JPS6219299A - 水循環システム - Google Patents
水循環システムInfo
- Publication number
- JPS6219299A JPS6219299A JP60158235A JP15823585A JPS6219299A JP S6219299 A JPS6219299 A JP S6219299A JP 60158235 A JP60158235 A JP 60158235A JP 15823585 A JP15823585 A JP 15823585A JP S6219299 A JPS6219299 A JP S6219299A
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- Japan
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- water
- porous membrane
- hydrophobic porous
- waste water
- wastewater
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、排水管を浄化して飲料水等として再利用する
水循環処理システムに係り、特に宇宙ステーションや潜
水艦のような閉鎖系空間での再利用に好適な水循環シス
テムに関する。
水循環処理システムに係り、特に宇宙ステーションや潜
水艦のような閉鎖系空間での再利用に好適な水循環シス
テムに関する。
従来、排水を処理して再利用するための水処理技術とし
ては、特開昭５５−３５９７２号公報、或は技術雑誌「
日経メカニカル４１９８４年５月２１日号、ｐ５５に“
２５６にビットささえる超純水製造装置、膜材質、配管
、測定技術を総動員″として内容が紹介されている様に
、限外済過や逆浸透などの膜を利用した処理技術があり
、これを単独あるいは組合せたシステムにより水を浄化
する。しかし、宇宙空間のように限られた極めて狭い空
間で、しかも、飲料に供することができるまで排水を高
度に浄化するには、従来の限外が過や逆浸透では有機物
の除去が不充分なこと、高い運転圧力を必要とすること
、水の回収率が低いこと、などいくつかの欠点がある。
ては、特開昭５５−３５９７２号公報、或は技術雑誌「
日経メカニカル４１９８４年５月２１日号、ｐ５５に“
２５６にビットささえる超純水製造装置、膜材質、配管
、測定技術を総動員″として内容が紹介されている様に
、限外済過や逆浸透などの膜を利用した処理技術があり
、これを単独あるいは組合せたシステムにより水を浄化
する。しかし、宇宙空間のように限られた極めて狭い空
間で、しかも、飲料に供することができるまで排水を高
度に浄化するには、従来の限外が過や逆浸透では有機物
の除去が不充分なこと、高い運転圧力を必要とすること
、水の回収率が低いこと、などいくつかの欠点がある。
本発明の目的は、宇宙ステーションや潜水艦のような閉
鎖系空間で人間あるいは動植物などから排出される排水
（シャワー水、尿２石けん水、植物栽培排水、培養排水
、など）を浄化して飲料水や生活用水、栽培用水などに
用いる水循環処理システムを提供することにある。
鎖系空間で人間あるいは動植物などから排出される排水
（シャワー水、尿２石けん水、植物栽培排水、培養排水
、など）を浄化して飲料水や生活用水、栽培用水などに
用いる水循環処理システムを提供することにある。
本発明の特徴は、疎水性多孔質膜を分離膜として用いる
いわゆるサーモパーベーパレーション法を排水中からの
不純物分離手段として用い、膜の疎水性を維持するため
に、サーモパーベーパレーションの前処理として活性炭
吸着などの有機物除去手段を設けることにある。
いわゆるサーモパーベーパレーション法を排水中からの
不純物分離手段として用い、膜の疎水性を維持するため
に、サーモパーベーパレーションの前処理として活性炭
吸着などの有機物除去手段を設けることにある。
本発明のもうひとつの特徴はサーモパーベーパレーショ
ン法で濃縮された排水を晶析器のような固形物分離装置
に送り、固形物を分離した上澄液は再びサーモパーベー
パレーションで処理して浄化水を１００％近くまで高効
率で回収することにある。
ン法で濃縮された排水を晶析器のような固形物分離装置
に送り、固形物を分離した上澄液は再びサーモパーベー
パレーションで処理して浄化水を１００％近くまで高効
率で回収することにある。
第１図にサーモパーベーパレーション法の原理を示す。
ここで用いる膜はいわゆる疎水性多孔質膜で、膜面に接
している排水は加温され一部が膜面で蒸発する。蒸発し
た蒸気は膜の細孔（０，１〜１．０ μｍ）を通り、
