(57)【要約】  屋内プールから水を抜き出し、抜き出した水を少なくとも二つに分け、一方の水に塩素系薬剤を溶解させて塩素系薬剤水溶液を得、他方の水に過酸化水素発生剤を溶解させて過酸化水素発生剤水溶液を得、塩素系薬剤水溶液と過酸化水素発生剤水溶液とを混ぜ合わせて混合水溶液を得、次いで該混合水溶液を屋内プールに戻すことを含む方法を実施することによって、屋内プール用水を浄化する。
2016080243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋内プールから水を抜き出し、
抜き出した水を少なくとも二つに分け、
一方の水に塩素系薬剤を溶解させて塩素系薬剤水溶液を得、
他方の水に過酸化水素発生剤を溶解させて過酸化水素発生剤水溶液を得、
塩素系薬剤水溶液と過酸化水素発生剤水溶液とを混ぜ合わせて混合水溶液を得、
該混合水溶液を屋内プールに戻すことを含む屋内プール用水の処理方法。
【請求項２】
塩素系薬剤が、次亜塩素酸カルシウム、トリクロロイソシアヌル酸、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウム、および塩素化ヒダントインからなる群より選ばれる少なくとも一つである、請求項１に記載の処理方法。
【請求項３】
過酸化水素発生剤が、過炭酸ナトリウム、過硫酸カリウムおよび過硼酸カリウムからなる群より選ばれる少なくとも一つである、請求項１または２に記載の処理方法。
【請求項４】
塩素系薬剤水溶液と過酸化水素発生剤水溶液との混合比が、過酸化水素／有効塩素の重量比として１／１０００〜１０００／１０００である、請求項１〜３のいずれかひとつに記載の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋内プール用水の処理方法に関する。より詳細に、本発明は、紫外線照射を行わなくても、高い効果を奏する屋内プール用水の処理方法に関する。
本願は、２０１４年１１月１７日に日本に出願された特願２０１４−２３３０７７号及び２０１５年７月２１日に日本に出願された特願２０１５−１４３８０８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
レジオネラ属菌などの有害菌に起因する疾病を防止するために、温泉水、風呂浴用水、水泳プール用水などを塩素系薬剤によって殺菌することが知られている。
塩素系薬剤の代表例として次亜塩素酸ナトリウムが知られている。次亜塩素酸ナトリウムは、高濃度で使用すると、発がん性の強いトリハロメタンが副生したり、有機物と結合して異臭を発生したり、塩素ガスを発生したりするので、１ｐｐｍ未満の濃度で使用される。レジオネラ属菌は０．５ｐｐｍ程度の濃度で理論的には死滅する。しかし、実際のプール水などにおいては、ｐＨ、温度、有機物含有量などの環境変動によって、有効塩素の活性が不足して、殺菌が不十分になることがある。塩素系殺菌剤による殺菌が不十分な場合には、紫外線照射法を併用することが提案されている（特許文献１など）。屋外プールでは直射日光による紫外線によって有効塩素の殺菌効果が増大する。しかし、日光の当たらない屋内プールでは、紫外線ランプとオゾンとを併用することで分解を促進し、活性を上げてやらなければならず、運転コストが増大する。【０００３】
特許文献２は、プール水などの原水を浄化して浄化水を得るために、酸化処理することを開示している。係る酸化処理は、例えば、塩素、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウム、過酸化水素などの酸化剤を水に添加することによって；または酸化剤を水に添加して紫外線を照射することによって、さらには、電解、無声放電、紫外線照射によりオゾンを発生させることによって行うようである。【０００４】
