JP2014210214A - 窒素ナノバブル水および窒素ナノバブルを用いた水の処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[1] 直径10nm以上1μm以下の窒素ナノバブルを1mLあたり1億個以上含む窒素ナノバブル水。
[2] 前記窒素ナノバブルの個数が1mLあたり1億個以上20億個以下である上記[1]記載の窒素ナノバブル水。
[3] 前記窒素ナノバブルの直径分布が、直径の平均値:100〜200nm、直径のモード値:80〜170nm、かつ標準偏差:30〜90nmである上記[1]または[2]記載の窒素ナノバブル水。
[4] 前記水が、精製水、淡水、海水、温泉水および調理用水のいずれかである上記[1]から[3]のいずれか1項記載の窒素ナノバブル水。
[5] 直径10nm以上1μm以下の窒素ナノバブルを1mLあたり1億個以上含ませるように、被処理水中に窒素ガスを分散および混合する工程を有する窒素ナノバブルを用いた水の処理方法。
[6] 前記被処理水中への窒素ガスの分散および混合を、予め製造した請求項1から4のいずれか1項記載の窒素ナノバブル水と前記被処理水とを混合することにより行う上記[5]記載の窒素ナノバブルを用いた水の処理方法。
[7] 互いに対向する前面に前方開放の小室を多数配列した2枚の円板を同心的に重ね合わせ、一方の円板の小室と、他方の円板の小室とは互いの小室が対向する他の小室に連通する様に位置を違えて配列させ、両円板の外径は収容凹部より小径に形成すると共に、円板のいずれか一方の中央には流通孔を形成した混合エレメントと、前記混合エレメントを内部の空間に収容すると共に、前記流通孔に液密に連通する第1の流通口および前記ケーシングを介して前記混合エレメントの外周側と連通する第2の流通口が設けられたケーシングとを有する静止型流体混合装置に、前記流通口から前記被処理液および窒素ガスを加圧導入し、前記混合エレメント中を流通させることにより、前記被処理水中への窒素ガスの分散および混合を行う上記[5]記載の窒素ナノバブルを用いた水の処理方法。
[8] 回転駆動源に直結した回転軸と、前記回転軸に取り付けられ、互いに対向する前面に前方開放の小室を多数配列した2枚の円板を同心的に重ね合わせ、一方の円板の小室と、他方の円板の小室とは互いの小室が対向する他の小室に連通する様に位置を違えて配列させ、円板のいずれか一方の中央には流通孔を形成した混合エレメントと、前記混合エレメントを内部の空間に回転自在に収容すると共に、前記流通孔に液密に連通する第1の流通口および前記ケーシングを介して前記混合エレメントの外周側と連通する第2の流通口が設けられたケーシングとを有する回転型流体混合装置に、前記流通口から前記被処理液および窒素ガスを加圧導入し、前記混合エレメント中を流通させ、外周側から遠心力によって吐出することにより、前記被処理水中への窒素ガスの分散および混合を行う上記[5]記載の窒素ナノバブルを用いた水の処理方法。
本発明の一実施の形態に係る窒素ナノバブルを用いた水の処理方法は、直径10nm以上1μm以下の窒素ナノバブルを1mLあたり1億個以上含ませるように、被処理水中に窒素ガスを分散および混合する工程を有する。
被処理水単位体積あたりの窒素ガスの圧力および流量は、単位体積あたりの窒素ナノバブルの数、直径等に応じて適宜調節される。また、窒素ナノバブルの直径を調節する手段としては、静置型流体混合装置への被処理水の供給圧や同装置中での被処理水および窒素ガスの循環時間等も挙げられる。
また、混合すべき流体の性状や、混合度に対応するために、所望する個数の混合エレメントを直列に接続し、必要な分散総数を得ることができる。一度に大量の被処理水を処理する場合には、静止型流体混合装置(または混合エレメント)を並列に配置してもよい。
あるいは、回転駆動源に接続された回転軸に混合エレメントを取り付け、図示しないケーシング内部に回転自在に設置した回転型混合装置としてもよい。この場合、混合エレメントを回転させながら第1の流通口から流体を加圧流入させると、この流体の流れは、混合エレメントの円板16の流通孔18からその内部に達し、円板17により直進進路が妨げられて方向を変え、互いに連通する小室15、15a…を経て、遠心力により中央部から外側に向かって放射状に直角衝突、分散、合流、蛇行、渦流等の状態が組み合わさって複雑に流動し、出口として選択したケーシングの第2の流通口から最終的に排出される。
個数:1億個以上、好ましくは1億個以上20億個以下
直径(上限および下限):1nm以上1μm以下、好ましくは10nm以上500μm以下
平均直径:好ましくは100nm以上200nm以下
モード:好ましくは80nm以上170nm以下
