JP2005152861A - 濾過循環式浴槽の殺菌方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 濾過循環式浴槽で、レジオネラ属菌を効果的に殺菌できる濾過循環式浴槽の殺菌方法を提供する。
【解決手段】 浴槽14内の湯を循環ポンプ25を介して吸い込むと共に濾過器27を通して濾過し、これを昇温して浴槽14に循環する濾過循環式浴槽の殺菌方法において、上記循環ポンプ25と濾過器の間の送湯管26に塩素剤注入装置30を設け、その塩素剤注入装置30で、浴槽14内の湯の残留塩素濃度が0.8mg/L、好ましくは0.6mg/L以下となるように注入し、これを1時間ごとに繰り返し注入して、湯中の残留塩素濃度を常時0.1mg/L以上となるようにしたものである。
【選択図】 図1

Description

本発明は、濾過循環式浴槽内に発生するレジオネラ属菌を殺菌するための濾過循環式浴槽の殺菌方法に関するものである。
最近、リゾート地の温泉施設で、循環式浴槽を利用した利用者がレジオネラ菌に感染する事故が増加している。
レジオネラ属菌は、0.3〜0.9×2〜20μmの非抗酸性細菌で、通常は1本の鞭毛があり運動性があり、他の細菌や藻類の代謝産物を利用したり、アメーバ等の細菌捕食性原生動物に寄生して増殖すると言われている。これら生物が生息する生物膜(バイオフィルム)の内部にいるレジオネラ属菌は、外界から保護されていると考えられている。
レジオネラ症は、臨床症状からレジオネラ肺炎と、インフルエンザ様のポアンティック熱という2つの病型に大別される。レジオネラ肺炎は、7〜10日の潜伏期の後に、発熱、全身倦怠、頭痛などで始まり、劇症型の場合は発病後1週間以内に死亡することもある。ポアンティック熱はインフルエンザに似た熱性疾患で、予後はよく、自然治癒するといわれている。
従来、一般的な循環式浴槽は、浴槽内の水や温泉をポンプで、ヘアキャッチャー(集毛器)を介して吸い込み、ポンプの手前で、髪の毛などを除去した後、これを濾過器(濾材は、天然砂、人工砂、繊維を使用したフィルタなど)に押し込み、濾過器を通過浸透させて汚れを取り除いた後、熱交換器を通して昇温して浴槽に戻すようにしている。
この循環式浴槽の滅菌システムでは、濾過器内の濾材は、定期的(1回/日)に、濾過器内に水を逆方向に流して逆洗浄を行って、濾材に詰まった汚れを除去し、浴槽水の消毒は、濾過器から浴槽に至る水に、或いは濾過器に入る前の水に塩素剤を投入して、残留塩素濃度0.2〜0.4mg/Lを1日に2時間以上保つようにしている。
特開2001−259651号公報 特開平10−230281号公報
しかしながら、循環式浴槽の水への塩素剤の投入は、浴槽の利用後で、1週間に2回程度行って消毒している(特許文献1)が、配管や濾過器内に生物膜(バイオフィルム)内に入っているレジオネラ属菌まで殺菌することはできず、また常時利用中にレジオネラ属菌が、配管や濾過器内に定着して繁殖することが避けられない問題がある。
そこで、常時或いは間欠的に投入する(特許文献1)にしても、その塩素剤の投入量が多すぎると塩素臭がして利用者に不快感を与えやすく、また塩素剤が少なすぎてはレジオネラ属菌の発生を抑えることができない。特に、温泉施設においては、泉源に鉄分が多い温泉では、塩素濃度が濃すぎると(1mg/L以上)、温泉成分中の鉄分が酸化して浴槽が茶褐色になり、また酸化した鉄分が浴槽の底に沈殿し、黒い砂のようになってしまう。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、濾過循環式浴槽で、レジオネラ属菌を効果的に殺菌できる濾過循環式浴槽の殺菌方法を提供することにある。
