(57)【要約】【課題】  CaとMgの含有量が調整された、嗜好性の高く且つ品質にばらつきがない塩を提供するとともに、Caの含有量が多いミネラル水を提供する。また、当該塩及びミネラル水を得るための海水処理方法を提供する。【解決手段】  海水から塩及びミネラル水を得るための海水処理方法であって、（工程１）逆浸透膜法により海水を濃縮する工程であって、ＮＦ膜に透過させる工程と、ＲＯ膜により濃縮する工程を行うことにより海水から第一濃縮水を得る工程、（工程２）前記第一濃縮水を、水分を蒸発させる蒸発法により濃縮して第二濃縮水を得る工程、（工程３）前記第二濃縮水に脱水処理を行うことにより、塩とミネラル水に分離する工程を順に行うことを特徴とする海水処理方法である。【選択図】  図１
2008156173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
海水から得られた塩であって、１００g当たりのMgの含有量が３１０mg以上５００mg以下に調整され、１００g当たりのCaの含有量が１３０mg以上３３０mg以下に調整されていることを特徴とする塩。
【請求項２】
海水から得られたミネラル水であって、１Ｌ当たりのCaの含有量が１００００mg以上に調整されていることを特徴とするミネラル水。
【請求項３】
海水から塩及びミネラル水を得るための海水処理方法であって、下記の工程１乃至３を順に行うことを特徴とする海水処理方法
（工程１）逆浸透膜法により海水を濃縮する工程であって、ＮＦ膜に透過させる工程と、ＲＯ膜により濃縮する工程を行うことにより海水から第一濃縮水を得る工程
（工程２）前記第一濃縮水を、水分を蒸発させる蒸発法により濃縮して第二濃縮水を得る工程
（工程３）前記第二濃縮水に脱水処理を行うことにより、塩とミネラル水に分離する工程。
【請求項４】
前記工程１として、前記ＲＯ膜により濃縮する工程を行った後、前記ＮＦ膜に透過させる工程を行うことを特徴とする請求項３記載の海水処理方法。
【請求項５】
前記ＮＦ膜に透過させる工程を２回以上行うことを特徴とする請求項４記載の海水処理方法。
【請求項６】
前記工程１として、前記ＮＦ膜に透過させる工程を行った後、前記ＲＯ膜により濃縮する工程を行うことを特徴とする請求項３記載の海水処理方法。
【請求項７】
前記工程１乃至３を行った後に、下記工程４を行うことを特徴とする請求項３乃至６いずれか記載の海水処理方法
（工程４）前記ミネラル水を蒸発法によりさらに濃縮することで濃縮ミネラル水を得る工程。
【請求項８】
前記第二濃縮水のボーメ比重値が、２７．０以上２８．０以下であることを特徴とする請求項３乃至７いずれか記載の海水処理方法。
【請求項９】
前記海水が海洋深層水であることを特徴とする請求項３乃至８いずれか記載の海水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、逆浸透膜法を利用することによりミネラル成分が調整された塩、逆浸透膜法を利用することによりミネラル成分が調整されたミネラル水及び当該塩及びミネラル水を得るための海水処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、天日塩方式で得られた塩（以下、天日塩と称す）及びミネラル水（にがり）が注目されている。天日塩方式とは、塩田等に海水を散布して、太陽光により水分を蒸発させる方法である（例えば、下記特許文献１参照）。そして、太陽光である程度水分を蒸発させた後、遠心分離等により、天日塩とミネラル水に分離する。
【０００３】
天日塩が注目されている理由は、天日塩が、イオン交換膜製塩法等により人工的に作られた塩と異なり、ミネラル成分を多く含有するからである。塩はNaClを主成分とするが、NaClだけでは塩辛くなってしまう。しかしながら、天日塩のようにNaCl以外のミネラル成分を含有することで、味が豊かになり、嗜好性に優れた塩となる。
【０００４】
天日塩に含まれるミネラル成分としては、MgとCaを挙げることができる。
Mgは苦味成分であるが、塩中に一定の割合で含まれることにより、豊かな味の塩となる。
また、Caはそれ自体は無味であるが、塩中に一定の割合で含まれることにより、塩辛さや苦さを抑え、まろやかな味の塩となる。
【０００５】
しかしながら、塩を天日塩方式で製塩する場合、使用する海水や天候等によって、ミネラル成分の含有量が変化してしまうといった問題が生じる。上記したように、ミネラル成分は塩の味を決めるのに重要な役割を果たすため、ミネラル成分の含有量が変化することによって、塩の味も変化する。つまり、天日塩方式で製塩された塩は、品質にばらつきが生じてしまう。
【０００６】
一方、天日塩方式により得られたミネラル水が注目されている理由も、種々のミネラル成分を多く含有するからである。このようなミネラル水は、飲料水や健康食品等の添加剤として広く利用されている。
