JP2002066589A - 殺菌方法及び殺菌装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タラソテラピー用の薬液やプールなどの処理
に適する、安全性が高く、人体に対する影響の少ない有
効な殺菌方法、及び、その殺菌方法に好適に使用しうる
殺菌装置を提供する。 【解決手段】 第１の殺菌槽３には酸素を含まない非酸
素性ガスが連続的に供給され、この殺菌槽３中に嫌気性
の環境を構築し、好気性細菌の殺菌工程が行なわれる。
被処理液２はこの第１の殺菌槽３に所定時間保持された
のち、第２の殺菌槽４に搬送される。第２の殺菌槽４に
おいては酸素（酸素富化ガス）が連続的に供給されて好
気性の環境が構築され、嫌気性細菌の殺菌工程が実施さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、健康増進施設やリ
ゾート施設等におけるプールや浴槽内の液体の殺菌に適
する安全性の高い殺菌方法及びそれに用いる殺菌装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自然環境が心身に及ぼす影響が注
目され、健康増進や心身のリラクゼーションを目的とし
た施設が種々計画され、建設されている。このような施
設のうちでも、季節に係わらず海水浴などが楽しめる海
岸の環境を再現した施設が普及している。これらの施設
は屋内に海洋を模したプールや人工海浜を備えたものが
一般的で、プールには人工的に波や海流を起こす設備な
どが配置される場合もあるが、使用される水は通常は真
水が多い。他方、近年、海水中に含まれるミネラルなど
の有効成分が注目され、海水、海泥などを利用したタラ
ソテラピー（海洋療法）が行われるようになってきた。
これは、オゾンの多い海の近くで、海水、海草、海泥な
どを用いて入浴やマッサージでリラクゼーションを行お
うとするものである。

【０００３】タラソテラピーや水浴に用いる、所定の濃
度の塩分やミネラルを含み含有物が制御された海水とし
ては、人工海水を製造して提供する方法もあるが、海か
らくみ上げた海水を用いる方法もある。天然の海水を用
いる場合、海水中に含まれる雑菌を除去しなければなら
ず、その際の滅菌処理には通常次亜塩素酸等が用いられ
ている。同様に、淡水のプールなどにおいても、滅菌処
理は塩素系の薬剤を使用するのが一般的である。このよ
うな塩素系の薬剤は殺菌性に優れ、人体に対する影響も
比較的少ないものの、刺激的なカルキ臭を発したり、人
がその殺菌処理された水中に長時間浸かった場合、皮膚
に悪影響を与えたりする虞がある。特に、タラソテラピ
ー（海洋療法）に用いる場合には、薬効を得るために長
時間沐浴することが多いため、皮膚などにできるだけ影
響を及ぼさず、安全性が高く、かつ、有効な殺菌方法が
望ましい。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、タラ
ソテラピー用の薬液やプールなどの処理に適する、安全
性が高く、人体に対する影響の少ない有効な殺菌方法、
さらには、その殺菌方法に好適に使用しうる殺菌装置を
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
殺菌方法は、殺菌槽に、被処理液を満たした後、酸素を
含有しない気体を微細な気泡として所定時間散気し、被
処理液中に含まれる溶存酸素を払い出して嫌気性の環境
を創出する好気性細菌の殺菌工程と、該殺菌槽中の被処
理液に酸素を微細な気泡として所定時間散気し、溶け込
ませることによって好気性の環境を創出する嫌気性細菌
の殺菌工程とを有し、これらの工程をそれぞれ少なくと
も１回行なうことを特徴とする。請求項２にかかる本発
明の殺菌方法は、殺菌槽を少なくとも２槽備え、一方の
殺菌槽で、被処理液に酸素を含有しない気体を微細な気
泡として所定時間散気し、被処理液中に含まれる溶存酸
素を払い出して嫌気性の環境を創出する好気性細菌の殺
菌工程を行ない、他方の殺菌槽で、被処理液に酸素を微
細な気泡として所定時間散気し、溶け込ませることで好
気性の環境を創出する嫌気性細菌の殺菌工程を行ない、
２つの殺菌槽間を被処理液が順次移動することを特徴と
する。このように、１つの殺菌槽に酸素及び酸素を含ま
ない気体を所定時間交互に供給してもよいが、液体中に
気体を微細な気泡として供給し得る装置を有する殺菌槽
を少なくとも２槽備え、一方の殺菌槽で、被処理液に酸
素を含有しない気体を微細な気泡として所定時間散気
し、水中に含まれる溶存酸素を水中から払い出して嫌気
性の環境を創出する好気性細菌の殺菌工程を行ない、他
方の殺菌槽で、被処理液に酸素を微細な気泡として所定
時間散気し、好気性の環境を創出する嫌気性細菌の殺菌
工程を行ない、２つの殺菌槽間を被処理液が順次移動す
るようにしてもよい。また、この殺菌槽を３以上配置
し、それぞれの槽を嫌気性環境、好気性環境に保持し、
被殺菌液を順次、各槽に搬送することで、殺菌処理を連
続的に行うこともできる。また、請求項３に記載の本発
明の殺菌装置は、中空繊維を充填してなるフィルターを
備え、空気を酸素富化ガスと窒素富化ガスとに分離する
酸素富化ガス分離手段と、酸素富化ガス分離手段に加圧
空気を供給する空気供給手段と、酸素富化ガス分離手段
により分離された酸素富化ガスを、液体中に微細な気泡
として供給し得る装置を有する第１の液槽と、酸素富化
ガス分離手段により分離された窒素富化ガスを液体中に
微細な気泡として供給し得る装置を有する第２の液槽
と、第１の液槽と第２の液槽とを連結する処理液搬送パ
イプと、を備えることを特徴とする。