上記目的を達成するために請求項1の発明は、浴槽内の湯を循環ポンプを介して吸い込むと共に濾過器を通して濾過し、これを昇温して浴槽に循環する濾過循環式浴槽の殺菌方法において、上記循環ポンプと濾過器の間の配管に塩素剤注入装置を設け、その塩素剤注入装置で、浴槽内の湯の残留塩素濃度が0.8mg/L、好ましくは0.6mg/L以下となるように注入し、これを1時間ごとに繰り返し注入して、湯中の残留塩素濃度を常時0.1mg/L以上となるようにした濾過循環式浴槽の殺菌方法である。
請求項2の発明は、循環ポンプが、浴槽内の湯を1時間当たり約2回半循環する性能に設定され、塩素注入時間は、その湯が浴槽に滞留する時間の約半分の時間をかけて注入するようにした請求項1記載の濾過循環式浴槽の殺菌方法である。
請求項3の発明は、浴槽利用停止時に、過酸化水素を浴槽内などに投入し、その浴槽内の湯を循環して循環系統の配管や濾過器内に形成された生物膜を定期的に洗浄除去する請求項1又は2記載の濾過循環式浴槽の殺菌方法である。
本発明によれば、濾過循環式浴槽で、レジオネラ属菌を殺菌するにおいて、殺菌の際の塩素臭がなく利用者に不快感を与えることなく、しかも完全にレジオネラ属菌の発生を防止することが可能となる。
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
先ず、図1により温泉設備での濾過循環式浴槽の一例を説明する。
図1において、10は建家で、その建家10内に大浴槽(内風呂)11、建家10外に露天風呂12、13が設けられ、これらは適宜連通されて全体に浴槽14となっている。
また露天風呂12、13上は温泉や循環湯が投入される滝壺15、滝壺15から露天風呂12に湯を流す滝16が設けられる。
この浴槽14への温泉の供給は、地下数100mにある温泉層17から温泉くみ上げ用コンプレッサ18にて温泉をくみ上げて地上に設けた温泉槽19に蓄える。
この温泉槽19より揚泉ポンプ20と揚泉管21にて地上から所要高さに設置した高置温泉槽22に移送され、その高置温泉槽22から温泉供給管23より滝壺15に温泉が供給される。
浴槽14の湯は、濾過循環還り管24から循環ポンプ25にて吸い込まれ、送湯管26から密閉式の濾過器27に供給され、その濾過器27を通して濾過された後、供給管28により滝壺15に循環され、一部は供給管28より分岐した分岐管29により大浴槽11に供給される。
この温泉設備での濾過循環式浴槽においては、温泉層17から温泉槽19にくみ上げられた温泉の温度が60℃であり、高置温泉槽22で55℃となり、滝壺15で循環水と混ぜられて48℃となり、滝16で冷やされて、露天風呂12,13,大浴槽11が42℃となるようにされる。また濾過器27から供給管28、分岐管29を介して大浴槽11と滝壺15に供給される循環水は、供給管28を通る間に熱交換器(図示せず)にて昇温するようにしてもよい。
本発明においては、循環ポンプ25から濾過器27に至る送湯管26に塩素剤注入装置30が設けられ、この塩素剤注入装置30で、1時間おきに塩素剤を循環水中に注入して、常時、残留塩素濃度が0.8〜0.1mg/L、好ましくは0.6〜0.1mg/Lとなるようにすることで、レジオネラ属菌の発生を完全に防止できることを見い出したものである。
また、この塩素剤を注入するにおいて、浴槽14内の湯は、通常濾過器27の性能から1時間当たり2回半循環されるようになっており、浴槽14内の湯の滞留時間は、約24分となるため、注入時間をその半分の12,13分程度とすることで、注入直後に残留塩素濃度が高くても浴槽14内の湯と混ざって残留塩素濃度を0.4mg/L以下に下げることができ、塩素臭の発生をより完全に防止できる。
これにより、塩素臭もなく、しかも最小の塩素量でレジオネラ属菌の発生を抑制することが、実験の結果で確認できた。
この塩素剤の注入と残留塩素濃度、レジオネラ属菌の発生の関係について以下に詳細に説明する。
先ず、図1で説明した浴槽は、男子浴槽と女子浴槽とがあり、両者の浴槽の面積と容積は以下の通りである。
