JP2000070954A - 海生生物の付着による障害防止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 過酸化水素や過酸化水素供給化合物を使用し
て海生生物の付着による障害を防止するにあたり、過酸
化水素を効率良く利用して、その使用量を低減する方法
を提供することを課題とする。 【解決手段】 過酸化水素または過酸化水素供給化合物
を海水冷却水系に添加して海生生物の付着による障害を
防止するにあたり、海水冷却水系に付着する海生生物の
生育しやすい温度環境に応じて過酸化水素または過酸化
水素供給化合物の添加量を調整して、該水系中における
過酸化水素換算の濃度を管理することを特徴とする海生
生物の付着による障害防止方法を提供することにより、
上記課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、海水冷却水系に
おける海生生物の付着による障害防止方法に関する。さ
らに詳しくは、この発明は、海水を冷却水として使用す
る熱交換器や復水器およびこれらに付帯する配管または
導水路における海生生物の付着を過酸化水素または過酸
化水素供給化合物を使用して効率よく防除する方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、海水は工業用冷却水として、発電
所、製鉄所、石油化学プラントなどで大量に使用されて
いる。しかし、海水中に生息するムラサキイガイ、フジ
ツボ、コケムシ、ヒドロムシなどの海生生物が海水取水
路、配管や導水路、熱交換器や復水器などの内壁に付着
し、成長して通水路を狭め、さらに内壁から脱落し、配
管や熱交換器の通水を阻害して冷却効率を低下させた
り、また局部的な乱流を生じて金属の腐食障害を引き起
こすなどの問題が発生している。

【０００３】このような障害を防止するために、従来、
付着した海生生物をロボットや治具により機械的に剥離
除去したり、次亜塩素酸ナトリウム、二酸化塩素、塩素
ガスなどの塩素発生剤を添加したりする方法などが採用
されてきた。しかしながら、機械的な剥離除去処理は、
その処理を海生生物が比較的成長した段階で行うために
廃棄物処理量が多くなり、廃棄物の腐敗臭による環境汚
染の問題があった。また、剥離除去処理は、その作業に
際して対象となる海水冷却水系のプラントの操業を一時
停止する必要があった。

【０００４】一方、塩素発生剤の添加による薬剤処理
は、海生生物の付着を防止できたり、幼生（稚貝や幼
虫）の段階の海生生物を除去できるため、廃棄物や腐敗
臭の問題はない。しかし、塩素発生剤によって海生生物
の付着を防止するには海水中の残留塩素濃度を０．１〜
０．２ｍｇ／Ｌに保つ必要があり、トリハロメタンや芳
香族有機塩素化合物類の生成が危惧され、環境上好まし
くない。

【０００５】そこで、安全性の高い薬剤として、過酸化
水素や過酸化水素発生剤（過酸化水素供給化合物）を使
用する海生生物の付着防止方法が提案され（例えば、特
公昭６１−２４３９号公報、特開平６−３４７１９４号
公報および特開平８−１５５４６７号公報参照）、実用
化されている。過酸化水素はそれ自体毒性が低く、分解
して水と酸素ガスになるので、残留毒や蓄積毒による環
境汚染をもたらす心配はない。

【０００６】しかし、過酸化水素や過酸化水素供給化合
物の海生生物に対する防除効果は緩和であるため、障害
防止や作業性の観点から、有効濃度の上限値で一定期間
連続使用される場合が多い。したがって、海水使用量の
多い冷却水系統においては薬剤の使用量が多くなり、そ
の経済的負担が大きくなるため、使用量の低減化が望ま
れていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、過酸化水
素や過酸化水素供給化合物を使用して海生生物の付着に
よる障害を防止するにあたり、過酸化水素を効率良く利
用して、その使用量を低減する方法を提供することを課
題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の発明者らは、
上記のような現状と認識に鑑み、海水冷却水系への過酸
化水素や過酸化水素供給化合物の添加条件を検討した結
果、該水系に付着する海生生物の生育しやすい温度環
境、該水系における過酸化水素換算の濃度および薬剤の
添加時間が重要な因子であることを見出し、本発明を完
成するに到った。

