JP2911779B2 - 滅菌浄水製造装置 - Google Patents

滅菌浄水製造装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水道法の基準値を超え
た水、井戸水、河川、沼、池、雨水、風呂等の淡水を原
水とし、これらに含有される有害物質、特に、発癌性等
を有する有機化合物を除去、又、アンモニア、硝酸イオ
ン、亜硝酸イオン、硫酸イオン等を低減、除去し、更に
人体に必要なカルシウム、マグネシウム、カリウム等の
陽イオンを溶出付加させる。一方、有害性微生物を次亜
塩素酸塩で殺菌、更にミクロ濾過で除去し、全ての淡水
を原水として限りある水資源を有効に利用し、安全性が
高く且つ味覚がよい用水を供給する装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】浄水
器(装置)、緊急時用浄水装置、前者については簡易型
(使い捨て型)、数gの活性炭と他の充填物(バクハン
石、サンゴ、セラミックス等)との組み合わせ、カート
リッジ型(カートリッジ交換型)、カートリッジ型(中
空糸型)と少量の他の充填物(主として活性炭、その他
バクハン石、サンゴ、セラミックス等)との組み合わ
せ、その他、電気分解、電磁場を利用したもののいずれ
の装置も、1給水の小規模装置で、濾過装置(中空糸)
を装着した装置は少量もしくは微量の夾雑物の混入によ
りその処理水量は激減する。又、その水質についても、
特に従来の装置はクロル臭の除去に重点が置かれ、他の
有害物質の除去については充分満足出来る装置とは言え
ない。又、微生物ついてはほとんどの製品が水質基準を
満たしていないことを国民生活センターも指摘している
(1994年10月および1995年10月)。
【0003】微生物除去については通常時用に次亜塩素
酸塩溶液を用いることは有効であるが、緊急時用浄水装
置についても液体の次亜塩素酸塩を用いている。液体の
次亜塩素酸塩は経時時間と共に劣化し、その速度が速い
ことも知られている(製造者の説明書にも記載されてい
る)。井戸水処理、緊急時間用浄水装置においても次亜
塩素酸塩の反応が充分検討されず、又通水と次亜塩素酸
塩との滞留時間(反応時間)が充分にとられていないな
ど、充分に満足できる装置とは言えない。複数の素材を
用いることによって人体に必要なミネラルを供給し、有
害な陰イオンを低減すること、複数の吸着材を用いるこ
とによってより安全に有害有機化合物及び無機有害物質
を除去すること、更に有害微生物も完全に除去すること
を含む、本発明のような小型から大型まで充分の水量が
得られる浄水システムは未だ知られていない。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、従来の浄水器
(装置)の欠点を除き、上水のない場所においても手動
又は自家発電によって少量(従来型の浄水器からは多
量)から大多量の供給水量において、水質等を改善し、
通常時、緊急時、離島等の遠隔地等においても、人体に
有害な物質を除去し、人体に有益なミネラルを補給でき
るようにしたもので、安全でかつおいしい水を供給し得
る装置である。
【0005】すなわち、本発明は(1)原水槽入口と浄
水取り出し口との間に、上流側から、送流ポンプ、次亜
塩素酸塩溶出槽又は次亜塩素酸塩注入器、反応管、前濾
過槽、吸着槽、ミネラル溶出槽、ミクロ濾過槽をこの順
序に設けてなる滅菌浄水製造装置、(2)送流ポンプ、
次亜塩素酸塩溶出槽であるか、又は次亜塩素酸塩注入
器、反応管、前濾過槽、吸着槽、ミネラル溶出槽、ミク
ロ濾過槽からなる滅菌浄水製造装置において、および
(イ)送流ポンプは手動ポンプ又は電動ポンプであるこ
