WO2015141250A1 - 硝化細菌抑制剤及び硝化細菌抑制方法 - Google Patents

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直宏 永井
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Definitions

  • the present invention relates to a nitrifying bacteria inhibitor and a method for inhibiting nitrifying bacteria. Specifically, the present invention relates to the fact that nitrite is oxidized by nitrifying bacteria present in water and the anticorrosive effect is reduced in an aqueous system in which nitrite is added as a metal anticorrosive, such as a sealed cooling water system or a heat storage water system. The present invention relates to an inhibitor of nitrifying bacteria and a method of suppressing nitrifying bacteria using the inhibitor of nitrifying bacteria.
  • the nitrifying bacteria inhibitor of the present invention has high safety because it contains thiabendazole, which is approved as a food additive, as an active ingredient.
  • nitrites such as sodium nitrite are added as metal corrosion inhibitors. Nitrite is oxidized by nitrifying bacteria in water to become nitric acid, and the anticorrosive effect is reduced.
  • Patent Document 1 describes the use of nitrosohydroxylamine or a salt thereof. Since these are substances that are not approved as food additives, there is a concern about the impact on the human body and the environment.
  • Drugs approved as food additives include inorganic oxidizers such as hypochlorous acid and hydrogen peroxide. These disinfectants are highly corrosive to metal materials such as copper and mild steel, and are difficult to apply.
  • thiabendazole used as an active ingredient of a nitrifying bacteria inhibitor is known as an anticorrosive for copper (Patent Document 2), but is not known to exhibit a nitrifying bacteria inhibitory effect.
  • the present invention is approved as a food additive, is a nitrifying bacteria inhibitor comprising a substance having high safety and low corrosiveness to a metal material as an active ingredient, and nitrifying bacteria using the nitrifying bacteria inhibitor It is an object to provide a suppression method.
  • thiabendazole which is approved as a food additive, can suppress the activity of nitrifying bacteria and can effectively prevent nitrite oxidation. Moreover, if it is thiabendazole, the anticorrosive effect of the copper material can be obtained together with the action of suppressing nitrifying bacteria.
  • the present invention has been achieved on the basis of such findings, and the gist thereof is as follows.
  • a nitrifying bacteria inhibitor containing thiabendazole as an active ingredient [1] A nitrifying bacteria inhibitor containing thiabendazole as an active ingredient.
  • a nitrifying bacteria inhibitor characterized by being used in an aqueous system to which nitrite is added as a metal anticorrosive.
  • a method for inhibiting nitrifying bacteria comprising adding the nitrifying bacteria inhibitor according to any one of [1] to [5] to a target aqueous system so that the thiabendazole concentration is 3 mg / L or more.
  • nitrite added as a metal anticorrosive agent in an aqueous system such as a sealed cooling water system or a heat storage water system from being oxidized to nitric acid by nitrifying bacteria in water and reducing the anticorrosion effect. it can.
  • the corrosion inhibitory effect of copper material can be obtained by the nitrifying bacteria inhibitor of the present invention.
  • Thiabendazole as an active ingredient in the present invention is a substance that has been approved as a food additive and has no problems with the human body and the environment. Therefore, the nitrifying bacteria inhibitor of the present invention is a food factory that places particular emphasis on safety. It can also be suitably used in a sealed cooling water system or a heat storage water system in factories such as beverages and medicines.
  • the nitrifying bacteria inhibitor of the present invention contains thiabendazole as an active ingredient.
  • Thiabendazole is a substance approved as a food additive represented by the following structural formula. Thiabendazole is known as an anticorrosive agent for copper and has a low corrosiveness to metals, but its action of suppressing nitrifying bacteria is not known and was first discovered by the present inventors.