特許文献３は、二酸化塩素剤と二酸化塩素を活性化させるための賦活剤或いは二酸化塩素の活性を維持するための活性持続剤とを併用して、浴用水の除菌・殺菌を行う方法を開示している。二酸化塩素を活性化させるための賦活剤或いは二酸化塩素の活性を維持するための活性持続剤として、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウム、ジクロロイソシアヌル酸などが例示されている。また、クエン酸などの有機酸、過酸化水素、アルコールなどにより活性化された二酸化塩素剤が例示されている。【０００５】
特許文献４は、台所の流しや風呂場の排水口周辺に設置して使用されるヌメリ取り用洗浄剤を開示している。該ヌメリ取り用洗浄剤は、過硫酸塩、過炭酸塩又は過ホウ酸塩から選択される少なくとも一種を含有する層と、トリクロロイソシアヌル酸又はハロゲン化ヒダントイン化合物から選択される少なくとも一種とを含有する層とから構成されているので、吸湿若しくは少量の水に触れた際に、過酸化水素と有効塩素とが同時に発生し、それらの直接反応が起こり、有効塩素が消失するのみならず、過度な反応が生じることも懸念される。【０００６】
特許文献５〜９には、プール循環水等の水の雑菌消毒処理に使用される薬剤供給装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−３３７５６９号公報
【特許文献２】特開平０８−３２３３９６号公報
【特許文献３】特開２００５−２５４２２３号公報
【特許文献４】特開２００８−２２２７５６号公報
【特許文献５】特開２００９−１７２５８４号公報
【特許文献６】特表平４−５００１７１号公報
【特許文献７】特表平６−５０１４１８号公報
【特許文献８】特公昭５９−１３８９０号公報
【特許文献９】特開平８−１５５４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、電力の使用を伴うオゾン発生や紫外線照射などを行わなくても、高い効果を奏する屋内プール用水の処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために検討した結果、以下の形態を包含する本発明を完成するに至った。【００１０】
〔１〕屋内プールから水を抜き出し、抜き出した水を少なくとも二つに分け、一方の水に塩素系薬剤を溶解させて塩素系薬剤水溶液を得、他方の水に過酸化水素発生剤を溶解させて過酸化水素発生剤水溶液を得、塩素系薬剤水溶液と過酸化水素発生剤水溶液とを混ぜ合わせて混合水溶液を得、該混合水溶液を屋内プールに戻すことを含む屋内プール用水の処理方法。
〔２〕塩素系薬剤が、次亜塩素酸カルシウム、トリクロロイソシアヌル酸、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウム、および塩素化ヒダントインからなる群より選ばれる少なくとも一つを含むものである、〔１〕に記載の処理方法。
〔３〕過酸化水素発生剤が、過炭酸ナトリウム、過硫酸カリウムおよび過硼酸カリウムからなる群より選ばれる少なくとも一つを含むものである、〔１〕または〔２〕に記載の処理方法。
〔４〕塩素系薬剤水溶液と過酸化水素発生剤水溶液との混合比が、過酸化水素／有効塩素の重量比として１／１０００〜１０００／１０００である、〔１〕〜〔３〕のいずれかひとつに記載の処理方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の屋内プール用水処理方法によれば、オゾン処理や紫外線照射などを行わなくても、屋内プール用水を高効率で殺菌および有機物分解することができる。本発明の処理方法によれば、有効塩素が、過酸化水素と急激に反応することがなく、屋内プール用水に対して長期間持続的に殺菌作用や有機物分解作用を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の屋内プール用水処理方法を実施するための装置の一例を示す図である。
【図２】従来のプール用水処理方法を実施するための装置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の屋内プール用水処理方法は、屋内プールから水を抜き出し、抜き出した水を二つに分け、一方の水に塩素系薬剤を溶解させて塩素系薬剤水溶液を得、他方の水に過酸化水素発生剤を溶解させて過酸化水素発生剤水溶液を得、塩素系薬剤水溶液と過酸化水素発生剤水溶液とを混ぜ合わせて混合水溶液を得、該混合水溶液を屋内プールに戻すことを含む。
