(57)【要約】【課題】長距離、長時間輸送する際に、濾過膜の性能低下や寿命短縮を生じさせることが無い水処理用膜の輸送または保管方法を提供する。【解決手段】有機化合物を含む水処理用膜を備えた膜エレメント１０を輸送または保管する方法であって、前記膜エレメント１０を断熱材１４により構成された内部空間１６を有する第１の密閉容器１２に収容し、前記第１の密閉容器１２における内部空間１６の温度上昇に伴って、第１の密閉容器１２に内包した水分を蒸発させ、前記第１の密閉容器１２における内部空間１６の湿度を上昇させることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機化合物を含む水処理用膜輸送または保管する方法であって、
前記水処理用膜を断熱材により構成された密閉空間を有する第１の密閉容器に収容し、
前記第１の密閉容器内部の温度上昇に伴って、第１の密閉容器に内包した水分を蒸発させ、
前記第１の密閉容器内部の湿度を上昇させることを特徴とする水処理用膜の輸送または保管方法。
【請求項２】
前記水処理用膜を第２の密閉容器で覆い、
前記第２の密閉容器の内部に防カビ用の膜保存液を充填したことを特徴とする請求項１に記載の水処理用膜の輸送または保管方法。
【請求項３】
前記水処理用膜を第２の密閉容器で覆い、
前記第２の密閉容器の内部に乾燥剤を配置したことを特徴とする請求項１に記載の水処理用膜の輸送または保管方法。
【請求項４】
前記水処理用膜を湿潤させることを特徴とする請求項１に記載の水処理用膜の輸送または保管方法。
【請求項５】
前記第１の密閉容器の内壁に蓄熱剤を配備することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１に記載の水処理用膜の輸送または保管方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水処理用の膜である膜エレメントや膜モジュールを輸送または保管するための方法に係り、特に熱帯地域への輸送、熱帯地域での保管を行う場合に好適な水処理用膜の輸送または保管方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水処理用の膜エレメントや膜モジュールを海外へ輸送する際には船舶（船便）が使用されることが一般的である。輸送先が中東（ここでは特に西アジア諸国および北アフリカのアラブ諸国を指す）などである場合、輸送に要する期間は１〜２ヶ月に及ぶ。そして、赤道や熱帯地域を通過する際には、膜モジュールや膜エレメントを収容したコンテナ内部の温度は６０℃以上に達することがある。このことは、上記のような熱帯地域で膜モジュールや膜エレメントを保管する際にも言えることである。
【０００３】
ここで、膜エレメントを構成する濾過膜の素材として使用される有機材料（有機化合物）は、高温域において変成されたり、変形が生じたりするものが多い。濾過膜に変成や変形が生じた場合、膜の性能低下や寿命短縮の要因となる。このため、有機材料を膜素材とした水処理用膜である膜エレメントや膜モジュールでは一般的に、使用時や保管時の上限温度を４０℃としているものが多い。  
【０００４】
濾過膜が４０℃以上の高温に晒されることを防ぐ手段として、特許文献１や特許文献２に開示されているような、空調（冷却）機能を付加したコンテナを用いて輸送や保管する方法が考えられる。特許文献１、２に開示されているようなコンテナを用いて膜エレメントや膜モジュールの輸送を行えば、コンテナ内部の温度が４０℃以上の高温となることは無く、膜の性能低下や寿命短縮といった事態が生ずることは無いからである。
【特許文献１】特開平１０−７３３５５号公報
【特許文献２】特開２００６−５２９１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献に開示されているような空調機能付きのコンテナは、機械的、電気的制御が必要とされる上、コンテナ１台あたりの使用コストが高く、結果として輸送費や保管費が高騰することとなってしまう。
【０００６】
