JPH105743A - 浄水フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 原水中の浮遊固形物および塩素を除去すると
ともに、ミネラル分を適量に調整し、しかも、原水中の
有機物を効率よく除去するようにした浄水フィルタを提
供することを目的とする。 【解決手段】 浄水フィルタ１は、カラム２に第１フィ
ルタ層Ｆ1、第２フィルタ層Ｆ2および第３フィルタ層Ｆ
3が形成される。第１フィルタ層Ｆ1〜第３フィルタ層Ｆ
3には、それぞれ軽質ろ過材３、銀担持活性炭４および
麦飯石５が充填される。原水は、まず、第１フィルタ層
でろ過材により浮遊固形物を除去され、次に、第２フィ
ルタ層で銀担持活性炭により塩素を吸着される。次い
で、第３フィルタ層で麦飯石に接触することでミネラル
分が調整される。そして、麦飯石に含まれる好気性バク
テリアによって有機物が取り除かれることになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、浄水フィルタに関
し、詳しくは、飲料水などの生活水を浄化するフィルタ
に適用されるものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、飲料水としてミネラルウオーター
が好まれる場合も多く、水の質に対する要求が高くなっ
ている。いわいる”おいしい水”が好まれる。おいしい
と言われる水には、明確な基準はないが、一般には匂い
がなく、無色透明で、適度なミネラル分を含むものが”
おいしい水”とされる。従来、一般の水道水をよりおい
しくする浄水フィルタとしては、ろ過材と活性炭とを組
み合わせてフィルタ層を形成したものがある。上流部に
ろ過材層を設け、下流部に活性炭層を設けるものであ
る。原水は、ろ過材層で浮遊固形物を取り除かれて、活
性炭層で塩素を取り除かれる。また、従来の浄水フィル
タを改良したものとしては、活性炭に銀を担持させて、
不要なバクテリアが活性炭に増殖するのを防止したもの
がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の浄水フィルタは、原水中の浮遊固形物および
塩素を除去することはできるが、ミネラル分の量を調整
するのは困難である。したがって、浄化水のミネラル分
は、原水に含まれるミネラル分に依存することにな
り、”おいしい水”を安定して供給することは困難であ
る。また、原水中に存在する有機物からなる微小な粒子
については、ろ過材層および活性炭層を通過する場合が
あり、このような有機物が原水に多量に含まれる場合に
は、浄化水の腐敗等の原因になることも考えられる。

【０００４】そこで、本発明はこのような現状に鑑みな
されたもので、原水中の浮遊固形物および塩素を除去す
るとともに、ミネラル分を適量に調整し、しかも、原水
中の有機物を効率よく除去するようにした浄水フィルタ
を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そのために本発明の浄水
フィルタは、原水の通路の上流側から下流側に第１フィ
ルタ層、第２フィルタ層および第３フィルタ層を有する
浄水フィルタであって、前記第１フィルタ層をろ過材に
より形成し、前記第２フィルタ層を銀担持活性炭により
形成し、かつ、前記第３フィルタ層を麦飯石により形成
したことを特徴とする。

【０００６】本発明の浄水フィルタによると、原水は、
まず、第１フィルタ層でろ過材により浮遊固形物を除去
される。次に、第２フィルタ層で銀担持活性炭により塩
素を吸着される。このとき、第１フィルタ層を通過した
汚濁物等の微粒子についても、銀担持活性炭に吸着され
る。次いで、第３フィルタ層で麦飯石によりミネラル分
が調整される。すなわち、ミネラル分が少ないときは、
麦飯石からミネラル分が溶出し、逆にミネラル分が多い
ときは、麦飯石にミネラル分が吸着される。そして、第
３フィルタ層では、麦飯石に含まれる好気性バクテリア
が第１フィルタおよび第２フィルタを通過した有機物を
取り込んで増殖する。すなわち、原水に含まれる有機物
が好気性バクテリアによって取り除かれることになる。