しかしながら、天日塩方式でミネラル水を得ようとした場合、Caが海水を処理する工程においてCaSO4として析出してしまう。そのため、得られたミネラル水はCaの含有量が少ないものとなる。Caは筋肉や神経細胞を守り、体内のバランスを保つ役割を果たすものであり、体内に有用な成分であるため、ミネラル水においてもCaの含有量を増加させることが望まれていた。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１３９８２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、CaとMgの含有量が調整された、嗜好性の高く且つ品質にばらつきがない塩を提供するとともに、Caの含有量が多いミネラル水を提供することを解決課題とする。また、当該塩及びミネラル水を得るための海水処理方法を提供することも解決課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明は、海水から得られた塩であって、１００g当たりのMgの含有量が３１０mg以上５００mg以下に調整され、１００g当たりのCaの含有量が１３０mg以上３３０mg以下に調整されていることを特徴とする塩に関する。
【００１０】
請求項２に係る発明は、海水から得られたミネラル水であって、１Ｌ当たりのCaの含有量が１００００mg以上に調整されていることを特徴とするミネラル水に関する。
【００１１】
請求項３に係る発明は、海水から塩及びミネラル水を得るための海水処理方法であって、下記の工程１乃至３を順に行うことを特徴とする海水処理方法に関する。
（工程１）逆浸透膜法により海水を濃縮する工程であって、ＮＦ膜に透過させる工程と、ＲＯ膜により濃縮する工程を行うことにより海水から第一濃縮水を得る工程
（工程２）前記第一濃縮水を、水分を蒸発させる蒸発法により濃縮して第二濃縮水を得る工程
（工程３）前記第二濃縮水に脱水処理を行うことにより、塩とミネラル水に分離する工程。
【００１２】
請求項４に係る発明は、前記工程１として、前記ＲＯ膜により濃縮する工程を行った後、前記ＮＦ膜に透過させる工程を行うことを特徴とする請求項３記載の海水処理方法に関する。
【００１３】
請求項５に係る発明は、前記ＮＦ膜に透過させる工程を２回以上行うことを特徴とする請求項４記載の海水処理方法に関する。
【００１４】
請求項６に係る発明は、前記工程１として、前記ＮＦ膜に透過させる工程を行った後、前記ＲＯ膜により濃縮する工程を行うことを特徴とする請求項３記載の海水処理方法に関する。
【００１５】
請求項７に係る発明は、前記工程１乃至３を行った後に、下記工程４を行うことを特徴とする請求項３乃至６いずれか記載の海水処理方法に関する。
（工程４）前記ミネラル水を蒸発法によりさらに濃縮することで濃縮ミネラル水を得る工程。
【００１６】
請求項８に係る発明は、前記第二濃縮水のボーメ比重値が、２７．０以上２８．０以下であることを特徴とする請求項３乃至７いずれか記載の海水処理方法に関する。
【００１７】
請求項９に係る発明は、前記海水が海洋深層水であることを特徴とする請求項３乃至８いずれか記載の海水処理方法に関する。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に係る発明によれば、海水から得られた塩であって、１００g当たりのMgの含有量が３１０mg以上５００mg以下に調整され、１００g当たりのCaの含有量が１３０mg以上３３０mg以下に調整されていることにより、嗜好性の高い塩となる。また、当該塩はCa、Mgの含有量が調整されているため、天日塩と異なり、ばらつきのない均一な品質を維持することができる。
【００１９】
請求項２に係る発明によれば、海水から得られたミネラル水であって、１Ｌ当たりのCaの含有量が１００００mg以上に調整されていることにより、健康面での付加価値が大きいものとなり、飲料水等の添加剤として好適に利用可能となる。
【００２０】
請求項３に係る発明によれば、ＮＦ膜に透過させる工程と、ＲＯ膜により濃縮する工程を行うことにより海水から第一濃縮水を得る工程（工程１）を有することで、SO4を除去することができ、それにより、Caの多い塩及びミネラル水を得ることができる。
さらに、工程１で得た第一濃縮水に対して、水分を蒸発させる蒸発法により濃縮して第二濃縮水を得る工程（工程２）及び第二濃縮水に脱水処理を行い、塩とミネラル水に分離する工程（工程３）を行うことにより、Ca及びMgの調整された塩及びCaが調整されたミネラル水を得ることができる。
【００２１】
請求項４に係る発明によれば、工程１として、ＲＯ膜により濃縮する工程を行った後、ＮＦ膜に透過させる工程を行うことにより、海水の淡水化処理の際に排水として排出される、ＲＯ膜により濃縮された海水を有効利用することができる。そのため、作業効率を向上させることができる。
