JPH0686991A - ガス処理すべき水性液の滅菌方法並びに液体のガス処理と滅菌照射を同時に行うための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガス処理すべき水性液の滅菌方法及び装置を
提供する。 【構成】 該方法は、滅菌照射をガス処理の後に行う、
又はガス処理と滅菌照射を同時に行うことよりなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガス処理すべき水性液
を滅菌性放射線、特に紫外線を使用して滅菌する方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】液体、特に水性液、特に天然源（例えば
地下水、わき水又は河水）からの液体はしばしば細菌を
含有し、該細菌の存在又はそれ以上に増殖は衛生的理由
から好ましくない。

【０００３】必要な滅菌は、化学薬剤、例えばヒドラジ
ン、塩素又は二酸化塩素を添加することにより行うこと
ができる。このような薬剤の使用は、その毒性及び起こ
り得る塩素化化合物の形成のために健康上の問題から全
く問題にならない。

【０００４】もう１つの滅菌法は、特に紫外光線での滅
菌照射である。ヨーロッパ特許出願公開第３５９０７４
号明細書に記載されている、水中の亜硝酸塩及び／又は
硝酸塩含量を触媒的に除去する方法においては、このよ
うな滅菌法が用いられている。

【０００５】該方法では、特に地下水、河水及びわき水
は、通常それらの中に含有される亜硝酸塩ないしは亜硝
酸を除去することにより浄化される。その際、滅菌のた
めに処理すべき水をまず容器に導入し、該容器内で紫外
光線で照射する。その後、水素でガス処理し、ガス処理
した水を白金族金属を含有する触媒を介して導入し、そ
の際、亜硝酸塩ないしは硝酸塩を水中に溶解した水素と
反応させて窒素と水に分解する。

【０００６】ところが、ガス処理を行う前に滅菌処理し
たにも関わらず、装置及び触媒系に病原菌の増殖が確認
された。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、公知方法の欠点を克服した方法を提供することであ
った。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題は、本発明の方
法により解決される。

【０００９】本発明による、ガス処理すべき水性液を、
滅菌性放射線、特に紫外線を使用して滅菌する方法は、
滅菌照射をガス処理後に行うか、又はガス処理と滅菌照
射を同時に行うことを特徴とする。

【００１０】本発明による方法は、任意の滅菌性放射線
を使用して行うことができる。特に有利には紫外線を使
用する。例えば、水銀低圧放射器又は水銀高圧放射器を
使用することができる。特に、１８０〜３００ｎｍの波
長範囲の放射線を有する放射器が効果的である。

【００１１】有利な１実施態様によれば、ガス処理と滅
菌照射を同時に行う。該方法は、時間及び場所を節約し
て行われるので工業的に特に有利である。

【００１２】本発明による方法は、種々のガス処理法の
範囲内で、例えば滅菌の目的で水をオゾンでガス処理す
る際に、水に二酸化炭素を加える際に又は水性液を水素
でガス処理する際に用いることができる。水性液の水素
を用いて行うガス処理は、種々の目的に用いることがで
きる。その１つとして、酸素を、溶解した水素と反応さ
せることにより触媒的に除去することができる。酸素の
少ない、ないしは酸素不含の水は、食品工業用に使用可
能である。酸素の少ない又は酸素不含の水性液は、腐食
性の低下に基づき、プロセス液、例えば工業用装置内の
冷却液としても極めて良好に使用することができる。

【００１３】更に、還元可能な好ましくない成分、例え
ば亜硝酸塩及び／又は硝酸塩も、水性液中の、水素の存
在下で除去することができる。該方法は、生物学的方法
により行ってもよい。更に、本発明による方法は、使用
した細菌フローラの好ましくない異質の細菌による汚染
を阻止する。

【００１４】亜硝酸塩及び／又は硝酸塩の除去は、触媒
的方法によっても行うことができる。本発明による方法
は、装置及び触媒の細菌汚染を効果的に阻止する。

【００１５】次に、同様に本発明による、かつ水性液の
ガス処理と滅菌を同時に行うのに適した装置について記
載する。該装置は、液体を受容するための容器と、液体
の入口及び出口、ガスの入口及び場合により出口、並び
に１つ以上の滅菌作用する放射線源、有利には１つ以上
の紫外線光源とからなる。

【００１６】ガス処理すべき水性液内で良好な溶解性を
有するガスについては、該ガスを液体で気泡状で通過さ
せれば十分である。装置内に、ガスを微細に分散した形
で液体と接触させることができる手段を備えているのが
有利である。例えば、ガス処理すべき液体、例えば地下
水、わき水又は河水をガス、例えば水素と一緒にジェッ
トプレートを介して装入し、その結果として液体中ガス
の良好な溶解を達成することができる。その際、ガスク
ッションが形成され、該ガスクッションを通って水が入
り込み、その際、ガスで富化されるかないしは飽和され
る。

【００１７】容器に、放射線を反射する、有利には研磨
又は内側面を設けるのが有利である。というのも照射源
を特に良好に利用することができるからである。

【００１８】長い照射を可能にする容器形状、例えば液
体の流れ方向に長く伸びた容器が、同様に好ましくは流
れ方向に長く伸びた照射源を有するのが有利である。極
めて好ましくは、長く伸びた容器中に流れ方向に配置さ
れた１つ以上の棒状の紫外線光源である。光源が１つだ
けの場合には、該光源は縦軸に沿って容器の中心（中
央）に位置するのが有利である。所望の場合には、２つ
の棒状紫外線ランプも容器中流れ方向に対して縦に順次
配置することができる。このことは、意図的に液相と、
場合により形成される泡／気相を互いに無関係に照射す
ることができるという利点を有する。

