JPH0957254A

JPH0957254A - 浴室水浄化方法および装置

Info

Publication number: JPH0957254A
Application number: JP7219177A
Authority: JP
Inventors: Nami Hirata; 奈美平田; Motohiro Okazaki; 素弘岡崎; Tadahiro Uemura; 忠廣植村
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1995-08-28
Filing date: 1995-08-28
Publication date: 1997-03-04

Abstract

(57)【要約】【目的】浴室から排出されるエマルジョンを含むすべ
ての排水に対して、合理的かつ経済的に浄化・殺菌して
水分をリサイクルして使用できるようにする方法および
装置を提供する。【構成】浴室から出る排水を回収し、浄化して廃棄乃
至はリサイクル使用することを特徴とする浴室水浄化方
法

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は浴室で使用される水をリ
サイクル使用するための浄化方法に関するものであり、
さらに詳しくは、これまですべて下水道や浄化槽に排出
されていた浴室排水を光触媒の存在下で光照射して浄化
・殺菌し、リサイクル使用することによって環境を汚染
することを防止し、かつ水道水にかかっていた費用を大
幅に減少することを可能にした浴室水浄化方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、河川や海の浄化が叫ばれてから様
々な努力が払われている。特に問題視されていた工場排
水などの大量排水については厳しい水質制限が課せら
れ、企業努力が成されている。その効果があってか、ま
だ不十分とはいえ河川の水質が向上した例も数多く知ら
れるようになってきた。また、生活水準の向上にともな
って下水道あるいは浄化槽の普及が進んでいる。これに
よって、これまではダイレクトに流れこんでいた家庭排
水についても浄化されるようになった。

【０００３】しかしここで、家庭排水があまりに簡単に
流されて行くようになってから安易に水を浪費する傾向
がでてきた。特に若年者において過剰に清潔さを求める
傾向にあり、『朝シャン族』なる造語を生むほどに体や
頭髪を頻繁に洗う人が増加している。これらの排水は界
面活性剤を含むエマルジョン排水としてすべて下水や浄
化槽に流出されており、下水処理場や浄化設備にかなり
の負荷をかけてきている。しかも浄化しきれず河川に排
出された界面活性剤は分解されずに沈殿して、河川や海
の汚染原因となり、赤潮やアオコの発生原因となってい
ることがわかってきた。

【０００４】さらに、これまでも浴室の水をリサイクル
使用することは様々に考えられてきたが、それらはすべ
て浴槽のお湯をいかに綺麗に保って換えることなく使用
できるかという発想のものであった。しかし、これでは
お風呂掃除の手間を省くという目的と水の節約という目
的は達成できるものの、もう一歩進んでリサイクルとい
うところまでは行かない。また、従来法では浴槽内のお
湯を浄化するために微生物による生物瀘過が行なわれて
いるが、誤って漂白剤などを使用したり長期間使用しな
かったりすると微生物が死滅してしまうなど生物使用特
有の難点があった。さらに、浴槽のお湯以外の排水に
はシャンプーや石鹸などの界面活性剤が混入しており、
この分解が困難であるという問題があることからこの分
野には手付かずの状態であった。

【０００５】また、シャワーのみで入浴を済ませたり、
シャンプーを頻繁にするようになっている近頃では、排
水の量は浴槽中のお湯よりも排水口にそのまま流してい
るもののほうがはるかに多い。入浴する人数が増えれ
ば、益々その傾向が増加する。以上のことから、家庭排
水が環境に与える問題が大きく顕在化する前に対策をた
てる必要があり、しかも水が限りある資源であることは
周知の事実であることから、浴室からでる排水すべてに
おいてリサイクル使用することが今後広く求められるの
はしごく当然のことであった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記に鑑みて、浴室内
の排水による水質汚染の問題やシャワー水などによる水
の浪費の問題を有するものであり、本発明はこれらの問
題を解決することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、下記の構成を有する。

