JP4427202B2

JP4427202B2 - プール水浄化処理方法

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Publication number: JP4427202B2
Application number: JP2001090019A
Authority: JP
Inventors: 昭壽杉本; 昌史杉本
Original assignee: 有限会社アトラス
Priority date: 2001-03-27
Filing date: 2001-03-27
Publication date: 2010-03-03
Anticipated expiration: 2021-03-27
Also published as: JP2002282860A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプール水浄化処理方法および装置に関し、より詳細には、プール運用中にプール水中に蓄積される、使用者の身体から出る汗などに含まれる塩分を有効利用するようにしたプール水浄化処理方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のフィットネスブームに伴い、健康増進やストレス解消に適した全身運動としての水泳を行うものが増え、老若男女を問わずプールに親しむものが増えている。そして、これに伴い、水泳をより安全かつ衛生的に楽しむために、プールの衛生状況、特に水質に対する関心が高まっており、このため、プールの水質を決定するプール水浄化処理装置に対する要求はますます厳しいものとなってきており、さらなる高性能化が進んでいる。
【０００３】
上述のプール水浄化処理装置について具体的に説明すると、プール水浄化処理装置は、一般的にプール水に含まれるゴミ，髪の毛等の不純物を取り除く前濾過装置，精密濾過装置，吸着浄化装置，プール水の殺菌を行う殺菌装置等を有するものであり、さらに必要に応じて、濾過装置に濾過助剤を供給する装置や、また温水プールであればプール水の加温手段等が接続されて構成されるものであり、通常、プール水はこの浄化処理装置とプールとの間を循環されることにより浄化処理され、衛生的に保たれている。
【０００４】
このような状況の中、プール水浄化処理装置等の浄水設備に適用される濾過装置として、多孔質セラミックフィルタが多く用いられている。多孔質セラミックフィルタは、プール、特に温水プールの濾過に好ましい極めて微細な濾過空間を立体的に有し、従来のフィルタでは濾過することが不可能であった、人体より放出される油分等の有機質も好適に濾過することが可能である。
【０００５】
ところで、プールの運用に当たっては、その水質を規定範囲内に維持することが重要である。ここでいう規定範囲とは、水道法による水道基準，遊泳プール水の水質基準などに基づく規定範囲を指している。そして、このような基準を満たすため、各プールに、各種の水質浄化処理装置（プール水浄化処理装置）が設置されて、プール水の浄化処理が行われている。
【０００６】
このプール水浄化処理装置について説明すると、プール水浄化処理装置は、例えば、本発明者の出願に係る特開平１１−３４７３７６号公報「多孔質セラミックフィルタおよびこれを用いる流体浄化方法ならびに装置」に開示されているように、濾過装置，殺菌装置，吸着浄化装置などの各種の浄化処理装置から構成されている。
【０００７】
運用中のプールからオーバーフロー等により取出されたプール水は、上述の各種の浄化処理装置により順次処理されて浄化処理された後、前述の基準に適合するように消毒用の塩素を添加された上で、プールに戻されるという形で、繰り返し使用される。なお、この過程では、一部のプール水が排出され、代わりに新鮮な水道水もしくは井戸水などが補給される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来のプール水浄化処理においては、高機能の濾過装置，殺菌装置，吸着浄化装置などの各種の浄化処理装置を用いて処理を行った上に、さらに、消毒用の塩素を添加するという、いわば、二重の安全策が採られている。
そして、この消毒用の塩素は、活性塩素、すなわち、次亜塩素酸の形でその添加量が規定されているものである。
【０００９】
このため、従来のプール水浄化処理においては、高機能の濾過装置，殺菌装置，吸着浄化装置などの各種の浄化処理装置を用いて浄化処理を行った上に、次亜塩素酸塩を添加しているわけであるが、このような方法では、次亜塩素酸塩の消費量が多くなり、コスト的にも無視できない部分を占めるに至っている。
【００１０】