【００２２】
請求項５に係る発明によれば、ＮＦ膜に透過させる工程を２回以上行うことにより、より確実にSO4を除去することができ、それにより、Caの多い塩及びミネラル水を得ることができる。
【００２３】
請求項６に係る発明によれば、工程１として、ＮＦ膜に透過させる工程を行った後、ＲＯ膜により濃縮する工程を行うことにより、良好な生産効率を実現することができる。
【００２４】
請求項７に係る発明によれば、工程１乃至３を行った後に、ミネラル水を蒸発法によりさらに濃縮することで濃縮ミネラル水を得る工程（工程４）を行うことにより、ミネラル水１L当たりのCaの含有量をより多くすることができる。
また、Naの含有量を抑えることもできる。
【００２５】
請求項８に係る発明によれば、第二濃縮水のボーメ比重値が、２７．０以上２８．０以下であることにより、１００g当たりのMgの含有量が３１０mg以上５００mg以下、１００g当たりのCaの含有量が１３０mg以上３３０mg以下である塩を得ることができる。
さらに、Caの１L当たりの含有量が１００００mg以上のミネラル水を得ることができる。
【００２６】
請求項９に係る発明によれば、海水が海洋深層水であることにより、多くの種類のミネラル成分を含んだ塩を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明に係る塩及びミネラル水について説明する。
本発明に係る塩は、海水から得られた塩であって、１００g当たりのMgの含有量が３１０mg以上５００mg以下に調整され、１００g当たりのCaの含有量が１３０mg以上３３０mg以下に調整された塩である。
一方、海水中の塩分濃度は、場所等によっても異なるが、約３．５％であり、その塩分中のMgは、MgCl2やMgSO4の形で含まれている。そして、Mg自体の比率は、塩分全体の４％前後である。また、CaはCaSO4の形で含まれており、Ca自体の比率は、塩分全体の２％前後である。つまり、本実施例に係る塩は、Mg及びCaの含有量が、海水中の塩分における含有量と同程度である。このような含有量であることにより、嗜好性の高い味の塩となる。
【００２８】
本実施例に係る塩において調整されたMg、Caについて具体的に説明する。
塩の中に含有されるMgは苦味成分であり、Mgが含有されることによって、塩の味が豊かになる。また、Caはそれ自体無味であるが、Caが含有されることにより、NaClの塩辛さ等を抑え、まろやかな味となる。このような役割を果たすMgやCaが本実施例のような含有量であることにより、嗜好性の高い塩となる。
さらに、本願発明者らの実験的知得により、上記両成分の配合量の組み合わせ(バランス)が食味的、栄養成分的に望ましいことがわかった。
仮に、Mgの１００g当たりの含有量が３１０mg以上５００mg以下の場合でも、Caの１００g当たりの含有量が１３０mg未満の場合、塩辛さや苦味が際立ち、まろやかな味とならず好ましくなく、逆にCaの１００g当たりの含有量が３３０mgより多い場合は、味が薄くなってしまうので好ましくないため、結局いずれの場合も好ましくない。
また、Caの１００g当たりの含有量１３０mg以上３３０mg以下の場合でも、Mgの１００g当たりの含有量が３１０mg未満の場合、味に豊かさがなくなり、好ましくなく、逆に、Mgの１００g当たりの含有量が５００mgより多い場合、苦味が強くなりすぎて好ましくないため、結局いずれの場合も好ましくない。
【００２９】
さらに、本発明に係る塩は、天日塩方式により得られる塩とは異なり、MgやCaの含有量が調整され、バランスが予め保たれているため、味のばらつきが生じず、均一な品質の塩となる。つまり、MgやCaの含有量が規格外の所謂不良製品が発生することを防ぐことができる。そのため、製品歩留りの向上や、不良製品の抜き取り等の手間の削減を図ることができ、生産効率を向上させることができる。
【００３０】
また、本発明に係るミネラル水は、海水から得られるミネラル水であって、１L当たりのCaの含有量が１００００mg以上である。当該含有量は、天日塩方式により得られたミネラル水等の１００倍以上である。
Caは筋肉や神経細胞を守り、体内のバランスを保つ役割を果たすものであるため、含有量が１００００mg以上であることにより、健康面での付加価値が高いものとなる。そのため、飲料水の添加剤等にも好適に利用することができる。
さらに、上記したように、Caは味をまろやかにする作用も有するため、この点からも、飲料水の添加剤等として好適であるといえる。
【００３１】
塩及びミネラル水を得るために用いる海水としては、海洋深層水が好ましい。海洋深層水とは概ね１００m以深の海水であり、細菌やウイルスの混入が少なく、且つCaやMg以外にも多くの種類のミネラル成分を含む。海洋深層水がこれらの成分を多く含む理由は、表層水と比較して水温が低く、加えて、水温変動も少ないためである。
