(57)【要約】      （修正有）【課題】装置の通水経路全体に対して熱水殺菌を効率的に行う機能を備えることによって、より安定した運転ができる無菌充填設備のリンサー排水回収装置を提供する。【解決手段】水処理ユニット３０と熱水供給ユニット４０とを備え、水処理ユニット３０は、過酸化物分解塔３１などの複数の水処理機器と、水処理ユニット３０の水処理機器を含む通水経路を分割して熱水殺菌するための熱水殺菌経路とを有し、熱水供給ユニット４０は、熱水殺菌用水を加熱するための水加熱装置４１と、水加熱装置４１へ熱水殺菌用水を供給するための熱水殺菌用水供給配管４２と、水加熱装置４１から複数の熱水殺菌経路へ熱水を供給するための熱水供給配管４３とを備えた。【選択図】図２
2011177708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
過酸化物が含有されるリンサー排水の処理装置であって、
水処理ユニットと熱水供給ユニットとを備え、
前記水処理ユニットは、水処理機器として、リンサー排水に含まれる過酸化物を分解するための過酸化物分解触媒が充填された過酸化物分解塔と、当該過酸化物分解塔からの処理水に含まれる不純物を除去するためのイオン交換塔、逆浸透膜モジュールユニット、ナノろ過膜モジュールユニットのうち少なくとも一つと、当該水処理ユニットの水処理機器を含む通水経路を分割して熱水殺菌するための複数の熱水殺菌経路とを有し、
前記熱水供給ユニットは、熱水殺菌用水を加熱するための水加熱装置と、当該水加熱装置へ熱水殺菌用水を供給するための熱水殺菌用水供給配管と、当該水加熱装置から前記複数の熱水殺菌経路へ熱水を供給するための熱水供給配管とを含むことを特徴とするリンサー排水の処理装置。
【請求項２】
前記水処理ユニットの前記熱水殺菌経路は、熱水入口弁と熱水出口弁とを備えたことを特徴とする請求項１記載のリンサー排水の処理装置。
【請求項３】
前記熱水供給ユニットは、前記水処理機器の一過式熱水殺菌を行うための水加熱装置と、当該水加熱装置に熱水殺菌用水を供給する熱水殺菌用水供給配管とを含むことを特徴とする請求項１記載のリンサー排水の処理装置。
【請求項４】
前記熱水供給ユニットは、水処理機器の循環式熱水殺菌を行うための熱水槽、熱水ポンプ、水加熱装置、及び当該熱水槽に熱水殺菌用水を供給する熱水殺菌用水供給配管を備えたことを特徴とする請求項１記載のリンサー排水の処理装置。
【請求項５】
前記熱水供給ユニットは、熱水中の気泡を熱水から除去するための気泡分離器および気体排出弁を前記熱水供給配管に備えたことを特徴とする請求項１記載のリンサー排水の処理装置。
【請求項６】
前記水処理ユニットは、水処理機器として、前記過酸化物分解塔の処理水に含まれる気体を除去するための脱気ユニット、水中の細菌を殺菌するための紫外線殺菌器、およびイオン交換塔の処理水に含まれる微量の懸濁物質を除去するためのカートリッジフィルタの少なくとも何れか１つを含む請求項１記載のリンサー排水の処理装置。
【請求項７】
前記複数の熱水殺菌経路から熱水殺菌を行なう経路を選択するための操作盤を更に含む請求項１記載のリンサー排水の処理装置。
【請求項８】
リンサー排水の処理装置であって、
リンサー排水を処理するとともに通水経路を介して各々が接続される複数の水処理機器と、
前記複数の水処理機器を構成する一または複数の水処理機器の単位に分割して熱水殺菌するための熱水殺菌経路と
を備えたリンサー排水の処理装置。
【請求項９】
前記熱水殺菌経路は、分割される前記一または複数の水処理機器の単位とともに当該単位に付随する前記通水経路を熱水殺菌することを特徴とする請求項８記載のリンサー排水の処理装置。
【請求項１０】
前記単位ごとに異なる頻度で熱水殺菌を行なうことを特徴とする請求項８記載のリンサー排水の処理装置。
【請求項１１】
前記単位ごとに異なる水質の熱水を用いて熱水殺菌を行なうことを特徴とする請求項８記載のリンサー排水の処理装置。
【請求項１２】
過酸化物が含有されるリンサー排水の処理装置であって、
複数の水処理機器を備えた水処理ユニットと熱水供給ユニットとを備え、
前記水処理ユニットは、前記リンサー排水を活性炭と接触させて過酸化物を分解する活性炭塔と、一または複数の水処理機器の単位に分割して熱水殺菌するとともに当該活性炭塔を熱水殺菌する熱水殺菌経路とを備え、
前記熱水供給ユニットは、前記熱水殺菌経路へ熱水を供給することを特徴とするリンサー排水の処理装置。
【請求項１３】
前記熱水殺菌経路は、一過式熱水殺菌経路と循環式熱水殺菌経路とを備え、
前記熱水供給ユニットは、前記一過式熱水殺菌経路および前記循環式熱水殺菌経路の何れかを選択して熱水殺菌を行なうことを特徴とする請求項１２記載のリンサー排水の処理装置。
【請求項１４】
過酸化物が含有されたリンサー排水を処理するための複数の水処理機器を備えたリンサー排水処理装置の殺菌方法であって、
前記複数の水処理機器を構成する一または複数の水処理機器の単位に分割して熱水殺菌を実行するための、熱水殺菌を施す単位を決定するステップと、
決定された前記単位ごとに、異なった水質および/または異なった頻度で熱水殺菌を施すステップと
を含むリンサー排水処理装置の殺菌方法。
【請求項１５】
前記熱水殺菌を施すステップは、熱水を再利用しない一過式熱水殺菌、または熱水を再利用する循環式熱水殺菌で行なわれることを特徴とする請求項１４記載のリンサー排水処理装置の殺菌方法。
【請求項１６】
前記熱水殺菌を施すステップは、前記単位ごとに、リンサー排水処理の通水と同方向または逆方向を選択して熱水を流通させることを特徴とする請求項１４記載のリンサー排水処理装置の殺菌方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば清涼飲料などの無菌充填設備に設置されたリンサーからの排水を回収するリンサー排水回収システムなどに係り、より詳しくは、排水を処理して再使用するのに特に好適な装置などに関する。
【背景技術】
【０００２】
清涼飲料などの無菌充填設備では、飲料を充填しようとする容器をリンサーと呼ばれる装置で殺菌・洗浄した後、別途熱殺菌された飲料を無菌状態で充填機により充填している。このリンサーでは、過酸化水素や過酢酸などの過酸化物を含む殺菌剤で容器を殺菌した後に、かかる容器を無菌水ですすぐ作業が行われる。リンサーで使用される水としては、清涼飲料の原料水と同等の安全で良質な水、即ち食品衛生法で定められた「飲用適の水」を無菌水製造装置において超高温殺菌後に洗浄に適する温度まで冷却した無菌水が用いられる。
【０００３】
ここで、一般に、飲料の無菌充填設備のリンサーでは、飲料の充填機と連動して、連続的に飲料容器の殺菌およびすすぎが行われる。そのために、リンサーからは、過酸化水素、過酢酸等の過酸化物を含む排水が連続的に排出される。リンサーからの排水(リンサー排水)中の汚染物質の種類と濃度は、リンサーでの殺菌およびすすぎの方法によって異なる。
【０００４】
この過酸化物を含有するリンサー排水を処理する従来技術として、例えば特許文献１がある。この特許文献１に記載されている処理装置では、過酢酸含有排水を活性炭塔に通水して過酢酸を酢酸に還元後、活性炭塔流出水をカチオン交換塔に通水して共存カチオンを除去し、更にカチオン交換塔流出水をアニオン交換塔に通水して過酢酸の還元で生じた酢酸および原水由来の酢酸を除去して再利用可能な処理水が得られる。
また、他の特許文献記載の技術として、過酢酸の還元で生じた酢酸を逆浸透膜を用いて除去する処理装置が提案されている(例えば、特許文献２参照。)。