本発明は上述のような状況に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、前述のような高機能の濾過装置，殺菌装置，吸着浄化装置などの各種の浄化処理装置を用いて処理を行うとともに、プール水中に含まれる塩分を次亜塩素酸塩に変えて、プール水中に戻すような処理を追加することにより、新規に追加する次亜塩素酸塩の消費量を低減するようにしたプール水浄化処理方法および装置を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の第２の目的は、前述の、本出願人の出願に係る特願平１０−１７５４２６９号「多孔質セラミックフィルタおよびこれを用いる流体浄化方法ならびに装置」（特開平１１−３４７３７６号）により提案した流体浄化処理装置をさらに改良することにより、前記従来技術の問題点を解決し、不純物の濾過や吸着浄化や殺菌等、プール水浄化処理装置に要求される能力を好適に満足させ、しかも低コストで運用可能なプール水浄化処理方法および装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るプール水浄化処理方法は、少なくとも濾過工程を有するプール水浄化処理方法であって、前記濾過工程の後段に濾過工程を終了したプール水の電気分解工程を有することを特徴とする。また、前記濾過工程の後段に濾過工程を終了したプール水の殺菌工程を有し、この殺菌工程を終了したプール水を前記電気分解工程により電気分解処理することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係るプール水浄化処理方法は、前記殺菌工程の後段に前記濾過工程および殺菌工程を終了したプール水の吸着浄化工程を有し、この吸着浄化工程を終了したプール水を前記電気分解工程により電気分解処理することを特徴とする。さらに、前記電気分解工程の前段または後段の少なくとも一方に、消毒用塩素製剤の添加工程を有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係るプール水浄化処理方法は、前記濾過工程が、多孔質セラミックフィルタを用いて行われるものであることを特徴とする。さらに、前記濾過工程が、前記多孔質セラミックフィルタに、活性炭を含むプレコートを施して行われるものであることを特徴とする。
【００１５】
ここで、前記多孔質セラミックフィルタとしては、浄化処理前のプール水と接触する外周面および浄化処理前のプール水が流れる中心貫通孔を限定する内周面とを有する筒状体からなり、この筒状体の外周面と内周面との間の肉厚部にその軸線方向に浄化処理後のプール水が流れる複数の貫通孔を有する円筒状の多孔質セラミックフィルタを用いることが好ましい。
【００１６】
また、上述のような特徴を有する、本発明に係るプール水浄化処理方法は、下記のように、プール水浄化処理装置として具体化することが可能である。
【００１７】
すなわち、本発明は、少なくとも濾過手段を有するプール水浄化処理装置であって、前記濾過手段の後段に濾過工程を終了したプール水の電気分解手段を有することを特徴とするプール水浄化処理装置として具体化することが可能である。ここで、前記濾過手段の後段に濾過工程を終了したプール水の殺菌手段を備え、この殺菌手段による殺菌工程を終了したプール水を前記電気分解手段により電気分解するように構成することが好ましい。
【００１８】
また、本発明に係るプール水浄化処理装置は、前記殺菌手段の後段に前記濾過手段，殺菌手段による濾過および殺菌工程を終了したプール水の吸着浄化手段を備え、この吸着浄化手段による吸着浄化工程を終了したプール水を前記電気分解手段により電気分解するように構成することが好ましい。さらに、前記電気分解手段の前段または後段の少なくとも一方に、消毒用塩素製剤の添加手段を有するように構成することが好ましい。
【００１９】
また、本発明に係るプール水浄化処理装置は、前記濾過手段を、多孔質セラミックフィルタで構成することが好ましい。ここで、前記多孔質セラミックフィルタとしては、浄化処理前のプール水と接触する外周面および浄化処理前のプール水が流れる中心貫通孔を限定する内周面とを有する筒状体からなり、この筒状体の外周面と内周面との間の肉厚部にその軸線方向に浄化処理後のプール水が流れる複数の貫通孔を有する円筒状の多孔質セラミックフィルタを用いることが好ましい。
【００２０】
また、本発明に係るプール水浄化処理装置においては、前記殺菌手段が、紫外線照射手段および空気バブリング手段であることが好ましい。またさらに、前記吸着浄化手段が、活性炭を含んで構成されるものであることが好ましい。
【００２１】
さらに、本発明に係るプール水浄化処理装置においては、前記電気分解手段による電気分解工程において発生する酸素を、前記殺菌工程に還流するための送気手段を有することが好ましい。さらに、本発明に係るプール水浄化処理装置においては、前記濾過手段として、砂濾過手段と前記多孔質セラミックフィルタを用いる精密濾過手段とを組み合わせて用いてもよい。
【００２２】
本発明に係るプール水浄化処理方法によれば、処理対象となるプール水中に含まれる塩分（人体から放出される汗などに含まれるもの）を電気分解により消毒用に添加する塩素製剤の一部として利用することが可能になり、塩素製剤の添加量を削減することが可能になる。これにより、消毒等の処理の実を挙げつつ、プール運用のランニングコストを大幅に低下させることが可能になる。
