JP2010119909A

JP2010119909A - 移動式の浄水器

Info

Publication number: JP2010119909A
Application number: JP2008293345A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Hashimoto; 秀昭橋本
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-11-17
Filing date: 2008-11-17
Publication date: 2010-06-03

Abstract

【課題】塩類等を含有する原水を浄化し飲料用水、農業用水、あるいは工業用水等の淡水にするための移動式の浄水器を提供すること、及び、前記移動式の浄水器を、特に乾燥地帯での井戸水等の浄化に用いる場合の環境適応型の浄化方法を提供すること。
【解決手段】移動式の浄水器において、例えば、逆浸透膜（ＲＯ膜）、限外濾過膜（ＵＦ）又はナノフィルトレーション膜（ＮＦ膜）又は精密濾過膜（ＭＦ）からなる中空糸膜モジュールを、垂直方向に配置してなる縦型の浄水器が自動二輪車に搭載されており、該浄水器の送水ポンプが該自動二輪車のエンジンを利用して駆動するように構成されている移動式の浄水器。エンジン用の燃料としてヘンプオイルを使用することにも特徴がある。
【選択図】図１

Description

本発明は、河川や池等の水あるいは塩類等を含有する水（以下、原水という）を浄化し飲料用水、農業用水、あるいは工業用水等の淡水にするための移動式の浄水器に関する。そして、また、本発明は、前記移動式の浄水器を、特に乾燥地帯での井戸水（地下水）等の浄化に用いる場合の環境適応型の浄化方法に関する。

現在、海水等の淡水化、純水の製造、廃水処理等の様々な分野の水処理システムにおいて、逆浸透膜（ＲＯ膜）モジュールを利用した技術が広く採用されている。淡水化の手順としては、例えば、海水の淡水化の場合は、微生物による逆浸透膜の汚れを防止するために、取水した海水に塩素を注入後、濾過器等を通し、硫酸によるｐＨ調節を行ってから逆浸透膜へ供給する方法が一般的に行われる。しかしながら、かかる方法を実施するためには、大型の装置を特定の場所に設置・固定する必要があるし、当然のことながらコスト的にも高いものとなる。

一方、災害等の緊急時においては、災害地あるいは避難地において迅速かつ簡便に、河川や池等の水源から飲料水を確保する必要があり、かかる場合には、移動式の簡易な浄水化手段・方法が必要となる。このような場合には、タンクローリーで給水するとか、トラック等の車両に浄水設備を搭載して目的地まで赴くということも考えられるが、例えば、地震等の災害の場合には、被災地に通じる道路が分断されたり、交通が混雑したりするため迅速な対応が取れないことが多い。また、災害とは関係なくても、砂漠気候の乾燥地帯に見られるように、集落がまばらに存在しかつ水利の便が悪い地方においては、集落ごとに高価な浄水設備を設置することは困難であるので、前記のような移動式の浄水化手段・方法が必要となる。しかし、このような地域・地方においては、大型の車両が通過できるような道路インフラが整備されていない場合が非常に多いという問題がある。

前記のような問題点を解消するために、災害地、へき地又は難民の避難地において、河川や池等の水源の水を浄化し、飲料水を造水するための、自転車やモーターサイクルを利用した移動式の造水機が提案されている。例えば、特許文献１には、駆動輪を有する自転車又はモーターサイクルと組み合わされ、これに搭載された造水装置が駆動輪によって駆動するように構成されている移動式の造水装置が開示されている。また、特許文献２には、自転車とこれに搭載された造水装置とからなる移動式の造水機であって、自転車による移動や装置の脱着を便利なように改良した移動式の造水機も開示されている。しかしながら、これらの特許文献には、自転車等の駆動輪を動力源として造水機の送水ポンプを駆動する方法・手段については詳しく開示されているものの、具体的な浄水器の種類や搭載・設置方法、その他の必要な部品ユニットとの組み合わせ方については明記されていない。そして、とりわけ、本発明の利用の態様の一つである、砂漠気候地域での使用方法については全く示唆されていない。
国際公開第２０００／５９８３２号パンフレット特開２００８−８６９３４号公報

本発明の課題は、河川や池等の水あるいは塩類等を含有する水（原水）を浄化し飲料用水、農業用水、あるいは工業用水等の淡水にするための移動式の浄水器を提供すること、そして、また、本発明は、前記移動式の浄水器を、特に乾燥地帯での井戸水（地下水）等の浄化に用いる場合の環境適応型の浄化方法を提供することにある。

本発明において請求項１に記載された発明は、移動式の浄水器において、中空糸膜モジュールを垂直方向に配置してなる縦型の浄水器が自動二輪車に搭載されており、該浄水器の送水ポンプが該自動二輪車のエンジンを利用して駆動するように構成されていることを特徴とする移動式の浄水器である。

請求項２に記載された発明は、逆浸透膜（ＲＯ膜）、限外濾過膜（ＵＦ膜）、ナノフィルトレーション膜（ＮＦ膜）、精密濾過膜（ＭＦ膜）又はそれらの組み合わせからなる中空糸膜モジュールを用いることを特徴とする請求項１記載の移動式の浄水器である。