標準偏差:好ましくは30nm以上90nm以下
実施例1:窒素ナノバブル水の製造
株式会社ナノクス製のナノバブル水製造装置nanoQuick_RNM017A-S を使用して、蒸留水1Lと窒素ガス(0.2L/分)を10分間(20パス)循環させ、窒素ナノバブル水を製造した。
(1)ペーパーディスク法
カビ混合菌を25℃で予備培養後、104CFU/mLとなるよう生理食塩水で希釈した。これを寒天培地に接種後、直径9mmのろ紙に実施例1で製造した窒素ナノバブル水0.1mLを含浸させ、寒天培地の中心に置き、25℃で培養後、培地上に形成された阻止円の大きさを測定した。対照として、窒素ナノバブル水の代わりに生理食塩水を用いた場合について、同様の条件下で阻止円の形成の有無を検討した。
カビ混合菌を25℃で予備培養後、105CFU/mLとなるよう窒素ナノバブル水で希釈した。その後25℃で12時間および24時間培養後、寒天培地に接種してカビ混合菌の生存菌数を確認した。対照として、窒素ナノバブル水の代わりに生理食塩水を用いた場合について、同様の条件下で生存菌数を検討した。
排水溝から採取した一般細菌の混合菌について、実施例2の生存菌数測定法と同様の条件下で、窒素ナノバブル水希釈群および対象群(生理食塩水を使用)に加え、窒素ナノバブル水と同様の方法で製造した酸素ナノバブル水、空気ナノバブル水、オゾンナノバブル水で予備培養後の混合菌を希釈したもののついて、24時間後の生存菌数を測定した。結果を下記の表3に示す。
平成23年度産ヒノヒカリ(無洗米)および窒素ナノバブル水、酸素ナノバブル水または水道水を用いて炊飯ジャー(日立IHジャー炊飯器RZ-CG10J)で炊飯し、樹脂容器に移し、フタを一部開放して放熱後、A群はそのままフタをし、B群は流し台の排水溝より採取した一般細菌群を噴霧した後にフタをし、室温で保管した。1日経過するごとにフタを開け、菌類の発生および腐敗臭の有無について検査した。
Claims (8)
- 直径10nm以上1μm以下の窒素ナノバブルを1mLあたり1億個以上含む窒素ナノバブル水。
- 前記窒素ナノバブルの個数が1mLあたり1億個以上20億個以下である請求項1記載の窒素ナノバブル水。
- 前記窒素ナノバブルの直径分布が、
直径の平均値:100〜200nm、
直径のモード値:80〜170nm、かつ
標準偏差:30〜90nmである請求項1または2記載の窒素ナノバブル水。 - 前記水が、精製水、淡水、海水、温泉水および調理用水のいずれかである請求項1から3のいずれか1項記載の窒素ナノバブル水。
- 直径10nm以上1μm以下の窒素ナノバブルを1mLあたり1億個以上含ませるように、被処理水中に窒素ガスを分散および混合する工程を有する窒素ナノバブルを用いた水の処理方法。
- 前記被処理水中への窒素ガスの分散および混合を、予め製造した請求項1から4のいずれか1項記載の窒素ナノバブル水と前記被処理水とを混合することにより行う請求項5記載の窒素ナノバブルを用いた水の処理方法。
- 互いに対向する前面に前方開放の小室を多数配列した2枚の円板を同心的に重ね合わせ、一方の円板の小室と、他方の円板の小室とは互いの小室が対向する他の小室に連通する様に位置を違えて配列させ、円板のいずれか一方の中央には流通孔を形成した混合エレメントと、前記混合エレメントを内部の空間に収容すると共に、前記流通孔に液密に連通する第1の流通口および前記ケーシングを介して前記混合エレメントの外周側と連通する第2の流通口が設けられたケーシングとを有する静止型流体混合装置に、前記流通口から前記被処理液および窒素ガスを加圧導入し、前記混合エレメント中を流通させることにより、前記被処理水中への窒素ガスの分散および混合を行う請求項5記載の窒素ナノバブルを用いた水の処理方法。
- 回転駆動源に直結した回転軸と、前記回転軸に取り付けられ、互いに対向する前面に前方開放の小室を多数配列した2枚の円板を同心的に重ね合わせ、一方の円板の小室と、他方の円板の小室とは互いの小室が対向する他の小室に連通する様に位置を違えて配列させ、円板のいずれか一方の中央には流通孔を形成した混合エレメントと、前記混合エレメントを内部の空間に回転自在に収容すると共に、前記流通孔に液密に連通する第1の流通口および前記ケーシングを介して前記混合エレメントの外周側と連通する第2の流通口が設けられたケーシングとを有する回転型流体混合装置に、前記流通口から前記被処理液および窒素ガスを加圧導入し、前記混合エレメント中を流通させ、外周側から遠心力によって吐出することにより、前記被処理水中への窒素ガスの分散および混合を行う請求項5記載の窒素ナノバブルを用いた水の処理方法。
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