JP2013007634A - 水道水から放射性物質を除去する浄水器 - Google Patents

Abstract

【課題】水道水中の放射性物質を含む被処理水から放射性物質を飲料に適する程度以上にほぼ完全に除去でき、しかもRO膜の寿命を著しく延ばした浄水器を提供する。
【解決手段】水道水の前濾過装置と、該前濾過装置で濾過された濾液を導入する圧力増幅器と、該圧力増幅器で圧力を高めた高圧水を導入するRO膜の膜濾過部とを具備し、前記前濾過装置は、セシウムを除去するゼオライト及び／又はネオライトの層と水道水中の塩素を除去する風化した粒状花崗岩層とを含むことによって、RO膜の寿命を著しく延ばした。
【選択図】 図１

Description

この発明は、放射性物質で汚染された水道水から、放射性物質を飲料に適する程度にほぼ完全に除去する浄水器に関する。

現在、原子力発電所からの放射性ヨウ素１３１、セシウム１３７、ストロンチウム、ウランのような放射性物質が水道水を汚染する問題が発生している。特にヨウ素１３１は、乳児が摂取すると、咽頭がんになる危険性があることから、大変重大な問題となっている。活性炭を使用した市販の浄水器では、ある程度のヨウ素は除去できるが、人体に無害となる程度には到底除去できない。セシウム１３７、ストロンチウム、ウランは市販の浄水器では殆ど除去できない。

セシウムの半減期は、２９年と長く、飲食により体内に取り込まれると、白血病や骨の癌の原因になると言われている。特に、幼児、１５歳以下の子供は出来るだけ、放射性物質を体内に取り込むべきではない。このような目的から、水道水から放射性物質をほぼ完全に除去できる信頼性の高い浄水器が強く求められている。

一方、RO膜は、放射性物質をはじめ、従来の浄水器では除去できなかった人体に悪影響を与える細菌、ヒ素、塩素、トリハロメタン、ダイオキシン等を除去できることが知られている。

しかしながら、RO膜は、水道水中の殺菌作用を有する塩素に触れるとその寿命が低下するので、この塩素を除去する前濾過装置が必要であったが、RO膜の寿命を延ばすためには、この前濾過装置を頻繁に交換しなければならない問題があった。更に、塩素以外にも、RO膜にこびり付く物質によって、RO膜の寿命が短くなることが判明した。

また、浄化した水はRO膜を非常にゆっくり通過するので、コップいっぱいの水を取るのに長時間を要する問題があった。

更に、RO膜の浄化作用により、多量の濃縮水が生じるが、これを廃棄すると、大量の水が無駄になる問題があった。

この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、請求項１に記載の発明は、水道水中の放射性物質を含む被処理水から放射性物質を飲料に適する程度以上にほぼ完全に除去でき、しかもRO膜の寿命を著しく延ばした浄水器を提供することを目的とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明の目的に加えて、放射性物質を除去した浄水を短時間でコップに満たすことができる浄水装置を提供することを目的とする。

更に、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明の目的に加えて、RO膜の浄化作用により生じた濃縮水を再利用できるようにして、水の無駄な使用を省いた浄水器を提供することを目的とする。

上記目的に沿う本発明のうち請求項１に記載の発明は、水道水の前濾過装置と、該前濾過装置で濾過された濾液を導入する圧力増幅器と、該圧力増幅器で圧力を高めた高圧水を導入するRO膜の膜濾過部とを具備し、前記前濾過装置は、セシウムを除去するゼオライト及び／又はネオライトの層と水道水中の塩素を除去する風化した粒状花崗岩層とを含むことを特徴とする。

セシウムを除去することによって、RO膜には、異物が付着し難くなることと、風化した粒状花崗岩層とで、水道水中の塩素を長期間ほぼ完全に除去できることから、RO膜の寿命を著しく高めることができる。

RO膜の膜濾過部の前段には、活性炭層を設けるのが、異物をRO膜にできるだけいかなくできることから好ましい（請求項２）。RO膜の膜濾過部の後段には、RO膜を通過した浄水からミネラル水を生成する石を充填した層を設けるのが、浄水を飲用に適したミネラル水とできることから好ましい（請求項３）。

RO膜を通過した浄水は、給水タンク内のガスの圧力に抗して膨張するダイヤフラム内に給水タンク入口から流入し、該ダイヤフラムは浄水の流入圧力でガスの圧力に抗して膨張し、ダイヤフラム内を浄水で満たし、該給水タンクと連通する飲料水取出し口の弁を開けることによって、ダイヤフラム外のガス圧力によって、ダイヤフラムは収縮して、給水タンク入口を閉じ、給水タンク出口から浄水を加圧流出させるようにするのが好ましい（請求項４）。

