(57)【要約】【課題】逆浸透膜によっても除去しきれない有害物の除去を促進し、かつ、殺菌効果があり、さらに、異臭味を完全に除去する方法及び装置を提供すること。【解決手段】原水から化学繊維フィルタにより浮遊物を物理的にろ過するとともに、有害物を取り囲む水分子の薄層化を図るために水自体の還元力を高めるための第１工程と、活性炭の吸着により一部の有機化合物を除去するための第２工程と、上質な活性炭の吸着により微量の有機物を除去するための第３工程と、残された有害物と水分子の薄層化が図られた有害物とを逆浸透膜により除去するための第４工程と、第４工程を経た水を水浄化材１３に接触させることにより、還元力のある水とするための第５工程とにより浄水する。【選択図】　図１
2004016893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水中に含まれる不純物を除去するための物理的ろ過工程と、活性炭の吸着により不純物を除去するための活性炭吸着工程と、逆浸透膜により不純物を除去するための逆浸透膜透過工程とを具備した浄水方法において、前記逆浸透膜透過工程の前及び又は後の工程に、水に還元性を付与する還元性付与工程を付加してなることを特徴とする浄水方法。
【請求項２】
原水から化学繊維フィルタ２５により微細な浮遊物を物理的にろ過するとともに、有害物を取り囲む水分子の薄層化を図るために原水を水浄化材１３に接触させて水自体の還元力を高めるための第１工程と、
活性炭の吸着により一部の有機化合物を除去するための第２工程と、
上質な活性炭の吸着により第２工程を透過した微量の有機物を除去するための第３工程と、
第３工程で残された有害物と第１工程で水分子の薄層化が図られた有害物とを逆浸透膜により除去するための第４工程と、
第４工程を経た水を水浄化材１３に接触させることにより、還元力のある水とするための第５工程と
からなることを特徴とする浄水方法。
【請求項３】
原水から微細な浮遊物を物理的にろ過するための化学繊維フィルタ２５と、有害物を取り囲む水分子の薄層化を図るために、原水を接触させて水自体に還元力を高めるための水浄化材１３とを充填したプレフィルタタンク１２と、
吸着により一部の有機化合物を除去するための活性炭を充填したカーボンフィルタタンク１４と、
吸着により前記カーボンフィルタタンク１４を透過した微量の有機物を除去するための上質な活性炭を充填したポストフィルタタンク１５と、
逆浸透作用により有害物を除去するための逆浸透膜２０により廃棄室２１と純水室２２とを分離するように構成された逆浸透膜タンク１９と、
逆浸透膜を透過した水を水浄化材１３に接触させることにより、還元力のある水とするための水浄化材１３を充填した活性化タンク２４と
からなることを特徴とする浄水装置。
【請求項４】
水浄化材１３は、核部２８と、この核部２８の外周の基層部２９と、この基層部２９の表層の表層部３０とからなり、前記核部２８は、セラミック粉体を造粒化したもので、ＳｉＯ２、Ａｌエラー！　リンクが正しくありません。Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２などの単独造粒物又はこれらの混合造粒物を球状にしたものからなり、前記基層部２９は、赤外線の波長領域で最大の分子振動スペクトルを発するとともに、この分子振動スペクトルを示す伸縮振動又は変角振動を持つ鉱物を、４００〜８５０℃程度で焼成して脱水後に再結晶化し、２００〜４５０メッシュ程度に粉砕したものを主原料とし、ＳｒＯ、ＴｉＯ２、ＣｏＯ、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３などを補助原料とするものであり、主成分８０〜９５重量％、補助成分５〜２０重量％の割合で混合したものからなり、前記表層部３０は、前記基層部２９の表面をガラス状化したものからなることを特徴とする請求項２又は３記載の浄水方法及び浄水装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、安全で、しかも、還元力の強い性質の水を得るための浄水方法及び浄水装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より一般的な浄水器に使用されている物理的なろ過のためのフィルタの孔径は、０．１ミクロン程度である。このフィルタでは、カルキ、不純物、泥、錆、一部の菌などは除去されるが、重金属、ウイルス菌類、バクテリア、発がん性物質、その他化学物質は除去されない。
