JP7453065B2

JP7453065B2 - 配管の洗浄方法

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Publication number: JP7453065B2
Application number: JP2020097867A
Authority: JP
Inventors: 孝典田中; 信司泉山
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2020-06-04
Filing date: 2020-06-04
Publication date: 2024-03-19
Anticipated expiration: 2040-06-04
Also published as: JP2021188884A

Description

本発明は、配管の洗浄方法に関する。

病院、入居施設、温泉旅館、銭湯などで使用されている大型の浴槽は、浴槽水（温水）を有効利用するために、一般に、循環浄化処理が行われている。浴槽水の循環は、例えば、浴槽の底面や側面に穿設した２つの通水口を循環配管で接続し循環ポンプを使用して行われている。ポンプや配管などで構成される循環経路には、毛髪、タオル布屑、ゴミなどの異物を除去するフィルタ（ヘアキャッチャー）、濾過器、熱交換器などが設けられる。また、レジオネラ属菌などの病原性細菌の増殖を抑制するために、塩素消毒が行われることもある。

循環経路に配置された配管は、一般に狭い機械室に設置されており、洗浄がしにくく、また、浴槽のように頻繁に洗浄できないために、配管内に付着したスライムやスケールが成長しやすい。配管内でのスライムやスケールの付着は雑菌の発生につながるため、衛生的な環境を整備するためにも、効率的な洗浄が望まれている。

特許文献１には、用水系の機器、装置、配管などの内面に付着したスケールおよびスライムを無機酸あるいは有機酸の水溶液で処理する工程、および前記工程で使用した液を系から排出することなくこれに過酸化ナトリウム、過炭酸ナトリウムあるいは安定化二酸化塩素水に過炭酸ナトリウムを溶解した溶液を添加混合する工程からなる、スケールおよびスライムの化学的除去方法が開示されている。
特許文献２には、酸または酸性塩と過炭酸塩とからなる風呂釜洗浄剤が開示されている。
特許文献３には、配管内を洗浄する方法において、配管の内側を過硫酸塩又は過硫酸塩と界面活性剤を含有する水溶液に接触させた後、過硫酸塩、界面活性剤及び過炭酸アルカリ塩を含有する水溶液に接触させる配管洗浄方法が開示されている。
特許文献４には、所定の無機過酸化物、カチオン系殺菌剤、炭酸塩もしくは重炭酸塩と固体酸とからなる発泡剤を含有する、殺菌性能を有する硬質表面用固形洗浄剤組成物が開示されている。

特開昭５１－０３７８７０号公報特開昭６１－２０７５００号公報特開２００６－１１０２１３号公報特開平１１－０３５９８７号公報

本発明は、配管、例えば浴槽などの設備に接続された配管のバイオフィルムに由来する汚れに対して、効率よく、かつ確実に洗浄でき、また、配管の洗浄中やすすぎの際の発泡を抑制することができる配管の洗浄方法を提供する。

本発明は、配管内に付着した汚れに（ａ）過炭酸塩、（ｂ）還元剤及び水を含有する洗浄液〔以下、本発明の洗浄液ともいう〕を所定時間接触させた後、前記配管の総容量の２倍以上の量の水で前記配管内をすすぐ、配管の洗浄方法に関する。

また、本発明は、（ａ）過炭酸塩〔以下、（ａ）成分という〕及び（ｂ）還元剤〔以下、（ｂ）成分という〕を含有し、前記本発明の洗浄方法に用いられる、配管用洗浄剤組成物に関する。

本発明によれば、配管、例えば浴槽などの設備に接続された配管のバイオフィルムに由来する汚れに対して、効率よく、かつ確実に洗浄でき、また、配管の洗浄中やすすぎの際の発泡を抑制することができる配管の洗浄方法及びこれに用いる配管用洗浄剤組成物が提供される。
本発明では、配管のバイオフィルムを効率よく洗浄できる上に、配管の洗浄中やすすぎの際の発泡を抑制できるため、過剰な発泡によるバイオフィルムに由来する汚れへの洗浄性の低下や循環装置のエアーロック等の作業性の低下等の不利益が低減され、例えば、すすぎ回数を減らすことが可能となる。

本発明の配管の洗浄方法を行う循環風呂システムの一例を示す概略図

（ａ）成分は、過炭酸塩である。（ａ）成分は、バイオフィルムに由来する汚れへの洗浄性（以下、洗浄性ともいう）及び作業時の発泡の抑制（以下、発泡抑制性ともいう）の観点から、過炭酸アルカリ金属塩が好ましい。（ａ）成分は、過炭酸ナトリウムがより好ましい。

