(57)【要約】【課題】空気圧を利用した軽量・コンパクトな構成で、電気や石油などの動力源となるエネルギーを一切必要とせず飲用水を生成する浄水処理システムを提供する。【解決手段】空気を繰り出すポンプ２と、前記ポンプ２から送出された空気により内部の圧力が高圧となる圧力槽３と、浄化の対象となる不純物が混入している原水及び当該不純物を除去するための凝集剤が少なくとも投入される原水処理槽４と、前記凝集剤により前記不純物が除去された一次処理水を貯留する貯留槽５と、家庭用の蛇口に取り付け可能であり、前記貯留槽５に貯留された前記一次処理水を飲料可能な二次処理水に浄化する機能を有する浄水装置６とを備え、前記圧力槽３からの加圧機能により前記原水処理槽４を攪拌すると共に、前記貯留槽５に貯留された前記一次処理水を前記浄水装置６に供給し、当該浄水装置６を通して前記二次処理水を吐出させるものである。【選択図】図１
2017170363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を繰り出すポンプと、
前記ポンプから送出された前記空気により内部の圧力が高圧となる圧力槽と、
浄化の対象となる不純物が混入している原水及び当該不純物を除去するための凝集剤が少なくとも投入される原水処理槽と、
前記凝集剤により前記不純物が除去された一次処理水を貯留する貯留槽と、
家庭用の蛇口に取り付け可能であり、前記貯留槽に貯留された前記一次処理水を飲料可能な二次処理水に浄化する機能を有する浄水装置とを備え、
前記圧力槽からの加圧機能により前記原水処理槽を攪拌すると共に、前記貯留槽に貯留された前記一次処理水を前記浄水装置に供給し、当該浄水装置を通して前記二次処理水を吐出させることを特徴とする浄水処理システム。
【請求項２】
請求項１に記載の浄水処理システムにおいて、
前記圧力槽から延出する一の配管が、前記原水処理槽又は前記貯留槽にそれぞれ別々の配管で分岐して接続されており、
前記配管が分岐している箇所において、前記圧力槽と前記原水処理槽との接続又は前記圧力槽と前記貯留槽との接続を切り替える方向弁を備えることを特徴とする浄水処理システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の浄水処理システムにおいて、
前記圧力槽、前記原水処理槽及び／又は前記貯留槽がペットボトルからなることを特徴とする浄水処理システム。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の浄水処理システムにおいて、
前記原水処理槽の下部が下方に向かうにしたがってテーパ状に形成され、当該テーパ状の先端部分に一次処理された原水処理水が排出される開口部を有しており、前記圧力槽から前記原水処理槽に加わる空気圧力によるエアレーションで前記テーパ状に形成されたテーパ領域に対して空気を送出して攪拌することを特徴とする浄水処理システム。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれかに記載の浄水処理システムにおいて、
前記原水処理槽に対して水平方向に配設される第１エアレーション部と、前記原水処理槽に対して垂直方向に配設される第２エアレーション部とを備え、
前記第１エアレーション部が、前記原水処理槽の下方に対してエアレーションで空気を送出して攪拌し、前記第１エアレーション部を停止した状態で、前記第２エアレーション部が、前記原水処理槽の内壁面に沿ってエアレーションで空気を送出して渦流を生成することを特徴とする浄水処理システム。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の浄水処理システムにおいて、
前記貯留槽における前記圧力槽と接続する配管が当該貯留槽の一端側に接続され、当該貯留槽の他端側に排水孔が形成されており、前記圧力槽からの風圧により前記貯留槽に残留する前記一次処理水を前記排水孔側に収集することを特徴とする浄水処理システム。
【請求項７】
請求項１ないし７のいずれかに記載の浄水処理システムにおいて、