  • Thiabendazole can be added to the target aqueous system in the form of a powder or an aqueous solution.
  • thiabendazole is difficult to dissolve in water, so it is preferably added as a slurry using a thickener.
  • a food additive material for the thickener added to make thiabendazole into a slurry it is preferable to use a food additive material for the thickener added to make thiabendazole into a slurry.
  • a thickener sodium carboxymethylcellulose, gum arabic, xanthan gum, guar gum, locust bean gum, sodium polyacrylate, and the like can be used.
  • sodium polyacrylate having low biodegradability because it is easy to make thiabendazole into a slurry and is not a polysaccharide.
  • the molecular weight of sodium polyacrylate is preferably about 2 million to 6 million.
  • the blending ratio of a thickener such as sodium polyacrylate for slurrying thiabendazole is 0.01 to 2.0% by weight, preferably 0.1 to 1.0% by weight of thiabendazole. 0.05 to 0.2% by weight, particularly about 0.1 to 1 times by weight with respect to thiabendazole is preferable from the viewpoint of the stability of the thriller.
  • concentration of the thickener in the slurry is less than the lower limit, the effect of stabilizing the slurry by the thickener is insufficient, and thiabendazole is easily separated.
  • the thickener concentration of the slurry exceeds the above upper limit and the thickener is blended, the viscosity becomes high and the fluidity is lost, resulting in poor usability.
  • the concentration of thiabendazole in the thiabendazole slurry is preferably within the above-mentioned concentration range in terms of the addition effect, slurry stability, handleability, and the like.
  • thiabendazole and a thickener may be added to water at a predetermined ratio, and mixed and dispersed using a mixer or a homogenizer.
  • the nitrifying bacteria inhibitor of the present invention is used to prevent oxidation of nitrite by nitrifying bacteria in water systems to which nitrites such as sodium nitrite, potassium nitrite, and ammonium nitrite are added as metal anticorrosives, particularly in a sealed cooling water system or a heat storage water system. Therefore, it is preferably used.
  • the amount of the nitrifying bacteria inhibitor added is preferably such that the aqueous thiabendazole concentration is 3 mg / L or more, particularly about 5 to 20 mg / L. If the aqueous thiabendazole concentration is less than the above lower limit, the nitrifying bacteria inhibitory effect by thiabendazole may not be sufficiently obtained. Even if the aqueous thiabendazole concentration is excessively high, there is no difference in the nitrifying bacteria inhibitory effect.
  • the nitrifying bacteria inhibitor of the present invention may contain thiabendazole, or a drug other than thiabendazole and a thickener.
  • the nitrifying bacteria inhibitor of the present invention may contain nitrite as a metal anticorrosive and may further contain other anticorrosives.
  • the nitrifying bacteria inhibitor of the present invention is suitably used in a water system such as a sealed cooling water system or a heat storage water system, in particular, in a sealed cooling water system or a heat storage water system in factories where food safety, food, beverages, and pharmaceuticals are important.
  • a water system such as a sealed cooling water system or a heat storage water system
  • a sealed cooling water system or a heat storage water system in factories where food safety, food, beverages, and pharmaceuticals are important.
  • Examples 1 to 4 Comparative Examples 1 and 2> A nitrifying bacteria suppression test was conducted by the following method. Add 1L of dechlorinated tap water to a 1L beaker, add 10% by weight sodium nitrite aqueous solution, backwash drainage sludge for filtration equipment, and nitrifying bacteria aqueous solution, and 0.1% by weight thiabendazole aqueous solution. It added so that it might become a predetermined thiabendazole concentration. However, in Comparative Example 1, the thiabendazole aqueous solution was not added.
  • Nitrite ion residual rate (%) (Nitrite ion concentration after 7 days or 14 days after test) ⁇ (Nitrite ion concentration at start of test) ⁇ 100
  • Table 2 shows that thiabendazole can be added to the aqueous system as a stable slurry by using about 0.1 to 1 times by weight sodium polyacrylate with respect to thiabendazole.