【００２３】
また、本発明に係るプール水浄化処理装置は、上述のプール水浄化処理を効率的に実行することが可能な装置であり、上述の作用・効果を具体化することが可能なものである。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明に係るプール水浄化処理装置について、添付の図面に基づいて詳細に説明するが、本発明は、これに限定されるわけではない。
【００２５】
図１は、本発明の一実施例に係るプール水浄化処理装置を利用するプール水浄化処理システムの基本構成を示す図である。図１に示されるプール水浄化処理システムは、プール１２からオーバーフローしたプール水を貯留するオーバーフロータンク１４と、プレフィルタ（ヘヤキャッチャー）１６と、プール水循環用ポンプ１８と、本発明のプール水浄化処理装置１０と、濾過助剤供給ユニット２２と、塩素タンク２４並びに限外濾過装置２６を有している。なお、８４ａ，８６ａはバルブを示している。
【００２６】
オーバーフロータンク１４は、プール１２からオーバーフローしたプール水、あるいは自然排水もしくはポンプ等により強制排水されたプール水を一時的に貯留するものであり、所定量のプール水を配管を通してプレフィルタ１６，１６に供給する。
【００２７】
プレフィルタ１６，１６は、例えば、カーボンフィルタなどをタンク内に配置したものからなり、オーバーフロータンク１４から流出したプール排水中に含まれ、あるいは浮遊している髪の毛，糸くず，絆創膏やゴミなどの粗大な不純物を除去するためのもので、後段の本発明のプール水浄化処理装置１０によるプール水浄化処理（特に、後述する多孔質セラミックフィルタ２０による濾過）をスムーズに行わせるために設けられる。
【００２８】
ポンプ１８，１８は循環ポンプであって、プール水を本発明のプール水浄化処理装置１０の流路内で流動させるためのエネルギを与えるものであればどのようなものでもよい。この循環ポンプは１台のポンプであってもよいし、複数のポンプを並列または直列に配置したものであってもよい。
【００２９】
ポンプ１８，１８からのプール水は、次いで本発明のプール水浄化処理装置１０によって精密濾過，殺菌および吸着浄化処理される。
以下、図２に基づいて、本発明のプール水浄化処理装置１０の詳細な構成例を説明する。
【００３０】
図２に示されるように、本実施例に係るプール水浄化処理装置１０は、精密濾過部８４と、殺菌部９０と、吸着浄化部８６と、電気分解部８８並びにこの電気分解部８８からの流出液の混合部９２とを有する。
【００３１】
ポンプ１８，１８からのプール水は、バルブ８４ａを経て精密濾過部８４内に流入し、精密濾過部８４によって濾過される。この精密濾過部８４は、後述する多孔質セラミックフィルタ（以下、単にセラミックフィルタという）２０によって、プール水中に持ち込まれてあるいは生成されて混在している浮遊金属塩類，油分，汚れなどの有機物，不純物，細菌などの微細粒子（例えば、０．２５μｍ〜１μｍ程度の微細粒子）まで濾過して、プール水を浄化処理するための装置である。
【００３２】
精密濾過部８４内には、上述したような０．２５μｍ〜１μｍ程度の微細粒子まで濾過可能なセラミックフィルタ２０が複数本（例えば、１００〜１５０本程度）装着されている。セラミックフィルタ２０としては、通常の円筒状等の各種のものが利用可能である。例えば、長さ５００ｍｍ、内径５０ｍｍ、外径８５ｍｍの市販のセラミックフィルタを用いることができる。しかし、好ましくは、本出願人による出願に係る特開平５−２５３４５１号公報に開示されている、浄化処理する前のプール水と接触する外周面および中心貫通孔を限定する内周面とを有する筒状体からなり、この筒状体の外周面と内周面との間の肉厚部に、その軸線方向に浄化処理後のプール水が流れる複数の貫通孔を有するセラミックフィルタが好適に利用される。
【００３３】
このセラミックフィルタ２０としては、一例として、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、外周面４２ａおよび内周面４２ｂを有する円筒状体４２からなり、円筒状体４２の肉厚部４２ｃに円筒状体４２の軸線に平行な複数の貫通孔４３を有するものが挙げられる。図示例では、貫通孔４３は、円筒状体４２に１０個穿設され、その断面形状は長円状であるが、数および形状は特に限定されるわけではない。通常のセラミックフィルタは、単純な円筒状体であるのに対して、このセラミックフィルタ２０は、円筒状体４２の肉厚部４２ｃに少なくとも一次濾過したプール水を流すための複数の貫通孔４３が設けられている。従って、このセラミックフィルタ２０は、例えば、以下に述べる方式に従って使用するのが効果的である。
【００３４】
すなわち、円筒状体４２の外周面４２ａのみならず内周面４２ｂにも濾過助剤をプレコートし、円筒状体の内周面４２ｂによって形成される中心貫通孔４４にも浄化処理前のプール水を流して、外周面４２ａおよび内周面４２ｂの両方に未浄化プール水を接触させ、浄化処理したプール水を貫通孔４３から回収することができるので、プール水の処理能力を大幅に向上させることができる。