【０００３】
これに対して、最近、逆浸透膜を用いた浄水器が出現した。この逆浸透膜は、孔径が０．０００５ミクロン程度であり、不純物等を含んだ原水を加圧して逆浸透膜を通すと、通常の浸透膜とは逆に純水だけが透過し、重金属、ウイルス菌類、バクテリア、発がん性物質、化学物質など、水道水や地下水の有害物質が廃棄水に含まれた状態で略完全に除去される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一部の物質、例えば、水道水中に存在するトリハノメタンの前駆物質をなす天然の有機物が微量に存在し、この前駆物質が塩素と反応してトリハノメタンを生成する。この前駆物質の代表的なものが、フミン酸、フルボ酸などの天然物質の腐食物質であり、水中の色度成分と呼ばれ、フミン酸粒子は、たんぱく質の周りを水の層が３重に取り囲んだものである。従って、逆浸透膜によって透過しただけでは、トリハノメタンの前駆物質の除去が不十分である。
また、逆浸透膜自体は、殺菌作用を有しないので、逆浸透膜を通過した細菌に対しては、依然として安全性に問題がある。
さらに、逆浸透膜を透過するごく少量の気化塩素や微小有機物により異臭味などを生じることがある。
【０００５】
本発明は、逆浸透膜によっても除去しきれないトリハノメタンの前駆物質などの除去をより促進し、かつ、逆浸透膜を通過した細菌に対して殺菌効果があり、さらに、異臭味を完全に除去するなどの安全でおいしい水を供給できる浄水方法及び浄水装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、原水から微細な浮遊物を物理的にろ過するための化学繊維フィルタ２５と、有害物を取り囲む水分子の薄層化を図るために、原水を接触させて水自体に還元力を高めるための水浄化材１３とを充填したプレフィルタタンク１２と、吸着により一部の有機化合物を除去するための活性炭を充填したカーボンフィルタタンク１４と、吸着により前記カーボンフィルタタンク１４を透過した微量の有機物を除去するための上質な活性炭を充填したポストフィルタタンク１５と、逆浸透作用により有害物を除去するための逆浸透膜２０により廃棄室２１と純水室２２とを分離するように構成された逆浸透膜タンク１９と、逆浸透膜を透過した水を水浄化材１３に接触させることにより、還元力のある水とするための水浄化材１３を充填した活性化タンク２４とからなることを特徴とする浄水装置である。
【０００７】
逆浸透膜を透過した水は、活性化タンク２４へ送られて還元性が付与される。すなわち、活性化タンク２４では、前工程の純水室２２から送られてきた水が空気圧によって加圧供給される。活性化タンク２４内で水を水浄化材１３に接触させることにより、還元力のある水となり、純水タンク２７へ送られる。すなわち、この活性化タンク２４を通った水は、水浄化材１３に触れことにより、マイナスイオンや活性水素が施された還元率の高い水質に改善される。このように電位の低い、いわゆる還元された良質の水の波動が人間の新陳代謝を活発にし自浄作用を最大限に引き出すこととなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、まず第１工程のプレフィルタタンク１２では、化学繊維フィルタ２５などにより、原水に含まれる泥、錆、水垢などの微細な浮遊物を物理的なろ過により除去する。また、原水をプレフィルタタンク１２の中の水浄化材１３に接触させることにより水自体の還元力を高めて、トリハノメタンの前駆物質であるフミン酸などを取り囲む水分子の薄層化を図る。このことで、後段の逆浸透膜でのトリハノメタンの前駆物質などの除去を促進する。
第２工程のカーボンフィルタタンク１４では、充填された活性炭の吸着により塩素の化合物、塩素とアンモニアの化合物など、一部の有機化合物を除去する。