【００１４】
本発明に係る屋内プール用水処理方法を、図１を参照して、説明する。図１は本発明の屋内プール用水処理方法を実施するための装置の一例を示す図である。
プール1は、水を貯めて人体の一部を水に浸けることができる設備を意味する。プールとしては、水泳用プール、沐浴用プール、全身浴または半身浴用のプール、足湯用のプール、浴槽などが挙げられる。プール1は屋内にあるものである。屋内プールでは直射日光などの紫外線が当たりにくいので、紫外線による殺菌効果が期待できない。
【００１５】
プール1に貯められた水には、レジオネラ属菌などの菌類、人体由来の皮膚、皮脂、毛、爪などの有機物が含まれている。該水をプール1から抜き出す。抜き出しは取水ポンプ７などによって行うことができる。
【００１６】
抜き出された水は少なくとも二つに分けられる。図１に示す装置においては、一方の水は第１の注入器2に送られる。他方の水は第２の注入器3に送られる。図１に示す装置では、さらに残りの水はろ過器4に送られる。第１の注入器2および第２の注入器3は公知の薬剤溶解器であることができる。薬剤溶解器としては、例えば、特許文献５〜９などに開示されている薬剤供給器が使用できる。また、薬剤溶解器に代えて、化学工業等において使用される充填塔や充填槽などを用いることができる。塩素系薬剤の水への溶解および過酸化水素発生剤の水への溶解は上記のような装置を用いた連続的な単位操作で行ってもよいし、水を容器に所定量を溜めて各薬剤を添加して溶解させるような回分式の単位操作で行ってもよい。本発明においては、溶解の単位操作に使用される装置は、UV照射装置、オゾン発生器などの大電力を必要する機器を有しないものが好ましい。
【００１７】
図１に示す第１の注入器２には、塩素系薬剤が装填されていて、送られてくる水に塩素系薬剤が溶け込み、所定濃度の塩素系薬剤水溶液が調製される。
塩素系薬剤は、水の殺菌に使用される公知の薬剤である。本発明に用いられる塩素系薬剤は、好ましくは次亜塩素酸カルシウム、トリクロロイソシアヌル酸、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウム、および塩素化ヒダントインからなる群より選ばれる少なくとも一つを含むもの、より好ましくは次亜塩素酸カルシウムを含むものである。
【００１８】
ところで、次亜塩素酸カルシウムは、化学式Ｃａ（ＣｌＯ）2で表される化合物である。次亜塩素酸カルシウムは、水の中においては、次亜塩素酸と水酸化カルシウムとの解離平衡の状態になっていると考えられる。次亜塩素酸は、大腸菌、アデノビールス３型（プール熱病原菌）、赤痢アメーバ菌、好気性悍菌、チフス菌、コサッキッビールスＡ２型（無菌脳膜炎病原体）、炭疽菌、などの水中微生物を殺滅し、水の消毒を行うことができる。
【００１９】
塩素系薬剤に含まれる次亜塩素酸カルシウムの量は、塩素系薬剤１００質量部に対して、好ましくは５９〜７３．５質量部、より好ましくは６３〜７２．８質量部である。
塩素系薬剤は、その剤型によって特に限定されない。例えば、粉状、顆粒状、錠剤（タブレット）、ペレット等を挙げることができる。これらのなかで、乾式成形法を用いて成形される剤型が好ましい。乾式成形法においては、打錠成形機、ブリケットマシーンなどの公知の成形機を用いることができる。
【００２０】
乾式成形法における成形圧力（打錠圧）は、特に制限されないが、好ましくは５〜７０ＭＰａＧ、より好ましくは１０〜３０ＭＰａＧである。成形圧力がこの範囲にあると、タブレットまたはペレットが十分な強度を有し保管中に崩れたりすることがなく、溶解器における水への溶解量を所望の範囲にすることができる。
【００２１】
タブレットまたはペレットの形状は、特に制限されないが、例えば、円盤状、直方体状、円柱状などを挙げることができる。タブレットまたはペレットの大きさは、特に制限されない。例えば、円柱状タブレットは、直径５０〜７０ｍｍ、高さ２５〜３５ｍｍの大きさであることができる。