前記一次処理水及び／又は前記二次処理水に含まれる不純物の有無及び／又は量を測定する測定センサを備えることを特徴とする浄水処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源を用いることなく浄水を生成する浄水処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
地震や津波、台風や大雨などの大規模災害発生時において、道路が寸断され地域が孤立した場合など、長期的に水の補給が困難なケースがある。また、山岳の山小屋など上水道のインフラが整備されていない場所では、麓から飲料水を背負って運搬をすることや、ヘリコプターで空輸するなど、飲み水の確保に苦慮している。一方、海外の発展途上国では上下水道のインフラ整備が十分でなく、し尿などで汚染された川の水を飲用して赤痢やコレラなどの感染症にかかるケースや化学工場の排水垂れ流しによる奇病が国際的に問題視されている。つまり、排水を行う際に汚染された水を簡易的に浄化できる技術が望まれている。
【０００３】
また、水処理に関する技術として、電動ポンプや油圧式ポンプなどの動力源による加圧を主流とし、浸透膜フィルタや逆浸透膜による不純物除去を行って水処理する技術が一般的に知られているが、フィルタやシステム全体が高価であり、有事の備えとしては手軽に設置して利用することができない。さらに、多くの瓦礫や不純物を含む水を原水とした場合はフィルタの目詰まりがしやすく、長期間使用出来ないなどの問題がある。
【０００４】
上記のような問題に関連して、例えば特許文献１、２に示す技術が開示されている。特許文献１に示す技術は、フィルタ部に配管した原水の給水チューブが、原水の入ったペットボトル中に気密に挿入できると共に、エアポンプで前記ペットボトル中を加圧できる構造になっているので、市販の使用済みのペットボトルを利用して、浄水しようとする水を入れて浄水し、直ちに飲んだりでき、前記エアポンプは、ピストンを手動で往復動させて加圧する簡易式の装置であるため、自転車用のミニポンプを利用でき、電気や水道を必要とせず、災害発生時や避難時の飲用水の確保に使用することができるものである。
【０００５】
特許文献２に示す技術は、容器の給排水口に、容器内の原水を吸入および加圧するポンプを配設するとともに、該ポンプの吐出口に、濾材が少なくとも活性炭と中空糸膜からなる浄水器を配設したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−２３２２８５号公報
【特許文献２】特開平１０−３１４７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に示す技術は、飲料水に相応しくない水を入れるペットボトルとエアポンプで加圧するペットボトルとを兼ねているため、短時間で貯留できる水の量が制限されてしまい、緊急時の水不足を招いてしまう可能性がある。また、飲料水に相応しくない水をペットボトルに入れる度にキャップやカバーを外す必要があり、作業に手間が掛かると共に、効率が悪くなってしまうという課題を有する。
【０００８】
特許文献２に示す技術についても、原水を入れる容器をそのまま加圧するため、貯留できる水の量が制限されたり容器が大型化して持ち運びが不便になってしまうという課題を有する。また、浄化処理を１回のカートリッジのみで行うため、不純物が多く汚染度が高い水を原水として利用することができず、また、仮に不純物を多く含む水を浄化した場合には直ぐにカートリッジを交換する必要があり、緊急時などにおいて十分に適応的ではないという課題を有する。
【０００９】
本発明は、凝集剤と一次フィルタで除去して一次処理水を造水し、さらに家庭の蛇口に取り付け可能で浄化する機能を有する浄水装置を二次フィルタとして用いることで、除去精度の高い二次処理水を処理できる安全かつ安価な浄水処理システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る浄水処理システムは、空気を繰り出すポンプと、前記ポンプから送出された前記空気により内部の圧力が高圧となる圧力槽と、浄化の対象となる不純物が混入している原水及び当該不純物を除去するための凝集剤が少なくとも投入される原水処理槽と、前記凝集剤により前記不純物が除去された一次処理水を貯留する貯留槽と、家庭用の蛇口に取り付け可能であり、前記貯留槽に貯留された前記一次処理水を飲料可能な二次処理水に浄化する機能を有する浄水装置とを備え、前記圧力槽からの加圧機能により前記原水処理槽を攪拌すると共に、前記貯留槽に貯留された前記一次処理水を前記浄水装置に供給し、当該浄水装置を通して前記二次処理水を吐出させるものである。
