(57)【要約】【課題】  洗浄水を循環利用して飲料容器を洗浄する洗浄装置における洗浄水の浄化システムであって、長期間にわたって洗浄水の交換を不要とすることができて、洗浄水の交換にかかるコストおよび、洗浄水の交換の際に洗浄装置を停止することによる生産効率の低下を抑えることができる洗浄装置の洗浄水の浄化システムを提供する。【解決手段】  洗浄装置１から浄化対象である洗浄水を活性汚泥により浄化する浄化装置２に搬送する原水配管３と、浄化装置２で浄化した洗浄水を洗浄装置１に戻す処理水配管４とをそれぞれ洗浄装置１と浄化装置２とに接続し、浄化装置２を、原水配管３からの洗浄水が貯水されるとともにその内部に投入した活性汚泥の微生物によって洗浄水中の汚れ成分を分解する処理槽２１と、処理槽２１内の洗浄水を濾過する濾過ユニット２２とで構成し、処理水配管４に濾過ユニット２２の濾過膜が破損した際の異常を検知する検知部５を設けた。【選択図】        図１
2005319404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄水を循環利用する洗浄装置から浄化対象である洗浄水を活性汚泥により浄化する浄化装置に搬送する原水配管と、浄化装置で浄化した洗浄水を洗浄装置に戻す処理水配管とをそれぞれ洗浄装置と浄化装置とに接続し、浄化装置を、原水配管からの洗浄水が貯水されるとともにその内部に投入した活性汚泥の微生物によって洗浄水中の汚れ成分を分解する処理槽と、処理槽内の洗浄水を濾過するとともに濾過した洗浄水を処理水配管に戻す濾過ユニットとで構成し、処理水配管に濾過ユニットの濾過膜が破損した際の異常を検知する検知部を設けて成ることを特徴とする洗浄装置の洗浄水の浄化システム。
【請求項２】
検知部として、濾過ユニットの濾過膜が破損した際の洗浄水の浄化度の低下を検知する浄化度センサーを設けて成ることを特徴とする請求項１記載の洗浄装置の洗浄水の浄化システム。
【請求項３】
処理水配管の一部を上下に分岐する上配管および下配管からなる気液分離配管で構成するとともに、前記下配管に浄化度センサーとしての透明度センサーを設けて成ることを特徴とする請求項２記載の洗浄装置の洗浄水の浄化システム。
【請求項４】
気液分離配管の下配管の透明度センサーが取り付けられる部分の断面を対向する平行面を有する形状として成ることを特徴とする請求項３記載の洗浄装置の洗浄水の浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗浄水を循環利用して飲料容器を洗浄する洗浄装置における洗浄水の浄化システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、飲料容器の洗浄装置として様々なものが知られており（例えば特許文献１参照）、洗浄水によって飲料容器を洗浄する洗浄装置がよく用いられている。
【０００３】
このような洗浄装置として、飲料容器の表面を洗浄するとともに温めるものがある（図１の洗浄装置１参照）。この洗浄装置１は、洗浄水を貯えて加熱する貯水部１１と、貯水部から洗浄水を搬送する洗浄用配管１２および洗浄用ポンプ１３と、洗浄用配管１２の下流端部に設けられるノズル１４と、飲料容器Ｃを搬送するコンベア１５とで構成される。この洗浄装置１においては、飲料容器Ｃをコンベア１５によって洗浄装置１の内部を通過させて加熱装置１０にて加熱した洗浄水をノズル１４から飲料容器Ｃに噴射することで、飲料容器Ｃの表面を洗浄するとともに飲料容器Ｃを温めるものである。
【０００４】
このような洗浄装置にあっては、加熱した洗浄水を一度洗浄に利用しただけで廃棄するのは水および熱の無駄となるため、洗浄水を循環利用するものである。洗浄水を循環利用すると、洗浄するに従って洗浄水中の汚れ成分の含有量が増えるため、洗浄装置を停止させて洗浄水を交換していたが、この場合、飲料水の生産ラインが停止することとなって生産効率が低下するとともに、洗浄水の交換にかかる人件費や水道代、再び洗浄水を加熱するのに要するエネルギーのコストが嵩むものであった。