本発明の洗浄液中の（ａ）成分の濃度は、洗浄性及び発泡抑制性の観点から、好ましくは１００ｐｐｍ以上、より好ましくは２００ｐｐｍ以上、更に好ましくは５００ｐｐｍ以上、より更に好ましくは８００ｐｐｍ以上、そして、好ましくは１００００ｐｐｍ以下、より好ましくは８０００ｐｐｍ以下、更に好ましくは６０００ｐｐｍ以下、より更に好ましくは４０００ｐｐｍ以下である。

（ｂ）成分は、還元剤である。本発明でいう還元剤は、遷移金属の還元作用を有する化合物であってよい。
（ｂ）成分としては、（ｂ１）エンジオール構造を有する化合物、例えばアスコルビン酸又はその塩、ビタミンＣ、タンニン酸、エリソルビン酸又はその塩、（ｂ２）ヒドロキシルアミン、例えばＮ，Ｎ－ジエチルヒドロキシルアミン、（ｂ３）フェノール系還元剤、例えば没食子酸、メチルヒドロキノン、ジメチルヒドロキノン、トリメチルヒドロキノン、ｔ－ブチルヒドロキノン、メトキシヒドロキノン、クロロヒドロキノン、及び（ｂ４）その他の還元剤、例えばアスコルビン酸誘導体又はその塩、ハイドロサルファイト、ピロ亜硫酸塩、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、チオ硫酸塩、二酸化チオ尿素、から選ばれる還元剤が挙げられる。
（ｂ）成分は、洗浄性、発泡抑制性及び製品化での適用容易性の観点から、アスコルビン酸及びその塩、並びにビタミンＣから選ばれる１種以上の化合物が好ましい。

本発明の洗浄液中の（ｂ）成分の濃度は、洗浄性及び発泡抑制性の観点から、好ましくは１０ｐｐｍ以上、より好ましくは５０ｐｐｍ以上、更に好ましくは１００ｐｐｍ以上、より更に好ましくは３００ｐｐｍ以上、より更に好ましくは５００ｐｐｍ以上、より更に好ましくは１０００ｐｐｍ以上、より更に好ましくは２５００ｐｐｍ以上、そして、好ましくは１０００００ｐｐｍ以下、より好ましくは５００００ｐｐｍ以下、更に好ましくは３００００ｐｐｍ以下、より更に好ましくは１００００ｐｐｍ以下、より更に好ましくは５０００ｐｐｍ以下である。

本発明の洗浄液は、洗浄性及び発泡抑制性の観点から、更に（ｃ）有機酸及びその塩から選ばれる１種以上の化合物〔以下（ｃ）成分という〕を含有することが好ましい。（ｃ）成分としては、マロン酸、リンゴ酸、３－ヒドロキシプロピオン酸、コハク酸、乳酸、酒石酸、グリコール酸、マレイン酸、フマル酸が挙げられる。（ｃ）成分としては、洗浄性及び発泡抑制性の観点から、酒石酸、コハク酸、リンゴ酸及びこれらの塩から選ばれる１種以上の化合物が好ましい。

本発明の洗浄液が（ｃ）成分を含有する場合、該洗浄液中の（ｃ）成分の濃度は、洗浄性の観点から、好ましくは１００ｐｐｍ以上、より好ましくは５００ｐｐｍ以上、更に好ましくは１０００ｐｐｍ以上、より更に好ましくは２５００ｐｐｍ以上、そして、発泡抑制性の観点から、好ましくは１００００ｐｐｍ以下、より好ましくは８０００ｐｐｍ以下、更に好ましくは６０００ｐｐｍ以下、より更に好ましくは４０００ｐｐｍ以下である。

本発明の洗浄液は、本発明の効果を阻害しない範囲で、（ａ）成分、（ｂ）成分、（ｃ）成分以外に、例えば、界面活性剤、キレート剤、酵素、消泡剤などの成分を含有することができる。

本発明の洗浄液のｐＨは、洗浄性及び発泡抑制性の観点から、好ましくは３以上、より好ましくは３．５以上、更に好ましくは３．８以上、そして、好ましくは１１以下、より好ましくは６以下、更に好ましくは５以下である。

本発明の洗浄液の温度は、好ましくは２０℃以上、より好ましくは３５℃以上、そして、好ましくは６０℃以下、より好ましくは４５℃以下である。

本発明の洗浄方法では、配管内に付着した汚れに本発明の洗浄液を所定時間接触させる。汚れはバイオフィルムを含む汚れであってよい。従って、本発明の洗浄方法は、配管内に付着したバイオフィルムを含む汚れに本発明の洗浄液を所定時間接触させる洗浄方法であってよい。前記所定時間、すなわち本発明の洗浄液を汚れに接触させる時間は、洗浄性及び発泡抑制性の観点から、好ましくは５分以上、より好ましくは１０分以上、より更に好ましくは２０分以上、そして、好ましくは１００分以下、より好ましくは６０分以下、更に好ましくは４５分以下である。

