濾過装置の洗浄殺菌方法及びその洗浄殺菌システム
【課題】
濾過装置を逆洗浄するにあたり、効果的に濾過槽内の浄化を行ない、なおかつその際に生成される消毒副生成物を同時に除去する洗浄方法及びそのシステムを提供する。
【解決手段】
高濃度塩素剤を濾過槽若しくは濾過槽に付随する配管内に注入し、曝気による攪拌および消毒剤副生成物の気相中への放出を行い、濾過装置の浴槽水を逆流させて濾過装置を洗浄することを特徴とする濾過装置の洗浄方法を提供する。また、気相中に放出されるトリハロメタン等の消毒副生成物を活性炭等により除去することを特徴とする濾過装置の洗浄方法を提供することにより前記課題を解決する。
濾過装置を逆洗浄するにあたり、効果的に濾過槽内の浄化を行ない、なおかつその際に生成される消毒副生成物を同時に除去する洗浄方法及びそのシステムを提供する。
【解決手段】
高濃度塩素剤を濾過槽若しくは濾過槽に付随する配管内に注入し、曝気による攪拌および消毒剤副生成物の気相中への放出を行い、濾過装置の浴槽水を逆流させて濾過装置を洗浄することを特徴とする濾過装置の洗浄方法を提供する。また、気相中に放出されるトリハロメタン等の消毒副生成物を活性炭等により除去することを特徴とする濾過装置の洗浄方法を提供することにより前記課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は濾過装置を逆洗浄するにあたり、効果的に濾過槽内の浄化を行ない、なおかつその際に生成される消毒副生成物を同時に除去する洗浄方法及びそのシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
温浴施設又はプールでは水量の消費と排出量を抑制するために、浴槽内の湯水を循環させ、その循環経路内に濾材を充填した濾過器を設置して湯水の浄化を図っている。
【０００３】
しかしながらこれら濾過装置形式の浄化操作では湯水が閉鎖系内を循環していることから、細菌類や懸濁固形物が除去されないため、次第にこれらの含有割合が大きくなる。さらに細菌類やアメーバは濾材の表面や濾過槽、管路、浴槽の内壁に定着し生物膜を形成していく。これら生物膜内にいる細菌は消毒剤等の外部からの不利な要因からも保護されるとともに、該生物膜を形成するアメーバ類は消毒剤等の障害要因に遭遇すると、身を守るためシスト化してなかなか死滅しない。さらに、これら微生物は浴槽利用者の体表に由来する有機物を栄養源として増殖を繰り返している。
【０００４】
これら濾過装置の内部の懸濁物質を洗浄するために、濾過槽の下部から上方へ水を逆流させ、上部から水を排出させることにより、濾材に付着している有機物を取り除く逆洗浄を行なうのが一般的である。しかし、この方法では完全に生物膜を取り除くことができない。加えて浴槽利用者の体表に由来する有機物には蛋白質や脂肪分が多く、これらが濾材表面及び装置内壁面に付着すると、逆洗浄によって取り除くことはすこぶる困難となる。そのため、生物膜中にて繁殖したレジオネラ菌等の有害細菌が浴槽水中に入り込み、人体に有害な影響を及ぼすことになる。
【０００５】
このため温浴施設やプール等の水処理を行なう際に使用される濾過装置の消毒や洗浄を行なうに際し、5〜10ppm塩素により５分間以上逆洗浄する方法（濾過器内高濃度塩素逆洗浄法）が公知であり、濾過器内の有機物の除去、レジオネラ菌及びアメーバ制御、不快な塩素臭の抑制に効果を上げている。しかしながら高濃度塩素で濾過器内を洗浄する際、消毒副生成物が生成し、その一部が濾過器内に残存して、浴槽やプールに循環することになる。
【０００６】
消毒副生成物質とは水の消毒に伴って生成する化学物質であり、消毒副生成物の中には肝臓や腎臓への毒性、発ガン性、変異原性などの健康被害を及ぼす物質も多い、特に塩素剤を消毒に用いると、水中の有機物（フミン質などの天然有機物が中心）と塩素が反応して、発ガン性などの健康被害が指摘されているトリハロメタン、ハロ酢酸など多くのハロゲン化物ができる。
【０００７】
また、塩化シアンも消毒副生成物であり、アンモニアと有機物を含む水を次亜塩素酸ナトリウムで処理することにより生成される。塩化シアンは体内に入ると速やかに猛毒のシアンに変化する。
【０００８】
消毒生成物は非常に低い濃度でも毒性を示すため、水道基準でも以下のように基準値は低い濃度で設定されている。（クロロホルム（CHCL3）：0.06mg/l、ジブロモクロロメタン（CHBr2CL）：0.1 mg/l、ブロモジクロロメタン（CHBrCL2）：0.03 mg/l、ブロモホルム（CHBr3）0.09 mg/l、クロロ酢酸（CH2CLCOOH）：0.02 mg/l、ジクロロ酢酸（CH CL2COOH）0.04 mg/l、トリクロロ酢酸（CCL3COOH）：0.2 mg/l
