(57)【要約】【課題】  目的に応じて、組み換えが可能な簡易型の水処理装置を提供する。【解決手段】  処理する水を注入する注入口１１を有し、下部が水を排出するために開口された上層１０と、各々直上の層と直下の層と液蜜にかつ直上の層からの水を直下の層に浸透可能になおかつ着脱自在に係合する係合機構を有する容器内に水処理部材が充填された少なくとも２以上の水処理層２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃと、水処理層２０Ｃと液蜜になおかつ２０Ｃからの水を浸透可能に係合可能な係合機構と、底部に処理した水を排出する排出口とを有する下層３０と、を備えて、水処理層２０Ａ，Ｂ，Ｃは、上側の層と下側の層と液蜜に係合可能な係合機構を有しており、前記各水処理層の内部は処理する水に応じた水処理部材が前記処理水が浸透可能に充填されている【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理する水を注入する注入口を有し、下部が水を排出するために開口された上層と、
各々直上の層と直下の層と液蜜にかつ直上の層からの水を直下の層に浸透可能になおかつ着脱自在に係合する係合機構を有する容器内に水処理部材が充填された少なくとも２以上の水処理層と、
前記最下層の水処理層と液蜜になおかつ前記最下層からの水を浸透可能に係合可能な係合機構と、底部に処理した水を排出する排出口とを有する下層と、
を備えた簡易型水処理装置であって、
前記着脱可能な水処理層は、上側の層と下側の層と液蜜に係合可能な係合機構を有しており、前記各水処理層の内部は処理する水に応じた水処理部材が前記処理水が浸透可能に充填されていることを特徴とする簡易型水処理装置。
【請求項２】
前記排出口は、前記下層の底部から前記上層の注入口の高さに渡って延伸されており、
前記下層の排出口は、少なくとも下層の側面に支持部材により支持されて前記下層底部からＵ字型に前記下層の垂直方向頂上部まで延長されており、
前記各水処理層は下層側と上層側とを接続する配管が垂直方向に設けられており、
前記上層は前記注入口の高さと同等かそれよりも低い位置で水平方向に曲げられた排出口が支持部材により設けられていることを特徴とする請求項１に記載の簡易型水処理装置。
【請求項３】
前記簡易型水処理装置は、筐体内部に収納されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の簡易型水処理装置。
【請求項４】
前記筐体の一部に広告が施されていることを特徴とする請求項３に記載の簡易型水処理装置。
【請求項５】
前記水処理層のうち少なくともひとつが金属類吸着材料が充填された金属吸着層であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の簡易型水処理装置。
【請求項６】
前記金属吸着剤が超酸化鉄系重金属および砒素吸着材であることを特徴とする請求項５に記載の簡易型水処理装置。
【請求項７】
前記注入口には、使用時に注入する水から固形分を除去する不織布、マイクロファイバ布、リサイクルマイクロファイバ布または織布を適用することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の簡易型水処理装置。
【請求項８】
前記注入口は配管により接続された、注入口直上、上層内または上層の直下に凝集、殺菌または凝集および殺菌装置または凝集、殺菌または凝集および殺菌層が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の簡易型水処理装置。
【請求項９】
前記凝集、殺菌または凝集および殺菌装置または凝集、殺菌または凝集および殺菌層に添加する添加剤は、バーミキュライト中のミネラルを強酸により抽出したミネラル抽出液であることを特徴とする請求項８に記載の簡易型水処理装置。
【請求項１０】