第３工程のよりポストフィルタタンク１５では、カーボンフィルタタンク１４を透過した微量の有機物を再度上質な活性炭の吸着により除去する。
第４工程の逆浸透膜タンク１９では、重金属、ウイルス菌類、バクテリア、発がん性物質、化学物質など、原水の有害物質が逆浸透膜により略完全に除去される。このとき、第１工程でトリハノメタンの前駆物質であるフミン酸などを取り囲む水分子の薄層化が図られているので、逆浸透膜でのトリハノメタンの前駆物質の除去がより一層促進される。
第５工程の活性化タンク２４では、充填された水浄化材１３に水を接触させることにより、還元力のある水となり、この還元された水の波動が人間の新陳代謝を活発にし自浄作用を最大限に引き出すこととなる。
【０００９】
【実施例】
図１は、本発明による浄水装置の一実施例を示すもので、１０は、水道水、地下水、その他の水源である。この水源１０は、ポンプ１１を介してプレフィルタタンク１２，カーボンフィルタタンク１４，ポストフィルタタンク１５に順次連結されている。
このポストフィルタタンク１５は、さらに、逆浸透膜タンク１９，活性化タンク２４を経て純水タンク２７に連結されている。
【００１０】
以上の浄水装置による本発明の浄水方法を工程順に説明する。
第１工程（物理的なろ過と還元性の付与）
水源１０からの原水がポンプ１１によってプレフィルタタンク１２に送られる。このプレフィルタタンク１２には、孔径が１〜１０ミクロンの化学繊維などのフィルタと水浄化材１３が充填されている。この化学繊維などのフィルタでは、原水中のカルキ、不純物、泥、錆、一部の菌などが除去される。同時に、水が水浄化材１３に接することにより、還元力のある水となる。すなわち、トリハノメタンの前駆物質であるフミン酸粒子は、たんぱく質の周りを水の層が３重に取り囲んだものであり、水浄化材１３によって際外層の水から順次還元性を強めていくことによって、たんぱく質表面の水が薄層となり、微生物との接触が促進され、微生物により分解される。従って、後述する第４工程の逆浸透膜タンク１９でのトリハノメタンの前駆物質の除去が促進される。
【００１１】
前記水浄化材１３は、例えば、特願平９−１６３１６６号記載されたものが使用される。さらに詳しくは、この水浄化材１３は、図２に示すように、核部２８と、基層部２９と、表層部３０との焼成物からなる。
前記核部２８は、セラミック粉体を造粒化したもので、成分は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２などの単独造粒物又はこれらの混合造粒物を球状にしたものである。
前記基層部２９は、赤外線の波長領域で最大の分子振動スペクトルを発するとともに、この分子振動スペクトルを示す伸縮振動又は変角振動を持つ鉱物を、４００〜８５０℃程度で焼成して脱水後に再結晶化し、２００〜４５０メッシュ程度に粉砕したものを主原料とし、ＳｒＯ、ＴｉＯ２、ＣｏＯ、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３などを補助原料とするものであり、主成分８０〜９５重量％、補助成分５〜２０重量％の割合で混合したものである。
前記表層部３０は、基層部２９の表面をガラス状化したものである。
【００１２】
第２工程（活性炭吸着）
この工程のカーボンフィルタタンク１４では、充填された活性炭の吸着作用により前工程を通過したカルキ、不純物、一部の菌などの他、水の中の塩素の化合物、塩素とアンモニアの化合物など、一部の有機化合物が除去される。
【００１３】
第３工程（活性炭吸着）
この工程のポストフィルタタンク１５では、カーボンフィルタタンク１４を透過した微量の有機物がより良質な活性炭の吸着作用により再度除去される。
【００１４】
第４工程（逆浸透作用）
この工程の逆浸透膜タンク１９は、内部が逆浸透膜２０で仕切られて廃棄室２１と純水室２２が構成されている。この逆浸透膜２０へ前工程のポストフィルタタンク１５からバルブ１７へ送られてきた水がポンプ１６からの空気圧によって加圧供給される。この逆浸透膜２０は、孔径が０．０００５〜０．０００１ミクロン程度であるため、逆浸透膜２０を透過した純水だけが純水室２２へ送られる。廃棄室２１内には、ポストフィルタタンク１５で除去し切れなかった重金属、ウイルス菌類、バクテリア、発がん性物質、化学物質などの有害物質が残り、廃棄水とともに排水タンク２３へ排出され、有害物質は、略完全に除去される。このとき、第１工程で水浄化材１３に触れて還元力が付与されることにより、トリハノメタンの前駆物質であるフミン酸などを取り囲む水分子の薄層化が図られているので、これらの有害物が逆浸透膜２０にてより確実に除去される。
