JP6204532B2 - Local disinfection system for large bodies of water - Google Patents
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- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Description
本発明は、大きな水域のうちの水域部分を処理することに注目することによって、特定の微生物学的な衛生条件を満たすかかる水域部分の微生物学的な性質を制御するための方法に関する。本発明は、大きな水域全体の処理を回避しつつ、安全な方法で、人々がレクリエーション目的のために大きな水域を使用することを可能にする。本方法はまた、ORP、温度、塩分濃度、及び随意に化学物質の拡散、そして更にその水域の希釈力、に基づくパラメータ決定法によって決定された化学剤を投入することを含む。これにより、水を処理する、より少ない化学剤及び低いエネルギー消費量の使用という結果となる。かくして、本発明は、大きな湖、潟湖、貯水池、ダム、温泉、池、又は海のような、天然又は人工の水域のうちのあるゾーンを、その水域全体を処理することの限界又は不可能性を克服して、安全な方法でレクリエーション目的のために人々が使用することを可能にすることができる。 The present invention relates to a method for controlling the microbiological properties of such a body of water that meets certain microbiological hygiene conditions by noting that it treats the body of a large body of water. The present invention allows people to use large bodies of water for recreational purposes in a safe manner while avoiding treatment of large entire bodies of water. The method also includes injecting a chemical agent determined by a parameter determination method based on the ORP, temperature, salinity, and optionally the diffusion of the chemical, and even the dilution power of the water. This results in the use of less chemical agent and lower energy consumption to treat the water. Thus, the present invention provides a limitation or impossibility of treating a zone of a natural or man-made body of water, such as a large lake, lagoon, reservoir, dam, hot spring, pond, or sea. Can be used to allow people to use it for recreational purposes in a safe manner.
世界中の幾つかの研究が、湖、貯水池、ダム及び海のような幾つかの大きな水域において見出された水質が、安全基準及び/又はレクリエーション目的のために要求される水質を満たさない細菌学上の及び物理学上の性質を有することを示している。したがって、レクリエーション目的のためのかかる大きな水域の使用は、人々に健康の脅威を与え、かつ周囲の共同体及び地域に悪影響を与えることがある。 Several studies around the world have found that water quality found in some large waters such as lakes, reservoirs, dams and seas does not meet the water quality required for safety standards and / or recreational purposes. It has academic and physics properties. Thus, the use of such large waters for recreational purposes can pose a health threat to people and adversely affect the surrounding communities and communities.
水質汚染は、人間の活動による水の化学的、物理学的及び生物学的性質の変化に関係することがある。年来、世界の人口が爆発的に増加してきたため、更なる生活及びレクリエーション空間が必要となり、したがって、天然又は人工の水域が他の目的のために使用される。増加する人口は、大都市の周辺部を占領し、土地及び関連ユーティリティの需要を増大させる。そのうえ、多数の工業が、かかる水域の水質にも影響を与える幾つかの環境の結果を引き起こしてきた。 Water pollution can be related to changes in the chemical, physical and biological properties of water due to human activity. Over the years, the world's population has increased explosively, necessitating more living and recreational space, and therefore natural or man-made waters are used for other purposes. The growing population occupies the periphery of large cities and increases the demand for land and related utilities. Moreover, numerous industries have caused several environmental consequences that also affect the water quality of such waters.
劣悪な水質の一因は、水質汚染である。水は、下水廃棄、工業汚染、水域際の過剰な開発、農業からの流水及び都市化、大気汚染等によって汚染されることがある。これらの例は、水質を、レクリエーション用の水に要求される基準より下に落とすことがある。 One cause of poor water quality is water pollution. Water can be polluted by sewage disposal, industrial pollution, excessive development in the waters, running water from agriculture and urbanization, air pollution, and the like. These examples may drop water quality below the standards required for recreational water.
水質汚染の影響には、その水域の生物、及び、結局、かかる水を直接的又は間接的な目的のために使用することがある人間の健康への影響が含まれる。 The effects of water pollution include the effects on the organisms in the body of water and, ultimately, human health where such water may be used for direct or indirect purposes.
また、年来、主に、増大した都市及び農業により、大きな水域に流入する養分の量が激増し、微生物の増殖、即ち水域の富栄養化をもたらしている。富栄養状態では、養分の量は、植物プランクトンの代謝速度を増加させ、かくして、生化学的酸素要求量を増加させ、水の溶存酸素レベルを低下させる。その上、暖かい水は溶存酸素を含む低い能力しか有さないため、温度も水の溶存酸素レベルに影響する。したがって、大量の養分と高温のような、酸素を減じる両方の効果の組み合わせは、生物が病気になりやすくなり、寄生虫が付きやすくなり、かつ他の汚染物質に敏感になるといった、生物を弱める結果を招く。全てのかかる問題は、水質にネガティブな影響を引き起こし、長寿命の藻類及び他の微生物の増殖を引き起こし、人々にとって危険なレクリエーション環境を作り出す。また、地球温暖化は、世界中でこの種の問題を増加させる傾向があるであろう。 In addition, the amount of nutrients flowing into large water bodies has increased drastically mainly due to increased cities and agriculture over the years, resulting in microbial growth, ie eutrophication of the water areas. In the eutrophic state, the amount of nutrients increases the metabolic rate of phytoplankton, thus increasing the biochemical oxygen demand and lowering the dissolved oxygen level of the water. Moreover, since warm water has only a low ability to contain dissolved oxygen, temperature also affects the dissolved oxygen level of the water. Therefore, the combination of both effects of reducing oxygen, such as large amounts of nutrients and high temperatures, weakens organisms, making them more susceptible to disease, parasites, and more sensitive to other contaminants. Results. All such problems cause negative effects on water quality, cause long-lived algae and other microbial growth, and create a recreational environment that is dangerous for people. Global warming will also tend to increase this type of problem throughout the world.
レクリエーション目的のために使用される大きな水域について、多くの研究及び分析が行われてきた。大きな水域は、水浴、水上スキー、ウインドサーフィンボート漕ぎ及び多くの他の活動を含む、広く様々なレクリエーション目的に使用される。しかしながら、かかるレクリエーション目的に使用される幾つかの水域は、水域に適用される特定の微生物学的な衛生条件を満たさない。例えば、EPAの研究が全米の1000を越す湖で行われ、直接接触するレクリエーション目的のためのかかる湖の使用の潜在的なリスクを分析したところ、全湖の30%を超える湖が人間の健康への広範な影響を潜在的に有し、41%を超える湖が、藻毒に曝される高度の又は中程度の可能性を与えることが分かった。また、細菌数及び毒濃度は、開放水域よりも、岸近くの残留の方が大きいことが分かってきた。 Much research and analysis has been done on large water bodies used for recreational purposes. Large water bodies are used for a wide variety of recreational purposes, including bathing, water skiing, windsurfing boating and many other activities. However, some water bodies used for such recreational purposes do not meet the specific microbiological hygiene conditions that apply to water bodies. For example, EPA studies have been conducted in over 1000 lakes across the United States and analyzed the potential risks of using such lakes for direct contact recreational purposes. Over 30% of all lakes are found in human health. It has been found that over 41% of lakes potentially have a wide range of impacts on the sea, giving them a high or moderate chance of being exposed to algae poisons. In addition, it has been found that the number of bacteria and the poison concentration are larger in the vicinity of the shore than in the open water area.
世界中の多くの国々が、安全且つ衛生的な状態で水浴のような直接接触するレクリエーション目的のために水域を使用するための規制を有し、かかる水域のレクリエーション使用に関して、一般的に二つのタイプの規制がある。第1の規制のタイプは、水泳プールに関し、低い微生物レベルを維持し、かつ新しい水浴者が水泳プールに入るときに、水の汚染をも防止するために、高い不変の塩素バッファ(chlorine buffer)を維持することが本質的に要求される。塩素バッファは、多くの汚染物質の中でも、汚染菌を無毒化し、水浴者によって水泳プールに持ち込まれた細菌を殺菌し、かくして、レクリエーション目的に適した高い水質を維持する。第2の規制のタイプは、多くの大きな水域、中でも、湖、水、潟湖、貯水池又はダムのような、天然又は人工の大きな水域に適用され、レクリエーション用の水について全身を接触させる水浴のための基準として適用される。この規制は、水の希釈力に基づく。水が、許容できる細菌レベルを有し、新しい水浴者が水域に入るとき、汚染物質は水域中で著しい影響を引き起こす濃度とならないように希釈される。したがって、大きな水域では、大きな水の体積の高い希釈力により、また、衛生的な状態を維持する自然の能力のために、殺菌性のバッファは必要ない。 Many countries around the world have regulations for the use of water areas for direct contact recreational purposes such as bathing in a safe and hygienic state, and there are generally two There are type restrictions. The first type of regulation is for swimming pools, to maintain a low microbial level and to prevent water contamination when new bathers enter the swimming pool, a high unchanging chlorine buffer. Is essentially required to maintain. Chlorine buffer detoxifies pollutants among many pollutants and disinfects bacteria brought into the swimming pool by bathers, thus maintaining high water quality suitable for recreational purposes. The second type of regulation applies to many large bodies of water, especially large, natural or man-made bodies of water, such as lakes, water, lagoons, reservoirs or dams, for bathing that makes whole body contact with recreational water. It is applied as a standard. This regulation is based on the ability to dilute water. When the water has an acceptable bacterial level and a new bather enters the water area, the pollutants are diluted to a concentration that causes significant effects in the water area. Thus, in large bodies of water, a bactericidal buffer is not necessary due to the high diluting power of large water volumes and due to the natural ability to maintain hygienic conditions.
湖、海、潟湖又はダムに適用されるような、直接接触レクリエーション水の規制は、かかる水域の安全な使用を可能にする幾つかの基準を満たす水質を要求する。直接接触レクリエーション目的のための大きな水域の適合性を評価するために、最も重要な基準は、水の微生物学的なパラメータである。例えば、レクリエーション用の水に全身を接触させる水浴のためのEPA(Environmental Protection Agency:環境保護局)規制は、淡水に関して、大腸菌が水100ml当たり126CFUを超えてはならず、腸球菌が水100ml当たり33CFUを超えてはならないことを指摘している。別の例として、チリにおける直接接触するレクリエーション用の水のための規制NCh1333は、レクリエーション用の水は、(中でも大腸菌を含む)水100ml当たり1000CFUを越す糞便性大腸菌群を含んではならないと述べている。したがって、かかる大きな水域が直接接触するレクレーション用の水として使用されるときには、厳しい基準が適用される。 Direct contact recreational water regulations, such as those applied to lakes, seas, lagoons or dams, require water quality that meets several standards that allow safe use of such waters. To assess the suitability of large bodies of water for direct contact recreational purposes, the most important criterion is the microbiological parameters of water. For example, EPA (Environmental Protection Agency) regulations for bathing with whole body in contact with recreational water, for fresh water, E. coli should not exceed 126 CFU per 100 ml of water and enterococci per 100 ml of water It points out that it must not exceed 33 CFU. As another example, the NCh 1333 regulation for direct contact recreational water in Chile states that recreational water should not contain more than 1000 CFU of fecal coliforms per 100 ml of water (including E. coli in particular) Yes. Therefore, strict standards apply when such large waters are used as recreational waters in direct contact.
特定の微生物学的な衛生状態を満たすための、大きな水域全体にわたる大量の化学剤及び消毒薬の撒布は、技術的に、経済的に、かつ環境的に実行できないため、したがって、レクリエーション目的として現在不適切である大きな水域においてかかる要求された特定の微生物学的な条件を得ることは意義ある挑戦である。かくして、水域に提供された特定の微生物学的な状態を満たすように水域全体を処理することは、大抵の場合不可能である。 The distribution of large quantities of chemicals and disinfectants across large water bodies to meet specific microbiological hygiene conditions is not technically, economically and environmentally feasible and is therefore present for recreational purposes. Obtaining such required specific microbiological conditions in large water areas that are inappropriate is a significant challenge. Thus, it is often impossible to treat an entire body of water to meet a particular microbiological condition provided to the body of water.
また、ある水域は、直接接触レクリエーション水のための微生物学的な規制を満たすことができ、また、より厳しい規制が水域に適用されるが、そのような水域、特に低塩分濃度水や高温水に存在できる、原生動物、特にアメーバ、のような病原性微生物がいる。したがって、安全な水浴条件を不変的に可能にする、直接接触するレクリエーション用の水についての細菌学的な規制を維持する保証はない。 Some water bodies can also meet microbiological regulations for direct contact recreational water, and more stringent regulations apply to water areas, especially those with low salinity and high temperature water. There are pathogenic microorganisms like protozoa, especially amoeba, that can exist in Therefore, there is no guarantee to maintain bacteriological regulations for direct contact recreational water that will enable safe bathing conditions invariably.