膜と相対して設けられている冷却面まで拡散しここで冷
却され凝縮する。
している排水は加温され一部が膜面で蒸発する。蒸発し
た蒸気は膜の細孔（０，１〜１．０ μｍ）を通り、
膜と相対して設けられている冷却面まで拡散しここで冷
却され凝縮する。
凝縮した水は蒸発および膜透過の２段の分離操作電縫て
いるので、排水中の不純物の９９．９９％以上は除去さ
れた極めて高純度の水となる。ここで、排水浄化のエネ
ルギーは温度差なので排水を加温するためのエネルギー
は電気ヒータによることも、排熱系の熱で直接排水を加
温しても良い。宇宙船等では各種の電子機器や制御機器
から多量の排熱が発生するので、これらの排熱を熱源と
して有効に利用することも可能である。
いるので、排水中の不純物の９９．９９％以上は除去さ
れた極めて高純度の水となる。ここで、排水浄化のエネ
ルギーは温度差なので排水を加温するためのエネルギー
は電気ヒータによることも、排熱系の熱で直接排水を加
温しても良い。宇宙船等では各種の電子機器や制御機器
から多量の排熱が発生するので、これらの排熱を熱源と
して有効に利用することも可能である。
ここで用いる疎水性多孔質膜の材質としては、通常、Ｐ
ＴＦＥ （ポリテトラフルオロエチレン）ポリ−ｊ０１
つ、。ヵ、□い、わ、１４よ。０、〜０．。
（μｍが用いられる。
ＴＦＥ （ポリテトラフルオロエチレン）ポリ−ｊ０１
つ、。ヵ、□い、わ、１４よ。０、〜０．。
（μｍが用いられる。
第２図は不純物として３．４ｗｔ％のＮ ａ ＣＱ ｔ
ｒ含む排水をサーモパーベーパレーション法で浄化した
場合の単位膜面積あたりの透過水量Ｑと得られた透過水
の電気伝導度を示した実験結果である。
ｒ含む排水をサーモパーベーパレーション法で浄化した
場合の単位膜面積あたりの透過水量Ｑと得られた透過水
の電気伝導度を示した実験結果である。
図のように、透過水量Ｑは排水（高温度）と冷却水（低
温）の蒸気圧差ΔＰに一次的に比例する。
温）の蒸気圧差ΔＰに一次的に比例する。
また、透過水の電導塵はＡＰによらないが、平均して１
０μｓ／ａｓと、排水の電導度約４８ｍ５／】に比べて
４桁以上低くなっており、極めて高純度である。
０μｓ／ａｓと、排水の電導度約４８ｍ５／】に比べて
４桁以上低くなっており、極めて高純度である。
以下、本発明の一実施例を第３図により説明する。
宇宙船内の人間生活あるいは動植物の飼育、栽培の結果
排出される排水は、まず、カートリッジフィルターのよ
うなプレフィルタ−１で微細な固形物を除去した後、活
性炭のような有機物を吸着除去する装置２で排水中の有
機物を除去する。有機物を除去するのは、後段のサーモ
パーベーパレーションで用いている疎水性多孔質膜の疎
水性を維持するためである。排水中の界面活性剤などの
有機物が疎水性膜表面に付着すると、膜の表面が親水性
となり、排水が直接膜の細孔を通過するようになるので
、疎水性の維持には特に注意せねばならない。
排出される排水は、まず、カートリッジフィルターのよ
うなプレフィルタ−１で微細な固形物を除去した後、活
性炭のような有機物を吸着除去する装置２で排水中の有
機物を除去する。有機物を除去するのは、後段のサーモ
パーベーパレーションで用いている疎水性多孔質膜の疎
水性を維持するためである。排水中の界面活性剤などの
有機物が疎水性膜表面に付着すると、膜の表面が親水性
となり、排水が直接膜の細孔を通過するようになるので
、疎水性の維持には特に注意せねばならない。
有機物を除去された排水は、次にサーモパーベーパレー
ション膜分離装置３に入り、第１−図に示したような原
理により膜透過水５が得られる。膜透過水は、第２図に
示したように極めて高純度なので、飲料水やその他の生
活用水に供することができる。
ション膜分離装置３に入り、第１−図に示したような原
理により膜透過水５が得られる。膜透過水は、第２図に
示したように極めて高純度なので、飲料水やその他の生
活用水に供することができる。
一方、膜を透過しない排水は徐々に濃縮され、排水中の
溶解性不純物が溶解度以上になると固形物として析出し
てくるので、析出する前濃縮水管６により晶析器４に送
入しここで析出した固形物７を分離する。固形物分離後
の上澄水戻し管８により再びパーベーパレーション膜分
離装置３に入る。したがって、排水から透過水は高効率
で回収でき再び使用可能となる。
溶解性不純物が溶解度以上になると固形物として析出し
てくるので、析出する前濃縮水管６により晶析器４に送
入しここで析出した固形物７を分離する。固形物分離後
の上澄水戻し管８により再びパーベーパレーション膜分
離装置３に入る。したがって、排水から透過水は高効率
