JP4846298B2

JP4846298B2 - 海水の殺菌処理方法

Info

Publication number: JP4846298B2
Application number: JP2005230747A
Authority: JP
Inventors: 信夫阿知波; 政彦片寄
Original assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Current assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Priority date: 2005-08-09
Filing date: 2005-08-09
Publication date: 2011-12-28
Anticipated expiration: 2025-08-09
Also published as: JP2007044611A

Description

本発明は、海水の殺菌処理方法に関し、特に、海水を電解して、有効塩素非含有で実質的に無菌状態の海水を生成するための海水の殺菌処理方法に関する。

魚介類や海藻類等、海洋生物を集約的に養殖する養殖場では、海洋生物の孵化や生育（以下これらを総称して育成という）に適した環境を形成することが必要であり、これには、育成用水が大きく関わっている。海洋生物の育成用水は、基本的には海水であり、海洋生物の良好な環境を形成するためには、海水を殺菌処理して、実質的に無菌状態にすることが極めて重要なことになる。海水を殺菌処理する方法には幾多の方法があり、例えば、海水に紫外線を照射する方法、海水を加熱処理する方法、海水を精密濾過する方法、海水に各種の消毒剤や殺菌剤を添加して海水を処理する方法を挙げることができる。

水を電解して生成される有効塩素含有の電解生成水は、殺菌能を有することから、広い分野で殺菌用水として利用されている。また、当該電解生成水は、それ自体滅菌されて、実質的に無菌状態にある。本発明者等は、電解生成水のこのような特性に着目して、海水の殺菌処理に、海水を電解する方法を試みていて、その一手段として、「育成用水の製造方法」なる名称で特許出願している（特許文献１を参照）。

上記した特許文献１にて提案されている一手段は、育成用水の原水である海水を電解して殺菌処理する方法であるが、海水を電解して生成される電解生成水には、殺菌能を有する有効塩素が不可避的に残留することから、残留する有効塩素を除去することが不可欠である。当該殺菌処理方法では、有効塩素を除去する手段として、電解生成水中に、チオ硫酸ナトリウム等の塩素除去剤を添加する手段を採っている。当該殺菌処理方法で処理された電解生成水は、有効塩素非含有で実質的に無菌状態の海水として、中性またはそれに近い場合にはそのまま海洋生物の育成用水として使用され、酸性側にある場合には略中性に調整して海洋生物の育成用水として使用される。
特開２００３−１４４００１号公報

ところで、上記した特許文献１にて提案されている海水の殺菌処理方法を採用する場合には、有効塩素を除去するための塩素除去剤を如何に無駄なく電解生成水に添加するかが問題であり、また、当該塩素除去剤を電解生成水中如何に斑なく混合して電解生成水中の有効塩素を斑無く除去するかが問題である。従って、本発明の目的は、これらの問題に対処することにある。

本発明は、海水の殺菌処理方法に関する。本発明に係る海水の殺菌処理方法は、海水を電解して殺菌能を有する有効塩素含有の電解生成水を生成し、生成された電解生成水中の有効塩素を塩素除去剤によって除去して、有効塩素非含有で実質的に無菌状態の海水とする海水の殺菌処理方法である。本発明に係る殺菌処理方法では、前記塩素除去剤としてチオ硫酸またはＬ−アスコルビン酸を採用し、下記に示すように塩素除去剤水溶液を調製して、当該塩素除去剤水溶液を、前記電解生成水に添加して同電解生成水中の有効塩素を除去するようにすることを特徴とするものである。

すなわち、本発明に係る海水の殺菌処理方法においては、予め、前記電解の電解電流値から生成される電解生成水中の有効塩素濃度を算出するとともに、電解生成水１Ｌに含有する算出された濃度の有効塩素を除去するに要するチオ硫酸またはＬ−アスコルビン酸の水溶液が１０ｍＬ以上となるために要するチオ硫酸またはＬ−アスコルビン酸の濃度を算出して、当該濃度以下の塩素除去剤水溶液を調製し、当該塩素除去剤水溶液を前記電解生成水１Ｌに対して１０ｍＬ以上添加して、同電解生成水中の有効塩素を除去するようにしたことを特徴とするものである。