前記凝集、殺菌または凝集および殺菌装置は、処理する水を収納する水槽と、前記水槽の垂直方向中途に設けられ、バルブにより開閉可能な排水口と、前記水槽の下部に設けられた凝集物沈殿槽と、前記沈殿槽に沈殿した沈殿物をバルブにより開閉可能な凝集物排出口とから構成されることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の簡易型水処理装置。
【請求項１１】
、処理する水を収納する水槽と、前記水槽の垂直方向中途に設けられ、バルブにより開閉可能な排水口と、前記水槽の下部に設けられた凝集物沈殿槽と、前記沈殿槽に沈殿した沈殿物をバルブにより開閉可能な凝集物排出口とから構成された凝集・殺菌装置。
【請求項１２】
処理水１Ｌ当たり１／１０００００から１ｃｃの、バーミキュライト中のミネラルを強酸により抽出したミネラル抽出液を添加して、処理水中の固形分を凝集するとともに処理水中の微生物を殺菌する工程と、
前記凝集物と処理するとを分離する工程と、
を含むことを特徴とする水の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、簡易型水処理装置に関する。より詳しく述べると、部品点数が少なく安価に製造が可能でなおかつ重金属、砒素など有害成分を効率的にろ過可能な簡易型ろ過装置に関する。本発明は、また、簡易型水処理装置を備えたろ過システムおよび固液分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  家庭、郊外、キャンプ場、或は、海外旅行等で、水を浄化するのに使用する極めて簡単安価な簡易ろ過装置用袋体、簡易ろ過装置用筒体、及び、簡易ろ過装置として特許文献１（特開平８−２６６８１６号公報）では可撓性の合成樹脂シートからなり、上端部を開放した袋状体の下端部に、排水口を備えたろ過材料収容部を連接してある簡易ろ過装置用袋体、このろ過材料収容部に、通水性素材で包んだカーリッジ状ろ過材料を収容してある簡易ろ過装置が開示されている。【０００３】  また、特許文献２（特開２００９−２６２０７９号公報）には災害等非常用の際、雨水や河川水等から飲み水を供給することが可能で、しかもコンパクトに設計可能な簡易浄水器に適用することができる水処理器としてから汚染物質を除去するための水処理器において、所定の孔径を有する濾材にて濾過をおこなう予備濾過エリアと、この予備濾過エリアで処理された水に高濃度塩素を注入もしくは溶出させて殺菌をおこなう殺菌エリアと、更に殺菌エリアで処理された水を多孔質ポリマーからなる結合材で固化した浄水成分であるブロック体にて濾過するエリアを具備した浄水装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】  特開平８−２６６８１６号公報
【特許文献２】  特開２００９−２６２０７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  しかしながら、しかしながら特許文献１および特許文献２に記載の発明は、水質に応じた適切な水処理を行うことができず、例えば砒素や重金属などを除去する目的や殺菌を中心にする目的など目的に応じて処理することが困難であった。【０００６】  したがって、本発明の課題は、目的に応じて、組み換えが可能な簡易型の水処理装置を提供することである。【０００７】  本発明の別の課題は、多量の固形分が混合している水に対しても飲料用として提供可能簡易型水処理装置を提供することである。【０００８】  本発明の更に別の課題は、簡易型水処理装置に適用可能な固液分離装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  本発明は、上記課題に鑑みて創作されたものであり、下記項目に関するものである。
（１）  処理する水を注入する注入口を有し、下部が水を排出するために開口された上層と、
各々直上の層と直下の層と液蜜にかつ直上の層からの水を直下の層に浸透可能になおかつ着脱自在に係合する係合機構を有する容器内に水処理部材が充填された少なくとも２以上の水処理層と、
前記最下層の水処理層と液蜜になおかつ前記最下層からの水を浸透可能に係合可能な係合機構と、底部に処理した水を排出する排出口とを有する下層と、