現在、水泳プールに適用される水処理技術は、少なくとも1.5ppmの不変的な塩素バッファを維持するように、又は、少なくとも750mVの不変的なORPを維持するように、化学剤の添加を必要とする。現在の方法は、技術的に、経済的に、かつ環境的に、大きな水域について実現できないため、現在、湖、海、潟湖、貯水池又はダムのような、微生物によって汚染された大きな水域を処理する既知の実用的な方法はない。ORPが、水の消毒パラメータを標準化する第1のアプローチに益々なってきている。微生物の代謝、及びその結果としてそれらが生き延びて繁殖する能力は、それらが生きている生活環境のORP(oxidation Reduction Potential:酸化還元電位)によって左右される。細菌学の観点から、酸化剤は、細胞膜から電子を除去して受け取り(還元−酸化反応)、細胞を不安定にして、速やかな死をもたらす。 Currently, water treatment techniques applied to swimming pools require the addition of chemicals to maintain a constant chlorine buffer of at least 1.5 ppm or to maintain a constant ORP of at least 750 mV. And Because current methods are technically, economically and environmentally unfeasible for large bodies of water, currently treat large bodies of water contaminated by microorganisms, such as lakes, seas, lagoons, reservoirs or dams There is no known practical method. ORP is increasingly becoming the first approach to standardizing water disinfection parameters. The metabolism of microorganisms and consequently their ability to survive and reproduce depends on the ORP (oxidation reduction potential) of the living environment in which they live. From a bacteriological point of view, oxidants remove and accept electrons from the cell membrane (reduction-oxidation reaction), destabilize the cells and cause rapid death.
酸化還元電位(ORP)、即ち、別の化学種から電子を獲得する化学剤の傾向は、別の消毒薬の添加によって制御することができ、消毒薬の添加は、水を処理することを可能にし、レクリエーション目的には安全でない環境を作り出すことがある危険な微生物の殺菌を可能にする。また、水の温度は、その生物学的な性質及び微生物の増殖に重要な役割を演じ、微生物の増殖は、より高い温度で増進する傾向がある。そのうえ、ある微生物が増殖することができるためには、特定の塩分濃度のレベルが必要であり、異なる塩分濃度の生活環境に耐えられないというように、水の塩分濃度も、その生物学的な性質に重要な役割を演じる。例えば、ある病原性の原生動物は、2重量%よりも低い塩分濃度を有する水中でしか成長できず、したがって、より高い塩分濃度では、かかる微生物は成長することも増殖することもできない。 The oxidation-reduction potential (ORP), ie the tendency of a chemical agent to gain electrons from another chemical species, can be controlled by the addition of another disinfectant, which can treat the water And allows the sterilization of dangerous microorganisms that may create an unsafe environment for recreational purposes. Also, the temperature of water plays an important role in its biological properties and microbial growth, and microbial growth tends to increase at higher temperatures. Moreover, in order for certain microorganisms to be able to grow, a certain salinity level is required, and the salinity of water is also biological, as it cannot tolerate a different salinity living environment. Plays an important role in nature. For example, certain pathogenic protozoa can only grow in water with a salinity lower than 2% by weight, and thus at higher salinity, such microorganisms cannot grow or proliferate.
水泳プールの水処理技術は、適切な消毒パラメータを維持するために、大量の化学剤の添加を必要とする。大きな水域については、必要となるであろう、重大な環境破壊を引き起こすであろう大量の化学物質のために、現在の水泳プールの消毒技術は、技術的かつ経済的に実現できない。 Swimming pool water treatment techniques require the addition of large amounts of chemicals to maintain proper disinfection parameters. For large bodies of water, current swimming pool disinfection technology is not technically and economically feasible due to the large amount of chemicals that would be necessary and cause serious environmental destruction.
現在、湖、海、潟湖、貯水池又はダムのような大きな水域を消毒し、かかる大きな水域を処理する既知の実用的な方法はない。旧来の消毒技術を利用するならば、適当な処理及び消毒は、技術的、経済的かつ環境的に実現できないであろう。したがって、特定の微生物学的な衛生条件を満たすゾーンを提供するために、大きな水域、好ましくは、大きな水域の限定された部分を処理するための方法を提供し、水域を、安全な方法で、レクリエーション目的のために使用することが望まれる。 Currently, there are no known practical methods for disinfecting and treating large bodies of water such as lakes, seas, lagoons, reservoirs or dams. Appropriate treatment and disinfection would not be technically, economically and environmentally feasible if traditional disinfection techniques were utilized. Thus, in order to provide a zone that meets certain microbiological hygiene conditions, a method is provided for treating a large body of water, preferably a limited portion of the large body of water, and the body of water is in a safe manner, It is desirable to use it for recreational purposes.
したがって、劣悪な水質を有する、湖、潟湖、海、又はダムのような、天然又は人工の大きな水域についてのレクリエーション使用に関して未解決の問題がある。水域内でのレクリエーション目的の安全な実施、及び、(現在、世界中の多数の大きな水域においては生じていないが)共同体又は近くの地域に対するあらゆる健康上の脅威を回避することをも可能にするために、かかる大きな水域の微生物学的な性質は、直接接触する水の規制、又は、特定の水域に適用されるより厳しいし規制を満たさなければならない。 Thus, there are unresolved issues regarding recreational use for large natural or man-made bodies of water, such as lakes, lagoons, seas, or dams, with poor water quality. Enables the safe implementation of recreational purposes within water bodies and avoids any health threats to the community or nearby areas (though not currently occurring in many large waters around the world) Therefore, the microbiological nature of such large bodies of water must meet the regulations of water in direct contact or the more stringent and regulations that apply to specific bodies of water.
従来技術
米国特許第6231268号には、誘導された循環によって大きな水域を処理する方法及び装置が開示され、米国特許第6231268号の方法及び装置は、酸素の欠乏、淀んだ領域、凍結、及びその他一様でない状態を回避するために、大きな水域内での水循環を維持することに関する。米国特許第6231268号には、特定の細菌学的な衛生条件を満たすために大きな水域内の一部分の水を処理するための方法は言及も開示されておらず、単に、大きな水域内の循環を維持するための方法が開示されているに過ぎない。米国特許第6231268号の方法は、衛生条件が満たされたゾーンを作り出すために拡散手段により化学物質を添加せず、水域内で循環を維持し、それは水域全体に化学物質を分散させるが、衛生条件が満たされたゾーンを作り出すことはできない。
Prior art U.S. Pat. No. 623,268 discloses a method and apparatus for treating large bodies of water by induced circulation, and the method and apparatus of U.S. Pat. No. 623,268 describes oxygen depletion, stagnant areas, freezing, and others. It relates to maintaining a water cycle within a large body of water in order to avoid uneven conditions. U.S. Pat. No. 623,268 does not disclose any mention of a method for treating a portion of water in a large body of water to meet certain bacteriological hygiene requirements, and merely provides circulation within the large body of water. Only a method for maintaining is disclosed. The method of U.S. Pat. No. 6,231,268 does not add chemicals by diffusion means to create a zone where sanitary conditions are met and maintains circulation within the body of water, which disperses chemicals throughout the body of water, It is not possible to create a zone that meets the conditions.
米国特許第6317901号には、淡水又は塩水プールが開示され、そのプールは、天然又は人工水域の上に作り出され、水を通過させかつ汚染物質を通過させない物理的なバリア手段によって、大きな水域中に含まれる汚物又は他の沈殿物による汚染を防止してかかる水域からの水を使用することを可能にするが、大きな水域内に物理的な閉じこめ手段を設置することを必要とする。 U.S. Pat. No. 6,317,901 discloses a fresh water or salt water pool, which is created over a natural or artificial water area, in a large body of water by means of a physical barrier that allows water to pass and does not allow contaminants to pass. It is possible to use water from such water bodies by preventing contamination by dirt or other sediments contained in the water, but it is necessary to install physical confinement means in large water bodies.
中国特許第102092824号は、池、湖、都市タンク、及びその他水域のための水循環システムを開示し、その水循環システムは、水底から水面までの流れを作り出すことを可能にし、水域の富栄養化を回避する。中国特許第102092824号には、レクリエーション目的を可能にする衛生条件を満たすゾーンを作り出すために、大きな水域内の一部分の水の微生物学的な特性を制御するための方法は、言及も開示もされていない。 Chinese Patent No. 102092824 discloses a water circulation system for ponds, lakes, urban tanks, and other water bodies, which enables the creation of a flow from the bottom to the surface of the water, and eutrophication of the water area. To avoid. Chinese Patent No. 102092824 mentions and discloses a method for controlling the microbiological characteristics of a portion of water in a large body of water to create a zone that meets sanitary conditions enabling recreational purposes. Not.
驚くべきことに、本発明は、大きな水域の一部分を処理することによって、その大きな水域の微生物学的な性質を制御し、大きな水域全体を処理する必要なく、大きな水域の一部分が、特定の微生物学的な衛生条件を満たし、かくして、レクリエーション目的に使用される領域を包含するために配置された、衛生条件を満たすゾーンを提供し、特定の微生物学的な衛生条件を満たす水質を可能にする。 Surprisingly, the present invention controls the microbiological properties of a large body of water by treating a portion of the large body of water, without the need to treat the entire large body of water, so that a portion of the large body of water is a specific microorganism. Provide zones that meet sanitation conditions and thus are sanitary conditions arranged to encompass areas used for recreational purposes, enabling water quality that meets certain microbiological sanitation conditions .
本方法は、水の全体積の小さい部分を処理することを可能にする。したがって、本方法は、少量の化学物質並びにディスペンサ手段の使用による低いエネルギー消費量しか必要とせず、水域全体を処理する必要がなく、安全な衛生条件を満たすゾーンを作り出すことを可能にする。かくして、本発明は、人々に、安全な方法でレクリエーション目的のために大きな水域内のゾーンを作り出すのに使用することができ、水域全体を処理することの限界及び不可能性を克服して、かかる目的のために使用されるゾーンを処理するだけであり、安全性又は衛生上の問題により現在使用できない無数の湖、海岸、潟湖及び多くの水域を使用することをも可能にし、世界中の人々の生活様式を変え得る新奇なレクリエーション及び旅行の機会を生む。 The method makes it possible to treat a small part of the total volume of water. Thus, the method requires a small amount of chemicals and low energy consumption due to the use of dispenser means, does not require treatment of the entire body of water, and makes it possible to create zones that meet safe hygiene conditions. Thus, the present invention can be used to create a zone within a large body of water for recreational purposes in a safe manner, overcoming the limitations and impossibility of treating the entire body of water, It only treats the zones used for such purposes, making it possible to use the myriad lakes, coasts, lagoons and many waters that are not currently available due to safety or sanitation issues, It creates new recreational and travel opportunities that can change people's lifestyles.
本発明は、湖、海、河口域、貯水池、ダム、及び潟湖のような、天然又は人工の大きな水域に対して実施することができる。また、かかる大きな水域に含まれる水は、淡水、汽水、塩水、又は海水の場合がある。 The present invention can be practiced on large natural or man-made bodies of water such as lakes, seas, estuaries, reservoirs, dams, and lagoons. Moreover, the water contained in such a large body of water may be fresh water, brackish water, salt water, or sea water.
したがって、幾つかの実施形態では、水域の一部分を特定することによって、水の微生物学的な性質を制御するための方法に関する。本方法は、水の衛生及び温度に依存する少なくとも最小期間の間、水の少なくとも最小ORPを維持し、少なくとも最小期間の間、少なくとも最小ORPを維持するために、化学剤を投入することを更に含む。化学剤の投入は、好ましくは、安全な衛生条件を満たすゾーンを作り出すことを可能にするディスペンサ手段によって実施されるのがよい。化学剤の投入は、水中での化学物質の拡散及び水中の希釈力に更に基づいてもよい。 Accordingly, some embodiments relate to a method for controlling the microbiological properties of water by identifying a portion of the body of water. The method further comprises injecting a chemical agent to maintain at least a minimum ORP of water for at least a minimum period depending on water hygiene and temperature, and to maintain at least the minimum ORP for at least a minimum period. Including. The introduction of the chemical agent is preferably carried out by a dispenser means that makes it possible to create a zone that meets safe hygiene conditions. The introduction of the chemical agent may be further based on the diffusion of the chemical substance in the water and the dilution power in the water.