【０００５】
そこで、循環利用する洗浄水を浄化装置にて浄化することが考えられた。浄化装置としては、まず活性炭や中空糸膜等からなるフィルターを用いることが考えられるが、この場合、フィルターに汚れ成分が吸着して蓄積されると浄化能力が下がるため、比較的短い間隔でフィルターを交換する必要が生じて、結局コストが嵩むものであった。また、浄化装置として、塩素やオゾン等の酸化剤やその他の薬剤を投与して洗浄水中の汚れ成分を分解処理するものも考えられるが、この場合、トリハロメタン等の新たな有害物質が生成したり薬剤自身が汚れ成分となる惧れがあるものであり、また、飲料容器の表面に付着した糖分のような分子の結合力が強い汚れ成分は分解処理できないものであった。
【０００６】
上記のような浄化装置では浄化能力やコストの面で問題があるため、次に、微生物によって汚れ成分を分解処理する浄化装置が考えられるが、この浄化槽式の浄化装置は通常は用水処理・排水処理等に使用されるもので、循環利用する洗浄水に使用しようとすると洗浄水への微生物等の混入が問題となり、また、微生物等の混入を防止する措置を施した場合でも万一微生物が混入した場合にこれを検知することができないものであった。
【特許文献１】特開２００４−２５１５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はこのような点に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、洗浄水を循環利用して飲料容器を洗浄する洗浄装置における洗浄水の浄化システムであって、長期間にわたって洗浄水の交換を不要とすることができて、洗浄水の交換にかかるコストおよび、洗浄水の交換の際に洗浄装置を停止することによる生産効率の低下を抑えることができるとともに、万一微生物が洗浄水に混入した場合でもこれを検知することができる洗浄装置の洗浄水の浄化システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために請求項１に係る発明にあっては、洗浄水を循環利用する洗浄装置１から浄化対象である洗浄水（原水）を活性汚泥により浄化する浄化装置２に搬送する原水配管３と、浄化装置２で浄化した洗浄水（処理水）を洗浄装置１に戻す処理水配管４とをそれぞれ洗浄装置１と浄化装置２とに接続し、浄化装置２を、原水配管３からの洗浄水が貯水されるとともにその内部に投入した活性汚泥の微生物によって洗浄水中の汚れ成分を分解する処理槽２１と、処理槽２１内の洗浄水を濾過するとともに濾過した洗浄水を処理水配管に戻す濾過ユニット２２とで構成し、処理水配管４に濾過ユニット２２の濾過膜が破損した際の異常を検知する検知部５を設けて成ることを特徴とするものである。
【０００９】
このような構成とすることで、微生物によって分解処理されるために高い浄化能力が得られるとともに、長期間にわたって洗浄水の交換が不要となって、洗浄水の交換にかかるコストおよび、洗浄水の交換の際に洗浄装置１を停止することによる生産効率の低下を抑えることができるものでありながら、万一処理水に微生物が混入されても検知部５によってこれを検知することが可能となって、処理水の洗浄装置１への搬送を停止して、微生物が混入された洗浄水による飲料容器Ｃの汚染を防止することができる。
【００１０】
また、請求項２に係る発明にあっては、請求項１において、検知部５として、濾過ユニット２２の濾過膜が破損した際に洗浄水の浄化度の低下を検知する浄化度センサーを設けて成ることを特徴とするものである。このような構成とすることで、浄化度センサーによって洗浄水の浄化度の低下を検知して濾過膜の破損を検知することが可能となる。
【００１１】
