JP2010094608A - 洗浄・汚染防止方法、及び洗浄・汚染防止システム - Google Patents

Abstract

【課題】洗浄効果が高く、洗浄後において汚染物が付着しにくく、環境に与える負荷の低い洗浄・汚染防止方法を提供する。
【解決手段】多数の微細気泡を含む微細気泡水を被洗浄物に接触させて汚染物を除去すると共に汚染物の付着を防止する。該微細気泡の平均粒径は、１００ｎｍ〜２００ｎｍであり、粒径が２００μｍ以下の微細気泡の個数が全微細気泡の個数の８０％以上であり、該微細気泡水における該微細気泡の含有率が、１０〜１５体積％である。
【選択図】なし

Description

本発明は、高い洗浄効果をもって各種物品の洗浄ができる洗浄・汚染防止方法及び洗浄・汚染防止システムに関する。

通常、トイレの便器や配管の洗浄や、橋梁の鉄骨等の構造物の洗浄等各種物品の洗浄は、洗剤及び水、又は水のみを用いて行なっている。

しかし、このような通常の洗浄では以下のような問題がある。
１）十分な洗浄効果が得られない。
２）洗浄時は汚染を除去できてもすぐに汚染物が付着する。
３）汚れを落とすために、大量の洗剤を用いたり強い洗剤を用いると環境に多大な悪影響を与える。

従って、本発明の目的は、洗浄効果が高く、洗浄後において汚染物が付着しにくく、環境に与える負荷の低い洗浄・汚染防止方法及び洗浄・汚染防止システムを提供することにある。

本発明者らは上記課題を解消すべく、環境に与える負荷が少ない水を用いた洗浄方法について鋭意検討した結果、多数のナノマイクロバブルを含む水を用いて洗浄を行なうことにより上記目的を達成しうることを知見し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、多数の微細気泡を含む微細気泡水を被洗浄物に接触させて汚染物を除去すると共に汚染物の付着を防止する、洗浄・汚染防止方法を提供するものである。

これにより、洗浄効果が高く、洗浄後において汚染物が付着しにくく、環境に与える負荷の低い洗浄・汚染防止方法を提供できる。また、微細気泡水の原料水として家庭や各施設における廃水の１次浄化水を各種洗浄に用いることができ、水資源の再利用にも資する。

本発明の方法により、高い洗浄効果が発揮されるメカニズムは定かではないが、微細気泡が電荷を有するため汚染物に対して界面活性剤様に作用して汚染物を被洗浄物から遊離させることができると共に、被洗浄物の表面に電荷を有したまま付着して汚染物が被洗浄物の表面に付着するのを防止するものと推定される。

また、本発明は、該微細気泡の平均粒径が、１００ｎｍ〜２００ｎｍであり、
粒径が２００μｍ以下の微細気泡の個数が全微細気泡の個数の８０％以上である上記洗浄・汚染防止方法を提供するものである。

該微細気泡水における該微細気泡の含有率が、１０〜１５体積％である上記洗浄・汚染防止方法を提供するものである。

また、本発明は、該被洗浄物が、トイレの便器、床面、壁面及び配管であり、該汚染物が尿石を含む上記洗浄・汚染防止方法を提供するものである。

また、本発明は、排水を浄化処理して浄化水を製造する排水浄化装置と、
得られた浄化水内に多数の微細気泡を発生させて微細気泡水を製造する微細気泡水製造装置と、
得られた微細気泡水を、該微細気泡水が被洗浄物に連続的に又は断続的に接触するように、被洗浄物に向けて放出する洗浄装置と
を具備する洗浄・汚染防止システムを提供するものである。

以下、本発明について更に詳細に説明する。

本発明の洗浄・汚染防止方法は、多数の微細気泡を含む微細気泡水を被洗浄物に接触させて汚染物を除去すると共に汚染物の付着を防止する方法である。

本発明において用いられる上記微細気泡水は、粒子径がいわゆるマイクロナノサイズの微細気泡を含有する水である。

上記微細気泡は、その平均粒径が、３０ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、１００ｎｍ〜２００ｎｍであるのがさらに好ましい。平均粒径を上記範囲内とすることにより、微細気泡が水中に長期存在可能になると共に界面活性作用がさらに向上するので上記範囲内とするのが好ましい。