【０００５】
一方、活性炭塔やイオン交換塔での菌の繁殖防止対策の従来技術として、例えば特許文献３や特許文献４がある。これらの技術では、活性炭塔、イオン交換塔に熱水を通すことによって、活性炭塔、イオン交換塔をそれぞれ殺菌している。
更に、特許文献５に記載された技術では、ポータブル水(水道水)を加熱器で加熱し、通水経路全体に熱水を通して熱水殺菌を行っている。この通水経路は、プレフィルター、吸着要素、逆浸透ユニット、イオン交換モジュールを組み合わせて構成した無菌水溶液を製造する系を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１２９５６４号公報
【特許文献２】特開２００１−１７０６５７号公報
【特許文献３】特開平６−７１２４９号公報
【特許文献４】特開２００３−８８７６５号公報
【特許文献５】特許第２９９７０９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の特許文献１に記載された技術では、過酢酸の還元で生じた酢酸および原水に由来する酢酸の対イオンをカチオン交換塔で、酢酸をアニオン交換塔で、それぞれ除去している。しかしながら、この特許文献１に記載された技術では、回収装置内での菌の繁殖防止対策がなされていないために、回収装置内で菌が繁殖し、処理水中の一般細菌が「飲用適の水」の基準値(１００個/ｍｌ以下)を超過するという問題がある。また、活性炭塔やイオン交換塔では、菌の繁殖によって通水時の圧力損失が増大し、通水流量の低下や偏流による処理性能の低下が生じるおそれがある。
【０００８】
また、特許文献２に記載された技術によれば、過酢酸還元用触媒(活性炭等)を充填した過酢酸分解槽で排水中の過酢酸を酢酸に還元分解した後に、その処理水を逆浸透膜回収装置に供給して酢酸イオンを除去している。しかしながら、この特許文献２に記載された技術においても、回収装置内での菌の繁殖防止対策がなされていないために、回収装置内で菌が繁殖し、処理水中の一般細菌が「飲用適の水」の基準値を超過するという問題がある。また、過酢酸分解槽では、菌の繁殖によって通水時の圧力損失が増大し、通水流量の低下や偏流による処理性能の低下が生じるおそれがあり、さらに、逆浸透膜回収装置では菌の繁殖によって逆浸透膜が閉塞し、処理流量の低下と処理水水質の低下を生じるおそれがある。
【０００９】
ここで、特許文献１や特許文献２などの過酸化物を含むリンサー排水回収装置では、活性炭塔や過酢酸分解槽の処理水に、過酢酸の分解で生じた酢酸イオン(有機物)、リンサーで混入した有機物及び補給水由来の有機物が含まれていることから、菌繁殖が生じやすい。また、この処理水には過酢酸や過酸化水素の分解で生じた酸素が含まれ、更に、水温が４０〜５０℃程度と菌の繁殖に適した条件が揃っていることから、特に菌繁殖が生じやすい。
【００１０】
特許文献３や特許文献４に記載された技術によれば、活性炭塔、イオン交換塔に熱水を通すことによって、活性炭塔、イオン交換塔をそれぞれ殺菌することが可能である。しかしながら、これらの技術では、活性炭塔、イオン交換塔を個別に熱水殺菌することはできても、これらの水処理機器を組み合わせて構成した通水経路全体にわたって熱水殺菌することはできない。
【００１１】
一方、特許文献５に記載された技術のように、通水経路全体に熱水を通す系は、原水が清浄な水道水で装置規模が小さい無菌水製造装置には適している。しかしながら、この技術を、種々の成分を含む排水を原水とし、かつ、装置規模が２０〜３０ｍ３/ｈ程度と比較的大きい無菌充填設備のリンサー排水回収装置に応用する場合には、幾つかの問題が生じる。まず、リンサー排水を通した水処理機器を熱水殺菌する際に水処理機器に蓄積されていた汚染物質が脱離して熱水に混入し、下流側の水処理機器を汚染するおそれがある。また、装置規模が大きいので最下流の水処理機器が所定の熱水殺菌温度に到達するまでの昇温と元の温度に戻す降温に長時間を要し、熱水殺菌時間が著しく長くなってしまう。その結果、熱水殺菌に多量の熱エネルギーと多量の水を要することになり、経済的ではない。
【００１２】
このように、従来の無菌充填設備のリンサー排水回収装置には、装置内の菌の繁殖を防止して装置の安定運転を行うための効率的な熱水殺菌機能がなかった。しかしながら、水資源の有効活用、排水量低減による水環境への負荷低減の見地から、例えば無菌充填設備のリンサー排水回収の必要性は一層高まっている。
【００１３】
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、リンサー排水の処理に際し、装置の通水経路に対して熱水殺菌を効率的に行うことにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
かかる目的のもと、本発明は、過酸化物が含有されるリンサー排水の処理装置であって、水処理ユニットと熱水供給ユニットとを備え、この水処理ユニットは、水処理機器として、リンサー排水に含まれる過酸化物を分解するための過酸化物分解触媒が充填された過酸化物分解塔と、この過酸化物分解塔からの処理水に含まれる不純物を除去するためのイオン交換塔、逆浸透膜モジュールユニット、ナノろ過膜モジュールユニットのうち少なくとも一つと、水処理ユニットの水処理機器を含む通水経路を分割して熱水殺菌するための熱水入口弁と熱水出口弁とを備えた複数の熱水殺菌経路とを有し、この熱水供給ユニットは、熱水殺菌用水を加熱するための水加熱装置と、水加熱装置へ熱水殺菌用水を供給するための熱水殺菌用水供給配管と、水加熱装置から複数の熱水殺菌経路へ熱水を供給するための熱水供給配管とを含む。
【００１５】
ここで、この熱水供給ユニットは、水処理機器の一過式熱水殺菌を行うための水加熱装置と、水加熱装置に熱水殺菌用水を供給する熱水殺菌用水供給配管とを含むことを特徴としている。また、この熱水供給ユニットは、水処理機器の循環式熱水殺菌を行うための熱水槽、熱水ポンプ、水加熱装置、及び熱水槽に熱水殺菌用水を供給する熱水殺菌用水供給配管を備えたことを特徴とすれば、熱水を再利用することができる点で好ましい。更にこの熱水供給ユニットは、熱水中の気泡を熱水から除去するための気泡分離器および気体排出弁を熱水供給配管に備えたことを特徴とすることができる。
【００１６】
また、この水処理ユニットは、水処理機器として、過酸化物分解塔の処理水に含まれる気体を除去するための脱気ユニット、水中の細菌を殺菌するための紫外線殺菌器、およびイオン交換塔の処理水に含まれる微量の懸濁物質を除去するためのカートリッジフィルタの少なくとも何れか１つを含むことを特徴とすることができる。更に、複数の熱水殺菌経路から熱水殺菌を行なう経路を選択するための操作盤を含むことを特徴とすることができる。
【００１７】
他の観点から把えると、本発明が適用されるリンサー排水の処理装置は、リンサー排水を処理するとともに通水経路を介して各々が接続される複数の水処理機器と、この複数の水処理機器を構成する一または複数の水処理機器の単位に分割して熱水殺菌するための熱水殺菌経路とを備えたことを特徴としている。
【００１８】
ここで、この熱水殺菌経路は、分割される一または複数の水処理機器の単位とともにこの単位に付随する通水経路を熱水殺菌することを特徴とすることができる。
また、この単位ごとに異なる頻度で熱水殺菌を行なうことを特徴とすることができる。
更に、この単位ごとに異なる水質の熱水を用いて熱水殺菌を行なうことを特徴とすることができる。
