(57)【要約】【課題】そのままで透析用水として使用できる超純水の製造方法およびその装置を提供する。【解決手段】原水を前処理したのち、逆浸透処理に供し、ついで電気再生純水装置で処理し、さらに安全フィルターで処理することを特徴とする人工透析用水（超純水）の製造方法。ならびに、これらの装置を順次直列に配してなる人工透析用水（超純水）の製造装置。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水を前処理したのち、逆浸透処理に供し、ついで電気再生純水装置で処理し、さらに安全フィルターで処理することを特徴とする人工透析用水の製造方法。
【請求項２】
原水の流れに沿って前処理装置、逆浸透処理装置、電気再生純水装置および安全フィルターを順次直列に設けてなる人工透析用水の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工透析用水（超純水）の製造方法ならびにその製造装置に関するものである。詳しく述べると、人工透析用等に直接使用できる超純水の製造方法ならびにその製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の人工透析用水は、図１に示すように、全て逆浸透膜の透過水（純水）を利用し、加熱、滅菌等の器機を付加して、人工透析装置に供している（例えば、特許文献１）。すなわち、同図に示すように、原水を原水ポンプＰ１により軟化装置である前記濾過器１、軟化器（イオン交換器）２およびカーボンフィルター３よりなる前処理装置に送り、活性炭などにより塩素イオンを吸着除去し、軟化剤を加えてナトリウムイオン、カリウムイオン、マグネシウムイオン等を除去するか、あるいは陽イオン交換樹脂等を用いてこれらのイオンを除去したのち、軟水タンク４に送り、ヒーター５により加熱しながら、紫外線照射装置６等により紫外線を照射して滅菌を行なっている。ついで、逆浸透ポンプ（ＲＯポンプ）Ｐ２を経て逆浸透モジュール７に送り、逆浸透膜処理に供して陰イオンを除去している。さらに、逆浸透タンク８に送り液面制御器１０等により液面を制御しながら、紫外線照射装置９等により紫外線を照射して滅菌を行なって、電気伝導度５μＳ／ｃｍ〜１μＳ／ｃｍ程度の無菌純水を得て供給ポンプＰ３によりユーザーへの利用に供している。
【特許文献１】特願平０８−１９７０５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の方法では殺菌のために次亜塩素酸ナトリウム等を添加しているので、次のごとき問題点がある。（１）トリハロメタン、有機ハロゲン化合物（ダイオキシン等）が生じることがあるので、地球環境に悪い。（２）従来法により処理された処理水（純水）は、胞子に対する有効かつ決定的な除去法がないので、透析患者にしばしば悪影響を与えている。
【０００４】
したがって、本発明の目的は、新規な超純水の製造方法ならびにその製造方法を提供することにある。
【０００５】
本発明の他の目的は、人工透析用等に直接使用できる超純水の製造方法ならびにその製造方法を提供することにある。
【０００６】
本発明のさらに他の目的は、人工透析用等に直接使用できる実質的にエンドトキシンフリーの超純水の製造方法ならびにその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記諸目的は、下記（１）〜（２）により達成される。
【０００８】
（１）  原水を前処理したのち、逆浸透処理に供し、ついで電気再生純水装置で処理し、さらに安全フィルターで処理することを特徴とする人工透析用水の製造方法。
【０００９】
（２）  原水の流れに沿って前処理装置、逆浸透処理装置、電気再生純水装置および安全フィルターを順次直列に設けてなる人工透析用水の製造装置。
【発明の効果】
【００１０】
