JPH07275863A - 水の浄化処理用積層フイルター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、工業用水、食品加工用水および飲
料水等を対象とした水の浄化処理用積層フィルターに関
する。 【構成】 中央に貫通孔２が形成されたゼオライトプレ
ート７の半径方向外方に未処理部分を残して天然ゼオラ
イト粒子５を表・裏面に磁化結合すると共に、該未処理
部分の表・裏面にチタン酸バリウム磁器を粒子状に結合
したチタン酸プレート１２と、該チタン酸プレートの上
下をタンパク質皮膜プレート１１にて挟持してフィルタ
ー層を形成し、さらに該フィルター層を順次積み重ねて
積層フイルターが構成される水の浄化処理用積層フイル
ター。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工業用水、食品加工用
水および飲料水等を対象とした水の浄化処理用積層フィ
ルターに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】水の浄化処理技術は、各種工業プロセス
を組み立てる上で最も重要な基盤技術として位置づけら
れるものである。

【０００３】水の浄化処理技術は、当初、天然タイプの
濾過素材を利用した濾過処理技術が普及し、一般化する
中で、さらに、工業的規模の処理方法が要請されるに及
び、主として化学反応を利用した化学処理技術の普及が
本格化するに従って、水質の劣化、配管装置の赤さび化
等、二次的公害ともいえる各種問題を惹起する等そのマ
イナス面が広く認識されるようになった。

【０００４】ところで、天然の濾過素材等を使用したい
わば自然の理に従った浄化方法は、確実性の点で優れて
いる反面、処理効率の点で工業的規模での利用価値は低
く、また、化学処理方法は、前記の如き各種問題点があ
り、好適なものとはいい難い側面がある。

【０００５】そこで、これらの浄化技術に代替するもの
として、従来、各種の浄化技術が開発される中で、特
に、浄化用フィルターについては、プラスチック系、セ
ラミックス系等の新素材の開発を中心として活発化し、
現在、数多くの新製品、新技術が工業上実用に供される
状況に至った。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般
に、このような新素材を利用した新技術は、装置スケー
ルが大きく、大型処理に供するものが多く、コストが高
く、操作性も複雑且つ高度の技術が必要とされる等、必
ずしもあらゆる面で満足の行くところまでは至っておら
ず、特にコスト面の改善、高性能且つ操作性に優れ、あ
らゆるスケールに対応できる新製品、新技術の開発が強
く望まれていた。

【０００７】そこで、本発明者は、洗車用として使用さ
れた廃水における、水の濁りと水質の問題について従来
の知見をもとに種々検討を進める中で、水中における物
質の存在状態は、水の真正溶液中でブラウン運動する１
０^-8センチメートルレベルの粒子として存在するもので
あり、また、溶解物質は、コロイド溶液となって二重電
荷された１０^-8センチメートルレベルの粒子として、表
面積が大で、その界面は他の物質分子と接合し易い懸濁
コロイド溶体となっていることに着目し、これらの懸濁
コロイドを確実に破壊、分離する技術を開発した。（特
開平２−１１５０１１号公報参照）

【０００８】ところが開示されたものは、水中に粒子と
して存在する赤サビ、ゴミおよび各種物質は、コロイド
化され、その表面積は非常に大きくなっており、その表
面及び界面の性質は、他物質の分子やイオン電荷で大き
く変化すること、すなわち、コロイド粒子は、他の物質
を吸着してその性質が大きく変化すること、特に、各種
コロイド粒子は、そのコロイド電荷が電荷二重層を形成
していることから、その電荷を除却すなわち破壊するこ
とによって、水を真正溶液化することが可能であるが、
マヨネーズ、ケチャップおよびグリース等を含む水溶液
は酸性水として溶解されているため、これらを分離する
ことは不可能であることが判明した。

【０００９】そこで、化学的安定性にすぐれているチタ
ン酸バリウム磁器の誘電率をイオン再結合することに着
目し、これによりマヨネーズ、ケチャップおよびグリー
ス等を含む酸性水を電磁分解する超磁波液体攪拌作用に
依り水質と溶剤が分離し、水のみが再イオン結合され酸
性水がアルカリ水に変化せしむることが本発明の技術的
課題である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
るための手段は次の通りである。中央に貫通孔が形成さ
れたゼオライトプレートの半径方向外方に未処理部分を
残して天然ゼオライト粒子を表・裏面に磁化結合すると
共に、該未処理部分の表・裏面にチタン酸バリウム磁器
を粒子状に結合したチタン酸プレートと、該チタン酸プ
レートの上下をタンパク質皮膜プレートにて挟持してフ
ィルター層を形成し、さらに該フィルター層を順次積み
重ねて積層フイルターが構成される水の浄化処理用積層
フイルターである。

