JPH0634787U

JPH0634787U - 上水処理バッグ

Info

Publication number: JPH0634787U
Application number: JP7941692U
Authority: JP
Inventors: 重徳黒田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-10-22
Filing date: 1992-10-22
Publication date: 1994-05-10

Abstract

(57)【要約】【構成】水は通すが、炭素粉末を通さない材料で作っ
たバッグに平均径５mm以下、該材料を通らない粒度以上
の破砕流木炭及び／又は破砕木炭を入れてなる使いすて
上水処理バッグ。【効果】安価な浄水剤を使用しているので、使いすて
ても経済的であり、１回毎に新しい吸着剤が使用でき、
又真に飲用又は料理用の水のみを上水処理できる。使
用後は可燃ゴミとして処理でき、又土壌に戻して土壌改
良剤となる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は薬缶やティーカップ等に入れた飲料水中の不純物を吸着除去する使いすて水処理バッグに関する。

【０００２】

【従来の技術】

飲料水即ち水道水の浄水処理法としては、健康に障害のない安全な水を供給するシステムとして、浄水処理施設が開発され利用されている。従来からひろく行なわれ、現在でもわが国で標準的となっている浄水処理法は、本質的に清澄な水から、硫酸アルミニウム等の凝集沈殿剤による凝集沈殿と砂濾過によって主として懸濁物質を除去し、塩素による消毒を施すものである。

【０００３】しかしながら、今日、特に都市近郊の水道水源の汚濁が極めて深刻な状態となっていることに加えて、安全な水というわけでなく「おいしい水」に対する要望が高まっている状況において、従来からの標準的な処理方法では「安全でおいしい水」を供給することが困難となり、さらに懸濁成分のみでなく、溶解成分をも対象とする高度な処理を行う、いわゆる「高度上水処理」が行われるようになってきた。

【０００４】高度上水処理のそもそもの目的が、有機物を主とした溶存性汚濁物質の除去であり、この目的には活性炭吸着が極めて有効であることは従来より周知の事実であることから、利用方法は異なるものの、殆どの高度上水処理プロセスにおいて活性炭吸着がひとつの単位操作として導入されている。

【０００５】高度上水処理によって何を除去しようとするのかを整理してみる。臭気物質近年、水道水の味が極端に悪くなったといわれる。これはきわめて低濃度であっても不快なカビ臭を感じさせる臭気物質が水道水中に含まれることが一つの原因である。臭気物質とは、同定されているものに２メチルイソボルネオールやジオスミンがあり、これらは富栄養化した湖沼、ダム湖などの水源に大量に繁殖したプランクトンや藻類の代謝物である。したがって、このカビ臭は、特に大都市およびその近郊で夏期に大問題となることが多い。

【０００６】トリハロメタンおよびトリハロメタン前駆物質トリハロメタンとは、水道原水に塩素を添加して消毒する際に、原水中に含まれる有機物の一部が塩素と反応して生成する有機ハロゲン化合物の総称であり、実際にはクロロホルム（ＣＨＣｌ₃）、ブロモジクロロメタン（ＣＨＢｒＣｌ₂）、ジブロモクロロメタン（ＣＨＢｒ₂Ｃｌ）、ブロロホルム（ＣＨＢｒ₃）の４種類と考えてよい。トリハロメタンは人の健康に対する潜在的な危険性をもつ物質として（肝障害や発ガン性）、ＷＨＯやＵＳＥＰＡが、我が国でも厚生省が、水道水の水質の制御目的値として、年間平均で１００ＰＰｂ以下となるように制定している。

【０００７】その他、河川を水源とする場合には、上流域の産業排水が原因となるフェノールなどの有機物、農地やゴルフ場からの農薬や除草剤などの微量有害物質、生活排水や畜産排水からのアンモニア性窒素、さらに界面活性剤、鉄やマンガンなどの除去が必要とされる場合がある。

【０００８】上水処理プロセスとしては、特に夏期に臭気物質やトリハロメタン前駆物質の濃度が一時的に異常に高くなった場合や、水源に安全上問題となる化合物が混入したような非常の場合などに応急処置として粉末活性炭が注入されることがある。これは着水井などに投入されるもので、被処理水と接触させて除去目的物質を吸着除去した後に、凝集沈殿・濾過の工程で回収されて放棄する、即ち粉末活性炭の使用は使い捨ての使用法である。しかし活性炭は高価であるから非常の場合の応急処置に限られる。

