JP6292399B2 - アルデヒド類含有排水の処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、アルデヒド類含有排水の処理方法、特に、排水源からのアルデヒド類含有排水を排水源において再利用するための処理方法に関する。

食品工場や飲料工場などで用いられるレトルト装置、パストライズ装置（パストライザーまたは低温殺菌装置と呼ばれる場合もある。）および容器洗浄装置等（以下、「レトルト装置等」と称する場合がある。）は、食品衛生上の要請から工業用水に比べて高価な水道水を大量に使用しており、省水によるコスト抑制の観点から排水の再利用が求められている。

ところが、レトルト装置等からの排水は、アルデヒド類を含むことがあり、典型的には１〜５ｍｇ／Ｌ程度の微量でありながらも水道水の水質基準である０．０８ｍｇ／Ｌを超える濃度のホルムアルデヒドを不純物として含む。このホルムアルデヒドは、食品や飲料を充填する容器等に使用される樹脂材料や各種表示のための印刷用塗料等の有機材料から溶出するものと考えられ、排水の再利用において除去が必要となる。しかし、ホルムアルデヒドは、分子量が小さいために逆浸透膜等の高精度の分離膜を用いて排水をろ過処理しても当該分離膜を透過しやすいことから、排水からの分離が困難である。

そこで、レトルト装置等の排水に含まれるホルムアルデヒド等のアルデヒド類の除去方法として、排水に亜硫酸塩を添加した後、この排水を逆浸透膜装置で膜処理する方法が提案されている（特許文献１）。この膜処理方法において、排水に添加した亜硫酸塩は、排水中のホルムアルデヒドとの反応によりα−ヒドロキシスルホン酸イオンの一種であるヒドロキシメタンスルホン酸イオンを生成する。ヒドロキシメタンスルホン酸イオンは、ホルムアルデヒドよりも分子量が大きく、また、排水中において負に帯電することから逆浸透膜を透過しにくく、排水から分離される。結果的に、逆浸透膜装置を透過した排水は、効果的にホルムアルデヒドが除去され、レトルト装置において再利用可能なものになり得る。

逆浸透膜装置を用いた上述のような膜処理方法は、逆浸透膜装置での回収率を高めることで再利用可能な排水の量が増加することから経済的であるが、レトルト装置等からの排水は、アルデヒド類とともに硬度成分やシリカ等のスケール生成成分を含むことから、回収率を高めるとスケールの生成により膜面が詰まりやすくなり、ろ過効率が低下する。そこで、逆浸透膜装置等の半透膜分離装置を用いたろ過処理方法では、通常、半透膜分離装置へ供給する水の硬度成分やシリカ等の濃度を電気伝導率等の測定により評価し、その評価結果に応じて回収率を変動させている（例えば、特許文献２および特許文献３。）。すなわち、上記濃度が高い場合は膜面でスケールが生成しやすい傾向にあることから回収率を低下させ、逆に、上記濃度が低い場合は膜面でスケールが生成しにくい傾向にあることから、回収率を高めている。

しかし、特許文献１に記載の膜処理方法において、逆浸透膜装置への供給水は、スケール生成成分に加えて上記反応により生成したα−ヒドロキシスルホン酸イオンや未反応の亜硫酸塩を含み、これらも電気伝導率を高める要因となることから、その電気伝導率によってはスケール生成成分の正確な濃度が判明しにくい。したがって、逆浸透膜装置への供給水の電気伝導率に応じて逆浸透膜装置での回収率を制御すると、スケール抑制の確実性を高める観点から回収率を低めに設定せざるを得ず、この場合は必然的にレトルト装置等からの排水の相当量を廃棄せざるを得ないことから、排水の効率的な再利用を達成しにくい。

特開２０１４−１２２８１号公報 特開２００３−１４５１５１号公報 特開２００６−３０５４９９号公報

本発明は、レトルト装置等の排水源からの、スケール生成成分を含むアルデヒド類含有排水を、逆浸透膜装置によりろ過処理して排水源で再利用する場合において、逆浸透膜装置でのスケール生成を抑えながらアルデヒド類含有排水を効率的に再利用できるようにしようとするものである。

本発明は、排水源からの、スケール生成成分を含むアルデヒド類含有排水を、排水源において再利用するための処理方法に関するものである。この処理方法は、排水源からのアルデヒド類含有排水に亜硫酸塩を添加し、ｐＨが７未満の環境で反応させることで加工水を得る工程Ａと、逆浸透膜装置に加工水を送ってろ過処理し、逆浸透膜装置からの透過水を得る工程Ｂとを含む処理工程を含む。この処理方法では、亜硫酸塩を添加する前のアルデヒド類含有排水の電気伝導率Ｅを測定し、電気伝導率Ｅが相対的に低い場合は逆浸透膜装置からの透過水の回収率を相対的に高め、電気伝導率Ｅが相対的に高い場合は逆浸透膜装置からの透過水の回収率を相対的に低めるよう、電気伝導率Ｅに基づいて工程Ｂでの透過水の回収率を調節する。

なお、本出願において「亜硫酸塩」の用語は、亜硫酸水素塩を除外する意図で用いる場合を除き、亜硫酸塩と亜硫酸水素塩とを総称するものとして用いる。

工程Ａにおいて、排水源からのアルデヒド類含有排水に含まれるアルデヒド類が亜硫酸塩と反応してα−ヒドロキシスルホン酸イオンに変換され、当該α−ヒドロキシスルホン酸イオンを含む加工水が得られる。加工水に含まれるα−ヒドロキシスルホン酸イオンは、工程Ｂにおいて逆浸透膜装置により除去される。したがって、工程Ｂにおいては、アルデヒド類含有排水に含まれていたアルデヒド類に由来のα−ヒドロキシスルホン酸イオンが除去された透過水、すなわち、アルデヒド類が除去された透過水が得られる。

ここで、逆浸透膜装置からの透過水の回収率は、工程Ａにおいて亜硫酸塩を添加する前のアルデヒド類含有排水の電気伝導率Ｅに基づいて調節される。電気伝導率Ｅは、アルデヒド類含有排水に含まれる、逆浸透膜装置においてスケール生成の原因となる成分濃度を反映し、スケール生成に関与しないα−ヒドロキシスルホン酸イオンや未反応の亜硫酸塩を反映しないものであることから、工程Ｂではスケール生成成分濃度に基づいて回収率を調節することになる。すなわち、工程Ｂでは、スケール生成とは無関係の成分濃度を考慮して回収率を調節することにならないことから、回収率を高めることができ、それによってより多くの透過水を得ることができる。

本発明の処理方法の一形態は、処理工程において、排水源からのアルデヒド類含有排水を複数の貯水槽に順次供給することで工程Ａを実行するとともに、逆浸透膜装置に貯水槽から順次加工水を送水することで工程Ｂを実行し、複数の貯水槽のうち逆浸透膜装置への加工水の送水が完了した貯水槽を順次工程Ａにおいてアルデヒド類含有排水を供給するための貯水槽として再利用する。

この形態では、複数の貯水槽毎のアルデヒド類含有排水について電気伝導率Ｅを測定し、工程Ｂにおいて逆浸透膜装置に加工水を送水中の貯水槽に対して工程Ａにおいて供給したアルデヒド類含有排水の電気伝導率Ｅに基づいて工程Ｂでの透過水の回収率を調節するのが好ましい。この場合、例えば、排水源から貯水槽への供給途上のアルデヒド類含有排水の電気伝導率Ｅ’を一定時間毎に測定し、電気伝導率Ｅ’の移動平均値を求めることで電気伝導率Ｅを測定することができる。

本発明の処理方法では、例えば、電気伝導率Ｅと、その値に対して設定すべき透過水の回収率とを纏めた関係表に基づいて、工程Ｂでの透過水の回収率を調節することができる。また、工程Ａでは、ｐＨを６．０以上６．５以下に調節するのが好ましい。

本発明の処理方法は、ホルムアルデヒドを１〜５ｍｇ／Ｌ含むアルデヒド類含有排水を処理するとき、工程Ａにおいてアルデヒド類含有排水に対してホルムアルデヒドの濃度の２〜６モル当量の亜硫酸塩を添加することで少なくとも１５分間の反応時間を確保するとともに、工程Ｂにおいて電気伝導率Ｅに基づいて透過水の回収率を６０〜９５％の範囲で調節すると、残留ホルムアルデヒド濃度が０．０８ｍｇ／Ｌ以下でありかつ全有機炭素量が３．０ｍｇ／Ｌ以下の透過水を得ることができる。

