JP2005331492A - レジオネラ防止センサー - Google Patents

Abstract

【課題】 温浴施設等の水処理設備において、配管のスケールや生物膜等を検出して、レジオネラ症防止の為の洗浄殺菌時期と汚れ度を知らせるセンサーと衛生管理システムを提供する。
【解決手段】 循環ラインやタンクに設置した光センサーや超音波センサーを初めとする検出装置を用いて、内部に付着したスケール量や色彩などを分析する事によって生物膜やスライム量を検出し、レジオネラ菌や其の他の病原菌の温床となる物質を検知できるものとした事を特徴とする。
【選択図】 図１

Description

発明の詳細な説明

産業上の利用分野

本発明は、水処理設備の循環や濾過システムに於ける、スケールや生物膜を検出する技術と衛生管理システムに関する。

従来は、配管や濾過タンクの本格的な殺菌洗浄が度々必要である事など、経費の無駄だと思われていた。レジオネラ症が騒がれてもなお、温浴一般の衛生管理についての認識が薄い。例えば何年も放置して、スケール発生による循環能力の低下や他の機能面の低下などが生じ始めて、やっと配管洗浄を行うケースが殆んどである。又、この様な洗浄を行う際にも循環配管のみの洗浄に止まり、最も生物膜やスライムが多く危険である濾過タンクの殺菌洗浄が行われない事が多い。これは、清掃業者に濾過装置の知識がないばかりでなく、濾過装置メーカーにも清掃の知識がないことに端を発している。そうして、濾過タンクは放置され、逆洗で圧力を復元できなくなるまで経過したときには、生物膜やスライムは全体に広がっており、既に何時レジオネラ症患者が出ても不思議ではない末期的症状なのである。

発明が解決しようとする課題

温浴施設等でレジオネラ症を防ぐには「生物膜（バイオフィルム）」を取り除く事が不可欠である。レジオネラ菌は、生物膜中の宿主アメーバに守られて内部で増殖し、アメーバが破裂するまで増殖は止まらない。破裂すると大量の菌群が放出され、この増殖工程が繰り返されて鼠算的に天文学的スケールとなる。
問題は、生物膜中のアメーバが様々な殺菌手段（オゾン、高濃度塩素、高温水など）に耐性を示している事であり、アメーバにブロンクされ殺菌手段がレジオネラ菌に届かないことにある。従って、生物膜自体を取り除く本格的な洗浄手段である「過酸化水素水による洗浄」などによって常に配管やタンク等の中をクリーンにしておけば、レジネオラ菌の増殖を防ぐ事が出来るのである。因みに高濃度塩素殺菌では、大部分の生物膜が残存し、臭気の除去が大変な作業となる。
課題は、その配管洗浄の時期であり、負荷量（汚れ量）が千差万別である事から、見えない配管や濾過タンク内部の汚れを現場で推し量る事が難しく、その判断基準が無い事にある。
過酸化水素水を用いた洗浄は、薬品費と専門業者の作業費も高価である。従って度々この本格洗浄を実施できない為、的確にその必要時期を知る事が最も重要な要素となる。又、同一施設内であっても汚れ負荷は均一ではなく、系統毎に把握する必要もある。

課題を解決するための手段

本発明は、配管や濾過タンクのスケール付着度やレジオネラ菌の生育環境を分析するセンサーでの検知システム及び、危険度をリニアにモニタする報知システムを提供する。
最近では温浴施設の配管は塩ビ管で施工される事が多く、これは塩素等の腐食性殺菌剤等の使用が義務付けられている事にも起因している。
塩ビ配管のスケール検出に於いては、透過性のある透明樹脂配管等の外周部に設置した光センサー（光電センサー等）による光透過量等を測定する事によって、他配管のスケール付着度を推量しようとするものである。ここで用いられるセンサーは、光、超音波やマイクロ波、静電気等、様々なものを用途により選択可能とする。
また、生物膜のスケールが色彩を伴う事を利用して、色彩及び照度計を光源と反対側に設置してその着色量等を検出する。
一般に、好気性微生物が繁殖すると、その生物膜群は茶色〜茶褐色になる事が多く、嫌気性微生物が繁殖すると、グレーや茶色或いは緑色となる事もある。
レジオネラ菌等が主に繁殖する宿主アメーバ群は好気性であることが多く、茶色を帯びている事が多い。
即ち白湯で元来透明な湯を濾過している場合であっても、このような茶色系の物質が付着してくるのである。付着するスライムの量や色彩を計測できれば、危険な生物膜の繁殖を検出する事につながる。
クッションタンク、貯湯タンク等に於いては、底部に反射板等を取り付け、上部のセンサーから発したものの反射量を計測する事によって湯泥等の溜まり具合を計測する事ができる。
濾過タンク等にあっては、汚泥や生物膜が形成されやすい底部に一対又は他対の電極を取り付ける事によりタンク電極間の電気伝導度（抵抗値等）の変化値を測定し、汚泥の形成程度を数値化する。
これは、電極間にスライムが堆積し介在する水分量が減ると導電率が下がる事を利用しており、順に並べた電極間では繁殖の範囲を知る事ができる。
さらにこれらのセンサーをモニタする事によって、温浴設備循環サイクルの汚れ度を演算し、表示する事もできる。生物膜等のスケールが多いほど危険度は高まる為、警報によってそのレベルを報知する事を可能とし、通信手段等で遠隔監視をする事も選択できる事としている。