海洋深層水を用いることにより、得られた塩及びミネラル水も多くの種類のミネラル成分が含有されることとなるからである。
【００３２】
次いで、本発明に係る海水処理方法の実施例について、図面を参照しつつ説明する。
本実施例に係る海水処理方法は、海水から塩とミネラル水を得る方法であり、図１は本実施例に係る海水処理方法のフローを示した図である。本実施例に係る海水処理方法を図１を用いて説明する。
まず、逆浸透膜法により海水１０を濃縮して第一濃縮水１１とする工程１を行う。
逆浸透膜法とは、水分及び一定の大きさ以下のミネラル成分のみを透過させる逆浸透膜により海水を濃縮する方法であり、具体的には海水に圧力をかけて逆浸透膜に透過させることで、逆浸透膜を透過した透過水と、水分が減少して濃縮された濃縮水に分離する方法である。なお、工程１では、逆浸透膜として、ＲＯ(Reverse Osmosis)膜及びＮＦ(Nano Filtration)膜を用いる。
具体的には、工程１は、海水１０をＲＯ膜を用いて濃縮させ、ＲＯ濃縮水１２を得る工程１ａと、工程１ａ後に、ＮＦ膜に透過させ、ＮＦ透過水１３を得る工程１ｂよりなる。
工程１終了後、第一濃縮水１１を蒸発法により濃縮し、第二濃縮水１４を得る工程２を行う。その後、第二濃縮水１４に脱水処理を施す工程３を行うことで、第二濃縮水１４を塩１５とミネラル水１６に分離することができる。
【００３３】
さらに、工程１乃至３により得られたミネラル水１６を再度濃縮し、析出物を除くことで濃縮ミネラル水１７を得る工程４を行う。
以下、工程１乃至４について順に説明する。
【００３４】
（工程１）
工程１は、海水１０をＲＯ膜を用いて濃縮させてＲＯ膜濃縮水１２を得る工程１ａと、ＲＯ膜濃縮水１２をＮＦ膜に透過させてＮＦ膜透過水１３を得る工程１ｂとからなる。
【００３５】
図２は、工程１を行うための逆浸透膜装置１００の構成を示した説明図であり、以下、逆浸透膜装置１００を説明することで、工程１について説明する。
逆浸透膜装置１００はＲＯ膜処理部２１と、ＮＦ膜処理部２２よりなる。
【００３６】
ＲＯ膜処理部２１には、海水１０が供給され、濃縮される。
海水１０の濃縮は、ＲＯ膜処理部２１に設けられたＲＯ膜２１ａを用いて、逆浸透法により行われる。
【００３７】
ＲＯ膜２１ａは平均孔径０．５nm程度の半透明膜であり、水は透過するが、その他の分子等は透過しにくいため、海水１０を濃縮するのに適している。
【００３８】
また、ＲＯ膜処理部２１に供給される海水１０としては、海洋深層水が好ましい。海洋深層水は種々のミネラル成分が豊富に含有されているため、本実施例により得られた塩及びミネラル水も、種々のミネラル成分を豊富に含有することになるからである。
【００３９】
海水１０の供給はＲＯ膜処理用ポンプ２１ｂにより行われる。ＲＯ膜処理用ポンプ２１ｂは、海水１０を必要な圧力で供給することができるものであればよく、例えば、多段型ポンプやプランジャー型ポンプ等を挙げることができる。
【００４０】
ＮＦ膜処理部２２は、ＲＯ膜処理部２１により濃縮されたＲＯ膜濃縮水１２をＮＦ膜２２ａに透過させることで、ＮＦ膜透過水１３とする。ＮＦ膜透過水１３は、第一濃縮水１１として工程２に供されるものである。
【００４１】
ＮＦ膜２２ａは、平均孔径５nm程度の半透明膜であり、水、低分子量有機物、一価イオン等は透過させるが、中高分子量有機物や多価イオン等は透過しにくいという性質を有するものである。
ＮＦ膜２２ａを透過しにくい物質としてはSO4が挙げられる。SO4がＮＦ膜２２ａを透過しにくいため、ＲＯ膜濃縮水１２をＮＦ膜２２ａに透過させることで、得られたＮＦ膜透過水１３はSO4の含有量が大幅に減少したものとなる。
一般的にCaはSO4と結合してCaSO4として析出するが、ＮＦ膜透過水１３は、SO4の含有量が少ないため、CaはSO4と結合することができず、後の濃縮過程等でも、イオンの状態で濃縮水内に存在することとなる。そのため、Caの含有量の多い塩及びミネラル水を得ることができる。
【００４２】
ＲＯ膜濃縮水１２のＮＦ膜処理部２２への供給は、ＮＦ膜処理用ポンプ２２ｂにより行われる。ＮＦ膜処理用ポンプ２２ｂは必要な圧力でＲＯ膜濃縮水１２を供給できるものであればよく、ＲＯ膜処理用ポンプ２１ｂと同様のものを例示することができる。
【００４３】
なお、本実施例では工程１ａを行うことでＲＯ膜濃縮水１２を得ているが、ＲＯ膜濃縮水１２は、海水の淡水化を行う際に多量に排出されるものである。従って、ＲＯ膜濃縮水として、当該排水を使用することもでき、当該実施例は、ＲＯ膜濃縮水の有効利用の観点からも優れた方法であるといえる。
【００４４】
また、上記実施例では、ＲＯ濃縮水１２を、ＮＦ膜処理部２２のＮＦ膜２２ａに１回のみ透過しているが、複数回透過させてもよい。
