CN110050791A - 水系统的微生物的抑制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种水系统的微生物的抑制方法。本发明的课题在于提供一种能有效地抑制水系统的微生物的方法。水系统的微生物的抑制方法并用药剂与无机系或有机系的污泥控制剂，所述药剂包含氯系氧化剂与氨基磺酸或其盐的组合、或氯代氨基磺酸或其盐。该方法优选具有在添加污泥控制剂的同时或在此之前添加药剂的工序。例如，可以具有在检测到污泥故障处添加药剂以及污泥控制剂的工序。

Description

水系统的微生物的抑制方法
本申请是申请日为2013年3月26日、申请号为201380016326.7、发明名称为“水系统的微生物的抑制方法”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及水系统的微生物的抑制方法。
背景技术
在各种工厂的设备冷却水系统、纸浆水系统、废水处理水系统、钢铁水系统、切削油水系统等中，在体系的内部产生由细菌、丝状菌、藻类等构成的污泥，这成为引起热效率的降低、水管的堵塞、管道金属材质的腐蚀等污泥故障的原因。
因此，正在开发用于回避这样的污泥故障的药剂。专利文献1公开了由氯系氧化剂与氨基磺酸或其盐的组合构成的污泥剥离剂，专利文献2公开了由溴化铵和次氯酸钠的反应物构成的药剂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-267811号公报
专利文献2：日本专利第3497171号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，需要比现有的药剂更优异的微生物抑制技术。例如，专利文献1中的污泥剥离剂虽具有优异的将污泥剥离从而清洗设备表面的功能，但杀菌效果并不充分。另外，专利文献2中所示的药剂，在形成有污泥时则不能充分杀菌。
本发明是鉴于以上的情况而完成的，提供一种能够有效地抑制水系统的微生物的方法。
用于解决问题的方案
(1)水系统的微生物的抑制方法，其并用药剂与无机系或有机系的污泥控制剂，所述药剂包含氯系氧化剂与氨基磺酸或其盐的组合、或氯代氨基磺酸或其盐。
(2)根据(1)所述的方法，其具有在添加所述污泥控制剂的同时或在此之前添加所述药剂的工序。
(3)根据(1)或(2)所述的方法，其具有在检测到污泥故障处添加所述药剂以及所述污泥控制剂的工序。
(4)根据(1)～(3)中任一项所述的方法，其具有在造纸设备的水系统中，在纸浆储存部添加所述药剂、在抄纸系统中添加所述污泥控制剂的工序。
发明的效果
根据本发明，通过并用药剂与无机系或有机系的污泥控制剂能够有效地抑制水系统的微生物，所述药剂包含氯系氧化剂与氨基磺酸或其盐的组合、或氯代氨基磺酸或其盐。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明，但本发明并不限定于此。
本发明中的水系统的微生物的抑制方法通过并用规定的药剂以及污泥控制剂来有效地抑制水系统的微生物。
污泥控制剂可以是无机系或有机系的任意种，通过呈现出杀菌作用而抑制水系统中的微生物。具有该功能的污泥控制剂本身是现有公知的，可以广泛地使用。无机系或有机系的污泥控制剂，可以单独使用任意种，也可以使用两者。
作为无机系的污泥控制剂，没有特别的限定，可以是氯胺、溴铵、溴化铵和次氯酸钠的反应物、硫酸铵和次氯酸盐的反应物、溴代氨基磺酸等的1种或2种以上。需要说明的是，溴化铵和次氯酸钠的反应物，公开在专利文献2中。
作为有机系的污泥控制剂，没有特别的限定，可以举出2,2-二溴-3-氰基丙酰胺(DBNPA)、2,2-二溴-2-硝基乙醇(DBNE)、2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇(BNP)、邻苯二甲醛(OPA)、戊二醛、4,5-二氯代-1,2二硫-3-酮(二硫醇)、1,4-双(溴乙酰氧基)-2-丁烯、1,2-双(溴乙酰氧基)乙烷、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮或其金属盐、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮或其金属盐、4,5-二氯-2-辛基-4-异噻唑啉-3-酮、1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、亚甲基双硫氰酸酯、己基溴二甲基砜、3,3,4,4-四氯四氢噻吩-1,1-二氧化物、二氯乙二肟、1-溴-3-氯-5,5-二甲基乙内酰脲、四羟甲基硫酸鏻等的1种或2种以上。
