JP6264228B2 - 水処理方法および水処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、水処理方法および水処理装置に関し、特に、フィルタを用いて被処理水の濾過を行う水処理装置における水処理方法および水処理装置に関する。
従来、フィルタを用いて被処理水の濾過を行うフィルタ装置が開発されている。たとえば、特許文献１（特許第４７７５９６２号公報）には、以下のような技術が開示されている。すなわち、特許文献１に記載の濾過装置は、筒状の周壁を濾過壁としその軸線方向一端を開口端そして他端を閉塞端とする複数の濾過体と、板状をなしその板面に直角な中心軸線まわりの周方向複数位置に一方の板面上で上記濾過体を該濾過体の開口端で保持し板厚方向に貫通せる通孔が上記濾過体の内部と連通する位置に形成されている基板と、上記複数の濾過体を基板で保持して成る組立体を収容し上記基板にて支持する容器と、上記基板の他方の板面側に位置して容器内に設けられた逆洗管を備えた逆洗機構とを有し、容器内の空間を基板の一方の板面側の第一室と他方の板面側の第二室とに区分し、上記容器には第二室に連通する原液入口と第一室に連通する濾過液出口が設けられていると共に上記逆洗管に連通する排出管が第二室から容器外へ延出している。
特許第４７７５９６２号公報
ところで、被処理水の濾過を行わない期間は、容器内が乾燥することによってフィルタの付着物が剥離されにくくなること、および、次に濾過を行う際に装置内の空気を抜く作業が必要になること等を考慮して、被処理水を濾過装置の容器内に貯めた状態にしておくことが多い。しかしながら、濾過装置内に被処理水である海水を貯めておくと、海水に含まれるプランクトンなどの微生物がフィルタに付着したり、フィルタの洗浄においてフィルタから剥離しきれなかった微生物が増殖したりして、フィルタの洗浄を行ったとしても再びフィルタの目詰まりが生じる可能性がある。
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、フィルタの目詰まりが生じることを抑えることのできる水処理方法および水処理装置を提供することである。
（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる水処理方法は、被処理水を濾過するためのフィルタと、前記フィルタを収容する容器とを備える水処理装置における水処理方法であって、前記容器へ前記被処理水を入れ、前記フィルタを透過した濾過水を取得するステップと、前記容器における前記被処理水を保管水に入れ替えるステップとを含み、前記保管水は、前記被処理水と比べて微生物の生存条件の悪い水である。
（７）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる水処理装置は、被処理水を濾過するためのフィルタと、前記フィルタを収容する容器と、前記容器における前記被処理水を保管水に入れ替えるための水入れ替え部とを備え、前記保管水は、前記被処理水と比べて微生物の生存条件の悪い水である。
本発明は、このような特徴的な処理部を備える水処理装置の一部または全部を実現する半導体集積回路として実現することができる。また、本発明は、このような特徴的な処理部を備える水処理装置として実現することができるだけでなく、かかる特徴的な処理をコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現することができる。
本発明によれば、フィルタの目詰まりが生じることを抑えることができる。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る水処理装置を含む水処理システムの構成を示す図である。 図２は、本発明の第１の実施の形態に係る水処理装置の構成を示す垂直断面図である。 図３は、図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線断面の構成を示す水平断面図である。 図４は、本発明の第１の実施の形態に係る水処理装置の動作の流れを説明するフローチャートである。 図５は、本発明の第２の実施の形態に係る水処理装置を含む水処理システムの構成を示す図である。 図６は、本発明の第２の実施の形態に係る水処理装置の構成を示す垂直断面図である。 図７は、本発明の第３の実施の形態に係る水処理装置を含む水処理システムの構成を示す図である。 図８は、本発明の第３の実施の形態に係る水処理装置の構成を示す垂直断面図である。
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