【０００６】本発明の方法によれば、それ自体は人体に
悪影響を及ぼさない、酸素及び窒素などの酸素を含まな
い気体を用いて、嫌気性環境、好気性環境を構築するこ
とで殺菌を行うため、被殺菌液に含まれる有効成分に影
響を及ぼすことはなく、また、液体中に人体に有害な成
分が残存することがなく、皮膚刺激や異臭のない安全性
の高い液体を得ることができる。被殺菌液に溶存する酸
素や窒素などの気体は、被殺菌液がプールや浴槽などに
供給されて、開放系に配置されることで大気中に拡散さ
れるため、殺菌に用いた成分が環境に影響を及ぼす可能
性もきわめて低く抑えることができる。また、本発明の
殺菌装置では、酸素富化ガス分離手段を用いることで、
空気を酸素富化ガスと窒素を主成分とするガスに分離
し、それぞれの気体により嫌気性環境、好気性環境を構
築するため、特段の原料ガスを使用することなく、空気
を取り込むことで、簡易にこの安全性の高い殺菌処理を
行うことができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を詳細に説明す
る。細菌類や微生物等の多くは、好気性か嫌気性である
ため、まず酸素を含まない気体、好ましくは窒素などの
不活性ガスを処理液中に微細な気泡として散気し、液中
に含まれる溶存酸素を払い出して嫌気性の環境を創り出
せば好気性の細菌類や微生物類を殺菌することができ
る。この操作においては、嫌気性の細菌はなお生息でき
るので、次に被処理液に酸素を微細な気泡として散気
し、十分溶け込ませることによって好気性の環境を創り
出しこれら嫌気性の細菌の殺菌を行う。こうしたプロセ
スを１回あるいは複数回繰り返して、被処理液を処理す
る事により殺菌が有効に行える。酸素を含まない気体
と、酸素とを供給する順番は逆でも同じ効果が得られ
る。本発明の方法によれば、殺菌処理に、人体に刺激と
なる薬品類を使用しないため、供給される殺菌された液
体は、異臭もなく、低刺激性で安全性が高いという利点
を有する。

