JP6409302B2 - 冷却水系の水処理方法及び水処理剤 - Google Patents

Description

本発明は、冷却水系における炭酸カルシウムスケールを効果的に防止する冷却水系の水処理方法及び水処理剤に関する。

冷却水系のスケール抑制方法としては、スケール分散効果を持つカルボン酸系ポリマー、アクリル酸系ポリマー、マレイン酸系ポリマー、或いは重合リン酸塩などを利用するものが挙げられる（特許文献１，２）。特許文献２には、ヘキサメタリン酸ナトリウムと分子量２００００以下のアクリル酸系ポリマーとを０．１〜１００ｐｐｍ添加するスケール防止方法が記載されている。

特公昭６２−２７８７９ 特公昭５８−１１２７９

安全性の高い冷却水処理剤を要望する食品、飲料水、医薬品等の製造工場においては、製品の製造に近いプロセスの冷却水には、万が一の混入に備え、冷却水処理薬剤を用いない場合が多く、スケール障害を生じたり、低濃縮運転のため水の使用量が多くなっている。

本発明は上記従来の問題点を解決し、高い安全性が求められる冷却水系において、炭酸カルシウム系スケールを効果的に抑制することができる冷却水系の水処理方法及び水処理剤を提供することを課題とする。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、特定の食品添加物は炭酸カルシウム系スケールの防止効果を有することを見出した。

本発明はこのような知見に基づいて達成されたものであり、本発明の冷却水系の水処理方法は、グルタミン酸、アルギン酸ナトリウム、カラヤゴム、Ｌ−アスコルビン酸、及びカゼインナトリウムよりなる群から選ばれる少なくとも１種を該冷却水系に添加することを特徴とするものである。

また、本発明の冷却水系の水処理剤は、グルタミン酸、アルギン酸ナトリウム、カラヤゴム、Ｌ−アスコルビン酸、及びカゼインナトリウムよりなる群から選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴とするものである。

本発明では、グルタミン酸、アルギン酸ナトリウム、カラヤゴム、Ｌ−アスコルビン酸、及びカゼインナトリウムよりなる群から選ばれる少なくとも１種を５〜２０ｍｇ／Ｌの範囲で前記冷却水系に維持することが好ましい。

本発明によれば、特定の食品添加物を用いて冷却水系の炭酸カルシウム系スケールを防止することができる。このスケール防止剤は、食品添加物であるから、安全性が高い。

以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。

[スケール防止剤]
本発明では、冷却水系特に開放循環冷却水系に対し、炭酸カルシウム系スケール防止剤としてグルタミン酸、アルギン酸ナトリウム、カラヤゴム、Ｌ−アスコルビン酸、カゼインナトリウム、及びフィチン酸よりなる群から選ばれる少なくとも１種を添加する。これらの化合物又は組成物はいずれも食品添加物である。これらのスケール防止剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を用いてもよい。

［冷却水系の水質］
本発明における処理対象冷却水系は、好適には開放循環冷却水系であり、特に食品、飲料水、医薬品等の製造工場の開放循環冷却水系が好適である。この冷却水系の水質は、特に制限はないが、通常、カルシウム硬度３０〜３００ｍｇ−ＣａＣＯ_３／Ｌ、ｐＨ７〜９程度である。

［冷却水系の水処理方法］
本発明においては、上記のような水質の冷却水系に、グルタミン酸、アルギン酸ナトリウム、カラヤゴム、Ｌ−アスコルビン酸、カゼインナトリウム、及びフィチン酸よりなる群から選ばれる少なくとも１種よりなるスケール防止剤を添加してカルシウム系スケールを抑制する。このスケール防止剤は、水溶液として添加されるのが好ましい。

このスケール防止剤の添加箇所にも特に制限はないが、冷却塔のピットに添加するのが好ましい。

このスケール防止剤の添加量は、適用する冷却水系の水質に応じて適宜調整することができるが、水系中の濃度が５〜２０ｍｇ／Ｌ、特に５〜１０ｍｇ／Ｌを維持するように添加することが好ましい。この範囲よりもスケール防止剤の添加量が少ないと十分なスケール抑制効果を得ることができず、多くても添加量に見合う効果は得られず、経済的に不利である。

［併用できる他の薬剤］
本発明においては、グルタミン酸、アルギン酸ナトリウム、カラヤゴム、Ｌ−アスコルビン酸、カゼインナトリウム、及びフィチン酸よりなる群から選ばれる少なくとも１種と共に、必要に応じて、他のスケール防止剤などを併用添加することができる。

例えば、銅材質に対する防食効果を向上させるために、メルカプトベンゾチアゾール、２−メチルチオベンゾチアゾール、葉酸、クエン酸、酢酸２−（４−メチル−５−チアゾリル）エチル、５−（２−ヒドロキシエチル）−４−メチルチアゾール、２−メチル-メチルチオピラジン、２−メチルチオチアゾール、２−エチル-メチルチオピラジン、チアゾール、ベンゾチアゾール、デヒドロ酢酸ナトリウム、又はＬ−アスコルビン酸を併用添加してもよい。

以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。

［原水の調製］
超純水に１０％カルシウム硬度水溶液（塩化カルシウム）と５％酸消費量（ｐＨ４．８）水溶液（炭酸水素ナトリウム）とを添加し、ＮａＯＨ又は硫酸によりｐＨ８．８とし、カルシウム硬度及び酸消費量（ｐＨ４．８）が３００ｍｇＣａＣＯ_３／Ｌの原水とした。

［スケール抑制評価試験］
この原水５００ｍＬをねじ口瓶にとり、グルタミン酸、アルギン酸ナトリウム、カラヤゴム、Ｌ−アスコルビン酸、カゼインナトリウム、又はフィチン酸を１０ｍｇ／Ｌ添加し、十分に撹拌した後、４０℃の恒温槽で４０ｈ静置した。その後、０．１μｍのフィルターで濾過し、カルシウム硬度を測定した。

なお、対照のために、スケール防止剤を全く添加しないもの（ブランク）についても同様の試験を行った。

試験結果を表１に示す。表１よりグルタミン酸、アルギン酸ナトリウム、カラヤゴム、Ｌ−アスコルビン酸、カゼインナトリウム及びフィチン酸はいずれも４０ｈ後の水中のカルシウム硬度がブランク（Ｎｏ．１）よりも高く、スケール析出が抑制されており、スケール防止効果が認められた。特にフィチン酸及びカゼインナトリウム、とりわけフィチン酸のスケール防止効果が高いことが認められた。

Claims (4)

1. 冷却水系にスケール防止剤を添加する冷却水系の水処理方法において、該スケール防止剤がグルタミン酸、アルギン酸ナトリウム、カラヤゴム、Ｌ−アスコルビン酸、及びカゼインナトリウムよりなる群から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする冷却水系の水処理方法。
2. 請求項１において、前記スケール防止剤を５〜２０ｍｇ／Ｌの範囲で前記冷却水系に維持することを特徴とする冷却水系の水処理方法。
3. 請求項１又は２において、前記冷却水系は食品、飲料水又は医薬品製造工場の冷却水系であることを特徴とする冷却水系の水処理方法。
4. 冷却水系のスケール防止用水処理剤であって、グルタミン酸、アルギン酸ナトリウム、カラヤゴム、Ｌ−アスコルビン酸、及びカゼインナトリウムよりなる群から選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴とする冷却水系の水処理剤。