JPS6245396A - 炭酸ガスを使用した飲料水の製造方法 - Google Patents

炭酸ガスを使用した飲料水の製造方法

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JPS6245396A
JPS6245396A JP18339585A JP18339585A JPS6245396A JP S6245396 A JPS6245396 A JP S6245396A JP 18339585 A JP18339585 A JP 18339585A JP 18339585 A JP18339585 A JP 18339585A JP S6245396 A JPS6245396 A JP S6245396A
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浜田 高義
Tsumoru Nakamura
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Masami Kondo
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は蒸発法による海水の淡水化装置で生成した淡水
に硬度成分を添加して飲料水を得る方法に関する。
〔従来の技術〕
蒸発式海水淡水装置で得られる淡水は蒸留水であるため
各種のイオン及び溶存ガス類を殆んど含まず、カルンウ
ムやマグネシウムの硬度成分も殆んど無い0このため上
記淡水をそのまま汎用の送水設備を使用して送水した場
合には、送水設備に使用されている鋼管の腐食、コンク
IJ −ト材の溶出現象が起こり。
送水膜(1fN (7)機能を損う恐れがある1、一方
飲≠+水として使用した場合には前述理由により無味で
あり飲料水としての飲み味が悪いばかりでなく心臓病の
原因となり得ることが指摘されている。
このため従来より例えば文献1[)esalinati
on 。
39(1981)503−520 Jに紹介されている
ように硬度増加剤として生石灰、消石灰1石灰石。
ドロマイト等が使用され、これらを淡水シて溶解させる
方法が行なわれてきたが、このうち石灰石及び/又はド
ロマイトを用いる場合。
これ等を粒状にして充填したフィルター(飲科水化装置
では石灰石及び/又はドロマイトの充填層を通常フィル
ターと呼称)にあらかじめ炭酸ガスを吹き込んだ淡水を
導き、カル/ラムあるいはマグネシウムを重炭酸塩とし
て溶出させて水の硬度を増す方法が一般的である。
炭酸ガス源としては、別途燃料を燃焼させて得を排ガス
中の炭酸ガスを回収する方法。
炭酸ガスボンベで搬入する方法等が提案されているが中
でも最近、淡水化装置自体から発生する炭酸ガスを有効
利用する方法が、経済1牛の面からも魅力のあるものと
して注目されている。っ 〔発明が解決しようとする問題点〕 一般に蒸発法による海水・淡・水化装置は大規模で8つ
、1基あたりの淡水製造水量は20000〜35,00
0トン/日に達しこれが同一場所に数基から数十基建設
される。従って付帯設備である飲料水化装置で処理する
淡水量も莫大となり、フィルター通過後の水のPH調整
用として使用するアルカリ剤の消費量がかさむことが運
転コストの面で問題となっているOアルカリ剤としては
水酸化す) l)ラム又は炭酸ナトリウム等が適用でき
るが、これらの入手困帷な場所への飲料水化装置設置の
際にはアルカリ剤の確保も問題になる。
〔問題点全解決するための手段〕
本発明は上記従来法の問題点を解消するために鋭意研究
の結果見い出されたもので、その骨子とするーところは
フィルター通過後の淡水を真空脱気処理して該淡水のP
H値を所定値とすると共に、得られた炭酸ガスを再利用
することを特徴とする炭酸ガスを使用した飲料水の製造
方法である。
詳しくは、蒸発法による海水の淡水化装置で生成した淡
水に該淡水化装置よシ発生する炭酸含有ガスを吹き込ん
で炭酸含有水とした後1石灰石及び/又はドロマイトの
粒状物を充填したフィルターを通過させて飲料水を得る
方法に於いてフィルター通過後の淡水を真空脱気処理し
て該淡水のPH値を所定値とすると共rこ、得られた炭
酸ガスを該フィルター入口淡水に吹き込むことを特徴と
する炭酸ガスを使用した飲料水の製造方法を提案するも
のである。
〔作用〕
本発明方法の第1の長所はフィルター通過後の淡水を真
空脱気処理して炭酸ガスを放散し、PI(値を増加させ
ることにより所定PH値とするため、従来必要であった
アルカリ剤が全く必要ないか、必要な場合も小量で済む
ことにある。第2の長所は真空脱気処理して得られる炭
酸ガスを再度フィルター入口淡水に吹き込んで利用出来
るため、炭酸ガスの利用率が格段に向上することができ
ることであるO 第3の長所は上記炭酸ガス利用率の向上と。
アルカリ必要量の低減効果によりフィルター容量の縮少
が可能になり、@設コストの低減が実現することである
。すなわちフィルター容量の縮小をする場合にはフィル
ター人口の炭酸含有水中の炭酸濃度を上げてフィルター
通過水を減らしフィルター出口水中に+% ’Lυ度の
ミネラル成分を溶解させ、これを淡水化装置で生成した