【００１１】
このように、本発明に係る浄水処理システムにおいては、空気を繰り出すポンプと、前記ポンプから送出された前記空気により内部の圧力が高圧となる圧力槽と、浄化の対象となる不純物が混入している原水及び当該不純物を除去するための凝集剤が少なくとも投入される原水処理槽と、前記凝集剤により前記不純物が除去された一次処理水を貯留する貯留槽と、家庭用の蛇口に取り付け可能であり、前記貯留槽に貯留された前記一次処理水を飲料可能な二次処理水に浄化する機能を有する浄水装置とを備え、前記圧力槽からの加圧機能により前記原水処理槽を攪拌すると共に、前記貯留槽に貯留された前記一次処理水を前記浄水装置に供給し、当該浄水装置を通して前記二次処理水を吐出させるため、圧力槽からの加圧を利用して、不純物や細菌除去能力のある凝集剤が投入された原水槽を空気圧で攪拌し、大きく濁った水の浄化と細菌の一次処理を効率よく行うことができると共に、生成された一次処理水を圧力槽からの加圧を利用して浄水装置を通した飲料可能な二次処理水として需要者に効率よく供給することができるという効果を奏する。
【００１２】
また、圧力槽を別体で設けることで処理できる水の量を増やし、緊急時においても十分な飲料水を確保することが可能になるという効果を奏する。
【００１３】
本発明に係る浄水処理システムは、前記圧力槽から延出する一の配管が、前記原水処理槽又は前記貯留槽にそれぞれ別々の配管で分岐して接続されており、前記配管が分岐している箇所において、前記圧力槽と前記原水処理槽との接続又は前記圧力槽と前記貯留槽との接続を切り替える方向弁を備えるものである。
【００１４】
このように、本発明に係る浄水処理システムにおいては、圧力槽から延出する一の配管が、前記原水処理槽又は前記貯留槽にそれぞれ別々の配管で分岐して接続されており、前記配管が分岐している箇所において、前記圧力槽と前記原水処理槽との接続又は前記圧力槽と前記貯留槽との接続を切り替える方向弁を備えるため、必要となる飲料水量や確保できる原水量等に応じて圧力槽からの加圧を切り分けて効率よく飲料水を提供することができるという効果を奏する。
【００１５】
本発明に係る浄水処理システムは、前記圧力槽、前記原水処理槽及び／又は前記貯留槽がペットボトルからなるものである。
【００１６】
このように、本発明に係る浄水処理システムにおいては、圧力槽、原水処理槽及び／又は貯留槽がペットボトルからなるため、避難訓練等で使用した後にカビや不純物が付着するような場合においても各槽を簡単に取り換えることが可能であり、ステンレス槽などに比較して軽量化を図ることが可能になるという効果を奏する。また、災害等が発生した場合であっても比較的に入手しやすい材料であり、製作の手間と費用を抑えることができるという効果を奏する。さらに、透明なペットボトルを用いることで水の浄化過程を目で確認することができ、安心して飲料することができるという効果を奏する。
【００１７】
本発明に係る浄水処理システムは、前記原水処理槽の下部が下方に向かうにしたがってテーパ状に形成され、当該テーパ状の先端部分に一次処理された原水処理水が排出される開口部を有しており、前記圧力槽から前記原水処理槽に加わる空気圧力によるエアレーションで前記テーパ状に形成されたテーパ領域に対して空気を送出して攪拌するものである。
【００１８】
このように、本発明に係る浄水処理システムにおいては、原水処理槽の下部が下方に向かうにしたがってテーパ状に形成され、当該テーパ状の先端部分に一次処理された原水処理水が排出される開口部を有しており、前記圧力槽から前記原水処理槽に加わる空気圧力によるエアレーションで前記テーパ状に形成されたテーパ領域に対して空気を送出して攪拌するため、原水処理槽における攪拌を効率よく行うことができると共に、凝集剤や不純物をテーパ領域に集めて効率よく回収することができるという効果を奏する。
