JP2010234238A

JP2010234238A - 魚介類の養殖用水の製造方法

Info

Publication number: JP2010234238A
Application number: JP2009084124A
Authority: JP
Inventors: Sokichi Hasegawa; 崇吉長谷川; Shinichi Isobe; 真一礒部
Original assignee: Daicen Membrane Systems Ltd
Current assignee: Daicen Membrane Systems Ltd
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2010-10-21

Abstract

【課題】高い水処理能力を維持することができ、逆圧洗浄を適用する従来の方法に比べて、装置全体を簡略化することができる魚介類の養殖用水の製造方法を提供する。
【解決手段】濾過運転の停止後、原水ライン１１と洗浄ライン１４を開け、他のラインを閉じた状態にて、原水ライン、洗浄ライン、限外濾過膜モジュール１からなる循環洗浄ラインを形成させたのち、送水用ポンプ３０を作動させ、循環洗浄ラインに原水を供給して、限外濾過膜モジュール内の膜に対して下から上に原水を流して圧力差を生じさせ、伏流洗浄する。
【選択図】図１

Description

本発明は、魚介類の養殖用水の製造方法に関する。

魚介類の養殖用水の製造用として、限外濾過膜モジュールを用いて微生物を除去する方法が使用されている。

限外濾過膜モジュールによる濾過運転を継続して行くと、膜の濾過能力が低下してくるため、適当な間隔で濾過運転を停止して、膜を洗浄する必要がある。この膜の洗浄方法としては、膜モジュールの濾過側から原水側に高圧の洗浄水を流す逆圧洗浄方法が採用されている。

特開２００７−２３７０１６号公報特開２００４−０８２０２０号公報

逆圧洗浄を採用する場合には、高圧の逆圧洗浄水を送るための専用ポンプが必要となるほか、膜モジュールに洗浄水を排水するためのラインを設ける必要もある。

本発明は、高い水処理能力を維持することができ、逆圧洗浄を適用する従来の方法に比べて、装置全体を簡略化することができる、魚介類の養殖用水の製造方法を提供することを課題とする。

本発明は、課題の解決手段として、
限外濾過膜モジュールを備えた水処理装置を用いた魚介類の養殖用水の製造方法であって、
前記水処理装置が、
限外濾過膜モジュールに原水を流す原水ラインと、
限外濾過膜モジュールにより濾過した濾過水を貯水タンクに送る濾過水ラインと、
限外濾過膜モジュール内の濃縮水を排水する濃縮水排水ラインと、
限外濾過膜モジュールと原水ラインを繋ぐように配置された洗浄ラインを有しており、前記洗浄水ラインには、洗浄水を排水するための洗浄水排水ラインが接続され、
前記原水ラインには送水用ポンプが設置され、
各ラインには流路を開閉できる１又は２以上の開閉バルブが設置されたものであり、
魚介類の養殖用水の製造方法が、水処理工程と洗浄工程を有しており、
前記洗浄工程が、
前記原水ラインと前記洗浄ラインを開放し、他のラインを閉鎖した状態にて、前記原水ライン、前記洗浄ライン及び限外濾過膜モジュールからなる循環洗浄ラインを形成させた後、
前記送水用ポンプを作動させ、前記循環洗浄ラインに原水を流して、限外濾過膜モジュール内の膜に対して下側から上側に原水を流すことで圧力差を生じさせ、伏流洗浄する洗浄方法である、魚介類の養殖用水の製造方法を提供する。

本発明の魚介類の養殖用水の製造方法によれば、微生物が除去された魚外類に対して安全性の高い養殖用水を製造することができる。そして、限外濾過膜モジュールの濾過性能が低下した場合には、伏流洗浄を利用した洗浄方法を適用することにより、容易に濾過性能を回復させることができる。さらに、従来の逆圧洗浄を適用した場合に比べると、設備を簡略化することができるので、製造及び維持コストを低減させ、設置スペースを減少させることができる。