本発明の洗浄方法では、洗浄後の洗浄液をｐＨ５超、更に６以上、そして、９以下、更に８以下に調整してから配管から排出することが好ましい。

本発明の洗浄方法では、例えば、排液槽や浴槽等に連結された配管の場合、洗浄液のｐＨを好ましくは３以上６以下、更に好ましくは３以上５以下として配管と接触させた後、配管から流出させて排液槽や浴槽等に貯め、当該洗浄排出液のｐＨを好ましくは５超９以下、より好ましくは６以上８以下に調整してから排出することが好ましい。この方法では、初期段階で配管内の汚れが洗浄水中に溶解し、次いでｐＨ調整により溶解した汚れが適度な大きさの水不溶物として析出することで、汚れが配管中に残留しにくく、又、配管外に排出されやすくなり、洗浄効率がより向上するうえ、排出液から汚れ部分をスラッジとして分離等の後処理が容易となり、環境への負荷も低減できるものと考えられる。

本発明の洗浄方法では、洗浄対象の配管内に付着した汚れに本発明の洗浄液を所定時間接触させた後、前記配管の総容量の２倍以上の量の水で前記配管内をすすぐ。すすぎは、複数回行うことが好ましい。配管の洗浄後、例えば、循環浴槽では、運転を再開させるにあたって、次亜塩素酸塩等を低濃度で維持して浴槽水を消毒しながら操業する。その際、本発明の洗浄液が過剰に残留したまま運転すると、次亜塩素酸塩の効果を低下させるため、次亜塩素酸塩の効果に影響を及ぼさない程度まですすぎを行う必要がある。本発明の洗浄方法において、洗浄液の発泡が抑えられることは、一定量の水を用いてすすぎを行う場合に生じる過剰な起泡の抑制につながり、すすぎ回数が増えてもすすぎ効率を損なうことがない。
本発明では、すすぎを複数回行い、１回あたりのすすぎに用いる水の量が、発泡抑制性の観点から、配管の総容量の１倍以上、更に２倍以上、更に３倍以上、そして、４倍以下、更に５倍以下であることが好ましい。
すすぎを行う水の温度は、洗浄性及び発泡抑制性の観点から、例えば、５℃以上６０℃以下とすることができる。

本発明の洗浄液、すすぎ水に用いる水は、特に限定されるものではないが、水道水、地下水、温泉水、イオン交換水、蒸留水等を用いることができる。

配管は、循環経路の少なくとも一部を形成していてよい。
循環経路は、配管と接続する浴槽を含んでいてよい。
循環経路は、配管と接続する熱交換器を含んでいてよい。
循環経路は、配管と接続する集塵手段及び／又はろ過手段を含んでいてよい。
これら、浴槽、熱交換器、集塵手段、ろ過手段は、それぞれ、給湯システムなどで用いられている公知のものを採用することができる。

本発明の洗浄方法では、配管が循環経路の少なくとも一部を形成し、洗浄液を循環させて接触させることができる。更に、配管が循環経路の少なくとも一部を形成し、洗浄液を循環させて接触させた後、洗浄液を配管から排出してからすすぎを行うことができる。