と、(ロ)次亜塩素酸塩溶出槽は次亜塩素酸塩タブレッ
トを装置し通過水に比例して次亜塩素酸塩の溶出が可能
な槽であることあるいは次亜塩素酸塩を通過水に比例し
て注入可能な槽であること、(ハ)反応管は滞留時間を
保持し、充分に通水と次亜塩素酸塩が混合可能な反応管
であること、(ニ)前濾過槽は反応によって生じた沈澱
物などが除去出来る槽であること、(ホ)吸着槽は活性
炭又は活性炭に他の吸着材の複数を付加した充填槽であ
ること、(ヘ)ミネラル溶出槽は天然石又はそれらの焼
成体の複数を充填した槽であること、(ト)ミクロ濾過
槽はミクロ濾過膜を装着し、更に繊維状活性炭を装着し
た槽であることを特徴とする滅菌浄水製造装置である。
【0006】本発明の滅菌浄水製造装置は水量により装
置の規模を任意に変えることができる。また同一装置に
おいても少量から大量の範囲の所望量の処理が可能であ
り、従って送流ポンプは手動ポンプであっても電動ポン
プであってもよい。手動ポンプ又は電動ポンプは種々の
市販ポンプを用いることができる。
【0007】次亜塩素酸塩溶出装置は次亜塩素酸塩タブ
レットまたは次亜塩素酸塩溶液を含んでおり、次亜塩素
酸塩タブレットの例はナトリウム塩、カリウム塩、カル
シウム塩等をタブレットとしたものが市販されており、
また液状の次亜塩素酸塩も周知である。
【0008】反応管はステンレス製フレキシブルパイプ
をコイル状に成型したもので滞留時間を稼ぐ為に有効で
あり、高圧用器を必要とせずコストの低減に有効であ
る。水量、水質等により複数であってもよい。
【0009】前濾過槽はコットン、ポリプロピレンを装
着したもので濾過孔の直径が1〜数百μmの製品が周知
である。所望により複数であってもよい。
【0010】吸着槽は有害物質を吸着するためのもので
あり、活性炭、アルミナ、ゼオライト等の吸着材を含
む。かかる吸着材は周知である。
【0011】ミネラル溶出槽には銅、マンガン、亜鉛、
鉄、カルシウム、マグネシウム等の人体構成微量金属の
1種以上を含有し溶出し得る鉱物のような固体が含まれ
る。このような鉱物は周知である。ミネラル中の炭酸塩
(例えばコーラル)等によるpH調整および有用ミネラ
ルを溶出する。
【0012】ミクロ濾過槽にはミクロ濾過膜が装着され
ている。ミクロ濾過膜は、例えば、電子部品産業分野で
通常使用され、繊維状活性炭・プリーツ型ミクロフィル
ターと称されるものであり、ミクロ濾過膜をプリーツ加
工したものである。それに装着する繊維状活性炭も周知
である。ミクロ濾過槽は微生物、濁り等を完全に除去す
る。
【0013】 次亜塩素酸塩用フィーダー、反応管、前
濾過槽、吸着槽、ミネラル溶出槽、ミクロ濾過槽は、水
量、水質等により、任意の規模であり得、それぞれ複数
であってもよく、またこの順序で任意に選択して一体化
することができる。例えば、吸着槽、ミネラル溶出槽お
よびミクロ濾過槽がそれぞれ複数であってもよい。ま
た、これら3種の槽が一体化されていてもよく、一体化
されたものが所望により複数であってもよい。
【0014】さらに、反応管、前濾過槽、および吸着槽
・ミネラル溶出槽・ミクロ濾過槽がユニット化されてい
てもよく、送水量、水質等によって任意の数のユニット
を含んでいてもよい。
【0015】図面によって本発明装置の具体例を説明す
ると、図1において、本発明の装置であり、Vはバル
ブ、Pはポンプ、Mは圧力メーター、Fは次亜塩素酸塩
用フィーダー、Rは反応管、PFは前濾過槽、Cは吸着
槽・ミネラル溶出槽・ミクロ濾過槽を一体化したものか
らなる。吸着槽は複数の吸着材からなり、有害物質を吸
着除去する。ミネラル溶出槽は複数のミネラルから構成
され、pH調整を初め有用ミネラルを溶出する。又、ミ
