水路
22 逆浸透水
25 透析液供給装置
30 電解水生成ユニット
31 逆浸透膜処理装置(他の逆浸透膜処理装置)
40 逆浸透膜処理ユニット
50 原水前処理装置
DESCRIPTION OF
40 Reverse osmosis
上記目的を達成するために、本発明の透析液調製用水の製造装置は、原水前処理装置と、原水前処理装置に接続され、原水前処理装置により処理された原水に対して逆浸透膜処理を行い、逆浸透水を生成する逆浸透膜処理装置とを有する逆浸透膜処理ユニットと、逆浸透膜処理ユニットに接続され、逆浸透水に対して、電気分解処理を行うことにより、透析液調製用水として使用される水素が溶存した水を生成する電解水生成装置を有する電解水生成ユニットとを備え、電解水生成ユニットが、電解水生成装置に接続され、水素が溶存した水に対して逆浸透膜処理を行う他の逆浸透膜処理装置を更に備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the apparatus for producing dialysate preparation water of the present invention includes a raw water pretreatment device and a reverse osmosis membrane treatment for raw water that is connected to the raw water pretreatment device and treated by the raw water pretreatment device. A reverse osmosis membrane treatment unit having a reverse osmosis membrane treatment device for generating reverse osmosis water, and a dialysis fluid connected to the reverse osmosis membrane treatment unit and subjecting the reverse osmosis water to electrolysis treatment An electrolyzed water generating unit having an electrolyzed water generating device that generates water in which hydrogen used as preparation water is dissolved , and the electrolyzed water generating unit is connected to the electrolyzed water generating device, and the hydrogen is dissolved in water. further comprising wherein the Rukoto other reverse osmosis membrane treatment apparatus which performs a reverse osmosis membrane treatment.
Claims (4)
前記逆浸透膜処理ユニットに接続され、前記逆浸透水に対して、電気分解処理を行うことにより、透析液調製用水として使用される水素が溶存した水を生成する電解水生成装置を有する電解水生成ユニットと
を備えることを特徴とする透析液調製用水の製造装置。 A reverse osmosis membrane treatment device connected to the raw water pretreatment device and a reverse osmosis membrane treatment device that performs reverse osmosis membrane treatment on the raw water treated by the raw water pretreatment device and generates reverse osmosis water. An osmosis membrane treatment unit;
Electrolyzed water having an electrolyzed water generating device connected to the reverse osmosis membrane treatment unit and generating water in which hydrogen used as dialysate preparation water is dissolved by electrolyzing the reverse osmosis water. An apparatus for producing dialysate preparation water, comprising: a generation unit.
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