JPS58133884A - 高純度水供給システムの殺菌方法 - 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】 木発ＩＪ１は、薬品工業や食品工業などのよＳｗ高高度
精製された水あるいは蒸溜水といった所謂高純度水を多
量に使用する分計の水併給システム忙おいて、供給する
高純度水を轡菌状ＩＩＫ保持する殺菌方法忙関する。薬
品や食品などの工業分舒で使用される水け、製品の性格
Ｊ−１高純度水であると同時に常に無菌状態であること
が要すされる。

そして例えば食品工業では、仕込水、容器洗滌、調合容
器洗滌、各種フィルタ洗滌。薬品工業では一合用水、調
合容器洗滌、充填器洗滌等いｂいｂの面で使用されるこ
とから、当然その＃給・；・スデ五も多岐に司っており
、最近は水の合理的運用という一点から集中処理化が進
められ、増々大型化ｒ、複雑化していく傾向Ｋｌｈる。

この＊に１１ｎかつ大型化していく水供給システムでは
、大巾のタンク、パルプ、フィルタ、ポン７°帖よび＃
！明機Ｉｓ島るい１丁・シャキング部呻が存在し、千れ
だけに空気との捧峡部やバッキング部かｈの菌ｆ１浸入
郷といった哨忙よる汚染のおそれがあり又々ツク滞留中
の薗の生長といりた危険等があり、水供給システム系を
無隋状障虻保持するた、ｖＩＫは非常な高賓のＷｌｌと
費用とを必要としている。

従って阿忙より汚染され鶏い部分を多く含む高純度水供
給システムを無菌状ＩＩに繕持する為忙大変な装置がは
られれていて、供給システムの形態多るいは使用材料等
忙よっても異るが通常１〜７Ｆ（に１回の割合で、水供
給システム系内を殺菌熟卵する例が多い。そして＃？菌
方法としては加熱法！・薬注法が一般的である。

例えば加熱法では、水供給システム系を満水和した後、
熱交換器セ用いて間捧的忙８５〜９０℃まで（２）熱し
た葎琲水し殺菌する。この方法は間接加熱であるためエ
ネルギ効率が悪く、コストが非常に高くなる。また処理
時の水は廃水となるため、水の損失も多い。加熱法はこ
の他忙高圧蒸気や流通蒸気による方法等もあるが既述し
たことと同様な間−をかかえている。

又薬注法の代表的なものである塩素殺菌法は。

塩素注入ＢＹ用いて、水供給システム系内の塩素濃度が
５０〜１００　ｐｐｒｎ　Ｋ、なるまで次亜塩素酸ソー
ダ溶液を注入し、一定時間その状＠ＩＣ保持したＩＩ。

それを排出し、高純度水を用いて水供給システム系内を
洗滌するやり万であ。て、残留する堪票水が製品の品質
忙影蕃するため洗辞はより慎重に行なわれる。そのため
多量の高純度外を消費し、それが廃水として排出される
。また塩素一度が高いためａｔその他の腐蝕７を策が必
要となるなどの問題もある＠ その他紫外線法、高周波法などの殺菌法もあるが、いす
わも一長一短があり、高純度水供給システムのｍ菌状態
維持については末だに多くの胛曜をかかえ（いるのが現
状である。

本発明は、高純度水供給システムを無薗状ｓＫ韓持する
ための既存の方法がかかえている時間。

費用、資源といりた面での多くの課題な雫決し、操作が
簡便で、廃水も世ないといった経済的な殺Ｐ７Ｆ法を１
供することを目的としたものである。

高純度水の殺菌法として什学的殺菌法の一つとしで知ら
れる塩素法とオゾンを注入した場合の殺菌力を比峻して
見ると％−１及び第１図に示すようｊｒ　＠１１早が得
られた０表−］はＰｏ１ｉｏｖｉｒｕｓとｅｏｘｂｓｃ
−ｋｉｅ％’ｉ　ｒｌＪＪ　　とに対するオゾン及び塩
素の殺菌力を比曽したものであり、寧ｌ異はＩ　Ｎｅ中
に大腸菌の−Ｎ　Ｅ、Ｃｏ１１を５０．０（１０Ｂ含む
試料忙塩素叉はオゾンを深加したと針の塩素又はオゾン
の一変と薗残存率とのｌｌ＃を示す亀のである。

