JP2021074329A

JP2021074329A - 炭酸カルシウムスケール除去剤

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Publication number: JP2021074329A
Application number: JP2019203997A
Authority: JP
Inventors: 敬一古川; Keiichi Furukawa; 林　耕司; Koji Hayashi; 耕司林
Original assignee: Clean Chemical Co Ltd
Current assignee: Clean Chemical Co Ltd
Priority date: 2019-11-11
Filing date: 2019-11-11
Publication date: 2021-05-20
Anticipated expiration: 2039-11-11
Also published as: JP6807116B1

Abstract

【課題】ｐＨ中和処理装置を設置せずとも、ｐＨ排水基準を満たし、酸剤と同程度の効果があるカルシウムスケール除去剤を提供する。【解決手段】人工透析装置の透析液ラインで発生するカルシウムスケールを除去するカルシウムスケール除去剤であって、使用希釈液のｐＨが５．０〜９．０からなる液性で、主成分がキレート剤からなる。そして、このキレート剤は、ＥＤＴＡのアンモニウム塩である。これにより、ｐＨ中和処理装置を設置せずとも、ｐＨ排水基準を満たし、酸剤と同程度の効果があるカルシウムスケール除去剤を提供することができる。【選択図】なし

Description

本発明は、人工透析装置の透析液ラインで発生する炭酸カルシウムスケールを除去する炭酸カルシウムスケール除去剤に関する。

従来、人工透析装置の透析液ラインで発生する炭酸カルシウムスケールを除去する炭酸カルシウムスケール除去剤として、酢酸、過酢酸、酢酸代替品（クエン酸、リンゴ酸、スルファミン酸など有機酸配合品）が使用されている。これら酸剤は、炭酸カルシウムスケールの溶解除去に優れているものの、使用後の酸性排液は中和処理されなければならず、ｐＨ中和処理装置の導入が必要となっている（例えば、特許文献１参照）。

特開平５−３８４９５号公報

しかしながら、上記のようなｐＨ中和処理装置は、大型であるため、設置に多大な時間と費用を要するという問題がある。特に、貸ビルに診療所を開院している医療施設では、設置にあたって、外壁工事を伴う増改築等に各種許可が必要となることや、設置する屋外スペースの確保が難しいことから、容易にｐＨ中和処理装置を設置することができず、もって、中和処理していない未中和の酸性排液を、下水へ排液するような医療施設も存在しているという問題がある。しかして、このように、中和処理していない未中和の酸性排液を下水へ排液することにより、公共のコンクリート製下水母管が腐食損傷され、道路の陥没が発生するという事例が発生し、社会問題となっている。

そこで、上記のような問題を解決すべく、酸を除いて炭酸カルシウムスケールを溶解除去する術として、キレート剤を使用することが考えられる。

しかしながら、一般的に、キレート剤による炭酸カルシウムスケールの除去は、酸を用いた除去に比べ効果が弱く、実用に耐え得るものではないという問題があった。

そこで本発明は、上記問題に鑑み、ｐＨ中和処理装置を設置せずとも、ｐＨ排水基準を満たし、酸剤と同程度の効果がある炭酸カルシウムスケール除去剤を提供することを目的としている。

上記本発明の目的は、以下の手段によって達成される。

すなわち、請求項１に係る炭酸カルシウムスケール除去剤は、人工透析装置の透析液ラインで発生する炭酸カルシウムスケールを除去する炭酸カルシウムスケール除去剤であって、使用希釈液のｐＨが５．０〜９．０からなる液性で、主成分がキレート剤からなることを特徴としている。

また、請求項２の発明は、上記請求項１に記載の炭酸カルシウムスケール除去剤において、前記キレート剤は、ＥＤＴＡのアンモニウム塩であることを特徴としている。

請求項１の発明に係る炭酸カルシウムスケール除去剤は、人工透析装置の透析液ラインで発生する炭酸カルシウムスケールを除去する炭酸カルシウムスケール除去剤であって、ｐＨ５．０〜９．０からなる液性で、主成分がキレート剤からなるから、ｐＨ中和処理装置を設置せずとも、ｐＨ排水基準を満たし、酸剤と同程度の効果を奏することができる。

さらに、請求項２の発明によれば、キレート剤は、ＥＤＴＡのアンモニウム塩であるから、優れた炭酸カルシウム溶解性を発揮し、原液の高濃度化が可能となり、もって、酸剤の効果と同様の効果をより奏することができる。

本発明に係る炭酸カルシウムスケール除去剤は、人工透析装置の透析液ラインで発生する炭酸カルシウムスケールを除去する際に使用され、ｐＨ５．０〜９．０からなる希釈液（実使用液）で、主成分がキレート剤からなるものである。しかして、このような炭酸カルシウムスケール除去剤を用いることで、酸性排液を中和するｐＨ中和処理装置を用いずとも、ｐＨ排水基準を満たす排液を下水へ排液することができることとなる。

