JP2000102791A - 海水冷却水系への過酸化水素の効率的添加方法 - Google Patents

海水冷却水系への過酸化水素の効率的添加方法

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JP2000102791A JP10273211A JP27321198A JP2000102791A JP 2000102791 A JP2000102791 A JP 2000102791A JP 10273211 A JP10273211 A JP 10273211A JP 27321198 A JP27321198 A JP 27321198A JP 2000102791 A JP2000102791 A JP 2000102791A
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庄一郎 梶原
Kunio Nishimura
国男 西村
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 海水冷却水系の取水口近傍に過酸化水素を添
加して、該水系内の導水路やプラント壁面への海生生物
の付着を防止する際に、該水系中の過酸化水素の分解を
抑制して、過酸化水素を効率良く利用する方法を提供す
ること。 【解決手段】 海水冷却水系の取水口近傍に過酸化水素
または過酸化水素供給化合物を添加して、該海水冷却水
系内の導水路やプラント壁面への海生生物の付着を防止
するにあたり、予め前記取水口近傍の水面下の海水のT
OC値を測定し、該TOC値が7.0ppm以下となる
水面下の位置に配管を通じて、海水生物の付着防止有効
量の過酸化水素または過酸化水素供給化合物を添加する
ことにより、該海水冷却水系中の過酸化水素の分解を抑
制して、過酸化水素の海水生物の付着防止効果を持続さ
せることを特徴とする海水冷却水系への過酸化水素の効
率的添加方法。

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、海水冷却水系へ
の過酸化水素の効率的添加方法に関する。さらに詳しく
は、この発明は、海水冷却水系の取水口近傍に過酸化水
素または過酸化水素供給化合物を添加して、該海水冷却
水系内の導水路やプラント壁面への海生生物の付着を防
止する際の過酸化水素の効率的添加方法に関する。
【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】また、過酸化水素とジグアニド(ビグアニ
ド)重合物、長鎖アルキル窒素含有化合物、酢酸金属化
合物またはカチオン性ポリマーなどとを併用することに
よって、海生生物の付着防止効力が向上することも提案
されている(例えば、特開平5−38490号公報参
照)。
【0007】しかしながら、添加された過酸化水素や過
酸化水素供給化合物が海水中で分解しやすいという問題
があった。つまり、海水中の過酸化水素が分解してその
濃度が低下すれば、海生生物の付着防止効力が低下して
しまう。過酸化水素の海生生物に対する防除効果は緩和
であるため、海生生物、特にムラサキガイの付着による
障害を防止するためには、比較的高濃度で長期間使用す
る必要がある。したがって、海水使用量の多い海水冷却
水系統においては薬剤の使用量がより多くなり、その経
済的負担が大きくなるため、過酸化水素の分解を抑制す
ることが望まれていた。
【0008】過酸化水素は塩素剤に比べて酸化力が弱
く、有機物による分解が少ないとされているが、海水冷
却水系に用いられることの多い閉鎖湾内の海水は以前に
比べて浄化されているとはいえ、海水中での過酸化水素
の分解率は高い。このような海水中での過酸化水素の分
解については、前記の先行技術文献では言及されていな
い。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、海水冷却
水系の取水口近傍に過酸化水素または過酸化水素供給化
合物を添加して、該海水冷却水系内の導水路やプラント
壁面への海生生物の付着を防止する際に、該海水冷却水
系中の過酸化水素の分解を抑制して、過酸化水素を効率
良く利用する方法を提供することを課題とする。
【0010】
【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、薬剤を添加する位置における水中のTOC値が、過
酸化水素の分解の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。
【0011】かくして、この発明によれば、海水冷却水
系の取水口近傍に過酸化水素または過酸化水素供給化合