ここで上記平均粒径は、大塚電子製、ゼータ電位測定器、商品名「ＥＬＳ−Ｚ２」及び粒度測定器、商品名「ＥＬＳ-ＰＴ」を用いて常法に従って測定することができる。

また、上記微細気泡は、粒度分布、具体的には粒径が５００μｍ以下の微細気泡の個数が全微細気泡の個数の９５％以上であるのが好ましく、粒径が３００μｍ以下の微細気泡の個数が全微細気泡の個数の ９０％以上であるのが更に好ましく、粒径が２００μｍ以下の微細気泡の個数が全微細気泡の個数の８０％以上であるのが最も好ましい。粒度分布を上述の範囲内とすることにより浸透性が向上するので好ましい。

ここで、微細気泡粒子の個数の測定は、以下のようにして行なうことができる。

５００ｎｍ以上の微細気泡粒子の粒度分布測定は、ベックマンコールター・カウンター 「Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ ＴＭ３」を用いて行なうことができ、５００ｎｍ以下の微細気泡粒子の粒度分布測定は、レーザ回折・散乱法粒度分布測定装置「LStm13 320」を用いて、行なうことができる。

本発明においては、該微細気泡の平均粒径が、１００ｎｍ〜２００ｎｍであり、粒径が２００μｍ以下の微細気泡の個数が全微細気泡の個数の８０％以上であるのが好ましい。

該微細気泡水における該微細気泡の含有率は、８〜１５体積％であるのが好ましく、１０〜１５体積％であるのが更に好ましい。含有率を上記の範囲内とすることにより、界面活性効果がより向上するので上記範囲内とするのが好ましい。

上記微細気泡水は、例えば、特許第４１１８９３９号公報に記載の装置（具体的には商品名「バヴィタス」株式会社協和機設製）を用い、運転条件を適宜調節するなどして得ることができる。

本発明の方法により洗浄・汚染防止処理される上記被洗浄物としては、使用により汚染物が付着するものであれば特に制限されないが、トイレの便器、床面、壁面及び配管等が挙げられる。

そして、上記被洗浄物が、トイレの便器、床面、壁面及び配管である場合には、上記汚染物が尿石を含む。本発明の方法によれば、通常の洗浄方法では落ちにくく、また汚染物として被洗浄物に付着しやすい尿石などを、洗浄し且つ付着しにくくすることができる。

本発明の方法を実施するには、上記微細気泡水を上記被洗浄物に接触させるだけでよく、微細気泡水を加圧下に噴霧したり、微細気泡放水を接触させた後各種清掃用具を用いて擦る等の特別な操作は必要ない。具体的には、例えば、被洗浄物がトイレである場合には、貯水タンクに上記微細気泡水を貯蔵しておき、洗浄用水として便器の洗浄時に流すだけでよい。これにより、便器に尿石などの汚染物を洗い流すことができると共に付着を防止できる。また便器から下水施設に通じる配管等に対しても洗浄効果があると共に汚染物の付着防止効果もある。

本発明の方法において用いられる上記微細気泡水の原料である水は、通常の水道水を用いることもできるが、各種用途に一端使用された排水を再利用するのが水資源の再利用の点で好ましい。例えば、高速道路のサービスエリアなどの大規模施設においては、一端使用した排水を浄化して得られるいわゆる中水（飲料水として用いることはできないが、下水程は汚染されていない水、具体的にはｐＨ値が５．８以上８．６以下、臭気が異常でなく、外観がほぼ無色透明で、大腸菌が検出されず、濁度が２度以下である水）を用いることができる。本発明においては、上記中水も有効に微細気泡水化して活用することができ、水資源を有効に活用することができる。

また、上記微細気泡水は、微細気泡が常温・常圧下に安定に存在し、温度条件によらずに洗浄効果を発揮するものであるが、２〜４０℃の温度条件で被洗浄物と接触させるのが好ましく、使用量は被洗浄物の表面積１ｍ^２あたり０．５〜２リットルとするのが好ましい。また、微細気泡水は加圧した後加圧水として噴射又は噴霧した方が洗浄効果は向上するが、特に加圧することなく常圧で使用しても十分な効果を得ることができる。