【００１９】
一方、本発明は、過酸化物が含有されるリンサー排水の処理装置であって、複数の水処理機器を備えた水処理ユニットと熱水供給ユニットとを備え、この水処理ユニットは、リンサー排水を活性炭と接触させて過酸化物を分解する活性炭塔と、一または複数の水処理機器の単位に分割して熱水殺菌するとともに活性炭塔を熱水殺菌する熱水殺菌経路とを備え、熱水供給ユニットは、熱水殺菌経路へ熱水を供給することを特徴としている。
【００２０】
ここで、この熱水殺菌経路は、一過式熱水殺菌経路と循環式熱水殺菌経路とを備え、熱水供給ユニットは、一過式熱水殺菌経路および循環式熱水殺菌経路の何れかを選択して熱水殺菌を行なうことを特徴とすることができる。
【００２１】
更に方法のカテゴリから発明を把えると、本発明は、過酸化物が含有されたリンサー排水を処理するための複数の水処理機器を備えたリンサー排水処理装置の殺菌方法であって、複数の水処理機器を構成する一または複数の水処理機器の単位に分割して熱水殺菌を実行するための、熱水殺菌を施す単位を決定するステップと、決定された単位ごとに、異なった水質および/または異なった頻度で熱水殺菌を施すステップとを含む。
【００２２】
ここで、この熱水殺菌を施すステップは、熱水を再利用しない一過式熱水殺菌、または熱水を再利用する循環式熱水殺菌で行なわれることを特徴とすることができる。
また、この熱水殺菌を施すステップは、単位ごとに、リンサー排水処理の通水と同方向または逆方向を選択して熱水を流通させることを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、本発明を採用しない場合に比べて過酸化物の分解処理安定性を大幅に向上させたリンサー排水処理を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施の形態が適用されるリンサー排水回収システムの全体構成を示した図である。
【図２】リンサー排水回収装置の第１の実施形態を詳述した構成図である。
【図３】リンサー排水回収装置の第２の実施形態を詳述した構成図である。
【図４】リンサー排水回収装置の第３の実施形態を詳述した構成図である。
【図５】リンサー排水回収装置の第４の実施形態を詳述した構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
〔実施の形態１〕
図１は、本実施の形態が適用されるリンサー排水回収システム１の全体構成を示した図である。図１に示すリンサー排水回収システム１は、例えば飲料が充填されるボトルやキャップ等の容器を殺菌・洗浄する無菌充填設備リンサー１０と、リンサー排水を回収して再利用するための排水の処理装置であるリンサー排水回収装置２０とを備えている。また、リンサー排水回収システム１は、無菌充填設備リンサー１０から排出されたリンサー排水を受け入れるリンサー排水受槽１１と、リンサー排水受槽１１のリンサー排水をリンサー排水回収装置２０に供給するリンサー排水ポンプ１２とを備えている。更に、リンサー排水回収装置２０によって処理された処理水を受け入れる処理水槽１３と、処理水槽１３の処理水を下流側に供給する処理水ポンプ１４を備えている。また更に、処理水ポンプ１４によって供給される処理水と外部から供給される補給水とを合わせる中継槽１５を備えている。また更に、中継槽１５の水を下流側に供給する原水ポンプ１６と、原水ポンプ１６によって供給された水を殺菌処理する無菌水製造装置１７とを備えている。
【００２６】
図１に示すリンサー排水回収システム１にて、無菌充填設備リンサー１０から排出されたリンサー排水は、リンサー排水受槽１１に受け入れられ、リンサー排水ポンプ１２でリンサー排水回収装置２０に送られる。リンサー排水回収装置２０に送られたリンサー排水は、リンサー排水回収装置２０で処理された後に、中継槽１５へ送られる。中継槽１５では、リンサー排水回収装置２０において過酸化物分解塔(後述)の洗浄、およびイオン交換塔(後述)の再生または逆浸透膜モジュールユニットでの膜分離で装置外に排出(排水)された水量などを補うために補給水が加えられる。そして、中継槽１５では、リンサー排水回収装置２０からの処理水と、補われる補給水とを合わせて無菌水製造装置１７の原水として貯留される。中継槽１５から原水ポンプ１６で無菌水製造装置１７に送られた原水は、無菌水製造装置１７で超高温殺菌処理がなされる。その後、洗浄に適した温度に冷却されて無菌充填設備リンサー１０に送られ、過酸化物含有殺菌剤で殺菌された容器のすすぎに使用される。
【００２７】
ここで、一つの飲料充填ラインから排出されるリンサー排水の流量は、例えば２０〜３０ｍ３/ｈ、温度は、例えば４０〜５０℃である。リンサー排水中の汚染物質の種類と濃度は、無菌充填設備リンサー１０での殺菌およびすすぎの方法によって異なる。例えば、比較的低濃度のリンサー排水では、過酢酸は検出されず、過酸化水素濃度５〜５０ｍｇ/Ｌ、酢酸濃度０.１〜０.３ｍｇ/Ｌ程度であり、電気伝導率０.２〜０.４ｍＳ/ｍ at ２５℃、ｐＨ５.５〜７.５程度である。一方、比較的高濃度のリンサー排水では、過酢酸濃度２０〜５０ｍｇ/Ｌ、過酸化水素濃度５０〜１００ｍｇ/Ｌ、酢酸濃度５０〜１００ｍｇ/Ｌ程度であり、電気伝導率が５〜１０ｍＳ/ｍ at ２５℃、ｐＨ３.５〜４.５程度である。
【００２８】
リンサー排水回収装置２０の水処理ユニット(後述)に用いる水処理機器の構成は、上記の排水水質のほか、処理水水質、水回収率、設置面積等を勘案して決定する。
中継槽１５で加えられる補給水は、飲料適の水である。この飲料適の水としては、例えば、上水を活性炭処理して残留塩素を除いた水、地下水を飲料適となるように処理した水、またはこれらの水をイオン交換処理装置や逆浸透膜処理装置等で処理した脱塩水が用いられる。特に、ＴＯＣ(有機体炭素)が上水よりも低い脱塩水として、例えば、電気伝導率が１ｍＳ/ｍ at ２５℃以下のイオン交換処理水が水の循環使用を行う上で好適である。
【００２９】
− 第１の実施形態 −
図２は、リンサー排水回収装置２０の第１の実施形態を詳述した構成図である。実施の形態１が適用されるリンサー排水回収装置２０は、リンサー排水を処理する複数の水処理機器が通水経路を介して接続される水処理ユニット３０と、この水処理ユニット３０を構成する水処理機器を熱水殺菌する熱水供給ユニット４０とを備えている。熱水供給ユニット４０は、水処理ユニット３０の一または複数の水処理機器の単位に分割して熱水殺菌するための複数の熱水殺菌経路を介して、熱水を水処理ユニット３０に供給している。
【００３０】
この水処理ユニット３０は、水処理機器として、リンサー排水受槽１１から排出されるリンサー排水に含まれる過酸化物を分解する過酸化物分解塔３１を備えている。この過酸化物分解塔３１は、過酢酸や過酸化水素など(過酸化物)を分解するための過酸化物分解触媒が充填されている。この過酸化物分解触媒は、過酢酸や過酸化水素等の過酸化物を分解できるものであれば特に限定はないが、例えば、活性炭、白金等の貴金属担持触媒、マンガン担持触媒等を用いることができる。また、過酸化物を含有する排水が比較的高濃度の場合には、排水のｐＨを８〜１０に調整するｐＨ調整装置を過酸化物分解塔の上流側に取り付けることが好ましい。これによって、過酸化物分解塔における過酸化物の分解が促進され、過酸化物の除去をより安定して行うことができる。
【００３１】