また、請求項３に係る発明にあっては、請求項１において、処理水配管４の一部を上下に分岐する上配管４３ａおよび下配管４３ｂからなる気液分離配管４３で構成するとともに、前記下配管４３ｂに浄化度センサーとしての透明度センサー５１ａを設けて成ることを特徴とするものである。このような構成とすることで、気泡による透明度の誤計測を防止することができる。
【００１２】
また、請求項４に係る発明にあっては、請求項１において、気液分離配管４３の下配管４３ｂの透明度センサー５１ａが取り付けられる部分の断面を対向する平行面を有する形状として成ることを特徴とするものである。このような構成とすることで、透明度の計測精度が向上する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にあっては、微生物によって分解処理されるために高い浄化能力が得られるとともに、長期間にわたって洗浄水の交換が不要となって、洗浄水の交換にかかるコストおよび、洗浄水の交換の際に洗浄装置を停止することによる生産効率の低下を抑えることができるものでありながら、万一処理水に微生物が混入されても検知部によってこれを検知することができて、処理水の洗浄装置への搬送を停止することで、微生物が混入された洗浄水による飲料容器の汚染を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の洗浄装置の洗浄水の浄化システム（以下、単に浄化システムという）を図１乃至図３に示す実施形態に基づいて説明する。図１に全体構成図を示す。
【００１５】
本実施形態における洗浄装置１は、飲料容器Ｃの表面を洗浄するとともに飲料容器Ｃを温める通称「ウォーマー」と呼ばれるものである。また洗浄装置としては、前記「ウォーマー」のようなものの他に、飲料容器を温めることなく表面の洗浄のみを行うもの等が挙げられ、洗浄水を循環利用して飲料容器を洗浄するものであれば特に限定されないものである。飲料容器Ｃとしては缶や瓶等であり、飲料容器Ｃに充填される飲料水としてはビールやジュース等であるが、特に限定されないものである。なお、この洗浄装置１による洗浄工程は、その前工程である飲料容器Ｃに飲料水を充填する工程と、後工程である飲料容器Ｃへのラベル貼付工程や飲料容器Ｃの箱詰め工程の間にある。前工程で飲料容器Ｃに飲料水を充填した際に飲料容器Ｃの表面に飲料水が付着するが、このまま後工程の飲料容器Ｃへのラベル貼付工程や飲料容器Ｃの箱詰め工程に移行すると、表面に飲料水が付着したり結露した飲料容器Ｃの表面にラベルを貼付けたり箱詰めすることとなるため、本洗浄工程により飲料容器Ｃの表面を洗浄するとともに結露防止のために飲料容器Ｃを温めるものである。
【００１６】
洗浄装置１は、図１に示すように、洗浄水を貯えるとともに洗浄水を加熱するヒータ等の加熱装置１０を備えた貯水部１１と、貯水部１１から洗浄水を搬送する洗浄用配管１２および洗浄用ポンプ１３と、洗浄用配管１２の下流端に設けられて洗浄水を噴射するノズル１４と、飲料容器Ｃを搬送するコンベア１５とで構成される。
【００１７】
この洗浄装置１においては、飲料容器Ｃがコンベア１５に搬送されて洗浄装置１の内部を通過する際、コンベア１５の上方に配設されたノズル１４から噴射される洗浄水によって飲料容器Ｃの表面が洗浄されるとともに加温されるものである。また、貯水部１１はコンベア１５の下方に配置されており、洗浄に使用された洗浄水は貯水部１１に貯められて循環利用されるようになっている。そして、洗浄装置１の洗浄水は、本浄化システムによって浄化されるもので、以下に説明する。
【００１８】
浄化システムは、原水配管３と処理水配管４とをそれぞれ洗浄装置１と浄化装置２とに接続して循環配管を形成し、浄化装置２を洗浄水を浄化する処理槽２１および洗浄水を濾過する濾過ユニット２２で構成し、濾過ユニット２２の濾過膜が破損した際の異常を検知する検知部５を処理水配管４に設けてなるもので、まず、その基本的な構成について説明する。
