透析排水の処理方法
【課題】 透析排水を再利用するための透析排水の回収再利用法の提供。
【解決手段】 人工透析後の透析排水を必要に応じてＵＦ膜処理する工程と、ＵＦ膜処理した濾過液をＮＦ膜により１段処理又は多段処理する工程を有しており、ＮＦ膜処理した濾過液を再利用し、濃縮液を排水する。ＮＦ膜による１段処理又は多段処理において、ＵＦ膜処理した濾過液に含まれるブドウ糖濃度が５〜１００倍になるように処理する。
【解決手段】 人工透析後の透析排水を必要に応じてＵＦ膜処理する工程と、ＵＦ膜処理した濾過液をＮＦ膜により１段処理又は多段処理する工程を有しており、ＮＦ膜処理した濾過液を再利用し、濃縮液を排水する。ＮＦ膜による１段処理又は多段処理において、ＵＦ膜処理した濾過液に含まれるブドウ糖濃度が５〜１００倍になるように処理する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、病院にて透析液を用いた人工透析後の透析排水を処理し、処理水を下水に排水できるようにする、透析排水の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
人工透析で使用する透析液には、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、酢酸ナトリウム等と共にブドウ糖が含有されている。そして、患者に人工透析した後の透析排水は、一般排水として排水処理されている。
【特許文献１】特開平５−３８４９５号公報
【特許文献２】特公平８−２４９１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、透析排水を下水に排水できるようにするための処理方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、課題の解決手段として、人工透析後の透析排水を、１段又は多段のＮＦ膜処理により濃縮液と濾過液に分離し、濾過液を排水する、透析排水の処理方法を提供する。
【０００５】
なお、ＮＦ膜は、「２ｎｍより小さい程度の粒子や高分子が阻止される圧力駆動の膜分離プロセス」（ＩＵＰＡＣ）と定義されているものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の透析排水の処理方法によれば、透析排水を処理した処理水は、そのまま下水に排水することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
（１）前処理工程（ｐＨ調整工程）
本発明では、必要に応じて、ＮＦ膜処理する工程の前（ＮＦ膜処理の前にＵＦ膜処理をするときは、ＵＦ膜処理する工程の前）に透析排水のｐＨを調整する工程を設けることができる。
【０００８】
透析排水には、アルカリ金属イオンやアルカリ土類金属イオン等が含まれているため、そのまま濃縮すると、スケールが発生する原因になる。このため、塩酸、硫酸等の酸を用いて、ｐＨが酸性領域（好ましくはｐＨ２〜６、より好ましくはｐＨ３〜５）になるように調整する。
【０００９】
（２）ＵＦ膜処理する工程
本発明では、ＮＦ膜処理の前に、必要に応じてＵＦ膜処理する工程を設けることができる。ＵＦ膜処理により、除菌、徐濁、徐タンパク質等の処理がなされる。使用するＵＦ膜は、分画分子量１万〜５０万のものが好ましく、より好ましくは３万〜１５万のものである。
【００１０】
ＵＦ膜処理した濾過液は、更に用途に応じた適切な処理を付加することで、植物栽培用の栄養液、ペットの飲料用等に使用することができる。
【００１１】
（３）ＮＦ膜処理工程
ＮＦ膜処理工程は、透析排水（ＵＦ膜処理工程を設けた場合には、ＵＦ膜処理された濾過液）を濾過処理する工程であり、１段処理又は多段処理（好ましくは２〜４段処理）する。
【００１２】
ＮＦ膜処理工程では、ＵＦ膜処理した濾過液に含まれるブドウ糖濃度が５〜１００倍になるように処理することが好ましく、より好ましくは前記ブドウ糖濃度が５〜２０倍になるように処理する。