図３は、ＲＯ膜処理部２１によりＲＯ濃縮水１２を得、その後、ＮＦ膜処理部２２のＮＦ膜２２ａに２回透過させた場合の構成を示した説明図を示す。便宜上、ＮＦ膜２２ａに１回透過させた後の透過水をＲＯ透過水１３ａとし、２回透過させた後の透過水をＲＯ透過水１３ｂと称す。
ＮＦ膜２２ａに２回透過させることにより、１回目の透過で除去しきれなかったSO4を除去することができ、後の濃縮工程等でCaが析出することをより確実に防ぐことができる。さらに、ＮＦ膜２２ａに２回透過させたとしても、MgやCaの含有量は減少しない。そのため、後の工程を経て得られた塩においても、Mg、Caの含有量の多い、嗜好性の高い塩を得ることができ、且つCaの含有量の多いミネラル水を得ることもできる。
なお、図３ではＮＦ膜２２ａへの透過を２回行っているが、ＮＦ膜２２ａの透過を２回以上行ってもよい。２回以上透過させることにより、より確実にSO4を除去することができ、また、MgやCaの含有量も減少しない。そのため、Ca、Mgの含有量の多い塩及びCaの含有量の多いミネラル水を得ることができる。
【００４５】
また、工程１は、図４に示すように、海水１０を、最初にＮＦ膜処理部２２によりＮＦ膜透過水１３ａとした後、ＮＦ膜透過水１３ａをＲＯ膜処理部２１に供給することにより、ＲＯ膜濃縮水１２ａとしても良い。これにより、図２で示した実施例よりも生産効率を向上させることができる。この場合、ＲＯ濃縮水１２ａが第一濃縮水１１となる。
また、最初のＮＦ膜２２ａへの透過を複数回行った後、ＲＯ膜２１ａにより濃縮させてもよい。ＮＦ膜２２ａへの透過を複数回行ったとしても、Mg、Caの含有量は減少せず、さらに、より確実にSO4を除去し、後の濃縮工程等でのCaの析出を防ぐことができる。そのため、Ca、Mgの含有量の多い塩を得つつ、Caの含有量の多いミネラル水を得ることができる。
【００４６】
（工程２）
次いで、工程２について説明する。
工程２は、工程１により得られた第一濃縮水１１を、蒸発法により濃縮し、第二濃縮水１４とする工程である。
蒸発法とは、海水に熱エネルギーをくわえて水分を蒸発させることにより濃縮する方法である。
この時、第二濃縮水１４は、ボーメ比重値（以下、Ｂｅ’と示すこともある）が２７．０以上２８以下となるように濃縮することが好ましい。ボーメ比重値とは、海水処理工程等で濃縮水の濃度を示す単位として用いられるものであり、ボーメ比重値が大きい程、濃度が高いといえる。
Ｂｅ’が２７．０以上２８以下であることにより、第二濃縮水１４におけるNaの含有量が減少し、且つMg，Ca等の成分の含有量が増加する。つまり、全ミネラル成分におけるMg、Caの含有量が増加することとなる。
このような第二濃縮水１４を後の工程で塩とミネラル水に分離した場合、塩はMgが３１０mg以上５００mg以下、Caが１３０mg以上３３０mg以下となる。また、ミネラル水１L当たりのCaの含有量が１００００mg以上となる。このように、工程２においてＢｅ’を調整することにより、Mg、Ca等のミネラル成分が調整された塩及び、Caが調整されたミネラル水を得ることができる。
【００４７】
図５は工程２を実施するための蒸発法濃縮装置２００を示す図である。
蒸発法濃縮装置２００は、攪拌蒸発缶３１、冷却装置３２、凝縮水回収タンク３３より構成される。
【００４８】
攪拌蒸発缶３１は第一濃縮水１１を濃縮するためのものである。
攪拌蒸発缶３１へのＮＦ膜浸透水の供給は、供給ホース３４より行われる。このとき、供給ホース３４に取り付けられた流量計３４ａにより流量が計測され、目的量が供給される。
攪拌蒸発缶３１は、外側缶３１ａと内側缶３１ｂの二重構造となっており、外側缶３１ａと内側缶３１ｂの間に蒸気ボイラー３５から送られる熱源蒸気が通ることで、缶内の濃縮海水を加熱する構造となっている。このとき、第一濃縮水１１は、海水濃度が均一になるように攪拌棒３１ｃにより攪拌される。攪拌棒３１ｃの回転速度はインバータ制御により任意に設定することができる。また、攪拌蒸発缶３１上部には、缶内の状況が確認できるように点検口（図示せず）が取り付けられており、缶内での析出・付着状況及び第一濃縮水１１の攪拌状態を観察できるようになっている。
【００４９】
冷却装置３２は、攪拌蒸発缶３１内で発生した蒸気を冷却するものである。蒸気は真空ポンプ３６により冷却装置３２へ供給される。蒸気は冷却装置３２により冷却されることで、凝縮された凝縮水となる。
【００５０】
凝縮水回収タンク３３は、冷却装置３２により冷却された凝縮水を回収するためのタンクである。凝縮水回収タンク３３の上部の蓋にはフロート式レベルセンサ３３ａが取り付けられており、タンク内の液面を連続的に計測することができる。
【００５１】
濃縮により得られた第二濃縮水１４は攪拌蒸発缶３１の下部の排出口３７より外気圧下に戻された後排出される。そして、工程３に供される。
なお、攪拌蒸発缶３１内の温度と圧力は、フロート式レベルセンサ３３ａのデータと共に、コンピュータにより管理される。