また、水処理ユニット３０は、過酸化物分解塔３１からの処理水に含まれる不純物を除去するためのイオン交換塔と、逆浸透膜モジュールユニット、ナノろ過膜モジュールユニットのうち少なくとも一つを含んでいる。このイオン交換塔として、図２に示すリンサー排水回収装置２０では、カチオン性物質を除去するためのカチオン交換樹脂が充填されたカチオン交換塔３２と、アニオン性物質を除去するためのアニオン交換樹脂が充填されたアニオン交換塔３４とを備えている。ここで用いるイオン交換塔では、逆浸透膜モジュールユニットに比べて排水の回収率を高くすることができる点に特徴がある。一方、イオン交換装置に代えて逆浸透膜装置を用いれば、装置を連続運転できる点で好ましい。ナノろ過膜モジュールユニットは過酸化物分解塔処理水中のイオン状不純物濃度が低い場合に好適である。また、過酸化物分解塔３１からの処理水中のイオン状不純物濃度が高い場合には、イオン交換塔、逆浸透膜モジュールユニット、ナノろ過膜モジュールユニットを組み合わせた機器構成とすることも有効である。
【００３２】
尚、水処理ユニットの水処理機器として含まれるイオン交換塔の型式は、リンサー排水の水質や処理流量によって適切な型式を選定することが好ましい。図２に示す例によれば、後述するように、カチオン交換塔３２とアニオン交換塔３４との間に脱気塔を配置して、過酸化物分解塔３１で発生した酸素ガスとカチオン交換塔３２で重炭酸イオンから生じた炭酸ガスとを合わせて除去できる点で好ましい。
他の態様として、カチオン性物質を除去するためのカチオン交換樹脂とアニオン性物質を除去するためのアニオン交換樹脂が充填され、これらの樹脂が混合された状態で通水に供される混床式イオン交換塔を設けることもできる。かかる構成によれば、イオン交換塔が１塔で構成でき、省スペースを図れる点で優れている。
また更に他の態様として、アニオン性物質を除去するためのアニオン交換樹脂が充填されたアニオン交換塔を設ける構成を採用することも可能である。かかる構成では、過酸化物分解塔３１からの処理水中のイオン性不純物が主として酢酸及び酢酸イオンである場合に適している。
【００３３】
また、このリンサー排水回収装置２０は、カチオン交換塔３２とアニオン交換塔３４との間に、前述した脱気ユニットとしてのエアストリッピング塔３３を備えている。過酸化物分解塔３１で過酸化物が分解される際には酸素ガスが発生するが、水処理ユニット３０の水処理機器として脱気ユニット(エアストリッピング塔３３)を含むことで、過酸化物分解塔３１で過酸化物が分解して生じた酸素ガスを除去することができ、後続の水処理ユニット３０内での気泡発生を防止することが可能となる。また、カチオン交換塔３２の下流側に脱気ユニット(エアストリッピング塔３３)を設ければ、カチオン交換塔３２で重炭酸イオンから生じた炭酸ガスを除去でき、アニオン交換塔３４のアニオン交換樹脂に対する負荷を軽減することができる点で好ましい。エアストリッピング塔３３は構造が簡単でかつコンパクトであり、脱気ユニットとして利用する際に経済性に優れている。脱気ユニットとして、エアストリッピング塔３３に代えて、膜脱気モジュールユニットも用いることができる。膜脱気モジュールユニットでは、疎水性気体透過膜を介して気相部と液相部とが構成されている。そして、かかる構成を採用すれば、気相部を減圧して脱気することができるので外気からの処理水への臭気成分等の混入のおそれがない点で好ましい。
【００３４】
更に、このリンサー排水回収装置２０は、イオン交換塔(カチオン交換塔３２やアニオン交換塔３４など)を含む水処理ユニット３０の水処理機器として、イオン交換塔の処理水に含まれる微量の懸濁物質を除去するためのカートリッジフィルタ３５を備えている。逆浸透膜モジュールユニットやナノろ過膜モジュールユニットを含まない水処理ユニット３０については、イオン交換塔処理水に含まれる懸濁物質を除去することができる点で特に好ましい。
また更に、このリンサー排水回収装置２０は、水中の細菌を殺菌するための紫外線殺菌器３６を備えている。この紫外線殺菌器３６を備えることで、処理水における菌繁殖を抑制することができる。
以上のように、水処理機器として、過酸化物分解塔３１、カチオン交換塔３２、エアストリッピング塔３３、アニオン交換塔３４、カートリッジフィルタ３５，および紫外線殺菌器３６を含む水処理ユニット３０は、水回収率を非常に高く(例えば９５〜９７％等)することができる。
【００３５】
このような複数の水処理機器は、通水経路を介して接続されている。そして、水処理ユニット３０の水処理機器を含む通水経路全体を分割し、分割単位で個別に熱水殺菌するための複数の熱水殺菌経路を有している。これらの各熱水殺菌経路は、それぞれ熱水入口弁３７−１〜３７−３と、熱水出口弁３８−１〜３８−４とを備えている。図２に示す第１の実施形態では、過酸化物分解塔３１とカチオン交換塔３２との間に第１の熱水入口弁３７−１を設け、また、カチオン交換塔３２とエアストリッピング塔３３との間に第２の熱水入口弁３７−２を設けている。更に、アニオン交換塔３４とカートリッジフィルタ３５との間に第３の熱水入口弁３７−３を設けている。また、図２に示す第１の実施形態では、リンサー排水ポンプ１２と過酸化物分解塔３１との間に第１の熱水出口弁３８−１を設けている。また、過酸化物分解塔３１とカチオン交換塔３２との間であって、第１の熱水入口弁３７−１よりも通水経路の上流側に第２の熱水出口弁３８−２を設けている。更には、エアストリッピング塔３３とアニオン交換塔３４との間に第３の熱水出口弁３８−３を設け、また、紫外線殺菌器３６の通水経路の下流側であって処理水槽１３の手前側に第４の熱水出口弁３８−４を設けている。第１の熱水出口弁３８−１、第２の熱水出口弁３８−２、第３の熱水出口弁３８−３、および第４の熱水出口弁３８−４を経由した熱水は、熱水殺菌用水排水配管３９を経由して機外へ排出される。
【００３６】
これらの熱水入口弁３７−１,３７−２,３７−３と、熱水出口弁３８−１,３８−２,３８−３,３８−４、および後述する熱水殺菌用水切替弁４４−１,４４−２,４４−３などによって、複数の熱水殺菌経路を形成している。図２に示す例では熱水殺菌経路として、(１)〜(５)の５種類の経路が示されている。そして、複数の熱水殺菌経路のうちどの熱水殺菌経路を殺菌するかの選択はリンサー排水回収装置２０の操作盤(図示せず)で行い、各熱水殺菌経路の熱水殺菌操作は自動操作とすることが好ましい。熱水殺菌経路の選び方としては、各熱水殺菌経路での一般細菌数の測定を行ない、菌数が基準値(例えば、一般細菌数１００個/ｍｌ以下)近くに増加した経路を選ぶ方法が考えられる。また、この測定結果に基づいて菌数が基準値を超えない熱水殺菌の頻度を決定し、定期的に行なう方法も考えられる。熱水殺菌の頻度は、一般に、菌数の多い箇所を殺菌する場合には大きくすることが好ましく、菌数の少ない箇所を殺菌する場合には熱水殺菌の頻度を小さくすることができる。
【００３７】
この水処理ユニット３０の各熱水殺菌経路は、それぞれ熱水入口弁と熱水出口弁とを含むが、水処理ユニット３０の水処理機器を含む通水経路全体で熱水殺菌が行なわれない部分が生じないように配置されており、通水経路全体に対して熱水殺菌を確実に行うことが可能となる。例えば、図２に示す例では、上述のように、第１の熱水入口弁３７−１よりも通水経路の上流側に第２の熱水出口弁３８−２が設けられており、熱水殺菌経路(１)と熱水殺菌経路(２)とが、通水経路の一部で重なっている。これによって、通水経路全体に熱水殺菌を施すことが可能である。