【００１１】

【作用】

１．タンパク質皮膜を有するタンパク質皮膜プレートと
ゼオライトプレートの周縁にチタン酸バリウム磁器を粒
子状に結合してなるチタン酸プレートが順次積み重ねら
れているので、各々真正溶液はタンパク皮膜を通り、コ
ロイド溶液は分極化、分解皮膜面上を通ることから真正
溶液化されたものはタンパク質皮膜に吸水され、さらに
チタン酸バリウム磁器の粒子をへることにより再分離
し、酸性水からアルカリ水に変化する。

【００１２】２．本発明方法により分極化粒子通路は１
０^-9〜１０^-12 であり方向性がなく均一に分布してお
り、圧力損失および粒子保持容量に影響する通路率は品
種別に９６〜９９％の範囲に入り、粉末繊維を成型した
濾材に比べて約２倍の値を有する。

【００１３】

【実施例】以下図に基づいて本発明の一実施例について
説明する。１は非鉄金属材例えばアルミ材から成るプレ
ートで、該プレート１はその中央に貫通孔２が形成され
ていて、プレートであれば適宜の形態のもので良い。

【００１４】当該プレート１を水温６０℃程度の加温条
件下で加温して定温化し、その上下表面を、水１キログ
ラムに対し苛性ソーダ５グラムを溶解して作成した苛性
ソーダ溶液で処理して分極化することにより、各表面が
硬質化して黒銀色の凹凸３を表・裏面に呈した基本プレ
ート４を作成する。

【００１５】当該基本プレート４の表と裏の電圧差を測
定するとミリメートル当たり２〜１．３イオンボルトと
なり、コロイド電荷破壊に有用な基板が形成される。

【００１６】この基本プレート４を、さらに多極化する
ために、分極化処理した基本プレート４の表・裏面に耐
化学反応性の高い材質から成る適宜の接着剤を介して天
然石（流化沸石）ゼオライト約０．２μｍ 粒子５を半
径方向外方に未処理部分６を残して磁化結合することに
より、多極化された電荷量２〜１．５イオンボルトのゼ
オライトプレート７を作成する。

【００１７】次に、ゼオライトプレート７の前記未処理
部分６の表・裏面にチタン酸バリウム磁器８を粒子状に
結合せしめてチタン酸プレート１２を形成する。一方、
６００メッシュ程度の大豆粉体等の植物タンパク粉体を
化学薬品処理すなわち６０℃のホルマリン溶液に浸漬し
た状態で約２４時間保持することにより、ニカワ質化し
たものを素材９とし、これにイオン化材１０を含浸凍結
して真空凍結乾燥のタンパク質皮膜プレート１１を作成
する。

【００１８】当該タンパク質皮膜プレート１１の引っ張
り強さは種別に１５〜３０キログラム／平方センチメー
トル有し、また、圧縮強さは６〜２４キログラム／平方
センチメートル有する。

【００１９】また、当該タンパク質皮膜プレート１１
は、スポンジ状でイオン粒子の絶縁材で非電解物質の水
のみを通す性質を有する。当該タンパク質皮膜プレート
１１は、両性多価高分子電解質であり、見掛け上、正味
の電荷すなわち正と負の電荷の代数和は０である。

【００２０】従って、ＰＨ条件が等電点ＰＩより高い場
合は、負の荷電数がＰＨと共に増加し、また、逆にＰＩ
より低い場合には、正の荷電が増加する。その結果、Ｐ
Ｉより低いＰＨでは、陽イオン交換体に、また、ＰＩよ
り高いＰＨでは、陰イオン交換体に吸着される性質を有
する。

【００２１】このことから、当該タンパク質皮膜プレー
ト１１は、水の真正溶液のみを通すばかりではなく、イ
オン分極化したチタン酸プレート１２上の懸濁コロイド
分解質の吸着材ともなり、いわゆる逆移転結晶体となり
得る。

【００２２】なお、同様の性質を有するタンパク皮膜で
あれば、大豆粉体等の植物タンパク粉体起源のタンパク
皮膜以外でも使用することができる。

【００２３】前記天然ゼオライト粒子５をプレートの表
・裏面の中央部分にその周辺にチタン酸バリウム磁器８
を粒子状に接着したチタン酸プレート１２と、該チタン
酸プレートの上下を当該タンパク質皮膜プレート１１を
もって挟持してフィルター層を形成し、該フィルター層
を順次、有孔パイプ１３に順次嵌挿すると共に積み重
ね、必要に応じて圧縮化することにより、本発明の水の
浄化処理用積層フィルターが構成される。

【００２４】積層、圧縮化の方法は通常の方法に従って
行えば良く、特に限定されない。また、チタン酸プレー
ト１２とタンパク質皮膜プレート１１の組合せ形態も特
に限定されるものではなく、その使用目的に応じて適宜
変更することができる。さらに、チタン酸プレート１
２、タンパク質皮膜プレート１１の板厚、膜厚にも特に
制限はない。