で回収でき再び使用可能となる。
ここでサーモパーベーパレーション装置で排水を加温す
る加温源９としては宇宙船内で使用される電子機器や制
御機器などから発生する排熱を用いている。
る加温源９としては宇宙船内で使用される電子機器や制
御機器などから発生する排熱を用いている。
本発明のもうひとつの実施例を第４図にブロック線図で
示す。ここでは、排水１００はプレフィルタ−１限外が
過１１．逆浸透１２でまず前処理され大部分の不純物が
除かれる。再利用する水質として飲料水のように高度に
浄化しなくても使用可能なシャワー水や動植物飼育、栽
培用水１１０には、逆浸透１２までの処理水が用いられ
る。飲料水１２０のように高度に浄化する必要がある用
水には、逆浸透１２での透過水を活性炭処理１３し、こ
れをパーベーパレーション３で浄化する。
示す。ここでは、排水１００はプレフィルタ−１限外が
過１１．逆浸透１２でまず前処理され大部分の不純物が
除かれる。再利用する水質として飲料水のように高度に
浄化しなくても使用可能なシャワー水や動植物飼育、栽
培用水１１０には、逆浸透１２までの処理水が用いられ
る。飲料水１２０のように高度に浄化する必要がある用
水には、逆浸透１２での透過水を活性炭処理１３し、こ
れをパーベーパレーション３で浄化する。
このようにすれば、パーベーパレーション３での処理量
は少なくてすむので、装置はさらに小形となる。
は少なくてすむので、装置はさらに小形となる。
本発明によれば、疎水性多孔質膜を用いたサーモパーベ
ーパレーション法により排水を処理するので、蒸発と膜
分離の２段操作で排水を浄化でき極めて高純度な水を、
小形の装置で得ることができる。また、前処理として活
性炭のような有機物除去装置を備えているので、膜の疎
水性を維持でき安定した運転が可能となる効果がある。
ーパレーション法により排水を処理するので、蒸発と膜
分離の２段操作で排水を浄化でき極めて高純度な水を、
小形の装置で得ることができる。また、前処理として活
性炭のような有機物除去装置を備えているので、膜の疎
水性を維持でき安定した運転が可能となる効果がある。
また、パーベーパレーションの濃縮水を晶析器で処理し
析出固形物を分離できるので、排水から浄化水を高効率
で回収できる効果がある。さらに、宇宙船内で本システ
ムを使用する場合は、サーモパーベーパレーションの熱
源として、宇宙船内で発生する排熱を直接排水の加熱源
として用いることができ−るので、排水の処理コストを
低減できる効果がある。
析出固形物を分離できるので、排水から浄化水を高効率
で回収できる効果がある。さらに、宇宙船内で本システ
ムを使用する場合は、サーモパーベーパレーションの熱
源として、宇宙船内で発生する排熱を直接排水の加熱源
として用いることができ−るので、排水の処理コストを
低減できる効果がある。
第１図はサーモパーベーパレーション膜分離の排水処理
原理モデル、第２図はサーモパーベーパレーション膜分
離法によりモデル排水を処理した実験結果、第３図は本
発明の一実施例である排水処理システム、第４図は本発
明の他の実施例である排水処理システムである。 １・・・プレフィルタ−１２・・・有機物除去装置、３
・・・サーモパーベーパレーション膜分離装置、４・・
・晶析器、５・・・膜透過水、６・・・濃縮木管、７・
・・固形物、８・・・戻し管、９・・・加熱源。
原理モデル、第２図はサーモパーベーパレーション膜分
離法によりモデル排水を処理した実験結果、第３図は本
発明の一実施例である排水処理システム、第４図は本発
明の他の実施例である排水処理システムである。 １・・・プレフィルタ−１２・・・有機物除去装置、３
・・・サーモパーベーパレーション膜分離装置、４・・
・晶析器、５・・・膜透過水、６・・・濃縮木管、７・
・・固形物、８・・・戻し管、９・・・加熱源。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、宇宙船や潜水艦などの閉鎖系空間で人間生活や動植
物などの飼育栽培装置から発生する排水を浄化し飲料水
やその他用水に再利用するための水循環処理システムに
おいて、疎水性多孔質膜を用いて排水処理を行ない、か
つ前期疎水性多孔質膜を用いた水処理装置の前に活性炭
などの有機物除去装置を特徴とする水循環システム。 ２、特許請求の範囲１において、前記疎水性多孔質膜で
濃縮された排水を晶析器に導入し濃縮排水中の固形物を
分離した後の上澄液を再び疎水性多孔質膜を用いた水処
理装置に導入することを特徴とする水循環システム。 ３、特許請求の範囲１において、前期疎水性多孔質膜を
用いた水処理装置の処理エネルギー源として宇宙船内等
で発生する排熱を使用することを特徴とする水循環シス