物を添加して、該海水冷却水系内の導水路やプラント壁
面への海生生物の付着を防止するにあたり、予め前記取
水口近傍の水面下の海水のTOC値を測定し、該TOC
値が7.0ppm以下となる水面下の位置に配管を通じ
て、海水生物の付着防止有効量の過酸化水素または過酸
化水素供給化合物を添加することにより、該海水冷却水
系中の過酸化水素の分解を抑制して、過酸化水素の海水
生物の付着防止効果を持続させることを特徴とする海水
冷却水系への過酸化水素の効率的添加方法が提供され
る。
【0012】
【発明の実施の形態】この発明の方法を実施するために
は、まず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)を添加する海水冷却水系の取水
口近傍の水面下の海水のTOC値を測定し、次いで、測
定したTOC値が7.0ppm以下、好ましくは6.8
ppm以下となる水面下の位置に配管を通じて、海水生
物の付着防止有効量の薬剤を添加する。
【0013】過酸化水素の分解は、TOC値や空気など
に依存するものと考えられ、上記のTOC値の規定値以
下であれば、添加した過酸化水素の分解を抑制して、過
酸化水素を効率良く利用するすることができる。
【0014】TOC値は、海水中の全有機炭素量、すな
わち海水中の有機汚濁物質を有機物の主構成成分である
炭素の量として表示した値であり、燃焼赤外線分析法、
ガスクロマトグラフ法、電気伝導度法などの公知の方法
により測定することができる。
【0015】TOC値は、海生生物が生息する海水冷却
水系では、海生生物が空気との接触で活性化し、TOC
値が高くなる場合が多い。また、海水面近傍はエアレー
ション効果を受けやすく、TOC値が高い場合が多い。
ここで、「エアレーション」とは、液中に空気を強制的
に吹き込み、溶存酸素の増加による物質の酸化、揮発性
物質の除去、攪拌などを目的に行う操作を意味する。
【0016】したがって、海水面近傍を避けて、TOC
値が上記の規定値以下になる水面下の位置に薬剤を添加
すればよい。具体的には、海水冷却水系の導水路内に薬
剤を添加する場合、薬剤を注入する配管の先端を、海面
下2メートル以下、好ましくは3メートル以下の位置に
するのが好ましい。また、実質的に空気の非存在下で、
つまりできる限り空気が侵入しないようにして薬剤を添
加することが好ましい。具体的には、海水で希釈した薬
剤を海水冷却水系の導水路内に定量ポンプで圧入するの
が好ましい。
【0017】海水冷却水系は、例えば、取水系設備、復
水器やその他機器などの冷却対象となる設備および放水
系設備などからなる。取水系設備は、導水路、海水中の
異物を除去するスクリーン、循環水ポンプ(取水ポン
プ)および循環水管(取水管)などからなる。この発明
の方法では、取水ポンプの取水口近傍に薬剤を添加す
る。
【0018】この発明で用いられる薬剤としては、工業
用として市販されている濃度3〜60%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。具体的には、希釈用の海水を送
水し、その海水中に適量の過酸化水素を注入する方法が
挙げられる。
【0019】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。
【0020】薬剤の添加量は、海水量に対する過酸化水
素換算の濃度として0.1〜2mg/Lが好ましく、さ
らに好ましくは、0.1〜1.0mg/Lである。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、フェノール
フタレイン/硫酸銅やアミノアンチピリンを用いる吸光
光度法、酸素電極法、発光法等の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/硫酸銅やアミノ
アンチピリンを用いる吸光光度法は微量の定量が高感度
で簡単にできるので好ましい。
【0021】また、薬剤を注入する配管の先端を導水路
の取水口近傍の取水プラント壁面に添わせて注入するこ
とにより、壁面付近の過酸化水素換算の濃度が高くなる
ので、ムラサキイガイ等の二枚貝の導水路の壁面への付
着をも効率的に防除することができる。上記のような条
件下でこの発明を用いることにより、過酸化水素の分解
を持続的に抑制することができる。
【0022】
【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。
【0023】実施例1 東京湾内に面した某製鉄所の海水冷却水系の導水路の海
面ならびに海面下1m、2m、3mおよび5mの位置よ