【０００８】浴室から出る排水を回収し、浄化して廃棄
乃至はリサイクル使用することを特徴とする浴室水浄化
方法。

【０００９】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１０】本発明において最も重要であるのは、難分
解性物質である界面活性剤をふくむエマルジョン状態の
排水をリサイクル使用可能乃至放流しても水質汚染しな
いように、浄水に浄化する装置をコンパクトに設置する
ことである。そのため、本発明における浄化装置は界面
活性剤を光触媒によって酸化分解して界面活性効果を失
わせ、また同時に殺菌してお湯のにおいやぬめりを取り
去る反応槽と、その後廃棄乃至はリサイクル使用する浄
水と排出する濃縮された廃液とを分離する分離槽とから
なる。

【００１１】排出すべき濃縮廃液とは体から出る少量の
脂肪分やタンパクその他をさす。

【００１２】本発明における浴室からでる排水とは浴槽
のお湯だけにとどまらず、洗髪すすぎ水や体を洗浄した
すすぎ水など浴室排水口に流出する排水すべてをさす。
このことによりリサイクル水量が大きく増加する。被処
理水は排水口から排水タンクに溜められた後、浄化装置
に送られて反応槽に入る。

【００１３】反応槽内で使用される光触媒としては、二
酸化チタン，三酸化タングステン，酸化亜鉛，酸化鉄，
チタン酸ストロンチウムなどの金属酸化物や、硫化カド
ミウム，硫化亜鉛，硫化インジウムなどの金属硫化物
や、セレン化カドミウム，セレン化亜鉛などの金属セレ
ン化物、リン化ゲルマニウム，リン化インジウムなどの
金属リン化物など、およびこれらの光触媒に白金，ロジ
ウム，ルテニウム，銅，鉄などの金属および金属酸化物
を担持したものなど公知のものならばどんなものでも良
い。そのうち特に好ましくは二酸化チタンであり、その
理由として触媒活性，安全性，低価格，化学的安定性な
どが挙げられるが、これに限るものではない。

【００１４】光触媒はどんな形態で用いても良い。例え
ば、粉末状や粒状で分散させる方法や膜状，多孔質状，
繊維状などの形態に加工するもしくはそれらの形態品に
担持させる方法、ハニカムやメッシュ状の加工品とする
などが挙げられるが、これらに限るものではない。反応
のための活性表面積が大きくとれることから触媒活性は
粉末状での使用が最も高い反面、微粒子は液体中から取
り出す際に困難であり使用しにくい。その際のフィルタ
ーとしては電気的に微粒子を吸着して通過を阻止し、水
溶液の通過については圧損が低いままであるエレクトレ
ットフィルターの使用が好ましい。

【００１５】エレクトレットフィルターとは表裏に異な
る電荷を有し、不織布形態をとっており、エレクトレッ
トの効果である微粒子の電気的吸着と不織布の効果であ
る繊維の絡まりによるフィルター効果を合わせ持つ。フ
ィルターを構成する繊維の平均繊維径については、たと
えば微粒子粒径が数μｍ程度ならば、繊維系は好ましく
は３０μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下である。
さらに粒子径がより微細なサブミクロンオーダーのレベ
ルでは繊維の平均繊維径が３μｍ以下であることが好ま
しく、より好ましくは２μｍ以下であることが好まし
い。これは繊維径が小さいほど単位体積あたりの繊維数
が飛躍的に増えて不織布が緻密になり、空隙率が変わる
こと無く阻止率が上がる、つまり低圧で大流量であるの
に微粒子漏れが無いという高性能の一因となるからであ
る。また、繊維径が小さいということは比表面積が大と
なり、電気的吸着を起こす面積が大きく広がることから
も性能が向上する。

【００１６】繊維を不織布化する際の目付けは２０ｇ／
ｍ²以上，５０ｇ／ｍ²以下であることが好ましい。目
付が小さすぎると捕捉するべき微粒子と繊維の接触確率
が低くなってリークが多くなり、阻止率が低下する。反
対に目付が大きすぎると水溶液の流れを阻害し、圧損が
かかって透過流量が低下し、目的とする一連の流動系の
中でそのまま使用することが難しくなるからである。

