JP2007075673A - 水の殺菌処理システム及び貯留水循環殺菌システム - Google Patents

Abstract

【課題】殺菌剤を含有しない殺菌水が得られるようにした水の殺菌処理システム及び貯留水循環殺菌システムであって、汎用材料を用いて処理操作も簡便でしかも融通をきかせて効率良く殺菌処理できる水の殺菌処理システム及び貯留水循環殺菌システムを提供する。【解決手段】少なくともアルカリ殺菌槽と、中和槽と、固形粒子分離槽を有し、該アルカリ殺菌槽において高アルカリ性による水の殺菌により殺菌処理水を得、該中和槽に該殺菌処理水を導入してアルカリ成分を炭酸ガスにより固形粒子化させて中和処理水を得、該固形粒子分離槽に該中和処理水を導入して固形粒子を分離した固形粒子分離処理水である殺菌水を得ることを特徴とする水の殺菌処理システム。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば公衆浴場や温泉等の貯留水の循環使用において、その循環路の途中で水を外部的に殺菌処理し、水に殺菌剤が含有されないようにした水の殺菌処理システム及び貯留水循環殺菌システムに関する。

例えば公衆浴場、温泉や、魚介類を飼う水槽等では、浴槽等の各貯留槽に貯留した水を循環させて再使用することが行われているが、塩素殺菌し、大腸菌、黄色ぶどう糖球菌、レジネラス菌等を一定限度以下に抑えている。そのために、塩素剤は０．２〜０．４ｐｐｍ投入されるが、循環再使用される水を含めて貯留水には塩素が残留することを避けることができなかった。
公衆浴場の風呂水の塩素殺菌は周知である。

このように、使用する水に塩素が残留すると、その臭いがするのみならず、入浴者によっては身体を刺激される等の悪影響もあることを避けることができず、浴槽に貯留する水については塩素等の悪影響のある殺菌剤が含まれないような殺菌システムの工夫が望まれていた。
本発明の第１の目的は、殺菌剤を含有しない殺菌水が得られるようにした水の殺菌処理システム及び貯留水循環殺菌システムを提供することにある。
本発明の第２の目的は、汎用材料を用いて処理操作も簡便でしかも融通をきかせて効率良く殺菌処理できる水の殺菌処理システム及び貯留水循環殺菌システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明者等は、鋭意検討の結果、水を高アルカリ性にすると殺菌性があらわれるが、その殺菌後は炭酸ガスを吹き込んで不溶性の炭酸塩を生じさせ固形粒子として分離するようにすると、比較的簡単な処理で殺菌剤を含有しない殺菌した清澄な水が得られることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
したがって、本発明は、（１）、少なくともアルカリ殺菌槽と、中和槽と、固形粒子分離槽を有し、該アルカリ殺菌槽において高アルカリ性による水の殺菌により殺菌処理水を得、該中和槽に該殺菌処理水を導入してアルカリ成分を炭酸ガスにより固形粒子化させて中和処理水を得、該固形粒子分離槽に該中和処理水を導入して固形粒子を分離した固形粒子分離処理水である殺菌水を得る水の殺菌処理システムを提供するものである。
また、（２）、アルカリ殺菌槽と中和槽と固形粒子分離槽を流通路で連通して被処理水を各槽に流通させ、該アルカリ殺菌槽にアルカリ剤投入槽を連通接続して該被処理水の少なくとも一部を該アルカリ剤投入槽へ分流させ、該アルカリ剤投入槽においてカプセル化されたアルカリ剤であるアルカリカプセルをその分流させた被処理水に投入して溶解させながらアルカリ剤を含有する被処理水を他の残りの被処理水とは別々又は合流させて該アルカリ殺菌槽に流通させ、該アルカリ殺菌槽において殺菌をし終える上記（１）の水の殺菌処理システム、（３）、アルカリ殺菌槽に竹繊維フィルター層と竹炭層を積層して濾過層を設け、この濾過層により分流したアルカリ剤を含有した被処理水及び他の残りの被処理水を濾過して殺菌水を得る上記（１）又は（２）の水の殺菌処理システム、（４）、高アルカリ性は消石灰により、カプセル化されたアルカリ剤のアルカリ剤は生石灰であり、アルカリカプセルを溶解させながらアルカリ剤を含有する被処理水は消石灰を含有する被処理水であり、アルカリ成分を炭酸ガスにより固形粒子化させたのは炭酸カルシウムである上記（１）ないし（３）のいずれかの水の殺菌処理システム、（５）、貯水槽の水を循環路を通して循環して使用する貯留水循環システムにおいて、該循環路の途中に上記（１）ないし（４）のいずれかの水の殺菌処理システムを組み込んだ貯留水循環殺菌システム、（６）、貯留水は温泉水であってもよい風呂水である上記（５）の貯留水循環殺菌システムを提供するものである。