【０００９】かくして、この発明によれば、過酸化水素
または過酸化水素供給化合物を海水冷却水系に添加して
海生生物の付着による障害を防止するにあたり、海水冷
却水系に付着する海生生物の生育しやすい温度環境に応
じて過酸化水素または過酸化水素供給化合物の添加量を
調整して、該水系中における過酸化水素換算の濃度を管
理することを特徴とする海生生物の付着による障害防止
方法が提供される。

【００１０】

【発明の実施の形態】この発明で用いられる過酸化水素
または過酸化水素供給化合物（以下、「薬剤」と称す
る）としては、工業用として市販されている濃度３〜６
０％の過酸化水素水溶液や過酸化水素を水中で放出しう
る過ホウ酸、過炭酸、ペルオキシ硫酸などの無機過酸、
過酢酸のような有機過酸もしくはこれらの塩類が挙げら
れる。これらの薬剤を海水冷却水系に添加するにあたっ
ては、海水や淡水で適宜希釈してもよい。

【００１１】また、薬剤としては、海水を含む用水中で
発生させた過酸化水素を用いることもできる。過酸化水
素を発生させる方法としては、用水またはアルカリ溶液
の電気化学的分解、用水への紫外線や放射線などの高エ
ネルギー線照射あるいは生物代謝〔例えば、Poecillia
vellifere （メダカ目カダヤシ科）〕などの方法が挙げ
られる。

【００１２】この発明の海生生物の付着による障害防止
方法は、海水冷却水系に付着する海生生物の生育しやす
い温度環境に応じて薬剤の添加量を調整して、該水系に
おける過酸化水素換算の濃度を管理することを特徴とす
る。すなわち、この発明の方法は、発明者らの長年の研
究により見出された (1)海水冷却水系において取水した
海水温度（以下、「取水海水温度」と称する）と海生生
物の付着時期との相関関係および (2)過酸化水素換算の
濃度と海生生物の付着防止効果との相関関係に基づい
て、薬剤の添加量を調整することを特徴とする。

【００１３】具体的には、次のような取水海水温度と過
酸化水素換算の濃度との関係によって薬剤の添加量を調
整する。 取水海水温度 過酸化水素換算の濃度 １０℃未満 ０．１〜０．５ｍｇ／Ｌ １０℃以上１５℃未満 ０．５〜１．０ｍｇ／Ｌ １５℃以上２０℃未満 ０．８〜１．５ｍｇ／Ｌ ２０℃以上２５℃未満 ０．５〜１．０ｍｇ／Ｌ ２５℃以上 ０．３〜０．７ｍｇ／Ｌ 取水海水温度に対する過酸化水素換算の濃度が上記の範
囲であれば、効率よく海生生物の付着による障害を防止
することができる。

【００１４】取水海水温度の測定場所は、取水ポンプ
場、ポンプによる揚水直後の地点、熱交換器や復水器の
入口までのいずれであってもよい。また、その測定方法
は、薬剤の添加量調整までをシステム的に管理できる自
動測定が好ましいが、手動測定であってもよい。

【００１５】また、過酸化水素換算の濃度の測定方法と
しては、過マンガン酸カリウムやヨウ素による滴定法、
硫酸チタンやフェノールフタレイン／硫酸銅を用いる吸
光光度法、酸素電極法、発光法等いずれの方法であって
もよい。特に、フェノールフタレイン／硫酸銅法は、微
量の定量が高感度で簡単にできるので好ましい。

【００１６】過酸化水素換算の濃度を管理する時間、す
なわち薬剤の添加時間は、１日２４時間としてもよい
が、時間を短縮した方が薬剤の添加量を低減させること
ができるので好ましい。この発明の方法であれば、添加
時間を１日１６時間としても、充分にこの発明の効果を
達成することができる。