【００１９】
本発明に係る浄水処理システムは、前記原水処理槽に対して水平方向に配設される第１エアレーション部と、前記原水処理槽に対して垂直方向に配設される第２エアレーション部とを備え、前記第１エアレーション部が、前記原水処理槽の下方に対してエアレーションで空気を送出して攪拌し、前記第１エアレーション部を停止した状態で、前記第２エアレーション部が、前記原水処理槽の内壁面に沿ってエアレーションで空気を送出して渦流を生成するものである。
【００２０】
このように、本発明に係る浄水処理システムにおいては、原水処理槽に対して水平方向に配設される第１エアレーション部と、前記原水処理槽に対して垂直方向に配設される第２エアレーション部とを備え、前記第１エアレーション部が、前記原水処理槽の下方に対してエアレーションで空気を送出して攪拌し、前記第１エアレーション部を停止した状態で、前記第２エアレーション部が、前記原水処理槽の内壁面に沿ってエアレーションで空気を送出して渦流を生成するため、原水を効果的に攪拌してより不純物が少ない一次処理水を生成することができると共に、渦流により処理後の凝集剤を中心部分に収集することができ、凝集剤の回収を容易にすることができるという効果を奏する。
【００２１】
本発明に係る浄水処理システムは、前記貯留槽における前記圧力槽と接続する配管が当該貯留槽の一端側に接続され、当該貯留槽の他端側に排水孔が形成されており、前記圧力槽からの風圧により前記貯留槽に残留する前記一次処理水を前記排水孔側に収集するものである。
【００２２】
このように、本発明に係る浄水処理システムにおいては、貯留槽における前記圧力槽と接続する配管が当該貯留槽の一端側に接続され、当該貯留槽の他端側に排水孔が形成されており、前記圧力槽からの風圧により前記貯留槽に残留する前記一次処理水を前記排水孔側に収集するため、使用後において残った水滴や残留物を圧力槽からの風圧により排水孔に収集してメンテナンスの手間を低減することができるという効果を奏する。
【００２３】
本発明に係る浄水処理システムは、前記一次処理水及び／又は前記二次処理水に含まれる不純物の有無及び／又は量を測定する測定センサを備えるものである。
【００２４】
このように、本発明に係る浄水処理システムにおいては、一次処理水及び／又は二次処理水に含まれる不純物の有無及び／又は量を測定する測定センサを備えるため、例えば医療・産業等で使用した処理水や放射性物質が含まれるような処理水について、その不純物の有無や量を測定し自由に排水可能かどうかを確認することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１の実施形態に係る浄水処理システムの構成を示すシステム構成図である。
【図２】第１の実施形態に係る浄水処理システムにおける原水処理槽の構造を示す図である。
【図３】第１の実施形態に係る浄水処理システムにおけるエアレーション部の構造を示す図である。
【図４】第１の実施形態に係る浄水処理システムの動作を示すフローチャートである。
【図５】第２の実施形態に係る浄水処理システムにおける貯留槽の構造を示す図である。
【図６】第２の実施形態に係る浄水処理システムにおける貯留槽の残留物を除去する場合の処理フロー図である。
【図７】検出センサの配置位置を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を説明する。また、本実施形態の全体を通して同じ要素には同じ符号を付けている。
【００２７】
（本発明の第１の実施形態）
本実施形態に係る浄水処理システムについて、図１ないし図４を用いて説明する。本実施形態に係る浄水処理システムは、電源を用いることなく汚水から飲料水を生成したり、垂れ流しされる汚染水の浄化を行うことができる浄水処理システムであり、特に安価な材料を用いて構造を簡略化することで災害等が発生した際の緊急時に利用しやすいものとなっている。
【００２８】