【０００８】図１及び図２は、本発明の殺菌方法の一態
様を示すフロー図である。図１の態様における殺菌方法
は、液体中に気体を微細な気泡として供給し得る装置を
有する１つの殺菌槽１に被処理液２を満たし、まず、酸
素を含まない気体（以下、適宜、非酸素性ガスと称す
る）を所定時間供給し、嫌気性の環境を構築する好気性
細菌の殺菌工程を有する。ここで供給される酸素を含ま
ない気体には特に制限はないが、ハンドリング性の観点
からは、炭酸ガス、あるいは、窒素ガスやアルゴンガス
などの不活性ガスが好ましい。確実な殺菌を行うために
は、嫌気性の環境を所定時間保持することが好ましく、
この時間は、殺菌槽の容量、被処理液の特性、必要とさ
れる滅菌条件などにより適宜決定できる。また、予備的
に実験を行って、予め最適値を定めることもできる。

【０００９】次に、非酸素性ガスの供給を停止し、酸素
を殺菌槽１内の非処理液２中に所定時間供給する。これ
により、処理液中の非酸素性ガスが払い出され、殺菌槽
１内に好気性の環境が構築され、嫌気性細菌の殺菌工程
が行われる。本発明において酸素とは、不可避的不純物
のみを含有するような１００％の酸素ガスが好ましい
が、殺菌槽１の環境内を好気性に維持しうるのに十分な
量の酸素を供給できれば、酸素と反応しない他の気体を
含むような酸素富化ガスも、包含されるものとする。こ
のようにして、被処理液中に存在する好気性細菌と嫌気
性細菌の双方が殺菌される。好気性細菌の殺菌工程と嫌
気性細菌の殺菌工程とは、いずれを先に行ってもよく、
また、殺菌性向上のためにそれぞれの工程を交互に複数
回繰り返し行なってもよい。

【００１０】図２は、２つの殺菌槽用いた本発明の方法
の別の態様を示すフローである。この態様では、被処理
液は互いに連結された殺菌槽間を順次移動する。第１の
殺菌槽３には非酸素性ガスが連続的に供給され、ここ
で、前記したごとき好気性細菌の殺菌工程が行なわれ
る。被処理液２はこの第１の殺菌槽３に所定時間保持さ
れたのち、第２の殺菌槽４に搬送される。第２の殺菌槽
４においては酸素（酸素富化ガス）が連続的に供給され
て好気性の環境が構築され、嫌気性細菌の殺菌工程が実
施される。本態様では、第１の殺菌槽３に非酸素性ガ
ス、第２の殺菌槽４に酸素あるいは酸素富化ガスが供給
されているが、このガスの供給は順番が逆であってもか
まわない。また、好気性環境を構築する殺菌槽と嫌気性
環境を構築する殺菌槽とがそれぞれ複数連結され、被処
理液がこれらの細菌槽を順次移動することで連続的に殺
菌処理が行なわれるようにしてもよい。

【００１１】このような殺菌方法において、殺菌を有効
に行なうための条件については、公知の方法により適宜
選択できる。例えば、サンプリングによる滅菌効果の確
認を行ないながら好気性環境、嫌気性環境の保持時間を
予め確定する方法などもとることができるが、好ましい
方法としては酸化電位による制御方法が挙げられる。具
体的には、嫌気性細菌は酸素の希薄な状態ではよく増殖
し、逆に酸素が豊富な状態では増殖できない。これを酸
化電位に置き換えれば、電位の高い状態では増殖できな
いことになり、具体的には、嫌気性細菌は酸化電位−
０．２Ｖ前後が最も増殖に適し、プラスの電位であると
増殖が困難になる。また、好気性細菌はこの逆で、酸素
の豊富な状態を好み、酸素の希薄な状態では増殖できな
い。即ち、酸化電位が−０．１〜−０．３Ｖの範囲では
増殖できないことになる。従って、このような環境中の
酸化還元電位を目安として酸素や窒素の供給量を設定
し、制御を行なえばよい。