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Abstract

　食品添加物として認可されており、安全性が高く、かつ、金属材質に対して腐食性が低い物質を有効成分とする硝化細菌抑制剤を提供する。チアベンダゾールを有効成分として含有する硝化細菌抑制剤。チアベンダゾールは、ポリアクリル酸ナトリウム等の食品添加物素材からなる増粘剤によりスラリー状として添加することが好ましい。この硝化細菌抑制剤を、対象水系にチアベンダゾール濃度が３ｍｇ／Ｌ以上となるように添加する硝化細菌抑制方法。

Description

硝化細菌抑制剤及び硝化細菌抑制方法
　本発明は硝化細菌抑制剤及び硝化細菌抑制方法に関する。詳しくは、本発明は、密閉冷却水系又は蓄熱水系等の、金属防食剤として亜硝酸塩が添加されている水系において、亜硝酸塩が水中に存在する硝化細菌により酸化されて防食効果が低下することを抑制する硝化細菌抑制剤と、この硝化細菌抑制剤を用いた硝化細菌抑制方法に関する。
　本発明の硝化細菌抑制剤は、食品添加物として認可されているチアベンダゾールを有効成分とするため、安全性が高い。
　密閉冷却水系や蓄熱水系においては、金属防食剤として亜硝酸ナトリウム等の亜硝酸塩が添加されている。亜硝酸塩は、水中の硝化細菌によって酸化されて硝酸となり、防食効果が低下する。
　硝化細菌の繁殖を抑制する方法として、従来、ヒドラジン、イソチアゾリン化合物、アミン類などが用いられてきた。特許文献１には、ニトロソヒドロキシルアミン又はその塩を用いることが記載されている。これらはいずれも食品添加物として認可されていない物質であるため、人体や環境への影響が懸念される。
　食品添加物として認可されている薬剤としては、次亜塩素酸や過酸化水素などの無機酸化剤系の殺菌剤がある。これらの殺菌剤は銅や軟鋼などの金属材質に対する腐食性が高く適用が困難であった。
　本発明において、硝化細菌抑制剤の有効成分として用いるチアベンダゾールは、銅用防食剤として知られているが（特許文献２）、硝化細菌抑制効果を示すことは知られていない。
特公昭６２－１７５６１号公報 特公昭５９－２５０３４号公報
　従来は、安全性が高く、かつ金属材質に対して腐食性が低い硝化細菌抑制剤が提供されていなかった。
　本発明は、食品添加物として認可されており、安全性が高く、かつ金属材質に対して腐食性が低い物質を有効成分とする硝化細菌抑制剤と、この硝化細菌抑制剤を用いた硝化細菌抑制方法を提供することを課題とする。
　食品添加物として認可されているチアベンダゾールが硝化細菌の活動を抑制し、亜硝酸塩の酸化を有効に防止することができることができることが見出された。しかも、チアベンダゾールであれば、硝化細菌抑制作用と共に、銅材質の防食効果をも得ることができる。
　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、以下を要旨とする。
［１］　チアベンダゾールを有効成分として含有する硝化細菌抑制剤。
［２］　金属防食剤として亜硝酸塩が添加されている水系に使用されることを特徴とする硝化細菌抑制剤。
［３］　前記水系が、密閉冷却水系又は蓄熱水系であることを特徴とする［２］に記載の硝化細菌抑制剤。
［４］　前記硝化細菌抑制剤が、食品添加物素材からなる増粘剤によりスラリー状となっていることを特徴とする［１］ないし［３］のいずれかに記載の硝化細菌抑制剤。
［５］　前記増粘剤が、ポリアクリル酸ナトリウムであることを特徴とする［４］に記載の硝化細菌抑制剤。
［６］　［１］ないし［５］のいずれかに記載の硝化細菌抑制剤を、対象水系にチアベンダゾール濃度が３ｍｇ／Ｌ以上となるように添加することを特徴とする硝化細菌抑制方法。
　本発明によれば、密閉冷却水系、蓄熱水系等の水系において金属防食剤として添加されている亜硝酸塩が、水中の硝化細菌により硝酸に酸化され防食効果が低下することを有効に防止することができる。
　チアベンダゾールは銅材質に対する防食効果も発揮するため、本発明の硝化細菌抑制剤により、銅材質の腐食抑制効果をも得ることができる。
　本発明で有効成分とするチアベンダゾールは、食品添加物として認可されている物質であり、人体や環境への問題がなく、従って、本発明の硝化細菌抑制剤は、特に安全性を重視する食品工場、飲料、医薬関係などの工場等における密閉冷却水系や蓄熱水系においても好適に使用することができる。
実施例１～４及び比較例１，２の結果を示すグラフである。
　以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
　本発明の硝化細菌抑制剤は、チアベンダゾールを有効成分として含有するものである。
　チアベンダゾールは、下記構造式で表される、食品添加物として認可された物質である。
　チアベンダゾールは銅用防食剤として知られており、金属に対する腐食性も低いものであるが、硝化細菌を抑制する作用は知られておらず、本発明者らにより初めて見出されたものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
　チアベンダゾールは、粉末または水溶液の状態で対象水系に添加することができるが、チアベンダゾールは水に溶けにくいため、増粘剤を用いてスラリーとして添加することが好ましい。
　この場合、チアベンダゾールをスラリーとするために添加する増粘剤についても、食品添加物素材を使用することが好ましい。このような増粘剤としては、カルボキシメチルセルロースナトリウム、アラビアガム、キサンタンガム、グアーガム、ローカストビーンガム、ポリアクリル酸ナトリウムなどが使用できる。増粘剤としては、チアベンダゾールをスラリーにし易く、また多糖類ではないことから生分解性が低いポリアクリル酸ナトリウムを使用することが好ましい。ポリアクリル酸ナトリウムの分子量は２００万～６００万程度が好ましい。