消毒副生成物の生成量は、有機物の存在量、塩素の注入量、消毒剤との接触時間、pH値、水温などの条件によって変わってくる。一般に消毒副生成物の濃度は反応時間が長くなればそれだけ増加する。概して化学反応は温度が10℃上昇すれば反応は倍増すると云われており、消毒副生成物の生成も化学反応なので水温が高いほど反応速度が上がり、濃度は高くなる。pH値についてはトリハロメタン類ではpHが高い方が進行する。
【０００９】
温浴施設やプールにおいて消毒剤として塩素を使用することは一般的に広く行われていることであり、消毒副生成物の生成は避けられない。公衆浴場５施設の浴室空気のトリハロメタン濃度を調査したところ、CHCL3：45〜200mg/m3、CHBrCL2：3.8〜17mg/m3等で、何れもCHCL3≫CHBrCL2＞CHBr2CL＞CHBr3の順であり、一般の家庭における入浴時の浴室内のトリハロメタン濃度はCHCL3：45〜200mg/m3、CHBrCL2：3.8〜17mg/m3となり、公衆浴場ではCHCL3濃度のみが突出して高い傾向が認められたことが報告されている例もある。
【００１０】
また、例えばpH：8.0、過マンガン酸カリウム消費量：183mg/l、アンモニア性窒素：32.3mg/lの水質を持つ温泉水のように、日本においては、pHが高く、有機物、アンモニア濃度が極端に高い温泉水が多い。そのため、消毒副生成物の生成し易い条件を満たした温泉水が少なくはなく、さらに入浴温度である３５〜４５℃の温度条件も消毒生成物の生成を助長している。
【００１１】
通常、水道水の場合、表流水において過マンガン酸カリウム消費量が12mg/l以上、地下水においては色度が20以上を呈するときは塩素消毒によってトリハロメタンの発生が懸念されるのでそれに対する措置を講ずることが公的機関より指導されている。そのため、浄水場における消毒副生成物対策としては、ひとたび生成してしまった化学生成物を除去することは除去作業や作業効率において問題があるので、予めその生成を抑制する水処理方法を行うことが有効であるとの立場から、凝集沈殿処理などの前処理操作によって、トリハロメタンの前駆物質である有機物の除去を行っている。
【００１２】
しかし、温泉水の場合、フミン質等の有機物は温泉を茶褐色にする成分として珍重されており、除去してしまうことはできない。
【００１３】
過去に発明者らは特許文献１で開示したように温泉水または温泉系統のろ過器の洗浄殺菌方法として、消毒生成物を生成しない二酸化塩素を利用したシステムを発明したが、濃度測定が難しかったり、コスト高になるとの問題があり、塩素を用いたろ過器の洗浄殺菌方法の開発が望まれていた。
【００１４】
トリハロメタン等の消毒副生成物の除去方法については、曝気により液相から気相に放出させることができ、クロロホルムを曝気３０分で約90％除去できることは公知である。また、活性炭による吸着処理も可能であり、総トリハロメタンの平衡吸着量はヤシガラ炭で0.65mg/g、石油系活性炭で0.5 mg/gである。
【００１５】
【特許文献１】特開２００５−３１３０４８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
そこで本発明は、濾過槽と濾過槽に付随する配管内に定着している細菌類やアメーバ等の微生物よりなる生物膜の除去と微生物の殺菌を、逆洗浄時に、効果的に行うことを目的としている。そして、高濃度塩素により安価で生物膜等の有機物の除去と殺菌を行うにあたり、生成する消毒副生成物を同時に除去するとともに、効果的に濾過装置の浄化を成し遂げることのできるシステムの構築を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
（１）高濃度塩素剤を濾過槽若しくは濾過槽に付随する配管内に注入し、曝気による攪拌を行った後、濾過装置の浴槽水を逆流させて濾過装置を洗浄することを特徴とする濾過装置の洗浄方法を提供することにより、前記課題を解決する。
【００１８】
（２）特に、（１）に記載の濾過装置の洗浄方法において高濃度塩素剤による浄化により生じた消毒副生成物を除去手段により処理することを特徴とする。
【００１９】
（３）更に、前記除去手段が活性炭による吸着処理であることを特徴とする。
【００２０】
（４）浴槽水の濾過を行う濾過槽と、該濾過槽内に塩素剤を送り出すための消毒剤供給手段と、該濾過槽内に圧力空気を送り出すための圧力空気供給手段と、消毒副生成物を除去するための除去手段とを設けたことを特徴とする濾過装置洗浄システムを提供することにより、前記課題を解決する。
【００２１】
（５）（４）に記載の濾過装置洗浄システムにおいて、前記除去手段が活性炭による吸着処理であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る濾過装置の洗浄方法及び洗浄システムを用いることにより、濾過槽内及び装置内に生息するアメーバ等で形成される生物膜及びこれらの栄養源となる有機物を除去することができるため、濾過槽内やこれに付随する配管内において人体に有害な影響を及ぼすレジオネラ菌などの微生物が生育できない環境を提供することができる。