【００１９】
原水配管３は、洗浄装置１から浄化対象となる洗浄水（原水）を浄化装置２に搬送するもので、その上流側端部が洗浄装置１の貯水部１１の下端部に接続されるとともに、下流側端部が浄化装置２の処理槽２１の上部に配置してある。原水配管３には、原水を洗浄装置１から浄化装置２に搬送するための原水ポンプ３１および原水弁３２が設けてあり、原水の搬送およびその停止を任意に行うことができる。なお、洗浄装置１の貯水部１１を浄化装置２の処理槽２１よりも高い位置に配置して原水ポンプ３１を不要としてもよい。また原水配管３には、原水の温度を計測する温度計３３、導電率を計測する導電率センサー３４、原水中の大きな異物を除去するストレーナ３５が設けてある。
【００２０】
処理水配管４は、浄化装置２で浄化して濾過した洗浄水（処理水）を洗浄装置１に戻すもので、その上流側端部が浄化装置２の濾過ユニット２２に接続されるとともに、下流側端部が洗浄装置１の上部に配置される。処理水配管４には、処理水を浄化装置２から吸引して洗浄装置１に搬送するための処理水ポンプ４１および処理水弁４２が設けてあり、処理水の搬送および停止を任意に行うことができる。また処理水配管４には、後述する検知部５として、浄化度を計測する浄化度センサーとしての透明度センサー５１、流量を計測する流量計５２、圧力を計測する圧力計５３が設けてある。そして、上記原水配管３と処理水配管４とで循環配管が形成される。
【００２１】
次に、浄化装置２について説明する。浄化装置２は図２に示すように処理槽２１および濾過ユニット２２で主体が構成される。
【００２２】
処理槽２１は洗浄水が貯められるもので、内部には予め活性汚泥と称する微生物を塊状にしたものを投入することで微生物を生息させている。微生物としては好気性のバクテリアからなり、さらに、洗浄水に含有される汚れ成分（有機物）に合わせてその分解処理に適したバクテリアを選択するのが好ましい。
【００２３】
濾過ユニット２２は、図２に示すように処理槽２１内に配設されて処理槽２１内に貯められている洗浄水から清浄な水のみを処理水として濾過させるもので、本実施形態では、一部又は全部が濾過膜からなり内部に密閉した空間を有する嚢状の小ユニット２２ａを多数並設して形成してある。この小ユニット２２ａには、内部の密閉した空間から外部に連通して内部の処理水を導出する連通部２３（本実施形態ではチューブ）が設けてあり、多数の小ユニット２２ａの連通部２３を一つの合流管２４に合流させるとともに、合流管２４を処理水配管４の上流端部に接続してある。
【００２４】
また、この微生物による汚れ成分の分解処理には酸素が必要であるため、浄化装置２に空気供給部２５として曝気装置が設けてある。曝気装置は、空気を送るためのブロア２５ａと、ブロア２５ａからの空気を搬送する送気管２５ｂおよび送気管２５ｂの下流端に設けられて処理槽２１内に空気を散気する散気管２５ｃとからなり、微生物に酸素を供給するとともに、散気管２５ｃからの気泡によって濾過ユニット２２の小ユニット２２ａの濾過膜の洗浄を行うものである。
【００２５】
この浄化システムの基本的な動作について説明する。原水ポンプ３１を作動するとともに原水弁３２を開いて原水を洗浄装置１から浄化装置２へと搬送する。原水は、浄化装置２の処理槽２１内に貯められて微生物と混合される。微生物は、原水中に含有される汚れ成分、例えば糖分のような有機物を分解処理するもので、微生物自身もこの汚れ成分を栄養源として生存している。原水は処理槽２１内の微生物によって汚れ成分が分解除去されるが、処理槽２１内に貯まっている洗浄水は微生物および、まだ分解処理されていない原水の汚れ成分との混合水であり、小ユニット２２ａの濾過膜によって微生物、汚れ成分を濾過して清浄な水のみを内部の密閉された空間に透過するとともに、連通部２３によって清浄な水が導出されて処理水配管４へと搬送される。この時、処理水配管４の処理水ポンプ４１によって下流側から吸引することで濾過ユニット２２から処理水を処理水配管４内に吸引するとともに洗浄装置１に搬送している。