他の観点に係る本発明は、排水源からの、スケール生成成分を含むアルデヒド類含有排水を、排水源において再利用するための処理システムに関するものである。この処理システムは、排水源からのアルデヒド類含有排水を貯留し、貯留したアルデヒド類含有排水に亜硫酸塩を添加してｐＨが７未満の環境で反応させることで加工水を得るための貯水槽と、貯水槽からの加工水をろ過処理し、透過水を得るための逆浸透膜装置と、制御部とを備えている。制御部は、アルデヒド類含有排水の電気伝導率Ｅを測定し、電気伝導率Ｅが相対的に低い場合は逆浸透膜装置からの透過水の回収率を相対的に高め、電気伝導率Ｅが相対的に高い場合は逆浸透膜装置からの透過水の回収率を相対的に低めるよう、電気伝導率Ｅに基づいて逆浸透膜装置での透過水の回収率を調節するためのものである。

この処理システムにおいて、貯水槽に貯留した排水源からのアルデヒド類含有排水に含まれるアルデヒド類は、亜硫酸塩を添加してｐＨが７未満の環境で反応させることでα−ヒドロキシスルホン酸イオンに変換されることから、貯水槽において得られる加工水は、当該α−ヒドロキシスルホン酸イオンを含むものとなる。そして、逆浸透膜装置は、貯水槽からの加工水をろ過処理することで加工水からα−ヒドロキシスルホン酸イオンを除去する。したがって、逆浸透膜装置においては、アルデヒド類含有排水に含まれていたアルデヒド類に由来のα−ヒドロキシスルホン酸イオンが除去された透過水、すなわち、アルデヒド類が除去された透過水が得られる。

ここで、制御部は、アルデヒド類含有排水について測定した電気伝導率Ｅに基づいて逆浸透膜装置での透過水の回収率を調節する。電気伝導率Ｅは、アルデヒド類含有排水に含まれる、逆浸透膜装置においてスケール生成の原因となる成分濃度を反映し、スケール生成に関与しないα−ヒドロキシスルホン酸イオンや未反応の亜硫酸塩を反映しないものであることから、制御部はスケール生成成分濃度に基づいて回収率を調節することになる。すなわち、制御部は、スケール生成とは無関係の成分濃度を考慮して回収率を調節するものではないことから、回収率を高めることができ、それによってより多くの透過水を得ることができる。

本発明の処理システムの一形態は、複数の貯水槽を備えるとともに、排水源からのアルデヒド類含有排水を複数の貯水槽のうちの空のものに順次供給するための供給路をさらに備えており、複数の貯水槽は、順次、逆浸透膜装置に加工水を送水可能である。

この形態において、制御部は、貯水槽毎のアルデヒド類含有排水について電気伝導率Ｅを測定し、逆浸透膜装置に加工水を送水中の貯水槽に対して供給路から供給したアルデヒド類含有排水の電気伝導率Ｅに基づいて逆浸透膜装置での透過水の回収率を調節する。この場合、制御部は、供給路から貯水槽への供給途上のアルデヒド類含有排水の電気伝導率Ｅ’を一定時間毎に測定し、電気伝導率Ｅ’の移動平均値を求めることで電気伝導率Ｅを測定することができる。

本発明の処理システムにおいて、制御部は、例えば、電気伝導率Ｅと、その値に対して設定すべき透過水の回収率とを纏めた関係表を備えており、この関係表に基づいて透過水の回収率を調節する。また、貯水槽において、ｐＨを６．０以上６．５以下に調節して亜硫酸塩を反応させることで加工水が得られるようにするのが好ましい。

本発明の処理システムは、ホルムアルデヒドを１〜５ｍｇ／Ｌ含むアルデヒド類含有廃水を処理するとき、貯水槽において、アルデヒド類含有排水に対してホルムアルデヒドの濃度の２〜６モル当量の亜硫酸塩を添加するとともに少なくとも１５分間の反応時間を確保するよう設定され、制御部において、電気伝導率Ｅに基づいて透過水の回収率を６０〜９５％の範囲で調節するよう設定されることで、残留ホルムアルデヒド濃度が０．０８ｍｇ／Ｌ以下でありかつ全有機炭素量が３．０ｍｇ／Ｌ以下の透過水を得ることができる。

本発明の処理方法および処理システムを適用可能なアルデヒド類含有排水の排水源は、例えば、レトルト装置、パストライズ装置または容器洗浄装置である。

本発明に係るアルデヒド類含有排水の処理方法および処理システムによれば、スケール生成成分を含むアルデヒド類含有排水から効果的にアルデヒド類を除去することができるとともに、逆浸透膜装置でのスケール生成を抑えながら透過水の回収率を高めることができるため、スケール生成成分を含むアルデヒド類含有排水を効率的に再利用することができる。

本発明に係るアルデヒド類含有排水の処理システムの実施の一形態の概略図。 前記形態の動作フローチャートの部分図。 前記形態の動作フローチャートの部分図。 前記形態の動作フローチャートの部分図。 前記形態の動作フローチャートの部分図。 前記形態の動作フローチャートの部分図。

図を参照して、本発明に係るアルデヒド類含有排水の処理システムの一形態を説明する。図において、処理システム１は、例えば、レトルト装置２（排水源の一例）から排出されるアルデヒド類含有排水をレトルト装置２において再利用するためのものであり、レトルト装置２から延びる往路１００、反応部２００、ろ過部３００、復路４００および制御部５００を主に備えている。

レトルト装置２は、レトルト釜２０、中継槽３０および受水槽４０を主に備えている。レトルト釜２０は、例えば、袋詰や缶詰等の、容器に密閉充填された食品や飲料を加圧熱水により湿熱殺菌するためのものである。中継槽３０は、レトルト釜２０からの排水を一時的に貯留するためのものであり、レトルト釜２０から延びる排水路２２が連絡している。受水槽４０は、レトルト釜２０での熱水源および冷却水源となる水を貯えながら供給するためのものであり、水道水の補水路４１と水位センサ（図示省略）を有するとともに、レトルト釜２０へ延びる給水路４２を有している。補水路４１は、水道水の補給を制御するための開閉弁（図示省略）を有している。この開閉弁は、水位センサが作動するまで開放状態になることで水道水を補給し、水位センサの作動により閉鎖状態になることで水道水の補給を停止する。給水路４２は、受水槽４０に貯留された水をレトルト釜２０へ送り出すための送水ポンプ４３を有している。

往路１００は、レトルト装置２からの排水を反応部２００へ送り出すための経路であって中継槽３０から延びており、中継槽３０側から順に第１ポンプ１１０、冷却装置１２０および電気伝導率センサ１３０を有している。

第１ポンプ１１０は、中継槽３０に貯留された排水を往路１００へ送り出すためのものである。冷却装置１２０は、中継槽３０からの排水を冷却するためのものであり、例えば、数台の密閉式クーリングタワーを並列に設置することで排水の処理効率を高めたものである。電気伝導率センサ１３０は、中継槽３０から反応部２００へ送り出される排水の電気伝導率を一定時間毎（例えば１００ミリ秒毎）に連続的に測定するためのものである。

往路１００の末端部は、第１供給路１６０、第２供給路１７０および第３供給路１８０の３系統に分岐し、反応部２００に連絡している。第１供給路１６０、第２供給路１７０および第３供給路１８０は、それぞれ開閉弁（図示省略）を有しており、これらの開閉弁の開閉を切り換えることで、反応部２００への送水を制御可能である。

反応部２００は、往路１００からの排水を貯留するための、容量が同じに設定された三槽の貯水槽、すなわち、第１貯水槽２１０、第２貯水槽２２０および第３貯水槽２３０と、排水の循環経路２４０とを有している。

第１貯水槽２１０は、第１供給路１６０が連絡しており、また、開閉弁（図示省略）を有する第１排出路２１１が延びている。第１貯水槽２１０は、所要量の排水が貯留されたときに作動する高水位センサＳ１Ｈと、貯留した排水が排出され、実質的に空状態となったときに作動する低水位センサＳ１Ｌとを有している。

第２貯水槽２２０は、第２供給路１７０が連絡しており、また、開閉弁（図示省略）を有する第２排出路２２１が延びている。第２貯水槽２２０は、所要量の排水が貯留されたときに作動する高水位センサＳ２Ｈと、貯留した排水が排出され、実質的に空状態となったときに作動する低水位センサＳ２Ｌとを有している。

第３貯水槽２３０は、第３供給路１８０が連絡しており、また、開閉弁（図示省略）を有する第３排出路２３１が延びている。第３貯水槽２３０は、所要量の排水が貯留されたときに作動する高水位センサＳ３Ｈと、貯留した排水が排出され、実質的に空状態となったときに作動する低水位センサＳ３Ｌとを有している。

循環経路２４０は、第１貯水槽２１０、第２貯水槽２２０または第３貯水槽２３０に貯留された排水を循環するためのものであり、第１貯水槽２１０から延びかつ開閉弁（図示省略）を有する第１送り流路２１２、第２貯水槽２２０から延びかつ開閉弁（図示省略）を有する第２送り流路２２２、および、第３貯水槽２３０から延びかつ開閉弁（図示省略）を有する第３送り流路２３２が連絡しており、また、開閉弁（図示省略）を有しかつ第１貯水槽２１０に連絡する第１戻り流路２１３、開閉弁（図示省略）を有しかつ第２貯水槽２２０に連絡する第２戻り流路２２３、および、開閉弁（図示省略）を有しかつ第３貯水槽２３０に連絡する第３戻り流路２３３に分岐している。