本发明人等着眼于无机系或有机系的污泥控制剂的杀菌作用优异，但在形成有污泥(微生物的絮凝物)就不能充分杀灭污泥内部的微生物。因此，本发明中，与污泥控制剂一起使用规定的药剂。
本发明中所用的药剂包含氯系氧化剂与氨基磺酸或其盐的组合、或氯代氨基磺酸或其盐。这些抑制污泥的形成，并且即使形成有污泥，对包围污泥中的微生物的粘着成分进行分解的功能也优异。由此推测，并用的污泥控制剂，因其不受粘着成分的妨碍而变得容易杀死微生物，使得抑制微生物的效率提高。需要说明的是，上述的组合与氯代氨基磺酸可以使用任一者，也可以并用两者。
氯系氧化剂与氨基磺酸或其盐的组合，可以如专利文献1中所公开。具体的说，氯系氧化剂只要是氯系的氧化剂就没有特别的限定，从成本、操作性、安全性、水中的溶解度等方面出发，优选次氯酸或其盐，更优选次氯酸钠。作为次氯酸钠，可以使用一般流通的12％次氯酸钠。
对氨基磺酸或其盐，没有特别限定，例如，可以是氨基磺酸、氨基磺酸铵等。氨基磺酸如肼一样无毒，安全性高。
氯系氧化剂的有效氯与氨基磺酸及其盐的含有比例以摩尔比计(氯系氧化剂的有效氯):(氨基磺酸及其盐)为2:1～1:5，优选为2:1～1:2是理想的。氯系氧化剂的有效氯是参照JIS K0101的残留氯元素的测定方法测定的。
从进一步提高保存稳定性的观点出发，上述组合优选含有氢氧化钠、氢氧化钾等碱。
对氯代氨基磺酸或其盐，没有特别的限定，可以是N-氯代氨基磺酸，N,N-二氯代氨基磺酸的1种以上、或其中的1种以上的盐等。
从药剂以及污泥控制剂的上述功能出发，优选的是在添加污泥控制剂的同时或在此之前添加药剂。由此，由于先完成污泥形成的抑制或粘合物质的分解，所以污泥控制剂的杀菌作用容易快速奏效。但是，药剂的添加也可以在污泥控制剂的添加之后。
关于添加，之前、同时、之后不仅限于时间上的先后，也包含位置的情况。例如，在污泥控制剂的添加之前进行药剂的添加，这不仅包括在开始药剂的添加后再开始污泥控制剂的添加的(时间上的)方式，也包含与污泥控制剂的添加相比，药剂的添加处在水系统的上游的(位置上的)方式。
对药剂以及污泥控制剂的添加处，没有特别的限定。不过，本发明的方法优选具有在检测到污泥故障处添加药剂以及污泥控制剂的工序。由此，可以直接地且有效地解除污泥故障。现有的方法中，即使在发生污泥故障处添加制剂，也受污泥的妨碍而难以有效地解除故障，本发明能有效地去除故障。需要说明的是，污泥故障的检测，可以按照常法来进行。
在可以确定其为易于发生污泥故障处时，在易于发生污泥故障处或其上游处添加药剂，优选的是在易于发生污泥故障处添加污泥控制剂。由此，能够有效地预防污泥故障。
本发明的方法优选的是，具有在造纸设备的水系统中，在纸浆储存部添加药剂、在抄纸系统中添加污泥控制剂的工序。纸浆储存部为富营养状态，易于形成污泥，此处通过添加药剂来抑制污泥的形成，减少污泥向其的下游(包含抄纸系统)的流入。其结果，抄纸系统的污泥控制剂有效地发挥作用从而能抑制微生物。需要说明的是，造纸设备的水系统中的药剂以及污泥控制剂的添加处并不限于此。
对药剂以及污泥控制剂的添加量，没有特别的限定，可以分别为0.2～500mg/L。对药剂的添加量与污泥控制剂添加量之比也没有特别的限定，为99/1～5/95(质量比)即可。另外，可以根据污泥故障的程度等状况，适当地变更添加量。例如，在污泥故障的程度增加时，即使提高污泥控制剂的添加量或比例，也无法有效地起到杀菌作用，因此可以控制提高药剂的添加量或比例。需要说明的是，添加量的比例指的是在一定时间内的添加量的比率。
对药剂以及污泥控制剂的添加的方法也没有特别的限定，可以分别地添加，也可以混合后添加。药剂以及污泥控制剂的至少一者的添加，可以连续地进行，也可以间歇地进行。需要说明的是，从定量的观点出发，药剂以及污泥控制剂优选以预先调节好浓度的溶液(例如水溶液)的形式添加。
本发明的方法所适用的水系统，只要是容易产生由微生物引起的故障的水系统，就没有特别的限定，可以是各种工厂的设备冷却水系统、纸浆水系统、废水处理水系统、钢铁水系统、切削油水系统等。
另外，根据需要，本发明的方法还可以使用杀生物剂、增殖抑制剂、防蚀剂、铜用防蚀剂、防水垢剂、消泡剂、表面活性剂等。
实施例
<实施例1>
将内径3mm的聚氯乙烯制管通入35℃恒温水槽里保温，以8mL/分钟的流量向其中通入培养基。将葡萄糖2g、硫酸铵0.35g、磷酸氢二钾0.7g、磷酸二氢钾0.3g、七水合硫酸镁0.05g溶解在10L脱氯自来水中。向此溶液中添加pH为7的0.5M磷酸缓冲液100mL并接种将涂层原纸白水用标准培养基培养达到106个/mL以上的菌数的溶液作为菌，将其作为上述培养基使用。管的途中设有Y字管，能够添加如表1所示的制剂，以4小时添加和4小时停止的循环来添加制剂。