【００２６】
この浄化システムで浄化すると、微生物によって分解処理されるために高い浄化能力が得られるとともに、長期間にわたって洗浄水の交換が不要となって、洗浄水の交換にかかるコストおよび、洗浄水の交換の際に洗浄装置１を停止することによる生産効率の低下を抑えることができる。
【００２７】
また、微生物によって分解処理された処理水を循環利用するにあたり、万一処理水に微生物が混入されても、微生物の混入を検知して処理水の洗浄装置１への搬送を停止して、洗浄装置１で微生物が混入された洗浄水による飲料容器Ｃの汚染を防止するため、処理水配管４に検知部５を設けてある。
【００２８】
検知部５は、浄化度センサーを用いるもの、流量計５２を用いるもの、圧力計５３を用いるもの、またはこれらを複数組み合わせて用いるもので、以下に説明する。
【００２９】
浄化度センサーは、本実施形態では浄化装置２からの処理水の透明度を計測する透明度センサー５１を用いている。なお、浄化度センサーとしては、透明度センサー５１の他に、処理水の導電率を計測する導電率センサーや、処理水のＰＨ（酸性度）を計測するＰＨセンサー等であってもよい。
【００３０】
透明度センサー５１は、図３に示すように、発光部５１ａから発光された一定量の光の受光部５１ｂでの受光量を測定することで透明度を測定するもので、濾過ユニット２２の小ユニット２２ａの濾過膜が破損した際に流出する微生物等の汚物による洗浄水の透明度の低下を検知することで濾過膜の破損を検知している。特に本実施形態では透明度センサー５１の誤検知を防止するため気液分離配管４３に設けてある。
【００３１】
気液分離配管４３は、図３に示すように、処理水配管４の途中の一部が上下に分岐する上配管４３ａおよび下配管４３ｂからなるもので、下配管４３ｂの一部にアクリル等の透明部材からなる透明部を形成する。透明部は、断面形状を流れ方向に直交する方向に対向する平行面を有する形状とし、前記互いに対向する平行面にそれぞれ透明度センサー５１の発光部５１ａと受光部５１ｂとを設けてある。処理水中に気泡が混入していると、気泡は気液分離配管４３で上方の上配管４３ａを流れることとなって下配管４３ｂには流れないため、気泡による透明度の誤計測を防止することができる。
【００３２】
次に、検知部５として流量計５２を用いるものについて説明する。濾過ユニット２２の濾過膜が破損した場合には、処理水の水流に対する抵抗が小さくなって流量が増加する。この処理水配管４における処理水の流量の増加を検知する流量計５２を設けたことで、通常の流量よりも大きい流量が計測された際に濾過膜が破損したとみなすことができる。また、濾過ユニット２２の濾過膜が目詰まりした場合には、処理水の水流に対する抵抗が大きくなって流量が減少する。この処理水配管４における処理水の流量の減少を流量計５２で検知することで濾過膜の目詰まりが検知できる。
【００３３】
次に、検知部５として圧力計５３を用いるものについて説明する。濾過ユニット２２の濾過膜が破損した場合には、濾過ユニット２２での圧損が小さくなって、処理水配管４の下流側から吸引する処理水ポンプ４１の吸引圧力が減少する。ここでは圧力計５３として負圧計を用いている。これにより、濾過膜の破損を検知することができる。また、濾過ユニット２２の濾過膜が目詰まりした場合には、濾過ユニット２２での圧損が大きくなって処理水ポンプ４１吸引圧力が増大し、この吸引圧力の増大を圧力計５３で計測することで濾過膜の目詰まりを検知することができる。
【００３４】