【００１７】この発明における薬剤の添加場所は、取水
路、熱交換器または復水器に付帯する配管中や導水路、
熱交換器の入口または復水器の入口のいずれであっても
よいが、海生生物の付着による障害防止効果の点で、熱
交換器または復水器の入口が好ましい。また、添加場所
における海水の流速は、対象となる海水冷却水系により
異なるが、例えば、配管内または導水路では０．１〜３
ｍ／秒とするのが好ましい。

【００１８】薬剤の添加方法としては、ポンプや散気
管、噴霧器などを用いた方法が挙げられる。この発明に
おいて微量の薬剤を海水冷却水系中に、迅速にかつ実質
的に均一に拡散させるためには、従来の物理的手段を用
いることができる。具体的には、該水系中への拡散器、
攪拌装置や邪魔板などの設置が挙げられる。また、これ
らに該当する設備は海水冷却水系に付設されているの
で、これを転用することができる。

【００１９】

【実施例】この発明を実施例により以下に説明するが、
これらの実施例によりこの発明が限定されるものではな
い。

【００２０】実施例１ 東京湾内に面した某製鉄所の海水取水路より水中ポンプ
で揚水した海水（以下、「取水海水」と称する）を７系
統に分岐し、モデル水路に一過式に通水し、各系統毎に
表１に記載の条件で過酸化水素を添加して、海生生物の
付着抑制効果を確認した。すなわち、塩化ビニル製の付
着生物調査用カラム（内径６２ｍｍ×長さ４５０ｍｍ×
厚さ１．５ｍｍ、表面積約８８０ｃｍ² 、予め秤量）
を、塩化ビニル製パイプ（内径６５ｍｍ×長さ１ｍ）の
モデル水路に挿入し、取水海水を約２ｍ³ ／時間で一過
式に通水した。

【００２１】過酸化水素（３５％水溶液）をタイマー付
きの定量ポンプで各モデル水路の直前（上流側）に添加
した。過酸化水素の添加量（過酸化水素換算の濃度）は
取水海水温度により調整した。つまり、試験期間の３ヵ
月間の内、前半の１．５ヵ月間の取水海水温度は１５℃
以上２０℃未満の範囲で、後半の１．５ヵ月間の取水海
水温度は２０℃以上２５℃未満の範囲で変動した。この
変動に合わせて、前半には過酸化水素換算の濃度を０．
８ｍｇ／Ｌに、後半には過酸化水素換算の濃度を０．５
ｍｇ／Ｌに設定した。なお、過酸化水素を添加した海水
の化学分析を行ったところ、分解による消耗がないこと
を確認できたので、過酸化水素換算の濃度と実際の添加
量とは等価であるものとした。

【００２２】また、過酸化水素の添加時間は１日１６時
間連続、２０時間連続および２４時間連続に設定し、タ
イマーで調整した。試験開始から１．５ヵ月後に付着生
物調査用カラムをモデル水路から一旦取り出し、付着物
の湿重量を測定した。測定後、直ちに付着生物調査用カ
ラムをモデル水路に戻し、試験を続行して試験開始から
３カ月後に再び付着生物調査用カラムをモデル水路から
取り出し、付着物の湿重量を測定した。また、付着物の
生物種を同定した。

【００２３】比較例として、過酸化水素換算の濃度を全
試験期間０．６５ｍｇ／Ｌに設定した系統、過酸化水素
を添加しない系統、および過酸化水素の添加時間を１日
１２時間連続とした系統についても同様に試験した。得
られた結果を試験条件とともに表１に示す。