を備えた簡易型水処理装置であって、
前記着脱可能な水処理層は、上側の層と下側の層と液蜜に係合可能な係合機構を有しており、前記各水処理層の内部は処理する水に応じた水処理部材が前記処理水が浸透可能に充填されていることを特徴とする簡易型水処理装置。【００１０】（２）  前記排出口は、前記下層の底部から前記上層の注入口の高さに渡って延伸されており、
前記下層の排出口は、少なくとも下層の側面に支持部材により支持されて前記下層底部からＵ字型に前記下層の垂直方向頂上部まで延長されており、
前記各水処理層は下層側と上層側とを接続する配管が垂直方向に設けられており、
前記上層は前記注入口の高さと同等かそれよりも低い位置で水平方向に曲げられた排出口が支持部材により設けられていることを特徴とする１に記載の簡易型水処理装置。【００１１】（３）  前記簡易型水処理装置は、筐体内部に収納されていることを特徴とする１または２に記載の簡易型水処理装置。【００１２】（４）】  前記筐体の一部に広告が施されていることを特徴とする３に記載の簡易型水処理装置。【００１３】（５）  前記水処理層のうち少なくともひとつが金属類吸着材料が充填された金属吸着層であることを特徴とする１から４のいずれか１項に記載の簡易型水処理装置。【００１４】（６）  前記金属吸着剤が超酸化鉄系重金属および砒素吸着材であることを特徴とする５に記載の簡易型水処理装置。【００１５】（７）  前記注入口には、使用時に注入する水から固形分を除去する不織布、マイクロファイバ布、リサイクルマイクロファイバ布または織布を適用することを特徴とする１から６のいずれか１項に記載の簡易型水処理装置。【００１６】（８）  前記注入口は配管により接続された、注入口直上、上層内または上層の直下に凝集、殺菌または凝集および殺菌装置または凝集、殺菌または凝集および殺菌層が設けられていることを特徴とする１から７のいずれか１項に記載の簡易型水処理装置。【００１７】（９）  前記凝集、殺菌または凝集および殺菌装置または凝集、殺菌または凝集および殺菌層に添加する添加剤は、バーミキュライト中のミネラルを強酸により抽出したミネラル抽出液であることを特徴とする８に記載の簡易型水処理装置。【００１８】（１０）  前記凝集、殺菌または凝集および殺菌装置は、処理する水を収納する水槽と、前記水槽の垂直方向中途に設けられ、バルブにより開閉可能な排水口と、前記水槽の下部に設けられた凝集物沈殿槽と、前記沈殿槽に沈殿した沈殿物をバルブにより開閉可能な凝集物排出口とから構成されることを特徴とする８または９に記載の簡易型水処理装置。【００１９】（１１）  処理する水を収納する水槽と、前記水槽の垂直方向中途に設けられ、バルブにより開閉可能な排水口と、前記水槽の下部に設けられた凝集物沈殿槽と、前記沈殿槽に沈殿した沈殿物をバルブにより開閉可能な凝集物排出口とから構成された凝集・殺菌装置。【００２０】（１２）  処理水１Ｌ当たり１／１０００００から１０ｃｃの、バーミキュライト中のミネラルを強酸により抽出したミネラル抽出液を添加して、処理水中の固形分を凝集するとともに処理水中の微生物を殺菌する工程と、
前記凝集物と処理するとを分離する工程と、
を含むことを特徴とする水の処理方法。
【発明の効果】
【００２１】  本発明の簡易型水処理装置によると、電力等の動力なく効率的に各種処理水から飲料に適用可能な水に処理可能である。また、この装置は、上層と下層との間に１以上の液蜜に着脱可能な水処理層を設けているので、処理水の状況により水処理層を選択可能であり、処理後の水処理材料を材料別にリサイクル可能である。しかも、水処理層は同一の部材から構成可能であるので、部品点数も減少する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】  本発明の水処理装置の一例を示す図面。
【図２】  図１に示す水処理装置の接続部を示す図面。
【図３】  本発明の水処理装置の別の一例を示す図面。
【図４】  図１に示す水処理装置の接続部を示す図面。