【００１７】該シートを装置に組み込めるようフィルタ
ー化する方法は任意である。樹脂，金属，その他のフレ
ームを付けて装置に組み込めるように成型する方法が最
も容易であるがこれに限るものでは無い。また、該シー
トを何枚も重ね合わせて使用してももちろん問題無い。
流量・流束が大きく、シート強度に問題がある場合は補
強用シートを張り合わせる方法や金網・プラスチックス
網などの補強材を付けるなどの補強策を取ることも何等
問題がない。

【００１８】この反応槽には光触媒を励起するための光
線を放出するランプが必要である。その波長としては光
触媒の電荷分離を引き起こす波長（可視および／または
紫外）を含むものであればどんなものでも良い。例えば
白熱灯などのフィラメントランプ，水銀灯，キセノン灯
などの高輝度放電灯、蛍光灯，ブラックライト，殺菌灯
などの蛍光灯類，レーザー光などの人工光源、または装
置の形態状可能でさえあれば太陽光を用いることができ
る。また、太陽光の補助光源として人工光源を同時に使
用してももちろん良い。

【００１９】次に、界面活性剤が分解かつ殺菌された処
理液について、リサイクルして再使用するために浄水タ
ンクにもどされる浄水と排出される濃縮廃液とに分離槽
で分けられる。分離槽には公知の材料および方法が用い
られる。たとえば浮上分離法，加圧分離法，遠心分離
法，コアレッサーによる粗粒化分離法，油吸着剤による
吸着法，膜分離法などが挙げられるが、これに限るもの
ではない。ただし、流量が大きいこと、また反応槽で死
んだ菌のかけらなどを除去する際の処理精度などを考慮
すると膜分離法が好ましい。分離膜は通常知られている
どんな膜でも良いが、通水のための圧力装置が必要無く
システム化しやすいこと、また水は通すが微粒子や油分
は通さない程度の膜として限外瀘過膜または精密瀘過膜
が好ましい。その細孔径は１ｎｍ以上１０μｍ以下であ
ることが好ましく、より好ましくは１ｎｍ以上１μｍ以
下であることが好ましい。細孔径は小さすぎると通水圧
損が大きくなり、膜の目詰まりも増えること、大きすぎ
ると不純物のリークが見られることから上記の範囲が好
ましい。膜の形態は通常使用されている平膜やスパイラ
ル膜、中空糸膜、プリーツ膜などどのようなものでも良
いが、コンパクトな装置で瀘過面積を大きくできること
や逆洗性が良いこと、限外瀘過膜または精密瀘過膜の使
用に適していることなどから中空糸膜が好ましい。

【００２０】その素材は中空糸膜状に成型できれば特に
限定されるものではない。例えば公知の、セルロース系
・ポリアミド系・ポリスルフォン系・ポリオレフィン系
およびポリアクリロニトリルなどの高分子物質を挙げる
ことができる。素材は使用する際の要求条件によって適
宜選択し、例えば強度が高いものが必要であればポリア
クリロニトリル、疎水性を強くしたいのであればポリオ
レフィン系というように選択可能である。

【００２１】本発明のシステムに通常の浴室温水仕様の
ための機能を付随させることに何等問題はない。少なく
とも浄化装置，浄水タンク，排水タンク，ポンプユニッ
トなどのパーツからなり、基本的な機能として常温水ま
たは温水が浄水タンクから取り出せる設計になっていれ
ば良い。ただし、コンスタントに精度よく排水が処理さ
れ、処理水が便利よく再使用されるためには反応槽への
供給水量が制御されていることが好ましく、また処理水
の温度が調節できればいっそう好ましいことなどから、
コンプレッサーやボイラーなどを備え、それらを調節す
るコントロール部を有していれば一層好ましい。また、
毛髪その他の大きいゴミを取り除くフィルターや消泡剤
の添加など本目的に効果的である前処理を組み合わせる
ことはもちろん好ましい。