図１は、本実施形態に係る浄水処理システムの構成を示すシステム構成図である。浄水処理システム１は、空気を送り出すポンプ２と、ポンプ２から送出された空気により内部の圧力が高圧となる圧力槽３と、投入された汚水に対して一次処理が行われる原水処理槽４と、原水処理槽４で処理された一次処理水を貯留する貯留槽５と、貯留された一次処理水を飲料可能なレベルの二次処理水に浄化する浄水装置６とを備える。
【００２９】
原水処理槽４には予め凝集剤が投入されており、凝集剤入りの汚水が攪拌されることで汚水に含まれる不純物が除去されて一次処理水が生成される。ここで言う不純物には、トリハロメタン、トリクロロエチレンのような化合物やセシウムなどの放射性物質が含まれており、例示として後述する既存の凝集剤は極めて高い除去能力を有しているが、これらの効果を最大限に発揮するには、原水を効果的に攪拌する技術が不可欠である。そこで、本実施形態においては、圧力槽３で圧縮された空気を方向弁７の制御に応じて原水処理槽４に送ることで、原水処理槽４内に設置されているエアレーション部８が動作し、エアレーションによる汚水の攪拌を可能とする。凝集剤入りの汚水が攪拌されることで、不純物等を効果的に除去することができる。
【００３０】
このとき、図２で後述するようにエアレーションを制御することで凝集剤を所定箇所に集めることができ、原水処理水から凝集剤を除去し易くなる。原水処理槽４で生成された一次処理水は、一次フィルタ９を通して方向弁１０の制御にしたがって貯留槽５に流下される。このとき、一次フィルタ９により凝集剤及び凝集剤に凝集された不純物等が回収されて一次処理水のみが貯留槽５に貯留される。なお、エアレーション部８は逆流防止弁を有することで、原水処理槽４内の汚水や一次処理水が圧力槽３に逆流することを防止している。
【００３１】
図２は、原水処理槽の構造の一例を示す図である。図２に示すように、原水処理槽４は、凝集処理を行う凝集処理部４ａと、不純物が凝集された凝集剤を一次フィルタ９で回収する回収処理部４ｂとを備える。凝集処理部４ａではエアレーション部８により汚水を攪拌しつつ、凝集剤を所定箇所に集める。回収処理部４ｂでは、凝集処理部４ａから流下された原水処理水を凝集剤と一次処理水とに分離して一次フィルタ９で凝集剤を回収する。一次フィルタ９は、引き出し可能なトレイ上に取り付けられており、容易に新しい一次フィルタ９と交換可能になっている。
【００３２】
図２においては、凝集処理部４ａが下方に向かってテーパ状に形成されており、その先端部分から原水処理水が排出される構造となっている。エアレーション部８は、凝集処理部４ａに対して水平方向に配設されており、凝集処理部４ａのテーパ領域に対して圧力槽３からの空気を送り出す。こうすることで、自然に沈殿した凝集剤や不純物を凝集処理部４ａ全体に拡散させて効果的に攪拌することが可能となる。また、エアレーション部８からの空気の供給を停止することで、不純物が凝集された凝集剤をテーパ領域沈殿させて回収処理部４ｂに確実に流下させることができる。
【００３３】
図３は、エアレーション部８の他の構造を示す図である。図２の場合は、エアレーション部８を停止制御することで、沈殿により凝集剤をテーパ領域に集める構造であるが、凝集剤の種類によっては凝集剤の沈殿に時間を要する可能性がある。そこで、図３においては、エアレーションにより渦流を発生させて凝集剤を渦流の中心に集めて回収することで、原水処理水から凝集剤を除去し易くなる。
【００３４】
図３（Ａ）はエアレーション部８の構造を示す正面図、図３（Ｂ）はエアレーション部８の構造を示す側面図、図３（Ｃ）はエアレーション部８の構造を示す上面図である。図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、エアレーション部８は、水平方向に配設される第１エアレーション部８ａと垂直方向に配設される第２エアレーション部８ｂとが切替弁８ｃで切り替え可能に構成されている。第１エアレーション部８ａは、図２の場合と同様に沈殿する凝集剤や不純物を拡散させながら効率よく攪拌するために空気を供給する。ある程度攪拌がなされて一次処理水が生成されると、切替弁８ｃを切り替えて垂直方向に配設される第２エアレーション部８ｂから空気を供給する。この第２エアレーション部８ｂは、凝集処理部４ａの内壁面に沿うように空気が送出される構造となっており、送出される空気により内壁面に沿った水流を生み出す。この水流により凝集処理部４ａ内で渦流が生じ、凝集剤や不純物を渦の中心に集めることができる。凝集剤や不純物が渦の中心に集まったところで、原水処理液を流下させて一次フィルタ９により確実に回収することが可能となる。