【００２３】
消毒剤に高濃度塩素を使用することによって、濾過槽内の有機物を除去する効果を高めることができ、従来この有機物に多く消費されていた塩素系消毒剤の削減が可能となる。
【００２４】
消毒剤に高濃度塩素を使用することによって、濾過槽内の有機物を除去する効果を高めることができ、クロラミンの生成が低減するため、浴槽やプールでの不快な塩素臭を抑制することができる。
【００２５】
洗浄の際、濾過器内水のみの塩素濃度を高濃度にするため、逆洗浄水の塩素濃度を高濃度にする前記濾過器内高濃度塩素逆洗浄法に比べて、かかる塩素剤コストは１／１０〜１／６程度に抑えることができる。
【００２６】
濾過器内の高濃度塩素と濾材を接触せしめるために曝気を行うため、消毒副生成物を気相中に気散でき、さらに気散した消毒副生成物を除去するための活性炭等の除去装置を備えるため、環境への影響が少ない。
【００２７】
本発明にかかるシステムによる濾過装置内の洗浄運転は逆洗浄時のみ稼動するため、必要とされる電気量、薬液量を最小限に抑えることができる。
【００２８】
本発明のシステムを自動運転可能とすることもでき、その場合には消毒剤を加える際の危険が少なく、また維持管理も容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明に係る方法及びシステムについて図を用いて詳細に説明する。図１は本システムの概念図であり、図２は濾過槽内の図である。まず、通常の濾過方法について説明すると、浴槽から除毛器７を経て濾過槽２内に浴槽水が流入し、濾過装置１で濾過される。その後、熱交換器３によって水温が調節されて、適宜塩素系消毒剤等が混入され、浴槽へと流入することによって、水が循環する。
【００３０】
濾過槽２内は図２に示す構造になっており、その内部には濾材４を有している。濾過槽２の上部より、浴槽水が流入し、濾材４を通過するにつれて、懸濁物質が濾材４に吸着し、浴槽水は次第に浄化されていく。
【００３１】
次に逆洗浄について説明すると、濾過槽２の下部から上部へと水を押し流して、濾材４や濾過槽２の内壁に付着している生物膜や有機物等を浮かび上がらせて、濾過槽２の上部から排出させる。その後、濾過装置１を運転させて、初期濾過水のみを排出させて逆洗浄は完了する。本発明は、当該逆洗浄時に、濾材４をはじめ、濾過槽２に付着した懸濁物質を効果的に取り除くことを目的としているものである。
【００３２】
弁９は濾過槽２内に流入出する浴槽水の流路を調節し、逆洗浄時に洗浄排水となった浴槽水を排出させる役割を果たすものである。弁９には五方向に弁が設けられた五方弁を使用することによって、浴槽からの濾過槽への浴槽水の流入を濾過槽上部方向及び下部方向に、又、濾過槽からの流出を浴槽方向及び外部排水方向に切り替えることができるが、二方弁や三方弁を複数使用することにより五方弁を使用したときと同じ効果を得るようにすることもできる。
【００３３】
濾過の際には浴槽から濾過槽２上部に浴槽水が流入するよう、又、濾材４を通過した浴槽水が濾過槽２の下部から浴槽へ流出するように弁９を調節する。逆洗浄の際には浴槽から濾過槽２の下部に浴槽水が流入し、濾材の下方から上方に向かって浴槽水を逆流させて、濾過槽２の上部から外部へ洗浄廃水となった浴槽水が排出するように弁９を調節する。逆洗浄の後に行なわれる初期濾過水の排水の際には、浴槽から濾過槽２上部に浴槽水が流入するよう、又、濾材４を通過した浴槽水を濾過槽２の下部から外部へ排出するよう、弁９を調節する。
【００３４】
濾過槽２に消毒液１１を注入する際の消毒剤供給手段としては、従来からある方法で行うが、例えばポンプ８や流量計等を用いて、注入量の調節が可能にしておくのが好ましい。
【００３５】
本発明に係る方法及びシステムの稼動について説明する。浴槽水が貯留されている濾過槽２内若しくは濾過槽２に付随する配管５内に消毒液１１を注入する。この際使用する消毒液１１は塩素系薬剤が使用できる。
【００３６】
塩素系薬剤には、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウム、有機性塩素剤が使用できる。この際には濾過槽２内の遊離残留塩素濃度が２〜３０ｐｐｍ、好ましくは５〜１０ｐｐｍとなるよう、注入するのが好ましい。尚、濃度が高く設定される場合は、中和剤を投入することも可能である。
【００３７】
その後、曝気による攪拌を加え、濾過槽２内の浴槽水と消毒剤１１を十分に混合する。圧力空気供給手段としてコンプレッサー６を用いて圧力空気を濾過槽２内に送り出し、攪拌を行うことができる。曝気によって濾材４に付着していた有機物や、細菌やアメーバ等の生物膜が剥がれ落ちるため、これら生物膜が消毒液１１に十分接し、死滅せしめることのできる有効な手段である。
【００３８】