本発明によれば、高アルカリ性による殺菌を行ない、アルカリ成分は炭酸ガスにより固形粒子化させて分離するようにした水の殺菌処理システム及び貯留水循環殺菌システムを提供することができるので、殺菌剤を含有しない殺菌水を得ることができる。これにより、例えば温泉水や風呂水を循環して使用する場合にもこのような殺菌剤を含有しない殺菌水を使用することができ、使用する水において塩素殺菌のように臭いがしたり、身体に有害である場合があるようなこともなく、快適に水の利用ができる。
また、生石灰のような汎用材料を用いて処理操作も簡便であり、しかもアルカリ成分は最終的には除去されるので水質に影響を与えることなく、さらに高アルカリ性の程度を調節して殺菌性を調節することができ、融通をきかせて効率良く処理できる水の殺菌処理システム及び貯留水循環殺菌システムを提供することができる。

アルカリ剤として例えば生石灰の水溶液の消石灰を用いて、例えば風呂水の被処理水を例えばｐＨ１１以上にすることにより殺菌し、その殺菌後は炭酸ガスを吹き込んで炭酸カルシウムの固形粒子として分離し、殺菌清澄水を得る。

本発明の一実施例を図面に基づいて説明するが、本発明はこれに限るものではない。
図１に示すように、Ａは水の殺菌処理システムであり、前後処理ユニット１と、殺菌処理ユニット２を有する。このようにユニット化すると、各ユニットの運搬や取扱いか容易であり、各ユニットを配管で連通接続するだけで水の殺菌処理システムを設置できるので便利である。
前後処理ユニット１は、蓋の出来る上面開口のボックス状枠体１１内において、上段にアルカリ剤投入槽１２、中段に中和槽１３、下段に固形粒子分離槽１４が設けられている。殺菌処理ユニット２は、アルカリ殺菌槽２１が設けられている。アルカリ剤投入槽１２には被処理水導入管１２ａが設けられ、各槽は配管１６、１７、１８により連通接続され、固形粒子分離槽１４には固形粒子水（汚水）排出管１９、殺菌清澄水送出管２０が連通接続されている。
上記アルカリ剤投入槽１２では、被処理水導入管１２ａが分岐され、一方の分岐管に分流させる被処理水に、カプセル化されたアルカリ剤であるアルカリカプセルとして、アルカリ剤を強アルカリ剤（アルカリ金属、アルカリ土類金属等のアルカリ剤）として生石灰（ＣａＯ）とした生石灰のカプセル（空気中の湿分等により生石灰が濡れ、粘ちょうにならないように水溶解性の樹脂膜等の膜により生石灰の粉末を包んだもので、取扱いや保管管理が容易である）ａが投入され、このカプセルａは被処理水に溶解して内部の生石灰が消石灰（水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）₂ ））になりながら、他方の分岐管に分流された被処理水とともに配管１６を流通してアルカリ殺菌槽２１に送出される。なお、分岐せず分流せずに流通する被処理水に生石灰のカプセルを投入してもよい。また、被処理水の一部をアルカリ剤投入槽１２に分流させ、残りをアルカリ剤投入槽１２の外側で分流させ、別々あるいは合流させてアルカリ殺菌槽２１に送出するようにしてもよい。「アルカリ剤投入槽１２に分流させ」はこの場合も含む。また、アルカリカプセルを自動的に一定時間毎に供給するカプセル供給装置をアルカリ剤投入槽１２に付設してもよく、アルカリカプセルはアルカリ剤の錠剤、粉末、アルカリ剤液でもよい。
アルカリ殺菌槽２１には竹繊維からなる竹繊維層２１ａに竹炭からなる竹炭層２１ｂを積層した濾過層が設けられており、上記の生石灰のカプセルを溶解させ消石灰を含有し菌類を含む水がこの濾過層で濾過され、殺菌された消石灰水溶液の清澄な上澄液が得られ、これが配管１７を通して中和層１３に送出される。なお、菌類を吸着した状態で殺菌することもできる。竹繊維は竹から得られる繊維で、その繊維製フィルターは実用新案登録大２６０７２０７号明細書に記載されており、竹炭は竹をむし焼きにして得られる炭であり、これらは菌類その他の物質の吸着には特に有効であるとされている。