テム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60158235A JPH0630793B2 (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | 水循環システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60158235A JPH0630793B2 (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | 水循環システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6219299A true JPS6219299A (ja) | 1987-01-28 |
| JPH0630793B2 JPH0630793B2 (ja) | 1994-04-27 |
Family
ID=15667226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60158235A Expired - Lifetime JPH0630793B2 (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | 水循環システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0630793B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5158674A (en) * | 1989-12-15 | 1992-10-27 | Makoto Kikuchi | Radioactive waste liquid treatment apparatus |
| JP2007137765A (ja) * | 2006-12-22 | 2007-06-07 | Takenaka Komuten Co Ltd | 濃塩水生成装置 |
| JP2010119963A (ja) * | 2008-11-20 | 2010-06-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 宇宙ステーション用の排水処理装置及び方法 |
| JP2016203160A (ja) * | 2015-04-17 | 2016-12-08 | コリア・インスティテュート・オブ・サイエンス・アンド・テクノロジー | 膜蒸留工程を用いた高温廃水処理装置 |
| CN109673498A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-04-26 | 宁夏保利节能科技有限公司 | 一种净水器浓缩水净化再利用装置及其方法 |
-
1985
- 1985-07-19 JP JP60158235A patent/JPH0630793B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5158674A (en) * | 1989-12-15 | 1992-10-27 | Makoto Kikuchi | Radioactive waste liquid treatment apparatus |
| JP2007137765A (ja) * | 2006-12-22 | 2007-06-07 | Takenaka Komuten Co Ltd | 濃塩水生成装置 |
| JP2010119963A (ja) * | 2008-11-20 | 2010-06-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 宇宙ステーション用の排水処理装置及び方法 |
| JP2016203160A (ja) * | 2015-04-17 | 2016-12-08 | コリア・インスティテュート・オブ・サイエンス・アンド・テクノロジー | 膜蒸留工程を用いた高温廃水処理装置 |
| CN109673498A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-04-26 | 宁夏保利节能科技有限公司 | 一种净水器浓缩水净化再利用装置及其方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0630793B2 (ja) | 1994-04-27 |
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