請求項３に記載された発明は、浄水器が、中空糸膜モジュールと冷却チラーユニット及び／又は滅菌ユニットと組み合わされたものである請求項１又は２記載の移動式の浄水器である。

そして、請求項４に記載された発明は、自動二輪車に搭載された、中空糸膜モジュールを垂直方向に配置してなる縦型の浄水器の送水ポンプを、該自動二輪車のエンジンを利用して駆動し原水を浄化するに際し、該エンジン用の燃料としてヘンプオイルを使用することを特徴とする塩類含有水の浄化方法である。

本発明の移動式の浄水器は、移動に便利であり、かつ、移動先で自動二輪車のエンジンを利用して浄水器の送水ポンプを駆動できるので、その場で、容易に原水を浄化して飲料用水、農業用水、あるいは工業用水等の淡水を得ることができる。また、本発明のもう一つの態様である、前記移動式の浄水器の特定の使用方法によると、自動二輪車のエンジン用の燃料としてヘンプオイルを使用することによって、特に乾燥地帯での井戸水等の浄化に用いる場合に環境適応型の浄化方法が提供される。

本発明の移動式の浄水器は、中空糸膜モジュールを垂直方向に配置してなる縦型の浄水器が自動二輪車に搭載されており、該浄水器の送水ポンプが該自動二輪車のエンジンを利用して駆動するように構成されているものである。本発明においては、原水が浄化され、飲料水、農業用水、工業用水等の塩類の含有量が少ない淡水が得られるが、原水とは、海水や、飲料水や農業用水や工業用水としてそのまま利用することのできない河川水や地下水を意味する。中空糸膜モジュールとは、いわゆる逆浸透膜（ＲＯ膜）や限外濾過膜（ＵＦ膜）やナノフィルトレーション膜（ＮＦ膜）や精密濾過膜（ＭＦ膜）を用い、圧力を駆動力とする膜濾過方式によって、イオン、コロイド、高分子物質、菌体等を除去するものであり、色々のタイプのものが知られている。本発明においては、中空糸膜モジュールを垂直方向に配置してなる縦型の浄水器を用いるものであり、中でも、逆浸透膜（ＲＯ膜）、限外濾過膜（ＵＦ膜）、ナノフィルトレーション膜（ＮＦ膜）、精密濾過膜（ＭＦ膜）又はそれらの組み合わせからなる中空糸膜モジュールが好ましい。膜の素材としては、例えば、ポリフッ化ビニリデンが好ましい。横型のモジュールは二輪車への搭載に不便であるので、本発明においては適当ではない。

ＭＦ膜は、通常、膜の孔径が０．０１μｍから１０μｍ程度であり、従って、この孔径より大きい物質は捕捉され固液分離が行われる。ＵＦ膜は、分子量で千から数十万の高分子物質やコロイド状物質を阻止し、それ以下の低分子物質やイオン類を透過させる分子ふるいの作用効果がある。ＭＦ膜のモジュールは、通常、減圧状態から２００ｋＰａ以下で運転され、ＵＦ膜のモジュールは、通常、減圧状態から３００ｋＰａ以下で運転される。ＮＦ膜は、ＵＦ膜とＲＯ膜の中間領域での使用に適している。ＲＯ膜は、約２ｎｍ以下の孔径のものであり、ナトリウムイオン等の塩類を分離できる。

本発明の浄水器は、その送水ポンプが自動二輪車のエンジンを利用して駆動するように構成されている。具体的には、浄水器の中空糸膜モジュールへの送水ポンプが、自動二輪車の駆動輪によって発生する動力を利用して駆動されるようになっているものである。駆動輪から送水ポンプへの動力の伝達方式あるいは連結手段については、特に制限されるものではなく、例えば、特許文献１や２に記載された方式・手段を参考にして、当業者なら任意に設計・製作することができる。なお、本発明で「自動二輪車のエンジンを利用して駆動する」という場合には、自動二輪車のバッテリーを利用又は併用する場合も含むものである。

本発明においては、前記浄水器が、中空糸膜モジュールと冷却チラーユニット及び／又は滅菌ユニットと組み合わされたものであってもよい。冷却チラーユニットとは、冷媒を使った冷凍機と水を循環させる水回路を有し、空調熱源や機器の温度を一定に保つ装置として知られている。本発明においては、中空糸膜モジュールと冷却チラーユニットを組み合わせ、中空糸膜モジュールに送水される原水の温度を、一定温度、好ましくは４〜１０℃に保つのが好ましい。原水の温度が４℃に近いほど、処理効率が高くなる。本発明において、飲料水の取得を意図する場合には、前記浄水器に滅菌ユニットを組合わせることもできる。滅菌ユニットとしては、活性炭、塩素、オゾン、紫外線照射を利用したものなど公知のものを使用することができる。飲料水を長期間保存する場合には、保存水に次亜塩素酸ナトリウムを添加し保存することもできる。