また曝気により同時に消毒副生成物を液中から気散することができ、さらに濾過槽２の上部に設けられた空気抜弁１０から放出される空気中の消毒副生成物を活性炭吸着装置１２により除去することができる。なお空気抜弁１０は手動二方弁や自動ニ方弁でも代用でき、排出量が多くなる場合はファン等を設置して濾過槽内の空気を排出しやすくする。
【００３９】
尚、濾過槽２の上部には空気抜き弁１０や圧力計１３が設けられており、濾過槽２内の圧力の確認を可能にしている。
【００４０】
十分に消毒液１１が水中に撹拌されたら、曝気を止め濾過槽２内の浴槽水を下部から上部へと逆流させて、上記洗浄によって廃水となった浴槽水を上部から排出せしめ、逆洗浄を行う。
【００４１】
逆洗浄が終わった後、濾過装置１の運転を再開するが、直後の濾過水を清浄なものとするため、濾過槽２の下部から初期濾過水を排出させるのが望ましい。
【００４２】
尚、本システムを自動化し、加える消毒液１１の量や、濾過槽２内のＰＨ値等の濃度の管理、さらには曝気時間や逆洗時間の設定等を制御盤によって設定可能としたシステムにすることができる。
【実施例１】
【００４３】
前記消毒液として次亜塩素酸ナトリウムを混合する場合の実施例を説明する。濾過槽２若しくは濾過槽２に付随する配管５内に、濾過槽２内の遊離残留塩素濃度が１０ｐｐｍになるまで、消毒液１１である次亜塩素酸ナトリウム１２％水溶液を注入する。１０〜６０分、好ましくは３０分コンプレッサー６にて曝気を行う。
【００４４】
曝気により濾過槽２内に供給された空気は、気散した消毒生成物を含んで、空気抜き弁１０から排出され、その後活性炭吸着装置１２で消毒副生成物は除去される。
【００４５】
曝気終了後、濾過槽２の下部から上部へと浴槽水を逆流させ、濾過槽２の上部から、廃水となった浴槽水を排出させる。
【００４６】
その後、濾過運転を再開できるが、初期濾過水は、逆洗時の懸濁物が残存していることもあるため、浴槽には戻さずに排出させるのが望ましい。
【００４７】
次亜塩素酸ナトリウムを用いた濾過槽２の洗浄殺菌を行った場合の効果を表１に示す。表１は循環濾過系の水質検査結果を表す。
【００４８】
【表１】
【００４９】
濾過槽のアメーバ数は不検出若しくは検出されても１個体／ｍｌであり、高濃度塩素の注入と曝気による攪拌によって、効果的にアメーバの除去が行われたことが推察される。
【００５０】
濾過槽のレジオネラ属菌、大腸菌群は全ての濾過槽で不検出であり、一般細菌についても非常に低い検出数になっていることから、効果的に殺菌が行われたことが推察される。
【００５１】
濾過槽の有機物の指標である過マンガン酸カリウム消費量は非常に低い値になっており、効果的に洗浄が行われたことが推察される。
【００５２】
浴槽、プールの各水質は、厚生労働省の基準と比べると非常に低く、清澄な状態が維持されている。これは濾過槽が効果的に清浄殺菌され、濾過機能が十分に発揮されているためと推察される。
【実施例２】
【００５３】
消毒副生成物の除去手段として、活性炭による除去の他、オゾン処理を行うことができる。濾過装置にオゾンを注入し、攪拌もしくは曝気した後、チオ硫酸ナトリウムを添加し、残留オゾン及び残留塩素を除去する。そして曝気を止め濾過槽２内の浴槽水を下部から上部へと逆流させて、上記洗浄によって廃水となった浴槽水を上部から排出せしめ、逆洗浄を行う。
【００５４】
逆洗浄が終わった後、濾過装置１の運転を再開するが、直後の濾過水を清浄なものとするため、濾過槽２の下部から初期濾過水を排出させるのが望ましい。
【実施例３】
【００５５】
消毒副生成物の除去手段として、ゼオライトあるいはシリカゲル等の多孔質体から構成されるフィルターを用いることもできる。
【００５６】
その場合、過槽２の上部に設けられた空気抜弁１０から放出される空気中の消毒副生成物をゼオライトあるいはシリカゲルから構成されるフィルターに吸着させ、除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】概念図
【図２】濾過槽内を表した図
【符号の説明】
【００５８】
１ 濾過装置
２ 濾過槽
３ 熱交換器
４ 濾過材
５ 配管
６ コンプレッサー
７ 除毛器
８ ポンプ
９ 弁
１０ 空気抜き弁
１１ 消毒液
１３ 圧力計
【技術分野】
【０００１】
本発明は濾過装置を逆洗浄するにあたり、効果的に濾過槽内の浄化を行ない、なおかつその際に生成される消毒副生成物を同時に除去する洗浄方法及びそのシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
温浴施設又はプールでは水量の消費と排出量を抑制するために、浴槽内の湯水を循環させ、その循環経路内に濾材を充填した濾過器を設置して湯水の浄化を図っている。
【０００３】