そこで本発明では、空調機能の付いたコンテナを使用しないで膜エレメントや膜モジュールを長距離、長時間輸送する際、あるいは長期に亙って保管する際に、濾過膜の性能低下や寿命短縮を生じさせることが無く、比較的安価に実施することができる水処理用膜の輸送または保管方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明に係る水処理用膜の輸送または保管方法は、有機化合物を含む水処理用膜輸送または保管する方法であって、前記水処理用膜を断熱材により構成された密閉空間を有する第１の密閉容器に収容し、前記第１の密閉容器内部の温度上昇に伴って、第１の密閉容器に内包した水分を蒸発させ、前記第１の密閉容器内部の湿度を上昇させることを特徴とする。
【０００８】
また、上記のような特徴を有する水処理用膜の輸送または保管方法では、前記水処理用膜を第２の密閉容器で覆い、前記第２の密閉容器の内部に防カビ用の膜保存液を充填すると良い。
【０００９】
これに対し、上記のような特徴を有する水処理用膜の輸送または保管方法では、前記水処理用膜を第２の密閉容器で覆い、前記第２の密閉容器の内部に乾燥剤を配置することでも同様の効果を得ることができる。
【００１０】
また、上記のような特徴を有する水処理用膜の輸送または保管方法では、前記水処理用膜を湿潤させておいても良い。
さらに、上記のような特徴を有する水処理用膜の輸送または保管方法では、前記第１の密閉容器の内壁に蓄熱剤を配備しておくことが望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
上記のような水処理用膜の輸送または保管方法によれば、濾過膜の性能低下や寿命短縮を生じさせることが無く、比較的安価に実施することができる。また、水処理用膜を覆う第２の密閉容器に膜保存液を充填したり乾燥剤を配置することで、長期に亙る高温多湿での輸送に際しても、水処理用膜にカビが発生することが無く、当該カビによる性能劣化、その他の不具合を防ぐことが可能となる。また、輸送に際して水処理用膜自体を湿潤させておくことにより、輸送時における水処理用膜の耐久性を向上させることができる。よって、水処理用膜に対する物理的なダメージを緩和することが可能となる。さらに、密閉容器の内壁に蓄熱材を配備したことによれば、密閉容器内部の温度変化の幅をさらに小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の水処理用膜の輸送または保管方法に係る実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
まず、図１を参照して本発明の水処理用膜の輸送または保管方法に係る第１の実施形態について説明する。図１は、水処理用膜を有する膜エレメントや膜モジュール（以下、代表して膜エレメント１０と称す）を密閉容器（第１の密閉容器）１２に配置した輸送形態を示す図である。なお、本発明でいう膜モジュールは、複数の膜エレメントにより構成される部材のことである。前記密閉容器１２は、既存のコンテナの内壁または外壁、あるいはその両方を断熱材で機密に覆うことにより構成されるものや、密閉容器１２の壁面そのものが断熱材で構成されるものであれば良い。なお、図１は密閉容器１２の壁面そのものが断熱材１４で構成された場合の例を示している。
【００１３】
本実施形態では、上記のように構成した密閉容器１２の内部空間１６に、水分保持材１８を配置している。水分保持材１８に含有された水分は、外部からの伝熱により密閉容器１２における内部空間１６の温度が上昇した際に蒸発し、内部空間１６の湿度を上昇させると共に蒸発時の潜熱により内部空間１６の温度を低下させるという作用を担う。
【００１４】