【００１２】次に、本発明の殺菌方法に好適に使用され
る殺菌装置について説明する。この装置では、被処理水
に含まれる細菌類や微生物類等を殺菌するに当たって酸
素富化ガス分離手段により得られる酸素（酸素富化ガ
ス）と窒素（窒素富化ガス）とを用いる。まず、酸素富
化ガス分離手段について説明する。通常、所定の領域に
酸素を供給しようとする場合には、酸素ボンベから直接
殺菌槽中に酸素を供給する方法をとることができるが、
コスト及び安全性の観点から、空気から酸素を分離し供
給する手段を用いることが好ましい。図３に本発明の殺
菌装置に用いる酸素富化ガス分離手段の概略構成図を示
す。図３（Ａ）はガス分離に用いるポリイミド中空糸の
拡大図であり、図３（Ｂ）はこのようなポリイミド中空
糸を充填して構成される円筒状のフィルタ１０を配置し
た酸素富化ガス分離装置１２の概略構成図である。酸素
富化ガス分離装置１２は、樹脂管１３内にポリイミド中
空糸からなるフィルタ１０が配置されて構成されてお
り、この装置１２内に圧縮空気を送り、空気中の酸素と
窒素の膜に対する透過速度の違いを利用して酸素を主成
分とするガス（酸素富化ガス、以下、適宜、単に酸素と
も称する）と窒素を主成分とするガス（窒素富化ガス、
以下、適宜、単に窒素とも称する）とに分離する。この
ような方法を酸素分離膜法と称する。この方法により分
離された酸素富化ガス及び窒素富化ガスを所定の殺菌槽
内に供給することによって、本発明の殺菌方法を特段の
原料ガスの供給を必要とせずに実施することができる。

【００１３】図４に、酸素分離膜法によって得た酸素と
窒素を供給する酸素富化ガス分離手段１２のフローを示
す。酸素分離膜法は膜を用いて空気中の窒素と酸素を分
離するものである。外気を圧縮機１３によって酸素分離
膜（フィルタ）の入った膜ユニット１２に送り酸素と窒
素に分離し、酸素を取り出して殺菌槽に供給することで
好気性の環境を構築し、分離された窒素も嫌気性の環境
の構築用ガスとして供される。

【００１４】図５に本発明の殺菌装置の概略構成図を示
す。酸素富化ガス分離手段１２により分離された窒素ガ
スは被処理液を入れた第１の殺菌槽１４に供給される。
窒素ガスが微細な泡状態で被処理液中に所定時間供給さ
れることで、液中の酸素が払い出され、被処理液、及
び、第１の殺菌槽１４内では非酸素性すなわち嫌気性の
環境が構築される。この嫌気性の環境を効率よく構築、
保持するため、殺菌槽は液流入手段、液排出手段を備
え、かつ、密閉可能な構成をとることが好ましい。この
嫌気性の環境を所定時間保持することにより、被処理液
中の好気性の細菌が殺菌される。

【００１５】次に、被処理液は第１の殺菌槽１４から排
出され、パイプ１５を介して第２の殺菌槽１６に供給さ
れる。第２の殺菌槽１６中には、酸素富化ガス分離手段
１２により分離された酸素富化ガスが微細な泡状態で被
処理液中に所定時間供給され、第２の殺菌槽１６中に酸
素が満たされ、好気性の環境が構築される。この嫌気性
の環境を所定時間保持することにより、被処理液中の好
気性の細菌が殺菌される。この２つの殺菌槽１４、１６
により処理されることで、被処理液中の嫌気性細菌、好
気性細菌がいずれも殺菌、除去される。

【００１６】本発明の殺菌方法によれば、特別の殺菌剤
を用いないため、被処理液に含まれる有効成分に影響を
与えたり、殺菌処理された液体に人体に有害な成分が残
存することがなく、安全性が高い。また、被処理液を加
熱したり、紫外線を照射したりするといった、特別の装
置や多くのエネルギーを必要とせず、常温で、かつ、簡
易な装置により殺菌処理を行なうことができる。さら
に、本発明の殺菌装置を使用することで、殺菌処理に使
用する酸素富化ガス、非酸素性ガスが空気から得られる
ため、酸素や不活性ガスを準備する必要がなく、効率の
よい殺菌処理を行なうことができる。

【００１７】この殺菌方法が適用される被処理液は、液
体であれば特に制限はないが、酸素により変質する成分
を含まない液体に特に有効である。適用分野としては、
タラソテラピーに供する天然あるいは人工海水の殺菌、
プールの水の殺菌、任意の大気環境や海洋性環境を再現
するためのエアロゾル発生用液体の殺菌などが好適なも
のとして挙げられるが、これらに制限されるものではな
い