　チアベンダゾールをスラリー化するためのポリアクリル酸ナトリウム等の増粘剤の配合割合は、チアベンダゾールを０．０１～２．０重量％、好ましくは０．１～１．０重量％程度含有するスラリー中に、０．０５～０．２重量％、特にチアベンダゾールに対して０．１～１重量倍程度とするのが、スリラーの安定性の面から好ましい。スラリーの増粘剤濃度が上記下限未満では、増粘剤によるスラリーの安定化効果が不十分であり、チアベンダゾールが分離し易くなる。スラリーの増粘剤濃度が上記上限を超えて増粘剤を配合すると、粘性が高くなり流動性がなくなるため使い勝手が悪くなる。
　チアベンダゾールスラリー中のチアベンダゾール濃度については、添加効果とスラリー安定性、取り扱い性等の面で、上記の濃度範囲とすることが好ましい。
　チアベンダゾールスラリーを調製するには、チアベンダゾールと増粘剤とを所定の割合で水に添加して、ミキサーやホモジナイザー等を用いて混合、分散すればよい。
　本発明の硝化細菌抑制剤は、金属防食剤として亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウム、亜硝酸アンモニウム等の亜硝酸塩が添加されている水系、特に密閉冷却水系又は蓄熱水系における硝化細菌による亜硝酸塩の酸化防止のために好ましく用いられる。硝化細菌抑制剤の添加量は、水系のチアベンダゾール濃度が３ｍｇ／Ｌ以上、特に５～２０ｍｇ／Ｌ程度となるような量とすることが好ましい。水系のチアベンダゾール濃度が上記下限未満では、チアベンダゾールによる硝化細菌抑制効果を十分に得ることができない場合がある。水系のチアベンダゾール濃度は、過度に高くしても硝化細菌抑制効果に差異はないため、上記上限以下とすることが好ましい。
　本発明の硝化細菌抑制剤は、チアベンダゾール、或いはチアベンダゾール及び増粘剤以外の他の薬剤を含むものであってもよい。本発明の硝化細菌抑制剤は、金属防食剤としての亜硝酸塩を含むものであってもよく、更に他の防食剤を含むものであってもよい。
　本発明の硝化細菌抑制剤は、密閉冷却水系又は蓄熱水系等の水系、特に、安全性が重視されている食品、飲料、医薬関係などの工場における密閉冷却水系又は蓄熱水系等に好適に使用される。
　以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
＜実施例１～４，比較例１，２＞
　以下の方法で硝化細菌抑制試験を行った。
　１Ｌビーカーに水道水の脱塩素水を１Ｌ入れ、ここへ、１０重量％亜硝酸ナトリウム水溶液と、濾過設備の逆洗排水汚泥と、硝化細菌水溶液を添加すると共に、０．１重量％チアベンダゾール水溶液を所定のチアベンダゾール濃度となるように添加した。ただし、比較例１ではチアベンダゾール水溶液を添加しなかった。
　その後、散気球によるエアレーションと、マグネチックスターラーによる撹拌を開始し、撹拌開始時（試験開始時）と、撹拌開始７日後（試験７日後）と１４日後（試験１４日後）の亜硝酸イオン濃度を測定し、下記式で亜硝酸イオン残存率を算出した。
　亜硝酸イオン残存率（％）＝
　（試験７日後又は１４日後の亜硝酸イオン濃度）÷（試験開始時の亜硝酸イオン濃度）×１００
　上記の試験結果を下記表１及び図１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表１及び図１より明らかなように、チアベンダゾール３ｍｇ／Ｌ以上の添加で亜硝酸イオン濃度低下の防止効果が認められた。
＜参考例１＞
　チアベンダゾールとポリアクリル酸ナトリウム（分子量２００万～６００万）とを表２に示す濃度となるように水に添加し、ミキサーで混合分散し、スラリーの安定状態を目視観察した。結果を表２に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表２より、チアベンダゾールに対して０．１～１重量倍程度のポリアクリル酸ナトリウムを用いることにより、チアベンダゾールを安定なスラリーとして水系に添加することができることが分かる。
　本発明を特定の態様を用いて詳細に説明したが、本発明の意図と範囲を離れることなく様々な変更が可能であることは当業者に明らかである。
　本出願は、２０１４年３月１８日付で出願された日本特許出願２０１４－０５５０８３に基づいており、その全体が引用により援用される。

Claims (7)

  1. 　チアベンダゾールを有効成分として含有する硝化細菌抑制剤。
  2. 　金属防食剤として亜硝酸塩が添加されている水系に使用されることを特徴とする硝化細菌抑制剤。
  3. 　前記水系が、密閉冷却水系又は蓄熱水系であることを特徴とする請求項２に記載の硝化細菌抑制剤。
  4. 　前記硝化細菌抑制剤が、食品添加物素材からなる増粘剤によりスラリー状となっていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の硝化細菌抑制剤。
  5. 　前記増粘剤が、ポリアクリル酸ナトリウムであることを特徴とする請求項４に記載の硝化細菌抑制剤。
  6. 　前記スラリーのチアベンダゾール濃度が０．０１～２．０重量％、前記増粘剤濃度が０．０５～０．２重量％で、前記スラリーは、増粘剤をチアベンダゾールに対して０．１～１重量倍含むことを特徴とする請求項４又は５に記載の硝化細菌抑制剤。
  7. 　請求項１ないし６のいずれか１項に記載の硝化細菌抑制剤を、対象水系にチアベンダゾール濃度が３ｍｇ／Ｌ以上となるように添加することを特徴とする硝化細菌抑制方法。
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