また、水処理ユニット３０の各水処理機器や、通水系統の配管、及び配管に取り付ける弁、計器等は、熱水殺菌時の高温に耐えられる耐熱性の高いものが使用される。
【００３８】
一方、図２に示すリンサー排水回収装置２０を構成する熱水供給ユニット４０は、熱水殺菌用水を加熱するための水加熱装置４１と、水加熱装置４１へ熱水殺菌用水を供給するための熱水殺菌用水供給配管４２と、水加熱装置４１から各熱水殺菌経路へ熱水を供給するための熱水供給配管４３とを含んでいる。図２に示す熱水供給ユニット４０では、これらの構成によって水処理機器の一過式の熱水殺菌を行なっており、水処理機器から脱離した汚染物質をこれらの水処理機器に戻さないように構成されている。
また、各熱水殺菌経路に適した水質の熱水で殺菌を行うための熱水殺菌用水切替弁４４−１,４４−２,４４−３を熱水供給ユニット４０の熱水殺菌用水供給配管４２に取り付けている。より具体的には、上水を供給するための第１の熱水殺菌用水切替弁４４−１、カチオン塔処理水を供給するための第２の熱水殺菌用水切替弁４４−２、処理水を供給するための第３の熱水殺菌用水切替弁４４−３を備えている。そして、熱水殺菌を行なう経路に応じてこれらの切替弁を切り替え制御し、供給される熱水殺菌用水を選択可能としている。これによって、例えば全ての熱水殺菌経路の熱水殺菌に処理水を使わずに済むので、処理水を節約することが可能となる。
【００３９】
尚、熱水供給ユニット４０に含まれる水加熱装置４１は、熱水殺菌用水を所定温度に加熱できるものであれば種類を問わないが、蒸気を熱源とする熱交換器であれば、コンパクトで温度調節がし易く経済的である点で好ましい。即ち、図２に示すように、水加熱装置４１には蒸気が供給され、熱水殺菌用水供給配管４２を介して供給された熱水殺菌用水を、蒸気を熱源とする熱交換器によって加熱し、凝縮水を機外へ排出している。ここで水加熱装置４１では、供給される熱水殺菌用水を例えば６０〜９０℃程度にまで加熱する。尚、各熱水殺菌経路ごとに加熱温度を変えることも有効である。
また、例えば熱水殺菌用水供給配管４２に、熱水中の気泡を熱水から分離し除去するための気泡分離器(図示せず)と気体排出弁(図示せず)とを取り付けることも可能である。これらを取り付けることで、熱水殺菌経路における気泡の滞留を防ぎ、熱水殺菌をより効果的に行うことができる。
更に、高温水の供給手段としては、他の設備、例えば、アニオン交換塔の加温再生設備(シリカ脱着のための再生剤の加温設備)を利用することもできる。
【００４０】
次に、図２に示す第１の実施形態における熱水殺菌経路について説明する。
【表１】
2011177708.tif 000003
表１は、図２に示すリンサー排水回収装置２０の熱水殺菌の実施例を示している。表１に示す熱水殺菌経路(１)〜(５)は、図２に示す符号(１)〜(５)に対応している。
各熱水殺菌経路に共通する熱水殺菌条件としては、
・昇温速度  ０.５〜１０℃/ｍｉｎ
・殺菌  ６０〜９０℃で６０〜１０ｍｉｎ
・降温速度  ０.５〜１０℃/ｍｉｎ
である。
【００４１】
熱水殺菌経路(１)では、第１の熱水殺菌用水切替弁４４−１から熱水殺菌用水供給配管４２を経由して水加熱装置４１に上水が供給される。そして、この水加熱装置４１にて加熱されて生成された熱水が熱水供給配管４３を経由し、水処理ユニット３０の第１の熱水入口弁３７−１から過酸化物分解塔３１とカチオン交換塔３２との間の通水経路に熱水が供給される。この熱水は、排水処理の流通(通水)とは逆方向に流通し、過酸化物分解塔３１を熱水殺菌する。その後、熱水殺菌を施した熱水は、第１の熱水出口弁３８−１から熱水殺菌用水排水配管３９を経由して排水される。このように、熱水殺菌経路(１)は、過酸化物分解塔３１を殺菌し、殺菌方式は一過式、熱水殺菌用水は上水である。また、熱水流通方向は通水と逆方向である。発明者等による検討の結果、一般細菌数で比較すると、殺菌前では５０〜２００個／ｍｌであったものを、殺菌後には１個／ｍｌ未満とすることができた。
【００４２】
次に、熱水殺菌経路(２)では、同様に、第１の熱水殺菌用水切替弁４４−１から熱水殺菌用水供給配管４２を経由して水加熱装置４１に上水が供給され、この水加熱装置４１にて加熱されて生成された熱水が熱水供給配管４３を経由し、水処理ユニット３０の第２の熱水入口弁３７−２から通水経路に熱水が供給される。この熱水は、通水とは逆方向に流通し、カチオン交換塔３２を熱水殺菌する。その後、熱水殺菌を施した熱水は、第２の熱水出口弁３８−２から熱水殺菌用水排水配管３９を経由して排水される。このように、熱水殺菌経路(２)は、カチオン交換塔３２を殺菌し、殺菌方式は一過式、熱水殺菌用水は上水である。また、熱水流通方向は通水と逆方向である。一般細菌数で比較すると、殺菌前では２０〜１００個／ｍｌであったものを、殺菌後には１個／ｍｌ未満とすることができた。
【００４３】
熱水殺菌経路(３)では、同様に、第１の熱水殺菌用水切替弁４４−１から熱水殺菌用水供給配管４２を経由して水加熱装置４１に上水が供給され、この水加熱装置４１にて加熱されて生成された熱水が熱水供給配管４３を経由し、水処理ユニット３０の第２の熱水入口弁３７−２から通水経路に熱水が供給される。この熱水は、通水とは同方向に流通し、エアストリッピング塔３３を熱水殺菌する。その後、熱水は、第３の熱水出口弁３８−３から熱水殺菌用水排水配管３９を経由して排水される。このように、熱水殺菌経路(３)は、エアストリッピング塔３３を殺菌し、殺菌方式は一過式、熱水殺菌用水は上水である。また、熱水流通方向は通水と同方向である。一般細菌数で比較すると、殺菌前では２０〜１００個／ｍｌであったものを、殺菌後には１個／ｍｌ未満とすることができた。
【００４４】
熱水殺菌経路(４)では、第２の熱水殺菌用水切替弁４４−２から熱水殺菌用水供給配管４２を経由して水加熱装置４１にカチオン塔処理水が供給される。このカチオン塔処理水は、水処理ユニット３０のカチオン交換塔３２にて処理され、エアストリッピング塔３３にて酸素ガスが除去された後の処理水とすることが好ましい。そして、水加熱装置４１にて加熱されて生成された熱水が熱水供給配管４３を経由し、水処理ユニット３０の第３の熱水入口弁３７−３から通水経路に熱水が供給される。この熱水は、通水とは逆方向に流通し、アニオン交換塔３４を熱水殺菌する。その後、熱水は、第３の熱水出口弁３８−３から熱水殺菌用水排水配管３９を経由して排水される。このように、熱水殺菌経路(４)は、アニオン交換塔３４を殺菌し、殺菌方式は一過式、熱水殺菌用水はカチオン塔処理水である。また、熱水流通方向は通水と逆方向である。一般細菌数で比較すると、殺菌前では１個／ｍｌ未満〜５０個／ｍｌであったものを、殺菌後には１個／ｍｌ未満とすることができた。
【００４５】
熱水殺菌経路(５)では、第３の熱水殺菌用水切替弁４４−３から熱水殺菌用水供給配管４２を経由して水加熱装置４１に処理水が供給される。この処理水は、水処理ユニット３０にて処理され、処理水槽１３から供給された水である。水加熱装置４１にて加熱された熱水が熱水供給配管４３を経由し、水処理ユニット３０の第３の熱水入口弁３７−３から通水経路に供給される。この熱水は、通水とは同方向に流通し、カートリッジフィルタ３５と紫外線殺菌器３６とを共に熱水殺菌する。その後、熱水は、第４の熱水出口弁３８−４から熱水殺菌用水排水配管３９を経由して排水される。このように、熱水殺菌経路(５)は、カートリッジフィルタ３５および紫外線殺菌器３６を殺菌し、殺菌方式は一過式、熱水殺菌用水は処理水である。また、熱水流通方向は通水と同方向である。一般細菌数で比較すると、殺菌前では１個／ｍｌ未満〜２個／ｍｌ、殺菌後には１個／ｍｌ未満であった。