【００５２】
（工程３）
次いで、工程３について説明する。
工程３は、工程２により濃縮された第二濃縮水１４を、塩１５とミネラル水１６に分離する工程である。
具体的には、第二濃縮水１４を脱水することで、塩１５を得ることができる。また、脱水処理で除かれた水分がミネラル水１６となる。
【００５３】
この時、第二濃縮水のＢｅ’が２７．０以上２８．０以下の場合、得られた塩は、１００ｇ当たりの各成分の含有量が、Mgが３１０mg以上５００mg以下、Caが１３０mg以上３３０mg以下となり、嗜好性の高い塩を得ることができる。
また、第二濃縮水のＢｅ’を調整することにより、Mg及びCaの含有量を均一にすることもでき、塩の品質のばらつきを抑えることができる。つまり、Mg及びCaの含有量が規格外となった所謂不良製品が発生することを防ぐことができる。
さらに、第二濃縮水のＢｅ’が２７．０以上２８．０以下の場合、得られたミネラル水は、Caの含有量が１Ｌ当たり１００００mg以上となる。これにより、健康面での付加価値が向上し、飲料水等の添加剤として好適に利用可能なものとなる。
【００５４】
第二濃縮水１４の脱水としては特に限定されないが、例えば、遠心分離機で行う方法が挙げられる。遠心分離機により脱水することで、高い脱水効率を実現することができる。
【００５５】
（工程４）
工程４は、工程３で得られたミネラル水１６を蒸発法により再度濃縮することにより濃縮ミネラル水１７を得る工程である。このとき、析出物が析出する場合は、当該析出物は取り除けばよい。
工程４を行うことにより、１L当たりのCaの含有量をより多くすることができる。
また、Naの含有量を減らすこともできる。Naは取り過ぎると高血圧を引き起こす等の問題があるため、Naを減らすことは、健康面での付加価値をさらに向上させることにもつながる。
具体的には、濃縮倍率を１．５倍以上とすることが好ましい。これにより、Na成分の含有量を十分に低くすることができる。
ミネラル水１６の濃縮方法としては、工程２と同様の装置で行うことができる。
【００５６】
また、濃縮ミネラル水１７は液体状であるが、乾燥させて粉末状ミネラルとして利用しても良い。但し、濃縮ミネラル水を乾燥させて粉末状とした場合、当該粉末は吸湿性が高い状態となる。このような状態の場合、使用前に空気中の水分を吸収するため、使用時に使い勝手が悪くなる。
そのため、粉末化したミネラルをコーティング剤でコーティングすることが好ましい。これにより、粉末状ミネラルの吸湿性を抑えることができる。なお、コーティング剤としては、グルタミン酸ソーダ、ブドウ糖等の糖類、カルボキシメチルセルロース、シクロデキストリン等が挙げられる。
【００５７】
濃縮ミネラル水１７を粉末化する方法としては、高温低圧下に濃縮ミネラル水を噴霧させて、熱風で乾燥させる方法が挙げられる。
また、粉末状ミネラルをコーティングする方法としては、高温低圧下において粉末状ミネラルを飛散させ、飛散させた粉末状ミネラルにコーティング剤を噴霧させて吹き付けることで行うことができる。
【００５８】
（試験例）
以下、本発明の海水処理方法に係る試験例を示すことで、本発明の効果をより明確なものとする。
【００５９】
（試験例１）
まず、ＮＦ膜とＲＯ膜による処理により、海水内の成分がどのように変化するかを検証する。なお、以下の試験例において、ＮＦ膜としては、東レ株式会社製、ＳＵ−６１０を用い、ＲＯ膜としては東レ株式会社製、ＳＵ−８１０を用いた。また、処理前の海水としては、Ｂｅ’３．４の海洋深層水を用いた。
【００６０】
表１は、ＮＦ膜による処理後、ＲＯ膜による処理を行う過程（図４参照）（以下、ＮＦ→ＲＯ過程と称す）で、処理前の海水１０と、海水１０をＮＦ膜２２ａに透過させたＮＦ膜透過水１３ａと、ＮＦ膜透過水１３ａをＲＯ膜２１ａにより濃縮したＲＯ膜濃縮水１２ａについて、各成分の含有量を測定した結果を示した表である。測定した成分は、Na、Mg、Ca、SO4であり、単位はmg／Lで示している。
【００６１】
【表１】
2008156173.tif 000003
【００６２】
表１におけるＮＦ膜透過水１３ａの欄のSO4の値は、測定ができないほど含有量が少ないことを示す。つまり、海水１０をＮＦ膜２２ａに透過させることにより、SO4の大半を除去することができることがわかる。
また、ＲＯ膜濃縮水１２ａの欄の値が示すように、ＮＦ膜透過水をＲＯ膜２１ａにより濃縮したとしても、ＲＯ膜濃縮水のSO4は海水の約１／４程度である。一方、SO4以外の成分については、処理前の海水よりも増加している。
つまり、海水をＮＦ膜に透過させた後、ＲＯ膜により濃縮することで、SO4の含有量の比率を他の成分に比して非常に小さくすることができることがわかる。これにより、後の濃縮過程でCaがSO4と結合して、析出することを防ぐことができる。そのため、当該方法で得た濃縮水を用いることで、Caの含有量が多い塩及びミネラル水を得ることができる。