【０００７】前記ろ過材については、例えば、アンスラ
サイト（Anthracite Filter Media）を用いることが望
ましい。アンスラサイトは、無煙炭を原料とした砂状の
軽質ろ過材で、原水中の濁り原因となる浮遊固形物を除
去するものである。その他、ろ過材については、筒壁面
に無数の孔を形成してなる中空糸膜等を用いることも可
能である。さらに、セラミック系砂材に不純物を取るた
め薬剤を焼き付けコーティングしたろ過材を用いてもよ
い。

【０００８】前記銀担持活性炭は、粒状の活性炭に銀を
添着することで形成することができる。銀担持量は、例
えば０．０３〜０．１０％とし、銀溶出量が５０ｐｐｂ
以下になるように調製される。

【０００９】前記麦飯石は、天然に採取されたものを粒
状に形成して用いるのが望ましい。その粒径は、原水供
給量、フィルタ容積等に応じて調整するとよい。一般
に、麦飯石は、火成岩類中の石英斑岩に属する岩石で、
アルカリ長石と石英を主成分として含む。麦飯石の外観
は、うすい黄褐色または淡灰色の石基の中に、白い長石
の斑晶と、灰色をした石英の結晶が象がんされたように
散りばめられ、その名の通り麦飯に似ている。内部は多
孔質である。麦飯石を水に投入すると、ミネラル分の溶
出および吸着作用を発揮する。すなわち、鉄をはじめ、
カルシウム、マグネシウム、マンガン、フッ素などは、
水に含有されていないと溶出し、逆に多すぎると吸着す
る作用をする。したがって、このような麦飯石からなる
フィルタに水を通すことで適量のミネラル分の安定した
供給が可能になる。

【００１０】また、麦飯石には、その多孔質の内部に好
気性バクテリアが発生しやすく、この好気性バクテリア
は、水中に含まれる有機物を取り込んで増殖する。この
ため、有機物を含む水を麦飯石からなるフィルタに通す
ことで、有機物を効果的に除去することが可能になる。
麦飯石のその他の作用としては、イオン交換作用、ｐＨ
調整、溶存酸素調整などを有するが、このような作用
も、”おいしい水”をつくる要因になると考えられる。

【００１１】ここで、前記第２フィルタ層に銀担持活性
炭を用い、第３フィルタ層に麦飯石を用いるのは、麦飯
石に生じる好気性バクテリアの増殖を原水中の塩素によ
って妨げられないようにするためである。一般に、水道
水には、雑菌の発生を抑えるために塩素が添加される場
合が多いが、水道水を銀担持活性炭と麦飯石のフィルタ
で浄化する場合、銀担持活性炭よりも、麦飯石を上流側
に配置すると、塩素により好気性バクテリアの増殖が抑
えられ、有機物の除去作用が低下することになる。これ
に対し、銀担持活性炭よりも下流側に麦飯石を配置する
場合は、好気性バクテリアの繁殖が塩素に阻害されるこ
となく、原水中の有機物を多量に除去することが可能に
なる。なお、銀担持活性炭から溶出する銀は、水処理に
不要なバクテリアが活性炭に発生するのを防止するが、
麦飯石の好気性バクテリアの増殖にはほとんど影響を及
ぼさない。

【００１２】なお、前記第１〜第３フィルタ層は、各層
ごとに別の容器に形成することも可能であるが、単一の
容器に積層して形成するとよい。単一容器にすると、フ
ィルタの逆洗が行いやすく、また、設置スペースを小さ
くすることができるためである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１に示すように、浄水フィルタ
１は、円筒形のカラム２に第１フィルタ層Ｆ1、第２フ
ィルタ層Ｆ2および第３フィルタ層Ｆ3が形成される。第
１フィルタ層Ｆ1には、アンスラサイトからなる軽質ろ
過材３が充填され、第２フィルタ層Ｆ2には、銀担持活
性炭４が充填される。また、第３フィルタ層Ｆ3には、
麦飯石５が充填される。カラム２は、鉛直方向に縦向き
に設置されており、各フィルタ層が縦方向に密に積層さ
れる。各フィルタ層の境界は、互いの境界面が接触し合
うことになる。カラム２の上部に形成される空間６は、
後述するフィルタ１の逆洗時に、カラム内でフィルタ粒
子を動きやすくする役割を果たす。