すなわち、現在の法令で、下水への排水基準が、ｐＨ５．０〜９．０であることから、本発明に係る炭酸カルシウムスケール除去剤は、その基準を満たすために、ｐＨ５．０〜９．０からなる希釈液となっている。また、この炭酸カルシウムスケール除去剤の希釈使用倍率は、１００倍〜２００倍を濃度範囲としている。これにより、既存の人工透析装置の洗浄液希釈倍率に変更を加えることなく使用することができる。すなわち、人工透析装置の透析液ラインで発生する炭酸カルシウムスケールを除去する炭酸カルシウムスケール除去剤としての酸剤は、一般的に、１００倍〜２００倍の濃度に希釈して使用されている。そのため、本発明に係る炭酸カルシウムスケール除去剤を１００倍〜２００倍の濃度に希釈して使用するようにすれば、既存の人工透析装置の洗浄液希釈倍率に変更を加えることなく使用することが可能となる。

一方、キレート剤としては、ＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）、ＮＴＡ（ニトリロ三酢酸）、ＤＴＰＡ（ジエチレントリアミン四酢酸）、ＨＥＤＴＡ（ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸）、及びこれらのナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩などが挙げられる。しかしながら、キレート剤の種類によっては、原液の高濃度化が難しく、希釈倍率をさらに低くし濃く使用しなければ十分な効果が得られにくい。そのため、キレート剤としては、ＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）のアンモニウム塩が望ましい。キレート剤として、ＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）のアンモニウム塩を使用することにより、優れた炭酸カルシウム溶解性を発揮し、原液の高濃度化が可能なため、酸剤の効果と同様の効果をより奏することができるためである。

しかして、このような炭酸カルシウムスケール除去剤を、人工透析装置の透析液ラインで発生する炭酸カルシウムスケールを除去する際に使用するようにすれば、ｐＨ中和処理装置を設置せずとも、ｐＨ排水基準を満たすことができ、さらに、酸剤と同程度の効果を奏することができる。

以下に、本発明を実施例によって具体的に説明する。

人工透析装置の透析液ラインで発生する炭酸カルシウムスケールを除去する際に使用される炭酸カルシウムスケール除去剤の検討に当たり、各キレート剤による炭酸カルシウムの溶解量と溶解速度について評価を行った。各種キレート剤は、キレート剤骨格種毎に塩の種類およびｐＨによって評価を行った。さらに、現状、人工透析装置の透析液ラインで発生する炭酸カルシウムスケールを除去する際に使用されている酸剤についても評価を行い、比較検討を行った。

＜試験試料＞
試験試料として使用した各種キレート剤は、表１に示す通りである。なお、各種キレート剤の調整液としては、各骨格種となる有機酸及びその塩種の混合により、純分濃度とｐＨを調整した。

また、試験試料として使用した酸剤は、表２に示す通りである。なお、炭酸カルシウムは、富士フィルム和光純薬社製の特級試薬を用いた。

＜試験方法−炭酸カルシウム溶解量＞
表１に示す各キレート剤を０．４重量％となるように希釈調製し、調製液１Ｌについてマグネチックスターラーで攪拌しながら炭酸カルシウムを繰り返し添加することで飽和溶解量と溶解速度を評した。また、炭酸カルシウムの添加は０．１ｇずつ行い、添加した試薬が溶解したことを確認してから順次添加を繰り返した。そして、溶け切らなくなる直前の添加量を飽和溶解量とした。なお、表２に示す各酸剤については、０．２重量％、又は、０．３重量％となるように希釈調整し、上記と同様の試験を行った。

＜試験方法−炭酸カルシウム溶解速度＞
各キレート剤、並びに、各酸剤について、それぞれ飽和溶解量の５０％を溶解した状態から添加した炭酸カルシウム０．１ｇを溶解するときに要する攪拌時間により評価を行った。なお、評価基準としては、Ａ：３分未満、Ｂ：３分〜５分、Ｃ：５分〜１０分、Ｄ：１０分以上として評価を行った。

＜試験方法−飽和溶解濃度＞
各キレート剤、並びに、各酸剤を水に溶解し、飽和溶解濃度を確認した。各キレート剤の飽和溶解濃度は、各キレート剤骨格種となる有機酸及びその塩種の混合物を対象として試験を行った。混合割合については、合計純分濃度０．４重量％時のＰＨが、それぞれ、５．０、７．０、９．０となる時の割合を保持した。

＜試験結果＞
上記の試験方法にて行った試験結果を表３に示す。

なお、表３に示すｐＨ７．０のＥＤＴＡ（ＮＨ_４）、ｐＨ９．０のＥＤＴＡ（ＮＨ_４）の飽和溶解濃度については、試験に使用する原料濃度によって記載の濃度が試験可能な上限となったことから、「＞６５」、「＞６３」のような表現をしている。