中和槽１３には、噴出孔を多数有するガス噴出管１３ａが単数又は複数設けられ、このガス噴出管１３ａは配管１３ｂにより炭酸ガスボンベ（高さ約６０ｃｍ）１３ｃに連通接続されており、上記の送出されてきた上澄液は、ここで炭酸ガスを吹き込まれることにより中和処理され、消石灰が炭酸カルシウムの固形粒子になる。この炭酸カルシウムの固形粒子を含有する処理水は、配管１８を通して固形粒子分離槽１４に送出される。
固形粒子分離槽１４では、炭酸カルシウムの固形粒子がサイクロン方式（遠心力により固形粒子を逆円錐状に上昇させる）等により分離され、排出管１９より汚水として排出されるとともに、その固形粒子を分離した清澄水、すなわち殺菌水が殺菌清澄水送出管２０より送出される。
このようにして得られた殺菌水は被処理水が例えば使用後の風呂水で有る場合には、図示省略した浴槽に送出されるが、風呂水を循環して使用する場合等においてその循環の途中に、直接あるいは浄化槽（砂層や繊維層等の濾過層を有する）を通して濾過した被処理水について上記水の殺菌処理システムＡを用いれば、風呂水循環殺菌システムが得られる。温泉や魚介類を飼う水槽の貯留水についてもこれに準じ、貯留水循環殺菌システムが得られる。なお、温泉等の場合にはかけ流しの場合にも用いられる。
なお、「システム」は「装置」としてもよく、記載方法を変えて「方法」とすることもできる。

上記の水の殺菌処理システムＡにおいて、アルカリ殺菌槽２１において得られる上澄液のｐＨは１０以上、例えばｐＨ１１〜１３の高アルカリ性が挙げられるが、そのためには生石灰の被処理水中濃度は０．２重量％が挙げられる。そのｐＨの調節にはｐＨセンサーをアルカリ殺菌槽２１に設置し、これによりアルカリ剤の投入量を自動調節してもよい。ｐＨ１０以上では大腸菌は殺菌されるといわれているし、他の黄色ブドウ糖菌、レジネラス菌も同等あるいはそれ以上の高アルカリ性により殺菌することができる。菌類濃度が高い場合には比較的ｐＨを高くして、効率よく殺菌してもよい。アルカリ殺菌槽２１において処理水が滞留する時間は例えば５〜１０分あれば、竹繊維層や竹炭層の濾過層に吸着される菌類を多くできる点でも好ましく、菌類の殺菌にもよい。
中和槽においてはｐＨＨ７〜８になるように、炭酸ガスの吹き込みを行うことが好ましいが、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ₃ ) は水には０．０１重量％しか溶解せず、水中からのその除去率を極めて高くすることができ、それだけ中性水を得られ易いが、アルカリ質の温泉もあるように、無害な程度に多少のアルカリ性は支障ない。固形粒子分離槽１５から排出される汚水（炭酸カルシウム含有水）と、殺菌清澄水の比率は約１：６が挙げられる。
実際、２４時間風呂使用の浴水（２ケ月間２１２人入浴後）をろ材セラミック生物ろ過して循環させたものにおいて、その途中にレジオバスター使用のミニプラント５時間運転後（毎分６Ｌ、ｐＨ低下のためＣＯ₂ 使用）では、その運転前では、一般細菌が１ｍｌ中６４０，０００、レジオネラ属菌（Ｌｅｇｉｏｎｅｌｌａ ｐｎｅｕｍｏｐｈｉｌａ（血清群２）が３００００ＣＦＵ／１００ｍｌであったものが、一般細菌が１ｍｌ中５７００、レジオネラ属菌が不検出（１０ＣＦＵ／１００ｍｌ未満）であった（検査方法 一般細菌、大腸菌群、銅：上水試験方法２００１年版、日本水道協会、レジオネラ属菌：「新版レジオネラ症防止指針」厚生省生活衛生局企画課監修（財）ビル管理教育センター 平成１１年１１月発行、濾過濃縮法（検出限界１０ＣＦＵ／１００ｍｌ）（（財団法人北里環境科学センターによる平成１７年８月３日付水質検査報告書）。なお、レジオバスター使用のミニプラントは図１の装置であり、アルカリ殺菌槽での殺菌はｐＨ１２で行われ、ＣＯ₂ による中和水はｐＨ７〜８であった。
また、 循環風呂等に発生するレジオネラ菌を１ｍｌ当たり３９万個（ＣＦＵ／ｍｌ）懸濁させた試験液の１５０ｍｌを２５０ｍｌのフラスコに採取し、これに生石灰９．７ｇ加えて５時間振盪（振って動かす）したものについては、レジオネラ菌は不検出であった。