しかしながらこれら濾過装置形式の浄化操作では湯水が閉鎖系内を循環していることから、細菌類や懸濁固形物が除去されないため、次第にこれらの含有割合が大きくなる。さらに細菌類やアメーバは濾材の表面や濾過槽、管路、浴槽の内壁に定着し生物膜を形成していく。これら生物膜内にいる細菌は消毒剤等の外部からの不利な要因からも保護されるとともに、該生物膜を形成するアメーバ類は消毒剤等の障害要因に遭遇すると、身を守るためシスト化してなかなか死滅しない。さらに、これら微生物は浴槽利用者の体表に由来する有機物を栄養源として増殖を繰り返している。
【０００４】
これら濾過装置の内部の懸濁物質を洗浄するために、濾過槽の下部から上方へ水を逆流させ、上部から水を排出させることにより、濾材に付着している有機物を取り除く逆洗浄を行なうのが一般的である。しかし、この方法では完全に生物膜を取り除くことができない。加えて浴槽利用者の体表に由来する有機物には蛋白質や脂肪分が多く、これらが濾材表面及び装置内壁面に付着すると、逆洗浄によって取り除くことはすこぶる困難となる。そのため、生物膜中にて繁殖したレジオネラ菌等の有害細菌が浴槽水中に入り込み、人体に有害な影響を及ぼすことになる。
【０００５】
このため温浴施設やプール等の水処理を行なう際に使用される濾過装置の消毒や洗浄を行なうに際し、5〜10ppm塩素により５分間以上逆洗浄する方法（濾過器内高濃度塩素逆洗浄法）が公知であり、濾過器内の有機物の除去、レジオネラ菌及びアメーバ制御、不快な塩素臭の抑制に効果を上げている。しかしながら高濃度塩素で濾過器内を洗浄する際、消毒副生成物が生成し、その一部が濾過器内に残存して、浴槽やプールに循環することになる。
【０００６】
消毒副生成物質とは水の消毒に伴って生成する化学物質であり、消毒副生成物の中には肝臓や腎臓への毒性、発ガン性、変異原性などの健康被害を及ぼす物質も多い、特に塩素剤を消毒に用いると、水中の有機物（フミン質などの天然有機物が中心）と塩素が反応して、発ガン性などの健康被害が指摘されているトリハロメタン、ハロ酢酸など多くのハロゲン化物ができる。
【０００７】
また、塩化シアンも消毒副生成物であり、アンモニアと有機物を含む水を次亜塩素酸ナトリウムで処理することにより生成される。塩化シアンは体内に入ると速やかに猛毒のシアンに変化する。
【０００８】
消毒生成物は非常に低い濃度でも毒性を示すため、水道基準でも以下のように基準値は低い濃度で設定されている。（クロロホルム（CHCL3）：0.06mg/l、ジブロモクロロメタン（CHBr2CL）：0.1 mg/l、ブロモジクロロメタン（CHBrCL2）：0.03 mg/l、ブロモホルム（CHBr3）0.09 mg/l、クロロ酢酸（CH2CLCOOH）：0.02 mg/l、ジクロロ酢酸（CH CL2COOH）0.04 mg/l、トリクロロ酢酸（CCL3COOH）：0.2 mg/l
消毒副生成物の生成量は、有機物の存在量、塩素の注入量、消毒剤との接触時間、pH値、水温などの条件によって変わってくる。一般に消毒副生成物の濃度は反応時間が長くなればそれだけ増加する。概して化学反応は温度が10℃上昇すれば反応は倍増すると云われており、消毒副生成物の生成も化学反応なので水温が高いほど反応速度が上がり、濃度は高くなる。pH値についてはトリハロメタン類ではpHが高い方が進行する。
【０００９】
温浴施設やプールにおいて消毒剤として塩素を使用することは一般的に広く行われていることであり、消毒副生成物の生成は避けられない。公衆浴場５施設の浴室空気のトリハロメタン濃度を調査したところ、CHCL3：45〜200mg/m3、CHBrCL2：3.8〜17mg/m3等で、何れもCHCL3≫CHBrCL2＞CHBr2CL＞CHBr3の順であり、一般の家庭における入浴時の浴室内のトリハロメタン濃度はCHCL3：45〜200mg/m3、CHBrCL2：3.8〜17mg/m3となり、公衆浴場ではCHCL3濃度のみが突出して高い傾向が認められたことが報告されている例もある。
【００１０】
また、例えばpH：8.0、過マンガン酸カリウム消費量：183mg/l、アンモニア性窒素：32.3mg/lの水質を持つ温泉水のように、日本においては、pHが高く、有機物、アンモニア濃度が極端に高い温泉水が多い。そのため、消毒副生成物の生成し易い条件を満たした温泉水が少なくはなく、さらに入浴温度である３５〜４５℃の温度条件も消毒生成物の生成を助長している。
【００１１】
通常、水道水の場合、表流水において過マンガン酸カリウム消費量が12mg/l以上、地下水においては色度が20以上を呈するときは塩素消毒によってトリハロメタンの発生が懸念されるのでそれに対する措置を講ずることが公的機関より指導されている。そのため、浄水場における消毒副生成物対策としては、ひとたび生成してしまった化学生成物を除去することは除去作業や作業効率において問題があるので、予めその生成を抑制する水処理方法を行うことが有効であるとの立場から、凝集沈殿処理などの前処理操作によって、トリハロメタンの前駆物質である有機物の除去を行っている。
【００１２】
しかし、温泉水の場合、フミン質等の有機物は温泉を茶褐色にする成分として珍重されており、除去してしまうことはできない。