また、循環経路２４０は、循環ポンプ２４１、ｐＨセンサ２４２、第１薬注装置２４３および第２薬注装置２４４を有している。循環ポンプ２４１は、第１貯水槽２１０、第２貯水槽２２０または第３貯水槽２３０に貯留された排水を送水するためのものである。ｐＨセンサ２４２は、循環経路２４０を循環する排水のｐＨを測定するためのものである。

第１薬注装置２４３は、循環経路２４０を循環する排水に対して亜硫酸塩を添加するためのものであり、亜硫酸塩の添加量を調節可能である。第１薬注装置２４３により添加される亜硫酸塩は、水相においてアルデヒド類と反応することでα−ヒドロキシスルホン酸イオンを生成可能なものであれば特に限定されるものではなく、通常、アルカリ金属（好ましくはナトリウム）の亜硫酸塩や亜硫酸水素塩である。亜硫酸塩として、亜硫酸塩と亜硫酸水素塩との混合物を用いることもできる。亜硫酸塩は、通常、水溶液の状態で第１薬注装置２４３から添加されるのが好ましい。

第２薬注装置２４４は、ｐＨ調整剤の供給により循環経路２４０を循環する排水のｐＨを調節するためのものであり、循環する排水に対してｐＨを高めるための調整剤（例えば、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどのアルカリ金属の水酸化物等。）またはｐＨを低めるための調整剤（例えば、塩酸や硫酸等。）を選択的に添加可能である。

ろ過部３００は、反応部２００からの排水をろ過処理するためのものであり、第２ポンプ３１１を有する連絡経路３１０と、逆浸透膜装置３２０とを主に備えている。

連絡経路３１０は、第１貯水槽２１０からの第１排出路２１１、第２貯水槽２２０からの第２排出路２２１および第３貯水槽２３０からの第３排出路２３１が連絡しており、逆浸透膜装置３２０へ延びている。第２ポンプ３１１は、後記する逆浸透膜モジュール３２１に向けて排水を圧送する加圧ポンプである。

逆浸透膜装置３２０は、逆浸透膜モジュール３２１と、排水路３２２とを有している。逆浸透膜モジュール３２１は、単一または複数の逆浸透膜エレメント（図示せず）を備えており、入口側に連絡経路３１０が連絡している。逆浸透膜エレメントを形成する逆浸透膜は、架橋全芳香族ポリアミドなどを用いた負荷電性のスキン層、すなわち、負に帯電しやすいスキン層を表面に有するものであり、好ましくは、操作圧力０．７ＭＰａおよび回収率１５％の条件で濃度５００ｍｇ／Ｌ、ｐＨ７．０および温度２５℃の塩化ナトリウム水溶液を供給したときの水透過係数が１．３×１０^−１１〜１．７×１０^−１１ｍ^３・ｍ^−２・ｓ^−１・Ｐａ^−１でありかつ塩除去率が９９％以上の性状のものである。

ここで、操作圧力とは、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ３８０２：１９９５「膜用語」で定義される平均操作圧力をいい、ここでは、逆浸透膜モジュール３２１の一次側の入口圧力と一次側の出口圧力との平均値を指す。回収率とは、逆浸透膜モジュール３２１へ供給される水の流量（Ａ）に対する透過水の流量（Ｂ）の割合（％）（すなわち、Ｂ／Ａ×１００）をいう。水透過係数は、透過水量（ｍ^３／ｓ）を膜面積（ｍ^２）および有効圧力（Ｐａ）で除した値であり、逆浸透膜での水の透過性能を示す指標である。すなわち、水透過係数は、単位有効圧力を作用させたときに単位時間に膜の単位面積を透過する水の量を意味する。有効圧力は、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ３８０２：１９９５「膜用語」で定義されており、操作圧力（平均操作圧力）から浸透圧差および二次側圧力を差し引いた圧力である。また、塩除去率は、膜を透過する前後の特定の塩類の濃度から計算される値であり、逆浸透膜での溶質の阻止性能を示す指標である。塩除去率は、逆浸透膜モジュール３２１に供給される水における特定の塩類の濃度（Ｃ_１）および透過水における特定の塩類の濃度（Ｃ_２）から、（１−Ｃ_２／Ｃ_１）×１００により求められる。

上述のスキン層および性状を備えた逆浸透膜は、逆浸透膜エレメントとして市販されている。このような逆浸透膜エレメントとしては、例えば、東レ社製の型式名「ＴＭＧ２０−４００」（上記条件での水透過係数が１．７×１０^−１１ｍ^３・ｍ^−２・ｓ^−１・Ｐａ^−１）、ウンジン・ケミカル社製の型式名「ＲＥ８０４０−ＢＬＮ」（上記条件での水透過係数が１．６×１０^−１１ｍ^３・ｍ^−２・ｓ^−１・Ｐａ^−１）および日東電工社製「ＥＳＰＡ１」（上記条件での水透過係数が１．６×１０^−１１ｍ^３・ｍ^−２・ｓ^−１・Ｐａ^−１）等が挙げられる。

排水路３２２は、逆浸透膜モジュール３２１において生成した濃縮水を逆浸透膜モジュール３２１から排出するための経路であり、逆浸透膜モジュール３２１側から帰還経路３２３と排水制御弁３２４とをこの順に備えている。

帰還経路３２３は、逆浸透膜モジュール３２１からの濃縮水の一部を連絡経路３１０へ帰還させるためのものであり、排水路３２２から分岐し、第２ポンプ３１１の上流側に連絡している。排水制御弁３２４は、逆浸透膜モジュール３２１からの濃縮水の廃棄量を制御し、それによって逆浸透膜モジュール３２１からの透過水の回収率を調節するためのものである。排水制御弁３２４は、流量を段階的に調節するための機構を有しており、例えば、水ガバナを組み込んだ複数の開閉弁を並列接続して構成される。また、排水制御弁３２４として、単一の比例制御弁を使用することもできる。

復路４００は、逆浸透膜装置３２０からの透過水をレトルト装置２へ返送するための経路であり、逆浸透膜モジュール３２１の出口側から延び、レトルト装置２の受水槽４０に連絡している。また、復路４００は、第３薬注装置４１０と、残留塩素計４２０とを有している。第３薬注装置４１０は、逆浸透膜モジュール３２１からの透過水に対し、次亜塩素酸塩水溶液（通常は次亜塩素酸ナトリウム水溶液）を添加するためのものである。残留塩素計４２０は、レトルト装置２へ返送される透過水の残留塩素濃度を測定するためのものである。

制御部５００は、処理システム１を所定の動作プログラムに従って運転するためのコンピュータであり、主に、中央演算処理装置、動作プログラム等を記録した読み出し専用メモリ、各種の情報を記録可能なランダムアクセスメモリおよび入出力部を備えている。入出力部の入力側には、電気伝導率センサ１３０、高水位センサＳ１Ｈ、Ｓ２ＨおよびＳ３Ｈ、低水位センサＳ１Ｌ、Ｓ２ＬおよびＳ３Ｌ、ｐＨセンサ２４２、残留塩素計４２０並びに処理システム１への動作指令を入力するための操作盤５１０等が連絡している。一方、入出力部の出力側には、第１ポンプ１１０、循環ポンプ２４１、第２ポンプ３１１、反応部２００の各開閉弁、第１薬注装置２４３、第２薬注装置２４４、第３薬注装置４１０、排水制御弁３２４および処理システム１の動作状況の表示器５２０等が連絡している。

制御部５００は、電気伝導率センサ１３０により測定された、中継槽３０から反応部２００へ送り出される排水の電気伝導率Ｅと、測定された電気伝導率Ｅに基づいて設定すべき逆浸透膜モジュール３２１からの透過水の回収率との関係を規定した関係表を記憶している。排水の電気伝導率は、排水に含まれる硬度成分やシリカなどのスケール生成成分の濃度に比例して高まるため、電気伝導率が高い排水は逆浸透膜モジュール３２１において膜面にスケールを生成しやすい傾向があり、逆に、電気伝導率が低い排水は逆浸透膜モジュール３２１において膜面にスケールを生成しにくい傾向にある。

このため、この関係表は、電気伝導率Ｅが相対的に低い場合は逆浸透膜モジュール３２１からの透過水の回収率を相対的に高め、電気伝導率Ｅが相対的に高い場合は逆浸透膜モジュール３２１からの透過水の回収率を相対的に低めることになるよう、電気伝導率Ｅと、当該電気伝導率Ｅの場合に設定すべき回収率との関係を規定しており、例えば、次の表１のようなものである。