【００１４】各フィルタ層の粒度は、各層ごとにほぼ均
一になるように調整される。具体的には、軽質ろ過材３
の粒径は、０．９〜１．５ｍｍ程度、銀担持活性炭４の
粒径は、３〜６ｍｍ程度、麦飯石５の粒径は、４〜８ｍ
ｍ程度に調整される。なお、軽質ろ過材３の粒径につい
て、他のフィルタ層よりも小さくしたのは、次のような
理由による。軽質ろ過材３、銀担持活性炭４および麦飯
石５の比重は、麦飯石５の比重が最も大きく、次いで、
軽質ろ過材３、銀担持活性炭４の順に小さくなる。図１
のように、各フィルタ層を鉛直方向に積層する場合に
は、比重の大きい順に下方に沈みやすくなることから、
各層の粒度をすべて等しくすると、第１フィルタ層の軽
質ろ過材３と第２フィルタ層の銀担持活性炭４とが混ざ
りやすくなる。そこで、本実施例においては、銀担持活
性炭４よりも比重の大きい軽質ろ過材３の粒度を、銀担
持活性炭４よりも十分に小さくなるように調整したもの
である。

【００１５】浄水フィルタ１により水道水を浄化する場
合、カラム入口２ａに水道水を送り込む。すると、ま
ず、第１フィルタ層Ｆ1で水道水中の浮遊固形物が軽質
ろ過材３に吸着される。次いで、第２フィルタ層Ｆ2を
通過するときに、水道水中の塩素が銀担持活性炭４に吸
着される。また、このとき、活性炭表面にバクテリアが
付着しても、活性炭表面に添着された銀によりその増殖
が抑制される。次いで、水道水が第３フィルタ層Ｆ3に
入ると、水道水中に不足するミネラル分が麦飯石５から
溶出し、一方で、水道水中に過度に含まれるミネラル分
が麦飯石５に吸着される。そして、第１フィルタ層Ｆ1
および第フィルタ層Ｆ2を通過した有機物は、麦飯石５
に含まれる好気性バクテリアに取り込まれて除去され
る。したがって、浄水フィルタ１を通過した水道水は、
浮遊固形物、塩素、有機物が取り除かれ、しかも、適度
なミネラル分を含んだ”おいしい水”になる。

【００１６】浄水フィルタ１を洗浄する場合は、給水ポ
ンプによりカラム出口２ｂ側から入口２ａ側へ水を逆流
させて逆洗を行う。このとき、各フィルタ層の粒子が全
体に上昇し、粒子間にわずかな隙間を形成する。そし
て、この隙間を通って各フィルタ層に溜まった固形物等
がカラム入口２ａ側から排出される。なお、逆洗時に
は、各フィルタ層の境界部分でフィルタ粒子が混ざり合
うことがあるが、逆洗が終了すると、各層の比重と粒度
の違いから、フィルタ粒子が元の層に戻り、境界面を再
形成することになる。このような逆洗を定期的に繰り返
せば、長期に渡って、水道水から安定したおいしい水を
簡単にかつ手軽に供給することが可能になる。また、単
一のカラムに各フィルタ層を形成したため、フィルタの
小型化を図ることができるとともに、逆洗の際の水供給
も簡単かつ迅速に行うことができ、メンテナンスが容易
になる。

【００１７】次に、本発明の浄水フィルタの効果につい
て試験した例を説明する。 （試験例１）一般の水道水を浄水フィルタに通し、原水
と浄化水の水質分析を行った。検査に使用した浄水フィ
ルタは、第１フィルタ層にアンスラサイト、第２フィル
タ層に銀担持活性炭、第３フィルタ層に麦飯石を用いて
各層を単一カラムに積層したものである。検査項目は、
総硬度、ｐＨ値、過マンガン酸カリウム消費量、鉄濃
度、大腸菌濃度、一般細菌濃度、残留塩素濃度とした。
このうち、総硬度は、ミネラル分の含有量を示す指標と
なるもので、いわゆる”おいしい水”とされるもので
は、１０〜４０ｍｇ／ｌ程度の範囲になる場合が多い。
また、過マンガン酸カリウム消費量は、有機物の含有量
を表す指標となるもので、数値が大きいほど、含有量が
多くなることを示す。分析結果は、表１に示すとおりで
ある。