【００４６】
このように、本実施の形態によれば、通水経路はこの複数の熱水殺菌経路によってカバーされるので、通水経路に熱水殺菌されない部分はなく、かつ、通水経路全体を熱水殺菌経路とする装置に比べて個々の熱水殺菌経路が短くなるので、熱水殺菌時の温度の昇降時間が短縮され熱水殺菌時間が短くなる。その結果、熱水殺菌に要する熱エネルギーと水の使用量を節減できる。また、通水経路には菌が比較的繁殖しやすい部分(例えば過酸化物分解塔３１)と比較的繁殖しにくい部分(例えばアニオン交換塔３４)があるが、本実施の形態では、熱水殺菌経路を選択して個別に熱水殺菌を行えるので、菌が比較的繁殖しやすい熱水殺菌経路の熱水殺菌頻度を上げることができる。また、逆に菌が比較的繁殖しにくい熱水殺菌経路の熱水殺菌頻度を下げることができ、効率的な熱水殺菌が可能である。更に、熱水殺菌によって蓄積されていた汚染物質が脱離し熱水に混入するおそれのある水処理機器に対しては、この水処理機器と下流側の水処理機器を他の熱水殺菌経路に分離することによって、下流側の水処理機器の汚染を防ぐことも可能となる。
【００４７】
− 第２の実施形態 −
図３は、リンサー排水回収装置２０の第２の実施形態を詳述した構成図である。この第２の実施形態では、殺菌方式として循環式を採用した点で、図２に示す第１の実施形態とは大きく異なる。図３に示すリンサー排水回収装置２０は、図２に示す第１の実施形態と同様に、水処理機器として、過酸化物分解塔３１、カチオン交換塔３２、エアストリッピング塔３３、アニオン交換塔３４、カートリッジフィルタ３５、および紫外線殺菌器３６を有している。また、これらの複数の水処理機器は、通水経路を介して接続されている点も同様である。そして、水処理ユニット３０の水処理機器を含む通水経路全体を分割し、分割単位で個別に熱水殺菌するための複数の熱水殺菌経路を有している。
尚、第１の実施形態と同様の機能については同様の符号を用い、ここではその詳細な説明を省略する。以下、他の実施形態も同様である。
【００４８】
これらの各熱水殺菌経路は、それぞれ熱水入口弁５１−１〜５１−５と、熱水出口弁５２−１〜５２−５とを備えている。図３に示す第２の実施形態では、リンサー排水ポンプ１２と過酸化物分解塔３１との間に第１の熱水入口弁５１−１を設け、過酸化物分解塔３１とカチオン交換塔３２との間に第２の熱水入口弁５１−２を設けている。また、カチオン交換塔３２とエアストリッピング塔３３との間に第３の熱水入口弁５１−３を設け、エアストリッピング塔３３とアニオン交換塔３４との間に第４の熱水入口弁５１−４を設けている。更に、アニオン交換塔３４とカートリッジフィルタ３５との間に第５の熱水入口弁５１−５を設けている。
また、図３に示す第２の実施形態では、過酸化物分解塔３１とカチオン交換塔３２との間であって第２の熱水入口弁５１−２よりも排水の通水経路の下流側に、第１の熱水出口弁５２−１を設けている。また、カチオン交換塔３２とエアストリッピング塔３３との間であって第３の熱水入口弁５１−３よりも排水の通水経路の下流側に、第２の熱水出口弁５２−２を設けている。同様に、エアストリッピング塔３３とアニオン交換塔３４との間であって第４の熱水入口弁５１−４よりも排水の通水経路の下流側に、第３の熱水出口弁５２−３を設けている。更に、アニオン交換塔３４とカートリッジフィルタ３５との間であって第５の熱水入口弁５１−５よりも排水の通水経路の下流側に、第４の熱水出口弁５２−４を設けている。また更に、紫外線殺菌器３６の排水の通水経路の下流側であって処理水槽１３の手前側に第５の熱水出口弁５２−５を設けている。これらの熱水出口弁５２−１〜５２−５から排出される熱水は、熱水殺菌用水出口配管５３を経由し、切り替え弁の作用によって一部が熱水供給ユニット４０にて循環利用され、一部は外部へ排出される。
【００４９】
一方、図３に示す第２の実施形態の熱水供給ユニット４０は、図２に示す構成に加えて、水処理ユニット３０の熱水殺菌用水出口配管５３から分岐して、一旦、殺菌に用いられた熱水を循環する循環用配管５４を備えている。そして、この循環用配管５４からの水を用いて循環式熱水殺菌を行うための熱水槽４５と、熱水槽４５から水加熱装置４１に向けて熱水殺菌用水を供給する熱水ポンプ４６を備えている。
【００５０】
次に、図３に示す第２の実施形態における熱水殺菌経路について説明する。
【表２】
2011177708.tif 000004
表２は、図３に示すリンサー排水回収装置２０の熱水殺菌の実施例を示している。表２に示す熱水殺菌経路(１)〜(５)は、図３に示す符号(１)〜(５)に対応している。
昇温速度、殺菌、降温速度などの熱水殺菌条件は、第１の実施形態と同様であり、各熱水殺菌経路に共通している。
【００５１】
まず、熱水殺菌経路(１)では、第１の熱水殺菌用水切替弁４４−１から熱水殺菌用水供給配管４２、熱水槽４５を経由し、熱水ポンプ４６により水加熱装置４１に上水が供給される。そして、水加熱装置４１にて加熱されて生成された熱水が熱水供給配管４３を経由し、水処理ユニット３０の第１の熱水入口弁５１−１から過酸化物分解塔３１の通水経路の上流側に熱水が供給される。この熱水は、排水処理の流通(通水)とは同方向に流通し、過酸化物分解塔３１を熱水殺菌する。その後、熱水殺菌を施した熱水は、第１の熱水出口弁５２−１から熱水殺菌用水出口配管５３を経由して排水される。殺菌に用いられた排水は、弁による切り替えによって循環用配管５４を経由して熱水槽４５へ供給され、循環再利用させることも可能である。このように、熱水殺菌経路(１)は、過酸化物分解塔３１を殺菌し、殺菌方式は循環式、熱水殺菌用水は上水である。また、熱水流通方向は通水と同方向である。ここで、発明者等による検討の結果、一般細菌数で比較すると、殺菌前では５０〜２００個／ｍｌであったものを、殺菌後には１個／ｍｌ未満とすることができた。
【００５２】
次に、熱水殺菌経路(２)では、同様に、第１の熱水殺菌用水切替弁４４−１から熱水殺菌用水供給配管４２、熱水槽４５を経由し、熱水ポンプ４６により水加熱装置４１に上水が供給される。この水加熱装置４１にて加熱されて生成された熱水が熱水供給配管４３を経由し、水処理ユニット３０の第２の熱水入口弁５１−２から通水経路に熱水が供給される。この熱水は、通水とは同方向に流通し、カチオン交換塔３２を熱水殺菌する。その後、熱水殺菌を施した熱水は、第２の熱水出口弁５２−２から熱水殺菌用水出口配管５３を経由して排水される。殺菌に用いられた排水は、弁による切り替えによって循環用配管５４を経由して熱水槽４５へ供給され、循環再利用させることも可能である。このように、熱水殺菌経路(２)は、カチオン交換塔３２を殺菌し、殺菌方式は循環式、熱水殺菌用水は上水である。また、熱水流通方向は通水と同方向である。ここで、熱水殺菌経路(２)では、一般細菌数で比較すると、殺菌前では２０〜１００個／ｍｌであったものを、殺菌後には１個／ｍｌ未満とすることができた。
【００５３】