一つの実施形態では、本発明の方法は、
a.大きな水域のうちのレクリエーション目的のための水域部分を特定し、ディスペンサ手段を定め、
b.少なくとも最小期間の間、水のかかる性質における少なくとも最小ORPレベルを維持し、前記最小ORPレベル及び前記最小期間は、下記のi〜vによって計算された数値よりも低くなることができず、
i.前記水域部分のうちの最も好ましくないゾーンを決定し、
ii.前記最も好ましくないゾーンでの水の塩分濃度を決定し、
iii.前記水の塩分濃度に基づいて、前記最小ORP値を決定し、
ここで、
− 0%から1.5%までの前記水の塩分濃度については、前記最小ORPレベルは、550mVであり、
− 1.5%より高く、2.5%までの前記水の塩分濃度については、前記最小ORPレベルは、下記の等式によって計算され、
(最小ORPレベル)=625−50×(前記水の塩分濃度(%)(重郎パーセント))
− 2.5%よりも高い前記水の塩分濃度については、前記最小ORPレベルは、500mVであり、
iv.前記最も好ましくないゾーンにおける前記水の温度を決定し、
v.前記水温に基づいて、前記最小期間を決定し、
ここで、
5℃から35℃の水温については、前記最小期間は、下記の等式によって計算され、
(最小期間(分))=80−2×(前記水の温度(℃))
35℃から45℃までの水温については、前記最小期間は、下記の等式で形成され、
(最小期間(分)=5×(前記水の温度(℃))−165
c.前記最も好ましくないゾーンでの少なくとも前記最小期間の間、少なくとも前記最小ORPレベルを維持するのに有効な量の化学剤を投入し、
d.前記最も好ましくないゾーンにおけるORPが前記最小ORPレベルの20%を超えて減少することを回避するために、ステップc.を繰り返す、
こと含む。
In one embodiment, the method of the invention comprises:
a. Identify areas of the large body of water for recreational purposes, define dispenser means,
b. Maintaining at least a minimum ORP level in such a property of water for at least a minimum period, wherein the minimum ORP level and the minimum period cannot be lower than the numerical value calculated by iv below:
i. Determining the least preferred zone of the body of water,
ii. Determining the salinity of water in the least preferred zone;
iii. Determining the minimum ORP value based on the salinity of the water;
here,
-For a salinity of the water from 0% to 1.5%, the minimum ORP level is 550 mV;
-For salinity of water above 1.5% and up to 2.5%, the minimum ORP level is calculated by the following equation:
(Minimum ORP level) = 625-50 × (Saline concentration of the water (%) (Percent of Shigerou))
-For a salinity of the water higher than 2.5%, the minimum ORP level is 500 mV;
iv. Determining the temperature of the water in the least preferred zone;
v. Determining the minimum period based on the water temperature;
here,
For water temperatures from 5 ° C to 35 ° C, the minimum period is calculated by the following equation:
(Minimum period (minutes)) = 80-2 × (temperature of the water (° C.))
For water temperatures from 35 ° C to 45 ° C, the minimum period is formed by the following equation:
(Minimum period (minutes) = 5 × (temperature of the water (° C.)) − 165
c. Introducing an amount of chemical agent effective to maintain at least the minimum ORP level for at least the minimum period of time in the least preferred zone;
d. In order to avoid the ORP in the least preferred zone decreasing beyond 20% of the minimum ORP level, step c. repeat,
Including that.
添付の図面は、ここに組み込まれ、本開示の一部分を構成し、本発明の種々の実施形態を示す。
慣行により、種々の記載された特徴は一定尺度に応じて描かれていないが、特定の特徴を強調するように描かれている。符号は、全図を通じて同じものを表す。
The accompanying drawings, which are incorporated herein and constitute a part of this disclosure, illustrate various embodiments of the present invention.
By convention, the various described features are not drawn to scale but are drawn to emphasize specific features. Reference numerals denote the same parts throughout the drawings.
以下の詳細な説明は、添付の図面を参照する。幾つかの実施形態が記載されているが、変更、調整、及び他の適合が可能である。例えば、置換、追加又は変更を、図面に示された要素に対して行ってもよく、ここに記載された本方法は、開示の方法に対して、ステップを置換し、並べ替え、又は追加することによって変更してもよい。したがって、以下の詳細な説明は、開示の範囲に限定されない。システム及び方法は、種々の装置及びステップを「含む」という文言で記載され絵いるが、システム及び方法はまた、他に述べない限り、種々の装置又はステップを「本質的に有する」、又は種々の装置又はステップ「からなる」こともできる。 The following detailed description refers to the accompanying drawings. Although several embodiments have been described, modifications, adjustments, and other adaptations are possible. For example, substitutions, additions or changes may be made to the elements shown in the drawings, and the method described herein replaces, reorders, or adds steps to the disclosed method. It may be changed depending on the situation. Accordingly, the following detailed description is not limited to the scope of the disclosure. Although systems and methods are described and illustrated with the phrase “including” various devices and steps, the systems and methods also “essentially” have various devices or steps, unless otherwise stated, or various It can also consist of the following devices or steps.
定義
本発明では、以下の用語又は語句は、以下に記載した意味で理解されるべきである。
Definitions In the present invention, the following terms or phrases are to be understood in the meaning described below.
ここに使用するように、水の一般的な種類とそれらに対応する全溶解固形物(Total Dissolved Solids:TDS)濃度(mg/L)は、淡水がTDS≦1500であり、汽水が1500<TDS≦10000であり、塩水が10000<TDS≦30000、であり、海水がTDS>30000である。TDSは、例えば、導電率計を使用して、又は溶媒を蒸発させて残った残留物の質量を計る重量法を適用することによって、測定することができる。 As used herein, common types of water and their corresponding Total Dissolved Solids (TDS) concentrations (mg / L) are TDS ≦ 1500 for fresh water and 1500 <TDS for brackish water. ≦ 10000, salt water is 10,000 <TDS ≦ 30000, and seawater is TDS> 30000. TDS can be measured, for example, using a conductivity meter or by applying a gravimetric method that measures the mass of the residue left after evaporation of the solvent.
ここに使用するように、「衛生条件を満たすゾーン(sanitary-compliant zone)」とは、レクリエーション目的のために設置された、大きな水域のうちの水域部分をいい、レクリエーション目的に使用されるとき、又は必要とされるときに、特定の微生物学的な衛生条件を満たすことが要求される。衛生条件を満たすゾーンは、恒久的に物理的に同じゾーンではなくてもよく、レクリエーション目的のために人々の要求に従って変わり得ることに留意しなければならい。 As used herein, a “sanitary-compliant zone” means a portion of a large body of water set up for recreational purposes, and when used for recreational purposes, Or, when required, certain microbiological hygiene requirements are required. It should be noted that zones that meet hygiene requirements may not be permanently physically the same zone, but may vary according to people's requirements for recreational purposes.
ここに使用するように、「特定の微生物学的な衛生条件」とは、レクリエーション目的を可能にするにために、衛生条件を満たすゾーンないで達成される必要がある微生物学的な性質/条件をいう。かかる条件は、ある特定の微生物を減ずるための特定の地方、州、連邦の規制によって、又は別の所定の特定の条件によって、決定することができる。 As used herein, “specific microbiological hygiene conditions” means microbiological properties / conditions that must be achieved without zones that meet hygiene conditions to enable recreational purposes. Say. Such conditions can be determined by specific local, state, federal regulations to reduce a particular microorganism, or by another predetermined specific condition.
ここに使用するように、「最小ORPレベル」とは、最も好ましくないゾーンにおいて微生物学的な性質を適切に制御するために、かかるゾーンにおいて許容され得る最小ORPをいう。 As used herein, “minimum ORP level” refers to the minimum ORP that can be tolerated in such a zone in order to properly control the microbiological properties in the least preferred zone.
ここに使用するように、「最小期間」とは、要求された衛生条件を可能にするために、最も好ましくないゾーンで水の最小ORPレベルが維持されなければならない時間の最小量をいう。 As used herein, “minimum duration” refers to the minimum amount of time that the minimum ORP level of water must be maintained in the least preferred zone to allow the required sanitary conditions.
ここに使用するように、「境界ゾーン」は、衛生条件を満たすゾーンの範囲を定める仮想のゾーンに対応し、物理的なバリアを必要としない。 As used herein, a “boundary zone” corresponds to a virtual zone that delimits a zone that satisfies sanitary conditions and does not require a physical barrier.
ここに使用するように、「最も好ましくないゾーン」は、特に所定の化学剤を添加した後で、特定した水域部分内で最低ORP値を示すゾーンに相当する。最も好ましくないゾーンは、必ずしもいつもではないが、化学物質ディスペンサから最も離れた、特定した水域部分の境界ゾーンに見出される。 As used herein, the “most unfavorable zone” corresponds to the zone that exhibits the lowest ORP value within the identified water area, especially after the addition of a given chemical agent. The least preferred zone is not always, but is found in the boundary zone of the identified body of water part furthest away from the chemical dispenser.
ここに使用するように、「ディスペンサ手段」とは、一つ以上の化学剤を水に添加するためのあらゆる手段をいい、注入器(インジェクタ)、散布器(ディフューザ)、スプリンクラー、配管、手動添加、及びこれらの組み合わせ、パイプ、バルブ、及び、処理すべき設定した水域部分内への化学物質の適切な添加を可能にする連結要素からなるグループから選択されるのがよい。 As used herein, “dispenser means” refers to any means for adding one or more chemical agents to water, such as an injector, diffuser, sprinkler, piping, manual addition. , And combinations thereof, pipes, valves and may be selected from the group consisting of connecting elements that allow for the appropriate addition of chemicals into the set water section to be treated.
ここに使用されるように、水域に添加される「化学剤」とは、水の所望のORPレベルを達成することを可能にするあらゆる化学剤をいう。「有効量の化学剤」は、最も好ましくないゾーンで少なくとも最小期間の間、少なくとも最小ORPレベルを維持するために、水に添加され得る化学物質の最小量に対応する。 As used herein, “chemical agent” added to a body of water refers to any chemical agent that enables the desired ORP level of water to be achieved. An “effective amount of chemical agent” corresponds to the minimum amount of chemical that can be added to the water to maintain at least the minimum ORP level for at least a minimum period in the least preferred zone.
本発明の方法は、大きな水域の一部分を処理することによって、大きな水域の微生物学的な性質を制御することを可能にし、必要なときに、大きな水域のその一部分は、特定の微生物学的な衛生条件を満たし、かくして、水域全体を処理することの限界及び不可能性を克服する。レクリエーション目的のために使用される領域を広く包含するために、戦略的に配置された衛生条件を満たすゾーンが作り出される。 The method of the present invention makes it possible to control the microbiological properties of a large body of water by treating a portion of the large body of water, and when necessary, that portion of the large body of water can have a specific microbiological character. Satisfy sanitation conditions and thus overcome the limitations and impossibility of treating the entire body of water. In order to broadly cover the area used for recreational purposes, zones are created that meet strategically placed sanitary conditions.
この特定の方法では水域全体を書入りする必要がないから、開示した方法は、より少ない量の化学物質及び低減したエネルギー消費量しか必要としない(水域は、本開示の方法と異なる別の処理を必要としてもよい)。かくして、本発明は、人々が、安全な方法でレクリエーション目的のために大きな水域内のあるゾーンを使用することを可能にし、水域全体を処理することの経済的、技術的及び環境的な限界及び不可能性を克服し、現在、安全及び衛生の問題により使用できない無数の湖、海岸、潟湖、及び多くの水域を使用することをも可能にし、世界中の人々の生活様式を変え得る新奇なレクレーション及び旅行の機会を生む。 Because this particular method does not require the entire water area to be documented, the disclosed method requires a smaller amount of chemicals and reduced energy consumption (the water area is a different process than the method of the present disclosure. May be required). Thus, the present invention allows people to use a zone within a large body of water for recreational purposes in a safe manner, and the economic, technical and environmental limitations of treating the entire body of water and A novel that can overcome the impossibility and change the lifestyles of people around the world, making it possible to use countless lakes, coasts, lagoons and many waters that are not currently available due to safety and health issues Create recreation and travel opportunities.