【０００９】この粉末活性炭の代わりに粒状活性炭を使用し、前記の砂濾過の代わりにするか、又砂濾過と組合わせて、活性炭の逆洗と再生とを行うプロセスが活性炭を再生再使用するプロセスとして行われている。

【００１０】更に前塩素処理を行わず、かわりにオゾン処理をおこなった後に粒状活性炭処理を行う、いわゆる「オゾン＋粒状活性炭」処理も、国内では飲料水の塩素殺菌が義務づけられているので、パイロット段階であるが、ヨーロッパでは実用化されているプロセスである。

【００１１】これらは浄水場における上水処理であるが、水道水は飲料水に使用されるばかりでなく、水洗トイレや、自動車その他の家庭の洗浄用、その他冷却水や散水に使用される割合も多いので、これらをすべて一率に高度上水処理することは、経済的でないことは明らかである。

【００１２】そこで各家庭の蛇口において、真に飲料水として使用する時のみ高度上水処理をしようとする家庭用浄水器が各種販売されている。これらは微細孔を有する中空糸膜フィルター（０．１〜０．０１μの超マイクロフィルター）と粒状活性炭の組み合わせを主体としたものである。消耗品のフィルターカートリッジと活性炭を４〜５ケ月で取り換えるものであるが、問題は、細菌や臭気原因の有機物、鉄サビや、配管の汚れなどを器内に蓄積していることであって、すべての飲料水がそこを通過して出てくることである。取り換えに費用と手間がかかることから、取り換え期間がどうしても長くなりがちである。これらには上水用粒状活性炭が使用されており、価格も高価である。

【００１３】

【考案が解決しようとする課題】

本考案の目的は、真に飲料に供する水だけを、細菌や汚れの蓄積した所を通らない状態で、飲用毎に新しい吸着剤で上水処理することのできる上水処理バッグを提供することである。第２の目的は、高価な上水用活性炭の一部又は全部に代替して破砕した流木炭又は破砕木炭を使用することによって、使いすてしても安価な上水処理バッグを提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

本考案者は、前記の目的を達成するため種々検討した結果、紅茶などのティ・バッグにヒントを得て、この紙バッグ内に上水用活性炭又は使いすてしても安価なように、この一部又は全部に代替して、通常の木炭又はこの通常の木炭よりも吸着力のはるかに大きい破砕流木炭を使用することによって解決し得ることを見いだし本考案を完成した。

【００１５】すなわち本考案は次のとおりである。（１）和紙等の、水は通すが、炭素粉末を通さない紙で作ったバッグに、平均径５mm以下、該紙を通さない粒度以上の破砕流木炭、破砕木炭及び清水用活性炭より選んだ少なくとも１種を入れてなる使いすて上水処理バッグ。

【００１６】（２）バッグ内容物が平均径０．３〜４mmの破砕流木炭又は破砕木炭である前項（１）記載の上水処理バッグ。

【００１７】本考案は、通常紅茶などのティ・バッグなどに使用される熱湯に浸しても溶出物がなく、強度を保つ和紙などの紙で炭素微粉末を通さない程度の緻密さを持った紙で作った、カップ又は必要によっては薬缶に入る程度の大きさのバッグに、必要ならば引上げられる紐をつけたものに、破砕流木炭、破砕木炭及び上水用活性炭の１種又は２種以上を入れたものである。

【００１８】流木炭は、水力発電用のダムやこれに流入する河川に流れてくる大木の流木を通常の木炭製品と同様の手段で、空気の流通を制限して蒸し焼きにした木炭である。この流木炭は長時間流水にさらされることによって繊維内部の樹脂酸等が流出し、これを木炭にする時に得られる木酢液を取って調べると、通常の木炭の様に生木を原料とした場合、タール分が下に沈殿するが、流木炭の場合は、このタール分が殆ど認められない。

【００１９】この流木炭と生木炭と市販の木炭の分析値及び物理、化学的特性を表示したのが表１である。生木炭や市販炭とくらべて、吸水率が著しく大きく、比重が約半分で、気孔率が著しく大きいことが明らかである。しかし通常の木炭も、表１に示すように大きな吸水率、気孔率を有していて、有害有機物や臭気物質等の吸着に優れているので、これを使用してもよいことは勿論である。これらの性状は表２に示すように樹種によって、かなりの差があり、目的とする有機物等に応じて、樹種を選択することも重要である。