り海水を採取した。採取した海水の一部を分析して、T
OC値(ppm)を求めた。採取した海水3リットルを
ビーカーに入れ、海水中の過酸化水素濃度が1.0〜
1.3mg/Lになるように過酸化水素水(35%水溶
液)を添加し、エアレーションが起こらないようにスタ
ーラーで穏やかに攪拌した。攪拌開始直後、15分後、
30分後および60分後にビーカーから海水を採取し、
海水中の過酸化水素濃度をアミノアンチピリン法を用い
た吸光光度法によって測定し、各条件における過酸化水
素の消耗率(%、分解率)を求めた。比較例として、強
い攪拌でエアレーションを起こした海水についても同様
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 東京湾内に面した某製鉄所の海水冷却水系の導水路(海
水取水量約2万m3 /時間)において、復水器への海水
取水口近傍の導水路壁面近くに過酸化水素を添加し、そ
の過酸化水素の消耗率(%)を求めた。まず、導水路の
海面下3m、壁面より5cmの位置へ10m3 /時間の
海水を送水し、この海水に定量ポンプで1時間当たり2
0kgの過酸化水素を4時間注入した。導水路の取水海
水中の過酸化水素濃度は、約1mg/Lに相当する。過
酸化水素の注入開始から0.5時間後、1.5時間後お
よび2.5時間後に復水器の冷却水側の入口の海水を採
取し、海水中の過酸化水素濃度をアミノアンチピリンを
用いた吸光光度法によって測定し、過酸化水素の消耗率
(%)を求めた。比較例として、過酸化水素の注入位置
を導水路の海面下5〜10cmとした場合についても同
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2の比較例では、エアレーションを
起こした実施例1の比較例と同様に過酸化水素が分解し
た。これは、海面近傍では大気の巻き込みや接触などに
よりエアレーションを起こしたのと同様の状態になって
いたためと考えられる。
【0028】
【発明の効果】この発明の海水冷却水系への過酸化水素
の効率的添加方法は、海水冷却水系の取水口近傍に薬剤
を添加して、該海水冷却水系内の導水路やプラント壁面
への海生生物の付着を防止するにあたり、予め前記取水
口近傍の水面下の海水のTOC値を測定し、該TOC値
が7.0ppm以下となる水面下の位置に配管を通じ
て、海水生物の付着防止有効量の薬剤を添加することに
より、該海水冷却水系中の過酸化水素の分解を抑制し
て、過酸化水素の海水生物の付着防止効果を持続させる
ことを特徴とする。したがって、薬剤の添加量を低減す
ることができ、経済的かつ効率的に海生生物の付着によ
る障害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 1/50 540 C02F 1/50 540B 1/00 1/00 U F28F 19/01 F28F 19/00 501A (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 梶原 庄一郎 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】 海水冷却水系の取水口近傍に過酸化水素
    または過酸化水素供給化合物を添加して、該海水冷却水
    系内の導水路やプラント壁面への海生生物の付着を防止
    するにあたり、予め前記取水口近傍の水面下の海水のT
    OC値を測定し、該TOC値が7.0ppm以下となる
    水面下の位置に配管を通じて、海水生物の付着防止有効
    量の過酸化水素または過酸化水素供給化合物を添加する
    ことにより、該海水冷却水系中の過酸化水素の分解を抑
    制して、過酸化水素の海水生物の付着防止効果を持続さ
    せることを特徴とする海水冷却水系への過酸化水素の効
    率的添加方法。
  2. 【請求項2】 過酸化水素または過酸化水素供給化合物
    の添加量が、海水量に対する過酸化水素換算の濃度とし
    て0.1〜2mg/Lである請求項1記載の過酸化水素
    の効率的添加方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002248479A (ja) * 2001-02-26 2002-09-03 Mitsubishi Gas Chem Co Inc オベリア類の付着抑制方法
KR101558925B1 (ko) 2009-12-28 2015-10-12 재단법인 포항산업과학연구원 노체 냉각수 처리방법

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