【００１５】
第５工程（還元性付与）
この工程の活性化タンク２４では、前工程の逆浸透膜タンク１９の純水室２２からバルブ１８へ送られてきた純水がポンプ１６からの空気圧によって加圧供給される。活性化タンク２４内に充填された水浄化材１３に水を接触させることにより、還元力のある水となり、バルブ２６を介して純水タンク２７へ送られる。すなわち、活性化タンク２４を通った水は、水浄化材１３に触れことにより、マイナスイオンや活性水素が施された還元率の高い水質に改善される。このような電位の低い、いわゆる還元された良質の水の波動が人間の新陳代謝を活発にし自浄作用を最大限に引き出すこととなる。
【００１６】
例えば、還元力のある水には、酸素などのガスや溶質が溶け込み易くなっているので、この豊富な酸素により絶対嫌気性菌はいうまでもなく、通性嫌気性菌も長生きできず、従って、大腸菌は、陽性や陰性に変わり、一般細菌数が死滅激減する。
また、下水や排水が浄化され、浴場、洗面場、洗濯場、便所などの悪臭が消え、少ない洗剤で洗濯効果が発揮され、加湿器の水として利用すると部屋空気がきれいになるだけでなく、マイナスイオンにより疲れが癒され、蚊やあぶらむしの発生を防止するなどの効果が得られる。
【００１７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、逆浸透膜透過工程の前及び又は後の工程に、水に還元性を付与する還元性付与工程を付加したので、トリハノメタンの前駆物質であるフミン酸などを取り囲む水分子の薄層化が図られ、これらの有害物が逆浸透膜２０にてより確実に除去される。また、還元された良質の水の波動が人間の新陳代謝を活発にし自浄作用を最大限に引き出すことができる。
【００１８】
請求項２記載の発明によれば、物理的にろ過するとともに、有害物を取り囲む水分子の薄層化を図るために水自体の還元力を高めるための第１工程と、活性炭の吸着により一部の有機化合物を除去するための第２工程と、上質な活性炭の吸着により第２工程を透過した微量の有機物を除去するための第３工程と、第３工程で残された有害物と第１工程で水分子の薄層化が図られた有害物とを逆浸透膜により除去するための第４工程と、第４工程を経た水を水浄化材１３に接触させることにより、還元力のある水とするための第５工程とにより浄化するようにしたので、還元力のある水の豊富な酸素により絶対嫌気性菌はいうまでもなく、通性嫌気性菌も長生きできず、従って、大腸菌は、陽性や陰性に変わり、一般細菌数が死滅激減させることができる。また、飲料水としてのみならず、下水や排水が浄化され、浴場、洗面場、洗濯場、便所などの悪臭が消え、少ない洗剤で洗濯効果が発揮され、加湿器の水として利用すると部屋空気がきれいになり、マイナスイオンにより疲れが癒され、蚊やあぶらむしの発生を防止するなどの効果が得られる
【００１９】
請求項３記載の発明によれば、化学繊維フィルタ２５と水浄化材１３とを充填したプレフィルタタンク１２と、活性炭を充填したカーボンフィルタタンク１４と、上質な活性炭を充填したポストフィルタタンク１５と、逆浸透膜２０により廃棄室２１と純水室２２とを分離するように構成された逆浸透膜タンク１９と、水浄化材１３を充填した活性化タンク２４とで浄化装置を構成したので、従来の逆浸透膜による浄化装置に簡単な装置を付加するだけでよりすぐれた浄化装置が得られる。
【００２０】