超純水は極めて貧栄養の環境下にあるので一般的に空気に曝さない限りエンドトキシンは０である。また洗浄能力はあらゆる流体の中で最もすぐれている。ＲＯ処理水は、一般的純水の純度は平均１μＳ／ｃｍ前後であるので、ＲＯ処理水を加熱・滅菌装置を附属させて滅菌に努めていたがそれでも時々菌の発生があり、患者の悪寒、発熱があとをたたなかった。本発明は、超純水を供給するのでこのようなことは絶無となる。エンドトキシンフリーの処理水を豊富に供給でき、結果として滅菌装置、洗浄装置が不要となる。
【００１１】
また、患者は透析を行う毎に事前・事後にＲＯ水処理水（純水）の供給ライン、透析ラインに滅菌液を通し、その後処理水で洗浄している。超純水を供給する場合は透析前後にこの超純水で洗浄して、エンドトキシン０にしての透析が可能になった。したがって、現在一般的に使用している滅菌用薬液及びその装置は不要となる。
【００１２】
さらに、電気再生純水装置は二つの能力がある。一つは脱塩能力である。もう一つは本装置は、殺菌装置としても使用することができる。この装置の採用により従来の一般産業用あるいは医療用に使用されている各種滅菌装置、洗浄装置は不要となる。この装置は超純水装置として、あるときは滅菌装置として利用が可能である。
【００１３】
従来の装置では、図１に示すように、前置ろ過器からカーボンろ過器までは前処理機器であり、後段の軟水加温タンクに設置したＵＶランプで前処理機器及び軟水の滅菌を行う。無菌軟水をＲＯモジュールに供給し、ＲＯ水タンクを経て人工透析用水として人工透析装置に供給している。人工透析用ＲＯ水の滞留、その他の理由でエンドトキシンの残留がときにあるので、本装置とは別途に、供給ライン、薬液ラインの滅菌消毒のため弱酸性水装置あるいは次亜塩素酸ナトリウム装置等で滅菌消毒を行っている。本発明によりこれらの装置はすべて不要になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、図面を参照しつつ本発明の実施態様を説明する。
【００１５】
すなわち、図２に示すように、まず処理されるべき原水は、原水ポンプＰ１により前記濾過器１０１、軟化器（イオン交換器）１０２およびカーボンフィルター１０３よりなる前処理装置に送られ、活性炭、活性白土、ゼオライト等の吸着剤（図示せず）を用いて塩素イオン等のアニオン類が吸着除去され、さらに軟化剤を加えてナトリウムイオン、カリウムイオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン等のカチオン類が除去されるか、あるいは陽イオン交換樹脂等を用いてこれらのイオン類が除去されたのち、加温タンク１０４に送られる。ここで、ヒーター１０５により加温しながら、紫外線照射装置１０６により紫外線を照射して滅菌を行なっている。ついで、ここで処理された水は、逆浸透ポンプＰ２により逆浸透モジュール１０７に送られたのち、電気再生純水装置（ＥＤＩ）１１１に送られる。さらに、この電気再生純水装置（ＥＤＩ）１１１により浄化し、さらに必要により逆浸透膜またはウルトラフィルター１１２により超濾過に供して除菌し、ついで、ユーザー（図示せず）に送られて利用に供される。
【００１６】
しかして、電気再生式純水装置（以下、ＥＤＩという。）１１１は、図３に示すとおりである。すなわち、該ＥＤＩ  １１１は、逆浸透モジュール１０７の後段に設置される。すなわち、従来の逆浸透モジュール１０７の透過水の電気伝導度は、通常０．５〜５μＳ／ｃｍであり、この範囲の純水は、一般に微粒子を媒体として、弁、配管、タンク等にエンドトキシンが発生しやすい環境である。このＥＤＩは、イオン交換樹脂を組み込み、再生を必要とせず、かつ高脱塩処理を可能にした脱イオン装置である。
【００１７】
このような致命的欠陥を改めるため、ＥＤＩ  １１１を設置する（図２〜３参照）。従来の純水装置は、主としてイオン交換装置であるため、純水採取とイオン交換樹脂を薬品で再生するため、採水と再生とを繰り返して連続的に純水の採取はできないが、本発明で使用するＥＤＩは、樹脂を再生しながら採水するので、超純水の供給停止時間が０で、連続的に超純水が供給でき、透析を中断しなくてよい。