開示した方法は、湖、海、河口域、貯水池、ダム及び潟湖のような、天然又は人工の大きな水域について実施することができる。開示した方法は、淡水、汽水、塩水及び海水を含む異なるタイプの水で使用することができる。一つの実施形態において、大きな水域のうちの水域部分の微生物学的な性質を制御するための方法は、
a.大きな水域のうちのレクリエーション目的のための水域部分を特定し、ディスペンサ手段を定め、
b.少なくとも最小期間の間、水のかかる性質における少なくとも最小ORPレベルを維持し、前記最小ORPレベル及び前記最小期間は、下記のi〜vによって計算された数値よりも低くなることができず、
i.前記水域部分のうちの最も好ましくないゾーンを決定し、
ii.前記最も好ましくないゾーンでの前記水の塩分濃度を決定し、
iii.前記水の前記塩分濃度に基づいて、前記最小ORP値を決定し、
ここで、
− 0%から1.5%までの前記水の塩分濃度については、前記最小ORPレベルは、550mVであり、
− 1.5%より高く、2.5%までの前記水の塩分濃度については、前記最小ORPレベルは、下記の等式によって計算され、
(最小ORPレベル)=625−50×(前記水の塩分濃度(%)(重郎パーセント))
− 2.5%よりも高い前記水の塩分濃度については、前記最小ORPレベルは、500mVであり、
iv.前記最も好ましくないゾーンにおける前記水の温度を決定し、
v.前記水温に基づいて、前記最小期間を決定し、
ここで、
5℃から35℃の水温については、前記最小期間は、下記の等式によって計算され、
(最小期間(分))=80−2×(前記水の温度(℃))
35℃から45℃までの水温については、前記最小期間は、下記の等式で形成され、
(最小期間(分)=5×(前記水の温度(℃))−165
c.前記最も好ましくないゾーンでの少なくとも前記最小期間の間、少なくとも前記最小ORPレベルを維持するのに有効量の化学剤を投入し、
d.前記最も好ましくないゾーンにおけるORPが前記最小ORPレベルの20%を超えて減少すること回避するために、ステップc.を繰り返す、
こと含む。
The disclosed methods can be performed on large natural or man-made bodies of water such as lakes, seas, estuaries, reservoirs, dams and lagoons. The disclosed method can be used with different types of water including fresh water, brackish water, salt water and sea water. In one embodiment, a method for controlling the microbiological properties of a body portion of a large body of water is:
a. Identify areas of the large body of water for recreational purposes, define dispenser means,
b. Maintaining at least a minimum ORP level in such a property of water for at least a minimum period, wherein the minimum ORP level and the minimum period cannot be lower than the numerical value calculated by iv below:
i. Determining the least preferred zone of the body of water,
ii. Determining the salinity of the water in the least preferred zone;
iii. Determining the minimum ORP value based on the salinity of the water;
here,
-For a salinity of the water from 0% to 1.5%, the minimum ORP level is 550 mV;
-For salinity of water above 1.5% and up to 2.5%, the minimum ORP level is calculated by the following equation:
(Minimum ORP level) = 625-50 × (Saline concentration of the water (%) (Percent of Shigerou))
-For a salinity of the water higher than 2.5%, the minimum ORP level is 500 mV;
iv. Determining the temperature of the water in the least preferred zone;
v. Determining the minimum period based on the water temperature;
here,
For water temperatures from 5 ° C to 35 ° C, the minimum period is calculated by the following equation:
(Minimum period (minutes)) = 80-2 × (temperature of the water (° C.))
For water temperatures from 35 ° C to 45 ° C, the minimum period is formed by the following equation:
(Minimum period (minutes) = 5 × (temperature of the water (° C.)) − 165
c. Injecting an effective amount of chemical agent to maintain at least the minimum ORP level for at least the minimum period of time in the least preferred zone;
d. In order to avoid the ORP in the least preferred zone decreasing by more than 20% of the minimum ORP level, step c. repeat,
Including that.
最も好ましくないゾーンの位置、水の塩分濃度、及び水の温度は、外部条件の結果として、互いに独立に変化する。かくして、開示の方法は、随意に、更なるステップe.即ち、ステップb.、c.及びd.が、再び又は再三再四実施される。 The most unfavorable zone locations, water salinity, and water temperature vary independently of each other as a result of external conditions. Thus, the disclosed method optionally comprises a further step e. Step b. C. And d. Will be performed again or again.
安全なレクリエーション目的を可能にすることができる利用しやすいゾーンを提供するために、水域に適用された特定の微生物学的な衛生条件を満たさなければならないゾーンを決定する戦略的な分析が行われるかもしれない。 A strategic analysis is performed to determine the zones that must meet specific microbiological hygiene conditions applied to water bodies to provide accessible zones that can enable safe recreational purposes It may be.
好ましくは、ディスペンサ手段による、化学剤の投入は、水のORPの効果、水の塩分濃度、及び水の温度を組み合わせるパラメータ決定方法によって制御される。パラメータ決定方法において、随意に、化学物質の拡散、及び水の子爵力を更に考慮してもよい。水の消毒特性(ORP)、水の塩分濃度に依存するある微生物の耐性、温度、及び随意に、広範な調査の結果である、水の希釈力、の組み合わせ効果により、本発明は、水域に適用された特定の微生物学的な衛生条件を満たすために、水泳プールによって必要とされるものよりも、遙かに少ない化学剤を使用することを可能にする。従来技術においては、水域に適用された特定の微生物学的な衛生条件を満たす水質を維持するために、現在、大量の消毒剤の添加に関する方法、又は、代わりに水の希釈力に依存する方法の二つの方法がある。本発明は、それらの最高の相乗効果を作るために、両方の効果を組み合わせ、かくして、特定の微生物学的な衛生条件を満たすゾーンのための効果的な適切な方法を提供する。 Preferably, the chemical agent input by the dispenser means is controlled by a parameter determination method that combines the effect of the ORP of water, the salinity of the water, and the temperature of the water. Optionally, in the parameter determination method, the diffusion of chemicals and the brute force of water may be further taken into account. Due to the combined effects of water disinfection properties (ORP), the resistance of certain microorganisms that depend on the salinity of water, temperature, and, optionally, the ability to dilute water, which is the result of extensive research, In order to meet the specific microbiological hygiene requirements applied, it is possible to use much less chemical than that required by the swimming pool. In the prior art, in order to maintain the quality of the water that meets the specific microbiological hygiene conditions applied to the body of water, currently methods involving the addition of large amounts of disinfectant or alternatively relying on the dilution power of water There are two methods. The present invention combines both effects to create their best synergistic effect, thus providing an effective and appropriate method for zones that meet specific microbiological hygiene requirements.
処理すべき水域部分を特定する
処理すべき水域部分の位置は、本発明の工程が衛生条件を満たすゾーンとして指定した後に、レクリエーション目的のために使用するのに最も適当な水の一部分を戦略的に特定することによって決定することができる。この位置は、ユーザが水に入るのに適当であること、推進、水の目的(例えば、水浴、水泳、スキー、ボート、釣り等)、及び水温などを考察することによって決定することができる。例えば、水域がホテルすぐ隣に位置すれば、衛生条件を満たすゾーンは、ユーザが水に入るのに最も適当な、ホテルのすぐ隣の水域部分が適当であろう。これを図1及び図2に示し、大きな水域2の縁に位置した衛生条件を満たすゾーン1を示す。別の場合には、衛生条件を満たすゾーンは、水域の中央にあって大きな水域によって囲まれている場合もある。ある場合には、目で見えるロープで仕切られた、又は残りの水から物理的に分離された(例えば、柵で仕切られ、壁で仕切られた)レクリエーション領域に対応する。
Identifying the area of water to be treated The location of the area of water to be treated is the strategic part of the water that is most suitable for use for recreational purposes after the process of the present invention has been designated as a zone that meets sanitary conditions. Can be determined by specifying. This location can be determined by considering the user's suitability to enter the water, propulsion, water purpose (eg, bathing, swimming, skiing, boating, fishing, etc.), water temperature, and the like. For example, if the body of water is located right next to the hotel, the zone that meets the sanitary condition would be the portion of the body of water immediately next to the hotel that is most appropriate for the user to enter the water. This is shown in FIGS. 1 and 2 and shows a zone 1 that meets the sanitary conditions located at the edge of a large body of water 2. In other cases, the zone that meets sanitary conditions may be in the middle of the body of water and surrounded by a large body of water. In some cases, it corresponds to a recreational area that is partitioned by visible rope or physically separated from the rest of the water (eg, fenced and walled).
図1及び図2を参照すると、ゾーン1は所定の衛生条件を満たしている。論じたように、衛生条件は、地方、州又は連邦の規制又は別の所定の特定の条件によって決定されるのがよい。具体例としてのレクリエーション用の水のための規制は、大腸菌が水100ml当たり126CFUを超えてはならず、腸球菌が水100ml当たり33CFUを超えてはならないと述べている。海水について、EPA規制は、腸球菌が水100ml当たり35CFUを超えてならないと述べている。チリにおいては、直接接触するレクリエーション用の水のための規制NCh1333は、水は、(中でも大腸菌を含む)水100ml当たり1000CFUを越す糞便性大腸菌群を含んではならないと述べている。したがって、かかる大きな水域が直接接触するレクレーション用の水として使用されるときには、厳しい基準が適用される。代わりに、衛生条件又は微生物特性を、ある微生物の濃度を参照することによって決定してもよい。どんな場合にも、衛生条件を満たすゾーン1は、衛生条件を満たし、一方、残りの水域2は、衛生条件を満たすゾーンに適用された特定の衛生条件を満たさない。 Referring to FIGS. 1 and 2, zone 1 meets predetermined sanitary conditions. As discussed, sanitary conditions may be determined by local, state or federal regulations or other predetermined specific conditions. Specific recreational water regulations state that E. coli should not exceed 126 CFU per 100 ml of water and enterococci should not exceed 33 CFU per 100 ml of water. For seawater, EPA regulations state that enterococci should not exceed 35 CFU per 100 ml of water. In Chile, regulations for direct recreational water NCh 1333 state that water should not contain more than 1000 CFU of fecal coliforms per 100 ml of water (among others including E. coli). Therefore, strict standards apply when such large waters are used as recreational waters in direct contact. Alternatively, hygienic conditions or microbial properties may be determined by reference to the concentration of certain microorganisms. In any case, zone 1 that satisfies the sanitary condition meets the sanitary condition, while the remaining water area 2 does not meet the specific sanitary condition applied to the zone that satisfies the sanitary condition.
さらに、衛生条件を満たすゾーンは、化学剤を投入するための一つ以上のディスペンサ3を有し、残りの水域2は、ディスペンサ3を有さなくともよい。 Furthermore, the zone that satisfies the sanitary condition has one or more dispensers 3 for introducing the chemical agent, and the remaining water area 2 may not have the dispenser 3.
衛生条件を満たすゾーンは、境界ゾーン4によって仮想的に境界をつけられている。境界ゾーン4は、物理的なバリアを有してもよいが物理的なバリアを必要としない、仮想的なバリアである。 A zone that satisfies the sanitary condition is virtually bounded by a border zone 4. The boundary zone 4 is a virtual barrier that may have a physical barrier but does not require a physical barrier.
本発明は、種々のゾーン中で、即ち、衛生条件を満たすゾーン、境界ゾーン及び最も好ましくないゾーンで水を循環させる必要がなり。実際、ある実施形態では、水は特に循環されていない。ここに記載した大きな水域については、大きな水域内の水を循環させることは、経済的に、技術的にかつ環境的に実現できないかもしれない。本発明は、水の特定された一部分の水を化学剤で処理して、かかるゾーンに、かかる領域に対する特定の微生物学的な衛生条件を満たさせる。水域において、衛生条件を満たすゾーンから他のゾーンへの化学剤の分散が自然に起こるかもしれないが、本発明には必要ない。したがって、ある実施形態では、水域全体の水循環を維持することは、本発明の方法に対して逆効果となるであろう。 The present invention requires water to be circulated in the various zones, i.e., in zones that meet sanitary conditions, boundary zones and least preferred zones. Indeed, in some embodiments, water is not specifically circulated. For the large water areas described here, it may not be economically, technically and environmentally feasible to circulate the water in the large water areas. The present invention treats a specified portion of the water with a chemical agent to cause such zones to meet specific microbiological hygiene conditions for such areas. In a body of water, chemical agent dispersion from a zone that meets sanitary conditions to other zones may occur naturally, but is not necessary for the present invention. Thus, in certain embodiments, maintaining water circulation throughout the body of water will be counterproductive to the method of the present invention.
レクリエーション目的のために使用されるべき大きな水域内の一部分が特定され又は設定された後に、水のORP、水の塩分濃度、水温、及び随意に化学物質の拡散並びに水の希釈力に基づくパラメータ決定方法によって制御されるディスペンサ手段が、定められる。 After a portion within a large body of water to be used for recreational purposes has been identified or established, parameter determination based on water ORP, water salinity, water temperature, and optionally chemical diffusion and water dilution power A dispenser means controlled by the method is defined.