表＝１　オゾンと塩素との殺菌力の比較表−１及び舅１
図からオゾンは塩素に比し、低鏝度受かつ短時間での殺
薄処環が可能であることが理解される。これはオゾンの
強い酸化力によるものと考えられ、オゾンの殺菌力が優
れていることを示すものと言える。ところがオゾンも塩
素同様、殺菌処理後処理系統内に残留していることはそ
のＩＲ件上好ましくない。しかしオゾンは塩＊Ｋ＜らぺ
自己分解しやすい性質があることが知られている。

そこで高純度水中のオゾンがどのようになるかを調べて
みた。その結果はｔＲ２図の通りである。

第２図は、溶存オゾン濃度２．３ｐｐｍの高純度水を自
然数ｆｌした場合（符号ａの１１と紫外ｌ１ＪＲ射した
場合（符号すの曲線）との溶存オゾン濃度の経時変化を
表わしたものである。

藁２図によると、一般の水にくらべ高純度水中ではオゾ
ンは比幣的長時間残留し、曲線衾が示すＪ５に、自然放
置の場合３時間鐸過後もなお０．５ｐｐｍ　ＩＪ度残留
していることが判明した。これに対しａｍｂすなわち紫
外線照射した場合、Ｉｗ存オゾン一度は約１時間後には
０．ｌｐｐｍ以下となり、３時間後には化学的に検知出
来ない１ｌＩｔＫ！で低下している。このことは紫外ｌ
ｌ５ｊｌｌｌＩ射することにより自然分解にくらべ発情
時間を大幅忙短縮させることの可能性を予轡させるので
ある。すなわちオゾンは水中Ｋ　ｋ　イ’ＣＨａｒｔｌ
ｅｙ　ｂａｎｄ　（波長２０００　Ｘ　〜３０００Ｘ）
と称する光の吸収帯が存在し、＊外１ｓＪｌｌＩ射によ
って分解が促達されるｔとも忙次のような反応九よっ（
オゾンが分解するものと推定される。

Ｏｓ　＋　ｈｖ　　→Ｏ＋（ｈ　　　（１１０＋　Ｈ，
０→　２０Ｈ（２１ ０Ｈ＋　Ｏｓ　　→ＨＯ１＋０２　　（ｓｌＨＯ２＋Ｏ
ｓ　→０）１→−２Ｑ２　　（４１０）？＋　８０！→
ｎｚｏ＋ｏ意　（Ｉｔ）従うて紫外線照射によって溶存
オゾンは分解されてしまうのである。

また水中のオゾン濃度は溶存オゾン計によって輯易に測
定できることは知られているので、オゾン注入器、紫外
線照射器および溶存オゾン計を組合ぜ配置した閉水路を
設け、含オゾン水を閉水路系内に循環させることにより
系内な殺菌浄化できるような経路を高純度水供給システ
ムＫＷｊけることにより、従来の殺菌法がかかえる問題
点を屑決することのできる高純度供給システムの提供が
可能となるのである。

すなわち本願発明は、Ｉ＆純度水製造工禅から高純度水
を充填器あるいは洗ＳＳなどからなる給水装置を介し供
給するように構成された高純度水供給システムであって
、前記高純度水工程のあとに設けた。オゾン注入器、貯
留槽、紫外線照射器、溶存オゾン針、フィルタ、給水装
置、冷却Ｗｈおよび循環用ポンプの＊［Ｊｌ続し構成し
た閉水路に、前記高純度水製造工種から高純度水を供給
−し、七れに前記オゾン注入器よりオゾンを注入し、し
かる後紫外線照射してオゾンを分鱗するよう和して上記
目的を達成しようとするものである。