【００１３】
過去に発明者らは特許文献１で開示したように温泉水または温泉系統のろ過器の洗浄殺菌方法として、消毒生成物を生成しない二酸化塩素を利用したシステムを発明したが、濃度測定が難しかったり、コスト高になるとの問題があり、塩素を用いたろ過器の洗浄殺菌方法の開発が望まれていた。
【００１４】
トリハロメタン等の消毒副生成物の除去方法については、曝気により液相から気相に放出させることができ、クロロホルムを曝気３０分で約90％除去できることは公知である。また、活性炭による吸着処理も可能であり、総トリハロメタンの平衡吸着量はヤシガラ炭で0.65mg/g、石油系活性炭で0.5 mg/gである。
【００１５】
【特許文献１】特開２００５−３１３０４８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
そこで本発明は、濾過槽と濾過槽に付随する配管内に定着している細菌類やアメーバ等の微生物よりなる生物膜の除去と微生物の殺菌を、逆洗浄時に、効果的に行うことを目的としている。そして、高濃度塩素により安価で生物膜等の有機物の除去と殺菌を行うにあたり、生成する消毒副生成物を同時に除去するとともに、効果的に濾過装置の浄化を成し遂げることのできるシステムの構築を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
（１）高濃度塩素剤を濾過槽若しくは濾過槽に付随する配管内に注入し、曝気による攪拌を行った後、濾過装置の浴槽水を逆流させて濾過装置を洗浄することを特徴とする濾過装置の洗浄方法を提供することにより、前記課題を解決する。
【００１８】
（２）特に、（１）に記載の濾過装置の洗浄方法において高濃度塩素剤による浄化により生じた消毒副生成物を除去手段により処理することを特徴とする。
【００１９】
（３）更に、前記除去手段が活性炭による吸着処理であることを特徴とする。
【００２０】
（４）浴槽水の濾過を行う濾過槽と、該濾過槽内に塩素剤を送り出すための消毒剤供給手段と、該濾過槽内に圧力空気を送り出すための圧力空気供給手段と、消毒副生成物を除去するための除去手段とを設けたことを特徴とする濾過装置洗浄システムを提供することにより、前記課題を解決する。
【００２１】
（５）（４）に記載の濾過装置洗浄システムにおいて、前記除去手段が活性炭による吸着処理であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る濾過装置の洗浄方法及び洗浄システムを用いることにより、濾過槽内及び装置内に生息するアメーバ等で形成される生物膜及びこれらの栄養源となる有機物を除去することができるため、濾過槽内やこれに付随する配管内において人体に有害な影響を及ぼすレジオネラ菌などの微生物が生育できない環境を提供することができる。
【００２３】
消毒剤に高濃度塩素を使用することによって、濾過槽内の有機物を除去する効果を高めることができ、従来この有機物に多く消費されていた塩素系消毒剤の削減が可能となる。
【００２４】
消毒剤に高濃度塩素を使用することによって、濾過槽内の有機物を除去する効果を高めることができ、クロラミンの生成が低減するため、浴槽やプールでの不快な塩素臭を抑制することができる。
【００２５】
洗浄の際、濾過器内水のみの塩素濃度を高濃度にするため、逆洗浄水の塩素濃度を高濃度にする前記濾過器内高濃度塩素逆洗浄法に比べて、かかる塩素剤コストは１／１０〜１／６程度に抑えることができる。
【００２６】
濾過器内の高濃度塩素と濾材を接触せしめるために曝気を行うため、消毒副生成物を気相中に気散でき、さらに気散した消毒副生成物を除去するための活性炭等の除去装置を備えるため、環境への影響が少ない。
【００２７】
本発明にかかるシステムによる濾過装置内の洗浄運転は逆洗浄時のみ稼動するため、必要とされる電気量、薬液量を最小限に抑えることができる。
【００２８】
本発明のシステムを自動運転可能とすることもでき、その場合には消毒剤を加える際の危険が少なく、また維持管理も容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明に係る方法及びシステムについて図を用いて詳細に説明する。図１は本システムの概念図であり、図２は濾過槽内の図である。まず、通常の濾過方法について説明すると、浴槽から除毛器７を経て濾過槽２内に浴槽水が流入し、濾過装置１で濾過される。その後、熱交換器３によって水温が調節されて、適宜塩素系消毒剤等が混入され、浴槽へと流入することによって、水が循環する。
【００３０】
濾過槽２内は図２に示す構造になっており、その内部には濾材４を有している。濾過槽２の上部より、浴槽水が流入し、濾材４を通過するにつれて、懸濁物質が濾材４に吸着し、浴槽水は次第に浄化されていく。
【００３１】