本発明の魚介類の養殖用水の製造方法の処理フローを示す概念図。

図１により、限外濾過膜モジュール（ＵＦ膜モジュール）を備えた水処理装置による水処理方法と洗浄方法からなる魚介類の養殖用水の製造方法を説明する。

＜水処理装置＞
水処理装置は、ＵＦ膜モジュール１、貯水タンク２、洗浄水タンク３を備えており、それらが複数のラインで接続されている。ＵＦ膜モジュール１は、公知のＵＦ膜がケースハウジングに収容されたものであり、ＵＦ膜としては、例えば、特開平１０−３０５２２０号公報に記載のものや、酢酸セルロース膜であるＦＵＣ1582を用いたＦＷ５０モジュール（ダイセン・メンブレン・システムズ（株））等の市販のものを用いることができる。

原水ライン１１は、ＵＦ膜モジュール１に接続されており、途中において送水用ポンプ３０と電磁弁等の開閉バルブ２１が設置されている。

ＵＦ膜モジュール１の濾過水出口には濾過水ライン１２が接続されており、他端出口は貯水タンク２に接続されている。濾過水ライン１２には、電磁弁等の開閉バルブ２２が設置されている。

ＵＦ膜モジュール１の濾過側には、濾過運転により生じた濾過水をサンプリングするための濾過水サンプリングライン１３が接続されている。濾過水サンプリングライン１３には、電磁弁等の開閉バルブ２３が設置されている。

ＵＦ膜モジュール１と原水ライン１１は、洗浄ライン１４で接続されている。洗浄ライン１４には、電磁弁等の開閉バルブ２４、２８が設置されている。洗浄ライン１４は、濾過運転時には濃縮水循環ラインとして使用される。

洗浄水ライン１４には、洗浄水を排水するための洗浄水排水ライン１５が接続されている。洗浄水排水ライン１５には、電磁弁等の開閉バルブ２５が設置されている。洗浄水排水ライン１５は、濾過運転時に生じる濃縮水を排水し、過濃縮を防止するための濃縮水排水ラインとしても使用される。

洗浄ライン１４は、薬液タンク３とライン１６、１８で接続されている。薬液タンク３には、薬液（次亜塩素酸ナトリウム水溶液等）が貯水されている。ライン１６、１８には、電磁弁等の開閉バルブ２６、２７が設置されている。

濾過水ライン１２の途中には、薬液洗浄時の薬液残渣を洗浄した水を排出するためのライン１７が接続されている。ライン１７には、電磁弁等の開閉バルブ２７が設置されている。

＜水処理方法と洗浄方法＞
必要な開閉バルブのみを開放した状態で、送水用ポンプ３０を駆動させて、原水ライン１１から原水（河川水や海水等）をＵＦ膜モジュール１に送ってクロスフロー濾過することにより、魚介類の養殖用水を得る。得られた魚介類の養殖用水は、微生物等が除かれており、魚介類、特に稚魚の養殖用水として好適である。濾過水は、濾過水ライン１２から貯水タンク２に送って貯水する。

濾過運転中は、適当間隔で運転を停止して、以下の方法にて、ＵＦ膜モジュール１内のＵＦ膜を洗浄する。

まず、濾過水ライン１２の開閉バルブ２２、ライン１７の開閉バルブ２７、濾過水サンプリングライン１３の開閉バルブ２３、洗浄水排水ライン１５の開閉バルブ２５を閉じる。ライン１６の開閉バルブ２６、２７も閉じておく。

次に、原水ライン１１の開閉バルブ２１と、洗浄ライン１４の開閉バルブ２４、２８を開放した状態にて、原水ライン１１、洗浄ライン１４及びＵＦ膜モジュール１からなる洗浄用の循環洗浄ラインを形成させる。

次に、このように循環洗浄ラインが形成された状態にて、送水用ポンプ３０を作動させて、循環洗浄ラインに、原水を流す。

原水は、原水ライン１１からＵＦ膜モジュール１内に入り、ＵＦ膜に対して下側から上側に流れる。このとき、洗浄水が入るＵＦ膜モジュール１の底面（濃縮水ライン１３側）側の圧力（Pin）と、洗浄水が出る天井面側の圧力（Pout）の間には、Pin＞Poutの関係が生じることから、圧力損失ΔP（Pin−Pout）が生じることになる。

このように圧力損失ΔPが生じると、ＵＦ膜モジュール１の底面側から入った洗浄水は、ＵＦ膜内部に入った後、ＵＦ膜外部に出てくる伏流現象が生じることが知られている（例えば、特開平３−３９０８４号公報、特開平１０−２４９３３８号公報参照）。