RO膜の浄化作用で生じた濃縮水は、ポンプによって、前記前濾過装置に帰還させる濃縮水帰還管を設けるのが、水の使用料の無駄が省けることから好ましい（請求項５）。

前記前濾過装置の各フィルターを通過する圧力を測定し、その各フィルターの圧力を指示する指示計を設けるのが、セシウムを除去するゼオライト及び／又はネオライトの層と活性炭層との交換時期がわかることから好ましい（請求項６）。

本発明のうち請求項１に記載の発明によれば、長期間塩素をほぼ完全に除去できると共に、セシウムは前濾過装置で除去するようにしたので、RO膜の寿命を著しく高めることができる。また、塩素を除去する風化した粒状花崗岩層は、長期間塩素を除去する能力を保持するので、交換する必要はない。

また請求項４に記載の発明によれば、上記効果に加えて、ガスの圧力に抗して膨張するダイヤフラムに貯めた浄水を、ダイヤフラムの収縮力で、浄水を加圧するので、浄水を勢い良く流出させることができる。

更に請求項５に記載の発明によれば、上記効果に加えて、RO膜の浄化作用で生じた濃縮水を再利用できるので、水の無駄な使用を省くことができる。

本発明の放射能汚染水を飲料水に浄化する浄水器の一実施例を示す一部断面図である。 本発明の放射能汚染水を飲料水に浄化する浄水器の他の実施例を示す一部断面図である。 本発明の給水タンクを示す断面図である。

２ 塩素除去フィルター
３ 風化した花崗岩
５ セシウム除去フィルター
６ ゼオライト及び／又はネオライト層
８ 活性炭フィルター
１１ 圧力増幅器
１２ RO膜フィルター
１４ ミネラル水生成フィルター
１５ 飲料水出口ホース
１６ 給水タンク
１８ 飲料水取出し口
１９ バイオセラミックス
２０ 指示計
２２，２５ 濃縮水帰還管
２７ 給水入口ホース
２８ ダイヤフラム

以下、本発明の好ましい実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例を示す一部断面図であるが、水道配管からホース１を通って浄水器に流入した水は、塩素除去フィルター２に流入する。塩素除去フィルター２の外筒３には、風化した花崗岩３が充填されている。単に水道の蛇口にホース１を連結するようにしても差し支えない。

本発明に使用する風化した花崗岩３としては、海底火山で生成されたものが、太平洋プレートで陸地化してから６００万年以上経過したものを使用することができる。この風化した花崗岩は、石英、長石、雲母が大豆粒以下に壊れているので、スコップで採取することができる。採取してから篩にかけ、大豆粒のものだけを図１に示すように充填する。この大きさのものだと通水能力に優れると共に容易にミネラル水を生成する。

水道水は塩素除去フィルター２の外筒内３から内筒内４を通って上方からパイプを通って、セシウム除去フィルター５の外筒内６に流入する。外筒内６には、ゼオライト及び／又はネオライトが充填されている。ゼオライト及び／又はネオライト層６を通った水は、セシウムが除去され、内筒内７の上部から出て、パイプをとって、活性炭フィルター８の外筒内９に流入する。

活性炭フィルター８では、不溶物及び溶解している不純物を出来るだけ捕捉し、不溶物及び溶解している不純物ができるだけRO膜にいかないようにする。水は活性炭フィルター８の内筒内１０の上部からパイプを通って、圧力増幅器１１に導入され、該圧力増幅器１１で圧力を高めた高圧水をRO膜フィルター１２の外筒内に導入する。圧力増幅器１１で圧力が高められているので、浄水はRO膜１３を通過する。

浄水は、RO膜フィルター１２の内筒内の上部からパイプを通ってミネラル水生成フィルター１４の外筒内に流入する。ミネラル水生成フィルター１４の外筒内には、水と接触するとミネラル水となる石が充填されているので、浄水はミネラル水となる。

ミネラル水は、ミネラル水生成フィルター１４の内筒内から、図１及び図３に示すように、給水入口ホース２７を通って、給水タンク（耐圧容器）１６入口から給水タンク内のダイヤフラム２８内に導入される。ダイヤフラム２８は、ミネラル水の流入により、ガス（ダイヤフラムと給水タンクとの間に封入されている）の圧力に抗して膨張する。ガスとしては、例えば窒素を使用することができる。