【００１３】
ＮＦ膜処理した濾過液は、更に用途に応じた適切な処理を付加することで、バイオアルコール、バイオ燃料の原料（ブドウ糖）、植物栽培用の栄養液等に使用することができる。
【００１４】
ＮＦ膜処理した濃縮液は、ｐＨが酸性側であるが、中和する必要がある場合は、アルカリにより中和する。中和によりカルシウム分等が析出した場合には、ＭＦ膜又はＵＦ膜で濾過することで、固形分を除去することができる。
【実施例】
【００１５】
実施例１
（１）ｐＨ調整工程
下記組成の透析液を人工透析した後の排水をモデル排水として、硫酸を用いてｐＨ４に調整した。
【００１６】
（モデル透析液）
ＲＯ膜（ＤＲＡ９８１０，ダイセル・メンブレン・システムズ社製）で水道水を濾過した濾過水１０Ｌに対し、塩化ナトリウム６１．４ｇ、塩化カリウム１．５ｇ、塩化カルシウム１．８ｇ、塩化マグネシウム１．０ｇ、酢酸ナトリウム８．２ｇ、炭酸水素ナトリウム２１．０ｇ、ブドウ糖１０．０ｇを加えて、完全に溶解させたものをモデル透析液とした。モデル透析液のＢＯＤ濃度（ブドウ糖と酢酸の濃度）は９７４ｍｇ／Ｌであった。電気伝導度は、ｐＨ４に調整後で１４．５２ｍＳ／ｃｍであった。
【００１７】
（２）ＮＦ膜処理工程
ｐＨ調整したモデル透析液に対して、ＮＦ膜（ＤＲＡ４５１０，ダイセン・メンブレン・システムズ（株）製）により、下記運転条件にて濾過処理した。
【００１８】
（運転条件）
平膜試験機（ダイセル・メンブレン・システムズ社製）にて、膜面積０．００２６４１ｍ２で、人工透析液約４５０ｇを濃縮した。運転圧力は２ＭＰａ、液温は２５℃であった。７．１５倍濃縮時で５２Ｌ／ｍ２・Ｈの濾過流量であった。濾過実験前の純水濾過流量は１１５．４Ｌ／ｍ２・Ｈであり、濾過後の純水濾過流量は１１０．４Ｌ／ｍ２・Ｈで、濾過性能の変化は殆どなかった。
【００１９】
（ＮＦ膜処理後の濾過液の組成）
ＮＦ膜処理後の濾過液と濃縮液の組成は、下記のとおりであった。濃縮液は一般排水として処理した。
【００２０】
濾過液のＢＯＤは１９ｍｇ／Ｌで、濃縮液は６８５０ｍｇ／Ｌであった。電気伝導度は、濾過液が８．５９ｍＳ／ｃｍ、濃縮液が３１．５ｍＳ／ｃｍであった。ｐＨは、濾過液、濃縮液ともに４．８であった。
【００２１】
濾過液を水酸化ナトリウムで中和してｐＨ７にしたが、透明のままであった。一方、濃縮液を同様に中和してｐＨ７にしたところ、白濁した。この液を中空糸膜（ＦＵＳ１５８２，１５万分画，ポリエーテルサルホン製，内径０．８ｍｍ、外径１．３ｍｍ）で濾過したところ、濾過液は透明になった。
【００２２】
比較例１
ｐＨ８に調整する以外は実施例１と全く同様にして、モデル透析液（ＢＯＤ９７７ｍｇ／Ｌ，ｐＨ４の電気伝導度１３．９９ｍＳ／ｃｍ）を調製した。このモデル透析液を実施例１と同様にして、ＮＦ膜により７倍濃縮したところ、濃縮倍率が５倍を超えると急激に膜性能が低下した。７倍濃縮時には純水濾過流量が３２Ｌ／ｍ２・Ｈになった。
【００２３】
濾過実験前の純水濾過流量は１０６．１Ｌ／ｍ２・Ｈであり、濾過後の純水濾過流量は５６．８Ｌ／ｍ２・Ｈで、濾過性能が大きく低下した。濾過液のＢＯＤは１９ｍｇ／Ｌで、濃縮液は６７３０ｍｇ／Ｌであった。電気伝導度は、濾過液が１０．０１ｍＳ／ｃｍ、濃縮液が２３．６ｍＳ／ｃｍであった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、病院にて透析液を用いた人工透析後の透析排水を処理し、処理水を下水に排水できるようにする、透析排水の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
人工透析で使用する透析液には、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、酢酸ナトリウム等と共にブドウ糖が含有されている。そして、患者に人工透析した後の透析排水は、一般排水として排水処理されている。