【００２０】

【表１】

【００２１】流木炭を顕微鏡で観察すると、木の種類によって若干異なるが、大きな気孔から小さな気孔まで種々の大きさの気孔が認められる。粒状活性炭による溶存有機物の除去を調べてみると、ヤシ殻系活性炭と石炭系活性炭とではトリハロメタン除去の場合とは、大小関係が逆になっている。つまりトリハロメタンなどの小分子量の有機塩素化合物は、小さい細孔を充填する機構で吸着することから、小さい細孔の容積が大きい活性炭ほど吸着容量が多い。一方、そのほかの大部分の溶存有機物はトリハロメタンに比べると比較的分子量が大きく、それらはトリハロメタンが吸着されるような小さな細孔には入れず（分子ふるい作用）、比較的大きな細孔に吸着されると考えられる。

【００２２】表２に比較的分子量の小さい溶存物質についての吸着能を、各樹種及び流木産地別に上水用活性炭と比較して示す。キムコはアメリカンドラッグコーポレーション（Ａ．Ｄ．Ｃ．）のガス吸着用活性炭を対照として１００としこれに対する指数で示した。

【００２３】

【表２】

【００２４】この表２より明らかなように比較的分子量の小さい溶存物については細気孔の多い上水用活性炭が有利である。特に上水道塩素吸着能においては活性炭が有利である。このように分子量の小さい溶存物質対策として、活性炭を混合することが有利であるが、勿論流木炭よりはるかに高価であるから、一部として使用するのが最適である。しかし、溶存塩素などは、煮沸によって大きく減ぜしめ得ることから飲料水を煮沸して用いる場合には、流木炭又は通常の木炭のみのバッグを使用することが価格的にも有利である。

【００２５】上水用に使用する場合、上水道の水質基準に合格することが重要である。この基準に係わる項目はｐＨ、ＣＯＤ、Ｆｅ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｃｌ^-であり、これらについても表３に示すように、すべて法令の基準を下回っている。したがって、仮に流木炭や通常の木炭を上水道の浄化用として使用しても、問題は全くないことが確認できた。

【００２６】

【表３】

【００２７】浄水場における前塩素処理で生成したトリハロメタンの除去について、トリハロメタンが破過するまでの処理水量は、石炭系の活性炭については１０ｍ³／kg 程度で、ヤシ殻系の活性炭については２０ｍ³／kg程度である。注目すべき点としては、トリハロメタンの処理水中の濃度が原水中濃度よりも高くなる現象がみられることがあることである。これはひとつの見方として、より吸着力の強い物質との置換によって１度吸着していたトリハロメタンが脱着するという競合吸着の結果とする解釈がされる。本考案のように１回切りの使いすてであるとこのような現象は起こり得ないことは明らかである。

【００２８】本考案の処理バッグは、紙と木炭からなっているので、共に可燃性ゴミとして処理できるばかりでなく、土壌中に廃棄しても、土壌中に水分と気体を保持する土壌改良剤として使用できるもので、環境保全上からも問題がない。

【００２９】

【実施例】

以下に実施例により、本考案を更に具体的に説明するが、本考案はこの実施例によって何等限定されるものではない。（実施例１）図１に示したティーカップに入れられる程度の大きさの和紙製の紐付バッグに奈半利産の杉の流木炭を平均径２mmに破砕したもの１．５ｇ、武田薬品（株）製清水用粉末活性炭白鷺Ａ０．５ｇ合計２．０ｇを包入した。カップに９０℃の白湯を入れ、これに上記上水処理バッグをつけて、よく上下させて撹拌後、引上げた。この処理湯に通常の紅茶のティーバッグをつけて、通常通り紅茶を浸出させた。この紅茶は塩素臭はじめ、有機不純物の臭気は全く感ぜられず、紅茶の芳しい香りを楽しむことができた。

【００３０】（実施例２）湯沸し器に水を張り、大きさ７０mm×１００mmで形状は図１に示した和紙製と同様のバッグに天竜産檜の流木炭を平均径５mmに破砕したもの２０ｇを包入したものを投入し、沸騰させて、塩素分を十分に揮発させた。このお湯で日本茶を入れたところ、塩素臭をはじめ、不純物の臭いは全くなく、茶の香りを楽しむことができた。（実施例３）実施例２において、流水炭の代りに、破砕生木炭を使用した他は全く同様に上水処理をして、日本茶を入れたところ、不純物の臭いは全くなく、茶の香りを楽しむことができた。

【００３１】

【考案の効果】

本考案の使いすて、上水処理バッグを使用すれば、実際に飲用又は料理用に供する水だけを、細菌や汚れの蓄積した所を通らない状態で、飲用毎に新しい吸着剤で上水処理することができる。又高価な上水用活性炭を極く少量にするか、全部を破砕流木炭にすることによって、使いすてでも、極めて安価に上水処理できるものである。