次に本１１＊明について実施例をもとに詳細に説明する
・第３図は本願発明を適用した高純度供給システムの殺
菌方法の概念を示すシスナノ・構成図である。１Ａ３８
において、符号ｌは精製水所副高純水製造工鴨を示し、
この高緯度水興造工ｌｉｌのあとに、オゾン供給装置２
より含オゾン空気の供給が受けられるよ５になる、例え
ばラインＺキサ−のよ５なオゾン注入５３と、オゾン注
入器３を介して供給される含オゾン高緯度水（以下含オ
ゾン水という）の貯留槽４と、貯留槽４からの含オゾン
水に紫外線を照射する紫外線照射装置５と、循環する水
の溶存オゾン量を測定する溶存オゾン計６とフィルタ７
と充填器８と冷却器９及び循環ボン／１２を順次パイプ
によって連接し水路系を層成、この循環ポンプ１２より
送り出された水が、前記高純度水工程工＠１からオゾン
注入器へ高緯度水を供給するための配管の途中にて合流
するようにして１つの閉水路系を構成してあり、この閉
本ｗＬ系には高純度水工程ｌより併給される高純度水が
ＪＩＩ流可＊！罠なっている。

なお、貯留槽４には、オゾン注入１１３で注入さ第１る
含オゾン空気の未［１分を逃がすための、余４１シン′
ｓ：無害化するための排オゾン処理器１０　を介装した
排出管１３と、貯留！Ｗ４内の空隨部が負圧とならない
ように゛するための除菌フィルタを介装した給気管１４
が設けられている。またオゾン発生装置２は、Ｓ存オゾ
ン針の測定値をもとに＠御されるよう（ＷＪ示せず）Ｋ
構成されている。

以上のように構成される高純度水供給システムの殺菌シ
ステムは次のように稼動する。まずオゾン発生装置２を
駆動し含オゾン空気′をオゾン注入器へ供給できるよう
にした後、高＃ＩＡ炭水製造工１１より高純度水を供給
し、オゾン注入釣内にて高純度水中に含オゾン空気を散
気させオゾンなＷａ雫させた後金オゾン水を貯留槽４を
始め閉水路中（満し、さらに循環ポンプ１２を駆動して
一宇Ｂ！ＨＩＪ！含オゾン水を閉水路系を循環させ系内
を殺菌する。

殺菌処理中はオノ゛ン発生６１１２を働かせろとともＶ
ＣＩＩ！存オゾン計６によって水中のオゾン＃岸が鞭Ｉ
ＩＩＫ必要な濃度に常に保たれるように制御する。

そして所定のオゾン濃度で所定時間軽重し、殺蘭＃７終
了を確認すると同時にオゾンを生装電を止め、紫外線照
射装置５を点灯−ｒる。そうして引１着系内を循環して
いる含オゾン水のオゾン濃度夕溶存Ａシン計６によって
調べ、オゾン濃度が使用可能４１１　Ｋ　ＩＩ　してい
ることｒ４１１ｆｆしてから、循場ポンプ１２の駆動を
止め、充填器８を開栓、高純度水の使用な開始するので
ある・ なお紫外線照射器５０点灯により閉水路系内の水温が上
昇し、使用上問題となると゛きは、配設さｆ＋ている冷
却器９を働らかせて冷却するようにする。また閉水路系
に設けられる高純変水供給端は。

１：れまでの説明にあった充填器のみではなく洗滌器あ
るいは他の供給装置であってよく、又これらを複合して
、閉水路系内に組み入れられることは勿論である。

以上説明した高純度水供給システムの＃菌方法は、閉水
路系内に配設されているオゾン発生装置の制御な溶存オ
ゾン針の指示値に連動させること釦よって、溶存オゾン
濃度を一定に保つことかで鎗ること、あるいは紫外線照
射によって閉水路系内の水の残存オゾンが分解されすべ
て酸素とｉすｊ；１１曙とげｒらないようになる等のこ
とがｎＴ　ｒ】Ｐ！となる結果。