【００１８】
すなわち、本発明の一実施態様としては、図３に示すように、逆浸透水（以下、ＲＯ水という。）１１３は、導管１１４を経てカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂との混合樹脂を充填してなるイオン交換室（Ｒ室）１１５ａ、１１５ｂに送られ、約９０％の処理水（超純水）が得られる。残りのＥＤＩ濃縮水約９％の水（濃縮水室１１６ａ、１１６ｂの水）は、水質が良いので、前段の加温タンク１０４にフィードされ再利用される。その残量１％の水は、電極室（Ｅａ室、Ｅｂ室）１１７ａ、１１７ｂに送られ、排出１１８ａ、１１８ｂされる。固定板１１９ａ、１１９ｂに連段されている−電極１２０ａと＋電極１２０ｂとの間に負荷された電気により処理されて、この１％は排水１１８ａ、１１８ｂとして捨てられる。
【００１９】
この透析供給用水の純水は、純水領域から超純水領域へと劇的に変化し、その電気伝導度は平均０．０６μＳ／ｃｍとなり、従来のＲＯ水（純水）より約１０倍以上の純度のよい超純水が得られる。数値は表１に示すとおりであり、理論純水に近づく外乱がない限り、エンドトキシンの発生はないので、エンドトキシンフリーの処理水が得られる。
【００２０】
本発明による装置に５０ＰＰＭ濃度の食塩水を通水して１時間後に、出口純水の電気伝導度は表２に示すとおりである。超純水は、エンドトキシンフリーであるということは既知事項である。
【実施例】
【００２１】
次に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。
【００２２】
実施例１
図２に示す装置において、原水（水道水）を原水ポンプＰ１により前処理装置１０１に送り、ついで軟化剤を加えてナトリウムイオン等のカチオン類を軟化器１０２で除去し、さらに活性炭カーボンフィルター（活性炭）１０３を用いて塩素等のアニオン類を吸着除去し、加温タンク１０４を通して逆浸透膜モジュール１０７に送り、アニオン類等やその他の不純物をさらに除去した。
【００２３】
ついで、このようにして前処理された水は、ＲＯポンプＰ２によりＲＯ膜を通してＥＤＩ  １１１に送られる。このＥＤＩ装置入口のＲＯ水は、導管１１３、１１４を経て、それぞれイオン交換樹脂充填室（アニオン、カチオン交換樹脂混合）に送られ、それぞれイオン交換を行ない、人工透析用水として超純水が導管１２１で得られ、ユーザーに供給される。濃縮室１１６ａでは、Ｈ＋、Ｎａ＋等の陽イオンが濃縮され、また、濃縮室１１６ｂではＯＨ−、Ｃｌ−等の陰イオンが濃縮される。さらに、濃縮室１１６ｃでは、ＯＨ−、Ｃｌ−、Ｈ＋およびＮａ＋が濃縮されるが、機械的には、この三つの濃縮室は、配管、その他で連結されているので、Ｈ２Ｏ、ＮａＣｌおよびＮａＯＨとなり、濃縮水として前段の加温タンクに還流させ再利用される。濃縮水とはいえ、純度は一般純水領域（２０μＳ／ｃｍ）であるので、十分再利用できる。
【００２４】
その結果を表１および表２に示す。
【００２５】
【表１】
2007237062.tif 000003
【００２６】
ＲＯ装置の後段に電気再生純水装置を新たに設置する。
【００２７】
従来のＲＯ装置の電気伝導度は通常０．５μＳ／ｃｍから５μＳ／ｃｍであり、この範囲の純水は一般に微粒子を媒体として弁、配管、タンク等にエンドトキシンが発生しやすい環境である。この致命的欠陥を改めるため、電気再生純水装置を設置する（図３）。
【００２８】
本発明による透析供給用水の純度は純水領域から超純水領域へと劇的に変化し、その電気伝導度は平均０．０６μＳ／ｃｍとなり約１０倍以上の純度のよい超純水が得られる。数値は表１に示す通りであり、理論純水に近づく外乱がない限りエンドトキシンの発生はしないので完全にエンドトキシンフリーの処理水が得られる。