【００１８】

【表１】

【００１９】表１に示すように、原水に対して浄化水
は、総硬度が低下し、おいしい水の硬度範囲に近いもの
となっている。これは、原水のミネラル分の一部が麦飯
石に吸着されたものと考えられる。また、過マンガン酸
カリウム消費量は、原水に比べ処理水は大幅に低下し
た。すなわち、有機物が十分に取り除かれていることが
分かる。さらに、処理水に含まれていた残留塩素につい
ても、処理水では検出されなかった。

【００２０】（試験例２）雨水を浄水フィルタに通し、
原水と浄化水の水質分析を行った。浄水フィルタの構成
と検査項目は、試験例１と同様である。分析結果は表２
に示すとおりである。

【００２１】

【表２】

【００２２】表２に示すように、原水に対し浄化水は、
総硬度が増加している。これは、原水に麦飯石のミネラ
ル分が溶出したものと考えられる。また、ｐＨの値も中
性側に若干調整されている。さらに、過マンガン酸カリ
ウム消費量および一般細菌濃度も大幅に減少した。

【００２３】（比較例）比較例として、一般の水道水を
麦飯石のみからなる浄水フィルタに通し、水質分析を行
った。検査項目は試験例１および試験例２と同様であ
る。また、試験に用いた原水は、試験例１と同じ場所で
採取した試料を使用した。分析結果は、表３に示すとお
りである。

【００２４】

【表３】

【００２５】比較例による浄水フィルタの場合、試験例
１の浄水フィルタと同様に総硬度の低下がみられるが、
過マンガン酸カリウム消費量はほぼ一定で変化しなかっ
た。これは、原水に含まれる塩素が、麦飯石に含まれる
好気性バクテリアの増殖を抑え、有機物が好気性バクテ
リアに取り込まれなかったためと考えられる。これによ
り、麦飯石の上流側に銀付着活性炭を配置したことによ
り有機物の除去効果が発揮されることが判る。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の浄水フィ
ルタによれば、フィルタ層の上流側から下流側に、ろ過
材、銀担持活性炭および麦飯石を順に配置するように構
成したことから、次のような優れた効果を有する。 （ａ） 適度なミネラル成分を含む”おいしい水”を手
軽に得ることがことができる。 (b) 原水に含まれる有機物を効率よく取り除くことが
でき、水の腐敗を抑制することができる。 (c) 原水の種類に影響されることなく、安定した品質
の水を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の浄水フィルタの実施の形態を示す模式
断面図である。

【符号の説明】

１ 浄水フィルタ ２ カラム ２ａ カラム入口 ２ｂ カラム出口 ３ 軽質ろ過材 ４ 銀担持活性炭 ５ 麦飯石 ６ 空間 Ｆ1 第１フィルタ層 Ｆ2 第２フィルタ層 Ｆ3 第３フィルタ層

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０２Ｆ 1/50 ５４０ Ｃ０２Ｆ 1/50 ５４０Ｆ ５６０ ５６０Ｂ ５６０Ｚ 1/68 ５１０ 1/68 ５１０Ｂ ５２０ ５２０Ｐ ５３０ ５３０Ｃ ５４０ ５４０Ａ ５４０Ｇ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原水の通路の上流側から下流側に第１フ
   ィルタ層、第２フィルタ層および第３フィルタ層を有す
   る浄水フィルタであって、 前記第１フィルタ層をろ過材により形成し、前記第２フ
   ィルタ層を銀担持活性炭により形成し、かつ、前記第３
   フィルタ層を麦飯石により形成したことを特徴とする浄
   水フィルタ。