本発明に係る海水の殺菌処理方法は、下記の知見、すなわち、塩素除去剤を電解生成水中に添加して、これを斑無く電解生成水に混合するには、電解生成水１Ｌに対して、塩素除去剤水溶液を最低限１０ｍＬ添加することが必要であるとの知見、を得て成立しているものである。従って、本発明に係る殺菌除去方法によれば、電解生成水中に残留する有効塩素を除去するに要する塩素除去剤を電解生成中に的確に添加して、これを電解生成水に斑無く混合することができ、この結果、電解生成水は、有効塩素非含有で実質的に無菌状態の海水となる。

本発明は、海水を電解して電解生成水を生成し、当該電解生成水中の有効塩素を除去することからなる海水の殺菌処理方法である。本発明に係る殺菌処理方法においては、塩素除去剤としてチオ硫酸またはＬ−アスコルビン酸を採用し、海水を電解して生成された電解生成水に対して、当該塩素除去剤を水溶液の状態で適正量添加して斑無く混合し、電解生成水中に残留する有効塩素を斑無く除去するものである。これにより、当該電解生成水は、有効塩素非含有で実質的に無菌状態の海水となる。

本発明に係る海水の殺菌処理方法では、予め、海水の電解時における電解電流値と生成される電解生成水中の有効塩素濃度を算出し、電解生成水１Ｌが含有する算出された濃度の有効塩素を除去するに要するチオ硫酸またはＬ−アスコルビン酸の水溶液が１０ｍＬ以上となるために要する濃度を算出する。これに基づき、当該濃度以下の塩素除去剤水溶液を調製して、当該塩素除去剤水溶液を電解生成水１Ｌに対して１０ｍＬ以上添加して、同電解生成水中に残留する有効塩素を除去する。

海水を被電解水とする一設定の電解条件による電解では、毎分４Ｌの海水を電解する場合の電解電流（Ａ）と、生成される電解生成水の有効塩素濃度（ｍｇ／Ｌ）の関係は、例えば図１のグラフの通りとなる。従って、被電解水である海水の電解電流を一定にした場合の電解電流値から、生成される電解生成水の有効塩素濃度を知ることができる。海水中の細菌等の微生物を殺菌するのに必要な有効塩素と、残余の有効塩素を除去するのに必要な塩素除去剤のランニングコストを考慮すると、海水の電解時の有効塩素濃度は０．５〜１０ｍｇ／Ｌの範囲にあることが適当である。従って、電解時の有効塩素濃度が１０ｍｇ／Ｌの電解生成水を得る場合には、例えば、電解電流値が２．２〜２．３Ａ、被電解生成水である海水の供給量が４Ｌ／ｍｉｎの電解条件の下で海水を電解するようにする。

一方、採用する塩素除去剤としてチオ硫酸またはＬ−アスコルビン酸を採用する場合には、電解生成水に添加して混合することを考慮して、これらの化合物を水に溶解した水溶液の形態、換言すれば、塩素除去剤水溶液に調製する。この場合、電解生成水中に塩素除去剤を斑無く混合する必要がある。本発明者等は、これを達成するには、１Ｌの電解生成水に対して、塩素除去剤水溶液を少なくとも１０ｍＬ添加することが必要であるとの知見を得ている。

かかる知見に基づいて、電解生成水１Ｌに含有する算出された濃度の有効塩素を除去するに要するチオ硫酸またはＬ−アスコルビン酸の水溶液が１０ｍＬまたはそれ以上となるために要するチオ硫酸またはＬ−アスコルビン酸の濃度を算出して、当該濃度以下の塩素除去剤水溶液を調製し、当該塩素除去剤水溶液を前記電解生成水１Ｌに対して１０ｍＬ、またはそれ以上添加して、同電解生成水中の有効塩素を除去するようにする。これにより、当該塩素除去剤を水溶液の状態で適正量添加して斑無く混合し、電解生成水中に残留する有効塩素を斑無く除去することができ、この結果、当該電解生成水は、有効塩素非含有で実質的に無菌状態の海水となる。

本実施例では、図２に示す実験装置を使用して、塩分濃度が３．４〜３．５重量％の海水の殺菌処理実験を行った。当該実験装置は、電解工程と塩素除去工程を主要工程とするもので、電解工程は有隔膜電解槽１１を備え、塩素除去工程は、混合槽１２および塩素除去剤水溶液を貯留する貯留タンク１３を備えている。当該実験装置の電解工程は、殺菌処理をすべき海水を被電解水として有隔膜電解するものであり、有隔膜電解槽１１には、濾過器１４を通して海水を供給する。本殺菌処理実験では、海水の有隔膜電解槽１１に対する供給流量を４Ｌ／ｍｉｎに設定している。