【００３５】
なお、本発明においては、これ以外にも、前記特開平５−２５３４５１号公報の図４，図１１〜図１７に開示されているような各種のセラミックフィルタも、好適に利用可能である。
【００３６】
またさらに、セラミックフィルタ２０の別の例としては、同じく本出願人の出願に係る特願平１０−１７５４２６号「多孔質セラミックフィルタおよびこれを用いる流体浄化方法ならびに装置」（特開平１１−３４７３７６号公報参照）に開示されている、浄化処理する前のプール水と接触する外周面および中心貫通孔を限定する内周面とを有する筒状体からなり、この筒状体の外周面と内周面との間の肉厚部に、その軸線方向に浄化処理後のプール水が流れる複数の貫通孔と、上記外周面と内周面とを接続する連絡流路を有するセラミックフィルタが、好適に利用可能である。
【００３７】
このセラミックフィルタは、図４に示すように、先に説明したセラミックフィルタの有する、その軸線方向に浄化処理後のプール水が流れる複数の貫通孔４３相互間を、上記外周面４２ａと内周面４２ｂとを接続する連絡流路４７とすることにより、濾過面積の大幅な増加を実現したものであり、別のいい方では、このセラミックフィルタは、多数のセラミックフィルタ膜セル４６を組み合わせたものである。
【００３８】
このセラミックフィルタも使用方法としては、先に説明したセラミックフィルタと実質的に同様であるが、濾過面積が大幅に増加しているため、濾過効率をさらに大幅に向上させることができるという特徴がある。
上述のような構成を有するセラミックフィルタ２０は、精密濾過部８４内において、適宜の接合部材によって、複数本（図２に示す例では３本であるが、これに限定されないのはもちろんである）が接合されて用いられる。
【００３９】
このようなセラミックフィルタの使用に際しては、まず、後述する濾過助剤供給ユニット２２から供給される種々の濾過助剤を、セラミックフィルタ２０の外周面４２ａおよび内周面４２ｂに予めプレコートしておく。
そして、バルブ８４ａを経て精密濾過部８４に導入された浄化処理すべきプール水を、セラミックフィルタ２０の中心貫通孔４４にも導入して外周面４２ａのみならず、内周面４２ｂにも加圧接触させて、プール水中の不純物を主に濾過助剤に吸着させ、さらにセラミックフィルタ２０で濾別して、清浄水のみを透過させて貫通孔４３に流入させる。
【００４０】
このような構成のセラミックフィルタ２０を用いることによって、セラミックフィルタ２０の外周側と中心孔側の両側から供給される未浄化プール水は、濾過されて肉厚部４２ｃ内（もしくは、前述のセラミックフィルタ膜セル４６内）の貫通孔４３に透過してくる。そして、この浄化処理済みのプール水は、この貫通孔４３から集められて、次工程に送られる。
【００４１】
一方、後述するセラミックフィルタ２０の逆洗操作時においては、セラミックフィルタ２０の貫通孔４３側から気液２相のジェット水流を導入し、このジェット水流が、貫通孔４３からセラミックフィルタ２０の外周面４２ａおよび内周面４２ｂ（並びに連絡流路４７）に向かって噴出して、セラミックフィルタ２０内に捕獲されていた不純物および外周面４２ａおよび内周面４２ｂ（並びに、前述のセラミックフィルタ膜セル４６の外周面）にプレコートされていた濾過助剤や濾滓を吹き飛ばして除去する。
【００４２】
逆洗後、外周面４２ａは精密濾過部８４内に設けられたノズルからのシャワーによって、内周面４２ｂは中心貫通孔４４内に設けられたノズルからのシャワーによって洗浄される。このように、本実施例に係る濾過ユニットにおいては、大量のプール水の濾過もセラミックフィルタ２０の逆洗もスムーズに行うことができる。
【００４３】
図２に例示したプール水浄化処理装置１０においては、セラミックフィルタ２０によって濾過されたプール水は、バルブ８４ｂを経て集水され、殺菌部９０に送液される。
【００４４】
殺菌部９０は、プール水中に含まれる大腸菌やブドウ状球菌などの細菌やウィルスを殺菌，滅菌および不活化するためのもので、透明な石英ガラス管内に挿入された紫外線ランプにより、前記石英ガラス管の外側を循環する濾過後のプール水を殺菌するばかりでなく、石英ガラス管内に酸素ガスや乾燥空気を送気して上記紫外線ランプによりオゾンを発生させ、発生したオゾンを含む空気をプール水中に十分にバブリングして攪拌し、小さな気泡として混合させることにより、プール水のオゾンによる酸化殺菌を行うものである。なお、通常、プール水は塩素殺菌が行われるが、この紫外線殺菌およびオゾン殺菌はプール水に混入される塩素製剤の効果をより一層効果的にするものである。
【００４５】
殺菌部９０によって殺菌されたプール水は、次に吸着浄化部８６内に送られ、ここで、吸着浄化される。すなわち、吸着浄化部８６において、プール水中に存在する殺菌されたバクテリア類が、吸着除去される。
【００４６】
吸着浄化部８６の吸着浄化層は、ゼオライト、活性炭、シリカゲルなどの吸着剤が充填されたもので、濾過および殺菌後のプール水中に含まれている汗や尿などから発生したアンモニアや殺菌部９０で分解された細菌，色素および結合塩素などを、吸着剤の吸着作用等により吸着して除去するためのものである。