次に、熱水殺菌経路(３)では、同様に、第１の熱水殺菌用水切替弁４４−１から熱水殺菌用水供給配管４２、熱水槽４５を経由し、熱水ポンプ４６により水加熱装置４１に上水が供給される。この水加熱装置４１にて加熱されて生成された熱水が熱水供給配管４３を経由し、水処理ユニット３０の第３の熱水入口弁５１−３から通水経路に熱水が供給される。この熱水は、通水とは同方向に流通し、エアストリッピング塔３３を熱水殺菌する。その後、熱水殺菌を施した熱水は、第３の熱水出口弁５２−３から熱水殺菌用水出口配管５３を経由して排水される。殺菌に用いられた排水は、弁による切り替えによって循環用配管５４を経由して熱水槽４５へ供給され、循環再利用させることも可能である。このように、熱水殺菌経路(３)は、エアストリッピング塔３３を殺菌し、殺菌方式は循環式、熱水殺菌用水は上水である。また、熱水流通方向は通水と同方向である。ここで、熱水殺菌経路(３)では、一般細菌数で比較すると、殺菌前では２０〜１００個／ｍｌであったものを、殺菌後には１個／ｍｌ未満とすることができた。
【００５４】
熱水殺菌経路(４)では、第２の熱水殺菌用水切替弁４４−２から熱水殺菌用水供給配管４２、熱水槽４５を経由し、熱水ポンプ４６により水加熱装置４１にカチオン塔処理水が供給される。この水加熱装置４１にて加熱されて生成された熱水が熱水供給配管４３を経由し、水処理ユニット３０の第４の熱水入口弁５１−４から通水経路に熱水が供給される。この熱水は、通水とは同方向に流通し、アニオン交換塔３４を熱水殺菌する。その後、熱水殺菌を施した熱水は、第４の熱水出口弁５２−４から熱水殺菌用水出口配管５３を経由して排水される。殺菌に用いられた排水は、弁による切り替えによって循環用配管５４を経由して熱水槽４５へ供給され、循環再利用させることも可能である。このように、熱水殺菌経路(４)は、アニオン交換塔３４を殺菌し、殺菌方式は循環式、熱水殺菌用水はカチオン塔処理水である。また、熱水流通方向は通水と同方向である。また、一般細菌数で比較すると、殺菌前では１個／ｍｌ未満〜５０個／ｍｌであったものを、殺菌後には１個／ｍｌ未満とすることができた。
【００５５】
熱水殺菌経路(５)では、第３の熱水殺菌用水切替弁４４−３から熱水殺菌用水供給配管４２、熱水槽４５を経由し、熱水ポンプ４６により水加熱装置４１に処理水が供給される。この水加熱装置４１にて加熱されて生成された熱水が熱水供給配管４３を経由し、水処理ユニット３０の第５の熱水入口弁５１−５から通水経路に熱水が供給される。この熱水は、通水とは同方向に流通し、カートリッジフィルタ３５と紫外線殺菌器３６とを共に熱水殺菌する。その後、熱水殺菌を施した熱水は、第５の熱水出口弁５２−５から熱水殺菌用水出口配管５３を経由して排水される。殺菌に用いられた排水は、弁による切り替えによって循環用配管５４を経由して熱水槽４５へ供給され、循環再利用させることも可能である。このように、熱水殺菌経路(５)は、カートリッジフィルタ３５および紫外線殺菌器３６を殺菌し、殺菌方式は循環式、熱水殺菌用水は処理水である。また、熱水流通方向は通水と同方向である。更に、一般細菌数で比較すると、殺菌前では１個／ｍｌ未満〜２個／ｍｌ、殺菌後には１個／ｍｌ未満であった。
【００５６】
このように構成される実施の形態２は、実施の形態１と同様な効果に加え、循環式熱水殺菌を採用することで、熱エネルギーと水を節約することが可能となる。
【００５７】
− 第３の実施形態 −
図４は、リンサー排水回収装置２０の第３の実施形態を詳述した構成図である。この第３の実施形態では、図２に示す第１の実施形態に、循環式熱水殺菌経路(熱水殺菌経路(６))を加えた点に特徴がある。図４に示すリンサー排水回収装置２０は、図２に示す第１の実施形態と同様に、水処理機器として、過酸化物分解塔３１、カチオン交換塔３２、エアストリッピング塔３３、アニオン交換塔３４、カートリッジフィルタ３５、および紫外線殺菌器３６を有している。また、これらの複数の水処理機器は、通水経路を介して接続されている点も同様である。そして、水処理ユニット３０の水処理機器を含む通水経路全体を分割し、分割単位で個別に熱水殺菌するための複数の熱水殺菌経路を有している。
【００５８】
図４に示す第３の実施形態では、第１の実施形態における熱水入口弁３７−１〜３７−３に加え、リンサー排水ポンプ１２と過酸化物分解塔３１との間に第４の熱水入口弁３７−４を備えている。また、第１の実施形態における熱水出口弁３８−１〜３８−４に加え、過酸化物分解塔３１とカチオン交換塔３２との間であって、第２の熱水出口弁３８−２と第１の熱水入口弁３７−１との間の通水経路に、第５の熱水出口弁３８−５を設けている。更に、第５の熱水出口弁３８−５を経由した熱水を循環させるための熱水殺菌用水排水配管６１を有している。
一方、熱水供給ユニット４０は、図２に示す第１の実施形態に加え、熱水殺菌経路(６)による循環式熱水殺菌経路に対応した機能を備えている。即ち、熱水殺菌用水排水配管６１から弁により分岐した循環用配管６２と、循環用配管６２を経由して循環された水を用いて循環式熱水殺菌を行うための熱水槽４５と、熱水槽４５からの水を供給する熱水ポンプ４６と、熱水ポンプ４６から供給された水を加熱する水加熱装置４１−２と、この水加熱装置４１−２により加熱された熱水を水処理ユニットに供給する熱水供給配管４３−２を備えている。また、熱水槽４５に上水を供給するための第４の熱水殺菌用水切替弁４４−４と、熱水殺菌用水供給配管４２―２とを備えている。
【００５９】
次に、図４に示す第３の実施形態における熱水殺菌経路について説明する。
【表３】
2011177708.tif 000005
表３は、図４に示すリンサー排水回収装置２０の熱水殺菌の実施例を示している。表３に示す熱水殺菌経路(１)〜(６)は、図４に示す符号(１)〜(６)に対応している。
昇温速度、殺菌、降温速度などの熱水殺菌条件は、第１の実施形態および第２の実施形態と同様であり、各熱水殺菌経路に共通している。
【００６０】
まず、熱水殺菌経路(１)〜(５)は、図２に示す第１の実施形態における熱水殺菌経路(
１)〜(５)と同様であり、ここでは詳細な説明を省略する。
熱水殺菌経路(６)では、まず、第４の熱水殺菌用水切替弁４４−４から熱水殺菌用水供給配管４２―２、熱水槽４５を経由し、熱水ポンプ４６により水加熱装置４１―２に上水が供給される。この水加熱装置４１―２にて加熱されて生成された熱水は、熱水供給配管４３−２を経由し、水処理ユニット３０の第４の熱水入口弁３７−４から通水経路に供給される。この熱水は、通水とは同方向に流通し、過酸化物分解塔３１を熱水殺菌する。その後、熱水殺菌を施した熱水は、第５の熱水出口弁３８−５から熱水殺菌用水排水配管６１を経由して排水される。殺菌に用いられた排水は、弁による切り替えによって循環用配管６２を経由して熱水槽４５へ供給され、循環再利用される。このように、熱水殺菌経路(６)は、過酸化物分解塔３１を殺菌し、殺菌方式は循環式、熱水殺菌用水は上水である。また、熱水流通方向は通水と同方向である。更に、一般細菌数で比較すると、殺菌前では５０〜２００個／ｍｌであったものを、殺菌後には１個／ｍｌ未満とすることができた。
尚、この熱水殺菌経路(６)は、熱水殺菌経路(１)とは選択的に利用され、熱水殺菌が実施される。
【００６１】
このように構成される実施の形態３は、実施の形態１と同様な効果に加え、循環式熱水殺菌を一部に採用することで、熱エネルギーと水を節約することが可能となる。尚、過酸化物分解塔３１の熱水殺菌だけを熱水殺菌経路(６)により循環式としたが、これは、過酸化物分解塔３１の容量が大きく、熱水が大量に使用されることに着目している。即ち、大量に熱水を使用する部分について一部、循環式を採用することで、設備にかかるコストを抑え、効率良く熱エネルギーと水とを節約することが可能となる。
【００６２】
− 第４の実施形態 −