【００３５】
なお、上記のようにエアレーション部８に十分な空気を供給する圧力槽３への加圧に使用するポンプ２は、市販されている自転車やボール等に空気を入れるための手動の空気入れを用いることができ、また、圧力槽３にはペットボトルを用いることができる。ペットボトルの耐圧性は６気圧程度であり、６気圧≒６０７．８ｋＰａ（キロパスカル）となる。一方、自転車のタイヤにおける最小空気圧は、前輪が２６０ｋＰａ、後輪が４００ｋＰａであり、一般的な手動式ポンプでは空気漏れやペットボトルが変形する領域であり、ペットボトルを破裂させるようなことはない。
【００３６】
また、原水処理槽４に投入される凝集剤としては、例えば鉄系、アルミ系、高分子系、火山灰等に含まれるシラス等を用いることができる。
【００３７】
一次フィルタ９を通って流下する一次処理水が貯留槽５に貯留されると、方向弁７及び方向弁１０の方向を切り替え、圧力槽３から貯留槽５に対して加圧することで、その圧力により貯留槽５に貯留された一次処理水を浄水装置６を通して二次処理水として出水する。
【００３８】
浄水装置６は、例えば、市販されている家庭用の蛇口に取り付け可能なものを用いることができ、極めて高性能に二次処理水が生成できるものを用いることができる。具体的には、例えば、遊離残留塩素、濁り、純トリハロメタン、溶解性鉛、２−ＭＩＢ、ＣＡＴ、テトラクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、プロモジクロロメタン、ジプロモクロロメタン、プロモホルム等を５０％〜８０％程度以上除去することができる機能を有する浄水装置６を配設することが望ましい。一次処理水に対して、このような高性能な浄水装置６で浄化を行うことで飲料が可能な二次処理水を得ることができる。
【００３９】
このような構成により、空気圧を利用した軽量・コンパクトな構成で、電気や石油などの動力源となるエネルギーを一切必要とせず、雨水や河川水やため池の水など、一般的に飲用することに適さない原水から不純物や細菌を除去して一次処理水を造水し、さらに家庭の蛇口に取り付け可能で浄化する機能を有する浄水装置を二次フィルタとして用いることで、除去精度の高い二次処理水を飲用水として処理できる安全かつ安価な浄水処理システムを実現することが可能となる。また、医療・産業用として使用された汚染水をこの浄水処理システム１で処理することで、自由に排水することができ、汚染水の垂れ流しによる二次災害を防止することが可能となる。
【００４０】
なお、上記浄水装置６については、二次処理水を出水可能な最小動水圧が７０ｋＰａ程度であり、ペットボトルの圧力槽３から貯留槽５を介して加えられた圧力で十分に浄水機能を働かせつつ出水することが可能である。すなわち、ポンプ２、圧力槽３、貯留槽５及び浄水装置６の各構成部分の強度を最適なバランスで構成することが可能であり、円滑な造水効果を実現することができる。
【００４１】
次に、本実施形態に係る浄水処理システムの動作について説明する。図４は、本実施形態に係る浄水処理システムの動作を示すフローチャートである。まず、方向弁７を切り替えて圧力槽３を密閉し（Ｓ１）、密閉された圧力槽３をポンプ２で加圧する（Ｓ２）。また、方向弁１０を切り替えて原水処理槽４と貯留槽５との間を閉じておき（Ｓ３）、原水処理槽４に浄化処理の対象となる汚染された原水を投入する（Ｓ４）。原水には、例えば河川の水や雨水等を用いることができる。原水処理槽４に原水が投入されると、方向弁７の切り替えで圧力槽３と原水処理槽４との間を開く（Ｓ５）。圧力槽３と原水処理槽４との間を開くことで、圧力槽３から原水処理槽４に圧縮された空気が送出され、原水処理槽４に設置されているエアレーション部８を動作し、原水処理槽４内を攪拌する（Ｓ６）。ある程度攪拌が進んで一次処理水が生成されると、方向弁７を切り替えて圧力槽３を密閉する（Ｓ７）。このとき、圧力槽３内の圧力が低下している場合は、ポンプ２で加圧しておくことが望ましい。