【００２２】本発明の方法または装置の適応場所につい
て、特に制約は無い。設置可能な場所であればどんなと
ころでも良い。各浴室に１つづつ本発明の装置を付設し
てもよいしマンションなどの集合住宅であれば、大型の
装置で集約処理することも可能である。

【００２３】以下に実施例を示すが本発明はこれらに限
定されるものでは無い。

【００２４】

【実施例】

実施例１市販のシャンプー（商品名“植物物語”ライオン社製）
５ｍｌを用いて実際に人の頭を洗髪（一人分）した排水
（表面張力２３dyn/cm）の１ｌのうち、２００ｍｌを採
り、２００ｍｌ石英ビーカーに入れ、そこに０．０２ｇ
の二酸化チタン粉末（ＭＣ−９０：石原産業社製）を添
加し、懸濁させながら撹拌を続け、水面２０ｃｍ上部か
ら５００Ｗの高圧水銀灯を３時間照射した。その後、
エレクトレットフィルターを通過して二酸化チタン粉末
を瀘過された処理水はポンプによって中空糸モジュール
に通水された。モジュールは長さ約２０ｃｍ、外径５０
０μｍ、内径３８０μｍ、細孔径５μｍのポリアクリロ
ニトリル製中空糸膜を４００本束ねたものを外圧型で通
水して使用した（透過水量０．１６ｍ³／ｍ²／ｈ／Ｋ
ｇ）。膜面を通過して出てきた処理水について、表面張
力を測定した結果、表面張力は５０dyn/cmまで向上して
いた。

【００２５】また、この処理水をそのまま用いて洗剤を
添加して再度洗髪を行なったが何等問題なく、十分に洗
髪可能であった。

【００２６】実施例２実施例１で用いた洗髪排水１００ｍｌと入浴（一人分）
後の浴槽（標準サイズ）内に残ったお湯１００ｍｌを混
合して模擬浴室排水を作成し、少量サンプリングして培
養法で生菌数を測定した。また、模擬排水を実施例１と
同様に二酸化チタンで処理して中空糸膜モジュールを通
して得られた処理水についても、同様に生菌数を測定し
たところ、約１００００個／ｍｌから４個／ｍｌに激減
した。

【００２７】この結果より、光触媒による浴室排水の浄
化システムを用いて浄化・殺菌された水は再度シャワー
水などにリサイクル使用可能になり、環境問題への対応
と水の有効利用という目的への対応策として非常に有効
であることが分かった。

【００２８】

【発明の効果】本発明により、これまではそのまま下水
や浄化槽に排出されていた浴室排水について、コンパク
トな装置で精度高く浄化・殺菌されて廃棄乃至はリサイ
クル使用することが可能となった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０２Ｆ 1/58 Ｃ０２Ｆ 1/58 Ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】浴室から出る排水を回収し、浄化して廃
棄乃至はリサイクル使用することを特徴とする浴室水浄
化方法。
【請求項２】該浄化方法が光触媒の反応によるもので
あることを特徴とする請求項１に記載の浴室水浄化方
法。
【請求項３】該光触媒が二酸化チタンであることを特
徴とする請求項２に記載の浴室水浄化方法。
【請求項４】該光触媒を粉末あるいは粒状で水中に分
散させて使用することを特徴とする請求項２に記載の浴
室水浄化方法。
【請求項５】該光触媒の形状が膜状，多孔質状，繊維
状，ハニカム，メッシュであることを特徴とする請求項
２に記載の浴室水浄化方法。
【請求項６】該光触媒による反応を励起させるための
光線を放出するランプが使用されていることを特徴とす
る請求項２に記載の浴室水浄化方法。
【請求項７】該浄化方法が膜分離による分離槽を含む
ものであることを特徴とする請求項１に記載の浴室水浄
化方法。
【請求項８】該膜分離に使用する膜が中空糸膜である
ことを特徴とする請求項７に記載の油水分離方法。
【請求項９】請求項１に記載の浄化方法を用いたこと
を特徴とする装置。