【００６３】
表２は、ＲＯ膜による処理後、ＮＦ膜による処理を行う過程（図２参照）（以下、ＲＯ→ＮＦ過程と称す）で得たＮＦ膜透過水１３の各成分の含有量を測定した結果を示した表である。なお、含有量を測定した成分は、Na、Mg、Caであり、単位はmg／Lで示している。
また、表３は、表１のＲＯ膜濃縮水１２ａと表２のＮＦ膜透過水１３について、Naを１としたときのMg、Caの比率を示した表である。
【００６４】
【表２】
2008156173.tif 000004
【００６５】
【表３】
2008156173.tif 000005
【００６６】
表２に示すように、ＮＦ膜透過水１３の各成分の含有量は、表１に示すＲＯ膜濃縮水１２ａの各成分の含有量より若干低い値を示したが、海水１０よりは十分に濃縮されている。また、表３より、成分比率は、ＮＦ→ＲＯ過程でも、ＲＯ→ＮＦ過程でも略同一の値を示している。つまり、ＲＯ→ＮＦ過程は、ＮＦ→ＲＯ過程より、濃縮水の生産効率が若干落ちるものの、十分に利用可能なであるといえる。加えて、ＲＯ→ＮＦ過程には、海水の淡水化に伴い排水となるＲＯ膜濃縮水を利用することも可能であるため、ＲＯ膜濃縮水の有効利用といった観点からも優れている。
【００６７】
（試験例２）
次いで、逆浸透膜法による処理（工程１）後、蒸発法による処理（工程２）をすることで、含有される成分がどのように変化するかを検証する。
なお、蒸発法による処理は、濃縮水を大気圧下にて１００℃で加熱することにより行った。そして、CaSO4が生じるＢｅ’２４まで濃縮した後、析出したCaSO4を除いてＢｅ’２８まで再度濃縮した。また、サンプリングは４時間ごとに５００mlずつ行った。
【００６８】
図６はＲＯ→ＮＦ過程を経た後に蒸発法により濃縮したときの各成分の含有量の変化を示した図であり、図７はＮＦ→ＲＯ過程を経た後に蒸発法により濃縮したときの各成分の含有量の変化を示した図である。また、図８はＲＯ膜による処理後、ＮＦ膜による処理を２回行う過程（以下、ＲＯ→ＮＦ→ＮＦ過程と称す）を経た後に蒸発法により濃縮したときの各成分の含有量の変化を示した図である。さらに、比較例として、図９にＲＯ膜のみ透過させた海水を蒸発法により濃縮したときの各成分の含有量の変化を示す。なお、図６乃至９において、（ａ）がNa、（ｂ）がMg、（ｃ）がCaの含有量を夫々示し、縦軸が含有量（mg／L）、横軸がＢｅ’値である。
【００６９】
図６乃至９を比較すると、本発明の実施例でもある図６乃至８については、すべての成分において同じ挙動を示している。従って、まず、図６乃至８について説明する。
【００７０】
図６乃至８の（ａ）に示すように、NaについてはＢｅ’２５付近をピークとし、それ以上では減少している。
また、図６乃至８の（ｂ）及び（ｃ）に示すように、Mg、Caの成分についてはＢｅ’２５付近から含有量が増大している。
つまり、図６乃至８では、Ｂｅ’２５付近から、Naの含有量が減少し、且つMg，Caの成分の含有量が増加している。そのため、全ミネラル成分におけるMg、Caの含有量が増加することとなる。
【００７１】
一方、比較例である図９についてみると、（ａ）及び（ｂ）は図６乃至８と同様の挙動を示しているが、（ｃ）に示すCaについては、Ｂｅ’１２付近をピークに含有量が減少し始め、Ｂｅ’２８以上では検出できない程少ない含有量となっている。
【００７２】
図５乃至８を図９と比較することにより、ＮＦ膜とＲＯ膜による処理を含む工程１を行った後に蒸発法で濃縮することで、Caが大きく増大することがわかる。これは、工程１において海水をＮＦ膜に透過させることで、SO4が減少したため、CaがSO4と結合して析出せずに残っていたからだと考えられる。
【００７３】
また、図８において、ＮＦ膜に２回透過させたにも関わらず、ＮＦ膜に１回しか透過させていない図６及び図７と同じ挙動を示した。つまり、ＮＦ膜に２回透過させたとしても、Mg、Caについては変化しないことがわかる。そのため、ＮＦ膜に２回透過させたとしても、Ca、Mgの多い塩及びミネラル水を得ることができるといえる。
【００７４】
（試験例３）
次いで、工程３において第二濃縮水を脱水処理により分離して得た塩の品質について検証する。
図１０は、工程３の脱水処理を経ることで得られた塩の成分の含有量を示した図であり、縦軸に含有量（mg／100g）、横軸に第二濃縮水のＢｅ’値を示す。
また、図中（ａ１）乃至（ａ３）が工程１でＲＯ→ＮＦ過程を経た場合の含有量を示し、（ｂ１）乃至（ｂ３）がＮＦ→ＲＯ過程を経た場合の含有量を示す。そして、（ａ１）乃至（ａ３）、若しくは（ｂ１）乃至（ｂ３）は順にNa、Mg、Caを示す。
【００７５】
また、表４は、本発明に係る塩におけるNa、Mg、Caの最適な含有量を示したものであり、図１０中における当該含有量の範囲は破線で挟まれた範囲である。
【００７６】
