JP2001149929A - 女性ホルモン類除去装置 - Google Patents

女性ホルモン類除去装置

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female hormones
hormone
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太門 木村
Masakatsu Kiyohara
正勝 清原
Nobuhiro Shono
信浩 庄野
Chiaki Nakayama
千秋 中山
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 内分泌攪乱化学作用を有すると疑われている
化学物質の中で、女性ホルモン類は、洗浄水や排水処理
液中の女性ホルモン活性が高いこと、水処理設備での除
去率が低いことが、問題とされている。 【解決手段】女性ホルモン類を含む液体を供給する流路
と貯留、分離、抽出、吸着、濃縮する機構とオゾンや光
触媒などの酸化分解機構と処理液を排出する流路を持つ
ことを特徴とする装置を用いることで、女性ホルモン類
を酸化分解してホルモン活性のない物質へ変換でき、環
境への影響を低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は酸化分解装置に係
り、特に女性ホルモン類の分解、除去に好適な装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】女性ホルモンとしてヒトでは、天然エス
トロジェンである１７β−エストラジオール、エストロ
ン、エストリオール等と、合成エストロジェンであるエ
チニルエストラジオール、ヘキセストロール等が知られ
ている。また、これらはそのままの構造だけでなく、代
謝の過程でグルクロン酸や硫酸などと包合体を形成した
り、あるいは薬として製剤化される場合には安息香酸な
どと塩を作った形で存在する場合もある。（以上をまと
めて、以下女性ホルモン類という） これらは体内で合成されたり体外から取り込まれた後、
標的組織でホルモン効果を発揮する一方、尿を通じて一
日数μｇ〜６０μｇ程度体外に排泄されている［中央薬
事審議会「ピルの内分泌かく乱化学物質としてのまと
め」、平成１１年３月３日］。便器には女性ホルモン類
を分解したり、不活性化する機能はないため、排泄され
た女性ホルモン類は、し尿の洗浄水に含まれてそのまま
放流される。その後洗浄水は、一般的には個別浄化槽、
し尿処理設備、下水処理設備などの水処理装置や水処理
設備に運ばれ処理される。易分解性の有機物は、一般的
な水処理装置や水処理設備で微生物により分解されると
考えられているが、女性ホルモン類のひとつである１７
β−エストラジオールの除去率は８０％以下と、環境ホ
ルモンとして知られる他の化学物質の除去率に比べ低い
ために、現在は除去できない女性ホルモン類が環境中へ
放流されている［松井三郎：環境技術，ｖｏｌ．２７，
Ｎｏ．９，ｐ６６５〜６７５（１９９８年）、建設省都
市局下水道部流域下水道課「下水道における内分泌攪乱
化学物質に関する調査・中間報告について」、平成１１
年６月２２日］。本発明は、上記課題を解決するために
なされたもので、本発明の目的は、し尿に含まれる女性
ホルモン類をホルモン活性のない物質に酸化分解する装
置を提供することにある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】内分泌攪乱化学作用を
有すると疑われている化学物質の中で、エストロジェン
（女性ホルモン）は、その活性においても、水処理設備
での除去率が低いことにおいても、最も問題とされてい
る。これらの女性ホルモン活性は、環境ホルモンとして
知られているノニルフェノール、ビスフェノールＡに比
べ、約１０００倍から１０００００倍強い女性ホルモン
活性を有している［松井三郎：環境技術，ｖｏｌ．２
７，Ｎｏ．９，ｐ６６５〜６７５（１９９８年）］。女
性ホルモン類は上述のような下水処理施設においても、
その除去率は８０％以下と低いだけでなく、活性汚泥を
脱水する時に得られる脱水濾液から高濃度の女性ホルモ
ン類が検出されることから、女性ホルモン類は一次的に
生物吸着した状態で除去されているだけで、活性汚泥中
の微生物による実際の分解率はかなり低いと推定できる
［松井三郎：環境技術，ｖｏｌ．２７，Ｎｏ．９，ｐ６
６５〜６７５（１９９８年）、建設省都市局下水道部流
域下水道課「下水道における内分泌攪乱化学物質に関す
る調査・中間報告について」、平成１１年６月２２