（１）本発明の実施の形態に係る水処理方法は、被処理水を濾過するためのフィルタと、前記フィルタを収容する容器とを備える水処理装置における水処理方法であって、前記容器へ前記被処理水を入れ、前記フィルタを透過した濾過水を取得するステップと、前記容器における前記被処理水を保管水に入れ替えるステップとを含み、前記保管水は、前記被処理水と比べて微生物の生存条件の悪い水である。
このような方法により、被処理水の濾過を行わない期間における容器内の微生物の増殖を抑制し、フィルタの目詰まりが生じることを抑えることができる。
（２）好ましくは、前記水処理方法は、さらに、前記濾過水を取得した後、前記フィルタを回転させながら、前記被処理水を前記フィルタに向かって流出させる前記フィルタの洗浄動作を行うステップを含み、前記保管水に入れ替えるステップにおいては、前記洗浄動作を行った後に、前記被処理水を前記保管水に入れ替える。
このように、フィルタを洗浄してフィルタに付着した微生物をフィルタから剥離させた状態で被処理水を保管水に入れ替えることにより、容器内の微生物が保管水に接触する確率を高めて、微生物の増殖を一層防ぐことができる。また、フィルタを回転させることで、フィルタ全体を効率よく洗浄することができる。
（３）より好ましくは、前記洗浄動作を行うステップにおいては、前記濾過水を取得するための流路を閉じた状態において前記洗浄動作を行う。
ここで、洗浄動作においては、濾過水を取得するための流路が閉じられていることにより、濾過水が当該流路に導かれることなくフィルタの内部に蓄積し、フィルタの内部は濾過水で満たされる。そして、さらに濾過面に向けて被処理水が流出されると、当該被処理水が濾過面に当たった後、フィルタを透過することなくフィルタの外部に流れる可能性が高まり、フィルタの目詰まりの要因となる微生物などがフィルタに付着することを防ぐことができる。
また、フィルタの内部が濾過水で満たされることにより、既に付着している微生物等がフィルタから剥離されやすくなる。すなわち、フィルタに対するより高い洗浄効果を得ることができ、このような効果の高い洗浄動作を行った後に被処理水を保管水に入れ替えることにより、フィルタに付着していた微生物が保管水に接触する確率を一層高めることができる。
（４）好ましくは、前記水処理方法は、さらに、前記被処理水を前記保管水に入れ替えた後に、前記保管水が前記容器に入っている状態において前記フィルタを回転させるステップを含む。
このように、保管水が入っている容器内を撹拌することにより、容器内の微生物が保管水に接触する確率を一層高めて、容器内の微生物の増殖を一層防ぐことができる。
（５）好ましくは、前記保管水は、塩分濃度が２％未満の水である。
このように、容器内を塩分濃度が２％未満の保管水で入れ替えることにより、容器内の環境を、海水に生息する微生物が増殖しにくい環境にすることができる。
（６）好ましくは、前記保管水は、前記フィルタを透過した前記濾過水である。
このように、フィルタを透過した濾過水を保管水として用いることにより、保管水を予め用意しておく必要がなく、また、保管水を蓄えるためのタンク等を備える必要もない。
（７）本発明の実施の形態に係る水処理装置は、被処理水を濾過するためのフィルタと、前記フィルタを収容する容器と、前記容器における前記被処理水を保管水に入れ替えるための水入れ替え部とを備え、前記保管水は、前記被処理水と比べて微生物の生存条件の悪い水である。
このような構成により、被処理水の濾過を行わない期間における容器内の微生物の増殖を抑制し、フィルタの目詰まりが生じることを抑えることができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
（第１の実施の形態）
［構成および基本動作］
（水処理システム全体の構成）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る水処理装置を含む水処理システムの構成を示す図である。
図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る水処理システム２０１は、たとえば船舶に積み込まれるバラスト水、または船舶から排出されるバラスト水の濾過を行う。水処理システム２０１は、水処理装置１０１と、紫外線照射装置１０２と、ポンプ１０３と、バルブ１３１，１３２，１３３，１３４と、海水取入口１０５と、濾過水タンク１０６と、保管水タンク１０７と、配管１２１，１２２，１２３，１２４，１２５とを備える。
なお、図１に示す水処理システム２０１は複数の水処理装置１０１を備えているが、このように複数の水処理装置１０１を備えている構成に限定されず、水処理システム２０１は１つの水処理装置１０１を備える構成であっても良い。