クロ濾過槽は繊維状活性炭・プリーツ型ミクロフィルタ
ーからなり微生物、濁り等を完全に除去する。各部品に
おいて、V1は原水からの開閉バルブ、V2〜V5は洗浄
及び試料採取時の3方バルブ、VA1〜VA3は空気抜きバ
ルブ、VD1〜VD3は洗浄及び試料採取時のドレンバルブ
である。本発明においてはR、PF、Cはユニット化さ
れ、必要量、水質等によって任意に必要数を装着するこ
とが可能である。
【0016】本発明の装置は、従来の装置に比較して次
のような利点を有している。 1)原水として種々の淡水が利用出来、通電手段の無い
遠隔地(手動又は発電によるポンプ)も利用でき、安全
でおいしい水が供給し得る。 2)従来の装置の次亜塩素酸塩の注入はストレージタン
クに近接し、次亜塩素酸塩との反応時間に配慮されてい
ない。本装置ではフレキシブルパイプ中で反応させるた
め、パイプの長さと数によって反応時間、処理量が選択
できる。 3)従来の井戸水処理装置には前濾過装置等は配置され
ていないため、効率よく有害物を除去することが出来な
かったが本発明の装置では効率よく除去が可能である。 4)従来の装置には身体に有益な陽イオン(カルシウ
ム、マグネシウム、カリウム等、アルカリ整水器等はカ
ルシウムのみ)には考慮しているが、本装置のように陰
イオン(有害な硝酸、亜硝酸、硫酸イオンの低減、有益
な炭酸イオンの付加など)にも配慮された装置は未だな
い。 5)従来の装置は時として、微生物の混入があるが、本
装置では高濃度次亜塩素酸塩で殺菌、更に、ミクロ濾過
槽で除菌し、完全に微生物を除去する。この時の未反応
次亜塩素酸塩は活性炭槽で完全に分解され塩素イオンと
なる。 6)各槽は簡単に洗浄・交換が可能である。
【0017】次に実施例によって本発明を更に具体的に
説明する。 実施例1 鉄含有量が高いために使用が不可能な井戸水を用いて、
図1に示す装置において、Pのポンプは電動、Fは12
%次亜塩素酸ナトリウム溶液(有効塩素量のppmにな
るように調整)、Rのnは16(各Rの反応スパイラル
コイルの長さ:l=3m)、PFのnは4、Cのnは
4、流速30m3/日の条件下で鉄含有量に着目し実施
した。
【0018】分析結果
【表1】 単位 基準値 V256 ナトリウムイオン(Na+) mg/l 200以下 19.04 26.24 26.52 カリウムイオン(K+) mg/l − 2.12 2.94 2.16 マグネシウムイオン(Mg2+) mg/l 300以下 4.59 4.76 4.32 カルシウムイオン(Ca2+) mg/l 300以下 10.20 12.70 13.12 塩素イオン(Cl-) mg/l 200以下 43.84 59.58 57.40 硫酸イオン(SO4 2-) mg/l − 32.76 30.67 30.75 硝酸イオン(NO3 -) mg/l 44以下 1.74 1.69 0.97 炭酸イオン(CO3 2-) mg/l − 17.24 2
2.06 22.17 水銀 μg/l 0.5 感度以下
− 感度以下 クロム μg/l 50 感度以下 − 感度以下 銅 μg/l 1000 1.3 − 11.4 鉄 μg/l 300 188,400 30.8 0.1以下 マンガン μg/l 50 5,810 48.8 20.9 カドミウム μg/l 10 0.2 − 0.2 鉛 μg/l 50 2.2 − 1.2 亜鉛 μg/l 1000 1.7 − 11.0 ヒ素 μg/l 10 6.3 − 0.6セレン μg/l 10 0.1 − 0.2 一般細菌 個/ml 100個以下 検出 検出 検出 されず されず されず 大腸菌 − 検出 検出 検出 検出 されないこと されず されず されず pH − 5.8以上 7.04 7.14 7.72 8.6以下 酸化還元電位 mV − 6 371 138