次に逆洗浄について説明すると、濾過槽２の下部から上部へと水を押し流して、濾材４や濾過槽２の内壁に付着している生物膜や有機物等を浮かび上がらせて、濾過槽２の上部から排出させる。その後、濾過装置１を運転させて、初期濾過水のみを排出させて逆洗浄は完了する。本発明は、当該逆洗浄時に、濾材４をはじめ、濾過槽２に付着した懸濁物質を効果的に取り除くことを目的としているものである。
【００３２】
弁９は濾過槽２内に流入出する浴槽水の流路を調節し、逆洗浄時に洗浄排水となった浴槽水を排出させる役割を果たすものである。弁９には五方向に弁が設けられた五方弁を使用することによって、浴槽からの濾過槽への浴槽水の流入を濾過槽上部方向及び下部方向に、又、濾過槽からの流出を浴槽方向及び外部排水方向に切り替えることができるが、二方弁や三方弁を複数使用することにより五方弁を使用したときと同じ効果を得るようにすることもできる。
【００３３】
濾過の際には浴槽から濾過槽２上部に浴槽水が流入するよう、又、濾材４を通過した浴槽水が濾過槽２の下部から浴槽へ流出するように弁９を調節する。逆洗浄の際には浴槽から濾過槽２の下部に浴槽水が流入し、濾材の下方から上方に向かって浴槽水を逆流させて、濾過槽２の上部から外部へ洗浄廃水となった浴槽水が排出するように弁９を調節する。逆洗浄の後に行なわれる初期濾過水の排水の際には、浴槽から濾過槽２上部に浴槽水が流入するよう、又、濾材４を通過した浴槽水を濾過槽２の下部から外部へ排出するよう、弁９を調節する。
【００３４】
濾過槽２に消毒液１１を注入する際の消毒剤供給手段としては、従来からある方法で行うが、例えばポンプ８や流量計等を用いて、注入量の調節が可能にしておくのが好ましい。
【００３５】
本発明に係る方法及びシステムの稼動について説明する。浴槽水が貯留されている濾過槽２内若しくは濾過槽２に付随する配管５内に消毒液１１を注入する。この際使用する消毒液１１は塩素系薬剤が使用できる。
【００３６】
塩素系薬剤には、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウム、有機性塩素剤が使用できる。この際には濾過槽２内の遊離残留塩素濃度が２〜３０ｐｐｍ、好ましくは５〜１０ｐｐｍとなるよう、注入するのが好ましい。尚、濃度が高く設定される場合は、中和剤を投入することも可能である。
【００３７】
その後、曝気による攪拌を加え、濾過槽２内の浴槽水と消毒剤１１を十分に混合する。圧力空気供給手段としてコンプレッサー６を用いて圧力空気を濾過槽２内に送り出し、攪拌を行うことができる。曝気によって濾材４に付着していた有機物や、細菌やアメーバ等の生物膜が剥がれ落ちるため、これら生物膜が消毒液１１に十分接し、死滅せしめることのできる有効な手段である。
【００３８】
また曝気により同時に消毒副生成物を液中から気散することができ、さらに濾過槽２の上部に設けられた空気抜弁１０から放出される空気中の消毒副生成物を活性炭吸着装置１２により除去することができる。なお空気抜弁１０は手動二方弁や自動ニ方弁でも代用でき、排出量が多くなる場合はファン等を設置して濾過槽内の空気を排出しやすくする。
【００３９】
尚、濾過槽２の上部には空気抜き弁１０や圧力計１３が設けられており、濾過槽２内の圧力の確認を可能にしている。
【００４０】
十分に消毒液１１が水中に撹拌されたら、曝気を止め濾過槽２内の浴槽水を下部から上部へと逆流させて、上記洗浄によって廃水となった浴槽水を上部から排出せしめ、逆洗浄を行う。
【００４１】
逆洗浄が終わった後、濾過装置１の運転を再開するが、直後の濾過水を清浄なものとするため、濾過槽２の下部から初期濾過水を排出させるのが望ましい。
【００４２】
尚、本システムを自動化し、加える消毒液１１の量や、濾過槽２内のＰＨ値等の濃度の管理、さらには曝気時間や逆洗時間の設定等を制御盤によって設定可能としたシステムにすることができる。
【実施例１】
【００４３】
前記消毒液として次亜塩素酸ナトリウムを混合する場合の実施例を説明する。濾過槽２若しくは濾過槽２に付随する配管５内に、濾過槽２内の遊離残留塩素濃度が１０ｐｐｍになるまで、消毒液１１である次亜塩素酸ナトリウム１２％水溶液を注入する。１０〜６０分、好ましくは３０分コンプレッサー６にて曝気を行う。
【００４４】
曝気により濾過槽２内に供給された空気は、気散した消毒生成物を含んで、空気抜き弁１０から排出され、その後活性炭吸着装置１２で消毒副生成物は除去される。
【００４５】
曝気終了後、濾過槽２の下部から上部へと浴槽水を逆流させ、濾過槽２の上部から、廃水となった浴槽水を排出させる。
【００４６】
その後、濾過運転を再開できるが、初期濾過水は、逆洗時の懸濁物が残存していることもあるため、浴槽には戻さずに排出させるのが望ましい。
【００４７】
次亜塩素酸ナトリウムを用いた濾過槽２の洗浄殺菌を行った場合の効果を表１に示す。表１は循環濾過系の水質検査結果を表す。
【００４８】
【表１】
【００４９】