【００４７】
吸着剤としては、人体に有害な物質をプール水中に溶解させるものでなければなんでもよいが、ゼオライトおよび活性炭さらにはシリカゲルなどが好ましい。ここで、ゼオライトは、特に上述のアンモニアを吸着除去するのに有効なものであり、活性炭は、特に臭気成分，色素，プール水の結合塩素などを吸着除去し、シリカゲルは、特にタンパク質を選択的に除去する作用がある。
【００４８】
吸着浄化部８６によって浄化処理されたプール水は、次に、電気分解部８８に流入する。電気分解部８８では、吸着浄化部８６による吸着浄化処理の終了したプール水に対し、所定の直流電圧を印加して、隔膜を用いる電気分解処理を行う。
【００４９】
以下、本発明における特徴的な処理であるこの電気分解処理について、詳細に説明する。未浄化のプール水中には、人体から放出される汗などに含まれていた塩分が、Ｃｌ^-として、概ね１０ｍｇ／ｌ〜２００ｍｇ／ｌ程度存在することが知られている。ここでは、この塩分を含む未浄化のプール水を電気分解処理し、上述の塩分を次亜塩素酸イオンとして、消毒用に利用するものである。
【００５０】
電気分解処理が進行するにつれて、電気分解部８８の陰極には水素ガスが発生する。また、陽極には当初は塩素ガスが発生し、電気分解処理がさらに進行して陽極付近の塩素イオン濃度が低下すると、酸素ガスが発生する。
そして、発生した塩素ガスは直ちに水に吸収されて次亜塩素酸イオンに変化するので、そのまま、プール水の消毒に用いられる。
【００５１】
なお、上述のような、塩分を含む水中から、電気分解により塩分を次亜塩素酸イオンとして取り出し、これを消毒用に利用するという技術は、これをプール水の浄化処理に用いることができるばかりでなく、他の各種の処理、例えば、飲料水の浄化処理や、さらには産業廃棄物処理場からの浸出水の浄化処理などにも好適に利用できるものであることはいうまでもない。
【００５２】
一方、ガス状態で発生する酸素は、前述の殺菌部９０に送られて、濾過済みのプール水のバブリングに用いられる。そして、この過程で、紫外線照射によってもたらされるラジカル反応により、その一部がオゾンに変化して、自らも殺菌作用に貢献することになる。また、陽極をオゾン発生に有効な触媒となる金属で構成することにより、陽極で直接オゾンを発生させることも可能である。
【００５３】
なお、上記電気分解処理の進行に伴って、陰極付近の水は弱酸性に、また、陽極付近の水は弱アルカリ性になる。そこで、この両者を混合部９２において混合し、必要な場合には、さらに、ｐＨを所定の範囲になるように調整した上で、プール水浄化処理装置１０から送出するようにする。
【００５４】
また、電気分解処理済みの水をプールに還流させる前に塩素製剤を添加して、遊離残留塩素濃度を所定の目標値範囲内に調整することも可能である。
またさらに、任意の複数の時点で、処理対象水の諸特性を測定し、必要に応じてその結果を前段の各処理工程にフィードバックし、適切な対応をとることも可能である。
【００５５】
例えば、処理流量の変化から、精密濾過部８４のセラミックフィルタの洗浄時期を調整したり、電気分解処理前のプール水中の塩分量によって、電気分解処理前のプール水に、塩素製剤を添加するなどの処置が行われる。
また、電気分解部８８の電極には、析出物（主として、カルシウム化合物）の付着を防止するため、振動を与えることが有効である。振動は、例えば、超音波振動子による方法，超音波モータを用いる方法（この場合には、摺動による析出物除去効果も期待できる）などが好適に利用可能である。
【００５６】
上述のようにして、プール水浄化処理装置１０によって高度に浄化処理されたプール水は、次いで限外濾過装置２６に流入し、より高度に浄化処理され、プール１２に戻される。この際、必要に応じて、熱交換器を通して所定の温度に加温することも可能である。
限外濾過装置２６は、セラミックフィルタ２０で分離除去できない、菌類よりもさらに小さいウィルス、例えば、エイズウィルス，インフルエンザウィルス，日本脳炎ウィルス，肝炎ウィルス類等や、タンパク質類等を分離除去するためのもので、中空糸膜などの限外濾過膜を多数配列したものである。
【００５７】
人体などから発生し、プール水中に混入する不純物のうち、セラミックフィルタ２０では、大腸菌，コレラ菌，チフス菌，緑膿菌等の細菌類などのような、ほぼ、０．２μｍ〜０．５μｍ程度以上の直径を持つ不純物粒子が除去されるが、これ以下の直径を持つ不純物粒子は除去できない。
【００５８】
そこで、限外濾過装置２６においては、中空糸膜などの限外濾過膜によってプール水中に残存している０．００１μｍ〜０．２μｍ程度の粒子径を持つタンパク質類（例えば、０．００２μｍ〜０．０１μｍ程度）およびウィルス類（例えば、０．０１μｍ〜０．２μｍ程度）ならびにセラミックフィルタで完全に除去できなかった細菌類（例えば、０．２μｍ〜０．５μｍ程度）を除去している。しかし、プール水中に必要なイオン、例えばＮａ⁺などの金属イオン、Ｃｌ^-などの陰イオン等のイオンや分子類は限外濾過膜を透過する。