バラスト水が船舶に積み込まれる際、バルブ１３１，１３２，１３４が開けられ、バルブ１３３が閉められた状態で、被処理水として海水が海水取入口１０５から流入する。そして、この被処理水が、ポンプ１０３により押し出され、配管１２１を経て水処理装置１０１に供給される。水処理装置１０１は、ポンプ１０３から供給された被処理水に含まれるプランクトンなどの微生物または濁質分等を除去するため、フィルタを用いて当該被処理水の濾過を行う。そして、水処理装置１０１は、濾過水を配管１２２経由で紫外線照射装置１０２へ供給する。
紫外線照射装置１０２は、水処理装置１０１から供給された濾過水に対して紫外線を照射することにより、当該濾過水に含まれる微生物の殺菌などを行う。そして、紫外線照射装置１０２は、紫外線を照射した後の濾過水を、配管１２３経由で濾過水タンク１０６へ供給する。これにより、濾過および殺菌処理が行われた後のバラスト水が濾過水タンク１０６に蓄えられる。
また、水処理装置１０１において除去された微生物または濁質分などは、配管１２４を経由して船舶等の外部へ排出される。
なお、水処理システム２０１は、船舶に積み込まれるバラスト水、または船舶から排出されるバラスト水以外の被処理水の濾過に用いられても良い。
また、被処理水の濾過が終了し、被処理水の濾過を当面の間行わない場合などは、配管１２５、バルブ１３１，１３２，１３３，１３４、保管水タンク１０７、および、後述する水処理装置１０１の制御部１５が、水処理装置１０１内の被処理水を保管水に入れ替えるための水入れ替え部として機能する。
すなわち、制御部１５の制御により、バルブ１３１，１３２が閉められ、バルブ１３３，１３４が開けられた状態で、保管水タンク１０７に蓄えられている保管水が配管１２５を経由して水処理装置１０１に供給される。このとき、水処理装置１０１に入っていた被処理水すなわち海水は、配管１２４を経由して船舶等の外部へ排出されていくため、水処理装置１０１内は被処理水から保管水に徐々に入れ替えられる。
そして、水処理装置１０１内が保管水で満たされると、バルブ１３４が閉められ、次に被処理水の濾過を行うまでの間、水処理装置１０１内に保管水が蓄えられた状態が継続する。
（水処理装置の構成）
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る水処理装置の構成を示す垂直断面図である。また、図３は、図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線断面の構成を示す水平断面図である。
図２および図３を参照して、水処理装置１０１は、カートリッジ１１と、回転軸１２と、容器１３と、モータ１４と、制御部１５と、被処理水流路１６と、被処理水流出部１７と、濾過水流路１８と、排出流路１９とを含む。
カートリッジ１１は、容器１３に対して着脱可能であり、フィルタ２１と、上蓋部２２と、下蓋部２３とを有する。また、被処理水流出部１７には、被処理水が流出するための開口２４が形成されている。
フィルタ２１は、円筒形状であり、たとえばポリエチレン不織布を用いて形成されている。フィルタ２１は、回転軸１２を中心として濾過面が周方向に移動するように回転可能に取り付けられている。また、フィルタ２１の濾過面は、回転円の径方向に沿って山谷を繰り返すように折り曲げられたプリーツ状に形成されている。なお、フィルタ２１は必ずしも図３に示すようなプリーツ状でなくても良い。
上蓋部２２は、フィルタ２１の上部を塞ぎ、下蓋部２３は、フィルタ２１の下部を塞いでいる。また、容器１３は、カートリッジ１１全体を覆うように設けられている。モータ１４は、回転軸１２に連結され、回転軸１２を中心としてフィルタ２１を回転させる。
被処理水流路１６は、ポンプ１０３により押し出された被処理水を被処理水流出部１７まで供給する。被処理水流出部１７は、被処理水流路１６から容器１３の内部へ向かって延設されており、被処理水流路１６から供給された被処理水を開口２４からフィルタ２１の濾過面に向けて流出する。なお、開口２４は、たとえば鉛直方向に細く延びた矩形状に形成されている。
制御部１５は、モータ１４の駆動、バルブ１３１，１３２，１３３，１３４の開閉、およびポンプ１０３の駆動を制御する。
たとえば、制御部１５は、被処理水の濾過を行う際、バルブ１３１，１３２，１３４を開け、バルブ１３３を閉め、かつモータ１４およびポンプ１０３を駆動させる。この場合、被処理水流出部１７の開口２４から濾過面に向けて流出された被処理水は、フィルタ２１の外部から内部へ透過することにより濾過される。そして、濾過水は、フィルタ２１の内部に設けられた濾過水流路１８に導かれ、濾過水流路１８からバルブ１３１および配管１２２を経由して、他の水処理装置１０１または紫外線照射装置１０２へ供給される。