また、検知部５としての浄化度センサー、流量計５２、圧力計５３を複数組み合わせて（即ち、浄化度センサーと流量計５２、又は流量計５２と圧力計５３、又は  浄化度センサーと圧力計５３、又はこれら全て）用いることで、より精度のよい検知が可能となる。本実施形態のように透明度センサー５１、流量計５２、圧力計５３を処理水配管４に直列に並設することでより一層精度の高い検知が可能となる。
【００３５】
上述した検知部５にて濾過膜の破損や目詰まりが検知されると、制御部（図示せず）によって洗浄水の循環が停止される。
【００３６】
また本実施形態においては、濾過ユニット２２の濾過膜が破損した際に、処理水に混入される微生物（細菌）を殺菌したり汚れ成分を除去するための薬剤注入装置６が設けてある。
【００３７】
薬剤注入装置６は、薬剤を貯蔵する薬剤タンク６０と、薬剤タンク６０から薬剤を搬送するための薬剤注入配管６１および薬剤注入ポンプ６２とからなる。薬剤としては、微生物を殺菌するとともに配管の内壁に付着した汚れ成分を除去可能な次亜塩素酸ナトリウム、蓚酸ナトリウム等が挙げられるが、特に限定されない。薬剤注入配管６１は、循環配管（処理水配管４）へ薬剤を注入するための薬剤注入配管６１ａと、浄化装置２へ薬剤を注入するための薬剤注入配管６１ｂとがあり、それぞれに薬剤注入ポンプ６２ａ，６２ｂが設けてある。
【００３８】
濾過膜が破損した場合、微生物が混入した処理水が処理水配管４内を流れるため、上述した検知部５にて濾過膜の破損を検知すると、薬剤タンク６０から薬剤注入配管６１ａを介して薬剤注入ポンプ６２ａによって薬剤が処理水配管４の薬剤注入部４９より注入され、処理水配管４内を流れる処理水中の微生物が殺菌され、洗浄装置１にて洗浄される飲料容器Ｃが微生物にて汚染されるのが防止される。
【００３９】
また、濾過膜が目詰まりした場合、上述した検知部５にて濾過膜の目詰まりが検知されるが、この時、浄化装置２の濾過ユニット２２に薬剤が注入されるもので、この場合について説明する。
【００４０】
浄化装置２には、処理槽２１の上部に高架タンク２０が設けてあるとともに、高架タンク２０には薬剤注入配管６１ｂが接続されていて薬剤が高架タンク２０に搬送して貯められる。また、高架タンク２０の下端部からは下方に向けて濾過ユニット２２への注入管６３が突出されているとともにこの注入管６３の下端部は濾過ユニット２２からの合流管２４に接続されている。また、注入管６３の途中には薬剤吐出弁６４が設けてあるとともに、合流管２４の前記注入管６３の下端部が接続されている部分の下流側には、止水弁６５が設けてある。
【００４１】
次に動作について説明する。まず、予め薬剤タンク６０から薬剤注入配管６１ｂを介して薬剤注入ポンプ６２ｂによって浄化装置２の高架タンク２０に薬剤を注入して貯めておく。そして、濾過膜が目詰まりして検知部５にて検知されると、薬剤吐出弁６４が開くとともに止水弁６５が閉じる。すると、高架タンク２０から薬剤が注入管６３内を流下するのであるが、高架タンク２０は処理槽２１の上部すなわち濾過ユニット２２よりも上方に配置してあるため、高架タンク２０からの薬剤は注入管６３から合流管２４、小ユニット２２ａの連通部２３を介して小ユニット２２ａ内に逆流入する。これにより、濾過膜にて目詰まりを起こしている汚れ成分の除去を行うことができて、目詰まりを解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態の構成図である。
【図２】浄化装置の説明図である。
【図３】気液分離配管および透明度センサーの説明図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１    洗浄装置
２    浄化装置
２１  処理槽
２２  濾過ユニット
３    原水配管
４    処理水配管
５    検知部
【図１】
2005319404.tif 000003
【図２】
2005319404.tif 000004
【図３】
2005319404.tif 000005