JPS61114792A - 淡水の飲料水化法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は蒸発法による海水の淡水化装置で生成した淡水
に硬度成分を添加して飲料水を得る方法に関する。

〔背景技術〕

蒸発法海水淡水化装置で得られる淡水は蒸留水であるた
め各種のイオン及び溶存ガス類を殆んど含まず、カルシ
ウムやマグネシウムの硬度成分も殆んど無い。このため
上記淡水をそのまま汎用の送水設備を使用して送水した
場合には、送水設備に使用されている鋼管の腐食、コン
クリート材の溶出現象が起こり、送水設備の機能を損う
恐れがある。一方飲料水として使用した場合には前述理
由によシ無味であり飲料水としての飲み味が悪いばかり
でなく心臓病の原因となり得ることが指摘されている。

〔従来の技術〕

このだめ従来よシ例えば文献１「Ｄθθａｌｌｎａｔｌ
ｏｎ。

３９（１９８１）５０３−５２０Ｊに紹介されているよ
うに硬度増加剤として生石灰、消石灰。

石灰石、ドロマイト等が使用され、これらを淡水に溶解
させる方法が行なわれてきたが、このうち石灰石及び／
又はドロマイトを用いる場合、これ等を粒状にして充填
したフィルター（飲料水化装置では石灰石及び／又はド
ロマイトの充填層を通常フィルターと呼称）にあらかじ
め炭酸ガスを吹き込んだ淡水を導き、カルシウムあるい
はマグネシウムを重炭酸塩として溶出させて水の硬度を
増す方法が一般的である。

炭酸ガス源としては、別途燃料を燃焼させて得た排ガス
中の炭酸ガスを回収する方法、炭酸ガスボ／べで搬入す
る方法等が提案されているが中でも最近、淡水化装置自
体から発生する炭酸ガスを有効利用する方法が、経済性
の面からも魅力のあるものとして注目されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら淡水化装置から発生する炭酸ガスは、元来
海水中に含まれる重炭酸塩が下記（１）式の反応により
分解して発生するものであり、２ＩＩ００３　　　　→
　　ｃｏｌ＋ｃｏｌ　　　　　＋ｌ１１０　　　・　・
　・　　　　（１）この重炭酸塩濃度が海水の環境すな
わち気温。

水温、風速等に左右され必ずしも二定ではない。

加えて前記（１）式の反応速度は温度の影響を受けるた
め、淡水化装置の運転条件すなわち負荷変動によっても
炭酸ガスの発生量は増減する。

この結果淡水化装置より発生する炭酸ガス含有ガスの量
及び炭酸ガス濃度が変動してしまう。

量又は組成の変動した炭酸ガス含有ガスをそのまま淡水
に吹き込んで炭酸含有水とすれば水中の炭酸濃度も変動
してしまう。生石灰及び／又はドロマイトを充填したフ
ィルター内を前記炭酸含有水が通過すると下記（２）及
び／又は（３）式に従って溶解するため溶解後の淡水中
のカルシウム及び／又はマグネシウム、重炭酸板とも炭
酸含有水中の炭酸濃度の変動にともなって変動してしま
う。

Ｃ１１００ｇ十ＣＯ１＋％Ｏ＃Ｃ！ａ（Ｈ（１！０３）
ｚ　　１１１１１１　　［２）Ｃ！ａ　ｌＩＭｆ（ＣＯ
３％　＋　２　ＣＯＨ＋　２　Ｈｌ　Ｏ＃Ｃａ（ＨＣＯ
Ｉ）ｚ　＋ＭＳ’（ＨＣＯ３）ｚ　”（３）処理後飲料
水中の上記溶出成分の変動は、処理水の腐食性を低減し
安定化させるという飲料水化本来の目的に逆行するもの
であシ、飲み味の改善面からみても不完全である。又、
フィルターに充填した石灰石及び／又はドロマイトの消
費量も変動し、補充充填操作面でも不都合である。蒸発
法海水淡水化装置で生成される炭酸ガスを利用するシス
テム自体が比較的新しいものであり、従来は上記不都合
点を解消する方法が見あたらなかった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記従来法の問題点を解消するためのもので、
その骨子とするところはフィルターに通水する炭酸ガス
含有水中の全炭酸濃度が所定の設定値となるように、炭
酸ガス含有ガスを吹き込む淡水の流量及び同淡水に吹き
込む炭酸ガス含有ガスの流量を調、整する淡水の飲料水
化法である。