水処理装置１０１によるこのような動作を、以下「濾過動作」と称する。
なお、水処理装置１０１による濾過動作において、被処理水がフィルタ２１に当たることにより、フィルタ２１の目詰まりの要因である付着物がフィルタ２１から剥離されることがある。すなわち、水処理装置１０１の濾過動作において、被処理水の濾過と並行して、フィルタ２１の洗浄を行えることがある。このような場合、剥離された当該付着物は、フィルタ２１を透過しなかった被処理水などと共に容器１３の底部に流れる。そして、容器１３の底部に流れた被処理水およびフィルタ２１から剥離された付着物等は、排出流路１９、配管１２４およびバルブ１３４を経由して水処理装置１０１の外部へ排出される。
また、たとえば、制御部１５は、濾過動作の後、バルブ１３２，１３４を開け、バルブ１３１，１３３を閉め、かつモータ１４およびポンプ１０３を駆動させる。この場合、被処理水流出部１７の開口２４から濾過面に向けて流出された被処理水は、上述した濾過動作の場合と同様に、フィルタ２１の外部から内部へ透過することにより濾過される。そして、バルブ１３１が閉じていることにより、フィルタ２１の外部から内部へ透過した濾過水は濾過水流路１８に導かれることなくフィルタ２１の内部に蓄積し、フィルタ２１の内部は濾過水で満たされる。そして、さらに被処理水流出部１７の開口２４から濾過面に向けて被処理水が流出されると、当該被処理水が濾過面に当たった後、フィルタ２１を透過することなく容器１３の底部に流れる可能性が高まる。
この結果、フィルタ２１の付着物を剥離するだけでなく、フィルタ２１に新たな付着物が付着することを防ぎ、フィルタ２１が効率良く洗浄される。そして、容器１３の底部に流れた被処理水およびフィルタ２１から剥離された付着物等は、排出流路１９、配管１２４およびバルブ１３４を経由して水処理装置１０１の外部へ排出される。
水処理装置１０１によるこのような動作、すなわち、被処理水の濾過を行うことなく、フィルタ２１の付着物の洗浄を行う動作を、以下「洗浄動作」と称する。
また、たとえば、制御部１５は、洗浄動作の後、バルブ１３３，１３４を開け、バルブ１３１，１３２を閉め、かつモータ１４を駆動させる。この場合、保管水タンク１０７に蓄えられた保管水が、図示しないポンプにより押し出されて、被処理水流出部１７の開口２４から濾過面に向けて流出される。
そして、洗浄動作の場合と同様に、バルブ１３１が閉じていることにより、保管水は濾過水流路１８に導かれることなくフィルタ２１の内部に蓄積し、フィルタ２１の内部は保管水で満たされる。そして、さらに被処理水流出部１７の開口２４から濾過面に向けて保管水が流出されると、当該保管水は、濾過面に当たった後にフィルタ２１を透過することなく、洗浄動作後においても未だフィルタ２１に付着している付着物を剥離しながら容器１３の底部に流れる。
このとき、容器１３内に入っていた被処理水は、排出流路１９、配管１２４およびバルブ１３４を経由して水処理装置１０１の外部へ徐々に排出されて、容器１３内の水は被処理水から保管水に入れ替えられる。水処理装置１０１によるこのような動作、すなわち、容器１３の水を被処理水から保管水に入れ替える動作を、以下「水入れ替え動作」と称する。
上記のように、水入れ替え動作において、保管水が被処理水流出部１７の開口２４からフィルタ２１の濾過面に向けて流出される構成により、容器１３の水を被処理水から保管水に入れ替えることと並行して、フィルタ２１の洗浄を行うことができる。また、容器１３に新たな配管を接続することなく、保管水を容器１３内に流出させることができる。
なお、保管水は、海水と比べて微生物の生存条件が悪い水であって、好ましくは、塩分濃度が２％未満の水であり、より好ましくは、塩分濃度が０〜０．０５％の水である。また、保管水には、容器１３内の微生物の増殖を一層防止するために、次亜塩素酸が含まれていることが好ましい。
さらに、容器１３内の環境を、海水に生息する微生物が増殖しにくい環境により近づけるため、保管水は、想定される海水の温度とは異なる温度、具体的には４０℃〜９０℃の温度であることが好ましい。
また、たとえば、制御部１５は、水入れ替え動作を開始してから所定時間が経過した後、全てのバルブ１３１，１３２，１３３，１３４を閉め、かつモータ１４を１〜１０時間駆動させる。これにより、容器１３内は保管水によって撹拌される。
水処理装置１０１によるこのような動作、すなわち、容器１３内に保管水を満たした状態で容器１３内の攪拌を行う動作を、以下「撹拌動作」と称する。
（制御部による制御の詳細）