【表４】
2008156173.tif 000006
【００７７】
図１０に示す如く、ＮＦ→ＲＯ過程、ＲＯ→ＮＦ過程によらず、各成分とも同様の傾向を示す。そして、Ｂｅ’が２７．０以上２８以下の範囲において、表１に示した含有量を満たすこともわかる。つまり、工程２において、蒸発法でＢｅ’が２７．０以上２８以下の範囲に濃縮することで、MgとCaの含有量が最適な値に調整された塩を生産可能であるといえる。
【００７８】
（試験例４）
次いで、工程４において、ミネラル水及び濃縮ミネラル水の各成分の含有量について検証する。
図１１は工程１でＮＦ→ＲＯ過程を経たときのミネラル水（以下、ＮＦ→ＲＯミネラル水とする）を濃縮した場合の含有量と、既存もミネラル水を濃縮した場合の含有量を比較したものであり、（ａ）がCa、（ｂ）がNa、（ｃ）がK、（ｄ）がMgを示す。また（ａ１）（ｂ１）（ｃ１）（ｄ１）がＮＦ→ＲＯミネラル水を示し、（ａ２）（ｂ２）（ｃ２）（ｄ２）が既存のミネラル水を示す。なお、図１１中、縦軸が含有量（mg／L）、横軸が濃縮倍率を示し、ＮＦ→ＲＯミネラル水については、実験の関係上、濃縮率は１倍、１．４倍、１．５倍のみを測定した。
【００７９】
図１１（ａ）で示す如く、既存のミネラル水は、Caを殆ど含有しないのに比して、ＮＦ→ＲＯミネラル水は濃縮しなくても、１L当たり１００００mg以上の含有量を有し、濃縮するほどに、当該含有量が向上していくことがわかる。当該結果より、本発明に係るミネラル水は、健康面での付加価値の高いものであるといえる。
また、図１１（ｂ）に示すように、Naは濃縮するほど減少していくことがわかる。Naは高血圧の原因にもなることから、当該結果からも、本発明に係るミネラル水が健康面での付加価値の高いものであるといえる。
【００８０】
なお、表５は、ＮＦ→ＲＯミネラル水を濃縮した場合の各成分の含有比率を示すものであり、具体的には、Ｎａ成分を１としたときの他の成分の含有比率を示す。
【００８１】
【表５】
2008156173.tif 000007
【００８２】
表５からも、工程３の脱水処理により得られたミネラル水が、工程４においてさらに濃縮することで、Na以外の成分の含有量が増大する、つまり、Naの含有量が減少することがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明により得られる塩は、食塩として使用され、様々な料理に好適に利用可能である。
また、本発明により得られるミネラル水は、飲料水の添加剤や健康食品として好適に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】海水処理方法のフローを示した図である。
【図２】工程１を行うための逆浸透膜装置の構成を示した説明図である。
【図３】工程１において、ＮＦ膜を２回透過する場合の逆浸透膜装置の構成を示した説明図である。
【図４】工程１を行うための逆浸透膜装置の違う構成を示した説明図である。
【図５】工程２を実施するための蒸発法濃縮装置を示す図である。
【図６】ＲＯ→ＮＦ過程を経た後に蒸発法により濃縮したときの各成分の含有量の変化を示した図である。
【図７】ＮＦ→ＲＯ過程を経た後に蒸発法により濃縮したときの各成分の含有量の変化を示した図である。
【図８】ＲＯ→ＮＦ→ＮＦ過程を経た後に蒸発法により濃縮したときの各成分の含有量の変化を示した図である。
【図９】ＲＯ膜のみ透過させた海水を蒸発法により濃縮したときの各成分の含有量の変化を示す図である。
【図１０】工程３の脱水処理を経ることで得られた塩の成分の含有量を示した図である。
【図１１】ＮＦ→ＲＯミネラル水を濃縮した場合のCa含有量と、既存もミネラル水を濃縮した場合のCaの含有量を比較した図である。
【符号の説明】
【００８５】
１          工程１
２          工程２
３          工程３
４          工程４
１０        海水
１１        第一濃縮水
１４        第二濃縮水
１５        塩
１６        ミネラル水
１７        濃縮ミネラル水
２１ａ      ＲＯ膜
２２ａ      ＮＦ膜
【図１】
2008156173.tif 000008
【図２】
2008156173.tif 000009
【図３】
2008156173.tif 000010
【図４】
2008156173.tif 000011
【図５】
2008156173.tif 000012
【図６】
2008156173.tif 000013
【図７】
2008156173.tif 000014
【図８】
2008156173.tif 000015
【図９】
2008156173.tif 000016
【図１０】
2008156173.tif 000017
【図１１】
2008156173.tif 000018