【図５】  本発明の水処理装置を筐体に収納した例を示す図面。
【図６】  本発明の水処理装置に凝集殺菌装置示す図面。
【図７】  本発明の水処理装置の上部に凝集殺菌装置示す図面。
【図８】  本発明の水処理装置に凝集殺菌層を設けた一例を示す図面。
【図９】  本発明の水処理装置に凝集殺菌層を設けた別の一例を示す図面。
【発明を実施するための形態】
【００２３】  以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。まず、図１および図２に基づいて本発明の第１実施形態を説明する。
【００２４】  第１実施形態に係る簡易型水処理装置（以下、単に水処理装置）は、上層１０と少なくとも１つ（図１の例では３層）の水処理層２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃと下層３０とから構成れている。
【００２５】  上層１０、水処理層２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃと下層３０を構成する材料は、塩化ビニル、ＦＲＰ等のプラスチック類、セラミック類、アルミニウム、ステンレス等の金属類等から適宜選択される。
【００２６】  上層１０は、水を注入するための注入口１１を有する底部が開口した部材であり、図２に示す通り、直下に液蜜に取り付けられる取付機構を有している。
【００２７】  例えば、図２に示す通り、上層１０と上層１０の直下の水処理層２０Ａとは、嵌合部１２と水処理層２０Ａの嵌合部２１Ａとがパッキン２３Ａを介して液蜜に接続可能である。
【００２８】  本実施形態では上層１０は、処理する水を下層の水処理層２０Ａ、２０Ｂ・・・に送るための水の注入口の役割のみ有しているが、本発明の上層１０は、これに限定されるものではなく、例えば図９に示すように凝集槽の役割を兼ね備えていてもよい。
【００２９】  上層１０からの処理水を処理するための水処理層２０Ａ，２０Ｂ、２０Ｃは、各々直上の層（例えば図１の場合、水処理層２０Ａは上層１０、水処理層２０Ｂは水処理層２０Ａ，水処理層２０Ｃは水処理層２０Ｂ）と、直下の層（例えば図１の場合、水処理層２０Ａは水処理層２０Ｂ、水処理層２０Ｂは水処理層２０Ｃ，水処理層２０Ｃ下層３０）と液蜜にかつ直上の層からの水を直下の層に浸透可能になおかつ着脱自在に係合する係合機構を有する１または複数の独立した水処理層を有している。なお、水処理層２０Ａ，２０Ｂ．２０Ｃは製造コストの観点がから内部に充填される水処理材以外は同一の部材で構成することが好ましい。
【００３０】  また、これらの係合機構は、上層１０で説明したものと同様であり、係合機構の開口部は、内部に充填された水処理部材が外部に漏れないようなおかつ直上の層から直下の層に水が浸透可能な材料（例えば、所定メッシュサイズあるは孔を有する金属製、プラスチック製、布製の部材）で覆われている。
【００３１】  また、各水処理層２０Ａ、２０Ｂ，２０Ｃの内部には各々目的に応じた水処理部材、例えば、活性炭、中空子、セラミック製吸着剤、金属吸着剤等は単独であるいは組み合わせて充填されている。
【００３２】  なお、本発明に使用する水処理部材は当該技術分野に周知のものから状況に応じて適宜選択されるが、本発明においては、水処理層２０Ａ，２０Ｂ、２０Ｃのうち少なくともひとつが金属類吸着材料、より好ましくは超酸化鉄系重金属および砒素吸着材が充填された水処理層を設けるのが好ましく、より好ましくは、金属類吸着剤が充填された水処理層の下層にろ過層を設けることが、金属類吸着剤が最終処理された水中に溶け込まない観点から好都合である。このような重金属、砒素吸着材は、菊池エコアースから販売されている吸着材が挙げられる。
【００３３】  このような金属類の吸着剤は、使用後本発明の水処理装置から脱して金属類を回収再利用することも可能である。例えば、砒素を含有する水を処理する場合、砒素をセラミック材料・半導体材料等として回収可能である。