ディスペンサ手段3は、一つ以上の散布器、注入器、スプリンクラー、重さによるディスペンサ、配管、手動添加、又はこれらの組み合わせから選択されるのがよい。投入装置は、有効量の化学物質を水域内に放出するようになっており、パイプ、バルブ及び連結要素のような、ディスペンサ手段の適切な作動を可能にするのに必要な設備を有してもよい。 The dispenser means 3 may be selected from one or more dispensers, injectors, sprinklers, dispensers by weight, piping, manual addition, or combinations thereof. The dosing device is designed to release an effective amount of chemical into the body of water and has the equipment necessary to allow proper operation of the dispenser means, such as pipes, valves and connecting elements. Also good.
水域に適用された特定の微生物学的な衛生条件を満たすゾーンを作り出すために、化学濃度が、水のORP、水の塩分濃度、水温、及び随意に化学物質の拡散、及び更に水の希釈力に基づくパラメータ決定方法に従って適用されなければならない。化学物質は、レクリエーション目的のために使用される水域をカバーするように構成した投入装置3によって好ましくは添加されるのがよい。 To create zones that meet specific microbiological hygiene conditions applied to water bodies, the chemical concentration is the ORP of water, the salinity of water, the water temperature, and optionally the diffusion of chemicals, and even the dilution power of water. Must be applied according to the parameter determination method based on. The chemicals are preferably added by a dosing device 3 configured to cover the water area used for recreational purposes.
本発明は、処理すべき水域部分を囲むための物理的なバリアを必要としないが、その代わり、化学濃度が、水域のかかる領域に適用される特定の微生物学的な衛生条件を満たすように水のその部分に適用される。 The present invention does not require a physical barrier to surround the area of the water area to be treated, but instead the chemical concentration meets certain microbiological hygiene requirements that apply to such areas of the water area. Applied to that part of the water.
ディスペンサ手段は、水のORP、水の塩分濃度、水温、並びに随意に化学物質の拡散、及び水の希釈力に基づくパラメータ決定方法に基づくパラメータ決定方法によって制御される。ディスペンサ手段は、水域内の適当な拡散条件を可能にし、かつ水域に適用された特定の微生物学的な衛生条件を満たすことを可能にするために、化学物質を水に添加する。ディスペンサ手段は、衛生条件を満たすゾーンに必要な化学濃度を提供するために、レクリエーション目的の予定された水域部分に関連して戦略的に構成されかつ配置されるのがよい。 The dispenser means is controlled by a parameter determination method based on a parameter determination method based on the ORP of water, the salinity of water, the water temperature, and optionally the diffusion of chemicals and the dilution power of water. The dispenser means adds chemicals to the water to allow for appropriate diffusion conditions within the body of water and to meet certain microbiological hygiene conditions applied to the body of water. The dispenser means may be strategically constructed and arranged in relation to a scheduled water area portion for recreational purposes in order to provide the necessary chemical concentration for the zone that meets sanitary conditions.
ディスペンサの数及び位置
一つの実施形態において、ディスペンサは、衛生条件を満たすゾーンの水域をカバーするように配置され又は使用される。化学剤を投入するためのディスペンサの数及び位置は、処理される水の各部分の特定の条件によって決定されるのがよい。ディスペンサの総数は、水域に添加されるべき化学物質流量により計算することができ、かかる化学物質流量は、処理すべき水域中の化学物質の均一な添加を可能にするように、一連のディスペンサに分配されるのがよい。
Number and position of dispensers In one embodiment, the dispensers are arranged or used to cover a zone of water that meets sanitary conditions. The number and location of dispensers for dispensing chemical agents should be determined by the specific conditions of each part of the water to be treated. The total number of dispensers can be calculated by the chemical flow rate to be added to the body of water, such chemical flow rate being in a series of dispensers to allow uniform addition of chemicals in the water region to be treated. It should be distributed.
例えば、水域の同じ部分を処理するために、添加されるべき化学物質の有効量がある。有効量は、例えば、水流、及び水域内の化学物質の添加の均一性に影響するかもしれない他の多くの変数のような、幾つかの変数に依存して、好ましくは、幾つかの小流量ディスペンサ、又は、ほんの2,3個の大流量ディスペンサにより、好ましくは添加されるのがよい。 For example, there is an effective amount of chemical to be added to treat the same part of the body of water. The effective amount is preferably dependent on several variables, such as, for example, water flow, and many other variables that may affect the uniformity of chemical addition within the body of water, preferably several small quantities. It is preferably added by means of a flow dispenser or only a few large flow dispensers.
ディスペンサは、一般に、処理される水域部分を十分にカバーするように、かかる部分の外辺部に置くことができるが、ディスペンサはまた、化学物質添加の均一性を維持し、かつ水域部分全体の化学物質の拡散を可能にするように、水域部分の固有の要求事項に関連して他の構成を有することができる。 The dispenser can generally be placed on the outer edge of such a portion so as to sufficiently cover the area of water to be treated, but the dispenser also maintains the uniformity of chemical addition and the entire water area. Other configurations may be associated with the specific requirements of the body of water to allow diffusion of chemicals.
ディスペンサの種類
本発明の方法に使用することができるディスペンサの種類は、化学物質添加の要求に応じて変えることができ、希釈器、注入器、重さによるディスペンサ、手動添加、マニホルド、配管、スプリンクラー、ノズル、又はこれらの組み合わせを有してもよい。請求した方法に使用されるディスペンサは、ノズルであり、より好ましくは注入器である。
Types of dispensers The types of dispensers that can be used in the method of the present invention can be varied according to the requirements of chemical addition, diluters, injectors, dispensers by weight, manual addition, manifolds, piping, sprinklers , Nozzles, or combinations thereof. The dispenser used in the claimed method is a nozzle, more preferably an injector.
有効量の化学剤の放出
化学剤は、衛生条件を満たすゾーン内の微生物の数を、所定の量を下回るまで減じることによって、衛生条件を満たすゾーンを作り出すために使用される。衛生条件を満たすゾーン内の化学剤の濃度は、一つのディスペンサ並びに全数のディスペンサから投入される化学剤の量によって制御することができる。例えば、一つのディスペンサからより少ない化学剤を投入するが、衛生条件を満たすゾーンにディスペンサの数を増やすことが望ましい。図2に、多数のディスペンサを使用する例を示す、ここでは、複数のディスペンサ3が、衛生条件を満たすゾーンの周縁部に配置されている。一つの実施形態において、化学剤を投入するためのディスペンサの数及び位置は、衛生条件を満たすゾーン内の水の体積をカバーするように決定される。
Release of an effective amount of a chemical agent A chemical agent is used to create a zone that meets hygiene conditions by reducing the number of microorganisms in the zone that meets hygiene conditions to below a predetermined amount. The concentration of the chemical agent in the zone that satisfies the sanitary conditions can be controlled by the amount of chemical agent introduced from one dispenser as well as the total number of dispensers. For example, it is desirable to add less chemical agent from one dispenser, but to increase the number of dispensers in zones that meet sanitary conditions. FIG. 2 shows an example in which a large number of dispensers are used. Here, a plurality of dispensers 3 are arranged at the peripheral edge of the zone that satisfies the sanitary condition. In one embodiment, the number and location of dispensers for injecting chemical agents is determined to cover the volume of water in the zone that meets sanitary conditions.
ディスペンサ3は、散布器、注入器、スプリンクラー、重さによるディスペンサ、配管、手動添加、又はこれらの組み合わせであるのがよい。ディスペンサは、有効量の化学剤を水域に放出する。ディスペンサはまた、パイプ、バルブ及び連結要素のような、ディスペンサを作動させるのに必要なあらゆる設備をも有する。 The dispenser 3 may be a dispenser, a syringe, a sprinkler, a dispenser by weight, piping, manual addition, or a combination thereof. The dispenser releases an effective amount of chemical agent into the body of water. The dispenser also has all the equipment necessary to operate the dispenser, such as pipes, valves and connecting elements.
具体例としての化学剤は、オゾン、塩素、塩素化合物、ビグアニド生成物、ハロゲン系化合物、臭素系化合物及びそれらの組み合わせのような、抗菌剤を含む。 Exemplary chemical agents include antimicrobial agents such as ozone, chlorine, chlorine compounds, biguanide products, halogenated compounds, brominated compounds and combinations thereof.
水のあるORPレベルを達成するために添加される化学物質の総量は、多くの要因の中でも、例えば、pH、気象条件、雨、使用のレベル、有機物負荷、塩分濃度、温度、アルカリ度、消毒薬濃度、及び/又は、金属及び汚染物質の濃度のような、幾つかの変数に依存する。ORPは、水域内に見られるある化学種を酸化し又は還元する傾向の尺度であり、したがって、水に含まれる化学剤の総量を表さない。ORP測定値は、消毒剤の濃度だけでなく、水中におけるその活性度、及び微生物やバクテリアを殺す効力を測定する利点を与える。 The total amount of chemicals added to achieve an ORP level in water is, for example, pH, weather conditions, rain, level of use, organic loading, salinity, temperature, alkalinity, disinfection, among many factors It depends on several variables, such as drug concentration and / or metal and contaminant concentrations. ORP is a measure of the tendency to oxidize or reduce certain chemical species found in water bodies and therefore does not represent the total amount of chemical agent contained in water. The ORP measurement gives the advantage of measuring not only the concentration of the disinfectant, but also its activity in water and its ability to kill microorganisms and bacteria.
変数及びその相互作用複雑さのために、水中の化学物質の拡散により、最小期間の間、或る水域部分における最小ORPを維持するための水温、水の塩分濃度及び希釈力に関係し得る、知られていない等式がある。水域に添加すべき化学物質の量を概算するために、込み入ったモデルを構築しなければならない。水域部分が、大きな水域に含まれるから、化学物質が添加されるとき、化学物質は、水域部分中に拡散して、ディスペンサの近くでより高く、かつ最も好ましくないゾーンの近くでより低い化学勾配を作り出す。 Due to the variable and its interaction complexity, the diffusion of chemicals in the water can be related to the water temperature, water salinity and dilution power to maintain a minimum ORP in a portion of the water for a minimum period of time. There is an unknown equation. In order to estimate the amount of chemicals that should be added to the body of water, a complicated model must be constructed. Since the water area is contained in a large water area, when the chemical is added, the chemical diffuses into the water area and is higher near the dispenser and lower in chemical gradient near the least preferred zone. To produce.
化学物質の添加が行われると、まず、化学物質が水中の幾つかの他の化合物を酸化するため、水のORPの著しい変化はないことに留意しなければならない。しかし、或る時点で、添加は、ORPを所望のレベルまで上げることを助ける化学物質の残留濃度を生成させることを可能にし、かくして、所望の消毒能力を与える。したがって、化学的な消費は、二つのグループに分かれることに留意しなければならない。 It should be noted that when a chemical addition is made, first there is no significant change in the ORP of the water as the chemical oxidizes some other compound in the water. However, at some point, the addition makes it possible to generate a residual concentration of chemical that helps raise the ORP to the desired level, thus providing the desired disinfection capability. Therefore, it should be noted that chemical consumption is divided into two groups.
− ORPに著しくは影響しない多様な化合物を酸化するのを助ける、添加された化学物質の量。かかる化学的な消費は、原水の水質に完全に依存するので、現場で決定されなければならない。また、かかる濃度は、水質の物理化学的パラメータに基づく込み入ったモデルによって決定することもできる。 -The amount of chemical added to help oxidize various compounds that do not significantly affect the ORP. Such chemical consumption depends entirely on the quality of the raw water and must be determined on site. Such concentrations can also be determined by complex models based on physicochemical parameters of water quality.
− 水中の残留濃度を生成し、かくして、水中のORPを上昇させる、添加された化学物質の量。かかる化学濃度は、現場で、又は、水質及び物理化学的な状態又はパラメータに依存する多様な方法により、見積もることができる。 The amount of chemical added that produces a residual concentration in the water and thus raises the ORP in the water. Such chemical concentrations can be estimated in the field or by a variety of methods depending on water quality and physicochemical conditions or parameters.
前述のものにもかかわらず、本発明を限定することなく、異なるオキシダントについてのオキシダントの適用範囲は、水質により異なる。通常、幾つかのオキシダントの使用範囲は、以下の通りである。 Notwithstanding the foregoing, without limiting the present invention, the oxidant coverage for different oxidants varies with water quality. Usually, the range of use of some oxidants is as follows.