ここで、モータ１４の回転速度が速いほど、単位時間当たりにおける被処理水とフィルタ２１の濾過面との接触面積が広くなるため、単位時間当たりに濾過することのできる被処理水の量が多くなることが期待される。しかしながら、当該回転速度が速いほど、フィルタ２１において被処理水または保管水が十分に当たらない領域が生じてフィルタ２１の洗浄を十分に行うことができなくなる可能性がある。このため、モータ１４の回転速度を適切に設定することが求められる。
なお、モータ１４は、必ずしも水処理装置１０１に設けられていなくても良いが、上述のように濾過のスピードと、フィルタ２１の洗浄効果との関係を考慮すると、水処理装置１０１がモータ１４を備え、当該モータ１４の回転速度が制御可能であることが好ましい。
本発明の実施の形態に係る水処理装置１０１の制御部１５は、濾過動作、洗浄動作、水入れ替え動作、および、撹拌動作のそれぞれにおいて、モータ１４の回転速度を異なる値に設定することができる。
たとえば、制御部１５は、濾過動作においては、モータ１４の回転速度が５０ｒｐｍとなるように制御する。また、制御部１５は、洗浄動作および水入れ替え動作においては、モータ１４の回転速度が２５〜３５ｒｐｍとなるように制御する。さらに、制御部１５は、撹拌動作においては、モータ１４の回転速度が２２〜５０ｒｐｍとなるように制御する。
これにより、濾過動作、洗浄動作、水入れ替え動作、および、撹拌動作のそれぞれにおいて、モータ１４の回転速度を適切に設定することができる。
［動作の流れ］
次に、本発明の実施の形態に係る水処理装置１０１の動作の流れについて説明する。
図４は、本発明の第１の実施の形態に係る水処理装置の動作の流れを説明するフローチャートである。
水処理装置１０１における制御部１５は、コンピュータを備え、当該コンピュータにおけるＣＰＵ等の演算処理部は、以下のフローチャートの各ステップの一部または全部を含むプログラムを図示しないメモリからそれぞれ読み出して実行する。このような装置のプログラムは、外部からインストールすることができる。このような装置のプログラムは、それぞれ、記録媒体に格納された状態で流通する。
図４を参照して、水処理装置１０１は、被処理水の濾過が終了するまでの時間は、濾過動作と洗浄動作とを交互に繰り返し、被処理水の濾過が終了すると、水入れ替え動作および撹拌動作を行う。
具体的には、まず、水処理装置１０１における制御部１５がモータ１４を駆動させることにより、フィルタ２１が回転を開始する（ステップＳ１）。その後、水処理装置１０１が、たとえば、濾過動作を１０時間行った後（ステップＳ２）、洗浄動作に切り替えて洗浄動作を１時間行う（ステップＳ３）。
次に、制御部１５が、たとえば、濾過動作の合計時間が所定時間以上であるか否かを判断することにより、被処理水の濾過、すなわち濾過水タンク１０６への濾過水の貯蓄が終了したか否かを判断する（ステップＳ４）。そして、制御部１５が、濾過水の貯蓄が終了していないと判断した場合（ステップＳ４において「Ｎｏ」）、再び濾過動作に切り替えるようにバルブ１３１，１３２，１３３，１３４の開閉、モータ１４の駆動、および、ポンプ１０３の駆動を制御し、濾過動作が再び１０時間行われる。
一方、制御部１５が濾過水の貯蓄が終了したと判断した場合（ステップＳ４において「Ｙｅｓ」）、水入れ替え動作が開始するようにバルブ１３１，１３２，１３３，１３４の開閉等を制御する（ステップＳ５）。そして、制御部１５が、たとえば水入れ替え動作を開始してから所定時間経過すると、撹拌動作が所定時間行われるようにバルブ１３１，１３２，１３３，１３４の開閉等を制御する（ステップＳ６）。
なお、水処理装置１０１は、少なくとも濾過動作の後に水入れ替え動作を行えば良く、図４に示す手順とは異なる手順で動作しても良い。また、図４では、船舶にバラスト水が積み込まれる際の水処理装置１０１の動作の手順について説明したが、水処理装置１０１は、船舶からバラスト水の排出を行う際も、上述した濾過動作、洗浄動作、水入れ替え動作および撹拌動作を行うことができる。
（変形例１）
なお、制御部１５は、濾過動作が行われている時間および洗浄動作が行われている時間を確認する代わりに、フィルタ２１の外部の圧力と、フィルタ２１の内部の圧力との差圧ΔＰを検出する構成であっても良い。ここで、フィルタ２１に微生物などが付着してフィルタ２１の目詰まりが生じると、フィルタ２１の外部から内部への被処理水の透過が円滑に行われなくなり、フィルタ２１の外部の圧力と、フィルタ２１の内部の圧力との差圧ΔＰは徐々に大きくなる。
このため、制御部１５は、たとえば、差圧ΔＰが所定値以上となった場合に濾過動作から洗浄動作に切り替え、差圧ΔＰが所定値未満となった場合、洗浄動作から濾過動作に切り替える構成であっても良い。