また、上記微細気泡水は浸透性に優れるので、被洗浄物の汚染状態がひどい場合には事前に上記微細気泡水を用いて被洗浄物を濡らしておくのが、洗浄効果をより向上させる点で好ましい。

本発明の洗浄・汚染防止方法は、排水を浄化処理して浄化水を製造する排水浄化装置と、得られた浄化水内に多数の微細気泡を発生させて微細気泡水を製造する微細気泡水製造装置と、得られた微細気泡水を、該微細気泡水が被洗浄物に連続的に又は断続的に接触するように、被洗浄物に向けて放出する洗浄装置とを具備する洗浄・汚染防止システムを用いることにより実施することができる。

排水浄化装置としては、工業用排水や家庭排水を浄化して上述の中水を得るために通常用いられる浄化装置や、高速道路のサービスエリア等各種商業施設に設置されている浄化装置を特に制限なく用いることができる。

微細気泡水製造装置としては、商品名「バヴィタス」株式会社協和機設製等を用いることができ、得られた微細気泡水は、貯留タンクなどに貯めておくことができる。本発明において用いられる微細気泡水の中でも上述の平均粒径や粒度分布を満たすものは、特に保存安定性に優れ、長期間貯留タンク内に保存しても微細気泡の消失が少なく、洗浄効果を維持できる。

洗浄装置としては、被洗浄物に応じて種々のものを用いることができる。例えば被洗浄物がトイレの便器や該便器に連結された配管である場合には、便器に水を流すべく設置されている既存のタンクや配管をそのまま用いることができる。ここで、連続的とは、便器に一定時間途切れることなく水を流すことを意味し、断続的とは１０〜３０秒程度の時間流した後５〜３０分間程度の所定時間若しくは使用者が水を流す操作を行なうまでの間流水を停止することを意味する。また、水を流すのは、自動制御によるものでも、人為的操作によるものでもよい。

また、排水浄化装置と微細気泡水製造装置と洗浄装置とは、通常の水道管などの配管などを用いて連結することができる。

以下、本発明について実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに制限されるものではない。

〔実施例１〕
＜微細気泡水の製造＞
高速道路サービスエリアの施設で上水を使用した後の排水を浄化処理槽で中水に処理した後、得られた中水を微細気泡製造装置(商品名「バヴィタス」協和機設株式会社製)を用いて、気体の吸引量を毎分０．６５／Ｌから２．０／Ｌの条件で処理して、微細気泡水を得た。得られた微細気泡水中の微細気泡の平均粒径は、２００ｎｍであった。また、粒径 ２００μｍ以下の微細気泡の含有率は １２体積％であった。微細気泡水における微細気泡の含有率は、体積％で １３％（１ｍ^３中１６０万個）であった。また、粒径が２００μｍ以下の微細気泡の個数は全微細気泡の個数の ８５％であった。

得られた微細気泡水をポリプロピレン製のタンク内で特に空気を置換することなく、常温・常圧で保存したところ、図１に示すように微細気泡の生成後７日間は、微細気泡の含有率や粒径に変化がなく、非常に安定であることを確認した。

また、得られた微細気泡水について大塚電子製、商品名「ゼータ電位測定器ＥＬＳ−Ｚ２」を用いて電位の測定を行なうことにより、微細気泡水中の微細気泡の有する電荷を確認した。その結果、電位の絶対値が高く、微細気泡が良好に電荷を有していることを確認した。本発明において用いられる微細気泡水は、このように良好な電荷を有することがから、長期保存安定性を有すると共に高い洗浄効果を発揮するものと考えられる。

＜洗浄実験＞
得られた微細気泡水をトイレのタンクに移送し、便器の使用に応じて１回当たり微細気泡水を１．５リットル、 ３秒間流すことで洗浄を行ない、洗浄効果を目視による観察で確認した。また、比較として普通の水道水を別のタンクに入れて、同様に洗浄を行ない、洗浄効果を同様に確認した。