淡水中に混合する方法が考えられるが、この場合には溶
解平衡からフィルター出口水中に未反応の炭酸ガスが多
く残留してしまい、中和用アルカリ剤の消費量が増加す
ると共に、炭酸ガスは中和されてむだに消費されること
ともなるため、従来フィルター容量縮少の大きな障害と
なっていたものである。
以下本発明の作用について詳述する。
石灰石及び/又はドロマイトを充填しtフィルター内を
炭酸含有水が通過すると下記(1)式及び/又は(2)
式に従ってカルシウム及び/又はマグネシウムの硬度成
分が溶出してくる。
CaCO3+C02+H20:l:Ca(HCO3)2
(1)Ca −Mg (CO3) 2 + 2 CO2
+ 2 H20二Ca(HCO3)2十Mg(HCO3
)2(2) (1)式及び(2)式で示した液相反応は平衡反応であ
ることから、フィルター通過後の水中には未反応の炭酸
ガスが残存することとなり、このため一般1’1m P
 H値が低くなる傾向を示す。
P H値が低いitでは飲料に適さないばかりでなく 
(WHOでは70〜8.5が適当としている)、水の腐
食傾向を示す指数であるLangelier 5atu
ration Index  が負となり。
飲料水化の本来の目的である飲み味の改善と水の腐食傾
向の低減が達成不可能となる。そこで従来は水酸化ナト
リウム又は炭酸ナトリウム等のアルカリ剤を使用して次
式に示すように、フィルター出口水中に残存する炭酸ガ
スを中和してP H値を調整する方法がとられてきた。
COz+NaOH二NaHCO3(3)CO2+Na2
CO3+H2〇二2NaHCO3(4)木発明者らは上
記アルカリ剤の低減方法について鋭意検討しtaころ、
残存炭酸ガスをきむフィルター通過後の水を真空脱気処
理することにより残存炭酸ガスが水中より放出されPH
値が上昇し、又得られた炭酸ガスは再び炭酸ガス源とし
て使用することが出来る事実を見い出し本発明に至った
ものである。
真空脱気処理用装置としては2例えば水処理汎用設備と
して実績の多いスプレー塔又は充てん塔方式のもので充
分であり、特別の工夫を必要としないので実現はきわめ
て容易である。又蒸発法による海水の淡水化装置で生成
した淡水は2元来炭酸ガス以外の溶存ガスを殆んど含ん
でいないため真空脱気処理の際には、主として炭酸ガス
のみが放散される。
従って得られた炭酸ガスの濃度は高く、再度炭酸ガス源
として使用する場合には、吸収装置7)容量全小型化出
来る等好都合である。
1) H調整後の設定値としては7.5〜8.5の範囲
とすることが多いが、設定P H値が高い場合;’tc
 ’771 、真空脱気処理のみでは所定P H値まで
上昇させることが不可能な場合もあり、この場合には脱
気処理後さらにアルカリ剤を加えて所定PR値とする。
もちろんこの場合にも、アルカリ剤単独でPE(値を調
整する場合に比較し、アルカリ剤の必要量は大幅に削減
出来る。又気液千゛衡関係から゛液PHの上昇するほど
炭酸ガスの放散速度が低下し、真空脱気処理用装置の容
量を増大させる必要があり。
これに対処するため、アルカリ剤添加の併用も有効な場
合がある。
〔実施〕
次に本発明方法を一実施例を参照して詳細に説明する。
第1図は本発明を海水の多段フラッジ−蒸発法から得ら
れる淡水の飲料化に適用した場合を示す。
海水の多段フラッシュ蒸発装置1より製造された淡水は
ラインaより抜き出され・′9イパスラインbとライン
Cにより分岐される0次にラインcKよって分岐された
淡水はラインd及びラインeによりさらに分岐され。
ラインd−i通った淡水はCO2吸収塔2に導入される
。CO2吸収塔2には多段フラッシュ蒸発装置1より抜
き出されラインpを通ってポンプ7により昇圧されたC
O□含有ガスと、真空脱気塔4より抜きだされポンプ5
よシ昇圧されたCO2含有ガスとが混合されラインnを
通って導入される。
CO吸収塔2内でCO2を吸収して炭酸水となっ没水は
ラインfを通って抜き出され。
CO2吸収塔2をバイパスするラインef通った淡水と
混合後、ラインgを通りてフィルター3に導入される。
未吸収のCO。ガス及び窒素、酸素等のガスはラインo
f通って系外に排出される。Co2吸収塔2としては充
填塔あるいはラインミキサー等が適当である。
次にラインg工り送入された炭酸含有水はフィルター3
内を通過する間にフィルター内に充填された石灰石及び
/又はドロマイトの粒状物を溶解し、硬度及び全アルカ
リ度を増した後ラインhより抜き出され、真空脱気塔4
に供給される。真空脱気処理によりラインhの水中に小
量残存するCO2ガスを放散し液PI(値を上昇させる
。放散されたCO2含有ガスはラインm及びnを通って
再度CO2吸収塔2に導入される。真空脱気塔4からラ
インiにより抜キ出された水は、ラインbを流れる淡水
と混合され、所定の硬度に調整後ラインjを通って最終
PR調整工程に送られる。PH調整工程ではアルカリ剤
タンク6よりアルカリ剤溶液がラインkを通ってライン
コ内に注入され、所定PE(値となるよう調整される。
設定PH値が低くラインjを通る水が既に所定値となっ
ている場合には前述の最終PH調整工程は不要となる。
PH調整済みの飲料水はライン1より糸外にとり出され
る。
なお2本図では、多段フラッジ−蒸発法から得られる淡