ここで、船舶等に積載されて輸送される一般的なコンテナ等の容器は、日中の太陽に晒されるため、その表面、およびコンテナ外殻により包囲された内部空間の温度は急激に上昇することとなる。一方、海上を航行する船上では、昼夜における寒暖の差が激しいため、夜間における容器の内部空間は外気に相当する温度となる。これは、コンテナを構成する部材にも原因がある。すなわち、コンテナを構成する部材の比熱が低いために、太陽の輻射熱をそのまま吸収することとなりその表面温度が急激に上昇するのである。そして、コンテナを構成する部材の熱伝導性が高いために、熱せられた表面温度が短時間でコンテナの内部空間の温度に影響するのである。また、夜間については逆の現象が生じることとなる。このような特性を持つコンテナ等の一般的な搬送容器の内部空間における温度は、昼夜間において約７０℃から約１０℃程度にまで変化する。つまり昼夜の温度差が６０℃にも達することがあるのである。
【００１５】
本実施形態では、この温度変化のサイクルと、密閉容器１２特有の作用を利用して、密閉容器１２の内部空間１６に収容した膜エレメント１０の温度が４０℃以上になることを防止する。
【００１６】
具体的には２つの作用を利用する。第１の作用としては、断熱材１４の断熱作用である。この断熱作用により、密閉容器１２外部の温度が密閉容器１２の内部空間１６に伝達されるまでの時間を遅らせることができると共に、密閉容器１２の外部の熱量がそのまま内部空間１６に供給されることを防止することができる。また、密閉容器１２外部の温度はサイクリックに変化することより、高低のピーク温度が密閉容器１２の内部空間１６に、そのまま伝達されることを防ぐことができる。断熱材１４は、密閉容器１２における表面の温度が内部空間１６に熱伝達されることを遅らせる役割を担うことより、断熱材としては、熱伝導性の低い物質を採用することとなる。断熱材１４の選択肢は多岐に亙るため、その用途、費用、耐久性等の面を考慮した上で、採用する断熱材１４を選べば良い。
【００１７】
例えば、耐久性や費用等の面を重視する場合には、グラスウールやロックウール等を採用することができる。また、海洋上という特性上、耐水性を重視するのであれば、ポリスチレンフォームやウレタンフォーム等を採用すれば良い。そして、断熱性が何よりも重視されるような場合であれば、フェノールフォームなどを採用することもできる。なお、断熱効果に関しては、使用する断熱材１４の厚み等により異なるため、所望する断熱効果を得ることができる厚みで断熱材１４を配置することはいうまでも無い。
【００１８】
第２の作用としては、水分保持材１８より蒸発する水分による密閉容器１２における内部空間１６の湿度上昇に伴う保温作用である。水は、一般的な金属等に比べて比熱が高く、熱し難く冷め難いという性質を有する。つまり、高湿度環境下では、内部空間１６の雰囲気がそのまま蓄熱材としての役割を担うこととなり、密閉容器１２の内壁からの輻射熱あるいは伝達熱を吸収し、内部空間１６における温度の急変を緩和することができるのである。なお、内部空間１６の温度が低下した場合には必然的に、飽和状態となった水分が水に戻るため、内部空間１６の湿度は低下する。この現象は、内部空間１６の温度が低下することにより生ずるため、内部空間１６に収容された膜エレメント１０が高温に晒されるという虞は無い。また、このような水分の蒸発、凝縮時に生ずる潜熱も内部空間１６の温度変化の幅を小さくする効果を奏することとなる。
【００１９】
上記のような作用を利用することにより、内部空間１６の温度変化は、その外壁あるいは外部空間の温度変化に比べて小さなものとすることができる。例えば、十分な断熱効果を得ることができる断熱材１４を配置した密閉容器１２では、１日のうちで外壁の温度が１０℃から７０℃程度まで変化する場合であっても、その内部の温度変化を３０℃から４０℃未満程度の間に抑えることが可能となる。なお、断熱材１４により密閉容器１２の壁面を構成した場合には、壁面を金属で構成した一般的なコンテナよりも、表面のピーク温度を下げることができると考えられる。
【００２０】
よって、上記のような膜エレメント１０の輸送方法によれば、密閉容器１２における内部空間１６の温度変化を小さくすることで、内部空間１６におけるピーク温度（高温時）を下げることができる。これにより内部空間１６に収容された膜エレメント１０を構成する濾過膜に、性能低下や寿命短縮といった不具合を生じさせることが無くなる。また、上記のような輸送方法では、輸送費用が高騰する空調付きコンテナ等を使用する必要が無いため、輸送費用を抑えることができる。