【００４２】
方向弁１０を切り替えて原水処理槽４と貯留槽５との間を開き（Ｓ８）、原水処理水を一次フィルタ９に通して一次処理水のみを貯留槽５に流下する（Ｓ９）。貯留槽５に十分な水量の一次処理水が貯まったかどうかを判定し（Ｓ１０）、十分な一次処理水が貯まっていない場合は、Ｓ９に戻って引き続き一次処理水を貯留槽５に流下する。十分な一次処理水が貯まっている場合は、方向弁１０を切り替えて貯留槽５と浄水装置６との間を開く（Ｓ１１）。なお、このとき、圧力槽３内の圧力が低下していると判断される場合は、Ｓ１及びＳ２の処理により圧力槽３内を高圧にするようにしてもよい。方向弁７を切り替えて圧力槽３と貯留槽５との間を開く（Ｓ１２）。圧力槽３からの圧力で貯留槽５に貯まった一次処理水を浄水装置６に通して、飲料可能な二次処理水として取水する（Ｓ１３）。
【００４３】
このように、本実施形態に係る浄水処理システムにおいては、圧力槽３からの加圧を利用して、不純物や細菌除去能力のある凝集剤が投入された原水処理槽４を空気圧で攪拌し、大きく濁った水の浄化と細菌の一次処理を効率よく行うことができると共に、生成された一次処理水を圧力槽３からの加圧を利用して浄水装置６を通した飲料可能な二次処理水として需要者に効率よく供給することができる。また、災害時などの緊急の際に感染症の医療支援者が感染症者に使用した洗浄水の処理を誤り、二次感染を引き起こすケースもあるが、そのような二次感染を防止することが可能となる。さらに、圧力槽３を別体で設けることで処理できる水の量を増やし、緊急時においても十分な飲料水を確保することが可能になる。
【００４４】
なお、上記のように圧力槽３にペットボトルを利用することができるが、原水処理槽４や貯留槽５についてもペットボトルを利用するようにしてもよい。そうすることで、交換作業が容易になり、使い捨てで利用することで衛生面でも安全を確保することができる。
【００４５】
（本発明の第２の実施形態）
本実施形態に係る浄水処理システムについて、図５及び図６を用いて説明する。本実施形態に係る浄水処理システムは、貯留槽における圧力槽と接続する配管が当該貯留槽の一端側に接続され、当該貯留槽の他端側に排水孔が形成されており、圧力槽からの風圧により貯留槽に残留する一次処理水を排水孔側に収集するものである。なお、本実施形態において前記第１の実施形態と重複する説明は省略する。
【００４６】
原水処理槽４や貯留槽５は水が収納される容器であるため、一度使用してから時間が経つとカビなどの雑菌が増えて非常に不衛生となってしまう。そのため、前記第１の実施形態においても説明したように、原水処理槽４や貯留槽５をペットボトルにすることで交換が容易になると共に、使い捨てで使用することが可能となる。すなわち、原水処理槽４や貯留槽５をペットボトルで構成した場合には、それらの洗浄やメンテナンスを考慮する必要がない。しかしながら、災害などの被災地が必ずしもペットボトルが十分に確保できる地域や環境であるとは限らない。つまり、原水処理槽４や貯留槽５を洗浄して何度も使用する場合もあり得る。このような場合のために、本実施形態においては、圧力槽３からの圧縮された空気による風圧を利用して、容器内部の残留物を排出部分に収集すると共に、その風圧により水分の蒸発を促すことで、容器内の衛生管理を容易に行うものである。
【００４７】
図５は、本実施形態に係る浄水処理システムにおける貯留槽の構造を示す図である。図５（Ａ）は貯留槽を繰り返して何回も使用する場合の構造を示し、図５（Ｂ）はペットボトルを加工して形成される貯留槽を繰り返して何回も使用する場合の構造を示している。図５に示すように、貯留槽５上部には、加圧された圧力槽３からの風圧を受けた風が送出される配管孔５１が形成されている。また、貯留槽５下部には、配管孔５１から送出された風を排出すると共に、貯留槽５の残留物を外に排出するための排出孔５２が形成されている。図５（Ａ）においては、排出孔５２が排出蓋５３により開閉可能に形成され、図５（Ｂ）においては、排出孔５２がペットボトルのキャップにより開閉可能に形成されている。圧力槽３からの風圧を受けた風は、配管孔５１から送出して貯留槽５内の残留物を吹き飛ばしながら排出孔５２に移動させ、そのまま外に排出する。また同時に、その風により貯留槽５の内壁面表面を乾燥させることで、貯留槽５内の水分や不純物を除去する。