その結果、普通の水道水ではほとんど洗浄効果がなく、黄ばみや黒ずみが付着したのに対して、微細気泡水を用いた系では便器に付着する尿石等を効果的に除去でき、黄ばみや黒ずみの付着がほとんどなかった。

さらに洗浄の回数を上記の例の半分とした場合でも微細気泡水を用いて洗浄を行なった場合には尿石の付着は確認できなかったのに対し、水道水を用いた系では尿石の付着が見られた。このことから微細気泡水を用いた系では特別な清掃操作を行なうことなくトイレ使用に伴う尿石の付着を予防することができたのに対して、水道水を用いた系では尿石の付着を防止することはできなかったことがわかる。

〔実施例２〕
微細気泡製造装置の気体の吸引量を毎分1／Ｌから 2.0／Ｌの条件とした以外は実施例１と同様にして、微細気泡水を得た。得られた微細気泡水中の微細気泡の平均粒径は、３００ｎｍであった。また、微細気泡水における微細気泡の含有率は、体積％で １３％（１ｍ^３中１６０万個）であった。また、粒径が２００μｍ以下の微細気泡の個数は全微細気泡の個数の ７５％であった。

得られた微細気泡水の安定性は実施例１で得られた微細気泡水に比してやや劣るものであった。

得られた被災気泡水を用いて実施例１と同様にしてトイレの洗浄を行なったところ、水道水を用いた場合に比して高い洗浄効果を確認できた。一方、尿石の除去及び尿石の付着防止のいずれにおいても実施例１の微細気泡水を用いた系に比して効果に劣り、多少の黄ばみや黒ずみの付着があり、また、尿石の付着を実施例１の微細気泡水ほどは防止することができなかった。

〔実施例３〕
微細気泡製造装置の気体の吸引量を毎分 ０．６／Ｌから １／Ｌの条件とした以外は実施例１と同様にして、微細気泡水を得た。得られた微細気泡水中の微細気泡の平均粒径は、２００ｎｍであった。また、微細気泡水における微細気泡の含有率は、体積％で ２０％（１ｍ^３中１６０万個）であった。また、粒径が２００μｍ以下の微細気泡の個数は全微細気泡の個数の ８５％であった。

得られた微細気泡水の安定性は実施例１で得られた微細気泡水に比してやや劣るものであった。

得られた被災気泡水を用いて実施例１と同様にしてトイレの洗浄を行なったところ、水道水を用いた場合に比して高い洗浄効果を確認できた。一方、尿石の除去及び尿石の付着防止のいずれにおいても実施例１の微細気泡水を用いた系に比して効果に劣り、多少の黄ばみや黒ずみの付着があり、また、尿石の付着を実施例１の微細気泡水ほどは防止することができなかった。

図１は、実施例１で製造した微細気泡水を貯蔵した際における微細気泡の経日的な変化を評価したチャートである。

Claims (6)

1. 多数の微細気泡を含む微細気泡水を被洗浄物に接触させて汚染物を除去すると共に汚染物の付着を防止する、洗浄・汚染防止方法。
2. 該微細気泡の平均粒径が、１００ｎｍ〜２００ｎｍであり、
   粒径が２００μｍ以下の微細気泡の個数が全微細気泡の個数の８０％以上である請求項１記載の洗浄・汚染防止方法。
3. 該微細気泡水における該微細気泡の含有率が、１０〜１５体積％である請求項１記載の洗浄・汚染防止方法。
4. 該被洗浄物が、トイレの便器、床面、壁面及び配管であり、該汚染物が尿石を含む請求項１記載の洗浄・汚染防止方法。
5. 排水を浄化処理して浄化水を製造する排水浄化装置と、
   得られた浄化水内に多数の微細気泡を発生させて微細気泡水を製造する微細気泡水製造装置と、
   得られた微細気泡水を、該微細気泡水が被洗浄物に連続的に又は断続的に接触するように、被洗浄物に向けて放出する洗浄装置と
   を具備する洗浄・汚染防止システム。
6. 該被洗浄物が、トイレの便器及び該便器に連結された配管である請求項５記載の洗浄・汚染防止システム。

Images