【特許文献１】特開平５−３８４９５号公報
【特許文献２】特公平８−２４９１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、透析排水を下水に排水できるようにするための処理方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、課題の解決手段として、人工透析後の透析排水を、１段又は多段のＮＦ膜処理により濃縮液と濾過液に分離し、濾過液を排水する、透析排水の処理方法を提供する。
【０００５】
なお、ＮＦ膜は、「２ｎｍより小さい程度の粒子や高分子が阻止される圧力駆動の膜分離プロセス」（ＩＵＰＡＣ）と定義されているものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の透析排水の処理方法によれば、透析排水を処理した処理水は、そのまま下水に排水することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
（１）前処理工程（ｐＨ調整工程）
本発明では、必要に応じて、ＮＦ膜処理する工程の前（ＮＦ膜処理の前にＵＦ膜処理をするときは、ＵＦ膜処理する工程の前）に透析排水のｐＨを調整する工程を設けることができる。
【０００８】
透析排水には、アルカリ金属イオンやアルカリ土類金属イオン等が含まれているため、そのまま濃縮すると、スケールが発生する原因になる。このため、塩酸、硫酸等の酸を用いて、ｐＨが酸性領域（好ましくはｐＨ２〜６、より好ましくはｐＨ３〜５）になるように調整する。
【０００９】
（２）ＵＦ膜処理する工程
本発明では、ＮＦ膜処理の前に、必要に応じてＵＦ膜処理する工程を設けることができる。ＵＦ膜処理により、除菌、徐濁、徐タンパク質等の処理がなされる。使用するＵＦ膜は、分画分子量１万〜５０万のものが好ましく、より好ましくは３万〜１５万のものである。
【００１０】
ＵＦ膜処理した濾過液は、更に用途に応じた適切な処理を付加することで、植物栽培用の栄養液、ペットの飲料用等に使用することができる。
【００１１】
（３）ＮＦ膜処理工程
ＮＦ膜処理工程は、透析排水（ＵＦ膜処理工程を設けた場合には、ＵＦ膜処理された濾過液）を濾過処理する工程であり、１段処理又は多段処理（好ましくは２〜４段処理）する。
【００１２】
ＮＦ膜処理工程では、ＵＦ膜処理した濾過液に含まれるブドウ糖濃度が５〜１００倍になるように処理することが好ましく、より好ましくは前記ブドウ糖濃度が５〜２０倍になるように処理する。
【００１３】
ＮＦ膜処理した濾過液は、更に用途に応じた適切な処理を付加することで、バイオアルコール、バイオ燃料の原料（ブドウ糖）、植物栽培用の栄養液等に使用することができる。
【００１４】
ＮＦ膜処理した濃縮液は、ｐＨが酸性側であるが、中和する必要がある場合は、アルカリにより中和する。中和によりカルシウム分等が析出した場合には、ＭＦ膜又はＵＦ膜で濾過することで、固形分を除去することができる。
【実施例】
【００１５】
実施例１
（１）ｐＨ調整工程
下記組成の透析液を人工透析した後の排水をモデル排水として、硫酸を用いてｐＨ４に調整した。
【００１６】
（モデル透析液）
ＲＯ膜（ＤＲＡ９８１０，ダイセル・メンブレン・システムズ社製）で水道水を濾過した濾過水１０Ｌに対し、塩化ナトリウム６１．４ｇ、塩化カリウム１．５ｇ、塩化カルシウム１．８ｇ、塩化マグネシウム１．０ｇ、酢酸ナトリウム８．２ｇ、炭酸水素ナトリウム２１．０ｇ、ブドウ糖１０．０ｇを加えて、完全に溶解させたものをモデル透析液とした。モデル透析液のＢＯＤ濃度（ブドウ糖と酢酸の濃度）は９７４ｍｇ／Ｌであった。電気伝導度は、ｐＨ４に調整後で１４．５２ｍＳ／ｃｍであった。
【００１７】
（２）ＮＦ膜処理工程
ｐＨ調整したモデル透析液に対して、ＮＦ膜（ＤＲＡ４５１０，ダイセン・メンブレン・システムズ（株）製）により、下記運転条件にて濾過処理した。