【００３４】  最下層３０は、最下層の水処理層（本実施形態の場合水処理層２０Ｃ）と液蜜になおかつ前記最下層からの水を浸透可能に係合可能な係合機構と、底部に処理した水を排出する排出口３１とを有している。
【００３５】  最下層３０は、最終処理する最下層の水処理層（水処理層２０Ｃ）からの水を飲料用として排出するための層である。
【００３６】  なお、液蜜になおかつ前記最下層からの水を浸透可能に係合可能な係合機構は、水処理層２０Ａと同様であるのでその説明は省略する。
【００３７】  このように本実施形態の水処理装置は、上層１０と下層２０の間に各々機能の異なる水処理部材が充填された同一形状の水処理部材を着脱自在に係合して構成している。そのため、処理する水に応じて水処理層を変化させることができるだけでなく、失活した水処理部材を交換することが可能である。
【００３８】  そのため、水処理層を共通化することによって、同一の部品により複数の異なる機能を有する水処理層を製造することが可能となる。
【００３９】  また、交換の再に内部を詰め替えるだけでなく吸着した金属等を再生再利用することも可能となる。
【００４０】  なお、所望に応じて処理する水えお注入口に入れる前に簡易ろ過、例えば不織布、マイクロファイバ布、リサイクルマイクロファイバ布または織布などで予めろ過することが好ましく、リサイクルの観点からリサイクルプラスチックから構成されたマイクロファイバ布（例えば、菊池エコアース社製）が好ましい。
【００４１】  なお、本実施形態の水処理装置は、下層３０側から水処理層２０Ｃ，２０Ｂ，２０Ａと順に係合していき、最後に水処理層２０Ａと上層１０とを系合することによって極めて簡単に組み立てることができる。なお、上記実施形態では、各層の液蜜な係合に嵌合を用いたが、同様な効果が得られれば嵌合に限定されるものではない。
【００４２】  次に、図３および図４に基づいて、本発明の第２実施形態に係る水処理装置を説明する。なお、第２実施形態に係る水処理装置は、第１実施形態に係る水処理装置において、最終処理した水を上層１０の側面で注ぐ形態となっている以外は第１実施形態と同様であるので、これらの部材の詳細な説明は省略する。
【００４３】  図３および図４に示す通り、第２実施形態に係る水処理装置は、下層３０の排出口３１が下層の側面に支持部材３３により支持されて下層３０底部からＵ字型に上層２０の垂直方向頂上部（Ｔ３０）まで延長されている。そして、各水処理層２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは下層側と上層側とを接続する配管である排出パイプ３２が垂直方向に設けられており、上層１０は注入口１１の高さと同等かそれよりも低い位置で水平方向に曲げられた排出３１が支持部材１３により設けられている。
【００４４】  そして、上層１０の排出パイプ３２は、これと接続する水処理層２０Ａの接続パイプと液蜜に接続するため、図２に示す嵌合部１２と同様なパイプ接合部３２Ａを有しており、水処理層２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの排出パイプ３２は各々直上の層と接合するためのパイプ接合部３２Ｂと直下の層（水処理層または下層）と接合するためのパイプ接合層３２Ｃを有しており、これらの排出パイプ３２は支持体を介して上層１０、各水処理層２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃそれぞれ直上、直下の層と接合可能に一体化されている。
【００４５】  同様にして、下層３０から延びる排出パイプは水処理層の排出パイプの接合部３２Ｃと液蜜に接合するための接合部を有している。
【００４６】  図１に示す通り、このように構成した第２実施形態の水処理装置を第１実施形態の水処理装置と同様に組み立てると、下層３０から排出される処理した水が各処理層に導入された水の高さに応じて排出パイプ３２の頂部まで水位が上昇する。このように、注入口１１から水を多量に注入することにより上層１０に設けられた排出口３１から処理した水が溢れ出ることとなる。
【００４７】  そのため、第２実施形態の水処理装置は、水の注入量に応じて順次所望の量だけ水を供給することが可能となる。