前記のような本発明の実施の態様を図を用いて説明する。図１は、本発明の実施の態様の一例を示すフローチャートである。図１に示したように、原水は、通常、フィルターを通過し浄水器の送水ポンプを経て中空糸膜モジュールに導入される。中空糸膜モジュールと送水ポンプの間には、冷却チラーユニットを配置して原水の温度をコントロールするようにしてもよい。図１では中空糸膜モジュールを二つ配置した例を示しているが、もちろんこれは一つでもよく、あるいは中空糸膜モジュールが二つ、並列に配置されていてもよい。中空糸膜モジュールから排出された処理水は、そのまま農業用水あるいは工業用水として利用することができる。中空糸膜モジュールから排出された処理水を飲料に供したい場合には、更に、滅菌ユニットを経由して、あるいは、必要なら更にミネラル等を添加し水質を調整するためにミネラル添加ユニットを経て、飲料水として利用される。ミネラル成分とは、塩化ナトリウムや塩化マグネシウムや塩化カルシウムを主体とするものを意味する。添加方法や混合方法は特に限定されるものではなく、また、ミネラル成分は固形粉末として添加混合しても、あるいは水溶液として添加混合してもよい。前記送水ポンプ、冷却チラーユニット又は滅菌ユニットは、いずれも自動二輪車のエンジン（バッテリーも含む）の動力を利用して駆動・運転することができる。

図２は、本発明の一例であって、浄水器が自動二輪車１の後部に搭載された状態を示す例である。図２において、２は中空糸膜モジュールと、駆動輪から送水ポンプへの動力の連結手段を含むボックスを示している。これと同じものが自動二輪車の後部の前記１と反対側に搭載されていてもよい。中空糸膜モジュールには、原水源から取水するためのホース（図示せず）や、処理水の排出ホース（図示せず）が取り付けられているのは当然である。３は送水ポンプとこれの制御手段を含むコントロールボックスである。４は必要に応じて搭載される、冷却チラーあるいは滅菌ユニットを含むボックスを示している。

本発明の他の態様は、前記移動式の浄水器を、特に乾燥地帯での井戸水等の浄化に用いる場合の環境適応型の浄化方法にある。即ち、自動二輪車に搭載された、中空糸膜モジュールを垂直方向に配置してなる縦型の浄水器の送水ポンプを、該自動二輪車のエンジンを利用して駆動し原水を浄化するに際し、該エンジン用の燃料としてヘンプオイルを使用することからなる塩類含有水の浄化方法である。

ヘンプオイル（大麻油）とは、麻の実を圧搾抽出して得られる麻の実油である。大麻と麻は同じ植物であり、麻の繊維は夏服用の繊維として古来我が国では良く用いられてきた。しかし、大麻のうちの一部の種類は、花の部分で大麻樹脂と呼ばれるマリファナの原料となる油性成分を作り出すので、我が国では、全ての種類の大麻又は麻の栽培が法律で禁止されるに至っている。大麻は暑さや乾燥に強く、特に熱帯や乾燥地帯では成長が早いので、オイルを利用する食用植物としてあるいは繊維を利用するために、栽培を公式に認めている国又は地域もある。

特に砂漠気候の乾燥地帯においては、大麻の栽培が行われている所があるが、そして、かかる地域では地下水脈が存在し井戸水を得ることは可能な地域もあるが、しかしながら地下水の水質が、例えば、硫黄分を含んでいる等のため、そのままでは農業用水として使用できないという問題がある場合がある。そこで、本発明の他の態様では、かかる地域の農場等で産生されるヘンプオイルを自動二輪車の走行用の燃料として用いると共に、前記本発明の移動式の浄水器を運転し、そして、井戸等から取水される農業用水の浄化を行うことによって、環境適応型のエネルギーサイクルを達成するものである。ちなみに、砂漠気候の乾燥地帯においては、多くの集落は点在しており、道路等のインフラも整備されていない所が多いので、大型の浄水設備を個々に設置するとか、タンクローリー等で給水するとかの方法・手段は実用的ではない。

本発明の実施の態様の一例を示すフローチャートである。浄水器が自動二輪車の後部に搭載された本発明の一例を示す図である。

Claims

移動式の浄水器において、中空糸膜モジュールを垂直方向に配置してなる縦型の浄水器が自動二輪車に搭載されており、該浄水器の送水ポンプが該自動二輪車のエンジンを利用して駆動するように構成されていることを特徴とする移動式の浄水器。
逆浸透膜（ＲＯ膜）、限外濾過膜（ＵＦ膜）、ナノフィルトレーション膜（ＮＦ膜）、精密濾過膜（ＭＦ膜）又はそれらの組み合わせからなる中空糸膜モジュールを用いることを特徴とする請求項１記載の移動式の浄水器。
浄水器が、中空糸膜モジュールと冷却チラーユニット及び／又は滅菌ユニットと組み合わされたものである請求項１又は２記載の移動式の浄水器。
自動二輪車に搭載された、中空糸膜モジュールを垂直方向に配置してなる縦型の浄水器の送水ポンプを、該自動二輪車のエンジンを利用して駆動し原水を浄化するに際し、該エンジン用の燃料としてヘンプオイルを使用することを特徴とする原水の浄化方法。