レトルト装置２では、受水槽４０に貯留された水道水が給水路４２を通じて送水ポンプ４３によりレトルト釜２０へ送水される。レトルト釜２０では、供給された水道水による加圧熱水により食品や飲料が湿熱殺菌され、また、供給された水道水をそのまま冷却水として用いることで殺菌後の食品や飲料が冷却される。そして、加圧熱水または冷却水として用いられた、レトルト釜２０からの高温の排水は、排水路２２を流れ、中継槽３０に貯留される。中継槽３０に貯留されるレトルト釜２０からの排水は、微量のアルデヒド類、通常は１〜５ｍｇ／Ｌ程度のホルムアルデヒドを含む。

中継槽３０に貯留される排水のアルデヒド濃度は、３−メチル−２−ベンゾチアゾリノンヒドラゾン塩酸塩（ＭＢＴＨ）を用いる吸光光度法（ＭＢＴＨ法）により測定することができる。この測定は、ＭＢＴＨの添加装置と吸光光度計とを備えた測定器を排水路２２や往路１００に設置することで実施することができるが、中継槽３０に貯留された排水を適時サンプリングして市販の測定キットに適用することで実施することもできる。排水のホルムアルデヒド濃度の測定において利用可能な測定キットとしては、例えば、株式会社共立理化学研究所の商品名「パックテスト ホルムアルデヒド」（型式「ＷＡＫ−ＦＯＲ」）が挙げられる。

また、レトルト釜２０からの排水は、補水路４１から受水槽４０に供給される水道水（すなわち、新水。）に由来の硬度成分やシリカなどのスケール生成成分を含み、その濃度は、レトルト装置２の運転状況により変動し得る。レトルト装置２が連続的に稼働している場合は、通常、処理システム１による排水の処理と再利用とが進行することでスケール生成成分濃度は経時的に減少して行くが、水道水質に変動がある場合やレトルト装置２への新水の補給量が増加するような場合（例えば、比較的短時間で停止と再起動とを繰返しながらレトルト装置２を運転する場合等。）、減少傾向のスケール生成成分濃度が上昇に転じることもある。そのため、レトルト釜２０からの排水のスケール生成成分濃度を電気伝導率により評価したとき、排水の電気伝導率は、スケール生成成分濃度の変動により、例えば、１０〜１，０００μＳ／ｃｍ程度の広い範囲で変動し得る。

このようにレトルト装置２からの排水においてスケール生成成分濃度が大きく変動する可能性があることから、処理システム１は、亜硫酸塩を添加する前の排水の電気伝導率Ｅに基づいて逆浸透膜モジュール３２１における透過水の回収率を調節する。したがって、処理システム１は、レトルト装置２の運転状況に応じ、その時点での最適かつ最大の回収率、すなわち、逆浸透膜モジュール３２１でのスケール生成を抑えることができるとともに、より多くの透過水が得られる回収率を選択することができる。

次に、図２から図６に示す動作フローチャートに基づいて、処理システム１の動作を説明する。処理システム１は、レトルト装置２と同時に運転してもよいし、中継槽３０に排水が貯留されている場合はレトルト装置２の停止中に独立して運転することもできる。

処理システム１の操作者が処理システム１の動作開始スイッチをＯＮにすると、動作プログラム（以下、単に「プログラム」と云う。）は、ステップＳ１において処理システム１の初期設定をする。初期設定では、反応部２００において、第１供給路１６０の開閉弁のみを開放状態に設定し、その他の開閉弁を閉鎖状態に設定するとともに、各種のセンサを作動状態に設定する。

ステップＳ１の終了後、プログラムはステップＳ２において第１ポンプ１１０を作動する。これにより、中継槽３０に貯留された排水は、往路１００へ送水され、冷却装置１２０により冷却されて反応部２００に到達する。このとき、電気伝導率センサ１４０は、往路１００から反応部２００へ流れる排水の電気伝導率を予め設定した時間間隔（例えば、既述の１００ミリ秒間隔）で連続的に測定し、その結果を制御部５００に記録する。

なお、中継槽３０に貯留された高温の排水は、通常、反応部２００での温度が２０℃以上になり、また、逆浸透膜モジュール３２１でのろ過処理時の温度が十分な透過流束を確保することのできる２０℃以上、かつ、逆浸透膜モジュール３２１に使用されているシール部材（例えば、ブラインシールリング。）の一般的な耐熱温度である３５℃以下になるよう、冷却装置１２０により冷却するのが好ましい。

反応部２００に到達した排水は、第１供給路１６０から第１貯水槽２１０に供給され、貯留される。プログラムは、次のステップＳ３において、第１貯水槽２１０の高水位センサＳ１Ｈ位置まで第１供給路１６０からの排水が貯留されたか否かを判定する。排水が高水位センサＳ１Ｈ位置に到達していない場合、プログラムは第１貯水槽２１０への送水を継続する。一方、排水が高水位センサＳ１Ｈ位置に到達したとき、プログラムはステップＳ４に移行し、開閉弁の開閉操作を実行する。具体的には、第１供給路１６０の開閉弁を閉鎖し、第２供給路１７０の開閉弁を開放する。これにより、第１貯水槽２１０への送水が停止し、往路１００からの排水は、第２供給路１７０を通じて第２貯水槽２２０へ供給される。

ステップＳ４の後、プログラムは、ステップＳ５以降の工程と、ステップＳ１００以降の工程とを並行して実行する。

ステップＳ５において、プログラムは、第２貯水槽２２０の高水位センサＳ２Ｈ位置まで第２供給路１７０からの排水が貯留されたか否かを判定する。排水が高水位センサＳ２Ｈ位置に到達していない場合、プログラムは第２貯水槽２２０への送水を継続する。一方、排水が高水位センサＳ２Ｈ位置に到達したとき、プログラムはステップＳ６に移行し、開閉弁の開閉操作を実行する。具体的には、第２供給路１７０の開閉弁を閉鎖し、第３供給路１８０の開閉弁を開放する。これにより、第２貯水槽２２０への送水が停止し、往路１００からの排水は、第３供給路１８０を通じて第３貯水槽２３０へ供給される。

ステップＳ６の後、プログラムは、ステップＳ７以降の工程と、ステップＳ２００以降の工程とを並行して実行する。

ステップＳ７において、プログラムは、第３貯水槽２３０の高水位センサＳ３Ｈ位置まで第３供給路１８０からの排水が貯留されたか否かを判定する。排水が高水位センサＳ３Ｈ位置に到達していない場合、プログラムは第３貯水槽２３０への送水を継続する。一方、排水が高水位センサＳ３Ｈ位置に到達したとき、プログラムはステップＳ８に移行し、開閉弁の開閉操作を実行する。具体的には、第３供給路１８０の開閉弁を閉鎖し、第１供給路１６０の開閉弁を開放する。これにより、第３貯水槽２３０への送水が停止する。

ステップＳ８の後、プログラムは、ステップＳ３以降の工程と、ステップＳ３００以降の工程とを並行して実行する。

以上のように、プログラムがステップＳ３からステップＳ８を繰り返し実行することで、反応部２００では、第１貯水槽２１０、第２貯水槽２２０および第３貯水槽２３０の順に往路１００からの排水が繰り返し供給され、貯留される。

ステップＳ５以降と並行するステップＳ１００において、プログラムは、第１貯水槽２１０に供給した排水の電気伝導率を記録する。具体的には、制御部５００において、第１供給路１６０の開閉弁が開放中に往路１００を流れた排水について電気伝導率センサ１３０が連続的に測定した電気伝導率Ｅ１’の結果の平均値（単純移動平均値、加重移動平均値または指数移動平均値等の移動平均値。）を算出し、その結果を第１貯水槽２１０に貯留した排水の電気伝導率Ｅ１の測定データとして記録する。

ステップＳ１００に続くステップＳ１０１において、プログラムは、第１貯水槽２１０以外の貯水槽、すなわち第２貯水槽２２０および第３貯水槽２３０において後記する反応工程を実行中であるか否かを判断する。ここで、循環経路２４０において、第２貯水槽２２０の第２送り流路２２２および第２戻り流路２２３並びに第３貯水槽２３０の第３送り流路２３２および第３戻り流路２３３のうちのいずれかの開閉弁が開放状態のとき、プログラムは、第２貯水槽２２０または第３貯水槽２３０において反応工程を実行中であるものと判断し、待機状態になる。一方、循環経路２４０において、上記開閉弁の全てが閉鎖状態のとき、プログラムは、第２貯水槽２２０および第３貯水槽２３０において反応工程を実行中ではないものと判断し、ステップＳ１０２へ移行することで第１貯水槽２１０についての排水処理サブルーチンを実行する。

第１貯水槽２１０の排水処理サブルーチン（図４参照）では、ステップＰ１０１において、循環経路２４０の開閉弁の開閉操作を実行する。具体的には、第１送り流路２１２および第１戻り流路２１３の開閉弁を開放し、その他の開閉弁は閉鎖状態を維持する。ステップＰ１０１の完了後、プログラムはステップＰ１０２において循環ポンプ２４１を作動する。これにより、第１貯水槽２１０に貯留された排水は、第１送り流路２１２から循環経路２４０へ送られ、第１戻り流路２１３から第１貯水槽２１０に戻るように循環する。