詳しくは蒸発法による海水の淡水化装置で生成した淡水
に、該淡水化装置より発生する炭酸ガスを吹き込んで炭
酸含有水としたのち石灰石及び／又はドロマイトの粒状
物を充てんしたフィルターを通過させて飲料水を得る方
法に於いて、前記淡水に炭酸ガス含有ガスを吹き込む炭
酸ガス吸収塔へ淡水を供給する流路と、同炭酸ガス吸収
塔を迂回するバイパスを設け、炭酸ガス吸収塔から抜き
出された流路と前記バイパスが合流する流路中の炭酸含
有中食炭酸濃度が所定値となるように、全炭酸濃度及び
淡水化装置で生成した淡水の流量を測定しバイパスの淡
水流量かつ該バイパスの淡水流量により炭酸ガス吸収塔
へ供給する炭酸ガス含有ガスの流量をカスケード制御す
ることを特徴とする淡水の飲料水化法を提供するもので
ある。

本発明者らは本発明にて検出する物理量すなわち淡水の
流量及び炭酸含有水中の炭酸濃度が公知の方法によシ測
定可能であり、またの精度も本発明実行上支障ないほど
高いことに注目し本発明に至ったものである。

例えば淡水流量は絞り流量計等また水中炭酸濃度はイオ
ン電極法や液中の炭酸をガス側に追い出し非分散形赤外
分析法等により測定可能であり、いずれも測定機器とし
て市販されており充分本発明に使用可能であるので、本
発明は容易に実施可能である。

〔作用〕

本発明によれば炭酸ガス吸収塔へ供給する炭酸ガス含有
ガス流量及び前記炭酸ガス吸収塔へ供給する淡水流量を
制御することによシ、淡水化装置で発生する炭酸ガス量
に無関係にフィルター人口での炭酸ガス含有水中全炭酸
濃度を予め設定した所定値に調整することができる。

また淡水化装置から送られる淡水の前記炭酸ガス吸収塔
へ供給するライン及びバイパスラインを設けたことは炭
酸ガス吸収塔を縮小でき経済的に有効であるとともにフ
ィルター人口での炭酸ガス含有水中の全炭酸濃度の設定
範囲を大きくできる利点がある。

次に本発明の実施態様を明らかＫするため第１図に基づ
いて説明する。

第１図は本発明を海水の多段フラッシュ蒸発装置から得
られる淡水の飲料水化に適用した場合について示す。

ラインａよシ海水が多段フラッシュ蒸発装置１に供給さ
れ製造された淡水はラインｂにより抜き出される。ライ
ンｂはその１部をラインｇを介して炭酸ガス吸収塔３に
供給し残分の淡水はライ／Ｃ及び流量調節弁８を介して
フィルタ＝４に送られる。

多段フラッシュ蒸発装置１で濃縮された海水はラインｐ
より系外に排出される。また蒸発にともなって発生した
炭酸ガス含有ガスはラインｄを介してコンプレッサ２に
供給される。炭酸ガス含有ガスのうち飲料水化く供用さ
れるガスはコンプレツ？２により昇圧後フィンｆ及び流
量調節弁１１を介して炭酸ガス吸収塔５に供給される。

余剰の炭酸ガス含有ガスはコンプレッサ２吐出側のライ
ンｆよシラインｅを通って系外に排出される。

炭酸ガス吸収塔３ではラインｇによシ送入された淡水に
所定量の炭酸ガスを溶解後、ラインｈを通ってラインＣ
の淡水と合流後フィルター４に供給される。未溶解の炭
酸窒素酸素などのガスはラインＱ、によシ系外へ排出さ
れる。炭酸ガス吸収塔３としては充てん塔が適用でき、
また吸収条件によってはラインミキサー気泡塔の使用も
可能である。

フィルター４にはラインｈ及びラインＣの混合水（所定
濃度の炭酸含有水）が供給され、フィルター４を通過す
る間にフィルター４内に充てんされた石灰石を溶解し、
硬度及び全アルカリ度を増した後ラインｎにより抜き出
される。

ラインｂには淡水流量検出端９が設置されており、ライ
ンｍを介して淡水流量測定器本体１０に淡水流量の信号
が送られる。さらに淡水流量測定器本体１０の出力はラ
インｎによシ調節計７に入力される。又、調節計１２に
は、ラインＣ及びラインｈの混合水中の全炭酸濃度を測
定する全炭酸濃度検出端５から信号がラインｌを経て全
炭酸濃度測定器本体６を経由して入力される。調節計７
では前記多段フラッシュ蒸発装置からの淡水の流量測定
値（ライン℃の淡水流量）が入力され、バイパスの淡水
流量が設定されその信号をラインｋを経て調節弁８に出
力する。また調節計１２にはフィルター４の入口の炭酸
ガス含有水中の全炭酸濃度測定値が入力され、同フィル
ター人口の炭酸水中の全炭酸濃度が予め設定された所定
値となるようにラインｔを経て炭酸ガス含有ガス流量調
節弁１１を調節する。

具体的にはまず、淡水流量測定端９によシライン１の淡
水流量を測定し、これＫもとづいてバイパスＯの流量制
御を行い、次にフィルター４の入口の全炭酸濃度を検出
端５により炭酸ガス吸収塔３に供給される炭酸ガス含有
ガス流量を調節弁１１によシ制御する。