7天后将管取出并切割，用棉棒擦拭附着在10cm长的管的污泥，使其分散在1mL的无菌水中，测定分散液的ATP量。此结果示于表1中。需要说明的是，已知ATP量与菌数成比例关系。
[表1]
CSA：氯代氨基磺酸
DBNE：2,2-二溴-2-硝基乙醇
二硫醇：4,5-二氯-1,2-二硫-3-酮
OPA：邻苯二甲醛
如表1所示那样，并用氯代氨基磺酸以及污泥控制剂的实施例1～3，与只用其中一者的比较例相比，尽管添加总量低，但ATP量、即菌数显著地减少，可知能有效地抑制污泥附着。
<实施例2>
将从对涂层原纸进行抄纸的机器处产生的粉色污泥(呈粉色的污泥，转移至纸上的话则产生粉色的斑点)分离的粉色污泥病原体Methilobacteriumsp.，在标准液体培养基中30℃下培养2天，得到粉色的微生物絮凝物。用无菌水洗净该絮凝物，并通过搅拌器打碎而得到微细的絮凝物。使该微细絮凝物分散在pH为7的1/150M磷酸缓冲液中，得到试验液。在该试验液中添加表2所示的制剂，在30℃下振荡2小时后，立即添加亚硫酸200mg/L使制剂分解。此后，将试验液放入灭菌后的均质机，经过以10000rpm处理3分钟使菌体分散。用琼脂平板稀释法测定的分散的菌体的数目的结果在表2中示出。
[表2]
DBNPA：2,2-二溴-3-氰基丙酰胺
反应物A：溴化铵水溶液与次氯酸钠水溶液混合而得的溶液
DCG：二氯乙二肟
如表2所示那样，并用氯代氨基磺酸与污泥控制剂的实施例，与只用其中一者的比较例相比，菌数显著地减少，可知能有效地进行杀菌。
<实施例3>
在配混原生纸浆(LBKP)与脱墨纸浆(DIP)而对涂层原纸进行抄纸的机器中，导致脱墨纸浆腐烂的污泥的影响显著。因此，分别向脱墨纸浆的箱中以2mg/L(as Cl2相对于保有水量)、8次/天，抄纸系统中以2mg/L(as Cl2)保持10分钟且3次/天添加溴化铵水溶液与次氯酸钠水溶液的反应物。由此，添加开始后可以看到改善，但2周之后白水料仓中的污泥开始附着，3周后可见纸上开始产生因污泥而致的斑点。
然后，分别向脱墨纸浆的箱中以2mg/L(as Cl2相对于保有水量)、4次/天添加氨基磺酸钠与次氯酸钠的反应物，向抄纸系统中以2mg/L(as Cl2)保持10分钟且3次/天添加溴化铵与次氯酸钠水溶液的反应物。由此，白水料仓的污泥生成持续3周以上受到抑制，纸上产生的斑点也大幅减少。
需要说明的是，即使向脱墨纸浆中以2mg/L(as Cl2相对于保有水量)，向抄纸系统中以5mg/L(as Cl2)保持30分钟且3次/天分别添加氨基磺酸钠与次氯酸钠的反应物，2周后污泥也开始附着。
由此可知，在造纸设备的水系统中，通过向纸浆储存部中添加氨基磺酸钠与次氯酸钠的组合，向抄纸系统中添加污泥控制剂，即使添加总量小，也能有效地控制污泥。
<实施例4>
在对氧化淀粉进行糊化后将其作为表面施胶剂进行涂布的系统中，向糊化后的糊液中以20mg/L的量连续添加BNP，向涂布循环系统中以50mg/L(相对于流入的糊液量)添加2小时的BNP，进行3次追加添加处理。但是，经过5天后，出现腐烂且pH从6.5降低至5.5，并因腐烂生成物而开始发泡。因此，取代添加至循环系中的BNP，以5mg/L添加氯代氨基磺酸(相对于流入的糊液量)4小时，添加3次时，pH慢慢上升，1天后恢复到6.5，发泡减少。
由此，通过并用氯代氨基磺酸与污泥控制剂，可知尽管添加总量低，也能有效得到防腐效果。可以认为，这是氯代氨基磺酸作用于系统内附着的污泥，将菌体外的聚合物(粘着成分)分解的结果，原本添加的污泥控制剂对菌直接发生作用从而发挥了防腐效果。

Claims (4)

1.一种水系统的微生物的抑制方法，其并用药剂与无机系或有机系的污泥控制剂，所述药剂包含氯系氧化剂与氨基磺酸或其盐的组合、或氯代氨基磺酸或其盐。
2.根据权利要求1所述的方法，其具有在添加所述污泥控制剂的同时或在此之前添加所述药剂的工序。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其具有在检测到污泥故障处添加所述药剂以及所述污泥控制剂的工序。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的方法，其具有在造纸设备的水系统中，在纸浆储存部添加所述药剂、在抄纸系统中添加所述污泥控制剂的工序。
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