【００１９】液相と泡／気相の相界面のレベル調節機構
を設けるのが有利である。これは例えばフロート接触又
は超音波源により行うことができる。

【００２０】

【実施例】次に本発明による方法を、図１に示した装置
の実施例につき詳細に説明する。

【００２１】該装置は、耐圧材料（例えばステンレスス
チール）からなる縦長の容器１を有する。棒状の２本の
紫外線放射器２ａ及び２ｂは、容器１の中心軸に沿って
上下に連続して配置されている。容器１と密に接合する
ことができる容器上部３は、水性液のための供給導管４
を有する。容器上部３と容器１の間にシーブドトレー５
が配置されている。シーブドトレー５のすぐ下にガス供
給導管６がある。ガス処理した液体は出口７を介して容
器から排出することができる。出口７の下方に配置され
た容器底部８が容器１の密閉を行う。容器の爆発防止並
びに液相と泡／気相の相界面の調節を行う装置並びに放
射器用の電流ケーブルは図示されていない。

【００２２】該方法を、具体的な実施例である、泉水の
硝酸塩還元に基づいて更に説明する。ガス処理すべき泉
水を、前加圧して導管４を通して容器内に導入する。導
管６を介して水素を供給する。水と混合する際に、容器
内に水素ガスクッションが形成される。容器内に導入し
た水をノズルプレート（シーブトレー）５を介してスプ
レーされ、容器内のガス空間内に非常に微細に分散され
て達する。その際、水は水素で飽和される。気体／液体
の相界面の下方に、水素含有又は水素で飽和した水相が
存在する。供給ないしは排出される水の量は、液体と泡
／気体の相界面が使用される両方の紫外線放射器２ａ及
び２ｂのほぼ接合点の高さ、すなわち図１に記入した線
９にほぼ相当する高さに調節する。両方の紫外線放射器
は、互いに別々にスイッチを入れたり切ったりすること
ができる。これらの放射器は通過する水で冷却される。

【００２３】次いで、水素でガス処理した、有利には飽
和させた地下水をヨーロッパ特許出願公開第３５９０７
４号明細書に記載した方法に相応して、触媒床を通して
導入し、亜硝酸塩及び硝酸塩を水素と反応させて窒素と
水に転化して分離することができる触媒床を通過させ
た。

【００２４】該装置の選択的実施態様は、複数の、例え
ば流れ方向に沿って並んで配置された４つの放射線源を
有する。図２は縦断面図、図３は平面１０に沿った断面
図を示す。参照符号２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄは、４つ
の棒状紫外線放射器に関する。

【００２５】前記の、使用方法ないしは装置の実施例
は、本発明を制限するものではない。変法、例えば容
器、放射線源、ガス処理すべき液体又は使用されるガス
の変更は、当業者の任意である。該方法は、例えば、滅
菌又は汚染物質、例えば炭化水素を分解するための水の
オゾンでのガス処理、酸素を富化するため又は汚染材料
を酸化分解するための水の酸素でのガス処理方法又は水
の調製ないしは排水浄化の範囲内での別の酸化ないしは
還元方法のために使用可能である。もう１つの用途範囲
は、水溶液中に溶解した望ましくない別のガスを追い出
すために、不活性ガス、例えば窒素でのガス処理にあ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による方法を実施するための装置の第１
実施例の縦断面図である。

【図２】第２実施例の縦断面図ある。

【図３】図２における平面１０に沿った断面図である。

【符号の簡単な説明】

１ 容器、 ２ 棒状紫外線放射器、 ３ 容器上部、
４ 水性液の供給導管、 ５ シーブトレー、 ６
ガス供給導管、 ７ 出口、 ８ 容器底部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アンドレアス マン ドイツ連邦共和国 ハノーヴァー １ フ ロイントアレー １アー

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス処理すべき水性液を、滅菌性放射線
   を用いて滅菌する方法において、滅菌照射をガス処理の
   後に行うか又はガス処理と滅菌照射を同時に行うことを
   特徴とする、ガス処理すべき水性液の滅菌方法。
2. 【請求項２】 液体を水素又はオゾンでガス処理する、
   請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 滅菌放射線として紫外線を使用する請求
   項１又は２記載の方法。
4. 【請求項４】 ガス処理と滅菌照射を同時に行う、請求
   項１から３までのいずれか１項記載の方法。
5. 【請求項５】 液体を水素でガス処理し、かつ該方法を
   酸素、亜硝酸塩及び／又は硝酸塩の触媒除去の範囲内で
   行う、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
6. 【請求項６】 液体のガス処理と滅菌照射を同時に行う
   ための装置において、液体を受容するための密閉可能な
   容器と、液体の入口及び出口と、ガスの入口及び場合に
   より出口と１つ以上の滅菌性放射線源とからなることを
   特徴とする、液体のガス処理と滅菌照射を同時に行うた
   めの装置。
7. 【請求項７】 液体中でガスを分散させるための手段を
   有する、請求項６記載の装置。
8. 【請求項８】 容器の内側の面が放射線反射特性を有す
   る、請求項６又は７記載の装置。
9. 【請求項９】 紫外線光源として１つ以上の棒状の紫外
   線光源が設けられている、請求項５から７までのいずれ
   か１項記載の装置。
10. 【請求項１０】 棒状の紫外線光源が、流れ方向に沿っ
    て順次配置された２つの棒状の紫外線放射器を有する、
    請求項９記載の装置。
11. 【請求項１１】 ２こ以上の紫外線放射器が、流れ方向
    に沿って順次配置されている、請求項９記載の装置。
12. 【請求項１２】 放射線源が流れ方向に沿って容器内の
    中央に配置されているある、請求項６から１０までのい
    ずれか１項記載の装置。
13. 【請求項１３】 液体／気体の相境界面を調節する手段
    が設けられている、請求項６から１２までのいずれか１
    項記載の装置。