【００１８】本発明の殺菌装置によれば、殺菌に用いる
原料は空気から供給できる。従って材料の入手、維持管
理が容易で、且つ、安全性も高い。さらに、プールを配
置した空間における空気中の酸素濃度を、運動機能の向
上や訓練を目的として酸素供給装置（酸素富化ガス分離
装置）によって所定の高濃度或いは低濃度条件に調整す
るような場合、余分に発生して外部に排出する酸素や窒
素をこの殺菌装置に供給し、利用することで、酸素供給
装置の有効利用を行ないうるという利点をも有するもの
である。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、タラソテラピー用の薬
液やプールなどの処理に適し、安全性が高く、人体に対
する影響の少ない有効な殺菌方法を提供しうる。また、
本発明の殺菌装置は、前記殺菌方法に好適に使用するこ
とができ、特別の大掛かりな装置や原料ガスを準備する
ことなく、容易に効率のよい液体の殺菌を実施しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の殺菌方法の一態様のフローを示す。

【図２】 複数の殺菌槽を用いる本発明の殺菌方法の一
態様のフローを示す。

【図３】 （Ａ）は酸素富化ガス分離手段に用いるポリ
イミド中空糸の拡大図であり、（Ｂ）は酸素供給装置に
用いる酸素富化ガス分離手段の基本構成を示す概略構成
図である。

【図４】 殺菌装置に用いられる酸素富化ガス分離手段
の一態様を示す概略構成図である。

【図５】 酸素富化ガス分離手段を用いて分離した空気
中の窒素と酸素を供給して殺菌を行う殺菌装置の概略構
成図である。

───────────────────────────────────────────────────── 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 ５４０Ａ ５５０ ５５０Ｈ (72)発明者 川人 尚美 千葉県印西市大塚１丁目５番地１ 株式会 社竹中工務店技術研究所内 Ｆターム(参考） 4D006 GA41 HA01 JA67A KA31 KB22 KB23 MA01 MB04 MC58 PA03 PB17 PB24 PB62 PC71 PC80 4D040 BB01 BB51

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 殺菌槽に、被処理液を満たした後、酸素
   を含有しない気体を微細な気泡として所定時間散気し、
   被処理液中に含まれる溶存酸素を払い出して嫌気性の環
   境を創出する好気性細菌の殺菌工程と、 該殺菌槽中の被処理液に酸素を微細な気泡として所定時
   間散気し、溶け込ませることによって好気性の環境を創
   出する嫌気性細菌の殺菌工程とを有し、これらの工程を
   それぞれ少なくとも１回行なうことを特徴とする液体の
   殺菌方法。
2. 【請求項２】 殺菌槽を少なくとも２槽備え、一方の殺
   菌槽で、被処理液に酸素を含有しない気体を微細な気泡
   として所定時間散気し、被処理液中に含まれる溶存酸素
   を払い出して嫌気性の環境を創出する好気性細菌の殺菌
   工程を行ない、他方の殺菌槽で、被処理液に酸素を微細
   な気泡として所定時間散気し、溶け込ませることで好気
   性の環境を創出する嫌気性細菌の殺菌工程を行ない、２
   つの殺菌槽間を被処理液が順次移動することを特徴とす
   る液体の殺菌方法。
3. 【請求項３】 中空繊維を充填してなるフィルターを備
   え、空気を酸素富化ガスと窒素富化ガスとに分離する酸
   素富化ガス分離手段と、 酸素富化ガス分離手段に加圧空気を供給する空気供給手
   段と、 酸素富化ガス分離手段により分離された酸素富化ガス
   を、液体中に微細な気泡として供給し得る装置を有する
   第１の液槽と、 酸素富化ガス分離手段により分離された窒素富化ガスを
   液体中に微細な気泡として供給し得る装置を有する第２
   の液槽と、 第１の液槽と第２の液槽とを連結する処理液搬送パイプ
   と、を備えた殺菌装置。