日］。本発明の目的は、液体中に含まれる女性ホルモン
類が環境中に排出される量を減らすために、女性ホルモ
ン類を酸化分解、除去する装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の第一の発明は、女性ホルモン類を含有する液体と酸化
分解力を有する物質を接触させ酸化分解する装置であ
る。
【０００５】本発明においては、女性ホルモン類を含有
する液体と酸化分解力を有する物質、例えば酸化チタン
（ＴｉＯ２）や酸化亜鉛（ＺｎＯ）に代表される光触媒
材料、オゾン、過酸化水素水や次亜塩素酸などの酸化
剤、紫外線やエキシマレーザ等から発する酸化力を有す
る光、及び女性ホルモン特有のステロイド構造を分解し
たり酸化することができる微生物等を接触させることに
より、女性ホルモン類をホルモン活性のない物質に分解
することができ、環境中に排出される女性ホルモン類量
を低減できる。
【０００６】第二の発明は、女性ホルモン類を含有する
液体を供給する流路と、女性ホルモン類を含有する液体
の貯留部と、女性ホルモン類を酸化分解する機構と、酸
化分解後の処理液を排出する流路とを持つ女性ホルモン
類分解装置である。
【０００７】本発明においては、女性ホルモン類を含有
する液体の貯留部を設けることにより、女性ホルモン類
を酸化分解する機構から生成された酸化分解力を有する
物質と女性ホルモン類を長時間接触させることができる
ため、高効率でホルモン活性のない物質に分解すること
ができる。
【０００８】第三の発明は、女性ホルモン類を含有する
液体を供給する流路と、女性ホルモン類を含有する液体
から女性ホルモン類を分離または抽出する機構と、女性
ホルモン類を酸化分解する機構と、酸化分解後の処理液
を排出する流路とを持つ女性ホルモン類分解装置であ
る。
【０００９】本発明においては、女性ホルモン類を含有
する液体から女性ホルモン類を分離または抽出し女性ホ
ルモン類濃度を高くすることにより、女性ホルモン類を
酸化分解する機構，から生成された酸化分解力を有する
物質と女性ホルモン類の接触確率を高くすることができ
るため、高効率でホルモン活性のない物質に分解するこ
とができる。
【００１０】第四の発明は、女性ホルモン類を含有する
液体を供給する流路と、女性ホルモン類を含有する液体
から女性ホルモン類を吸着または濃縮する機構と、女性
ホルモン類を酸化分解する機構と、酸化分解後の処理液
を排出する流路とを持つ女性ホルモン類分解装置であ
る。
【００１１】本発明においては、女性ホルモン類を含有
する液体から女性ホルモン類を吸着または濃縮し女性ホ
ルモン類濃度を高くすることにより、女性ホルモン類を
酸化分解する機構から生成された酸化分解力を有する物
質と女性ホルモン類の接触確率を高くすることができる
ため、高効率でホルモン活性のない物質に分解すること
ができる。
【００１２】第五の発明は、女性ホルモン類を含有する
液体の貯留部を更に有する第三の発明又は第四の発明記
載の女性ホルモン類分解装置である。
【００１３】本発明においては、女性ホルモン類を含有
する液体から女性ホルモン類を分離または抽出する機
構、もしくは、吸着または濃縮する機構を有し、かつ女
性ホルモン類を含有する液体の貯留部を有することによ
り、女性ホルモン類を酸化分解する機構から生成された
酸化分解力を有する物質と女性ホルモン類の接触確率を
高くすることができ、かつ長時間接触させることができ
るため、高効率でホルモン活性のない物質に分解するこ
とができる。
【００１４】第六の発明は、女性ホルモン類を含有する
液体から女性ホルモン類を分離または抽出する機構を更
に有する第四の発明記載の女性ホルモン類分解装置であ
る。
【００１５】本発明においては、女性ホルモン類を含有
する液体から女性ホルモン類を分離または抽出する機構
と、吸着または濃縮する機構を有することにより、女性
ホルモン類を酸化分解する機構から生成された酸化分解
力を有する物質と女性ホルモン類の接触確率をさらに高
くすることができるため、高効率でホルモン活性のない
物質に分解することができる。
【００１６】第七の発明は、女性ホルモン類を含有する
液体の貯留部を更に有する第六の発明記載の女性ホルモ
ン類分解装置である。
【００１７】本発明においては、女性ホルモン類を含有
する液体から女性ホルモン類を分離または抽出する機構
と、吸着または濃縮する機構を有し、かつ女性ホルモン
類を含有する液体の貯留部を有することにより、女性ホ
ルモン類を酸化分解する機構から生成された酸化分解力
を有する物質との接触確率を格段に高くすることがで
き、かつ長時間接触させることができるため、高効率で