また、制御部１５は、たとえば、差圧ΔＰが所定値未満であることを検出することによりフィルタ２１の洗浄が終了したと判断し、かつ濾過水タンク１０６の水量が所定値に達していることを確認した場合、洗浄動作から水入れ替え動作に切り替える構成であっても良い。
さらに、制御部１５は、たとえば水入れ替え動作において所定時間ごとに容器１３内の水の塩分濃度を検出し、検出した塩分濃度が２％未満となった場合に、水入れ替え動作から撹拌動作に切り替える構成であっても良い。
（変形例２）
また、制御部１５は、たとえば、濾過水流路１８および排出流路１９を流れる濾過水の濁度を検出し、濾過水流路１８を流れる濾過水の濁度が所定値以上となった場合に濾過動作から洗浄動作に切り替え、排出流路１９を流れる被処理水の濁度が所定値未満となった場合に洗浄動作から濾過動作に切り替える構成であっても良い。
また、制御部１５は、たとえば、排出流路１９を流れる被処理水の濁度が所定値未満であることによりフィルタ２１の洗浄が終了したと判断し、かつ濾過水タンク１０６の水量が所定値に達していることを確認した場合、洗浄動作から水入れ替え動作に切り替える構成であっても良い。
（変形例３）
また、濾過動作または洗浄動作から水入れ替え動作への切り替えは、制御部１５によって自動的に行われる構成に限らず、作業者の操作によって行われても良い。すなわち、濾過動作の合計時間、または、フィルタ２１の外部の圧力とフィルタ２１の内部の圧力との差圧ΔＰなどに関わらず、たとえば、作業者が、濾過水タンク１０６の水量が所定値に達していることを確認した場合にバルブ１３１，１３２，１３３，１３４の開閉等を操作することによって、濾過動作または洗浄動作から水入れ替え動作に切り替えることができる。
なお、このように、作業者の操作によってバルブ１３１，１３２，１３３，１３４の開閉等が行われる場合、配管１２５、バルブ１３１，１３２，１３３，１３４、および保管水タンク１０７が、水処理装置１０１内の被処理水を保管水に入れ替えるための水入れ替え部に相当する。
ところで、被処理水の濾過を行わない期間は、容器内が乾燥することによってフィルタの付着物が剥離されにくくなること、および、次に濾過を行う際に装置内の空気を抜く作業が必要になること等を考慮して、被処理水を濾過装置の容器内に貯めた状態にしておくことが多い。しかしながら、濾過装置内に被処理水である海水を貯めておくと、海水に含まれるプランクトンなどの微生物がフィルタに付着したり、フィルタの洗浄においてフィルタから剥離しきれなかった微生物が増殖したりして、フィルタの洗浄を行ったとしても再びフィルタの目詰まりが生じる可能性がある。
これに対して、本発明の第１の実施の形態に係る水処理方法では、被処理水を濾過するためのフィルタ２１と、フィルタ２１を収容する容器１３とを備える水処理装置１０１における水処理方法であって、容器１３へ被処理水を入れ、フィルタ２１を透過した濾過水を取得するステップと、容器１３における被処理水を保管水に入れ替えるステップとを含む。また、保管水は、被処理水と比べて微生物の生存条件の悪い水である。
このような方法により、被処理水の濾過を行わない期間における容器１３内の微生物の増殖を抑制し、フィルタ２１の目詰まりが生じることを抑えることができる。
また、本発明の第１の実施の形態に係る水処理方法は、さらに、濾過水を取得した後、フィルタ２１を回転させながら、被処理水をフィルタ２１に向かって流出させるフィルタ２１の洗浄動作を行うステップを含む。また、保管水に入れ替えるステップにおいては、洗浄動作を行った後に、被処理水を保管水に入れ替える。
このように、フィルタ２１を洗浄してフィルタ２１に付着した微生物をフィルタ２１から剥離させた状態で被処理水を保管水に入れ替えることにより、容器１３内の微生物が保管水に接触する確率を高めて、微生物の増殖を一層防ぐことができる。また、フィルタ２１を回転させることで、フィルタ２１全体を効率よく洗浄することができる。
また、本発明の第１の実施の形態に係る水処理方法では、洗浄動作を行うステップにおいては、濾過水を取得するための流路を閉じた状態において洗浄動作を行う。
ここで、洗浄動作においては、濾過水を取得するための流路が閉じられていることにより、濾過水が当該流路に導かれることなくフィルタ２１の内部に蓄積し、フィルタ２１の内部は濾過水で満たされる。そして、さらに濾過面に向けて被処理水が流出されると、当該被処理水が濾過面に当たった後、フィルタ２１を透過することなくフィルタ２１の外部に流れる可能性が高まり、フィルタ２１の目詰まりの要因となる微生物などがフィルタ２１に付着することを防ぐことができる。
また、フィルタ２１の内部が濾過水で満たされることにより、既に付着している微生物等がフィルタ２１から剥離されやすくなる。すなわち、フィルタ２１に対するより高い洗浄効果を得ることができ、このような効果の高い洗浄動作を行った後に被処理水を保管水に入れ替えることにより、フィルタ２１に付着していた微生物が保管水に接触する確率を一層高めることができる。