表３に示す試験結果によれば、各キレート剤による０．４％濃度１Ｌに対する炭酸カルシウム溶解量は、ｐＨ５．０のＥＤＴＡ（ＮＨ_４）が最も多く１．６ｇであり、次いで、ｐＨ７．０及びｐＨ９．０のＥＤＴＡ（ＮＨ_４）、ｐＨ５．０のＮＴＡ（Ｎａ）が多く、１．４ｇであった。

また、溶解速度については、ｐＨ５．０のＥＤＴＡ（Ｎａ）、ｐＨ５．０のＥＤＴＡ（ＮＨ_４）が速く優れていた。この速度は、酸剤３種に並ぶ速度（３分未満の溶解）であった。

さらに、キレート剤飽和溶解濃度については、各ｐＨのＥＤＴＡ（ＮＨ_４）が高く優れていた。

以上のことから、ｐＨ５．０〜９．０からなる液性で、主成分がキレート剤からなる炭酸カルシウムスケール除去剤であれば、酸剤と同程度の効果を奏することが分かった。

特に、低濃度で使用でき、且つ、炭酸カルシウムの溶解速度に優れるキレート剤としては、ｐＨ５．０のＥＤＴＡ（ＮＨ_４）、ｐＨ７．０のＥＤＴＡ（ＮＨ_４）であることが分かった。すなわち、ｐＨ５．０のＥＤＴＡ（ＮＨ_４）の高濃度溶液（４０重量％）を原液とした場合、その１００倍希釈液（ｗ／ｗ）の純分濃度は０．４重量％となり、この溶液の炭酸カルシウム量は１Ｌ当たり１．６ｇである。これは、各酸剤の炭酸カルシウム溶解量および溶解速度に並ぶものである。また、ｐＨ７．０のＥＤＴＡ（ＮＨ_４）の高濃度溶液（５０重量％）を原液とした場合、その１００倍希釈液（ｗ／ｗ）の純分濃度は０．５重量％となり、期待される炭酸カルシウム量は１Ｌ当たり１．７５ｇと想定される。この場合、各酸剤の炭酸カルシウム溶解量を超え、溶解速度は酸剤に次ぐものである。

以上のことから、キレート剤として、特に、ＥＤＴＡのアンモニウム塩を使用することにより、酸剤の効果と同様の効果をより奏することが分かった。

すなわち、請求項１に係る炭酸カルシウムスケール除去剤は、人工透析装置の透析液ラインで発生する炭酸カルシウムスケールを除去する炭酸カルシウムスケール除去剤であって、使用希釈液のｐＨが５．０〜９．０からなる液性で、主成分がキレート剤からなり、
前記キレート剤は、ｐＨが５．０のＥＤＴＡのアンモニウム塩、又は、ｐＨが７．０のＥＤＴＡのアンモニウム塩であることを特徴としている。

さらに、請求項１の発明によれば、キレート剤は、ｐＨが５．０のＥＤＴＡのアンモニウム塩、又は、ｐＨが７．０のＥＤＴＡのアンモニウム塩であるから、低濃度で使用することができ、且つ、炭酸カルシウムの溶解速度に優れている。これにより、優れた炭酸カルシウム溶解性を発揮し、原液の高濃度化が可能となり、もって、酸剤の効果と同様の効果をより奏することができる。

すなわち、請求項１に係る炭酸カルシウムスケール除去剤は、人工透析装置の透析液ラインで発生する炭酸カルシウムスケールを除去する炭酸カルシウムスケール除去剤であって、使用希釈液のｐＨが５．０又は７．０からなる液性で、主成分がキレート剤からなり、
前記キレート剤は、ＥＤＴＡのアンモニウム塩であって、前記炭酸カルシウムスケール除去剤に対する当該キレート剤の純分濃度が前記使用希釈液において０．４重量％であることを特徴としている。

請求項１の発明に係る炭酸カルシウムスケール除去剤は、人工透析装置の透析液ラインで発生する炭酸カルシウムスケールを除去する炭酸カルシウムスケール除去剤であって、使用希釈液のｐＨが５．０又は７．０からなる液性で、主成分がキレート剤からなる。そして、キレート剤は、ＥＤＴＡのアンモニウム塩であって、炭酸カルシウムスケール除去剤に対する当該キレート剤の純分濃度が使用希釈液において０．４重量％であるから、低濃度で使用することができ、且つ、炭酸カルシウムの溶解速度に優れている。これにより、優れた炭酸カルシウム溶解性を発揮し、原液の高濃度化が可能となり、もって、ｐＨ中和処理装置を設置せずとも、ｐＨ排水基準を満たし、且つ、酸剤の効果と同様の効果をより奏することができる。

Claims

人工透析装置の透析液ラインで発生する炭酸カルシウムスケールを除去する炭酸カルシウムスケール除去剤であって、
使用希釈液のｐＨが５．０〜９．０からなる液性で、主成分がキレート剤からなる炭酸カルシウムスケール除去剤。
前記キレート剤は、ＥＤＴＡのアンモニウム塩である請求項１に記載の炭酸カルシウムスケール除去剤。