出願人は、水中の残留化学物質の量を見積もる幾つかの実施形態を示す。
a.処理すべき水域部分が閉じた水域として振る舞うと仮定して、処理すべき水域部分全体において或るORPを得るために水中に添加しなければならないオキシダントの最小量を推定することができる。例えば、水域部分の全体積において或るORPを達成するために、最小量の化学物質を推定することができる。例えば、もし水域部分が1000m3の体積を有すれば、その水域部分は閉じた水域と考えられ、水中で550mVのORPを達成するために、次亜塩素酸ナトリウムの0.07ppmの残留濃度を維持しなければならいことを見積もることができる。0.07ppmの残留濃度を得るために、水の要求塩素に見合うように、1.2ppmの次亜塩素酸ナトリウムの第1の用量が添加され、如何なる残量濃度も生じない。その後、0.07ppmの用量が添加されて、所望の残量濃度を得て、550mVの所望のORPレベルを得る。したがって、水に添加される次亜塩素酸ナトリウムの量は、以下のように、水域の次亜塩素酸ナトリウム濃度から計算することができる。
Applicants present several embodiments for estimating the amount of residual chemicals in water.
a. Assuming that the body of water to be treated behaves as a closed body of water, it is possible to estimate the minimum amount of oxidant that must be added to the water to obtain a certain ORP in the entire body of water to be treated. For example, a minimum amount of chemical can be estimated to achieve a certain ORP in the total volume of a body of water. For example, if the water area has a volume of 1000 m 3 , the water area is considered closed and the residual concentration of 0.07 ppm of sodium hypochlorite is used to achieve an ORP of 550 mV in water. You can estimate what must be maintained. To obtain a residual concentration of 0.07 ppm, a first dose of 1.2 ppm sodium hypochlorite is added to meet the required chlorine in the water and no residual concentration occurs. Thereafter, a dose of 0.07 ppm is added to obtain the desired residual concentration and a desired ORP level of 550 mV. Therefore, the amount of sodium hypochlorite added to the water can be calculated from the sodium hypochlorite concentration in the water area as follows.
第1の用量:
1.2ppm=1.2(ppm 次亜塩素酸ナトリウム/水のリットル)×1000×(m3×1000リットル/1m3)
総次亜塩素酸ナトリウム=1200kg
First dose:
1.2 ppm = 1.2 (ppm sodium hypochlorite / liter of water) × 1000 × (m 3 × 1000 liter / 1 m 3 )
Total sodium hypochlorite = 1200kg
残留濃度:
0.07ppm=0.07(ppm 次亜塩素酸ナトリウム/水のリットル)×1000×(m3×1000リットル/1m3)
総次亜塩素酸ナトリウム=70kg
Residual concentration:
0.07 ppm = 0.07 (ppm sodium hypochlorite / liter of water) × 1000 × (m 3 × 1000 liter / 1 m 3 )
Total sodium hypochlorite = 70kg
したがって、水中に0.07ppmの次亜塩素酸ナトリウムの均一な残留濃度を得るためには、総量1270kgの次亜塩素酸ナトリウムを添加すべきであり、かくして、かかるゾーンに550mVのORPを得ることができる。実際には、水域部分は大きな水域内に見出されるため、濃度は均一ではないであろう、そして、前に計算した用量は、流れにより生じた化学物質の拡散のため、かかるORPを得るための最小限として考えることができる。 Therefore, to obtain a uniform residual concentration of 0.07 ppm sodium hypochlorite in water, a total amount of 1270 kg sodium hypochlorite should be added, thus obtaining an 550 mV ORP in such a zone. Can do. In practice, the concentration will not be uniform because the water area is found within a large body of water, and the previously calculated dose is to obtain such an ORP due to the diffusion of chemicals caused by the flow. Can be considered as a minimum.
b.水中のpH及び遊離塩素濃度に基づいて、水のORPを計算することを可能にする遊離塩素法を使用することもできる。pHが一定値に維持されているときに、ORPと遊離塩素との間に線形関係がある。かくして、或る量の遊離塩素を達成するのに必要な化学物質の量は、以下のように、ORPレベルにより計算することができる。 b. It is also possible to use a free chlorine method that makes it possible to calculate the ORP of water based on the pH and free chlorine concentration in the water. There is a linear relationship between ORP and free chlorine when the pH is maintained at a constant value. Thus, the amount of chemical required to achieve a certain amount of free chlorine can be calculated by the ORP level as follows.
c.或るORPに達したときに化学物質の添加を止めるために、周期的なモニタリングを伴う化学物質の添加が更に選択可能である。この方法は、試行錯誤の方法であり、ORPを周期的にモニタすることによって化学物質の添加を可能にし、所望のORPに達したときに、化学物質の添加を止めなければならない。 c. In order to stop chemical addition when a certain ORP is reached, chemical addition with periodic monitoring can be further selected. This method is a trial and error method that allows chemical addition by periodically monitoring the ORP, and the addition of the chemical must be stopped when the desired ORP is reached.
d.化学物質の量を決定するために使用する別の方法は、少量の水のサンプルを採り、或るORPレベルを達成するために添加しなければならない化学物質の量を決定するための小規模テストを実行することからなる。この方法は、拡散又は他の変数を考慮しないにもかかわらず、一般に使用され、化学物質の量を見積もることを可能にする。したがって、この方法の結果は、必要な化学物質の最小量として考えられるべきである。 d. Another method used to determine the amount of a chemical is to take a small sample of water and perform a small test to determine the amount of chemical that must be added to achieve a certain ORP level. Consists of running. This method is commonly used to allow estimation of the amount of chemicals without considering diffusion or other variables. The result of this method should therefore be considered as the minimum amount of chemical required.
或る実施形態では、最も好ましくないゾーンのORPレベルが、約0.1%、1%、5%、10%、15%、20%、25%、50%、75%、又は100%だけ減少する前に、更なる化学剤を添加することが望ましい。 In some embodiments, the least preferred zone ORP level is reduced by about 0.1%, 1%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 50%, 75%, or 100%. It is desirable to add further chemical agents before doing so.
本発明の或る実施形態では、相当数の人々により、又は、衛生条件を満たすゾーンの消毒特性に影響する多くの流れがある場合、また、安全性又は他の理由により、ORPは、或る期間の間、衛生条件を満たすゾーン内で不変的に維持されるとよい。 In some embodiments of the present invention, ORP is a certain number of people or if there are many streams that affect the disinfection characteristics of a zone that meets sanitary conditions, and for safety or other reasons. For a period of time, it should be maintained in a zone that meets sanitary conditions.
また、本発明の或る実施形態では、水処理は、衛生条件を満たすゾーンに水浴者がいるときに利用されるだけであり、したがって、処理は、まる一日行う必要も、恒久的に行う必要もない。例えば、水処理を日中だけ行ってもよく、衛生条件を満たすゾーンに水浴者がいないときに、夜間に止めることができる。したがって、衛生条件を満たすゾーンがレクリエーション目的のために有効に使用されるときに、水処理方法が適用される。 Also, in certain embodiments of the present invention, water treatment is only utilized when the bather is in a zone that meets sanitary conditions, and therefore treatment may be performed permanently, even if it needs to be done all day. There is no need. For example, water treatment may be performed only during the day, and can be stopped at night when there are no bathers in a zone that satisfies the sanitary conditions. Thus, water treatment methods are applied when zones that meet sanitary conditions are effectively used for recreational purposes.
或る実施形態では、真水、又は大きな水域内の別の部分からの水を供給することによって、衛生条件を満たすゾーン内の水質を改善することが望ましい。これは、例えば、ユーザからの汚染物質の影響を希釈する利益をもたらすかもしれないが、化学物質について好ましくない拡散の影響を生じるかもしれない。消毒成分の最小有効量は、以下の等式によって計算するのがよい(ボイス及びハンブリン、1975年)。 In some embodiments, it may be desirable to improve water quality in zones that meet sanitary conditions by supplying fresh water or water from another part of a large body of water. This may, for example, provide the benefit of diluting the effects of contaminants from the user, but may cause undesirable diffusion effects for chemicals. The minimum effective amount of disinfecting ingredients should be calculated by the following equation (Voice and Hamblin, 1975).
上記の等式は、深さZ(m)、横及び縦の距離がそれぞれx(m)及びy(m)の流体における、一定の体積流量Qi(m3/s)で、かつ点源でCi(μM)の濃度で、継続的に放出する点源についての解である。D(cm2/s)は、水中の特定の化学物質の拡散係数であり、K0は、第二種の変形ベッセル関数である。U(cm/s)は、x軸の端から端までの水域の均一な流れであり、γ(−)は、時間スケールにおける化学物質の減衰過程である。 The above equation is for a constant volumetric flow rate Q i (m 3 / s) in a fluid with depth Z (m), horizontal and vertical distances x (m) and y (m), respectively, and a point source Is a solution for a point source that emits continuously at a concentration of C i (μM). D (cm 2 / s) is a diffusion coefficient of a specific chemical substance in water, and K 0 is a modified Bessel function of the second type. U (cm / s) is the uniform flow of the water area from end to end of the x-axis, and γ (−) is the decay process of the chemical substance on the time scale.
最も好ましくないゾーン
水域に適用された特定の微生物学的な衛生条件を満たすために、設定した水域部分の最も好ましくないゾーンが決定されるべきである。最も好ましくないゾーンは、特に、設定した水域部分にディスペンサ手段により所定量の化学物質を低下した後に、最も低いORP値を有するものに対応し、最も好ましくないゾーンは、境界ゾーンに、又は、ディスペンサ手段から最も遠くに見出されるかもしれない。化学物質の所定量は、現場で決定することができ、その単なる目的は、処理すべき水域分部内の最低ORP値を有するゾーンを決定することである。
Most unfavorable zone In order to meet the specific microbiological hygiene requirements applied to the body of water, the most unfavorable zone of the set body area should be determined. The least preferred zone corresponds in particular to the one having the lowest ORP value after a predetermined amount of chemical has been reduced by the dispenser means in the set water area, and the least preferred zone is the boundary zone or the dispenser May be found furthest from the means. The predetermined amount of chemical can be determined in the field, and its mere purpose is to determine the zone with the lowest ORP value within the water body portion to be treated.
水域が5ヘクタールよりも小さい表面積を有すれば、最も好ましくないゾーンは、通常、その水域の中央ゾーンである。 If the body of water has a surface area less than 5 hectares, the least preferred zone is usually the central zone of the body of water.
パラメータ決定法は、システムの異なる実施状況を考慮するように定められる。水域の絶え間ない測定を実施することは実現できないことに留意すべきであり、かくして、本発明は、絶え間ない測定を必要とすることなく、特定の微生物学的な衛生条件を満たす水質を提供することを可能にする。 Parameter determination methods are defined to take into account different implementation situations of the system. It should be noted that it is not feasible to perform constant measurements of water bodies, and thus the present invention provides water quality that meets specific microbiological hygiene requirements without requiring constant measurements. Make it possible.
パラメータ決定法は、特定した水域部分内の、水のORP、水の塩分濃度、水温、及び随意に、化学物質の拡散及び水の拡散力に基づく。水のORP、塩分及び温度は、目視調査のような実験的方法、経験に基づく方法、及び分析方法によって決定することができる。本発明は、これらの変数に関係し、とても広範な研究の後に、水質に関するとても複雑な相互作用を解決した。 The parameter determination method is based on the ORP of water, the salinity of water, the water temperature, and optionally the diffusion of chemicals and the diffusing power of water in the identified body of water. The ORP, salinity, and temperature of water can be determined by experimental methods such as visual inspection, empirical methods, and analytical methods. The present invention is related to these variables, and after very extensive research, has solved a very complex interaction with water quality.
塩分濃度は、特に、目視調査、水の電気伝導度に基づく塩分計、水の比重に基づく比重計、又は水の屈折率に基づく屈折計のような、実験的又は分析的な方法によって決定することができ、又は、公知かもしれないし、又は、他の情報源からの情報の場合もある。 Salinity is determined by experimental or analytical methods such as visual inspection, salinometer based on water conductivity, hydrometer based on water specific gravity, or refractometer based on water refractive index, among others. Or may be known or may be information from other sources.
水温は、特に、目視調査、温度計、熱電対、抵抗温度検出器、高温計、又は、赤外線デバイスのような、実験的又は分析的な方法によって決定することができ、又は、公知かもしれないし、又は、他の情報源からの情報の場合もある。 The water temperature can be determined by experimental or analytical methods, such as visual inspection, thermometer, thermocouple, resistance temperature detector, pyrometer, or infrared device, or may be known. Or information from other sources.