男子浴槽 長さm 幅m 面積m2 深さm 容積m3
大浴槽11 4.4 1.9 8.36 0.56 4.68
露天風呂12 4.4 0.88 3.872 0.56 2.17
露天風呂13 2 1.8 3.6 0.63 2.27
滝壺15 6.5 0.9 5.85 0.3 1.76
足踏台等 −0.78
合計 21.68 10.01
足踏台等は、浴槽に入るための浴槽内にある石段であり、浴槽の容積から減算される値となる。
女子浴槽 長さm 幅m 面積m2 深さm 容積m3
大浴槽11 3.6 1.8 6.48 0.56 3.63
露天風呂12 3.6 1.1 2.21 0.56 2.22
露天風呂13 − − 2.40 0.6 1.44
滝壺15 1.9 1.9 1.81 0.4 0.72
足踏台等 −0.6
合計 14.65 7.41
但し、露天風呂13は、半径0.87mの円形であり、面積と容積のみを示した、また滝壺15は、三角形であり、長さと幅は、底辺と高さの値を示している。
この男子と女子の浴槽で、塩素滅菌していな場合には、男子の滝壺15で、5000CFU/100mL、女子の滝壺15で3,000CFU/100mLであり、基準値10CFU/100mL以下を、男子浴槽で500倍、女子浴槽で300倍であった。この検査値CFU/100mLのCFUは、Colony Forming Unit (集落形成単位)の略で、1CFUは、水100mL中の培養前の元の細菌1個に相当する数である。
上記結果より、レジオネラ属菌が温泉浴槽設備のどこに生息しているかを調査した。
先ず、温泉槽19と温泉高置槽22にはレジオネラ属菌は検出されておらず、滝壺15と分岐管29の吐出口でレジオネラ属菌が検出された。そこで、男子の浴槽14内に固形塩素剤1/2錠(1錠、塩素55%,20g)を直接投入して30分程度たった後、滝壺15でのレジオネラ属菌を測定したところ、43CFU/100mLとなり、基準値10CFU/100mLより未だ高いものの、5000CFU/100mLから大幅に激減した。
このことから、レジオネラ属菌は、浴槽循環系統内に生息しており、塩素剤の投入により、循環系統に生息していたレジオネラ属菌が殺菌されていることが判る。しかし、基準値に対して未だ4倍程度高い値であり、この原因を追求した結果、濾過器27や循環配管系統内部にバイオフィルム(生物膜)が形成され、バイオフィルム内にレジオネラ属菌が入り込み、塩素剤による滅菌でも死滅しないために、基準値を下回らないことが判明した。
そこで、バイオフィルム除去のために過酸化水素を10kg/m3 の割合で投入して約6時間、循環洗浄した後には、レジオネラ属菌は検出されなかった。
尚、この循環洗浄後、過酸化水素水排水時に過酸化水素の残量を測定し、それに合わせて中和剤(過マンガン酸カリウム)を入れて循環して中和した後排水する。その後、浴槽に湯張りをして入浴する前に過マンガン酸カリウム消費量を測定しておく。
次に塩素剤(次亜塩素酸ナトリウム12%溶液を、水5:塩素1で希釈)の注入量とレジオネラ属菌生息状況について説明する。
試験例1
女子浴槽に、午前6:10、7:30、9:00に、塩素注入時間5分間、注入量10cc/minで、1回の塩素総注入量50ccをそれぞれ注入した。この際、各注入終了から10分後の滝壺15、大浴槽11、露天風呂12の残留塩素濃度は、滝壺15で、0.3mg/L、大浴槽11で、0.2mg/L、露天風呂12で、0.2mg/Lであった。
この後、午前10:15に滝壺15から湯を採取してレジオネラ属菌の発生を検査したところ、1000CFU/100mLを検出した。
この原因は、1.5時間おきに塩素剤を注入し、その注入後の残留塩素濃度が0.2mg/Lと十分であるにもかかわらず、レジオネラ属菌を検出した理由について検討した結果、注入間隔が長く、その間に塩素が分解して殺菌能力が無くなるものと考えられる。