濾過槽のアメーバ数は不検出若しくは検出されても１個体／ｍｌであり、高濃度塩素の注入と曝気による攪拌によって、効果的にアメーバの除去が行われたことが推察される。
【００５０】
濾過槽のレジオネラ属菌、大腸菌群は全ての濾過槽で不検出であり、一般細菌についても非常に低い検出数になっていることから、効果的に殺菌が行われたことが推察される。
【００５１】
濾過槽の有機物の指標である過マンガン酸カリウム消費量は非常に低い値になっており、効果的に洗浄が行われたことが推察される。
【００５２】
浴槽、プールの各水質は、厚生労働省の基準と比べると非常に低く、清澄な状態が維持されている。これは濾過槽が効果的に清浄殺菌され、濾過機能が十分に発揮されているためと推察される。
【実施例２】
【００５３】
消毒副生成物の除去手段として、活性炭による除去の他、オゾン処理を行うことができる。濾過装置にオゾンを注入し、攪拌もしくは曝気した後、チオ硫酸ナトリウムを添加し、残留オゾン及び残留塩素を除去する。そして曝気を止め濾過槽２内の浴槽水を下部から上部へと逆流させて、上記洗浄によって廃水となった浴槽水を上部から排出せしめ、逆洗浄を行う。
【００５４】
逆洗浄が終わった後、濾過装置１の運転を再開するが、直後の濾過水を清浄なものとするため、濾過槽２の下部から初期濾過水を排出させるのが望ましい。
【実施例３】
【００５５】
消毒副生成物の除去手段として、ゼオライトあるいはシリカゲル等の多孔質体から構成されるフィルターを用いることもできる。
【００５６】
その場合、過槽２の上部に設けられた空気抜弁１０から放出される空気中の消毒副生成物をゼオライトあるいはシリカゲルから構成されるフィルターに吸着させ、除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】概念図
【図２】濾過槽内を表した図
【符号の説明】
【００５８】
１ 濾過装置
２ 濾過槽
３ 熱交換器
４ 濾過材
５ 配管
６ コンプレッサー
７ 除毛器
８ ポンプ
９ 弁
１０ 空気抜き弁
１１ 消毒液
１３ 圧力計
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高濃度塩素剤を濾過槽若しくは濾過槽に付随する配管内に注入し、曝気による攪拌を行った後、濾過装置の浴槽水を逆流させて濾過装置を洗浄することを特徴とする濾過装置の洗浄方法。
【請求項２】
高濃度塩素剤による浄化により生じた消毒副生成物を除去手段により処理することを特徴とする請求項１に記載の濾過装置の洗浄方法。
【請求項３】
前記除去手段が活性炭による吸着処理であることを特徴とする請求項２に記載の濾過装置の清浄方法。
【請求項４】
浴槽水の濾過を行う濾過槽と、該濾過槽内に塩素剤を送り出すための消毒剤供給手段と、該濾過槽内に圧力空気を送り出すための圧力空気供給手段と、消毒副生成物を除去するための除去手段とを設けたことを特徴とする濾過装置洗浄システム。
【請求項５】
前記除去手段が活性炭による吸着処理であることを特徴とする請求項４に記載の濾過装置洗浄システム。
【請求項１】
高濃度塩素剤を濾過槽若しくは濾過槽に付随する配管内に注入し、曝気による攪拌を行った後、濾過装置の浴槽水を逆流させて濾過装置を洗浄することを特徴とする濾過装置の洗浄方法。
【請求項２】
高濃度塩素剤による浄化により生じた消毒副生成物を除去手段により処理することを特徴とする請求項１に記載の濾過装置の洗浄方法。
【請求項３】
前記除去手段が活性炭による吸着処理であることを特徴とする請求項２に記載の濾過装置の清浄方法。
【請求項４】
浴槽水の濾過を行う濾過槽と、該濾過槽内に塩素剤を送り出すための消毒剤供給手段と、該濾過槽内に圧力空気を送り出すための圧力空気供給手段と、消毒副生成物を除去するための除去手段とを設けたことを特徴とする濾過装置洗浄システム。
【請求項５】
前記除去手段が活性炭による吸着処理であることを特徴とする請求項４に記載の濾過装置洗浄システム。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−１２４６２（Ｐ２００８−１２４６２Ａ）
【公開日】平成２０年１月２４日（２００８．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１８７５０４（Ｐ２００６−１８７５０４）
【出願日】平成１８年７月７日（２００６．７．７）
【出願人】（３９２０３５９７２）株式会社ヤマト (21)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月２４日（２００８．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月７日（２００６．７．７）
【出願人】（３９２０３５９７２）株式会社ヤマト (21)
【Ｆターム（参考）】
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