以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１で配管内に設置するレジオネラセンサーの取り付け位置と基本的な取り付けパターンを示す。
浴槽又はプール等の水処理システムにおいて、水槽３の濾過循環系統の濾過タンク吸込みラインに、拡大図Ａのごとく設置する形を基本型とし、変化例として拡大図Ｂのごとくヘアキャッチ本体に取り付けた形を併記している。
１のセンサーにおいて１−ｄの透明管を直胴部として、例えば外周部対角の位置に１−ａと１−ｂの光電センサーを配置し、１−ａと１−ｂ間において光の透過量を測定する。スケールが付着すると光の透過量は減り、その偏差が１−ｃのアンプ部を通してｄｅｇｉｔ単位でリニアに表される。また水質に応じて光電センサーの光量を変える事が出来るから、「白湯用」「温泉用」「スケール泉用」などと機種を揃える事が可能である。酷いスケールの場合には、超音波等の他のセンサーも使用する。
一般に、市水や井戸水を原水とした白湯であって、ジェットノズル＆ジェットポンプを併設した架所は特に好気性菌が生息し、茶褐色のスケールが付いてくる傾向がある。また嫌気性菌が生息すると、他の色（グレー、緑、黒色）が付く事もあり、どちらの場合であっても生物膜（バイオフィルム）が生成される。
図１において、透明管２−ｄを直胴部として、例えば２−ａをハロゲン、キセノン、セラミック発光電球（光量及び配光分布が安定）等を光源とし、２−ｂを色彩計又は色彩照度計とする事によって２−ｃの電源及び変換器ユニットを介して、これら生物膜の種類の特定及び監視を行う事が出来る。

温泉槽や貯湯タンク等においては、図２のように１のタンク上部センサー２と底板に水平に取り付けられた反射板３から構成される装置で、４のように堆積したスライム等のヘドロが溜まると、センサーに対応した反射光量または反射音波量が減り、その程度をリニアに計測出来る。ここで、２のセンサーは、スケールの程度、到達距離などに応じて選別される。
一般に光電センサー及び近接センサー→超音波センサー→マイクロ波センサーという順により広い監視範囲とより強力な検知が可能となるが、タンク上部から計測する場合、光式界面センサー、超音波レベル計、マイクロ波レベル計、振動式レベルセンサー等を利用すると、水表面ではなく、水中の底部に溜まるスライム（泥など）の厚みを計測する事が出来る。これによって見えない暗部であっても清掃時期を把握する事が可能である。

濾過タンクのスライム検出においては、図３において、３の集水ノズルの特性から、１のタンク底部で６のようにスライムの成長が見られるが、タンク内に突出して設けた電極（ＳＵＳ製など）４または５によって、電極間の電気伝導度を計測し、左図４のセンサーでは下部のスライム堆積を検出、右図５のセンサーではスライムの堆積程度を高さで把握出来る事となる。
これは、電極間の抵抗値をリニアに計測し、循環水が電極に触れなくなると抵抗値が極端に上昇する事を基本原理としている。通常のフロートレスリレーを用いた電極制御でも、大まかには計測可能である。

全体に温浴循環システムの中で、温泉等のタンクや配管、オーバー回収槽や濾過装置本体（タンク）の内部のスケールやスライム量、又その色彩を計測して、システム全体の見えない部分の汚れ度を把握する事が可能となる。これらの情報にランクを設けて、全体の配管洗浄や濾材交換の時期を知らせる事が可能となり、レジネオラ症の危険度を知る事が出来る。
パケット通信などの通報装置を設置すれば、メンテナンス業者や事業者の本部等で遠隔監視が可能である。

