JP2554004B2 - 海水の殺菌方法 - Google Patents

海水の殺菌方法

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JP2554004B2 JP5051018A JP5101893A JP2554004B2 JP 2554004 B2 JP2554004 B2 JP 2554004B2 JP 5051018 A JP5051018 A JP 5051018A JP 5101893 A JP5101893 A JP 5101893A JP 2554004 B2 JP2554004 B2 JP 2554004B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、海水の殺菌方法に関す
る。特に、本発明は、養魚槽や、輸送用の活魚水槽、水
族館の水槽、更にはプランクトンの培養槽等の各種海水
として有用な殺菌された海水を、残留毒性等の問題を生
ずることなく、簡易かつ経済的に製造することのできる
海水の殺菌方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、魚類や、プランクトン等の養
殖又は培養に使用される海水を殺菌する方法として、幾
つかの方法が知られている。例えば、(1)海水に塩素
系殺菌剤として次亜塩素酸ナトリウムを添加する方法、
(2)海水に紫外線を照射する方法、又は(3)海水に
オゾンを注入する方法が知られている。(1)の方法
は、次亜塩素酸ナトリウムを海水に添加し、次いで還元
剤として亜硫酸ナトリウムを添加する方法である。この
方法においては、塩素系殺菌剤の有する酸化作用によっ
て海水中に存在する微生物を殺菌することを目的として
いる。亜硫酸ナトリウムは、残存する次亜塩素酸ナトリ
ウムを還元して、無毒化することを目的として添加され
るもので、海水に次亜塩素酸ナトリウムを添加して、海
水のpHを酸性にし、次いで亜硫酸ナトリウムを添加して
酸性を中和することを目的とするものではない。実際
に、次亜塩素酸ナトリウム及び亜硫酸ナトリウムは、海
水に添加しても、海水のpHは実際上ほとんど変化しな
い。しかも、(1)の方法では、残留塩素を除去するた
めに、亜硫酸ナトリウムで処理した後、海水を一夜以上
放置し、次いでバブリング処理するが、残留塩素を完全
に除去することはできない。残留塩素は、極めて殺菌性
が強いため、これが海水中に僅かにでも残存すると、培
養しようとする植物又は動物プランクトンや、稚魚等の
成育を阻害したり、死滅させるなど問題となっていた。
【0003】また、紫外線照射する方法(2)の場合に
は、十分な殺菌効果が得られないだけでなく、プレフィ
ルターなどの付加的な装置を必要とし、エネルギー消費
量が多く、更にランプの寿命が短かく、頻繁にランプの
交換を必要とするため、ラニングコストがかかるなど問
題となっている。更に、オゾン注入法(3)の場合に
は、殺菌効果は優れているが、オゾンを主体とするオキ
シダントの残留性が問題となり、残留オキシダントによ
り、養殖又は培養しようとする魚類又はプランクトン等
の生物の成育が阻害されたり、死滅するなど問題となっ
ていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、残
留毒性の問題を生じることなく、簡易かつ経済的に大量
の海水を殺菌処理することのできる、海水の殺菌方法を
提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するために、鋭意検討した結果、海水のpHを酸によ
り5以下に低下することによって、海水を殺菌できるこ
とを見出し、かかる知見に基づいて本発明を完成したも
のである。即ち、本発明は、海水のpHを酸により5以下
に低下した後、その海水を塩基で中和することを特徴と
する海水の殺菌方法に関する。
【0006】以下、本発明について、詳細に説明する。
海水のpHは、河川の流入場所等のように、海水を採取
する場所によって若干異なるが、一般に7.8〜8.6
の範囲内にある。(広島県三原市三原湾の海水では、p
Hは8.1であった。)また、海水には、一般に大腸菌
や、ビブリオ菌等の病原菌や、その他の海棲生物、例え
ば、動物又は植物プランクトン類、藻類等が含まれてい
る。特に、病原菌は、養殖しようとする海棲生物や、こ
れらの海棲生物の餌ともなる有用なプランクトンに病気
を起こさせるなど、有害な作用を及ぼすので、使用前に
海水を殺菌する必要がある。本発明の方法においては、
海水のpHの調整は、海水に酸を添加することによって
行う。酸としては、海水のpHを5以下に低下させるこ
とのできる酸であれば特に制限なく使用することができ
る。例えば、酸としては、硫酸、塩酸、硝酸等の無機酸
又は酢酸、クエン酸、リンゴ酸、コハク酸等の有機酸等
を挙げることができる。添加する酸としては、その構成
元素又は基が海水の成分となっているものが好ましい。
このような酸としては、例えば、硫酸や、塩酸等が挙げ
られる。
【0007】酸の添加量は、海水のpHが5以下、好まし
くは2.2〜3.6になるような量である。例えば、硫