【００２４】

【表１】

【００２５】実施例２ 取水海水温度の異なる時期に、実施例１と同様にして海
生生物の付着抑制効果の確認試験を実施した。試験期間
の３ヵ月間の内、前半の１．５ヵ月間の取水海水温度は
２０℃以上２５℃未満の範囲で、後半の１．５ヵ月間の
取水海水温度は２５℃以上２７℃未満の範囲で変動し
た。この変動に合わせて、前半には過酸化水素換算の濃
度を０．６ｍｇ／Ｌに、後半には過酸化水素換算の濃度
を０．３ｍｇ／Ｌに設定した。また、比較例として、過
酸化水素換算の濃度を全試験期間０．４５ｍｇ／Ｌに設
定した系統、過酸化水素を添加しない系統、および過酸
化水素の添加時間を１日１２時間連続とした系統につい
ても同様に試験した。得られた結果を試験条件とともに
表２に示す。

【００２６】

【表２】

【００２７】実施例３取水海水温度の異なる時期に、実
施例１と同様にして海生生物の付着抑制効果の確認試験
を実施した。試験期間の３ヵ月間の内、前半の２ヵ月間
の取水海水温度は１０℃以上１５℃未満の範囲で、後半
の１ヵ月間の取水海水温度は７℃以上１０℃未満の範囲
で変動した。この変動に合わせて、前半には過酸化水素
換算の濃度を０．５ｍｇ／Ｌに、後半には過酸化水素換
算の濃度を０．１ｍｇ／Ｌに設定した。付着生物調査用
カラムをモデル水路から一旦取り出す作業は、試験開始
から２ヵ月後に行った。また、比較例として、過酸化水
素換算の濃度を全試験期間０．３６ｍｇ／Ｌに設定した
系統、過酸化水素を添加しない系統、および過酸化水素
の添加時間を１日１２時間連続とした系統についても同
様に試験した。得られた結果を試験条件とともに表３に
示す。

【００２８】

【表３】

【００２９】

【発明の効果】この発明の海生生物の付着による障害防
止方法は、過酸化水素または過酸化水素供給化合物を海
水冷却水系に添加して海生生物の付着による障害を防止
するにあたり、海水冷却水系に付着する海生生物の生育
しやすい温度環境に応じて過酸化水素または過酸化水素
供給化合物の添加量を調整して、該水系中における過酸
化水素換算の濃度を管理することを特徴とする。したが
って、過酸化水素を効率良く利用して、その使用量を低
減することができ、経済的かつ効率的に海生生物の付着
を防止することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０２Ｆ 1/00 Ｃ０２Ｆ 1/00 Ｕ (72)発明者 押田 豊 東京都千代田区丸の内２丁目５番２号 三 菱瓦斯化学株式会社内 (72)発明者 西村 国男 大阪市東淀川区東淡路２丁目10番15号 株 式会社片山化学工業研究所内 (72)発明者 若尾 芳治 大阪市東淀川区東淡路２丁目10番15号 株 式会社片山化学工業研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 過酸化水素または過酸化水素供給化合物
   を海水冷却水系に添加して海生生物の付着による障害を
   防止するにあたり、海水冷却水系に付着する海生生物の
   生育しやすい温度環境に応じて過酸化水素または過酸化
   水素供給化合物の添加量を調整して、該水系中における
   過酸化水素換算の濃度を管理することを特徴とする海生
   生物の付着による障害防止方法。
2. 【請求項２】 過酸化水素換算の濃度が、温度環境が１
   ０℃未満の場合には０．１〜０．５ｍｇ／Ｌ、温度環境
   が１０℃以上１５℃未満の場合には０．５〜１．０ｍｇ
   ／Ｌ、温度環境が１５℃以上２０℃未満の場合には０．
   ８〜１．５ｍｇ／Ｌ、温度環境が２０℃以上２５℃未満
   の場合には０．５〜１．０ｍｇ／Ｌ、温度環境が２５℃
   以上の場合には０．３〜０．７ｍｇ／Ｌであり、かつそ
   の濃度を管理する時間が１日１６時間以上である請求項
   １記載の方法。