【００１８】
（運転条件）
平膜試験機（ダイセル・メンブレン・システムズ社製）にて、膜面積０．００２６４１ｍ２で、人工透析液約４５０ｇを濃縮した。運転圧力は２ＭＰａ、液温は２５℃であった。７．１５倍濃縮時で５２Ｌ／ｍ２・Ｈの濾過流量であった。濾過実験前の純水濾過流量は１１５．４Ｌ／ｍ２・Ｈであり、濾過後の純水濾過流量は１１０．４Ｌ／ｍ２・Ｈで、濾過性能の変化は殆どなかった。
【００１９】
（ＮＦ膜処理後の濾過液の組成）
ＮＦ膜処理後の濾過液と濃縮液の組成は、下記のとおりであった。濃縮液は一般排水として処理した。
【００２０】
濾過液のＢＯＤは１９ｍｇ／Ｌで、濃縮液は６８５０ｍｇ／Ｌであった。電気伝導度は、濾過液が８．５９ｍＳ／ｃｍ、濃縮液が３１．５ｍＳ／ｃｍであった。ｐＨは、濾過液、濃縮液ともに４．８であった。
【００２１】
濾過液を水酸化ナトリウムで中和してｐＨ７にしたが、透明のままであった。一方、濃縮液を同様に中和してｐＨ７にしたところ、白濁した。この液を中空糸膜（ＦＵＳ１５８２，１５万分画，ポリエーテルサルホン製，内径０．８ｍｍ、外径１．３ｍｍ）で濾過したところ、濾過液は透明になった。
【００２２】
比較例１
ｐＨ８に調整する以外は実施例１と全く同様にして、モデル透析液（ＢＯＤ９７７ｍｇ／Ｌ，ｐＨ４の電気伝導度１３．９９ｍＳ／ｃｍ）を調製した。このモデル透析液を実施例１と同様にして、ＮＦ膜により７倍濃縮したところ、濃縮倍率が５倍を超えると急激に膜性能が低下した。７倍濃縮時には純水濾過流量が３２Ｌ／ｍ２・Ｈになった。
【００２３】
濾過実験前の純水濾過流量は１０６．１Ｌ／ｍ２・Ｈであり、濾過後の純水濾過流量は５６．８Ｌ／ｍ２・Ｈで、濾過性能が大きく低下した。濾過液のＢＯＤは１９ｍｇ／Ｌで、濃縮液は６７３０ｍｇ／Ｌであった。電気伝導度は、濾過液が１０．０１ｍＳ／ｃｍ、濃縮液が２３．６ｍＳ／ｃｍであった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人工透析後の透析排水を、１段又は多段のＮＦ膜処理により濃縮液と濾過液に分離し、濾過液を排水する、透析排水の処理方法。
【請求項２】
ＮＦ膜処理をする前に、透析排水を酸性にする工程を含む、請求項１記載の透析排水の処理方法。
【請求項３】
１段又は多段のＮＦ膜処理により、透析排水に含まれるブドウ糖濃度が５〜１００倍になるように処理する、請求項１又は２記載の透析排水の処理方法。
【請求項４】
ＮＦ膜の濃縮液のｐＨを中和した後、ＭＦ膜又はＵＦ膜で濾過する請求項２又は３記載の透析排水の処理方法。
【請求項１】
人工透析後の透析排水を、１段又は多段のＮＦ膜処理により濃縮液と濾過液に分離し、濾過液を排水する、透析排水の処理方法。
【請求項２】
ＮＦ膜処理をする前に、透析排水を酸性にする工程を含む、請求項１記載の透析排水の処理方法。
【請求項３】
１段又は多段のＮＦ膜処理により、透析排水に含まれるブドウ糖濃度が５〜１００倍になるように処理する、請求項１又は２記載の透析排水の処理方法。
【請求項４】
ＮＦ膜の濃縮液のｐＨを中和した後、ＭＦ膜又はＵＦ膜で濾過する請求項２又は３記載の透析排水の処理方法。
【公開番号】特開２００８−１５５１１６（Ｐ２００８−１５５１１６Ａ）
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３４６０７１（Ｐ２００６−３４６０７１）
【出願日】平成１８年１２月２２日（２００６．１２．２２）
【出願人】（５９４１５２６２０）ダイセン・メンブレン・システムズ株式会社 (104)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月２２日（２００６．１２．２２）
【出願人】（５９４１５２６２０）ダイセン・メンブレン・システムズ株式会社 (104)
【Ｆターム（参考）】
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