■過麹なオゾンの注入が防止され、オゾン発生のための
電りエネルギの浪費がさけられる。

■適切な殺菌処理が可能となり、合理的な処理時間の設
定が可能となる。

■処理後の閉水路系内の高純度水は、無菌状層であり、
そのままの使用４可能であるので水の浪費かはとんとな
い。

■従来の殺菌法忙見られる殺薗稜の洗滌操作が不要なた
め殺菌処理時間が極めて短かくてすむ。

吟の効果が期待されるとともに、＠存オソンｌｌｔ　Ｋ
よって溶存オゾン量がｌＩｗできるので、との溶存オゾ
ン針の指示１１［Ｖもとにすべての操作を自動的に行う
ことも可能となりシステムのランニンクコストの面にも
効果を及ば１−ことが出来るのである。

また下記の表−２は、各種の細菌、カと、酵母などから
産生され、これ忙汚染された注射剤を使用すると発熱や
シ１．りなどの副作用があるとして開明となっているパ
イロジエンに対するオゾンの効果忙ついて−ベた結果で
あるが、本＃１発四和係る高純度水供給システムの殺菌
方法はパＩＣＩジＪンの殺ｔａＫも適用可能であること
を示している。

衰−２オゾンによる脱パイロジエン試験結果性１）ＬＰ
８とはＬｌｐｅｐｏｌｙｓｍ　ｃｃｈｍｒｌｄｓの略で
パイロジエンの一種である。なｋｌ、　Ｃｏ１１　Ｏ５
５：　Ｂｓ　ＤＩＦＣＯ社Ｉｌを用いた。

注２）パイロジエンの＃ａ３はプレゲル法による。

【図面の簡単な説明】

駆１図はオゾン及び＃１素の殺菌力を比かをオゾン又は
塩素の濃度な棒軸に、菌残存率を縦軸にとり、その関係
をグラフに表わしたもの、第２図は高純度水中の溶屑オ
ゾンの分解の経時変化を横軸に時間（分）をとって、一
定濃度のものの経時変化２、表わしたグラフであり％Ｉ
Ｊ３図は本願発明な適用した高純度水供給システムの殺
菌方法の概念を示・ｊシステム構成図である。 紫外線照射した場合の変化、ｌ；高純蒸水製造工程、３
；オゾン注入器、４；貯留槽、５；紫外紳照射装置、６
；溶存オゾン計、８；充填器。 １２；循環用ポンプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）高純炭水製造工種からの高純度水を、充填器あるい
   は漁滌器などからなる給水装置を介し供給するように＃
   ＩＩ戒された高練炭水供給システムの殺閘方法であって
   、前記高純度水製造工種のあとに設けた。オゾン注入器
   、貯留槽、紫外線照射器。 Ｍ存オゾン計、フィルタ、給水装置、冷却ｅおよび循環
   用ポンプの順に袴枠し構成した閉水路に。 前記高純度水製造工程から高純度水を供給し、それに前
   記オゾン注入器によりオゾンを注入して前記閉水路をｌ
   ｌ流させ殺菌し、しかる後紫外ＩＩｍ照射してオゾンを
   分解せしめるようにしたことを特徴とする高純度水供給
   システムの殺菌方法。 ２）崎り＃情求の範ｌ！填１項記載の殺菌方法において
   、オゾン注入１５には、オゾン発生装置が接続されて粘
   り、かつ前記オゾン発生装置は溶存オゾン−（の一定値
   ′！もとすいてオゾン供給量が制御されるようになって
   いることを特徴きする高純度水供給シ★テムの殺菌方法
   。 ３）特許請求の範１９１１算１項記載の殺菌万法忙おい
   て、貯留槽にけ、フィルタを介装した通気管と、−オゾ
   ン処Ｗ器を介装した排気管とを儒えていることを＃轡と
   する高純度水供給システムの＊１１方法。