図１を参照して本発明を説明する。図１は、本発明の配管の洗浄方法を行う循環風呂システムの一例を示す概略図である。図１中、１は配管、２は浴槽、３は熱交換器、４はろ過器、５はヘアキャチャー、６は封止栓であり、７は必要に応じて設置される分離装置（例えば、ろ過器、遠心分離機等）であり、矢印は洗浄水又はすすぎのための水（以下、すすぎ水ともいう）の進行方向を示している。図１のシステムでは、配管１と浴槽２は接続して循環経路を構成している。循環経路には配管と接続する熱交換器３、ろ過器４、集塵手段であるヘアキャッチャー５が配置されている。図１のシステムでは、図示しないポンプにより、洗浄水やすすぎ水を送り出すように設定されている。図１では、洗浄水は、配管１から浴槽２に搬送され、更に浴槽２から排出されて配管１に搬送されて、循環経路を矢印の方向に移動して配管の洗浄を行う。循環時間を接触時間であってよく、前記の範囲から選択できる。洗浄液のｐＨ、温度は前記の範囲から選択できる。本発明では、循環させる洗浄液のｐＨは３以上５以下が好ましい。洗浄液は、所定時間接触を終えた後、循環を止めて、必要に応じてｐＨ調整剤を添加してｐＨを５超９以下に調整した後、封止栓６を解放して、析出する固形分を浴槽２から排出する経路で、例えば、必要に応じて分離装置７で、ろ過等で除いた後、このシステムから排出される。洗浄液が排出された後、配管１の総容量の２倍以上の量のすすぎ水を循環経路に供給して配管１、浴槽２などのすすぎを行う。図１のように配管が循環経路を形成する場合、すすぎ水の供給を開始する地点から、配管１の総容量に相当する量が供給された時点でいったんすすぎ水の供給を停止し、すすぎ水を循環させて所定時間すすぎを行えばよい。この１回の循環すすぎは、配管１の総容量の１倍の量の水ですすぎを行ったものに相当する。所定時間の循環すすぎが終了した後、そのすすぎ水を排出し、同じ要領で、１回以上すすぎを追加で行うことで、配管１の総容量の２倍以上の量の水で配管のすすぎが行われる。すすぎ水は、水道水などを用いることができる。すすぎ水の温度は特に限定されないが、例えば、５℃以上６０℃以下とすることができる。図１では、配管１の斜線部分が総容量となる。すすぎ水を循環させる場合は、封止栓６は閉じておく。

＜実施例１＞
（１）洗浄液
洗浄液として、
（ａ）過炭酸ナトリウム１０００ｐｐｍ
（ｂ）アスコルビン酸１０００ｐｐｍ
（ｃ）酒石酸１０００ｐｐｍ
を含有する洗浄液（残部は水、ｐＨ４．１）を用いた。

（２）バイオフィルム除去試験（配管モデル）
洗浄液又はコントロール（超純水）５ｍＬを入れた６ｗｅｌｌプレートにバイオフィルムが形成されたテストピースを浸し、４０℃、６０ｒｐｍで所定の時間振とうした（ＴＡＩＴＥＣ製、ＢｉｏＳｈａｋｅｒＢＲ－４３ＦＬ）。振とう時間を、表１では洗浄時間として示した。振とう後の洗浄液の中和には、炭酸ナトリウムを用い、ｐＨ７に調整した。なお、本発明のｐＨは、ガラス電極を用いたｐＨメーターによって測定した値である。
洗浄液を１ｍＬ残し、超純水を２ｍＬ添加後、６０ｒｐｍで５分間振とうすることですすぎ１回とした。この１回のすすぎは、配管の総容量の１倍の量の水によるすすぎに相当する。この試験は、ここでの全体容量の３／５が配管の総容量、同全体容量の２／５が浴槽容量に相当し、１回の排水で全体容量の１／５の洗浄液又はすすぎ水が系中に残留するような実機設備を想定した配管モデルで実施したものである。
１回のすすぎが終了したごとにすすぎ水を捨てて、新たな超純水を用いて、表１に示す回数まですすぎを繰り返した。２回目以降のすすぎは、すすぎ水を１ｍＬずつ残し、そこに新たな超純水２ｍＬを添加して実施した。所定回数のすすぎを終えた後、各テストピースを０．１％クリスタルバイオレット溶液中に浸し、バイオフィルムを染色した後、過剰となるクリスタルバイオレットをすべて除去するために超純水で洗浄した後、１ｍＬのエタノールでテストピースのバイオフィルムと結合して染色していたクリスタルバイオレット染料を抽出し、吸光度（ＯＤ５７０）を測定し、バイオフィルムの残存量を求めた。
測定したＯＤ５７０をもとに、下記式に従ってバイオフィルム除去率を測定した。結果を表１に示した。
バイオフィルム除去率（％）＝｛（コントロールＯＤ５７０－ブランクＯＤ５７０）－（実施例のＯＤ５７０－ブランクＯＤ５７０）｝×１００／（コントロールＯＤ５７０－ブランクＯＤ５７０）
尚、コントロールはバイオフィルムが形成されたテストピースの洗浄操作を行わずにクリスタルバイオレット処理を行ったものであり、ブランクはエタノールのＯＤ５７０を指す。

＜実施例２＞
実施例１と同様に、ただし処理条件を表２の通りとして、バイオフィルム除去試験を行った。また、表２の洗浄液について、以下の方法で発泡抑制性を評価した。また、バイオフィルム除去試験で行った最後のすすぎのすすぎ水について、次亜塩素酸ナトリウムとの反応性（表では、「次亜塩素酸Ｎａとの反応性」と表示した）を以下の方法で評価した。結果を表２に示した。