水のORPは、水中で回路の両端の電圧を測定するために電極を有するORP計を使用するような、実験的又は分析的な方法によって決定することができる。 The ORP of water can be determined by experimental or analytical methods such as using an ORP meter with electrodes to measure the voltage across the circuit in water.
水のORP、水温、水の塩分濃度、及び希釈力は、予め知ること、又は実験的に決定することができ、したがって、本発明による方法は、これらの変数の知識で水の所定の部分に適用することができる、ことに留意しなければならない。 The ORP of water, water temperature, water salinity, and dilution power can be known in advance or determined experimentally, so the method according to the present invention can be applied to a given portion of water with knowledge of these variables. It should be noted that can be applied.
パラメータ決定法は、大きな水域内の設定した水域部分全体に要求される衛生条件を保証するために、少なくとも最小期間の間、最も好ましくないゾーンにおいて少なくとも最小ORPレベルを維持することを含む。 The parameter determination method includes maintaining at least a minimum ORP level in the least preferred zone for at least a minimum period to ensure the sanitary conditions required for the entire established body portion within a large body of water.
最小ORPレベルは、水の塩分濃度に依存することがあり、病原性の原生動物のような或る種の微生物は、最大塩分濃度が2重量%の水域内でしか成長し又は生きることができない。したがって、最小ORPレベルは、水の塩分濃度特性に依存することがあり、或る塩分濃度に関する限り、水は、或る生物が成長して、健康の脅威及び不衛生な状態を引き起こすための生活環境として役に立たないであろう。 The minimum ORP level may depend on the salinity of the water, and certain microorganisms, such as pathogenic protozoa, can only grow or live in waters with a maximum salinity of 2% by weight. . Thus, the minimum ORP level may depend on the salinity characteristics of the water, and as far as a certain salinity is concerned, the water is a life for some organisms to grow and cause health threats and unsanitary conditions. It will not be useful as an environment.
一方、最小期間も水温に依存することがある。水温は、幾つかの微生物の増殖にとって重要な要素である。低水温の間、微生物は、高水温の間ほど素早く増殖せず、したがって、この効果は、本パラメータ決定方法において考慮される。今まで、変数及びその相互作用の複雑性のために、水中の化学物質の拡散に従って、少なくとも最小期間の間、或る水域部分における少なくとも最小ORPを維持するための、水温、水の塩分濃度、及び希釈力を関連づける方程式は知られていなかった。かかる関係は、広範な研究の成果であり、本発明の方法に使用される最小ORPレベル及び最小期間は、好ましい実施形態では、以下のように定められた数値よりも低くできない。 On the other hand, the minimum period may also depend on the water temperature. Water temperature is an important factor for the growth of some microorganisms. During low water temperatures, microorganisms do not grow as quickly as during high water temperatures, and thus this effect is taken into account in this parameter determination method. To date, due to the complexity of variables and their interactions, water temperature, water salinity, to maintain at least a minimum ORP in a portion of a body of water for at least a minimum period, according to the diffusion of chemicals in the water, And the equation relating the dilution power was not known. Such a relationship is the result of extensive research, and the minimum ORP level and minimum period used in the method of the present invention cannot be lower than the values defined in the preferred embodiment as follows.
最小ORPレベル
一旦、最も好ましくないゾーンから塩分濃度が分かると、最小ORPレベルを以下の等式によって計算することができる。
i. 0%から1.5%までの水の塩分濃度については、最小ORPレベルは、550mVである。
ii. 1.5%より高く、2.5%までの水の塩分濃度については、最小ORPレベルは、下記の等式によって計算される。
(最小ORPレベル)=625−50×(水の塩分濃度(%)(重郎パーセント)) iii. 2.5%よりも高い水の塩分濃度については、最小ORPレベルは、500mVである。
Minimum ORP Level Once the salinity concentration is known from the least preferred zone, the minimum ORP level can be calculated by the following equation:
i. For water salinity from 0% to 1.5%, the minimum ORP level is 550 mV.
ii. For salinity of water higher than 1.5% and up to 2.5%, the minimum ORP level is calculated by the following equation:
(Minimum ORP level) = 625-50 × (water salinity (%) (percent Shigero)) iii. For water salinity greater than 2.5%, the minimum ORP level is 500 mV.
上述のパラメータ決定法は、図3に示すようにグラフに表される。 The parameter determination method described above is represented in a graph as shown in FIG.
例えば、水が、1重量%(即ち、10000ppm)の塩分濃度を有すれば、この実施形態により維持されなければならない水の最小ORPは、550mVである。 For example, if the water has a salinity of 1 wt% (ie 10000 ppm), the minimum ORP of water that must be maintained by this embodiment is 550 mV.
一方、水が、例えば、2重量%(即ち、20000ppm)の塩分濃度を有すれば、この実施形態により維持されなければならない525mVの水の最小ORPは、以下の等式を使用して計算される。
(最小ORP、mV)=625−50*(2)=525mV
On the other hand, if the water has a salinity of, for example, 2 wt% (ie 20000 ppm), the minimum ORP of 525 mV of water that must be maintained by this embodiment is calculated using the following equation: The
(Minimum ORP, mV) = 625-50 * (2) = 525 mV
結局、水の塩分濃度が、2.5重量%より、例えば3重量%よりも高ければ、維持しなければならない最小ORPは500mVである。 Eventually, if the salinity of the water is higher than 2.5 wt%, for example higher than 3 wt%, the minimum ORP that must be maintained is 500 mV.
最小期間
最小期間は、水温によって決定され、最小期間は、以下の等式によって計算す
ることができる。
i. 5℃から35℃の水温については、最小期間は、下記の等式によって計算される。
(最小期間(分))=80−2×(水の温度(℃))
ii. 35℃から45℃までの水温については、最小期間は、下記の等式で形成される。
(最小期間(分)=5×(水の温度(℃))−165
Minimum period The minimum period is determined by the water temperature, and the minimum period can be calculated by the following equation:
i. For water temperatures from 5 ° C. to 35 ° C., the minimum period is calculated by the following equation:
(Minimum period (minutes)) = 80-2 × (water temperature (° C.))
ii. For water temperatures from 35 ° C. to 45 ° C., the minimum period is formed by the following equation:
(Minimum period (minutes) = 5 × (water temperature (° C.)) − 165
どのように最小期間が振る舞うかを示す曲線が、図4に示されている。 A curve showing how the minimum period behaves is shown in FIG.
例えば、水温が20度ならば、以下の等式により、最小期間は、40分である。
(最小期間、分)=80−2*(20)=40分
For example, if the water temperature is 20 degrees, the minimum period is 40 minutes according to the following equation:
(Minimum duration, minutes) = 80-2 * (20) = 40 minutes
一方、水温が35℃と45℃との間、例えば、35℃ならば、最小期間は、以下の等式により、35分である。
(最小期間、分)=5*(40)−165=35分
On the other hand, if the water temperature is between 35 ° C. and 45 ° C., eg 35 ° C., the minimum period is 35 minutes according to the following equation:
(Minimum duration, minutes) = 5 * (40) -165 = 35 minutes
上記の実施形態のパラメータ決定法は、5℃と45℃との間の水温についての使用する場合にのみ記載している、というのは、他のあらゆる温度は、レクリエーション目的に適さないからである。 The parameter determination method of the above embodiment is only described for use for water temperatures between 5 ° C. and 45 ° C., since any other temperature is not suitable for recreational purposes. .
パラメータ決定法はまた、最も好ましくないゾーンのORPが、最小ORPレベルより下にならないように、ディスペンサ手段により、化学剤を添加することを含む。 The parameter determination method also includes adding chemical agent by dispenser means so that the most unfavorable zone ORP does not fall below the minimum ORP level.
衛生条件を満たすゾーンに水浴者がいると、水のORPは、水浴者がいないときよりも急速に減少する。かくして、本パラメータ決定法は、今度は、水の希釈力によって制御される、衛生条件を満たすゾーンにおける水浴者の総計の効果を含めることができる。最小ORPレベルに到達するまでに要する時間は、水浴者による、衛生条件を満たすゾーンの使用及び遭遇した希釈に依存する。したがって、ORPの減少速度は、水中の水浴者の総計、かくして、水の希釈力に依存する。 If there is a bather in a zone that meets sanitary conditions, the ORP of water will decrease more rapidly than when there is no bather. Thus, the parameter determination method can now include the total effect of the bather in a zone that meets sanitary conditions, controlled by the dilution power of the water. The time it takes to reach the minimum ORP level depends on the bather's use of the sanitary zone and the dilution encountered. Thus, the rate of ORP reduction depends on the total number of bathers in the water, and thus the dilution power of the water.
水の塩分濃度、水温、ORP、及び化学物質濃度は、外部要因によって変化し影響されることがある。本発明は、これらの要因の変化を可能にし、水の塩分濃度、水温のモニタリング、及び最小ORP及び化学物質濃度の再計算は必要ない。それにもかかわらず、幾つかの実施形態では、水の塩分濃度及び水温は、遅れて、又は実時間で継続的にモニタすることができ、それに応じて最小ORP、最小期間、及び化学剤濃度を自動的に再計算するコントローラにフィードバックを提供する。幾つかの実施形態では、ディスペンサは、自動フィードバックロープの一部であるのがよく、ディスペンサは、最小ORPの減少に応じて追加の化学剤を自動的に投入する。幾つかの実施形態では、水の塩分濃度及び水温を周期的に測定して、最小ORP、最小期間及び化学物質濃度を再計算することが望ましい。かかる周期的な測定及び再計算は、15分ごと、30分ごと、1時間ごと、2時間ごと、1日に6回、1日に4回、1日に2回、1日に1回、1週間に1回、又は必要時に行うことができる。 Water salinity, water temperature, ORP, and chemical concentration may vary and be influenced by external factors. The present invention allows changes in these factors and does not require water salinity, water temperature monitoring, and minimum ORP and chemical concentration recalculation. Nevertheless, in some embodiments, the salinity and temperature of the water can be monitored late or continuously in real time, and the minimum ORP, minimum duration, and chemical agent concentration can be adjusted accordingly. Provide feedback to the automatically recalculating controller. In some embodiments, the dispenser may be part of an automatic feedback rope, and the dispenser automatically dispenses additional chemicals as the minimum ORP is reduced. In some embodiments, it may be desirable to periodically measure the salinity and temperature of the water to recalculate the minimum ORP, minimum duration, and chemical concentration. Such periodic measurements and recalculations are every 15 minutes, every 30 minutes, every hour, every 2 hours, 6 times a day, 4 times a day, 2 times a day, once a day, It can be done once a week or as needed.
処理すべき水域部分を囲むのに、本発明は、物理的なバリアを必要としないことに留意しなければならない。むしろ、水域に適用される特定の微生物学的な衛生条件を満たすように、化学物質濃度が水域部分に適用される。 It should be noted that the present invention does not require a physical barrier to enclose a body of water to be treated. Rather, the chemical concentration is applied to the water area so as to meet certain microbiological hygiene requirements that apply to the water area.
ORPレベルが、最も好ましくないゾーンで最小ORP値の20%より以上まで減少する前に、少なくとも最小期間の間、少なくとも最小ORPレベルを維持するように、化学物質の添加を繰り返すのがよい。変形例では、最も好ましくないゾーンの位置、水の塩分濃度、及び水温は、外部要因の結果として、互いに独立に変化してもよい。かくして、本発明の方法は、ステップb.、c.及びd.がもう一回又は繰り返し実行される更なるステップe.を随意に含んでもよい。 The chemical addition may be repeated to maintain at least the minimum ORP level for at least a minimum period of time before the ORP level decreases to more than 20% of the minimum ORP value in the least preferred zone. In a variant, the most unfavorable zone location, water salinity, and water temperature may vary independently of each other as a result of external factors. Thus, the method of the present invention comprises steps b. C. And d. A further step in which is executed once or repeatedly e. May optionally be included.
化学剤は、ディスペンサ手段によって、大きな水域内に設定した水域部分に添加することができ、ディスペンサ手段は、水のORP、水の塩分濃度、水温、化学物質の拡散、及び水の希釈力を組み合わせるパラメータ決定法によって駆動される。 The chemical agent can be added by the dispenser means to the water area set in the large water area, which dispenses the ORP of water, water salinity, water temperature, chemical diffusion, and water dilution power Driven by the parameter determination method.
化学剤は、オゾン、塩素及び塩素化合物、ビグアニド生成物、ハロゲン系化合物、臭素系化合物、又はこれらの組み合わせから選択される。 The chemical agent is selected from ozone, chlorine and chlorine compounds, biguanide products, halogen compounds, bromine compounds, or combinations thereof.