また炭酸ガス吸収塔５への淡水の供給ラインｇと同吸収
塔３のパイパスラインＣの流量比を淡水流量調節弁８に
よって調節することによシフイルター４の入口での炭酸
ガス含有水中の全炭酸濃度の設定範囲は大きくすること
ができ、更には適正な前記淡水の流量比を選択すれば炭
酸ガス吸収塔３のコンパクト化にもつながる。

このようにフィルター４の入口の炭酸ガス含有水中の全
炭酸濃度は所定値に調節されるだめフィルター４内での
カルシウム及びマグネシウムなどの溶出量も変動なく一
定値に維持される。

以上の如く制御によシ硬度、全アルカリ、ＴＤＳＣ！　
　全溶解固形分）で所定値に設定された生成水はライン
ｎにより取υ出され、ｐＨ調整（図示なし）されて腐食
性ない安定な飲料水となる。

なお第１図では多段フラッシュ蒸発装置１にて製造され
た淡水全量が２インｂによシ抜き出されて飲料水化処理
されているが、本発明の適用はこれに限定されるもので
はなく、製造された淡水の一部を飲料水化処理する場合
も適用可能である。

（実施例） 次に本発明の作用効果を明らかにするため実施例を示す
。海水の多段フラッシュ蒸発装置１よシ製造された淡水
と炭酸ガス含有ガスを分取し第１図に示す態様の飲料水
化法により処理した。淡水分取量は２００　Ｌ　／　ｈ
ｒ　　であシ炭酸ガス含有ガスは第１及び第７段目より
抽出した。

炭酸ガス含有ガスの吸収塔３としてはラシヒリング充て
ん塔を使用し、フィルター４にはふるい径１１１１１〜
４簡の石灰石を充填した。

処理後の全硬度が炭酸カルシウム基準で７０Ｗ　／　Ｌ
となるよう制御し、ラインｎより取り出される製造水の
全硬度と全アルカリ度を２時間毎にサンプリングした。

その結果は次の通りであった。

平均値　標準偏差 全硬度（ｗ／１ａｓｃａｃ！０３）　　６９．７　　ｊ
、　３全アル力リ度（１Ｎｉ／１ａｓｃａｃＯ３）　　
　　６９．４　　　　１．６なお上記サンプリング時間
に分取した炭酸ガス含有ガス量の平均流量は４．８μｔ
／ｈｒであった。またサンプリング総数は１２であった
。

く比較例〉 第１図において調節計７をマニュアル設定とし、吸収塔
５に送入する炭酸ガス含有ガス流量を実施例のサンプリ
ング時間中の平均値に固定設定した。他は実施例と全く
同一条件としライブした。

分析結果は次の通りであった。サンプリング総数は実施
例と同じである。

平均値　標準偏差 全硬度（ｍｙ／１ａｓＣａｃＯ３）　　６　Ｆ！、、３
　６．６全アル力リ度（Ｗ／Ａ　ａｅｃａｃｏ３）　　
　　６　ａ　４　　　　６．４以上の如〈実施例と比較
すると実施例では処理後の水の性状が目標値に非常に近
くかつ変動が少なく、本発明の適用効果が明らかである
。

〔本発明の効果〕

本発明は、以上詳記したように、炭酸ガス吸収塔へ淡水
を供給する流路と同吸収塔を迂回してフィルターに淡水
を供給するバイパス流路とを設けたものであるから、こ
の炭酸ガス吸収塔を大巾に縮小することができ、経済的
に有効であると共にフィルター人口での炭酸ガス含有水
中の全炭酸濃度の設定範囲を大きくできる効果が生ずる
ものである。また、本発明では、蒸発法海水淡水化装置
で生成される炭酸ガスを有効に利用できる効果が生ずる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を海水の多段フラッシュ蒸発装置から得
られる淡水の飲料水化に適用した場合を示すものである
。 復代理人　　内　１）　　明 復代理人　　萩　原　亮　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 蒸発法による海水の淡水化装置で生成した淡水に該淡水
   化装置より発生する炭酸ガス含有ガスを吹き込んで炭酸
   含有水としたのち石灰石及び／又はドロマイトの粒状物
   を充填したフィルターを通過させて飲料水を得る方法に
   おいて、前記淡水化装置で生成した淡水に炭酸ガス含有
   ガスを吹き込む炭酸ガス吸収塔へ淡水を供給する流路と
   同吸収塔を迂回して前記フィルターに淡水を供給するバ
   イパスを設け、前記炭酸ガス吸収塔から抜き出された流
   路と前記バイパスが合流する流路中の炭酸含有水中全炭
   酸濃度が所定値となるように、前記全炭酸濃度及び淡水
   化装置で生成した淡水量を測定しバイパスの淡水流量を
   制御しかつ該バイパスの淡水流量により炭酸ガス吸収塔
   へ供給する炭酸ガス含有ガスの流量をカスケード制御す
   ることを特徴とする淡水の飲料水化法。