試験例2
そこで、水(21℃)と温水(42℃)の浮遊残留塩素濃度(分解量)を調査した。
21℃の水と42℃の温水の残留塩素濃度が0.6mg/Lとなるように塩素を注入し、1時間おきに残留塩素濃度を測定した。
水温21℃の水では、1時間後に0.4mg/L、2時間後に0.3mg/L、3時間後に0.2mg/L、4時間後に0.1mg/L、5時間後に0.1mg/L、6時間後に、0.05mg/Lと緩やかに残留塩素濃度が下がるのに対して、42℃の温水は、残留塩素濃度0.6mg/Lが、1時間後には0.1mg/Lとなり、2時間後には、0.05mg/Lと急激に残留塩素濃度が下がることが判った。
試験例2の結果より、試験例1のように1.5時間おきに塩素を注入しても、1時間後にはその残留塩素濃度が下がり、このためレジオネラ属菌が繁殖することが判った。
この場合、塩素注入量を多くすれば、注入間隔は、1.5時間でも可能であるが、塩素濃度が0.8mg/L以上となると塩素臭が発生して好ましくないため、塩素濃度は最大でも0.8mg/L、好ましくは0.6mg/L以下に抑えることが好ましい。
従って、そのためには、塩素注入間隔は、1時間間隔で行うのが好ましいことが判明した。
次に実際の浴槽で、注入直後に、残留塩素濃度が0.8mg/L以下、好ましくは0.6mg/L以下となる注入条件を実験により求めてみた。
通常、循環ポンプ25は、浴槽14の湯を、1時間当たり2.5回循環することが、濾過器27の濾過性能から最適とされており、浴槽14内での湯の滞留時間は60/2.5=24(分)となる。
次に、図1で、塩素剤注入装置30から塩素剤(次亜塩素酸ナトリウム12%溶液を水で5倍に希釈した液)を1時間おきに注入するに最適な量の調査結果を説明する。
先ず男子浴槽についての調査結果を説明する。
塩素注入時間は、浴槽の湯の平均滞留時間が24分であり、高置温泉槽22からの湯量が10L/分であり、送湯管26から濾過器27内に残る量をも考慮すると、実質的に浴槽中の湯半分を塩素が注入された湯とするには、13分と設定し、注入量を変えてその残留塩素濃度を調査した。
注入時刻 注入量 総注入量 測定時刻 滝壺 大浴槽 露天風呂
A. 10:10 11cc/min 143cc mg/L mg/L mg/L
10:25 0.4 0.05 0.05
10:35 0.1 0.1 0.1
10:45 0.05 0.05 0.05
10:55 0.05 0.05 0.05
B. 11:10 13cc/min 169cc mg/L mg/L mg/L
11:25 0.4 0.1 0.1
11:35 0.2 0.2 0.2
11:45 0.2 0.2 0.2
11:55 0.1 0.1 0.1
12:05 0.1 0.1 0.1
12:55 0.0 0.0 0.0
C. 13:10 14cc/min 182cc mg/L mg/L mg/L
13:25 0.8 0.1 0.1
13:35 0.3 0.3 0.3
13:45 0.2 0.2 0.2
13:55 0.2 0.2 0.2
14:05 0.1 0.1 0.1
14:55 0.1
以上の結果から、A.では、初期の残留塩素濃度が薄く、殺菌効果が十分でなく、また、1時間後に残留塩素濃度が0.05mg/Lとなり、レジオネラ属菌が繁殖しやすくなる。またB.は、1時間後でも0.1mg/Lであり、比較的好ましいが、初期の残留塩素濃度が、最大で0.2〜0.4mg/Lであり、初期の殺菌効果が十分でなく、また1.5時間以上経過すると残留塩素が無くなりレジオネラ属菌の増殖抑制効果が無くなり好ましくない。これに対してC.の例(水150cc、次亜塩素酸ナトリウム12%溶液30cc、塩素3cc/水1m3 )では、初期の濃度が、滝壺で0.8mg/Lで、大浴槽と露天風呂で0.3mg/Lであり、1.5時間後でも0.1mg/Lであり、好ましい結果が得られ、レジオネラ属菌の測定でもレジオネラ属菌は検出されなかった。