次に、プログラムは、ステップＰ１０３において反応工程（工程Ａ）を開始する。ここでは、第１薬注装置２４３を作動し、循環経路２４０を流れる第１貯留槽２１０からの排水に対して亜硫酸塩を添加するとともに、ｐＨ調整動作を開始する。ｐＨ調整動作において、プログラムは、ｐＨセンサ２４２により循環経路２４０を流れる排水のｐＨを継続的に測定するとともに、ｐＨの測定値が所定値になるよう第２薬注装置２４４から適宜ｐＨ調整剤を供給する。

プログラムは、続くステップＰ１０４において制御部５００のタイマーＴを０にリセットして計時を開始し、また、続くステップＰ１０５においてタイマーＴの計時時間が所定時間Ｔ１に到達したか否かを判断する。タイマーＴがＴ１に到達しない限り、プログラムは反応工程を継続する。

ステップＰ１０３において排水に対して添加された亜硫酸塩は、排水中に含まれるホルムアルデヒド等のアルデヒド類と反応し、α−ヒドロキシスルホン酸イオンを生成する。これにより、第１貯水槽２１０の排水は、生成したα−ヒドロキシスルホン酸イオンを含む加工水に変換される。

ステップＰ１０３での亜硫酸塩の添加量は、通常、排水に含まれるアルデヒド類に対し、２〜６モル当量に設定するのが好ましく、３〜５モル当量になるよう設定するのがより好ましいが、５モル当量に設定するのが特に好ましい。添加量が２モル当量未満の場合、亜硫酸塩の一部が循環中の排水に含まれる溶存酸素との反応のために消費され、排水において亜硫酸塩と未反応のアルデヒド類が残留する可能性があり、後記するろ過部３００でのろ過処理において、透過水中の残留アルデヒド濃度が高まる可能性がある。逆に、添加量が６モル当量を超える場合は、排水中に未反応の亜硫酸塩が多く残留し、後記するろ過部３００でのろ過処理において透過水の回収率を高めるに従い、透過水中の亜硫酸塩濃度が高まる可能性がある。ろ過処理で得られた透過水は、食品製造の各種用水に適した残留塩素濃度（通常は１〜３ｍｇＣｌ_２／Ｌ。）に調整して再利用されるのが一般的であり、そのために次亜塩素酸ナトリウム水溶液が添加されるが、透過水中の亜硫酸塩濃度が高まると、復路４００において次亜塩素酸ナトリウム水溶液の添加量を多くする必要性を生じる可能性がある。

なお、レトルト釜２０からの排水に含まれるアルデヒド類は、通常、ホルムアルデヒドであり、その濃度は既述の通り１〜５ｍｇ／Ｌ程度の微量であることから、レトルト釜２０からの排水に対する亜硫酸塩の添加量は、排水のホルムアルデヒドの含有量が５ｍｇ／Ｌであるものと仮定し、その５モル当量に固定することもできる。

また、ステップＰ１０３のｐＨ調整動作では、循環する排水のｐＨが７以下になるよう調整する。亜硫酸塩とアルデヒド類とによるα−ヒドロキシスルホン酸イオンの生成反応は、可逆反応であり、酸性環境下においてα−ヒドロキシスルホン酸イオンの生成方向に進行するが、アルカリ性環境下では生成したα−ヒドロキシスルホン酸イオンからアルデヒド類が再生する。このため、排水を上記ｐＨに調整することで、アルデヒド類をα−ヒドロキシスルホン酸イオンへ円滑に変換することができ、また、生成したα−ヒドロキシスルホン酸イオンからアルデヒド類が再生するのを抑制することができる。

但し、反応工程において、循環経路２４０を循環する排水のｐＨが６未満になる場合、後記するろ過部３００でのろ過処理において回収率を高めるに従って逆浸透膜モジュール３２１の濃縮水側の水素イオン濃度が高まり、透過水側に水素イオンがリークしやすくなる。この場合、透過水は、ｐＨが水道水基準の５．８を下回ることがあり、このときはレトルト装置２で再利用するためにアルカリ性薬品（例えば、水酸化ナトリウム等。）の添加によりｐＨを水道水基準の５．８から８．６に調整する必要性が生じる。したがって、循環経路２４０を循環する排水のｐＨは、通常、６．０以上に制御するのが好ましく、６．０以上６．５以下になるよう調整するのが特に好ましい。

ステップＰ１０３のｐＨ調整動作は、循環経路２４０を循環する排水のｐＨをｐＨセンサ２４２により連続的に測定し、その結果に応じて第２薬注装置２４４から選択したｐＨ調整剤を適宜添加する。ここで、第１薬注装置２４３から添加する亜硫酸塩として亜硫酸水素ナトリウムなどの亜硫酸水素塩を用いる場合、当該亜硫酸塩を添加した排水はｐＨが低下するため、ｐＨを高めるための調整剤を選択して適宜添加する。また、亜硫酸塩として亜硫酸ナトリウムなどの亜硫酸塩を用いる場合、当該亜硫酸塩を添加した排水のｐＨは低下しにくいことから、ｐＨを低めるための調整剤を選択して適宜添加する。なお、第１薬注装置２４３から添加する亜硫酸塩として亜硫酸ナトリウムなどの亜硫酸塩と亜硫酸水素ナトリウムなどの亜硫酸水素塩との混合物を用いる場合、亜硫酸塩と亜硫酸水素塩との比率を調節することで排水のｐＨを好ましい範囲に制御することもできる。

ステップＰ１０５においてタイマーＴがＴ１に到達したことを確認すると、プログラムは次のステップＰ１０６に移行する。ここで、Ｔ１は、反応工程の開始からの経過時間となるものであり、排水中のアルデヒド類と添加した亜硫酸塩とを反応させるための反応時間に該当する。したがって、Ｔ１は、排水中のアルデヒド類が添加した亜硫酸塩と十分に反応可能な時間に設定する必要があり、通常は少なくとも１５分に設定するのが好ましい。但し、第１貯水槽２１０の排水は、後記する逆浸透膜装置３２０でのろ過処理のために連絡経路３１０を移動しているときにも反応が進行するため、Ｔ１は、排水が連絡経路３１０を移動するのに要する時間を差し引くことで調節することもできる。

ステップＰ１０６において、プログラムは反応工程の終了動作を実行する。ここでは、循環ポンプ２４１を停止し、また、第１送り流路２１２および第１戻り流路２１３の開閉弁を閉鎖する。そして、続くステップＰ１０７において、プログラムは、反応部２００の他の貯水槽、すなわち、第２貯水槽２２０および第３貯水槽２３０のいずれかにおいて、ろ過運転が実行されているか否かを確認する。具体的には、第２貯留槽２２０からの第２排出路２２１および第３貯水槽２３０からの第３排出路２３１のいずれかの開閉弁が開放状態であるか否かを確認する。これらのいずれかの開閉弁が開放状態のとき、プログラムは、第２貯水槽２２０および第３貯水槽２３０のいずれかにおいてろ過運転が実行されているものと判断し、プログラムはステップＰ１０７で待機する。一方、第２排出路２２１および第３排出路２３１のそれぞれの開閉弁が閉鎖状態のとき、プログラムは、第２貯水槽２２０および第３貯水槽２３０のいずれにおいてもろ過運転が実行されていないものと判断し、ステップＰ１０８へ移行する。

ステップＰ１０８において、プログラムは、ステップＳ１００において記録した電気伝導率Ｅ１を参照し、制御部５００が記憶した関係表から逆浸透膜装置３２０において設定すべき回収率を選択する。そして、この回収率が達成されるよう排水制御弁３２４を制御する。例えば、記録した電気伝導率Ｅ１が１００μＳ／ｃｍ以上の場合、表１によると設定すべき回収率は６０％であるため、逆浸透膜装置３２０において透過水の回収率が６０％になるよう、排水制御弁３２４を制御する。また、記録した電気伝導率Ｅ１が１０μＳ／ｃｍ未満の場合、表１によると設定すべき回収率は９５％であるため、逆浸透膜装置３２０において透過水の回収率が９５％になるよう、排水制御弁３２４を制御する。

次に、プログラムはステップＰ１０９へ移行し、ろ過工程を開始する。ここでは、第１排出路２１１の開閉弁を開放するとともに、第２ポンプ３１１を作動する。これにより、第１貯水槽２１０において反応工程を経た排水、すなわち加工水は、第１貯水槽２１０から第１排出路２１１を通じて連絡経路３１０へ流れ、逆浸透膜装置３２０に供給される。

逆浸透膜装置３２０において、連絡経路３１０からの加工水は、逆浸透膜モジュール３２１においてろ過され、α−ヒドロキシスルホン酸イオンが除去される。そして、α−ヒドロキシスルホン酸イオンが除去された加工水、すなわち逆浸透膜モジュール３２１の透過水は、アルデヒド類が除去された再生水として復路４００へ流れ、レトルト装置２の受水槽４０に貯留される。