水浴者の負荷の汚染物質の希釈効果を可能にするように、淡水、又は大きな水域内の別の部分からの水を、衛生条件を満たすゾーンに供給することによって、衛生条件を満たすゾーンの水質を改善することも可能である。 Water quality in zones that meet sanitary conditions by supplying fresh water, or water from another part of a large body of water, to zones that meet sanitary conditions, so as to allow dilution effects of pollutants loaded by bathers It is also possible to improve.
以下の実施例は、本発明の特許請求の範囲を限定するものではなく、むしろ、或る実施形態の具体例であることを意図するものである。当業者に浮かんでくる、例示された方法のあらゆる変形は、本発明の範囲内に入るものである。 The following examples are not intended to limit the scope of the claims of the invention, but rather are intended to be specific examples of certain embodiments. Any variation of the illustrated method that will occur to those skilled in the art is within the scope of the present invention.
実施例
本発明は、チリ国ナビダド(Navidad)のラペル湖(lake Rapel)に適用された。その湖は、8000ヘクタールを超える面積、及び6億9500万立方メートルより以上の淡水を有する。その湖は、レクリエーション目的に普通に使用される。
Examples The present invention was applied to Lake Rapel, Navidad, Chile. The lake has an area of over 8000 hectares and more than 695 million cubic meters of fresh water. The lake is commonly used for recreational purposes.
大きな水域内の水域部分は、湖の普通のレクレーション使用に従って設定され、(湖の全面積の約0.0008%に相当する)およそ650m2をカバーした。その水域部分は、湖の周縁部に配置された。この特定の実験に要求される特定の微生物学的な条件は、EPAによって決められた直接接触レクレーション用の水についての微生物学的な規制に対応する。 The body of water within the large body of water was set according to the normal recreational use of the lake and covered approximately 650 m 2 ( corresponding to about 0.0008% of the total area of the lake). The water area was located on the periphery of the lake. The specific microbiological conditions required for this particular experiment correspond to the microbiological regulations for water for direct contact recreation determined by the EPA.
約20のインジェクタ(注入器)が、湖の北辺に設置された。各インジェクタは、毎時1.8リットルの最大流量を有する。使用した化学剤は、次亜塩素酸ナトリウムであり、インジェクタの流量に比例して希釈された。水中溶解塩素の溶液は、1m3の容量を有するプラスチックのホッパーに用意された。次亜塩素酸ナトリウム溶液のポンプ輸送が、毎分18リットルの能力を有するイワキ電磁ポンプによって実行された。 About 20 injectors were installed on the north side of the lake. Each injector has a maximum flow rate of 1.8 liters per hour. The chemical agent used was sodium hypochlorite and was diluted in proportion to the injector flow rate. A solution of dissolved chlorine in water was prepared in a plastic hopper having a capacity of 1 m 3 . Pumping of the sodium hypochlorite solution was performed by an Iwaki electromagnetic pump with a capacity of 18 liters per minute.
実験中、設定した水域部分は、1時間あたり平均60人の水浴者を有した。 During the experiment, the set water area had an average of 60 bathers per hour.
およそ1.5リットルの所定量の次亜塩素酸ナトリウムの10%溶液の放出後、HANA ORP HI 98201 ORP試験装置を使用して、設定した水域部分内の幾つかの場所でORPを測定することによって、最も好ましくないゾーンが決定された。最も好ましくないゾーンは、設定した水域部分の境界ゾーン中央に見つけられた。その水の絵塩分濃度が、HANA HI 931100N 導電性テストで測定された。水の塩分濃度は0.07重量%であることが分かり、温度計による計測時の平均水温は21であった。 Measure ORP at several locations within the set water area using the HANA ORP HI 98201 ORP tester after the release of approximately 10 liters of a 10% solution of sodium hypochlorite. Determined the most unfavorable zone. The most unfavorable zone was found in the middle of the boundary zone of the set water area. The water salinity was measured with the HANA HI 931100N conductivity test. The salinity of water was found to be 0.07% by weight, and the average water temperature during measurement with a thermometer was 21.
0%から1.5%までの間の塩分濃度に対する水の最小ORPレベルは550mVであると、最小ORPレベルが決定された。したがって、0.07重量%の塩分濃度を有する水の最小ORPレベルは、550mVであるべきである。 The minimum ORP level was determined to be 550 mV for water with a salinity concentration between 0% and 1.5%. Therefore, the minimum ORP level for water with a salinity of 0.07 wt% should be 550 mV.
5℃から35℃までの間の水温に対する最小期間は以下の等式によって計算されるものであると、最小期間が決定された。
(最小期間、分)=80−2*(水温、℃)
分単位の最小期間=80−2*(21)
最小期間=38分
The minimum period was determined to be calculated by the following equation for a water temperature between 5 ° C and 35 ° C.
(Minimum period, minutes) = 80-2 * (water temperature, ° C.)
Minimum duration in minutes = 80-2 * (21)
Minimum duration = 38 minutes
38分間の最小期間の間、最も好ましくないゾーンで少なくとも550mVのORPレベルを維持するために、次亜塩素酸ナトリウムが、インジェクタにより添加された。初めに、1ppmの次亜塩素酸ナトリウムが、水を処理するために添加された。その後、最も好ましくないゾーンで少なくとも550mVのORPレベルを維持することを可能にする0.10ppmの残留濃度を維持するために、次亜塩素酸ナトリウムが添加された。 Sodium hypochlorite was added by an injector to maintain an ORP level of at least 550 mV in the least preferred zone for a minimum period of 38 minutes. Initially, 1 ppm of sodium hypochlorite was added to treat the water. Subsequently, sodium hypochlorite was added to maintain a residual concentration of 0.10 ppm that allowed to maintain an ORP level of at least 550 mV in the least preferred zone.
一旦、次亜塩素酸ナトリウムの全量を放出し、最も好ましくないゾーンのORPが測定され、555mVと決定された。その後の測定が60分ごとに実行された。約30分後に、ORPが(決定された最小ORPから約11%)490mVまで減少し、その時点で、新しい次亜塩素酸ナトリウムが投入された。 Once the total amount of sodium hypochlorite was released, the most unfavorable zone ORP was measured and determined to be 555 mV. Subsequent measurements were performed every 60 minutes. After about 30 minutes, the ORP was reduced to 490 mV (about 11% from the determined minimum ORP), at which time new sodium hypochlorite was charged.
水の希釈力は、衛生条件を満たすゾーン内の1時間当たりの水浴者の平均数に影響され、より低い水浴者密度について、水のORPは、より高い水浴者密度についてよりも、ゆっくりと減少する。また、ORPの減少は、太陽及び他の変数によっても影響される。 The ability to dilute water is affected by the average number of bathers per hour in a zone that meets sanitary conditions, and for lower bather densities, the ORP of water decreases more slowly than for higher bather densities. To do. ORP reduction is also affected by the sun and other variables.
この実施例は、衛生条件を満たすゾーンが、直接接触するレクリエーション用の水のためのEPAの特定の微生物学的な規制、及びより厳しい規制ですら満たすことを確認し、衛生条件を満たすゾーンを作り出すために、大きな水域全体の処理を回避することによって、設定した水域部分を処理することによって、少量の化学物質を添加することを可能にしたことを確認した。 This example confirms that a zone that meets sanitary conditions meets the EPA's specific microbiological regulations and even more stringent regulations for recreational water in direct contact, In order to produce, it was confirmed that it was possible to add a small amount of chemical by treating the set water area by avoiding the treatment of the whole large water area.
本実施例において添加した化学物質は、水域全体を処理するのに必要な化学物質の量と比較して、少なくとも二桁下がった。6億9500万立方メートルを越す淡水を湛えるラペル湖(Lake Rapel)の水域全体を処理し、そのレクリエーション目的の使用を可能にするためには、水浴者の安全を保証することができる或る量の化学物質を添加しなくてはならない。実施例(水を処理する前に追加の1ppmが添加された、0.10ppmの濃度の次亜塩素酸ナトリウム)と同じORPレベルを維持するために添加されなければならない次亜塩素酸ナトリウムの総量は、およそ764.5トンであり、上述の実施例による水域部分の処理に必要な次亜塩素酸ナトリウムの量の100000倍より以上であり、経済的かつ環境的に実現不可能である。 The chemical added in this example was at least two orders of magnitude lower than the amount of chemical required to treat the entire water area. To treat the entire body of Lake Rapel with over 695 million cubic meters of fresh water and allow its recreational use, there is a certain amount that can guarantee the safety of the bather Chemicals must be added. Total amount of sodium hypochlorite that must be added to maintain the same ORP level as the example (concentration of 0.10 ppm sodium hypochlorite with an additional 1 ppm added before treating the water) Is approximately 764.5 tons, which is more than 100,000 times the amount of sodium hypochlorite required for the treatment of the water area according to the above-mentioned embodiment, and is not economically and environmentally feasible.
Claims (13)
a.大きな水域のうちのレクリエーション目的のための水域部分を特定し、ディスペンサ手段を定め、
b.少なくとも最小期間の間、かかる水域部分において少なくとも最小酸化還元電位レベル(最小ORPレベル)を維持し、前記最小ORPレベル及び前記最小期間は、下記のi〜iiiによって計算された数値よりも低くなることができず、
i.前記水域部分のうちの、化学剤を添加した後で、レクリエーション目的のための水域部分内で最低ORPレベルを示すゾーンである最も好ましくないゾーンを決定し、
ii.前記最も好ましくないゾーンの水の塩分濃度に基づいて、前記最小ORPレベルを決定し、
ここで、
− 0%から1.5%までの前記水の塩分濃度については、前記最小ORPレベルは、550mVであり、
− 1.5%より高く、2.5%までの前記水の塩分濃度については、前記最小ORPレベルは、下記の等式によって計算され、
(最小ORPレベル(mV))=625−50×(前記水の塩分濃度(%)(重量パーセント))
− 2.5%よりも高い前記水の塩分濃度については、前記最小ORPレベルは、500mVであり、
iii.前記最も好ましくないゾーンの水温に基づいて、前記最小期間を決定し、
ここで、
5℃から35℃までの水温については、前記最小期間は、下記の等式によって計算され、
(最小期間(分))=80−2×(前記水の温度(℃))
35℃から45℃までの水温については、前記最小期間は、下記の等式で形成され、
(最小期間(分)=5×(前記水の温度(℃))−165
c.前記最も好ましくないゾーンで少なくとも前記最小ORPレベルを少なくとも前記最小期間の間維持するために、前記ディスペンサ手段を用い、ステップa.で特定された水域部分に有効量の化学剤を投入し、
d.前記最も好ましくないゾーンにおける酸化還元電位が前記最小ORPレベルよりも20%以上減少することを回避するように、ステップc.を繰り返す、
こと含むことを特徴とする方法。 A method for controlling the microbiological properties of a body portion of a large body of water selected from the group consisting of a lake, sea, estuary, dam, lagoon, hot spring, pond, and reservoir,
a. Identify areas of the large body of water for recreational purposes, define dispenser means,
b. At least a minimum redox potential level (minimum ORP level) is maintained in such a water portion for at least a minimum period, and the minimum ORP level and the minimum period are lower than the numerical values calculated by i to iii below. Cannot
i. Determining the least preferred zone of the body of water that has the lowest ORP level in the body of water for recreational purposes after adding a chemical agent;
ii. Determining the minimum ORP level based on the salinity of water in the least preferred zone;
here,
-For a salinity of the water from 0% to 1.5%, the minimum ORP level is 550 mV;
-For salinity of water above 1.5% and up to 2.5%, the minimum ORP level is calculated by the following equation:
(Minimum ORP level (mV)) = 625-50 × (Saline concentration of the water (%) (weight percent))
-For a salinity of the water higher than 2.5%, the minimum ORP level is 500 mV;
iii. Determining the minimum duration based on the water temperature of the least preferred zone;
here,
For water temperatures from 5 ° C to 35 ° C, the minimum period is calculated by the following equation:
(Minimum period (minutes)) = 80-2 × (temperature of the water (° C.))
For water temperatures from 35 ° C to 45 ° C, the minimum period is formed by the following equation:
(Minimum period (minutes) = 5 × (temperature of the water (° C.)) − 165
c. Using the dispenser means to maintain at least the minimum ORP level in the least preferred zone for at least the minimum period of time; a. Inject an effective amount of chemical agent into the water area specified in
d. Step c. To avoid a redox potential in the least preferred zone being reduced by more than 20% below the minimum ORP level. repeat,
A method characterized by comprising.
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