ホルモン活性のない物質に分解することができる。
【００１８】第八の発明は、第一の発明乃至第七の発明
いずれか記載の女性ホルモン類分解装置を有する大便器
である。
【００１９】本発明においては、女性ホルモン類酸化分
解装置を大便器に設けることにより、排泄物に含まれる
女性ホルモン類を分解できるので、環境に排出される女
性ホルモン類量が低減できる。この場合、ボール底部お
よび水封を形成しているトラップ部さらに大便器自体に
尿と大便を分離して貯留する部分に取り付けることによ
りコンパクト性が向上し，さらに確実に効率よく分解で
きる。
【００２０】第九の発明は、第一の発明乃至第七の発明
いずれか記載の女性ホルモン類分解装置を有する小便器
である。
【００２１】本発明においては、女性ホルモン類酸化分
解装置を小便器に設けることにより、尿中に含まれる女
性ホルモン類を分解できるので、環境に排出される女性
ホルモン類量が低減できる。
【００２２】第十の発明は、大便器の排水経路に第一の
発明乃至第七の発明いずれか記載の女性ホルモン類分解
装置を有する女性ホルモン類分解システムである。
【００２３】本発明においては、大便器の排水経路に女
性ホルモン類分解装置を設けることにより、排泄物中に
含まれる女性ホルモン類を分解できるので、環境に排出
される女性ホルモン類量が低減できる。また、排水経路
に女性ホルモン類分解装置を設けることで、単体もしく
は複数の大便器から排出される排泄物中に含まれる女性
ホルモン類を一つの分解装置でまかなうことができる。
【００２４】第十一の発明は、小便器の排水経路に第一
の発明乃至第七の発明いずれか記載の女性ホルモン類分
解装置を有する女性ホルモン類分解システムである。
【００２５】本発明においては、小便器の排水経路に女
性ホルモン類分解装置を設けることにより、排泄物中に
含まれる女性ホルモン類を分解できるので、環境に排出
される女性ホルモン類量が低減できる。また、排水経路
に女性ホルモン類分解装置を設けることで、単体もしく
は複数の小便器から排出される排泄物中に含まれる女性
ホルモン類を一つの分解装置でまかなうことができる。
【００２６】第十二の発明記載の発明は、浄化槽やし尿
処理装置や下水処理装置の排水経路に第一の発明乃至第
七の発明いずれか記載の女性ホルモン類分解装置を有す
る女性ホルモン類分解システムである。
【００２７】本発明においては、浄化槽やし尿処理装置
や下水処理装置の排水経路に女性ホルモン類分解装置を
設けることにより、排水中に含まれる浄化槽やし尿処理
装置や下水処理装置に備えられている一般的な処理方法
で分解できなかった女性ホルモン類を効率よく分解でき
るので、環境に排出される女性ホルモン類量が低減でき
る。
【００２８】
【発明の実施の形態】
【００２９】以下に、本発明の具体的構成について説明
する。
【００３０】分解とは、単に女性ホルモン類を分解する
ことだけでなく、女性ホルモン類の除去など、溶液中の
女性ホルモン類が系外に排出される量を減らすための手
段をさす。
【００３１】酸化分解とは、酸化チタン（ＴｉＯ２）や
酸化亜鉛（ＺｎＯ）に代表される光触媒材料、オゾン、
過酸化水素水や次亜塩素酸などの酸化剤、超音波や電子
ビームやエキシマレーザ等酸化力を有する物質を発生さ
せる装置、及び女性ホルモン特有のステロイド構造を分
解したり酸化することができる微生物などを用いた分解
手段をさす。
【００３２】女性ホルモン類分解装置とは、オゾン水生
成装置や、光触媒を基材表面や吸着材などの表面に担持
させ女性ホルモン類と接触させる装置や、ステロイド構
造を分解したり酸化することができる微生物などを担体
表面に担持させ女性ホルモン類と接触させる装置などを
さす。
【００３３】酸化チタンなど光触媒作用を発生させるに
は光源を用いた方が好適で、光源としては、紫外線ラン
プはもとより太陽光や蛍光灯、白熱電灯、メタルハライ
ドランプ、水銀ランプなどを用いることができる。
【００３４】女性ホルモン類を含有する液体から女性ホ
ルモン類を分離または抽出する機構としては、高分子膜
など分離膜を設けた機構や女性ホルモン類を含有しない
固形分等を濾過、圧搾し抽出する機構などを用いること
ができる。
【００３５】女性ホルモン類を含有する液体から女性ホ
ルモン類を吸着する機構としては、活性炭やゼオライ
ト、シリカゲルなどを用いることができる。また、吸着
力を向上させるために温度や圧力を操作しても良い。
【００３６】吸着する機構には、光触媒や微生物など酸
化分解力を持つ機構を担持させて用いることもできる。
【００３７】女性ホルモン類を含有する液体の貯留部