【００２１】
ここで、船舶による膜エレメント１０の輸送は、数日で済む場合もあれば、背景技術の項でも述べたように、１ヶ月から２ヶ月に及ぶ場合もある。輸送期間が数日で済む近隣諸国への輸送であれば、上記のような方法であっても何ら問題は無い。しかし、中東諸国等のように輸送期間が長期に亙る場合、上記のような輸送方法を実施したとしても収容された膜エレメント１０は、約３０℃から約４０℃程度の温度に晒され続けることとなる。こうした場合、有機材料を含む濾過膜にはカビなどが発生する可能性がある。カビの発生は当然、濾過膜の性能劣化を招くため避ける必要がある。以下、本発明に係る第２、第３の実施形態として、このような問題を解決することのできる輸送方法について説明する。
【００２２】
まず、本発明の水処理用膜の輸送または保管方法に係る第２の実施形態について図２を参照して説明する。図２は、第１の実施形態に係る輸送または保管方法のようにして密閉容器１２に収容した膜エレメント１０を、さらに第２の密閉容器（例えば袋などであっても良い）２０に入れ、この第２の密閉容器２０の中に防カビ効果を有する膜保存液２２を充填した様子を示している。膜保存液２２の具体的な例としては、次亜塩素酸ナトリウム液や、重亜硫酸ナトリウム液、ホルマリン溶液、およびアルコール溶液等を挙げることができる。これらの溶液は、カビの発生を防ぐ作用を持ちながらも濾過膜を傷つけることが無いため、膜保存液２２として有効に利用することができる。
【００２３】
このような方法を採用して膜エレメント１０を輸送することによれば、長期間、長距離に及ぶ船舶輸送であっても、膜エレメント１０を構成する濾過膜にカビが発生することが無い。よって、カビ発生に伴う濾過膜の性能劣化やその他の不具合を防止することが可能となる。なお、その他の効果としては、上述した第１の実施形態に係る水処理用膜の輸送または保管方法と同様である。
【００２４】
次に、本発明の水処理用膜の輸送または保管方法に係る第３の実施形態について図３を参照して説明する。図３は、第１の実施形態に係る輸送または保管方法のようにして密閉容器１２に収容した膜エレメント１０を、さらに第２の密閉容器（例えば袋などであっても良い）３０に入れ、この第２の密閉容器３０の中に乾燥剤３２を配置した様子を示している。乾燥剤３２としては、科学的乾燥剤であっても、物理的乾燥剤であっても良い。ここで、科学的乾燥剤としては、生石灰や塩化カルシウム、五酸化二リン等を挙げることができる。また、物理的乾燥剤としては、シリカゲル、酸化アルミニウム等を挙げることができる。カビの発生の要因を高温多湿とした場合、濾過膜の湿度を低下させてやることによりカビの発生を防止することが可能となる。また、密閉容器１２の内部空間１６に配置した膜エレメント１０を第２の密閉容器３０に入れた上で乾燥させることで、内部空間１６における温度差の低減効果は、維持することが可能となる。
【００２５】
このような方法を採用して膜エレメント１０を輸送することによっても、長期間、長距離に及ぶ船舶輸送時に膜エレメント１０を構成する濾過膜にカビが発生することは無い。よって、カビ発生に伴う濾過膜の性能劣化やその他の不具合を防止することが可能となる。なお、その他の効果としては、上述した第１の実施形態に係る水処理用膜の輸送または保管方法と同様である。
【００２６】
上記３つの実施形態ではいずれも、密閉容器１２の構成を図４に示すようなものとすることで、その内部における温度変化の幅をさらに小さくすることが可能となる。具体的には、密閉容器１２を構成、あるいは覆う断熱材１４の内側に、蓄熱材４０を配置するというものである。なお、図４は、上記第１の実施形態に係る水処理用膜の輸送または保管方法に、本形態の密閉容器１２を採用した例を示すものであり、同様に、第２、第３の実施形態にも採用することができる。また、ここでいう蓄熱材４０とは特に、顕熱蓄熱または潜熱蓄熱をする部材のことをいう。そして、顕熱蓄熱を行う部材を蓄熱材とする場合には、比熱の高い物質を採用することが望ましい。また、潜熱蓄熱を行う部材を蓄熱材とする場合には、密閉容器１２の内部空間における温度変化領域で融解や気化などの転移を生じる部材である必要がある。