また、本発明の第１の実施の形態に係る水処理方法は、さらに、被処理水を保管水に入れ替えた後に、保管水が容器１３に入っている状態においてフィルタ２１を回転させるステップを含む。
このように、保管水が入っている容器１３内を撹拌することにより、容器１３内の微生物が保管水に接触する確率を一層高めて、容器１３内の微生物の増殖を一層防ぐことができる。
また、本発明の第１の実施の形態に係る水処理方法では、保管水は、塩分濃度が２％未満の水である。
このように、容器１３内を塩分濃度が２％未満の保管水で入れ替えることにより、容器１３内の環境を、海水に生息する微生物が増殖しにくい環境にすることができる。
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
（第２の実施の形態）
上述した第１の実施の形態に係る水処理装置２０１では、水入れ替え動作において、保管水タンク１０７に蓄えられた保管水が、配管１２５、バルブ１３３、被処理水流路１６および被処理水流出部１７を経由して容器１３内に流出する。これに対して、本発明の第２の実施の形態に係る水処理装置２０１では、保管水タンク１０７に貯蓄された保管水が、被処理水流路１６および被処理水流出部１７を経由することなく、容器１３内に流出する。
図５は、本発明の第２の実施の形態に係る水処理装置を含む水処理システムの構成を示す図である。また、図６は、本発明の第２の実施の形態に係る水処理装置の構成を示す垂直断面図である。
図５および図６を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る水処理システム２０１は、上述した第１の実施の形態に係る水処理システム２０１と同様に、水処理装置１０１と、紫外線照射装置１０２と、ポンプ１０３と、バルブ１３１，１３２，１３３，１３４と、海水取入口１０５と、濾過水タンク１０６と、保管水タンク１０７と、配管１２１，１２２，１２３，１２４，１５２とを備える。
ここでは、上述した第１の実施の形態と異なる点について主に説明すると、配管１２５は、配管１２１に接続される代わりに、水処理装置１０１に直接接続されている。
これにより、水入れ替え動作が行われる際、制御部１５が、バルブ１３３，１３４を開け、バルブ１３１，１３２を閉め、かつモータ１４を駆動させる。この場合、保管水タンク１０７に蓄えられた保管水が、図示しないポンプにより押し出されて、配管１２５から容器１３内に直接流出する。
その他の構成および動作は上述した本発明の第１の実施の形態に係る水処理システム２０１と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
（第３の実施の形態）
上述した第１の実施の形態および第２の実施の形態に係る水処理装置２０１では、水入れ替え動作において、保管水タンク１０７に蓄えられた保管水が容器１３内に流出する。これに対して、本発明の第３の実施の形態に係る水処理装置２０１では、水入れ替え動作において、濾過水タンク１０６に蓄えられた濾過水が保管水として容器１３内に流出する。
図７は、本発明の第３の実施の形態に係る水処理装置を含む水処理システムの構成を示す図である。また、図８は、本発明の第３の実施の形態に係る水処理装置の構成を示す垂直断面図である。
図７および図８を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る水処理システム２０１は、上述した第１の実施の形態に係る水処理装置２０１と比較して、バルブ１３３と、保管水タンク１０７と、配管１２５とを備えていない代わりに、ポンプ１０４と、バルブ１３５と、配管１２６とを備える。
ここでは、上述した第１の実施の形態と異なる点について主に説明すると、水処理装置１０１の濾過水流路１８は、配管１２２および配管１２６の双方に接続されている。配管１２２にはバルブ１３１が設けられ、この配管１２２が濾過水流路１８と紫外線照射装置１０２とを接続する。また、配管１２６にはバルブ１３５およびポンプ１０４が設けられ、この配管１２６が濾過水流路１８と濾過水タンク１０６とを接続する。
これにより、制御部１５が、バルブ１３１，１３２，１３４を開け、バルブ１３５を閉め、かつモータ１４およびポンプ１０３を駆動させることにより、濾過動作が行われる。また、制御部１５が、さらにバルブ１３１を閉めることにより、洗浄動作が行われる。