は、排水を制御する弁を内蔵し、女性ホルモン類と分解
力を持つ物質を十分な時間反応させるようにしても良
い。
【００３８】女性ホルモン類を含有する液体から女性ホ
ルモン類を濃縮する機構としては、加熱手段を設け、蒸
発させるなどして濃縮を行うことができる。
【００３９】本発明に係る女性ホルモン類分解装置の実
施例について図面を参照にしながら説明する。図１は本
発明の一実施例の概略構成図であり、大便器１に用いた
場合である。大便器１のボール底部２やトラップ部３に
は、光触媒を担持させた吸着材４が充填されている。ま
た、ボール底部の側面やトラップには、紫外線ランプ５
が設置されている。大便器が使用されるとボール底部や
トラップ中に尿や排泄物が溜まるが、このときボール底
部やトラップに充填された吸着材により、尿および排泄
物中に含有している女性ホルモン類が吸着される。吸着
された女性ホルモン類は、光触媒により分解される。十
分な時間接触させ女性ホルモン類を分解させた後、大便
器に洗浄水を供給することにより排出経路６から排出さ
れる。
【００４０】図２は図１とは別の分解装置を用いた場合
である。大便器には、オゾン水生成装置７が内蔵されて
いる。この装置はボール底部２やトラップ部３に近傍に
設置しオゾン水をボール底部やトラップ部に供給した
り、大便器の給水管８中に設置しオゾン水をボール底部
やトラップ部に供給できれば場所を問わない。大便器が
使用する前もしくは使用中にオゾン水をボール底部やト
ラップ部に供給し、尿や排泄物中に含有する女性ホルモ
ン類とオゾン水を接触させ、女性ホルモン類を分解す
る。
【００４１】また，図３は，従来の大便器の構造を変え
尿や排泄物を予め分離し貯めるようなトラップ部９，１
０を有した大便器を提案するものである。これにおいて
も、上記同様に分解装置を設置するとより効率良く分解
できる。
【００４２】図４は本発明の一実施例の概略構成図であ
り、小便器１１に用いた場合である。小便器のトラップ
部１２には、光触媒を担持させた吸着材１３が充填され
ている。また、トラップには、紫外線ランプ１４が設置
されている。小便器が使用されるとトラップ中に尿が溜
まるが、このときトラップに充填された吸着材により、
尿中に含有している女性ホルモン類が吸着される。吸着
された女性ホルモン類は、光触媒により分解される。十
分な時間接触させ女性ホルモン類を分解させた後、小便
器に洗浄水を供給することにより排出経路１５に排出さ
れる。
【００４３】図５は図４とは別の分解装置を用いた場合
である。小便器には、オゾン水生成装置１６が内蔵され
ている。この装置はトラップ部１２に近傍に設置しオゾ
ン水をトラップ部に供給したり、小便器給水管１７中に
設置しオゾン水をトラップ部に供給でき場所を問わな
い。小便器が使用する前もしくは使用中にオゾン水をト
ラップ部に供給し、尿中に含有する女性ホルモン類とオ
ゾン水を接触させ、女性ホルモン類を分解する。
【００４４】図６は、大便器の排水経路に本発明の女性
ホルモン類酸化分解装置を備えた一実施例の概略構成図
である。ここでいう分解装置１８は貯留機能，分離・抽
出機能，吸着・濃縮機能，酸化分解機能を有するもので
あり、排出物が流れる大便器の排水経路１９に設置する
ことによって，複数の大便器２０からの排出物の分解も
可能となる。
【００４５】図７は、小便器の排水経路に本発明の女性
ホルモン類酸化分解装置を備えた一実施例の概略構成図
である。ここでいう分解装置２１は貯留機能，分離・抽
出機能，吸着・濃縮機能，酸化分解機能を有するもので
あり、排出物が流れる小便器の排水経路２２に設置する
ことによって，複数の小便器２３からの排出物の分解も
可能となる。
【００４６】図８は、浄化槽の排水経路に本発明の女性
ホルモン類酸化分解装置を備えた一実施例の概略構成図
である。ここでいう分解装置２４は貯留機能，分離・抽
出機能，吸着・濃縮機能，酸化分解機能を有するもので
ある。一般的に浄化槽やし尿処理設備や下水処理設備で
は微生物処理などによって易分解性の有機物は分解処理
されているので、処理水が流れる浄化槽２６の排水経路
２５に分解装置２４を設置することによって、前段の処
理設備で分解できなかった液体中の女性ホルモン類を効
率よく分解することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の女性ホルモン分解装置を大便器に設
置した概略図である。
【図２】 本発明の女性ホルモン分解装置を大便器に設
置した概略図である。
【図３】 本発明の女性ホルモン分解装置を大便器に設
置した概略図である。
【図４】 本発明の女性ホルモン分解装置を小便器に設