ろ過工程において、逆浸透膜モジュール３２１での濃縮加工水は、排水路３２２から一部が帰還経路３２３へ流れ、一部が排水制御弁３２４を通じて廃棄される。帰還経路３２３へ流れた濃縮加工水は、連絡経路３１０に戻り、再度逆浸透膜モジュール３２１へ供給される。これにより、逆浸透膜モジュール３２１において第１貯水槽２１０から送られる加工水のクロスフローろ過が進行する。このようなクロスフローろ過の進行により、逆浸透膜モジュール３２１における濃縮加工水は、水素イオン濃度が上昇することからｐＨが低下する。例えば、反応工程でのｐＨ調整の結果、加工水のｐＨが６から７である場合、濃縮加工水のｐＨは、逆浸透膜モジュール３２１での回収率に応じて５．８から６．５程度に低下する。

ステップＰ１０９でのろ過工程は、ステップＰ１０８において設定した回収率に従って実行されるため、逆浸透膜モジュール３２１でのスケールの生成を抑えながら、高回収率で透過水を得ることができる。

なお、ろ過工程において、逆浸透膜装置３２０の循環比（逆浸透膜モジュール３２１から流出する濃縮加工水流量（Ｘ）と、逆浸透膜モジュール３２１から流出する透過水流量（Ｙ）との比（Ｘ／Ｙ））は、排水に含まれる有機物（通常はレトルト釜２０での処理対象である飲料や食品の容器に付着した有機物に由来のもの。）や濁質によるファウリングを抑制する観点から、少なくとも５になるよう設定するのが好ましい。

ろ過工程において、復路４００へ流れた透過水は、残留塩素計４２０により残留塩素濃度が測定される。そして、第３薬注装置４１０は、残留塩素計４２０の測定値が食品製造の各種用水に適した１〜３ｍｇＣｌ_２／Ｌになるよう、透過水に対して適宜次亜塩素酸ナトリウム水溶液を添加する。

プログラムは、ステップＰ１０９においてろ過工程を開始した後、ステップＰ１１０において第１貯水槽２１０の低水位センサＳ１Ｌの作動の有無を判断する。第１貯水槽２１０から連絡経路３１０へ加工水の供給が続いている間、低水位センサＳ１Ｌは作動しないため、プログラムはろ過工程を継続する。一方、低水位センサＳ１Ｌが作動したとき、第１貯水槽２１０は連絡経路３１０への加工水の供給を終えて実質的に空になったものと判断することができるため、プログラムはステップＰ１１１へ移行して第１排出路２１１の開閉弁を閉鎖し、第１貯水槽２１０からの加工水についてのろ過工程を終了する。

ステップＰ１１１の終了後、プログラムは、メインルーチンのステップＳ７に戻る。ステップＳ７において、第３貯水槽２３０に往路１００からの排水が貯留されることで高水位センサＳ３Ｈが作動したとき、次のステップＳ８において第１供給路１６０の開閉弁が開放されることから、加工水を排出することで実質的に空状態となった第１貯水槽２１０は、再度、往路１００からの排水が供給され、貯留される。

ステップＳ７以降と並行するステップＳ２００において、プログラムは、第２貯水槽２２０に供給した排水の電気伝導率を記録する。具体的には、制御部５００において、第２供給路１７０の開閉弁が開放中に往路１００を流れた排水について電気伝導率センサ１３０が連続的に測定した電気伝導率Ｅ２’の結果の平均値（単純移動平均値、加重移動平均値または指数移動平均値等の移動平均値。）を算出し、その結果を第２貯水槽２２０に貯留した排水の電気伝導率Ｅ２の測定データとして記録する。

ステップＳ２００に続くステップＳ２０１において、プログラムは、第２貯水槽２２０以外の貯水槽、すなわち第１貯水槽２１０および第３貯水槽２３０において反応工程を実行中であるか否かを判断する。ここで、循環経路２４０において、第１貯水槽２１０の第１送り流路２１２および第１戻り流路２１３並びに第３貯水槽２３０の第３送り流路２３２および第３戻り流路２３３のうちのいずれかの開閉弁が開放状態のとき、プログラムは、第１貯水槽２１０または第３貯水槽２３０において反応工程を実行中であるものと判断し、待機状態になる。一方、循環経路２４０において、上記開閉弁の全てが閉鎖状態のとき、プログラムは、第１貯水槽２１０および第３貯水槽２３０において反応工程を実行中ではないものと判断し、ステップＳ２０２へ移行することで第２貯水槽２２０についての排水処理サブルーチンを実行する。

第２貯水槽２２０についての排水処理サブルーチン（図５参照）では、ステップＰ２０１において、循環経路２４０の開閉弁の開閉操作を実行する。具体的には、第２送り流路２２２および第２戻り流路２２３の開閉弁を開放し、その他の開閉弁は閉鎖状態を維持する。ステップＰ２０１の完了後、プログラムはステップＰ２０２において循環ポンプ２４１を作動する。これにより、第２貯水槽２２０に貯留された排水は、第２送り流路２２２から循環経路２４０へ送られ、第２戻り流路２２３から第２貯水槽２２０に戻るように循環する。

次に、プログラムは、ステップＰ２０３において反応工程（工程Ａ）を開始し、ステップＰ２０４およびステップＰ２０５を実行する。ステップＰ２０３からＰ２０５での動作内容は、それぞれ、第１貯水槽２１０の排水処理サブルーチン（図４参照）におけるステップＰ１０３からＰ１０５での動作内容と同じである。

ステップＰ２０５においてタイマーＴがＴ１に到達したことを確認すると、プログラムは次のステップＰ２０６に移行する。ステップＰ２０６において、プログラムは反応工程の終了動作を実行する。ここでは、循環ポンプ２４１を停止し、また、第２送り流路２２２および第２戻り流路２２３の開閉弁を閉鎖する。そして、続くステップＰ２０７において、プログラムは、反応部２００の他の貯水槽、すなわち、第１貯水槽２１０および第３貯水槽２３０のいずれかにおいて、ろ過運転が実行されているか否かを確認する。具体的には、第１貯留槽２１０からの第１排出路２１１および第３貯水槽２３０からの第３排出路２３１のいずれかの開閉弁が開放状態であるか否かを確認する。これらのいずれかの開閉弁が開放状態のとき、プログラムは、第１貯水槽２１０および第３貯水槽２３０のいずれかにおいてろ過運転が実行されているものと判断し、プログラムはステップＰ２０７で待機する。一方、第１排出路２１１および第３排出路２３１のそれぞれの開閉弁が閉鎖状態のとき、プログラムは、第１貯水槽２１０および第３貯水槽２３０のいずれにおいてもろ過運転が実行されていないものと判断し、ステップＰ２０８へ移行する。

ステップＰ２０８において、プログラムは、ステップＳ２００において記録した電気伝導率Ｅ２を参照し、制御部５００が記憶した関係表から逆浸透膜装置３２０において設定すべき回収率を選択する。そして、この回収率が達成されるよう排水制御弁３２４を制御する。

次に、プログラムはステップＰ２０９へ移行し、ろ過工程を開始する。第１貯水槽２１０についての排水処理サブルーチンのステップＰ１０９において既に第２ポンプ３１１を作動させているため、ここでは第２排出路２２１の開閉弁を開放する。これにより、逆浸透膜装置３２０に対し、第１貯水槽２１０からの加工水に続けて第２貯水槽２２０から加工水が供給されるようになり、この加工水は逆浸透膜装置３２０においてろ過される。

ステップＰ２０９でのろ過工程は、ステップＰ２０８において設定した回収率に従って実行されるため、逆浸透膜モジュール３２１でのスケールの生成を抑えながら、高回収率で第２貯水槽２２０からの加工水の透過水を得ることができる。

プログラムは、ステップＰ２０９においてろ過工程を開始した後、ステップＰ２１０において第２貯水槽２２０の低水位センサＳ２Ｌの作動の有無を判断する。第２貯水槽２２０から連絡経路３１０へ加工水の供給が続いている間、低水位センサＳ２Ｌは作動しないため、プログラムはろ過工程を継続する。一方、低水位センサＳ２Ｌが作動したとき、第２貯水槽２２０は連絡経路３１０への加工水の供給を終えて実質的に空になったものと判断することができるため、プログラムはステップＰ２１１へ移行して第２排出路２２１の開閉弁を閉鎖し、第２貯水槽２２０からの加工水についてのろ過工程を終了する。

ステップＰ２１１の終了後、プログラムは、メインルーチンのステップＳ３に戻る。ステップＳ３において、第１貯水槽２１０に往路１００からの排水が貯留されることで高水位センサＳ１Ｈが作動したとき、次のステップＳ４において第２供給路１７０の開閉弁が開放されることから、加工水を排出することで実質的に空状態となった第２貯水槽２２０は、再度、往路１００からの排水が供給され、貯留される。