また注入時間は、湯の平均滞留時間の約半分とすることで、注入完了後に浴槽の約半分が塩素剤が注入された湯となり、この湯と残りの湯とが混ざるために、注入時の塩素濃度が高くても全体に塩素濃度が薄められる結果、塩素臭を発生して利用者に不快感を与えることがない。この注入時間は、短時間で行うと、塩素臭がし、長時間であると、初期の塩素濃度が低いために殺菌効果が薄くなり好ましくなく、要は注入完了後に最大残留塩素濃度が0.8mg/Lを超えないように、また1時間後に0.1mg/Lの残留塩素濃度を維持できるものであればよい。
次に女子浴槽についての調査結果を説明する。
この女子浴槽での塩素剤注入装置30は、男子浴槽の塩素剤注入装置30とその性能が同じで、最低注入量が9cc/minとするとポンプの吐出量が少なすぎてキャビテーションを起こすため、塩素注入量を10cc/minから行い、注入時間と注入量を調整して行った。
注入時刻 注入時間 注入量 総注入量 測定時刻 滝壺 大浴槽 露天風呂
A. 10:05 10分 11cc/min 110cc mg/L mg/L mg/L
10:20 1.0 0.6 0.5
10:30 0.8 0.8 0.6
10:40 0.6 0.8 0.5
10:50 0.5 0.5 0.4
11:00 0.4 0.4 0.4
11:10 0.4 0.4 0.4
11:20 0.4 0.4 0.4
11:30 0.4 0.4 0.4
11:40 0.4 0.4 0.4
11:50 0.3 0.3 0.3
12:00 0.3 0.3 0.3
12:50 0.2 0.2 0.2
B. 13:05 9分 10cc/min 90cc mg/L mg/L mg/L
13:20 0.4 0.3 0.3
13:30 0.3 0.3 0.3
13:40 0.2 0.2 0.2
13:50 0.2 0.2 0.2
14:00 0.1 0.1 0.1
女子浴槽の場合、A.では、残留塩素濃度が高く、B.がベストであった。
この女子浴槽の塩素剤のベストの注入量(90cc、水75cc、12%次亜塩素酸ナトリウム液15cc、塩素2cc/水1m3 )は、男子の塩素3cc/水1m3 と比べる塩素注入量比率は、66.6%(=2/3)である。この差は、温泉補給流量と関係する。
すなわち、男子の温泉補給流量は、10L/min(600L/h)、女子の温泉補給流量は、7L/min(420L/h)であり、男子の温泉補給流量と比較すると女子の温泉補給流量の比率が70%であり、塩素注入量比率66.6%であるため、希釈割合から見れば一致し、残留塩素濃度を0.6〜0.1mg/Lに維持できるものと考えられる。
この塩素剤注入量と残留塩素濃度は、湯温や水質でも変わり、さらに風呂の面積や滝16の形状により、塩素の分解量が変わるために、その循環式浴槽に応じた最適な塩素剤注入量を設定する。
これには、図1には示すように、濾過循環還り管24に残留塩素濃度計Tを設置し、その塩素濃度計Tで、循環ポンプ25に吸い込まれる残留塩素濃度を検出し、残留塩素濃度が、常時0.1mg/L以上となるように、すなわち、注入後は、最大0.8mg/L、好ましくは0.6mg/L以下で、塩素剤注入装置30を停止し、1時間後に0.1mg/Lまで下がったならば、塩素剤注入装置30を運転して塩素剤を注入することで、浴槽14内を常時、残留塩素濃度0.1mg/L以上に維持できる。
また、塩素濃度計Tがなくても、浴槽14の容積は一定であるため、始めに最適な塩素剤の注入量を求めれば、以後は、その最適な塩素剤注入量で、塩素剤を注入すればよい。
図2は、通常の循環式浴槽における殺菌方法を示したものである。