置した概略図である。
【図５】 本発明の女性ホルモン分解装置を小便器に設
置した概略図である。
【図６】 本発明の女性ホルモン分解装置を大便器の排
水経路に設置した概略図である。
【図７】 本発明の女性ホルモン分解装置を小便器の排
水経路に設置した概略図である。
【図８】 本発明の女性ホルモン分解装置を浄化槽の排
水経路に設置した概略図である。
【符号の説明】
１：大便器 ２：ボール底部 ３：トラップ部 ４：光触媒を担持した吸着材 ５：紫外線ランプ ６：排出口 ７：オゾン水生成装置 ８：給水管 ９：尿貯めのトラップ １０：排泄物貯めのトラップ １１：小便器 １２：トラップ部 １３：光触媒を担持した吸着材 １４：紫外線ランプ １５：排出管 １６：オゾン水生成装置 １７：給水管 １８：分解装置 １９：大便器の排水経路 ２０：大便器 ２１：分解装置 ２２：大便器の排水経路 ２３：小便器 ２４：分解装置 ２５：浄化槽の排水経路 ２６：浄化槽
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｅ０３Ｄ 13/00 Ｅ０３Ｄ 13/00 (72)発明者 中山 千秋 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 Ｆターム(参考） 2D039 AA01 AA04 4D024 AA04 AB04 BA01 BA02 BA07 BB05 BB07 BC01 DB03 DB05 DB06 DB10 DB14 DB15 DB23 DB24 4D037 AA11 AB16 AB18 BA16 BA18 CA01 CA02 CA03 CA07 CA12 4D050 AA16 AA17 AB12 BB01 BB02 BC06 BC09 BC10 BD02 CA01 CA02 CA06 CA09 CA15 CA17 4G069 AA03 BA02B BA04A BA04B BA07B BA08B BA48A BB04A BC35A CA05 CA07 CA10 CA11

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 女性ホルモン類を含有する液体と酸化
    分解力を有する物質を接触させ酸化分解する女性ホルモ
    ン類除去装置
  2. 【請求項２】 女性ホルモン類を含有する液体を供給
    する流路と、女性ホルモン類を含有する液体の貯留部
    と、女性ホルモン類を酸化分解する機構と、酸化分解後
    の処理液を排出する流路とを持つ女性ホルモン類除去装
    置
  3. 【請求項３】 女性ホルモン類を含有する液体を供給
    する流路と、女性ホルモン類を含有する液体から女性ホ
    ルモン類を分離または抽出する機構と、女性ホルモン類
    を酸化分解する機構と、酸化分解後の処理液を排出する
    流路とを持つ女性ホルモン類除去装置
  4. 【請求項４】 女性ホルモン類を含有する液体を供給
    する流路と、女性ホルモン類を含有する液体から女性ホ
    ルモン類を吸着または濃縮する機構と、女性ホルモン類
    を酸化分解する機構と、酸化分解後の処理液を排出する
    流路とを持つ女性ホルモン類除去装置
  5. 【請求項５】 女性ホルモン類を含有する液体の貯留
    部を更に有する請求項３又は４記載の女性ホルモン類除
    去装置
  6. 【請求項６】 女性ホルモン類を含有する液体から女
    性ホルモン類を分離または抽出する機構を更に有する請
    求項４記載の女性ホルモン類除去装置
  7. 【請求項７】 女性ホルモン類を含有する液体の貯留
    部を更に有する請求項６記載の女性ホルモン類除去装置
  8. 【請求項８】 請求項１から７のいずれか記載の女性
    ホルモン類除去装置を有する大便器
  9. 【請求項９】 請求項１から７のいずれか記載の女性
    ホルモン類除去装置を有する小便器
  10. 【請求項１０】 大便器の排水経路に請求項１から７
    のいずれか記載の女性ホルモン類除去装置を有する女性
    ホルモン類除去システム
  11. 【請求項１１】 小便器の排水経路に請求項１から７
    のいずれか記載の女性ホルモン類除去装置を有する女性
    ホルモン類除去システム
  12. 【請求項１２】 浄化槽やし尿処理装置や下水処理装
    置の排水経路に請求項１から７のいずれか記載の女性ホ
    ルモン類除去装置を有する女性ホルモン類除去システム
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