【0019】実施例2 大腸菌群、一般細菌が存在する用水を用いて、図1に示
す装置において、Pのポンプは電動、Fはφ30mmの
高度サラシ粉タブレットを充填したもの、Rのn=1
(l=3m)、PFのnは1、Cのn=1、流速600
l/時間の条件下で微生物に着目し実施した。 分析結果
【表2】 単位 基準値 V25 ナトリウムイオン(Na+) mg/l 200以下 17.20 16.90 カリウムイオン(K+) mg/l − 3.48 4.01 マグネシウムイオン(Mg2+) mg/l 300以下 2.37 3.27カルシウムイオン (Ca2+) mg/l 300以下 12.82 13.12 塩素イオン(Cl-) mg/l 200以下 18.58 24.42 硫酸イオン(SO4 2-) mg/l − 26.44 10.61 硝酸イオン(NO3 -) mg/l 44以下 5.90 1.03炭酸イオン(CO3 2-) mg/l − 20.88 26.09 一般細菌 個/ml 100個以下 1.3×104 検出されず大腸菌 − 検出されないこと 陰性 陰性 pH − 5.8以上 7.50 7.78 8.6以下 酸化還元電位 mV − 751 472
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の装置の一例を示す図面である。
【符号の説明】
V:バルブ、V1:原水からの開閉バルブ、V2〜V5
洗浄及び試料採取時の3方バルブ、VA1〜VA3:空気抜
きバルブ、VD1〜VD3:洗浄及び試料採取時のドレンバ
ルブ、VR:逆流止バルブ、P:ポンプ、M:圧力メー
ター、F:次亜塩素酸塩用フィーダー、R1〜Rn:反応
管、PF1〜PFn:前濾過槽、C1〜Cn:吸着槽・ミネ
ラル溶出槽・ミクロ濾過槽を一体化したもの(ただし、
n、PFnおよびCnnは正の整数)である。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原水槽入口と浄水取り出し口との間に、
    上流側から、送流ポンプ、次亜塩素酸塩溶出槽または次
    亜塩素酸塩注入器、次亜塩素酸塩の滞留時間を保持し得
    るようにステンレス製フレキシブルパイプをコイル状に
    成型した反応管、前濾過槽、吸着槽、ミネラル溶出槽、
    ミクロ濾過槽をこの順序に設けてなる浄水製造装置。
  2. 【請求項2】 次亜塩素酸塩溶出槽または次亜塩素酸塩
    注入器、反応管、前濾過槽、吸着槽、ミネラル溶出槽、
    ミクロ濾過槽を有する滅菌浄水製造装置において、 (イ)送流ポンプは手動ポンプ又は電動ポンプであるこ
    と、 (ロ)次亜塩素酸塩溶出槽は次亜塩素酸塩タブレットを
    装置し通過水に比例して次亜塩素酸塩の溶出が可能な槽
    であるか、又は次亜塩素酸塩を通過水に比例して注入可
    能な槽であること、 (ハ)反応管は次亜塩素酸塩の滞留時間を保持し得るよ
    うにステンレス製フレキシブルパイプをコイル状に成型
    した反応管であること、 (ニ)前濾過槽は反応によって生じた沈澱物などが除去
    出来る槽であること、 (ホ)吸着槽は活性炭又は活性炭に他の吸着材の複数を
    付加した充填槽であること、 (ヘ)ミネラル溶出槽は天然石又はそれらの焼成体の複
    数を充填した槽であること、 (ト)ミクロ濾過槽はミクロ濾過膜を装着し、更に繊維
    状活性炭を装着した槽であることを特徴とする滅菌浄水
    製造装置。
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