ステップＳ３以降と並行するステップＳ３００において、プログラムは、第３貯水槽２３０に供給した排水の電気伝導率を記録する。具体的には、制御部５００において、第３供給路１８０の開閉弁が開放中に往路１００を流れた排水について電気伝導率センサ１３０が連続的に測定した電気伝導率Ｅ３’の結果の平均値（単純移動平均値、加重移動平均値または指数移動平均値等の移動平均値。）を算出し、その結果を第３貯水槽２３０に貯留した排水の電気伝導率Ｅ３の測定データとして記録する。

ステップＳ３００に続くステップＳ３０１において、プログラムは、第３貯水槽２３０以外の貯水槽、すなわち第１貯水槽２１０および第２貯水槽２２０において反応工程を実行中であるか否かを判断する。ここで、循環経路２４０において、第１貯水槽２１０の第１送り流路２１２および第１戻り流路２１３並びに第２貯水槽２２０の第２送り流路２２２および第２戻り流路２２３のうちのいずれかの開閉弁が開放状態のとき、プログラムは、第１貯水槽２１０または第２貯水槽２２０において反応工程を実行中であるものと判断し、待機状態になる。一方、循環経路２４０において、上記開閉弁の全てが閉鎖状態のとき、プログラムは、第１貯水槽２１０および第２貯水槽２２０において反応工程を実行中ではないものと判断し、ステップＳ３０２へ移行することで第３貯水槽２３０についての排水処理サブルーチンを実行する。

第３貯水槽２３０についての排水処理サブルーチン（図６参照）では、ステップＰ３０１において、循環経路２４０の開閉弁の開閉操作を実行する。具体的には、第３送り流路２３２および第３戻り流路２３３の開閉弁を開放し、その他の開閉弁は閉鎖状態を維持する。ステップＰ３０１の完了後、プログラムはステップＰ３０２において循環ポンプ２４１を作動する。これにより、第３貯水槽２３０に貯留された排水は、第３送り流路２３２から循環経路２４０へ送られ、第３戻り流路２３３から第３貯水槽２３０に戻るように循環する。

次に、プログラムは、ステップＰ３０３において反応工程（工程Ａ）を開始し、ステップＰ３０４およびステップＰ３０５を実行する。ステップＰ３０３からＰ３０５での動作内容は、それぞれ、第１貯水槽２１０の排水処理サブルーチン（図４参照）におけるステップＰ１０３からＰ１０５での動作内容と同じである。

ステップＰ３０５においてタイマーＴがＴ１に到達したことを確認すると、プログラムは次のステップＰ３０６に移行する。ステップＰ３０６において、プログラムは反応工程の終了動作を実行する。ここでは、循環ポンプ２４１を停止し、また、第３送り流路２３２および第３戻り流路２３３の開閉弁を閉鎖する。そして、続くステップＰ３０７において、プログラムは、反応部２００の他の貯水槽、すなわち、第１貯水槽２１０および第２貯水槽２２０のいずれかにおいて、ろ過運転が実行されているか否かを確認する。具体的には、第１貯留槽２１０からの第１排出路２１１および第２貯水槽２２０からの第２排出路２２１のいずれかの開閉弁が開放状態であるか否かを確認する。これらのいずれかの開閉弁が開放状態のとき、プログラムは、第１貯水槽２１０および第２貯水槽２２０のいずれかにおいてろ過運転が実行されているものと判断し、プログラムはステップＰ３０７で待機する。一方、第１排出路２１１および第２排出路２２１のそれぞれの開閉弁が閉鎖状態のとき、プログラムは、第１貯水槽２１０および第２貯水槽２２０のいずれにおいてもろ過運転が実行されていないものと判断し、ステップＰ３０８へ移行する。

ステップＰ３０８において、プログラムは、ステップＳ３００において記録した電気伝導率Ｅ３を参照し、制御部５００が記憶した関係表から逆浸透膜装置３２０において設定すべき回収率を選択する。そして、この回収率が達成されるよう排水制御弁３２４を制御する。

次に、プログラムはステップＰ３０９へ移行し、ろ過工程を開始する。第１貯水槽２１０についての排水処理サブルーチンのステップＰ１０９において既に第２ポンプ３１１を作動させているため、ここでは第３排出路２３１の開閉弁を開放する。これにより、逆浸透膜装置３２０に対し、第２貯水槽２２０からの加工水に続けて第３貯水槽２３０から加工水が供給されるようになり、この加工水は逆浸透膜装置３２０においてろ過される。

ステップＰ３０９でのろ過工程は、ステップＰ３０８において設定した回収率に従って実行されるため、逆浸透膜モジュール３２１でのスケールの生成を抑えながら、高回収率で第３貯水槽２３０からの加工水の透過水を得ることができる。

プログラムは、ステップＰ３０９においてろ過工程を開始した後、ステップＰ３１０において第３貯水槽２３０の低水位センサＳ３Ｌの作動の有無を判断する。第３貯水槽２３０から連絡経路３１０へ加工水の供給が続いている間、低水位センサＳ３Ｌは作動しないため、プログラムはろ過工程を継続する。一方、低水位センサＳ３Ｌが作動したとき、第３貯水槽２３０は連絡経路３１０への加工水の供給を終えて実質的に空になったものと判断することができるため、プログラムはステップＰ３１１へ移行して第３排出路２３１の開閉弁を閉鎖し、第３貯水槽２３０からの加工水についてのろ過工程を終了する。

ステップＰ３１１の終了後、プログラムは、メインルーチンのステップＳ５に戻る。ステップＳ５において、第２貯水槽２２０に往路１００からの排水が貯留されることで高水位センサＳ２Ｈが作動したとき、次のステップＳ６において第３供給路１８０の開閉弁が開放されることから、加工水を排出することで実質的に空状態となった第３貯水槽２３０は、再度、往路１００からの排水が供給され、貯留される。

以上のように、処理システム１において、反応部２００では、第１貯水槽２１０、第２貯水槽２２０および第３貯水槽２３０の順に往路１００からの排水が供給され、各槽に貯留された排水は、同じ順に反応工程が適用されて加工水に変換される。また、各槽の加工水は、同じ順にろ過部３００へ供給され、ろ過工程が適用される。そして、ろ過部３００へ加工水を順次供給することで実質的に空になる各槽は、再度、同じ順に往路１００から排水が供給されて反応工程を繰返し、同じ順にろ過部３００への加工水の供給を繰り返す。したがって、この処理システム１は、レトルト装置２からのアルデヒド類含有排水に対して連続的に反応工程およびろ過工程を適用し、これによって連続的にろ過部３００からの透過水をレトルト装置２に戻すことができるため、レトルト装置２において補水路４１からの水道水（すなわち、新水。）の消費を効果的に抑えることができる。

しかも、この処理システム１は、第１貯水槽２１０、第２貯水槽２２０および第３貯水槽２３０の各槽にそれぞれ供給される排水の電気伝導率Ｅ１、Ｅ２およびＥ３を測定し、ろ過部３００でのろ過工程においてこれらの電気伝導率Ｅ１、Ｅ２およびＥ３毎に回収率を変更することから、逆浸透膜モジュール３２１においてスケールの生成を抑えながら高い回収率で透過水を得ることができる。したがって、処理システム１は、ろ過部３００でのスケール生成を抑えるためにレトルト装置２からのアルデヒド類含有排水を必要以上に廃棄する必要がなく、当該アルデヒド類含有排水を効率的に再利用することができる。

なお、この実施の形態に係る処理システム１は、上述の動作プログラムに従い反応部２００からの加工水をろ過部３００に対して途切れなく供給できるようにするため、次の条件を達成するよう、往路１００からの反応部２００への送水能力、反応部２００の各貯水槽２１０、２２０および２３０の容量、および、反応部２００からろ過部３００への送水能力等を設定する。

・第１貯水槽２１０からの加工水のろ過工程の途上で第２貯水槽２２０に貯留された排水についての反応工程が完了し、かつ、第３貯水槽２３０への排水供給が完了。
・第２貯水槽２２０からの加工水のろ過工程の途上で第３貯水槽２３０に貯留された排水についての反応工程が完了し、かつ、第１貯水槽２１０への排水供給が完了。
・第３貯水槽２３０からの加工水のろ過工程の途上で第１貯水槽２１０に貯留された排水についての反応工程が完了し、かつ、第２貯水槽２２０への排水供給が完了。

上述の実施の形態に係る処理システム１において、逆浸透膜モジュール３２１の操作圧力を０．６ＭＰａ〜１ＭＰａに設定し、かつ、排水の電気伝導率に基づいて透過水の回収率を６０〜９５％の範囲で調節しながらホルムアルデヒド濃度が１〜５ｍｇ／Ｌの排水を処理すると、通常、レトルト装置２での再利用に適した水道水基準に適合する透過水、すなわち、残留ホルムアルデヒド濃度が０．０８ｍｇ／Ｌ以下でありかつ全有機炭素量が３．０ｍｇ／Ｌ以下の透過水が得られる。