酸の場合には、海水中の存在量が72 ppm以上になる
と、海水のpHは5以下となる。海水のpHは、5以下にお
いて殺菌性が生じるが、効率的な殺菌性を得るために
は、pHは3.6以下であることが好ましい。一方、pHが
2.2以下とすることは、添加する酸の量が過大になる
のに対してpH低下の効果が少ないため、殺菌処理の効率
性及び経済性の面から見ると、pH2.2を下限とするこ
とが得策である。海水に添加する酸の態様としては、直
接海水に添加してもよいし、一旦水に溶解した後、海水
に添加してもよい。
【0008】海水のpHを5以下とした後、直ちに海水を
塩基で中和してもよいが、殺菌性を高めるために、pH5
以下に保持することが好ましい。保持時間は、海水のpH
によって変動する。即ち、pHの値が小さい程、処理時間
は短時間で済む。また、処理時間も、海水の用途に応じ
た殺菌の程度によって自由に変動させることができる。
例えば、滅菌の状態から、種々の段階の殺菌状態まで、
その用途に応じた段階に従って、処理時間を変動させる
ことができる。一般に、処理時間としては、0〜25時
間、好ましくは30分〜18時間である。例えば、硫酸
処理において、pH3.5(硫酸130 ppmまで添加)ま
で海水のpHを下げた場合には、その状態において1時間
保持することによって、海水中の細菌数は、もとの海水
に比べて、約99.9%減少するが、その状態に6時間
保持すると完全に滅菌することができる。また、殺菌処
理は、海水の温度付近で行うのが好ましい。一般に、1
5〜30℃、好ましくは18〜27℃である。なお、海
水の殺菌の程度が少なくても良い場合又は海水のpHが非
常に低い場合には、海水のpHを5以下にした後直ちに、
塩基で中和してもよい。
【0009】中和に使用できる塩基としては、種々の塩
基を使用することができる。例えば、炭酸ナトリウム又
はカリウム、水酸化ナトリウム又カリウム、アンモニア
等の無機塩基や、エタノールアミン等の有機塩基等を挙
げることができる。特に、塩基としては、海水に存在す
る成分を含有する塩基を使用することが好ましい。その
ような塩基としては、例えば、炭酸ナトリウム又はカリ
ウム等を挙げることができる。海水に添加する塩基の態
様としては、酸の場合と同様に、直接海水に添加しても
よいし、一旦水に溶解してから添加してもよい。中和の
程度としては、一般に、もとの海水のpH値が7.8〜
8.6となるように中和する。しかし、海水の用途に応
じて、pH値が5以上であれば、この範囲を若干逸脱した
状態となるように中和することもできる。
【0010】
【実施例】以下、実施例により、本発明について更に詳
細に説明する。 参考例1硫酸の添加量と海水のpHとの関係 海水(pH:8.1)1000 ml に対して、20℃において
0.1N硫酸を徐々にml単位で滴下した時の海水のpHと
硫酸濃度(ppm) を測定した。その結果を図1に示した。
この結果から、海水のpHは、2前後でほぼ一定値に達す
ることが分かる。この結果から、処理効率及び経済性の
観点からは、pHの下限は、2.2とすることが好まし
い。
【0011】参考例2硫酸と次塩素酸ナトリウムとによる海水処理の比較 海水(pH:8.1)1000 ml に対して、海水のpHが3.
4になるまで硫酸を25℃で添加した(硫酸濃度130
ppm)。次いで、殺菌処理をそれぞれ25℃において1
時間及び6時間行った後、海水に含まれている細菌数
(コロニー/ml)を測定した。結果を以下の表1に示
す。一方、比較のために、海水を次亜塩素酸ナトリウム
で処理した結果について表1に示した。この場合、次亜
塩素酸ナトリウムの酸化反応性を高めるために、硫酸を
添加して海水のpHを6.0とした。
【0012】
【表1】 表1 処理方法 濃度 海水 殺菌時間 細菌数 殺菌率 (ppm) のpH (Hr) (コロニー/ml) (%) 無処理 0 8.1 ----- 28,000 0 硫酸処理 130 3.4 1 10 99.96 130 3.4 6 0 100 次塩素酸 ナトリウム 10 6.0 1 298 98.94 処理 10 6.0 6 0 100 このように次亜塩素酸ナトリウムで処理することによ
り、殺菌作用は得られるが、従来の残留塩素の問題を解
決することはできない。これに対して、本発明の方法に
おけるように、硫酸により海水をpH5以下にすることに
より、その状態で1時間放置することにより、99.6
%細菌数を減少させることができ、更に6時間放置する
と、完全に滅菌することができることが分かる。なお、
細菌数の測定は、培地としてZoBell 2216 E を使用し、
寒天平板法により20℃で14日間培養した後、コロニ
ー数を計数して、海水試料1ml当たりの細菌数(コロニ
ー/ml)を求めることにより行った。
【0013】参考例3海水のpHと殺菌効果との関係 参考例2と同様にして、海水のpHを硫酸で所定値に調整
し、1時間殺菌処理した後、海水中の細菌数を測定し
た。結果を以下の表2に示す。
【0014】
