JPH01317133A - ガラス水処理剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は用水等における水棲細菌、水棲生物の発生防止
、除去用、あるいは有機物の水溶液、水懸濁液等の腐敗
を防ぐ水処理剤に関する。

（従来の技術） クーリングタワー、貯水槽、濯概用水等各種用水に細菌
や水棲生物が発生すると、スライムの生育による熱伝導
率の低下、装置の腐食、水流に対する障害を生じたり、
水質の低下をもたらしたりする。これを防止するために
、フィルターによる濾過、ゼオライト等の多孔質素材に
よる吸着、有機錫化合物等の薬品の投入による消毒等が
行なわれている。又、プール等では大腸菌等による水質
汚染を防止するために塩素殺菌等が行なわれている。又
、切削油等の水と油の混合物やエマルジョン等も、その
保存時、使用時にこれらの水系媒体に含まれる有機物が
腐敗して使用不可能になるという問題がある。

しかし、フィルターによる濾過やゼオライト等の多孔質
素材による吸着は頻繁な処理を必要とし、電力や人力を
多大に必要′とする問題があり、有機錫化合物等の薬品
の投入による消毒では投入直後は効果があるものの、そ
の効果が長続きせず、効果を長期に持続させようとして
投入する薬品の濃度を高めると環境汚染問題を生ずると
いう問題がある。又、プール等の塩素殺菌では利用者の
眼や咽頭に対する障害、水着の脱色等の弊害がある。

さらに有機物含有水系液では、その種類・用途によって
は薬品投入や塩素殺菌を採用できない場合もあり、腐敗
の度に廃棄せざるを得ないという問題があった。

このような状況から、毒性がほとんどなく、環境を汚染
せず、かつ長期にわたって効果が持続する殺菌剤として
、溶解性ガラスに一価の銅を含有せしめた防汚剤や、溶
解性ガラスに銀を含有せしめた殺菌剤が提案されている
。（特開昭６２−１５８２０２号公報、特開昭６２−２
１００９８号公報） （発明が解決しようとする問題点） しかし、−価の銅イオンは水源の生育を阻害し鞭毛細菌
等の滅菌効果が大きいが他の細菌や微生物に対する生育
抑止効果はあまり期待できない。

一方、−価の銀イオン多くの細菌や微生物に対する抑止
効果は大きいが、水源や鞭毛細菌等にはさほど大きな効
果を示さない。即ち、一種の金属イオンを用いたときは
その金属イオンの種類に応じて特定の細菌や微生物、水
生植物に対して抑止効果はあるが、他の種類の細菌や微
生物、水生植物に対しての抑止効果はあまり期待できな
いという問題があった。

この問題を解決し、従来より効果の優れた水処理剤とし
て、例えば−価の銀イオンと一価の銅イオンとを共存せ
しめた溶解性ガラスが考えられるが、銀と銅を同時に添
加したガラスを溶融すると、ガラス化過程の酸化還元反
応により、銀はコロイド状の銀となり、銅は二価の銅イ
オンになるため、所期の目的に適う溶解性ガラスが得ら
れない。即ち、−価の銀イオンを含有する溶解性カラス
を得るためには酸化性雰囲気で溶融するのが普通であり
、又、−価の銅イオンを含有する溶解性ガラスを得るた
めにはやや強い還元性雰囲気で溶融する必要かあり、従
って、−価の銀イオンと一価の銅イオンとをともに含有
する溶解性カラスは実質上製造不可能であったのである
。

本発明者等はこのような状況に鑑み、鋭意検討した結果
、−価の銀イオンを含有する溶解性ガラスと一価の銅イ
オンを含有する溶解性ガラスとを別々に調製し、これを
適当な比率で混合したものは、これを水系媒体に投入し
てガラスを徐々に溶解させて銅イオンと銀イオンを溶出
させても、両イオン共存による弊害は生ぜず、さらに固
溶解性ガラスの混合物による水棲細菌や、水棲微生物、
水生植物等の生育抑止効果は各々を単独に用いた場合よ
りも、相互作用によって大きいことがわかるとともに、
毒性がほとんどなく、環境の汚染のない良好な持続性無
公害水処理剤となることを見出し、本発明に到達した。