有隔膜電解槽１１に供給された海水は、各電解室Ｒ1，Ｒ2にて電解され、陽極側電解室Ｒ1では電解生成酸性水が生成され、かつ、陰極側電解室Ｒ2では電解生成アルカリ性水が生成される。陽極側電解室Ｒ1にて生成される電解生成酸性水は、ｐＨが２．６で有効塩素を２５ｍｇ／ｋｇ含有する電解生成水であって、有効塩素に起因する高い殺菌能を有し、自らも滅菌されて実質的に無菌状態となっている。被電解水である海水は、電解工程において殺菌される。電解生成酸性水は、次工程である塩素除去工程の混合槽１２に供給される。なお、陰極側電解室Ｒ2にて生成される電解生成アルカリ性水は、殺菌能を有するものでないことから、電解生成酸性水とは別に流出される。流出された電解生成アルカリ性水は、その高い洗浄能を有することから、例えば、養殖場の施設や周囲の機器の洗浄に利用することができ、また、殺菌除去処理後の海水のｐＨを調整するｐＨ調整剤として利用することができる。

当該実験装置の塩素除去工程は、自ら滅菌してなる電解生成酸性水中に残留している有効塩素を除去する工程であり、貯留タンク１３には、所定濃度に調整されている塩素除去剤水溶液が収容されている。塩素除去剤水溶液は、定量ポンプＰを介して、混合槽１２に収容されている電解生成酸性水に所定の割合で添加され、電解生成酸性水中に十分に混合される。殺菌処理された電解生成酸性水は、有効塩素被含有で無菌状態の海水であって、当該海水は収容槽１５に収容される。収容槽１５に収容される海水は、ｐＨが低いことから、寒水石等を用いて中性化され、海洋生物を育成する養殖槽として利用される。

本殺菌処理実験では、塩素除去剤としては、チオ硫酸ナトリウムとＬ−アスコルビン酸の２種類を採用している。塩素助剤であるチオ硫酸ナトリウムと塩素の反応は、下記の式（１）の通りであり、また、Ｌ−アスコルビン酸と塩素の反応は、下記の式（２）の通りである。

本殺菌処理実験では、これらの反応と、上記の電解生成酸性水の有効塩素濃度から、チオ硫酸ナトリウムおよびＬ−アスコルビン酸共に、塩素除去剤の濃度を０．０１ｍｏｌ／Ｌ濃度とした塩素除去剤水溶液を調製した。本実験装置では、このように調製された各塩素除去剤水溶液を貯留タンク１３に貯留しておき、順次供給されてくる混合槽１２内の電解生成酸性水に添加して混合し、電解生成酸性水中に残留する有効塩素を除去した。各塩素除去剤水溶液の電解生成酸性水に対する添加量と有効塩素の除去との関係を、下記の表１および表２のそれぞれ示す。

海水を被電解水とする有隔膜電解における電解電流と電解生成酸性水中の有効塩素濃度の関係を示すグラフである。本発明に係る殺菌処理方法を実施するための実験装置を示す概略構成図である。

符号の説明

１１…有隔膜電解槽、１２…混合槽、１３…塩素除去剤の貯留タンク、１４…濾過器、１５…収容槽、Ｒ1…陽極側電解室、Ｒ2…陰極側電解室。

Claims

海水を電解して殺菌能を有する有効塩素含有の電解生成水を生成し、生成された電解生成水中の有効塩素を塩素除去剤によって除去して、有効塩素非含有で実質的に無菌状態の海水とする海水の殺菌処理方法であって、前記塩素除去剤としてチオ硫酸またはＬ−アスコルビン酸を採用することからなる海水の殺菌処理方法であり、予め、前記電解の電解電流値から生成される電解生成水中の有効塩素濃度を算出するとともに、電解生成水１Ｌが含有する算出された濃度の有効塩素を除去するに要するチオ硫酸またはＬ−アスコルビン酸の水溶液が１０ｍＬ以上となるために要するチオ硫酸またはＬ−アスコルビン酸の濃度を算出して、当該濃度以下の塩素除去剤水溶液を調製し、当該塩素除去剤水溶液を前記電解生成水１Ｌに対して１０ｍＬ以上添加して、同電解生成水中の有効塩素を除去するようにしたことを特徴とする海水の殺菌処理方法。