【００５９】
従来、このような限外濾過膜のように細かいフィルタを使用して大量のプール水を濾過しようとした場合にはすぐに目詰まりを生じ、継続的な濾過が不可能であったが、図示例においては、限外濾過の前に、予めプール水をセラミックフィルタ２０により精密濾過することにより、はじめて大量のプール水の限外濾過を可能にしている。
【００６０】
ここで、限外濾過膜は、特に制限的ではなく、公知の限外濾過膜、すなわち中空糸膜であればよく、例えば代表的にクラレＵＦフィルター（クラレ社製）などを挙げることができる。
また、このような中空糸膜は、外側から内側に向けて限外濾過するものであっても、逆に内側から外側に向けて限外濾過するものであってもよい。
【００６１】
図示例のプール水浄化処理システムは、前述のように、セラミックフィルタ２０によるプール水の濾過を補助し、さらにセラミックフィルタ２０の目詰まりを防止するとともに逆洗を容易にするための濾過助剤を供給する、濾過助剤供給ユニット２２を有する。
【００６２】
濾過助剤供給ユニット２２は、プール水浄化処理装置１０内の精密濾過部８４のセラミックフィルタ２０の濾過能力を常に良好な状態に維持し、洗浄および逆洗を容易にする濾過助剤層を形成するための濾過助剤を保持しており、精密濾過部８４の使用開始前に、これをスラリーポンプによってプール水浄化処理装置１０内のセラミックフィルタ２０に供給する。
【００６３】
すなわち、セラミックフィルタ２０は微細な孔を有するため、直接的に濾過に用いると、この微細な孔がすぐに目詰まりして、短時間のうちに濾過能力が低下してしまう。このため、セラミックフィルタは一般的にその流入側面に、除去が容易な濾過助剤層を形成して用いている。
【００６４】
濾過助剤としては、一般的には、ケイソウ土や石灰などの粉末状濾過助剤およびセルロース，パルプ繊維やアスベスト等の繊維状濾過助剤ならびにタンパク質の選択的除去が可能なシリカゲルなどを用いるのが好ましい。従って、前記セラミックフィルタ２０の流入側面には、除去が容易な粉末状濾過助剤からなる剥離層を設け、その上層に、繊維状濾過助剤からなる濾過層ならびにシリカゲル層を形成しておくのが好ましい。
【００６５】
また、本発明においては、これらの繊維状濾過助剤などにより形成した一次助剤層上に、粉末状の活性炭による二次助剤層を形成して用いることが好ましい。これにより、活性炭の吸着能力を利用して、従来の方法では極めて困難であった、結合塩素を容易に除去することが可能になるという新規な効果が得られるものである。また、この活性炭層は、繊維状濾過助剤などにより形成した一次助剤層上に形成されているため、粉末状の活性炭を用いた場合にも、前記セラミックフィルタ２０の目詰まりを起こしにくいという効果がある。
【００６６】
基本的に以上のように構成される図１に示されるプール水浄化処理システムにおいては、プール１２からオーバーフローしたプール水は、オーバーフロータンク１４に流入し、プレフィルタ１６，１６により髪の毛，糸くずなどの比較的大きな不純物を除去された後、循環ポンプ１８，１８の作用によりプール水浄化処理装置１０に流入する。
【００６７】
プール水は、バルブ８４ａを経て精密濾過部８４に流入し、セラミックフィルタ２０によって精密濾過され、次に、紫外線およびオゾンを用いる殺菌部９０に流入して殺菌された後、活性炭などを用いる吸着浄化部８６の吸着浄化層に流入して、アンモニアなどの不快臭分子や殺菌部９０によって死滅させられたウィルス類，細菌類を吸着除去した後、電気分解部８８に送られる。
【００６８】
そして、電気分解部８８で電気分解を受けて塩分を有効な消毒剤成分に変化させた後のプール水は、同じく電気分解部８８において生成された酸性水，アルカリ性水の混合液として、プール水浄化処理装置１０から送り出される。その後、プール水浄化処理装置１０によって高度に浄化処理されたプール水は、限外濾過装置２６に流入してさらに限外濾過された後、浄化処理済みプール水としてプール１２に戻される。
【００６９】
上記実施例に示したプール水浄化処理装置１０によれば、不純物の濾過や殺菌，吸着浄化等の、プール水浄化処理装置に要求される処理を効率的に行うことを可能とするとともに、プール水中に持ち込まれる、人体から放出された塩分を有効利用可能としたプール水浄化処理装置を実現できるという効果が得られる。
また、上記実施例に示したプール水浄化処理装置１０によれば、殺菌消毒用に用いられる塩素製剤に不純物として含まれるＮaＣl（塩化ナトリウム）が、有効に利用可能になるという効果も得られる。これは塩素製剤の生産量低減に貢献することに通じ、地球環境保護の面からも大きく評価できる。
【００７０】
ここで、電気分解部８８の構成について説明する。
電気分解部８８は、前述のように、吸着浄化処理の終了したプール水に対し、所定の直流電圧を印加して、隔膜（イオン膜）を用いる電気分解を行うものであるが、ここで用いる電極の形状などについては、以下のような点に配慮することが好ましい。
【００７１】