【００２９】
イオンの移動量は電流密度に比例するから高電流密度で運転するのが効率もいいように考えられるが、実際は限界電流密度よりわずかに低い電流密度で運転している。
【００３０】
電流密度を限界値以上にあげるとイオンの移動度（移動速度）が水中よりも交換膜の中の方がはるかに速いため限界電流密度以上で通水を行うと効率がよくなりすぎて脱塩室での膜面では水中から膜面へのイオンの供給が追いつかず、電流を動かすイオンがほとんど無い状態となり、その結果膜面の水分子が解離し、Ｈ＋イオンとＯＨイオンが生成しこれらのイオンが電流を運ぶようになる。これが中性撹乱現象である。この現象は滅菌能力がある。
【００３１】
電気再生式純水装置は、イオン交換をしながら純水を採水しているので一般に高電流密度で運転している。この中性撹乱現象ぎりぎりのゾーンが、超純水に滅菌能力が与えられている。
【００３２】
イオン交換樹脂法による超純水製造はシリカ除去能力がある。一方、電気再生式純水装置（ＥＤＩ法）は、同じ超純水であり、洗浄能力はほぼ同じであるが、全ての細菌類を洗浄してしまう滅菌能力は格段にある。
【００３３】
【表２】
2007237062.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、以上のごとき構成を有してなるものであるから、
（１）  現状の処理水（ＲＯ水）は胞子に対する有効な決定的な除去法がないので、透析患者に時々悪影響を与えているが、本発明方式は胞子除去も行う。
【００３５】
（２）  また、本発明は電気再生純水装置を従来のＲＯ装置の後段に設置することによって、第一目的は超純水に変化させ、エンドトキシン０の用水が確保できる。第二目的は特に殺菌が必要な場合は電気再生純水装置の超純水を利用して各管、機具を洗浄するので、エンドトキシンの介在を許さない。
【００３６】
（３）  本電気再生純水装置は第一に脱塩して超純水にしてエンドトキシンフリーとしてユーザーに供給する。第二に同一装置が殺菌能力をもっているので、既存の殺菌装置、洗浄装置は不要となる。第三に超純水の洗浄力により無菌にする。したがって、ユーザー側の透析機器が使い勝手がよくなり、随時透析可能となる。
【００３７】
（４）  薬品類を一切使用しないので環境に優しい。
【００３８】
（５）  ＥＤＩ装置自体に殺菌能力がある。ＥＤＩ装置の運転ではイオンの移動量は電流密度に比例する。ＥＤＩは内臓しているイオン交換樹脂をも再生しながら超純水を採水して運転するので、電流密度を限界値近くで運転しているのでイオンの移動度（移動速度）が水中よりも交換膜及びイオン交換樹脂の中の方がはるかに速い。その結果電流を動かすイオンがほとんど無い状態となり膜面の水分子が解離し、Ｈ＋イオンとＯＨイオンが生成しこれらのイオンが電流を運ぶようになる。いわゆる中性撹乱現象である。この現象は電流効率を低下させるが、この現象には殺菌能力がある。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】従来の人工透析用水製造装置方法を示すフローシートである。
【図２】本発明による人工透析用水製造装置方法を示すフローシートである。
【図３】本発明方法で使用される電気再生式純水装置の一実施態様を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１、１０１・・・前置濾過器、
２、１０２・・・軟化器、
３、１０３・・・カーボンフィルター、
１０４・・・加温タンク、
５、１０５・・・ヒーター、
６、１０６・・・紫外線ランプ、
１１１・・・電気再生式純水装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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