水の飲料水化の実施例を示したが2本発明の適用はこれ
に限定されるものではなく1例えば逆浸透法で得られた
淡水にも適用可能である。
(実施例1) 次に本発明の作用効果を明らかにするため実施例を示す
海水の多段フラッシュ蒸発装置より製造された淡水と炭
酸ガス含有ガスを分取し、第1図に示す態様の飲料水製
造方法により処理した。淡水分取量は400 z7hで
ちり、そのうち200 A/hを分岐してラインCによ
り炭酸ガス吸収工程へ送入し、残りはバイパスラインb
を流した。
吸収塔2としてはラシヒリング充てん塔を使用し、フィ
ルター3にはふるい径1鰭から4期までの石灰石を充填
した。充填体積は20tとした。脱気塔4にはインター
ロノクザドルを高さ2mまで充てんし、内部圧力は約5
0mmHg  となるようポンプ5にて吸引し脱炭酸し
た。
ライン1よりとり出される最終処理後の飲料水の全硬度
が炭酸カルシウム基準で60mg/lとなるようライン
nより吹き込む炭酸ガス含有ガス量を設定した。又、最
終処理後の飲料水のPHは8.4となるようにアルカリ
剤(カセイソーダ)の注入量を調整した。
上記条件下で2日間の連続運転を実施し。
カセイソーダ及びラインpより注入した炭酸ガスの1日
あたりの消費量を測定したところ次の結果を得た。
カセイソーダの消費量=19g 炭酸ガスの消費量=311 g (実施例2) 実施例1と同一方法により以下の条件下で淡水を処理し
た。
淡水分取量は実施例1と同じ4001/hであり、その
うち1.00 t/’L1 ’c分岐してラインCによ
り炭酸ガス吸収工程へ送太し残りはバイパスラインb’
l流した。フィルターには実施例1と同一の石灰石kl
Ot充填した1、その他の運転条件は実施例1と同一と
し、2日間の連続運転を実施してカセイソーダ及びライ
ンpより注入した炭酸ガスの1日あたりの消費量を測定
したところ次の結果を得た、。
カセイソーダの消費量=31g 炭酸ガスの消費量=327g (比較例1) 真空脱気塔4よりのガス抜き出しポツプ5を停止し、他
は実施例1と全く同−条件下で2日間の連続運転を実砲
1〜でカセイソーダ及びラインpより注入した炭酸ガス
の1日あたりの消費量を測定したところ次の結果を得た
カセイソーダの消費量=58g 炭酸ガスの消費量=352g (比較例2) 真空脱気塔4よりのガス抜き出しポンプ5を停止し、他
は実施例2と全く同一条件下で2日間の連続運転を実施
し、カセイソーダ及びラインpより注入した炭酸ガスの
1日あたりの消費量を測定したところ2次の結果を得だ
カセイソーダの消費量=203 g 炭酸ガスの消費量=522g 実施例と比較例を比較すると、フィルター通過後の淡水
を真空脱気処理し、得られた炭酸ガスを再利用する本発
明の方法が、最終PH調整用のアルカリ剤消費量と炭酸
ガス消費量の削減の効果をもたらすことが明らかである
〔発明の効果〕
本発明方法によれば、フィルター通過後の淡水のP H
調整用に従来必要であったアルカリ剤が全く必要ないか
、大幅に削減できる。
同時に炭j波ガスの供給量が削減できる。飲料水化処理
する淡水の量は莫大でちることがらアルカリ剤消費量、
炭酸ガノ量も多量となる。
従ってその削減は運転コスト低減上非常に有効である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による飲料水の製造方法を説明するだめ
のフロー7−トである。 ■・・・多段フラッシュ蒸発装置、2・・・CO,吸収
塔、3・・・フィルター、4・・・真空脱気塔、5・・
・ポンプ、6・・・アルカリ剤タンク、7・・・ポンプ
。 −ず−九−=1)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 蒸発法による海水の淡水化装置で生成した淡水に、該淡
    水化装置より発生する炭酸含有ガスを吹き込んで炭酸含
    有水としたのち、石灰石及び/又はドロマイトの粒状物
    を充填したフィルターを通過させて飲料水を得る方法に
    於いて、フィルター通過後の淡水を真空脱気処理して該
    淡水のPH値を所定値とすると共に、得られた炭酸ガス
    を該フィルター入口淡水に吹き込むことを特徴とする炭
    酸ガスを使用した飲料水の製造方法。
JP18339585A 1985-08-21 1985-08-21 炭酸ガスを使用した飲料水の製造方法 Granted JPS6245396A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013508126A (ja) * 2009-10-15 2013-03-07 デッド シー ブロミン カンパニー リミテッド マグネシウム豊富な飲料水
US20220363208A1 (en) * 2019-08-22 2022-11-17 Zte Corporation Detection Circuit for Instantaneous Voltage Drop and On-Board Diagnostic system

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