すなわち、電気分解の効率を向上させるための電極の配置にも留意することが好ましい。例えば、図５（ａ）に示すような、一対の平板状の電極を対峙させた場合に比較して、同（ｂ）に示すような、一対の同心円状の電極を対峙させた場合，同（ｃ）に示すような、複数の円筒状の電極を対峙させた場合などでは、同一容積の処理槽内で単位時間に処理可能な処理対象水の量が大幅に増加する。
【００７２】
なお、図５中、８８ａは陽極、８８ｂは陰極、８８ｃは隔膜を示している。この隔膜８８ｃとしては、塩素イオンに対して極めて選択性の高い遮蔽性（非透過性）を有するイオン選択透過性膜（例えば、ナフィオン（Ｎafion 、デュポン社商品名））などを用いることが好ましい。
【００７３】
またさらに、電極自体の形状以外にも、電極を構成する材料として、均質な板状のものと、細かいメッシュ状のものを比較すると、細かいメッシュ状のものでは電極の表面積が大きくできる分、大量の水の処理が可能になる。実際の電極の設計に際しては、これらの点をよく考慮して、処理槽の形状や目的とする処理速度などに合った材質，形状を決定する必要がある。
【００７４】
また、本発明に係るプール水浄化処理装置１０においては、精密濾過部８４内のセラミックフィルタの濾過能力を高水準に維持するために、適宜、逆洗洗浄を行うことが好ましい。これには、高圧空気含有洗浄水流を供給する機能を有する逆洗装置を備えることが好ましい。
【００７５】
逆洗装置は、プール水浄化処理装置１０内のセラミックフィルタ２０の濾過能力を常に良好な状態に保つように、濾過効率が低下する前に、例えば、一定期間ごとにセラミックフィルタ２０に堆積した濾滓を除去・洗浄するための高圧空気含有洗浄水流（ジェット水流）を発生させるための、洗浄水の流速を加速する循環回路と、高圧空気と加速された洗浄水との混合器を備えることが好ましい。
【００７６】
また、前記限外濾過装置２６にも、上と同様の逆洗装置を備えてもよい。これにより、限外濾過膜の濾過効率の低下を防止し、常に高い効率に維持するとともに、高価な限外濾過膜の交換の頻度を少なくすることが可能になるという効果が得られる。この逆洗装置は、洗浄水供給のためのタンク，ポンプおよび超音波発生器から構成される。
【００７７】
限外濾過装置２６の逆洗は、ポンプによって洗浄水を限外濾過装置２６の出口側に流入させ、限外濾過膜の内側から外側に逆流させて、限外濾過膜に捕獲された不純物微細粒子を外側に流し出し、この微細不純物粒子を含む洗浄水を限外濾過装置２６の外部に排出する。なお、このとき、超音波発生器によって限外濾過装置２６の外周から中心に向けて超音波を発振させ、限外濾過膜を超音波振動させることで、捕獲されていた不純物微粒子の逆洗除去を容易にし、逆洗効率を高ることができる。
【００７８】
上述の精密濾過部８４，限外濾過装置２６などの濾過装置の逆洗用に、殺菌部９０内において発生するオゾンを含む水（オゾン水）を流用することも有効である。また，このオゾン水は、吸着浄化部８６における吸着炭の洗浄などにも好適に利用可能である。
【００７９】
以上説明した例では、本発明に係るプール水浄化処理装置の精密濾過手段に利用される多孔質フィルタを、多孔質セラミックフィルタを代表例として説明したが、本発明はこれに限定されず、多孔質セラミックフィルタのように非常に微細な孔を３次元的に有し、細菌などの微粒子や生体から放出される油分等も濾過することが可能なものであれば、材質は特にセラミックに限定されることはない。
【００８０】
また、フィルタの孔部の大きさも処理する液体中の除去対象となる不純物の粒子径に応じて適当なものを選べばよい。例えば、３次元構造の繊維状物をプレス圧縮して得た圧縮ステンレスパイル，圧縮金属パイル，カーボン繊維を圧縮したもの，焼結金属，樹脂ビーズを固めたものなど、種々の材質の多孔質フィルタを挙げることができる。
【００８１】
さらに、超音波の利用についても、前述のような電気分解部８８の電極への析出物の付着防止以外に、前記殺菌部９０などにおけるオゾンによる殺菌作用、あるいは、前記吸着浄化部８６における活性炭による吸着作用の効果を向上させるためにも用いることが可能である。この場合における超音波は、上記殺菌部９０，吸着浄化部８６などのオゾン吹き込み口付近に振動子を設ける方式などで供給することが好ましい。
【００８２】
またさらに、前記殺菌部９０において使用する紫外線ランプとしては、本出願人が先に特願平１０−３５１１４８号「紫外線蛍光ランプおよび浄化装置」により提案した、２種類の波長の異なる紫外線を射出して、殺菌のみならず、オゾンを効率的に発生させる機能を備えた紫外線蛍光ランプを用いると、処理をさらに効率化することが可能である。
【００８３】
図６は、上述の超音波発振器と紫外線蛍光ランプとを組み合わせて用いる場合の、電気分解部８８の構成を示す部分断面図である。ここでは、図５（ｂ）に示したような円筒状の電極８８ａ，８８ｂに超音波発振器８８ｄを取り付けるとともに、上記円筒状の電極８８ａ，８８ｂに対応するように環状の紫外線蛍光ランプ９０Ａを配置し、この紫外線蛍光ランプ９０Ａの周囲にも超音波発振器８８ｄを配置したものである。