（問題点を解決するための手段） 即ち、本発明の要旨は、５１ｏ２、Ｐ２Ｏ５及びＢ２Ｏ
５から選ばれる１種以上からなる網目形成酸化物とアル
カリ金属及びアルカリ土類金属の酸化物から選ばれる１
種以上からなる網目修飾酸化物とからなる主成分と一価
の銀とを含有する溶解性ガラスと、該主成分と一価の銅
とを含有する溶解性ガラスとが混合されてなる水処理剤
にある３木発明で用いる溶解性ガラスは水中に放置した
時に２年以内の所定の期間経過する迄に少なくともその
１０重量％以上が溶解するものであり、構成金属酸化物
としては、Ｓ　ｉ　０２　、Ｐ２０５及びＢ２Ｏ５から
選ばれる１種以上からなる網目形成酸化物とアルカリ金
属及びアルカリ土類金属の酸化物から選ばれる１種以上
からなる網目修飾酸化物とからなる必要があり、網目形
成酸化物として５ｉ０２とＢ２Ｏ５の組み合わせを用い
る場合はＳ　ｉ　０２０〜６０ｗｔ％、Ｂ２０５４０〜
９５ｗｔ％、網目修飾酸化物５〜６０ｗｔ％又は５ｉｎ
２１０〜７０ｗｔ％、Ｂ２０５０〜４０ｗｔ％、網目修
飾酸化物３０〜７０ｗｔ％の組成であることが好ましく
、網目形成酸化物としてＢ２Ｏ５とＰ２Ｏ５の組み合わ
せを用いる場合はＢ２０ＳＯ〜１５ｗｔ％、Ｐ２Ｏ５２
５〜９０ｗｔ％、網目修飾酸化物２０〜６０ｗｔ％の組
成であることが好ましい。網目修飾酸化物としてはＮ’
ａ２０、Ｋ２０．Ｌ　ｉ　２０等のアルカリ金属酸化物
、ＣａＯ１Ｍｇ０１ＢａＯ等のアルカリ土類金属酸化物
から選はれる１種以上の金属酸化物であり、その他にＡ
ＪＺ２０３、ＺｎＯ１Ｔｉｅ２等の中間体酸化物を含ん
でいてもよい。

溶解性ガラスの溶解速度は網目形成酸化物、網目修飾酸
化物の種類、組成比、中間体酸化物の有無、種類、組成
比によって制御することができる。

本発明において混合される溶解性ガラスの中、一方には
一価の銀イオンが含有される。この含有される銀イオン
の量は酸化銀に換算してガラス成分１００重量部に対し
て０．１〜２．５重量部程度あればよく、２．５重量部
をこえる酸化銀を添加しても殺菌剤としての効果はさほ
ど向上せず、コストアップにつながるだけであり、しか
もこのようなガラス組成では溶融中に金属銀が析出する
という問題が生じる。この銀は上記溶解性ガラス成分の
混合時に酸化銀、硝酸銀等種々の銀化合物の形で添加で
きるが、これらの成分を混合後酸化雰囲気で溶融すると
ほとんどが一価の銀イオンとなって溶解性ガラス中で安
定に存在するようになる。

上記銀イオン入り溶解性ガラスと混合される溶解性ガラ
スには一価の銅イオン又は銅化合物が含有される。この
−価の銅の量は亜酸化銅に換算してガラス成分１００重
量部に対して０．１〜２０重量部程度あればよく、２０
重量部をこえる量含有させても溶解性ガラス製造時に亜
酸化銅の樹枝状結晶か析出して水処理剤としての効果の
さほどの向上は見られない。この銅含有溶解性ガラスは
、ガラス調製にあたフて酸化銅、亜酸化銅、炭酸銅等の
銅化合物を銅イオンの原料として用いることができるが
、溶融過程においてこれらの銅化合物は二価の銅イオン
となって安定する場合が多いので、−価の銅イオンを得
るためには還元雰囲気で溶融するか、積極的に還元剤を
添加することが好ましい。無機還元剤としてはＳｎＯ，
５ｂ２０３、ＦｅＯや炭素等の無機質還元剤、松やに、
小麦粉、木炭等の有機質還元剤を用いることができ、こ
れ等の２種以上を組み合わせて用いることもできる。

その量は還元剤の還元能力、ガラスの熔融条件等により
異なるので限定できないが、ガラス成分１００重量部に
対して０．５〜５重量部程度あれば実用上充分な量の一
価の銅イオンを溶解性ガラス中に安定に存在せしめるこ
とができる。

溶解性ガラスの溶解速度は銀入りのそれと銅入りのそれ
とで同じであってもよく、異なるものであってもよい。

この溶解速度は主成分である溶解性ガラスの組成により
適宜調節することができる。

銀含有溶解性ガラスと銅含有溶解性ガラスの混合比は特
に制限されるものではなく、クーリングタワー、貯水槽
、濯概用水等各種用水の状況によって混合比を決定すれ
ばよい。混合する溶解性ガラスの形状は塊状、顆粒状、
微粒子状の何れであってもよいが、塊同士、顆粒同士、
微粒子同士で混合するのが溶解速度を制御するのに都合
がよい。