上述の実施の形態に係る処理システム１は、反応部２００に貯水槽を三槽設け、これに順次排水を貯留することで反応工程を実行しているが、反応部２００の貯水槽は二槽であってもよいし、四槽以上であってもよい。また、再生処理が必要な排水量が限定的な場合、反応部２００は当該排水量に対応する一つの貯水槽のみを有するものであってもよい。

また、反応部２００の各貯水槽に貯留した、反応工程を適用前のそれぞれの排水について電気伝導率Ｅを測定し、この電気伝導率Ｅに基づいてろ過部３００での回収率を設定するように変更することもできる。

さらに、制御部５００は、電気伝導率Ｅと、その値に対して設定すべき回収率との関係を表わす関数式を記憶し、この関数式を使用してろ過部３００での回収率を設定するように変更することもできる。

さらに、処理システム１は、レトルト装置２以外の排水源、例えば、容器に充填された食品や飲料を低温殺菌処理するためのパストライズ装置や食品や飲料の容器洗浄装置からの排水、或いは、その他のアルデヒド類含有排水の発生源からの排水を再利用する場合においても同様に用いることができる。

［実験例］
上述の実施の形態に係る処理システム１を用い、次の性状のホルムアルデヒド含有排水を処理した。
ホルムアルデヒド濃度：１〜５ｍｇ／Ｌ
ｐＨ：６．５〜７．５（水道水の水質基準内。）
電気伝導度：１５０μＳ／ｃｍ程度（受水槽４０に補給される新水の値。）
温度：６０℃（但し、冷却装置１２０により３０℃に冷却。）

処理システム１の運転条件および処理結果等を表２に示す。

表２によると、反応工程でのｐＨ調整値が７を超える実験例４および５は、透過水において水道水基準の０．０８ｍｇ／Ｌを超えるホルムアルデヒドが残留することがわかる。

１ 処理システム
２ レトルト装置
１３０ 電気伝導率センサ
１６０ 第１供給路
１７０ 第２供給路
１８０ 第３供給路
２１０ 第１貯水槽
２２０ 第２貯水槽
２３０ 第３貯水槽
２４３ 第１薬注装置
２４４ 第２薬注装置
３２０ 逆浸透膜装置
５００ 制御部

Claims (16)

1. 排水源からの、スケール生成成分を含むアルデヒド類含有排水を、前記排水源において再利用するための処理方法であって、
   前記排水源からの前記アルデヒド類含有排水に亜硫酸塩を添加し、ｐＨが７未満の環境で反応させることで加工水を得る工程Ａと、逆浸透膜装置に前記加工水を送ってろ過処理し、前記逆浸透膜装置からの透過水を得る工程Ｂとを含む処理工程を含み、
   前記亜硫酸塩を添加する前の前記アルデヒド類含有排水の電気伝導率Ｅを測定し、電気伝導率Ｅが相対的に低い場合は前記逆浸透膜装置からの前記透過水の回収率を相対的に高め、電気伝導率Ｅが相対的に高い場合は前記逆浸透膜装置からの前記透過水の回収率を相対的に低めるよう、電気伝導率Ｅに基づいて工程Ｂでの前記透過水の回収率を調節する、
   アルデヒド類含有排水の処理方法。
2. 前記処理工程は、前記排水源からの前記アルデヒド類含有排水を複数の貯水槽に順次供給することで工程Ａを実行するとともに、前記逆浸透膜装置に複数の前記貯水槽から順次前記加工水を送水することで工程Ｂを実行し、複数の前記貯水槽のうち前記逆浸透膜装置への前記加工水の送水が完了した貯水槽を順次工程Ａにおいて前記アルデヒド類含有排水を供給するための貯水槽として再利用する、請求項１に記載のアルデヒド類含有排水の処理方法。
3. 複数の前記貯水槽毎の前記アルデヒド類含有排水について電気伝導率Ｅを測定し、工程Ｂにおいて前記逆浸透膜装置に前記加工水を送水中の貯水槽に対して工程Ａにおいて供給した前記アルデヒド類含有排水の電気伝導率Ｅに基づいて工程Ｂでの前記透過水の回収率を調節する、請求項２に記載のアルデヒド類含有排水の処理方法。
4. 前記排水源から前記貯水槽への供給途上の前記アルデヒド類含有排水の電気伝導率Ｅ’を一定時間毎に測定し、電気伝導率Ｅ’の移動平均値を求めることで電気伝導率Ｅを測定する、請求項３に記載のアルデヒド類含有排水の処理方法。
5. 電気伝導率Ｅと、その値に対して設定すべき前記回収率とを纏めた関係表に基づいて前記回収率を調節する、請求項１から４のいずれかに記載のアルデヒド類含有排水の処理方法。
6. 工程Ａにおいて、前記ｐＨを６．０以上６．５以下に調節する、請求項１から５のいずれかに記載のアルデヒド類含有排水の処理方法。
7. 前記アルデヒド類含有排水がホルムアルデヒドを１〜５ｍｇ／Ｌ含み、工程Ａにおいて前記アルデヒド類含有排水に対して前記ホルムアルデヒドの濃度の２〜６モル当量の前記亜硫酸塩を添加することで少なくとも１５分間の反応時間を確保するとともに、工程Ｂにおいて電気伝導率Ｅに基づいて前記透過水の回収率を６０〜９５％の範囲で調節する、残留ホルムアルデヒド濃度が０．０８ｍｇ／Ｌ以下でありかつ全有機炭素量が３．０ｍｇ／Ｌ以下の前記透過水を得るための請求項１から６のいずれかに記載のアルデヒド類含有排水の処理方法。
8. 前記排水源がレトルト装置、パストライズ装置または容器洗浄装置である、請求項１から７のいずれかに記載のアルデヒド類含有排水の処理方法。
9. 排水源からの、スケール生成成分を含むアルデヒド類含有排水を、前記排水源において再利用するための処理システムであって、
   前記排水源からの前記アルデヒド類含有排水を貯留し、貯留した前記アルデヒド類含有排水に亜硫酸塩を添加してｐＨが７未満の環境で反応させることで加工水を得るための貯水槽と、
   前記貯水槽からの前記加工水をろ過処理し、透過水を得るための逆浸透膜装置と、
   前記アルデヒド類含有排水の電気伝導率Ｅを測定し、電気伝導率Ｅが相対的に低い場合は前記逆浸透膜装置からの前記透過水の回収率を相対的に高め、電気伝導率Ｅが相対的に高い場合は前記逆浸透膜装置からの前記透過水の回収率を相対的に低めるよう、電気伝導率Ｅに基づいて前記逆浸透膜装置での前記透過水の回収率を調節するための制御部と、
   を備えたアルデヒド類含有排水の処理システム。
10. 複数の前記貯水槽を備えるとともに、前記排水源からの前記アルデヒド類含有排水を複数の前記貯水槽のうちの空のものに順次供給するための供給路をさらに備え、
    複数の前記貯水槽は、順次、前記逆浸透膜装置に前記加工水を送水可能である、請求項９に記載のアルデヒド類含有排水の処理システム。
11. 前記制御部は、前記貯水槽毎の前記アルデヒド類含有排水について電気伝導率Ｅを測定し、前記逆浸透膜装置に前記加工水を送水中の貯水槽に対して前記供給路から供給した前記アルデヒド類含有排水の電気伝導率Ｅに基づいて前記逆浸透膜装置での前記透過水の回収率を調節する、請求項１０に記載のアルデヒド類含有排水の処理システム。
12. 前記供給路から前記貯水槽への供給途上の前記アルデヒド類含有排水の電気伝導率Ｅ’を一定時間毎に測定し、電気伝導率Ｅ’の移動平均値を求めることで電気伝導率Ｅを測定する、請求項１１に記載のアルデヒド類含有排水の処理システム。
13. 前記制御部は、電気伝導率Ｅと、その値に対して設定すべき前記回収率とを纏めた関係表を備えており、前記関係表に基づいて前記回収率を調節する、請求項９から１２のいずれかに記載のアルデヒド類含有排水の処理システム。
14. 前記貯水槽において、前記ｐＨを６．０以上６．５以下に調節する、請求項９から１３のいずれかに記載のアルデヒド類含有排水の処理システム。
15. 前記アルデヒド類含有排水がホルムアルデヒドを１〜５ｍｇ／Ｌ含み、前記貯水槽は、前記アルデヒド類含有排水に対して前記ホルムアルデヒドの濃度の２〜６モル当量の前記亜硫酸塩を添加するとともに少なくとも１５分間の反応時間を確保するよう設定されており、前記制御部は、電気伝導率Ｅに基づいて前記透過水の回収率を６０〜９５％の範囲で調節するよう設定されている、残留ホルムアルデヒド濃度が０．０８ｍｇ／Ｌ以下でありかつ全有機炭素量が３．０ｍｇ／Ｌ以下の前記透過水を得るための請求項９から１４のいずれかに記載のアルデヒド類含有排水の処理システム。
16. 前記排水源がレトルト装置、パストライズ装置または容器洗浄装置である、請求項９から１５のいずれかに記載のアルデヒド類含有排水の処理システム。

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