【００８４】
この構成によれば、図の下方から供給される処理対象水Ｗは、電気分解を受けた直後に、引き続いて紫外線照射による殺菌処理を受けるが、このとき、電極には超音波の作用により析出物が付着しにくく、また、紫外線照射による殺菌処理においては、これが超音波の作用により加速されるという効果が得られ、さらに、紫外線蛍光ランプ９０Ａの周囲における水流が加速される効果も得られる。
【００８５】
上記構成に係る電気分解部８８については、これを、さらに図７に示すように一体化しコンパクト化することが可能である。ここでは、陰陽両電極間に存在する隔膜８８ｃを複数の部分に区切り、それらの複数の部分の間に紫外線蛍光ランプ９０Ａを配置したものである（図７（ａ）参照）。また、電気分解部８８の入口側，出口側に、それぞれ超音波モータ（いわゆる進行波型モータ）を配置しており、これにより図中の上方への水流を加速するようにしている。
【００８６】
以上、本発明のプール水浄化処理装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の変更および改良を行ってもよいのはもちろんである。
【００８７】
例えば、上記殺菌用紫外線ランプの代わりにキセノンランプを用いてもよい。この場合、キセノンガス単独のものに限らず、キセノンガスとアルゴンガスとが混合状態で用いられている混合キセノンランプも好適に用い得る。
【００８８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、プール水中に含まれる不純物の濾過や殺菌や吸着浄化等、浄化処理装置に要求される能力を好適に満足し、かつ、低コストでプール水浄化処理装置を運用することが可能になるという顕著な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るプール水浄化処理装置を利用するプール水浄化処理システムの一例を示す概念図である。
【図２】図１に示す本発明のプール水浄化処理装置の一具体例を示す概略断面図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ図２に示す本発明のプール水浄化処理装置に用いられる多孔質セラミックフィルタの一例を示す上面図および断面図である。
【図４】図２に示す本発明のプール水浄化処理装置に用いられる多孔質セラミックフィルタの他の一例を示す上面図および断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は電気分解部８８の電極配置の説明図である。
【図６】図１に示す本発明のプール水浄化処理装置の他の具体例を示す概略部分図（その１）であり、断面図である。
【図７】図１に示す本発明のプール水浄化処理装置の他の具体例を示す概略部分図（その２）であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。
【符号の説明】
１０プール水浄化処理装置
１２プール
１４オーバーフロータンク
１６プレフィルタ
１８ポンプ
２０セラミックフィルタ
２２濾過助剤供給ユニット
２４塩素タンク
２６限外濾過装置
４２セラミックフィルタの円筒状体
４２ａセラミックフィルタの外周面
４２ｂセラミックフィルタの内周面
４２ｃセラミックフィルタの肉厚部
４３セラミックフィルタの貫通孔
４４セラミックフィルタの中心貫通孔
４６セラミックフィルタのセラミックフィルタ膜セル
４７セラミックフィルタの連絡流路
８４精密濾過部
８４ａ，８４ｂ，８６ａバルブ
８６吸着浄化部
８８電気分解部
８８ａ陽極
８８ｂ陰極
８８ｃ隔膜
８８ｄ超音波発振器
９０殺菌部
９０Ａ紫外線蛍光ランプ
９２混合部

Claims

濾過工程と殺菌工程と吸着浄化工程とを有するプール水浄化処理方法であって、
前記濾過工程の後に前記殺菌工程を通過し、前記殺菌工程の後に前記吸着浄化工程を通過したプール水の電気分解工程を有し、
かつ、前記濾過工程は、浄化前のプール水と接触する外周面および浄化前のプール水が流れる中心貫通孔を限定する内周面とを有する筒状体からなり、この筒状体の外周面と内周面との間の肉厚部にその軸線方向に浄化後のプール水が流れる複数の貫通孔を有する円筒状の多孔質セラミックフィルタを用い、この多孔質セラミックフィルタに、繊維状濾過助剤により形成した一次助剤層と、この一次助剤層上に形成した粉末状の活性炭による二次助剤層とを形成して行なわれるものであることを特徴とするプール水浄化処理方法。
前記電気分解工程で発生する酸性液とアルカリ性液とを混合して、プールに還流することを特徴とする請求項１に記載のプール水浄化処理方法。
前記電気分解工程の前段または後段の少なくとも一方に、消毒用塩素製剤の添加工程を有することを特徴とする請求項１または２に記載のプール水浄化処理方法。
前記電気分解工程の後段に、限外濾過工程を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のプール水浄化処理方法。