発明の効果

本発明の効果は、大別して次の４点である。
イ） 塩ビ等の樹脂製配管内のスケール検出
ロ） 生物膜（バイオフィルム）の検出
ハ） レジオネラ菌増殖環境の監視
ニ） 危険度報知

イ） 見えない樹脂管内部のスケールを検出出来るようになった。
ロ） 生物膜の色彩を検出出来る装置によって、バクテリアやアメーバの付着が配管に及んでいるかどうかを知ることが出来るようになった。
ハ） ロ）によってレジオネラ菌そのものではないが、レジネオラ菌の宿主アメーバの存在量を知る事が出来る。従ってレジネオラ菌の生育環境が整っているとして、間接的にレジオネラ菌自体の存在量を推定する事ができる。またそれらを監視する事が可能となった。
ニ） レジオネラ菌対策の一助としてイ）〜ハ）の検出システムを用いて、その付着量より危険度レベルを数値化して想定する事も出来る。一定レベル以上に至ると配管洗浄のクリーニング作業を必要とする旨を知らせる事が可能となり、真に様々な場所で危険度が上昇すると警告を発する事も可能である。

本発明の実施形態で、樹脂製配管のスケール付着量を知る為に、透明塩ビ管と光センサーを内蔵したレジオネラセンサーの取り付け例である。

符号の説明

１． レジオネラセンサー（道中配管の特に吸込管に接続した例）
２． レジオネラセンサーの変化例（ヘアーキャッチに内蔵した例）
３． 浴槽（又はプール）
４． 濾過タンク
Ａ． １の拡大図
Ｂ． ２の拡大図
１−ａ．光センサー発光部
１−ｂ．光センサー受光部
１−ｃ．光センサーアンプユニット
１−ｄ．１の透明塩ビ管直胴部
２−ａ．光センサー光源部
２−ｂ．光センサー色彩計又は色彩照度計
２−ｃ．光センサー電源部及び変換器ユニット
２−ｄ．２の透明塩ビ管直胴部

図２

本発明の実施形態で、温泉貯湯用等のタンク内のスケールを知る為に、タンク上部と底部にセンサーを設置した例である

符号の説明

１． タンク本体（パネルタンク、地下ピット等）
２． タンク上部のセンサー（超音波レベル計等）
３． タンク底部の反射板
４． 堆積したスライム

図３

本発明の実施形態で、濾過タンクに電極方式のセンサーを取り付けた例である。左図に若干のスライムが発生した状態を６で表わし、右図の６でスライムが、タンク上部まで成長した状態を示した。

符号の説明

１． 濾過タンク本体
２． タンク内部の濾過材
３． 集水ノズル
４． １対の電極の基本的な設置場所
５． 多対の電極の基本的な設置場所
６． タンク内部に発生したスライム

Claims (6)

1. 水処理システムの配管内部やタンク内部に付着したスケールあるいは生物膜を測定する方法において、少なくとも前記配管あるいはタンク等の一部を透光性のある材料で構成し、その外周部に取り付けた光透過量測定装置により、前記配管あるいはタンク内部に付着したスケールや生物膜の付着度を測定する方法。
2. 水処理システムの配管内部やタンク内部に付着した生物膜を検知する方法において、少なくとも、前記配管あるいはタンクの一部を透光性のある材料で構成し、その外周部に光源を取り付けて、内部に付着した物質を透過させ、対角面で受光する光の色彩あるいは色彩照度と変化を測定することによって、前記配管内部あるいはタンク内部に付着した生物膜の着色の状態と量を検出して微生物が好気性であるか否か等の種類の特定あるいは繁殖状態を監視する方法。
3. 水処理循環システムの配管内部やタンク内部に付着した生物膜を測定する方法において、配管内部やタンク内部に一対または多対の電極を取り付け、電極間の電気伝導度の変化を測定することによって、前記配管内部あるいはタンク内部における生物膜の付着の有無と範囲を検出する方法。
4. 請求項１，２，３に記載の少なくとも一つの方法を用いて濾過タンク内部に付着したスケールあるいは生物膜を検出し、濾過タンクの濾過材の交換や洗浄の必要時期を知らせる方法。
5. 請求項１，２，３に記載の少なくとも一つの方法を用いて配管内部やタンク内部の微生物の生育状況をモニタリングして、レジオネラ又は他の病原菌発生の危険度を予測する方法。
6. 請求項１，２，３に記載の少なくとも一つの方法で得たデータ又は解析したデータを通信手段を用いて遠隔監視装置へ報知させ、水処理循環システムを遠隔で管理するシステム。

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