図において、34は浴槽であり、濾過循環還り管35より、集毛器36を通して髪の毛を除去し、循環ポンプ37から送湯管38を介して濾過器39に供給し、濾過器39で、湯中の固形物を除去した後、揚湯管40にて浴槽34に戻し、その揚湯管40に熱交換器41を設けて所要の温度に湯を昇温して循環するようにしたものである。
この循環式浴槽においても、塩素剤注入装置30は、循環ポンプ37と濾過器39間の送湯管38に注入するように設置する。
この循環式浴槽においても、1時間おきに、かつ浴槽34内の湯の滞留時間の約半分の時間をかけて、塩素剤を注入し、湯中の残留塩素濃度が、常時0.8〜0.1mg/L、好ましくは0.6〜0.1mg/Lとなるように塩素剤を注入することで、レジオネラ属菌の発生を防止できる。
図3は、塩素剤注入装置30の詳細を示したものある。
塩素剤注入装置30は、次亜塩素酸ナトリウム12%溶液(希釈液)を貯留する薬液タンク42とその薬液タンク42の塩素剤を吸入吐出する薬液ポンプ43と、その薬液ポンプ43からの塩素剤を、送湯管26,38内に注入するための注入管44とから構成される。
この薬液ポンプ43は、薬液ポンプ運転制御装置45により、吐出量、駆動間隔、駆動時間が制御できるようになっており、タイマー46により、運転間隔と運転時間を設定調節できるようになっており、また電源ブレーカ47と運転/停止リレー48や薬液ポンプ運転制御装置45を遠隔操作及び濾過装置27と連動するための接続端子49を備えている。
この薬液ポンプ運転制御装置45により、図1の例で説明したように、男子浴槽であれば、1時間おきに、注入量14cc/minで、注入時間13分を設定して自動運転することが可能となる。
また、塩素剤の殺菌中、濾過器27、39や配管内にはバイオフィルムが徐々に形成されるため、年に1回或いは半年に1回はバイオフィルム除去のために上述した過酸化水素による循環洗浄を行う。
本発明の一実施の形態を示す図である。 本発明の他の実施の形態を示す図である。 本発明における塩素剤注入装置の詳細を示す図である。
符号の説明
11 大浴槽
12,13 露天風呂
14 浴槽
25 循環ポンプ
26 送湯管
27 濾過器
30 塩素剤注入装置

Claims (3)

  1. 浴槽内の湯を循環ポンプを介して吸い込むと共に濾過器を通して濾過し、これを昇温して浴槽に循環する濾過循環式浴槽の殺菌方法において、上記循環ポンプと濾過器の間の配管に塩素剤注入装置を設け、その塩素剤注入装置で、浴槽内の湯の残留塩素濃度が0.8mg/L、好ましくは0.6mg/L以下となるように注入し、これを1時間ごとに繰り返し注入して、湯中の残留塩素濃度を常時0.1mg/L以上となるようにしたことを特徴とする濾過循環式浴槽の殺菌方法。
  2. 循環ポンプが、浴槽内の湯を1時間当たり約2回半循環する性能に設定され、塩素注入時間は、その湯が浴槽に滞留する時間の約半分の時間をかけて注入するようにした請求項1記載の濾過循環式浴槽の殺菌方法。
  3. 浴槽利用停止時に、過酸化水素を浴槽内などに投入し、その浴槽内の湯を循環して循環系統の配管や濾過器内に形成された生物膜を定期的に洗浄除去する請求項1又は2記載の濾過循環式浴槽の殺菌方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017127811A (ja) * 2016-01-20 2017-07-27 住友電気工業株式会社 バラスト水処理システムおよびその制御方法

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JP2017127811A (ja) * 2016-01-20 2017-07-27 住友電気工業株式会社 バラスト水処理システムおよびその制御方法

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