【００４８】  次に、図５に基づいて、本発明の水処理装置の応用例を示す。図５に示す通り、本発明の水処理装置は、図３および図４に示す水処理装置を筐体４０に収納した例を示している。この筐体４０の外側表面には、広告、取扱説明文などを印字するための印字部４１が設けられている。
【００４９】  次に、図６から図９に基づいて、本発明の水処理装置の別の応用例を示す。図６から図９に示す実施形態は、図１および図２に示す水処理装置または図３および図４に示す水処理装置の前処理として凝集・殺菌を行う例を示すものである。
【００５０】  図６に示す前処理装置５０は、処理する水を収納する水槽５１と、水槽５１の垂直方向中途に設けられ、バルブ５３により開閉可能な排水口５２と、前記水槽の下部に設けられた凝集物沈殿槽５４と、沈殿槽５４に凝集沈殿した沈殿物をバルブ５６により開閉可能な凝集物排出口５５とから主として構成されている。
【００５１】  本発明の水処理装置で処理する水中に多量の固形分や微生物が存在する場合、予め前処理装置５０により処理することによってより安全性の高い水を本発明の水処理装置により得ることが可能となる。
【００５２】  この際に、処理する水に添加する添加凝集・沈殿剤は従来公知のものから適宜選択することが可能であるがバーミキュライト中のミネラルを強酸により抽出したミネラル抽出液を用いることが好ましい。このようなミネラル液は菊池エコアースからエコミネラルとして販売されているものであり、処理水１Ｌ当たり１／１０００００から１ｃｃ添加することによって処理水中の微生物を有意に殺菌しなおかつ処理水中に含まれる固形物（水中浮遊物）を凝集沈殿することが可能でありなおかつ水道法に規定された飲料水用の添加物として認可されているものである。
【００５３】  このような凝集・沈殿槽地や殺菌・凝集法は新規である。したがって、本発明は、処理する水を収納する水槽と、前記水槽の垂直方向中途に設けられ、バルブにより開閉可能な排水口と、前記水槽の下部に設けられた凝集物沈殿槽と、前記沈殿槽に沈殿した沈殿物をバルブにより開閉可能な凝集物排出口とから構成された凝集・殺菌装置および処理水１Ｌ当たり１／１０００００から１ｃｃの、バーミキュライト中のミネラルを強酸により抽出したミネラル抽出液を添加して、処理水中の固形分を凝集するとともに処理水中の微生物を殺菌する工程と、前記凝集物と処理するとを分離する工程と、を含むことを特徴とする水の処理方法まで拡張される。
【００５４】  また、このような凝集・殺菌剤は、例えば図７に示す通り、上層１０の排出口１１の直上に設ける構成としてもよい。すなわち、図７に示す前処理装置６０は、処理水を前処理するための水槽６１と前処理装置６０で処理した水を上層１０の注入口１１に排出する排出口６２と排出口へ凝集物の通過を防止するためのろ過部６３とから主として構成されている。
【００５５】  この場合の排出口６２およびろ過部６３の数は図７では３組を例示したがこれらの数は１つであっても２つであっても４つ以上であってもよい。
【００５６】  また、ろ過部材６２は、凝集物を排出口６２から排出しないものであれば特に限定されず、洗浄可能なセラミックフィルタや安価で交換可能なフィルタ部材を用いることが可能である。
【００５７】  また、このような凝集・殺菌層は、本発明の水処理装置内に組み込むことも可能である。例えば、図８に示す通り、上層１０の直下の水処理層２０Ａに凝集殺菌層の機能をもうけてもよく、あるいは図９に示す通り上層１０に凝集殺菌層の機能をもたせてもよい。
【符号の説明】
【００５８】  １０  上層
１１  注入口
１２  嵌合部
１２  係合部材
２０Ａ，２０Ｂ．２０Ｃ  水処理層
２１Ａ  嵌合部
３０  下層
３１  排出部
３２  排出パイプ
３２Ａ，３２Ｂ  パイプ接合部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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