もちろん、目的によっては異なる大きさの溶解性ガラス
を混合してもよい。

（実施例） 以下に実施例を用いて本発明をさらに説明する。

実施例Ｉ Ｂ２　Ｏ５５３，５重量％、５ｉｎ２３７．５重量％、
Ｎａ２０９．５重量％のガラス組成となるように珪砂、
硼砂及び無水硼酸を原料としてガラスバッチを調製し、
これを２つにわけ、その一方に酸化銀を上記ガラス成分
１００重量部当り１重量部になるように添加し、よく混
合し、これをガラス融解炉を用いて１２００℃で１２０
分間加熱溶融した後、急冷して銀入り溶解性ガラスを作
成した。次に残りのガラスバッチ１００重量部に対し５
重量部の亜酸化銅と還元剤として３重量部の小麦粉を添
加し、よく混合して、１１００℃で６０分かけて融解し
た後急冷して銅入り溶解性ガラスを製造した。これらの
溶解性ガラスを別々に破砕した後、直径約１ｃｍの塊を
選別し、各々同量を秤量し、混合してガラス水処理剤を
得た。

冷却水の水量約１０ｍ３のクーリングタワー用水貯槽に
このガラス水処理剤８ｋｇを投入し、６ケ月にわたり貯
水槽の状態を観察し、冷却水の経時変化を測定した結果
、水源やスライムの発生は全く見られず、冷却水の一般
細菌数は１０２〜１０３個／　ｍ　、Ｑと上水道水中の
細菌数とほぼ同じであり、大腸菌は検出されなかった。

又、水素イオン濃度は７．２〜７．５とほぼ一定で、透
明度もよく、悪臭は全（感知されなかった。

比較例１ 実施例１で作成した銀入り溶解性ガラスのみ８ｋｇをク
ーリングタワー用水貯槽に投入したところ、該ガラス投
入前に比ベスライムは大幅に減少し、大腸菌は検出され
なかったが、貯水槽下部のネット部分に水源が発生生育
しているのが認められた。

比較例２ 実施例１で作成した銅含有溶解性ガラスのみ８ｋｇをク
ーリングタワー用水貯槽に投入したところ、６ケ月経過
後も水源の発生は認められず、スライムの発生も少量で
あったが、一般細菌数は１０４〜１０５と河用並みに生
存していることが見出された。

実施例２ ８２０５６９．７重量％、ＳｉＯ□２４．０重量％、Ｎ
ａ２０６．２重量％の組成のガラス１００重量部に対し
Ａｇ２Ｏを０．５重量部となるように、珪砂、硼砂、無
水硼酸及び酸化銀を原料として用いてガラスバッチを調
製し、１２００℃で約２時間加熱熔融後、冷却して銀含
有溶解性ガラスを作成した。又、別にＺｎ０３３．９重
量％、８２０３２１．８重量％、Ｐ２Ｏ５４４，３重量
％の組成をもつガラス１００重量部に対しＣｕＯ３，０
重量部を添加したガラスを、亜鉛華、硼酸、燐酸アンモ
ニウムおよび亜酸化銅を原料として用いてガラスバッチ
を調製し、１０００℃で約１時間加熱熔融後、冷却して
銅含有溶解性ガラスを作成した。これらの溶解性ガラス
を別々に粉砕し、標準篩で１〜２ｍｍの大きさに篩分け
した後、同量をよく混合して薬湯用の水処理剤を得た。

薬湯の浴槽に次亜塩素酸やオゾンの添加、または紫外線
の照射などによる滅菌法を用いると、薬効成分の分解な
どにとてその目的が失われることが多いことから、従来
の滅菌法が適用できない薬湯の殺菌にこのガラス水処理
剤を用い、その効果を見た。該水処理剤を添加しない薬
湯では、使用開始後三日日で、一般細菌数は９８，００
０個／ｍｆｌ（男湯）から１，２００，０００個／　ｍ
　ｆ！、　（女湯）と増殖したが、該水処理剤を３３ｍ
３の薬湯に、１ｋｇ投入したところ、一般細菌数は三日
後に約６０，０００個／　ｍ　Ａ　（男湯）と減少して
いた。

実施例３〜６ 第１表に記載のガラス組成になるように、珪砂、ソーダ
灰、石灰石、硼砂、硼酸、燐酸アンモニウムなどの原料
を用いてガラスバッチをまず調製した。各々のガラス１
００重量部に対して、酸化銀、亜酸化銅、酸化銅、およ
び還元剤を第２表に示す重量部添加した後、９００〜１
３００℃で１〜３時間加熱熔融して、該当する実施例の
銀含有溶解性ガラスと銅含有溶解性ガラスとを得た。各
々の使用目的によって粒子径を揃え、混合比を決めてガ
ラス水処理剤を調製した。

これ等はいずれも各種水棲細菌、水棲微生物、水性植物
の生育抑止効果に優れ、環境の汚染もほとんどない優れ
た水処理剤であった。

第１表 第２表

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＳｉＯ＿２、Ｐ＿２Ｏ＿５及びＢ＿２Ｏ＿５から選ばれ
   る１種以上からなる網目形成酸化物とアルカリ金属及び
   アルカリ土類金属の酸化物から選ばれる１種以上からな
   る網目修飾酸化物とからなる主成分と一価の銀とを含有
   する溶解性ガラスと、該主成分と一価の銅とを含有する
   溶解性ガラスとが混合されてなる水処理剤。