【００２７】
ここで、科学反応を利用する科学蓄熱を行う部材を蓄熱材として利用することも可能であるが、反応の繰返し安定性やコスト、安全性等の観点からは、上述した２つの蓄熱法を利用する部材を選択することが望ましい。
【００２８】
顕熱蓄熱材と潜熱蓄熱材について、それぞれ具体的な例を挙げると次のようなものとなる。まず、顕熱蓄熱材としては、上述した水や水などの液体を含有したゲルなどを挙げることができる。これらの部材を蓄熱材４０として採用する場合には、所望形状の容器に充填した上で、密閉容器１２の内側、例えば内壁に固定することとなる。次に、潜熱蓄熱材としては、ｎ−パラフィン、あるいはｎ−パラフィン含浸部材などを挙げることができる。ｎ−パラフィンは、その炭素鎖数に応じて凝固点を選択することが可能なため、密閉容器１２の内部空間１６に予想される温度変化領域に合わせたものを選択することができるからである。内部空間１６の温度が３０℃から４０℃程度に変化するとした場合、使用するｎ−パラフィンの炭素鎖数としては１９から２０程度とすると良い。なお、ｎ−パラフィンは揮発性が高いため、使用時には所望形状の容器に入れた上で密閉容器１２の内側、例えば内壁に固定することとなる。
【００２９】
上記のような蓄熱材４０は、高温時に吸熱を行い低温時に放熱を行うという性質を有する。このため、上述したように、密閉容器１２における内部空間１６の温度変化の幅を小さくすることが可能となり、内部空間１６に収容された膜エレメント１０を高温に晒す危険性を低減することが可能となるのである。なお、蓄熱材４０は、その特性が吸熱と放熱であることより、必ずしも密閉容器１２の内壁全体を覆うことを必要としない。
【００３０】
上記第１の実施形態では、水分保持材１８の代わりに、膜エレメント１０の濾過膜自体を湿潤させておくこともできる。また当然に、水分保持材１８の配置と共に濾過膜自体を湿潤させても良い。膜エレメント１０に使用されている濾過膜は、湿潤状態とすることで、その耐久性を向上させることができる。このため、第１の実施形態を実施する上で濾過膜自体を湿潤させておくことで、高温により濾過膜に与えられるダメージの他に、擦れ等の物理的なダメージからも濾過膜を保護することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
上記実施形態ではいずれも、膜エレメント１０等の水処理用膜を輸送する形態についてのみ説明してきた。しかしながら本発明は、砂漠地帯等、昼夜の温度差の激しい地域において水処理用膜を一時的に保管する際にも適用することができる。このような場合であっても、昼夜の温度変化を利用して、上記輸送時と同様な効果を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の水処理用膜の輸送または保管方法を実施するための第１の形態について示す図である。
【図２】本発明の水処理用膜の輸送または保管方法を実施するための第２の形態について示す図である。
【図３】本発明の水処理用膜の輸送または保管方法を実施するための第３の形態について示す図である。
【図４】第１〜第３の実施形態における効果をさらに向上させるための形態を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０………膜エレメント（膜モジュール）、１２………密閉容器（第１の密閉容器）、１４………断熱材、１６………内部空間、１８………水分保持材、２０………第２の密閉容器、２２………膜保存液、３０………第２の密閉容器、３２………乾燥剤、４０………蓄熱材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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