また、制御部１５が、バルブ１３４，１３５を開け、バルブ１３１，１３２を閉め、かつモータ１４およびポンプ１０４を駆動させることにより、濾過水タンク１０６に蓄えられた濾過水がポンプ１０４に押し出されて、配管１２６および濾過水流路１８を経由して、保管水として容器１３内に流出する。さらに、制御部１５が、全てのバルブ１３１，１３２，１３４，１３５を閉め、かつモータ１４を駆動させることにより、撹拌動作が行われる。
その他の構成および動作は上述した本発明の第１の実施の形態に係る水処理システム２０１と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
上述のように、本発明の第３の実施の形態に係る水処理方法では、保管水は、フィルタ２１を透過した濾過水である。
このように、フィルタ２１を透過した濾過水を保管水として用いることにより、保管水を予め用意しておく必要がなく、また、保管水を蓄えるためのタンク等を備える必要もない。
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
［付記１］
被処理水を濾過するためのフィルタと、
前記フィルタを収容する容器とを備える水処理装置における水処理方法であって、
前記容器へ前記被処理水を入れ、前記フィルタを透過した濾過水を取得するステップと、
前記容器における前記被処理水を保管水に入れ替えるステップとを含み、
前記保管水は、前記被処理水と比べて微生物の生存条件の悪い水であり、塩分濃度が０％から０．０５％であって、温度が４０℃から９０℃までの水である、水処理方法。
［付記２］
被処理水を濾過するためのフィルタと、
前記フィルタを収容する容器と、
前記容器における前記被処理水を保管水に入れ替えるための水入れ替え部とを備え、
前記保管水は、前記被処理水と比べて微生物の生存条件の悪い水であり、塩分濃度が０％から０．０５％であって、温度が４０℃から９０℃までの水である、水処理装置。
１１ カートリッジ
１２ 回転軸
１３ 容器
１４ モータ
１５ 制御部
１６ 被処理水流路
１７ 被処理水流出部
１８ 濾過水流路
１９ 排出流路
２１ フィルタ
２２ 上蓋部
２３ 下蓋部
２４ 開口
１０３，１０４ ポンプ
１０１ 水処理装置
１０２ 紫外線照射装置
１０５ 海水取入口
１０６ 濾過水タンク
１０７ 保管水タンク
１２１，１２２，１２３，１２４，１２５，１２６ 配管
１３１，１３２，１３３，１３４，１３５ バルブ
２０１ 水処理システム

Claims (6)

  1. 被処理水を濾過するためのフィルタと、
    前記フィルタを収容する容器とを備える水処理装置における水処理方法であって、
    前記容器へ前記被処理水を入れ、前記フィルタを透過した濾過水を取得するステップと、
    前記容器における前記被処理水を保管水に入れ替えるステップとを含み、
    前記保管水は、前記被処理水と比べて微生物の生存条件の悪い水であり、
    前記水処理方法は、さらに、
    前記被処理水を前記保管水に入れ替えた後に、前記保管水が前記容器に入っている状態において前記フィルタを回転させるステップを含む、水処理方法。
  2. 前記水処理方法は、さらに、
    前記濾過水を取得した後、前記フィルタを回転させながら、前記被処理水を前記フィルタに向かって流出させる前記フィルタの洗浄動作を行うステップを含み、
    前記保管水に入れ替えるステップにおいては、前記洗浄動作を行った後に、前記被処理水を前記保管水に入れ替える、請求項１に記載の水処理方法。
  3. 前記洗浄動作を行うステップにおいては、前記濾過水を取得するための流路を閉じた状態において前記洗浄動作を行う、請求項２に記載の水処理方法。
  4. 前記保管水は、塩分濃度が２％未満の水である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の水処理方法。
  5. 前記保管水は、前記フィルタを透過した前記濾過水である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の水処理方法。
  6. 被処理水を濾過するためのフィルタと、
    前記フィルタを収容する容器と、
    前記容器における前記被処理水を保管水に入れ替えるための水入れ替え部とを備え、
    前記保管水は、前記被処理水と比べて微生物の生存条件の悪い水であり、
    さらに、
    前記フィルタを回転させる制御を行う制御部を備え、
    前記制御部は、前記水入れ替え部によって前記被処理水が前記保管水に入れ替えられた後に、前記保管水が前記容器に入っている状態において前記フィルタを回転させる、水処理装置。

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