【表2】 表2 処理方法 濃度 海水 殺菌時間 細菌数 殺菌率 (ppm) のpH (Hr) (コロニー/ml) (%)無処理 0 8.1 ----- 28,000 0 硫酸処理 70 5.0 1 17,300 38.21 100 4.2 1 1,833 93.45 130 3.5 1 232 99.17 200 2.9 1 20 99.93 500 2.2 1 12 99.96 上記表2から、同一殺菌時間において、pHの低下によ
り、殺菌効果が優れることが分かる。
【0015】実施例1海水における植物プランクトンの増殖性 海水(pH:8.1)1000 ml に対して、温度25℃にお
いて0.1N硫酸を40ml添加して、海水のpHを2.9
とし、海水を25℃においてこのpHで16時間放置し
て、殺菌した後、0.1N炭酸ナトリウム水溶液を添加
して、海水のpHを8.1に戻した。次いで、この海水
に、魚種苗生産において餌として使用される、植物プラ
ントクン、ナンノクロロプシス・オキュラータ(Nannoc
hloropsis occulata) を20×105 個/mlの量で添加
し、滅菌した施肥成分(硫安100mg、過リン酸石灰1
0mg及びクレワット10mg)を加えて、25℃で培養を
続けた。その結果を以下の表3に示す。比較のため、無
処理の海水に植物プランクトンを添加したことを除いて
上記操作と同様にして、上記プランクトンを培養した。
また、海水に次亜塩素酸ナトリウムを2mmol/1000 ml添
加し(pHは8.1)、この状態に16時間保持した後、
亜硫酸ナトリウムで処理した。この処理海水に、上記と
同様に植物プランクトンを添加して、培養し、プランク
トンの数を測定した。プランクトンの数は、所定量の培
養液を採取し、その中に含まれているプランクトンを1
%フォルマリンで死滅させた後、遠心分離(3000 rpm×
15分)を行い、プランクトンを集め、採取量の10分の
1の海水に懸濁して、トーマス血球計算盤により、顕微
鏡下にプランクトン数を計算した。
【0016】
【表3】 表3 植物プランクトン数(×105 個/ml) 培養日数 硫酸処理 次亜塩素酸ナトリウム 無処理 処理 0 19.8 19.1 19.8 2 39.9 29.0 36.1 4 72.4 44.9 72.5 6 154.5 71.8 77.4 8 207.1 128.8 78.4 上記表3から、本発明の方法によって殺菌した海水は、
初期の増殖性に優れ、しかも8日間の培養で、植物プラ
ンクトンの数は添加した植物プランクトンの数の約10
倍に増大した。これに対して、次亜塩素酸ナトリウムで
処理した場合には、初期の増殖性が悪く、8日間での培
養では、植物プランクトンの数は、約6倍増大したに過
ぎなかった。また、無処理の場合には、4日目から雑菌
の繁殖が見られ、植物プランクトンの増殖は、これ以降
殆ど増殖しなかった。なお、参考として、表3のデータ
を図2にグラフとして纏めた。
【0017】実施例2 図3に示すような海水連続処理装置を使用して、海水の
殺菌処理を行った。海水1を汲み上げ、ストレーナー2
により、海水1中に含まれる砂やヘドロ等を除去し、ポ
ンプにより酸注入槽4に搬送した。そこで、硫酸槽5か
らポンプで搬送した硫酸を、海水1のpHが2.2となる
ように添加し、この海水1をポンプにより、処理槽6に
搬送した。処理槽6では、海水1の滞留時間が2時間と
なるように、ポンプによりこの処理槽6から中和槽7に
搬送した。そこで、海水1のpHが、8.2となるよう
に、ポンプにより炭酸ナトリウム槽8から炭酸ナトリウ
ムを中和槽7に添加し、海水1を中和し、この海水1
を、次いでポンプにより培養槽9に搬送した。このよう
にして得られた培養槽9中の処理海水に実施例1で使用
した植物プランクトン及び施肥成分を添加して、25℃
で培養したところ、実施例4の場合と同様に増殖した。
なお、酸注入槽4において、水槽10から水を添加し
て、海水1中の塩濃度を調整してもよい。また、図1に
おいて、酸注入槽4を省略し、処理槽6において、スト
レーナーで処理した海水1、硫酸槽5からの硫酸、及び
炭酸ナトリウム槽8からの炭酸ナトリウムの導入を順次
行って、処理することもできる。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、残留毒性の問題を生じ
ることなく、簡易かつ経済的に大量の海水を殺菌処理す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 硫酸の添加量と海水のpHとの関係を示す図で
ある。
【図2】 海水の処理方法に応じた植物プランクトンの
増殖性を示す図である。
【図3】 本発明の方法を使用する、海水の殺菌工程の
具体例を示す流れ図である。
【0001】
【符号の説明】
1 海水 4 酸注入槽 5 硫酸槽 6 処理槽 7 中和槽 8 炭酸ナトリウム槽 9 培養槽

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 海水のpHを酸により5以下に低下した
    後、前記海水を塩基で中和することを特徴とする海水の
    殺菌方法。
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