図５は、リンサー排水回収装置２０の第４の実施形態を詳述した構成図である。この第４の実施形態では、図２〜図４に示す第１〜第３の実施形態とは、水処理ユニット３０に配置される水処理機器の内容が異なっている。図５に示すリンサー排水回収装置２０の水処理ユニット３０は、過酸化物分解塔３１、エアストリッピング塔３３、アニオン交換塔３４、カートリッジフィルタ３５を備え、カチオン交換塔３２および紫外線殺菌器３６に代えて、逆浸透膜モジュールユニット７０を備えている。逆浸透膜モジュールユニット７０に充填される逆浸透膜モジュールは、活性炭塔処理水に含まれる酢酸イオンや共存カチオンなどのイオン性物質を除去できるものであれば、材質や形状に特に制限はない。例えば、ポリアミド系のスパイラル型複合膜逆浸透膜モジュールが使用される。逆浸透膜モジュールユニット７０では、逆浸透膜装置への供給水の水質によって異なるが、通常供給水の７０〜９０％程度を逆浸透膜装置処理水配管から透過水(処理水)として取り出し、残りの１０〜３０％程度の濃縮水(逆浸透膜モジュールユニット濃縮水)は装置外へ排出される。
【００６３】
図５に示す第４の実施形態にて、水処理ユニット３０は、各熱水殺菌経路を形成する熱水入口弁７１−１、７１−２と、熱水出口弁７２−１〜７２−４とを備えている。ここでは、過酸化物分解塔３１とエアストリッピング塔３３との間に第１の熱水入口弁７１−１を設け、アニオン交換塔３４とカートリッジフィルタ３５との間に第２の熱水入口弁７１−２を設けている。また、リンサー排水ポンプ１２と過酸化物分解塔３１との間に第１の熱水出口弁７２−１を設け、エアストリッピング塔３３とアニオン交換塔３４との間に第２の熱水出口弁７２−２を設けている。更に、逆浸透膜モジュールユニット７０の処理水を取り出すための通水経路から分岐して設けられる第３の熱水出口弁７２−３と、濃縮水を装置外へ排出するための通水経路から分岐して設けられる第４の熱水出口弁７２−４とが設けられている。各熱水出口弁７２−１〜７２−４からの熱水殺菌排水は、熱水殺菌用水排水配管７３を経由して回収装置外に排出される。
【００６４】
次に、図５に示す第４の実施形態における熱水殺菌経路について説明する。
【表４】
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表４は、図５に示すリンサー排水回収装置２０の熱水殺菌の実施例を示している。表４に示す熱水殺菌経路(１)〜(４)は、図５に示す符号(１)〜(４)に対応している。
昇温速度、殺菌、降温速度などの熱水殺菌条件は、第１〜第３の実施形態と同様であり、各熱水殺菌経路に共通している。
【００６５】
まず、熱水殺菌経路(１)では、第１の熱水殺菌用水切替弁４４−１から熱水殺菌用水供給配管４２を経由して、水加熱装置４１に上水が供給される。そして、水加熱装置４１にて加熱されて生成された熱水が熱水供給配管４３を経由し、水処理ユニット３０の第１の熱水入口弁７１−１から過酸化物分解塔３１の通水経路の下流側に熱水が供給される。この熱水は、排水処理の流通(通水)とは逆方向に流通し、過酸化物分解塔３１を熱水殺菌する。その後、熱水殺菌を施した熱水は、第１の熱水出口弁７２−１から熱水殺菌用水排水配管７３を経由して装置外へ排水される。このように、熱水殺菌経路(１)は、過酸化物分解塔３１を殺菌し、殺菌方式は一過式、熱水殺菌用水は上水である。また、熱水流通方向は通水と逆方向である。また、一般細菌数で比較すると、殺菌前では５０〜２００個／ｍｌ、殺菌後には１個／ｍｌ未満であった。
【００６６】
次に、熱水殺菌経路(２)では、同様に、第１の熱水殺菌用水切替弁４４−１から熱水殺菌用水供給配管４２を経由して、水加熱装置４１に上水が供給される。この水加熱装置４１にて加熱されて生成された熱水が熱水供給配管４３を経由し、水処理ユニット３０の第１の熱水入口弁７１−１から過酸化物分解塔３１の通水経路の下流側に熱水が供給される。この熱水は、通水とは同方向に流通し、エアストリッピング塔３３を熱水殺菌する。その後、熱水殺菌を施した熱水は、第２の熱水出口弁７２−２から熱水殺菌用水排水配管７３を経由して排水される。このように、熱水殺菌経路(２)は、エアストリッピング塔３３を殺菌し、殺菌方式は一過式、熱水殺菌用水は上水である。また、熱水流通方向は通水と同方向である。ここで、熱水殺菌経路(２)では、一般細菌数で比較すると、殺菌前では２０〜１００個／ｍｌ、殺菌後には１個／ｍｌ未満であった。
【００６７】
熱水殺菌経路(３)では、第３の熱水殺菌用水切替弁４４−３から熱水殺菌用水供給配管４２を経由して水加熱装置４１に処理水が供給される。この水加熱装置４１にて加熱されて生成された熱水は、熱水供給配管４３を経由し、水処理ユニット３０の第２の熱水入口弁７１−２から通水経路に供給される。この熱水は、通水とは逆方向に流通し、アニオン交換塔３４を熱水殺菌する。その後、熱水殺菌を実行した熱水は、第２の熱水出口弁７２−２から熱水殺菌用水排水配管７３を経由して排水される。このように、熱水殺菌経路(３)は、アニオン交換塔３４を殺菌し、殺菌方式は一過式、熱水殺菌用水は処理水である
。また、熱水流通方向は通水と逆方向である。ここで、熱水殺菌経路(３)では、一般細菌数で比較すると、殺菌前では１個／ｍｌ未満〜５０個／ｍｌであったものを、殺菌後には１個／ｍｌ未満とすることができた。
【００６８】
熱水殺菌経路(４)では、第３の熱水殺菌用水切替弁４４−３から熱水殺菌用水供給配管４２を経由して水加熱装置４１に処理水が供給される。この水加熱装置４１にて加熱されて生成された熱水は、熱水供給配管４３を経由し、水処理ユニット３０の第２の熱水入口弁７１−２から通水経路に供給される。この熱水は、通水とは同方向に流通し、カートリッジフィルタ３５と逆浸透膜モジュールユニット７０とを熱水殺菌する。このとき、第３の熱水出口弁７２−３、および/または第４の熱水出口弁７２−４が開かれ、殺菌に用いられた熱水が熱水殺菌用水排水配管７３に排出される。そして、熱水殺菌排水として機外へ排出される。このように、熱水殺菌経路(４)は、カートリッジフィルタ３５と逆浸透膜モジュールユニット７０とを熱水殺菌し、殺菌方式は一過式、熱水殺菌用水は処理水である。また、熱水流通方向は通水と同方向である。また、一般細菌数は、殺菌前では１個／ｍｌ未満〜２個／ｍｌ、殺菌後には１個／ｍｌ未満であった。
このように、第４の実施形態によれば、逆浸透膜モジュールユニット７０を含む水処理ユニット３０に対して効率的な熱水殺菌が可能となり、細菌の繁殖を効果的に抑制することができる。
【００６９】
以上、詳述したように、本実施の形態(第１の実施形態および第４の実施形態)によれば、従来の装置に比べて効率的な熱水殺菌が可能となり、また、安定した運転が行える無菌充填設備のリンサー排水回収装置２０を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、例えば、リンサー排水を回収して再利用する無菌充填設備など過酸化物が含有される排水回収装置や、排水回収装置を含む排水回収システムなどに適用することができる。
【符号の説明】
【００７１】
１…リンサー排水回収システム、１０…無菌充填設備リンサー、１１…リンサー排水受槽、１２…リンサー排水ポンプ、１３…処理水槽、１４…処理水ポンプ、１５…中継槽、１６…原水ポンプ、１７…無菌水製造装置、２０…リンサー排水回収装置、３０…水処理ユニット、４０…熱水供給ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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