【００２５】以上のように、チタン酸プレート１２の上
下にタンパク質皮膜１１をもって挟持してフィルター層
を形成し、該フィルター層を順次積み重ねて所要厚みの
積層フィルター１４を形成し、該積層フィルター１４の
中央貫通孔２に嵌挿した有孔パイプ１３の上下部をナッ
ト１５、フクロナット１６等の如き締結部材を介して締
結固定すると共に上部締結部材側には真正溶液を排出せ
しむる送水パイプ１７を連結し、他方下部締結部材のフ
クロナット１６をもって有孔パイプ１３の開口端を封止
固定する。

【００２６】しかるのち、該積層フィルター１４を有底
ケーシング１８内に上蓋１９を介して定位置に保持され
る。

【００２７】しかるのち、未浄化用水すなわち工業用
水、食品加工水、飲料水等の水をパイプ２０を介して有
底ケーシング１８内に供給されると、前記積層フィルタ
ーの浄化処理を行うことにより、水溶液中のマヨネー
ズ、ケチャップおよびグリース類はチタン酸バリウム磁
器の粒状の０^-2イオンの活性化によりアルカリ性水溶液
に変化すると共に粒子化されるため、水の真正溶液化に
より真正溶液（水）は有孔パイプ１３の微少孔１３１よ
り送水パイプ１７をへて所定タンクへ送水される。

【００２８】本発明は、積層フィルター１４を使用する
ことに特徴を有するが、浄化処理方法は通常の方法を利
用すれば良く、特に限定されない。また、本発明の積層
フィルターの作成過程の一実施例を図面に示すが、本発
明は、当該実施例に限定されるものではない。

【００２９】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の積層フィル
ターは、分極化したプレートの表面に半径方向外方に未
処理部分を残して天然石ゼオライト粒子を磁化結合接着
し、さらに該未処理部分にチタン酸バリウム磁器を粒子
状にして結合したチタン酸プレートと、該チタン酸プレ
ートの上下に非電解質のみを通すイオン化材を含浸凍結
してなるタンパク質皮膜プレートとをもって挟持してフ
ィルター層を形成し、該フィルター層を順次積み重ねて
構成することにより、汚水中の懸濁コロイド溶体を攪
拌、分離して水のみが再イオン結合され、酸性水がアル
カリ性水に変化せしめ、従来のイオン透析法においても
達成できなかった高度の水の真正溶液化を簡便な手段で
達成できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】プレートの斜視図である。

【図２】本発明のプレートを苛性ソーダ溶液処理して分
極化した基本プレートの斜視図である。

【図３】天然石ゼオライト粒子を半径方向に未処理部分
を残して接着して多極化したゼオライトプレートの断面
図である。

【図４】図３の未処理部分にチタン酸バリウム磁器を粒
子状に結合した状態を示すチタン酸プレートの断面図で
ある。

【図５】タンパク質皮膜にイオン化材を含浸凍結した状
態を示すタンパク質皮膜プレートの断面図である。

【図６】チタン酸プレートの上下をタンパク質皮膜プレ
ートをもって挟持して形成されるフィルター層とを順次
積み重ねた本発明の積層フィルターの組立断面図であ
る。

【符号の説明】

１：分極化したプレート ２：中央貫通孔 ３：黒銀色の凹凸 ４：基本プレート ５：天然石ゼオライト粒子 ６：未処理部分 ７：ゼオライトプレート ８：チタン酸バリウム磁器の粒子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中央に貫通孔が形成されたゼオライトプ
   レートの半径方向外方に未処理部分を残して天然ゼオラ
   イト粒子を表・裏面に磁化結合すると共に、該未処理部
   分の表・裏面にチタン酸バリウム磁器を粒子状に結合し
   たチタン酸プレートと、該チタン酸プレートの上下をタ
   ンパク質皮膜プレートにて挟持してフィルター層を形成
   し、さらに該フィルター層を順次積み重ねて積層フイル
   ターが構成される水の浄化処理用積層フイルター。
2. 【請求項２】 前記ゼオライトプレートとは中央に貫通
   孔が形成されたプレートの半径方向外方に未処理部分を
   残して天然ゼオライト粒子を表・裏面に磁化結合してな
   ることを特徴とする請求項１記載の水の浄化処理用積層
   フイルター。
3. 【請求項３】 前記積層フイルターの貫通孔に挿通した
   有孔パイプの上・下部に締結部材をもって一体的に固定
   すると共に上部の締結部材に真正溶液を排出せしむる送
   水パイプの一端を連結し、かつ上蓋を取付け、他方下部
   締結部材に前記有孔パイプの開口端を封止するカバーを
   取付け、さらに前記積層フイルター全体を収容する有底
   ケーシングの開口部に前記上蓋を取付けてなることを特
   徴とする請求項１記載の水の浄化処理用積層フイルター
   装置。