【提出日】平成４年１１月３０日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】そこで各家庭の蛇口において、真に飲料水として使用する時のみ高度上水処理をしようとする家庭用浄水器が各種販売されている。これらは微細孔を有する中空糸膜フィルター（０．１〜０．０１μの超マイクロフィルター）と粒状活性炭の組み合わせを主体としたものである。消耗品のフィルターカートリッジと活性炭を４〜５ケ月で取り換えるものであるが、問題は、細菌や臭気原因の有機物、鉄サビや、配管の汚れなどを器内に蓄積していることであって、すべての飲料水がそこを通過して出てくることである。取り換えに費用と手間がかかることから、取り換え期間がどうしても長くなりがちである。実公昭４９−３７４０２号公報では、粒状活性炭、粒状炭酸カルシウムの混合したものをろ過包袋内に収納して封緘し、任意の吊下糸紐を設けてなる簡便浄水剤包袋が提案されている。これによれば、真に飲料に供する水だけを、細菌や汚れの蓄積した所を通らない状態で、飲用毎に新しい吸着剤で上水処理ができるが、これには上水用粒状活性炭が使用されており、価格も高価である。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】

【考案が解決しようとする課題】

本考案の目的は、真に飲料に供する水だけを、細菌や汚れの蓄積した所を通らない状態で飲用毎に新しい吸着剤で上水処理することができ、しかも高価な上水用活性炭を使用しなくても、十分な浄水の目的を達すると共に、使いすてしても安価な上水処理バッグを提供することである。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】

【課題を解決するための手段】

本考案者は、前記の目的を達成するため種々検討した結果、飲用毎の使いすて上水処理バッグとするには、安価であることが最も重要であること、通常の木炭も相当な浄水能力を有すること、更にこの木炭よりも吸着力がはるかに大きい破砕流木炭を使用することによって解決し得ることを見いだし本考案を完成した。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】すなわち本考案は次のとおりである。（１）和紙等の、水は通すが、炭素粉末を通さない材料で作ったバッグに平均径５mm以下、該材料を通らない粒度以上の破砕流木炭及び／又は破砕木炭を含んでなる使いすて上水処理バッグ。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】（２）バッグ内容物が平均径０．３〜４mmの破砕流木炭及び／又は破砕木炭を含む前項（１）記載の上水処理バッグ。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】本考案は、通常紅茶などのティ・バッグなどに使用される熱湯に浸しても溶出物がなく、強度を保つ和紙等の材料で炭素微粉末を通さない程度の緻密さを持った材料を用いて作ったカップ又は必要によっては薬缶に入る程度の大きさのバッグに、必要があれば引上げられる紐をつけたものに、破砕流木炭及び／又は破砕木炭を入れたものである。更に必要によってはバッグが水中で浮上らないように諸種の有用ミネラルの溶出が考えられる砕石を重しをかねて加えてもよい。又活性炭は高価であるので余り多くは使用できないが、後記の如く小分子の有機塩素化合物などには、その小さい細孔が有効であるので、少量を加えてもよいことは勿論であり、経済性によって決められることである。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２８】本考案の処理バッグは、可燃性の紙、布等の材料と木炭からなっているので、共に可燃性ゴミとして処理できるばかりでなく、土壌中に廃棄しても、土壌中に水分と気体を保持する土壌改良剤として使用できるもので、環境保全上からも問題がない。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３１】

【考案の効果】

本考案の使いすて上水処理バッグを使用すれば、実際に飲用又は料理用に供する水だけを、細菌や汚れの蓄積した所を通らない状態で飲用毎に新しい吸着剤で上水処理できるばかりでなく、高価な上水用活性炭を使用しなくても、破砕流木炭を使用することによって、使いすてても極めて安価に上水処理できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は破砕流木炭と活性炭の混合物を和紙製の
紐付バッグに入れた斜視図である。

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【手続補正書】

【提出日】平成４年１１月３０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】実用新案登録請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【実用新案登録請求の範囲】

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】和紙等の、水は通すが、炭素粉末を通さ
ない紙で作ったバッグに、平均径５mm以下、該紙を通さ
ない粒度以上の破砕流木炭、破砕木炭及び清水用活性炭
より選んだ少なくとも１種を入れてなる使いすて上水処
理バッグ。
【請求項２】バッグ内容物が平均径０．３〜４mmの破
砕流木炭又は破砕木炭である請求項１記載の上水処理バ
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