請求項４記載の発明によれば、水浄化材１３は、核部２８と、この核部２８の外周の基層部２９と、この基層部２９の表層の表層部３０とからなり、前記核部２８は、セラミック粉体を造粒化したもので、ＳｉＯ２、Ａｌエラー！　リンクが正しくありません。Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２などの単独造粒物又はこれらの混合造粒物を球状にしたものからなり、前記基層部２９は、赤外線の波長領域で最大の分子振動スペクトルを発するとともに、この分子振動スペクトルを示す伸縮振動又は変角振動を持つ鉱物を、４００〜８５０℃程度で焼成して脱水後に再結晶化し、２００〜４５０メッシュ程度に粉砕したものを主原料とし、ＳｒＯ、ＴｉＯ２、ＣｏＯ、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３などを補助原料とするものであり、主成分８０〜９５重量％、補助成分５〜２０重量％の割合で混合したものからなり、前記表層部３０は、前記基層部２９の表面をガラス状化したものからなるので、簡単に還元力の強い水を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による浄水方法及び浄水装置の一実施例を示す説明図である。
【図２】本発明による浄水方法及び浄水装置に利用された水浄化材１３の一実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０…水源、１１…ポンプ、１２…プレフィルタタンク、１３…水浄化材、１４…カーボンフィルタタンク、１５…ポストフィルタタンク、１６…ポンプ、１７…バルブ、１８…バルブ、１９…逆浸透膜タンク、２０…逆浸透膜、２１…廃棄室、２２…純水室、２３…排水タンク、２４…活性化タンク、２５…化学繊維フィルタ、２６…バルブ、２７…純水タンク、２８…核部、２９…基層部、３０…表層部。
【図１】
2004016893.tif 000003
【図２】
2004016893.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成14年7月10日(2002.7.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
水浄化材１３は、核部２８と、この核部２８の外周の基層部２９と、この基層部２９の表層の表層部３０とからなり、前記核部２８は、セラミック粉体を造粒化したもので、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２などの単独造粒物又はこれらの混合造粒物を球状にしたものからなり、前記基層部２９は、赤外線の波長領域で最大の分子振動スペクトルを発するとともに、この分子振動スペクトルを示す伸縮振動又は変角振動を持つ鉱物を、４００〜８５０℃程度で焼成して脱水後に再結晶化し、２００〜４５０メッシュ程度に粉砕したものを主原料とし、ＳｒＯ、ＴｉＯ２、ＣｏＯ、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３などを補助原料とするものであり、主成分８０〜９５重量％、補助成分５〜２０重量％の割合で混合したものからなり、前記表層部３０は、前記基層部２９の表面をガラス状化したものからなることを特徴とする請求項２又は３記載の浄水方法及び浄水装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
請求項４記載の発明によれば、水浄化材１３は、核部２８と、この核部２８の外周の基層部２９と、この基層部２９の表層の表層部３０とからなり、前記核部２８は、セラミック粉体を造粒化したもので、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２などの単独造粒物又はこれらの混合造粒物を球状にしたものからなり、前記基層部２９は、赤外線の波長領域で最大の分子振動スペクトルを発するとともに、この分子振動スペクトルを示す伸縮振動又は変角振動を持つ鉱物を、４００〜８５０℃程度で焼成して脱水後に再結晶化し、２００〜４５０メッシュ程度に粉砕したものを主原料とし、ＳｒＯ、ＴｉＯ２、ＣｏＯ、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３などを補助原料とするものであり、主成分８０〜９５重量％、補助成分５〜２０重量％の割合で混合したものからなり、前記表層部３０は、前記基層部２９の表面をガラス状化したものからなるので、簡単に還元力の強い水を得ることができる。