本発明における洗浄方法は、このような伏流現象を利用した伏流洗浄を適用するものであり、洗浄中は、上記循環洗浄ライン内にて原水を循環させる。このとき、バルブ２２、２７が閉じられているので、原水は濃縮されない。

本発明の製造方法では、水処理工程（濾過工程）における濾過流量は、膜面積当たり、０．０２〜０．０６ｍ³／hr・ｍ²で、洗浄工程における洗浄水の循環流量は、膜面積当たり、０．２〜０．４ｍ³／hr・ｍ²が好ましい。

本発明における洗浄工程は、１０〜３０分の濾過運転に対して、０．５〜３分間、循環洗浄することが好ましい。

本発明における伏流洗浄を適用する場合には、送水用ポンプ３０を使用すればよく、逆圧洗浄を適用するときのように、別途、逆圧洗浄用のポンプを設置する必要はないし、ＵＦ膜モジュール１に逆圧洗浄水の排水ラインを接続する必要がない。

上記の原水による濾過運転中の洗浄とは別に、適当間隔をおいて薬液を使用した循環（伏流）洗浄や浸漬洗浄を行うことができる。その際は、薬液タンク３に次亜塩素酸ナトリウム水溶液等の薬液を入れ、開閉バルブ２１、２４、２６、２７を開放し、開閉バルブ２８を閉じて、ライン１６、ライン１１、ライン１４、ライン１８からなる薬液循環ラインを形成させて薬液洗浄する。薬液洗浄後の薬液残渣を洗浄した水は、ライン１７から排出する。

実施例１
図１に示す水処理装置の処理フローにて、魚介類の養殖用水を製造した。原水は養殖場近郊の海水を用いた。ＵＦ膜モジュールとして、ＵＦ膜（FW50RVC-FUS1582；ダイセン・メンブレン・システムズ（株）製；有効膜面積50ｍ²）２本を備えたものを用いた。

濾過運転は、１．５m/day（1.5m/day×50m²×２本＝150m³/day）で行い、１５分間隔で運転を停止して、１分間の伏流洗浄を行い、さらに１週間ごとに１回の薬液洗浄を行い、これらを１８０日間繰り返した。

その結果、運転開始から１８０日経過後の濾過性能は１．４m/dayであり、運転開始時と比べても、殆ど低下していなかった。

さらに原水の一般生菌量２．４×１０⁴（個／ml）に対して、運転開始から９０日間経過後の一般生菌量は、ほぼ０（個／ml）であった。この細菌レベルは、他の要因がなければ、稚魚の７０〜８０％程度が生存できるレベルである。

１ＵＦ膜モジュール
２貯水タンク
３薬液タンク
１１原水ライン
１２濾過水ライン
１３濾過水サンプリングライン
１４洗浄ライン
１５洗浄水排水ライン／濃縮水排水ライン

Claims

限外濾過膜モジュールを備えた水処理装置を用いた魚介類の養殖用水の製造方法であって、
前記水処理装置が、
限外濾過膜モジュールに原水を流す原水ラインと、
限外濾過膜モジュールにより濾過した濾過水を貯水タンクに送る濾過水ラインと、
限外濾過膜モジュール内の濃縮水を排水する濃縮水排水ラインと、
限外濾過膜モジュールと原水ラインを繋ぐように配置された洗浄ラインを有しており、前記洗浄水ラインには、洗浄水を排水するための洗浄水排水ラインが接続され、
前記原水ラインには送水用ポンプが設置され、
各ラインには流路を開閉できる１又は２以上の開閉バルブが設置されたものであり、
魚介類の養殖用水の製造方法が、水処理工程と洗浄工程を有しており、
前記洗浄工程が、
前記原水ラインと前記洗浄ラインを開放し、他のラインを閉鎖した状態にて、前記原水ライン、前記洗浄ライン及び限外濾過膜モジュールからなる循環洗浄ラインを形成させた後、
前記送水用ポンプを作動させ、前記循環洗浄ラインに原水を流して、限外濾過膜モジュール内の膜に対して下側から上側に原水を流すことで圧力差を生じさせ、伏流洗浄する洗浄方法である、魚介類の養殖用水の製造方法。
前記水処理装置において、前記洗浄水ラインにさらに薬液タンクが接続されており、前記洗浄工程において、前記薬液タンクから前記循環洗浄ラインに薬液を供給して洗浄する、請求項１記載の魚介類の養殖用水の製造方法。