給水タンク１６内のダイヤフラム２８内に貯まった水は、該給水タンク１６と飲料水出口ホース１５を介して連通する飲料水取出し口１８の弁を開けることにより、ダイヤフラム外のガスの圧力によって、ダイヤフラム２８は収縮してミネラル水を加圧するので、給水タンク１６入口の逆止弁２９を閉じ、給水タンク出口から、飲料水出口ホース１５を通って、ミネラル水は勢い良く流出する。給水入口ホース２７及び飲料水出口ホース１５は、それぞれホースジョイントによって、給水タンク１６に固定されている。

ミネラル水生成フィルター１４を通った浄水は、給水入口ホース２７からダイヤフラム２８内に勢い良く導入されるので、ダイヤフラムは、水の力により気体の圧力に抗して膨張する。ダイヤフラムとしては、気体の圧力に抗して膨張し、飲料水取出し口１８のバルブを開けることにより、ガス圧によって収縮するものであるなら特に限定されない。好ましくは、弾力性を有する皮革製の袋を使用することができる。尚、飲料水取出し口１８の近くのホース１７内には、バイオセラミックス１９が味付けとして内装されている。

本発明の浄水器には、塩素除去フィルター２、セシウム除去フィルター５及び活性炭フィルター８を通過する圧力を測定し、その値を指示する指示計２０が設けられている。この値により、セシウム除去フィルター５と活性炭フィルター８の交換時期がわかるようになっている。塩素除去フィルター２は、原則として長期間交換不要である。

上記実施例では、塩素除去フィルター２、セシウム除去フィルターの順となっているが、これは逆にしても差し支えない。

上記浄水器により、放射性物質を除去した飲料水の量は、１日当り、２８０リッターである。一人当たりの１日の必要量を３リッターとすれば、９３人分が得られたことになる。

RO膜を通過しなかった濃縮水は、ホース２１を通って、浴槽の水、洗濯水、洗い物の水、植物、花、水槽、畑等の使用水として使用すれば良い。

上記実施例で使用した浄水器は、電気を必要としないので、電力のないところでも支障なく使用することができる。

図２は、本発明の他の実施例を示すものであり、RO膜を通過しなかった濃縮水は、ホース(濃縮水帰還管)２２を通って、循環水ポンプ２３によって、循環水タンク２４からホース(濃縮水帰還管)２５を通って、塩素除去フィルター２に帰還されるようになっている。図中２６は、逆止弁であり、濃縮水が浄水器に戻らないようにするものである。尚、塩素除去フィルター２ではなく、セシウム除去フィルター５又は活性炭フィルター８に帰還させるようにしても差し支えない。

本発明は、水道水中の放射線物質をほぼ完全に除去できると共に、RO膜の寿命を著しく増大させたので、家庭用浄水器として極めて信頼性の高いものであるから、その利用が期待される。

Claims (6)

1. 水道水の前濾過装置と、該前濾過装置で濾過された濾液を導入する圧力増幅器と、該圧力増幅器で圧力を高めた高圧水を導入するRO膜の膜濾過部とを具備し、前記前濾過装置は、セシウムを除去するゼオライト及び／又はネオライトの層と水道水中の塩素を除去する風化した粒状花崗岩層とを含むことを特徴とする水道水から放射性物質を除去する浄水器。
2. RO膜の膜濾過部の前段には、活性炭層を設ける請求項１記載の浄水器。
3. RO膜の膜濾過部の後段には、RO膜を通過した浄水からミネラル水を生成する石を充填した層を設ける請求項１又は２記載の浄水器。
4. RO膜を通過した浄水は、給水タンク内のガスの圧力に抗して膨張するダイヤフラム内に給水タンク入口から流入し、該ダイヤフラムは浄水の流入圧力でガスの圧力に抗して膨張し、ダイヤフラム内を浄水で満たし、該給水タンクと連通する飲料水取出し口の弁を開けることによって、ダイヤフラム外のガス圧力によって、ダイヤフラムは収縮して、給水タンク入口を閉じ、給水タンク出口から浄水を加圧流出させる請求項１〜３のいずれかに記載の浄水器。
5. RO膜の浄化作用で生じた濃縮水は、ポンプによって、前記前濾過装置に帰還させる濃縮水帰還管を設ける請求項１〜４のいずれかに記載の浄水器。
6. 前記前濾過装置の各フィルターを通過する圧力を測定し、その各フィルターの圧力を指示する指示計を設ける請求項１〜５のいずれかに記載の浄水器。

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