＊発泡抑制性評価
５０ｍＬ遠沈管に洗浄液を３０ｍＬ加え、２０往復激しく振とう後の泡体積を遠沈管の目盛りより算出した。
泡体積（ｍＬ）＝（泡からなる層の最上部の目盛り）－（液状部分と泡状部分の境界部の目盛り）

＊すすぎ水の次亜塩素酸ナトリウムとの反応性評価
最後のすすぎのすすぎ水１ｍＬに、次亜塩素酸ナトリウム水溶液を２ｐｐｍとなるように加えた。全塩素濃度をＤＰＤ法で測定し、１．９ｐｐｍ以上であれば次亜塩素酸ナトリウムと反応性がないと判断し、表２には○で示した。前記濃度が１．９ｐｐｍ未満の場合は反応性があると判断し、表２には×で示した。すなわち、ジ亜塩素酸ナトリウムとの反応性がない場合（評価として〇と表した場合）とは、すすぎが良好に行われていることを示している。

＜実施例３＞
実施例２と同様に、ただし条件を表３の通りとして、バイオフィルム除去試験を行った。その際、洗浄後の中和の有無による汚れの析出の様子を目視観察した。なお、中和を行う場合は、振とう後の洗浄液に、炭酸ナトリウムを添加して、ｐＨ７になるように調整して行った。結果を表３に示した。

＜実施例４及び比較例４＞
表４に示す組成の洗浄液を表４に示す条件で用いて、実施例１と同様にバイオフィルム除去試験を行った。また、表４の洗浄液について、実施例２と同様の方法で発泡抑制性を評価した。結果を表４に示した。

Claims

配管内に付着した汚れに（ａ）過炭酸塩、（ｂ）還元剤（ただし、シュウ酸を除く）及び水を含有する洗浄液を所定時間接触させた後、前記配管の総容量の２倍以上の量の水で前記配管内をすすぐ、配管の洗浄方法。
前記所定時間は１０分以上である、請求項１に記載の配管の洗浄方法。
配管が循環経路の少なくとも一部を形成する、請求項１又は２に記載の配管の洗浄方法。
配管が循環経路の少なくとも一部を形成し、洗浄液を循環させて接触させた後、洗浄液を配管から排出してからすすぎを行う、請求項１～３の何れか１項に記載の配管の洗浄方法。
循環経路は、配管と接続する浴槽を含む、請求項３又は４に記載の配管の洗浄方法。
すすぎを複数回行い、１回あたりのすすぎに用いる水の量が、配管の総容量の１倍以上である、請求項１～５の何れか１項に記載の配管の洗浄方法。
（ａ）成分が、過炭酸ナトリウムである、請求項１～６の何れか１項に記載の配管の洗浄方法。
洗浄液中の（ａ）成分の濃度が１００ｐｐｍ以上３０００ｐｐｍ以下である、請求項１～７の何れか１項に記載の配管の洗浄方法。
（ｂ）成分が、アスコルビン酸及びその塩、並びにビタミンＣから選ばれる１種以上の化合物である、請求項１～８の何れか１項に記載の配管の洗浄方法。
洗浄液中の（ｂ）成分の濃度が１００ｐｐｍ以上３０００ｐｐｍ以下である、請求項１～９の何れか１項に記載の配管の洗浄方法。
洗浄液が、更に（ｃ）有機酸及びその塩から選ばれる１種以上の化合物（ただし、（ｂ）成分を除く）〔以下（ｃ）成分という〕を含有する、請求項１～１０の何れか１項に記載の配管の洗浄方法。
（ｃ）成分が、酒石酸、コハク酸、リンゴ酸及びこれらの塩から選ばれる１種以上の化合物である、請求項１１に記載の配管の洗浄方法。
洗浄液中の（ｃ）成分の濃度が１００ｐｐｍ以上３０００ｐｐｍ以下である、請求項１１又は１２に記載の配管の洗浄方法。
洗浄液のｐＨが３以上５以下である、請求項１～１３の何れか１項に記載の配管の洗浄方法。
洗浄後の洗浄液のｐＨを５超９以下に調整してから配管から排出する、請求項１～１４の何れか１項に記載の配管の洗浄方法。
汚れがバイオフィルムを含む、請求項１～１５の何れか１項に記載の配管の洗浄方法。
（ａ）過炭酸塩及び（ｂ）還元剤（ただし、シュウ酸を除く）を含有し、請求項１～１６の何れか１項に記載の洗浄方法に用いられる、配管用洗浄剤組成物。
更に（ｃ）有機酸及びその塩から選ばれる１種以上の化合物（ただし、（ｂ）成分を除く）を含有する、請求項１７に記載の配管用洗浄剤組成物。