【００４８】
図６は、本実施形態に係る浄水処理システムにおける貯留槽の残留物を除去する場合の処理フロー図である。ここでの処理は、浄水処理が完了し、しばらく使用する予定がなくなった場合を前提とする。まず、方向弁７を切り替えて圧力槽３を密閉し（Ｓ１）、密閉された圧力槽３をポンプ２で加圧する（Ｓ２）。圧力槽３の内部が高圧になると貯留槽５の排出孔５２を開放する（Ｓ３）。このとき、方向弁１０は、貯留槽５が原水処理槽４及び浄水装置６のいずれにも流通しておらず閉じられている状態であることが望ましい。排出孔５２が解放された状態で方向弁７を切り替えて圧力槽３と貯留槽５との間を開く（Ｓ４）。圧力槽３から送出される風圧で貯留槽５の内部の水分及び残留物等を除去して（Ｓ５）、処理を終了する。
【００４９】
なお、貯留槽５の構造は、図５に示すように、配管孔５１部分においては内壁面が放射状に広がるように構成され、排出孔５２部分においては内壁面がテーパ上に形成されていることが望ましい。こうすることで、圧力槽３からの風圧を効率よく利用しつつ、水分や残留物を効果的に移動させ、簡単に外部に排出することが可能となる。
【００５０】
また、上記では具体例として貯留槽５のメンテナンスを説明したが、原水処理槽４についても同様の構造及び機能でメンテナンスすることが可能である。すなわち、圧力槽３に接続する原水処理槽４の配管孔から送出された風圧で原水処理槽４内の水分や残留物を除去し、原水処理槽４に配設された排出孔からそれらを排出することでメンテナンスが可能である。
【００５１】
このように、本実施形態に係る浄水処理システムにおいては、使用後において残った水滴や残留物を圧力槽３からの風圧により排水孔に収集して排出することで、メンテナンスの手間を低減することができる。
【００５２】
なお、上記各実施形態において、一次処理水及び／又は二次処理水に含まれる不純物の有無及び／又は量を検出するための検出センサを配設するようにしてもよい。一次処理水用の検出センサは、例えば図７に示すような原水処理槽４の排出口近傍に配設し、二次処理水用の検出センサは、例えば図７に示すような浄水装置６の取水口近傍に配設してもよい。用いる凝集剤の性能や、二次処理水の利用目的によって一次処理水のみから検出対象を検出してもよいし、二次処理水のみから検出対象を検出するようにしてもよい。
【００５３】
また、上記各実施形態において、圧力槽３、原水処理槽４及び／又は貯留槽５はペットボトルで形成されてもよいし、その他の容器で形成されてもよい。特に圧力槽３をペットボトルで形成することで、上述したように丈夫で且つ十分な耐圧性を有すると共に、非常時などにおいて入手することが容易となる。原水処理槽４及び／又は貯留槽についても、ペットボトルで形成されるようにしてもよい。そうすることで避難訓練等で使用した後にカビや不純物が付着するような場合に各槽を簡単に取り換えることが可能であり、ステンレス槽などに比較して軽量化を図ることが可能になる。また、圧力槽３の場合と同様に、災害等が発生した場合であっても比較的に入手しやすい材料であり、製作の手間と費用を抑えることができ、さらに透明なペットボトルを用いることで水の浄化過程を目で確認することができ、安心して飲料することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１  浄水処理システム
２  ポンプ
３  圧力槽
４  原水処理槽
５  貯留槽
６  浄水装置
７，１０  方向弁
８  エアレーション部
９  一次フィルタ
５１  配管孔
５２  排出孔
５３  排出蓋
【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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