本発明の一実施例の水の殺菌システムの概略説明図である。

符号の説明

Ａ 水の殺菌処理システム
１ 前後処理ユニット
２ 殺菌処理ユニット
１２ アルカリ剤投入槽
１３ 中和槽
１４ 固体粒子分離槽
２１ 殺菌槽

Claims (6)

1. 少なくともアルカリ殺菌槽と、中和槽と、固形粒子分離槽を有し、該アルカリ殺菌槽において高アルカリ性による水の殺菌により殺菌処理水を得、該中和槽に該殺菌処理水を導入してアルカリ成分を炭酸ガスにより固形粒子化させて中和処理水を得、該固形粒子分離槽に該中和処理水を導入して固形粒子を分離した固形粒子分離処理水である殺菌水を得ることを特徴とする水の殺菌処理システム。
2. アルカリ殺菌槽と中和槽と固形粒子分離槽を流通路で連通して被処理水を各槽に流通させ、該アルカリ殺菌槽にアルカリ剤投入槽を連通接続して該被処理水の少なくとも一部を該アルカリ剤投入槽へ分流させ、該アルカリ剤投入槽においてカプセル化されたアルカリ剤であるアルカリカプセルをその分流させた被処理水に投入して溶解させながらアルカリ剤を含有する被処理水を他の残りの被処理水とは別々又は合流させて該アルカリ殺菌槽に流通させ、該アルカリ殺菌槽において殺菌をし終える請求項１に記載の水の殺菌処理システム。
3. アルカリ殺菌槽に竹繊維フィルター層と竹炭層を積層して濾過層を設け、この濾過層により分流したアルカリ剤を含有した被処理水及び他の残りの被処理水を濾過して殺菌水を得る請求項１又は２に記載の水の殺菌処理システム。
4. 高アルカリ性は消石灰により、カプセル化されたアルカリ剤のアルカリ剤は生石灰であり、アルカリカプセルを溶解させながらアルカリ剤を含有する被処理水は消石灰を含有する被処理水であり、アルカリ成分を炭酸ガスにより固形粒子化させたのは炭酸カルシウムである請求項１ないし３のいずれかに記載の水の殺菌処理システム。
5. 貯水槽の水を循環路を通して循環して使用する貯留水循環システムにおいて、該循環路の途中に請求項１ないし４のいずれかに記載の水の殺菌処理システムを組み込んだ貯留水循環殺菌システム。
6. 貯留水は温泉水であってもよい風呂水である請求項５に記載の貯留水循環殺菌システム。