【００２２】
本発明に用いられる塩素系薬剤には、必要に応じて、スケール防止剤、溶解速度調整剤、ｐＨ調整剤、賦形剤などの添加剤を含有してもよい。これらは１種単独でまたは２種以上を組み合わせて用いてもよい。添加剤としては、水酸化ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化カルシウムなどのアルカリ剤；ホウ酸、ホウ砂、四ホウ酸ナトリウムなどのホウ素化合物；ケイ酸ナトリウムなどのケイ酸塩；硫酸マグネシウム、ミョウバンなどを挙げることができる。
【００２３】
図１に示す第２の注入器３には、過酸化水素発生剤が装填されていて、送られてくる水に過酸化水素発生剤が溶け込み、所定濃度の過酸化水素発生剤水溶液が調製される。
過酸化水素発生剤は、水に溶解したときに過酸化水素が生成する物質を含むものであれば特に制限されない。本発明に用いられる過酸化水素発生剤は、好ましくは過炭酸ナトリウム、過硫酸カリウムおよび過硼酸カリウムからなる群より選ばれる少なくとも一つを含むもの、より好ましくは過炭酸ナトリウムを含むものである。
過酸化水素発生剤に含まれる過炭酸ナトリウムの量は、過酸化水素発生剤１００質量部に対して、好ましくは８０〜９９質量部、より好ましくは８５〜９５質量部である。
過酸化水素発生剤は、その剤型によって特に限定されない。例えば、粉状、顆粒状、錠剤（タブレット）、ペレット等を挙げることができる。これらのなかで、乾式成形法を用いて成形される剤型が好ましい。乾式成形法においては、打錠成形機、ブリケットマシーンなどの公知の成形機を用いることができる。成形圧力、タブレットまたはペレットの形状、タブレットまたはペレットの大きさなどは塩素系薬剤の説明において述べたのと同じであってもよい。
【００２４】
本発明に用いられる過酸化水素発生剤には、必要に応じて、スケール防止剤、溶解速度調整剤、ｐＨ調整剤、賦形剤などの添加剤を含有してもよい。これらは１種単独でまたは２種以上を組み合わせて用いてもよい。賦形剤としては、石膏(硫酸カルシウム２水和物)が好ましい。過酸化水素発生剤に含まれる石膏の量は、過酸化水素発生剤１００質量部に対して、好ましくは１〜２０質量部、より好ましくは５〜１５質量部である。
【００２５】
調製された塩素系薬剤水溶液と過酸化水素発生剤水溶液とは、混ぜ合わせられる。図１においてはミキシングヘッド5に、塩素系薬剤水溶液と過酸化水素発生剤水溶液とが流入し、混ぜ合わせられる。調製された塩素系薬剤水溶液と過酸化水素発生剤水溶液とを混ぜ合わせると、過酸化水素と有効塩素との接触機会が減り、直接反応が起きにくくなる。ミキシングヘッド5としては、市販のものを適宜使用することができる。
一方、塩素系薬剤と過酸化水素発生剤とを一緒に水に溶解させたり、塩素系薬剤を過酸化水素発生剤水溶液に溶解させたり、または過酸化水素発生剤を塩素系薬剤水溶液に溶解させたりすると、過酸化水素と有効塩素との直接反応などに起因して殺菌効果が十分に高くならない。
【００２６】
塩素系薬剤水溶液と過酸化水素発生剤水溶液との混合比は、過酸化水素／有効塩素の重量比として、好ましくは１／１０００〜１０００／１０００、より好ましくは１／１００〜５０／１００、さらに好ましくは５／１００〜２０／１００である。過酸化水素／有効塩素の重量比が小さすぎると、過酸化水素添加による有効塩素の活性化効果が低くなる傾向がある。過酸化水素／有効塩素の重量比が大きすぎると過酸化水素と有効塩素との直接反応が優勢となって、有効塩素の効果が低減する傾向がある。
なお、塩素系薬剤水溶液における有効塩素の重量は、ＤＰＤ（硫酸Ｎ，Ｎ−ジエチル−ｐ−フェニレンジアンモニウム）法（日本薬学会編、「衛生試験法・注解1990  付．  追補1995」に準拠して測定された値である。
また、過酸化水素発生剤水溶液における過酸化水素の重量は、過酸化水素発生剤から発生する過酸化水素を公知の定量法にて測定された値である。
過酸化水素／有効塩素の重量比の調整は、塩素系薬剤水溶液の流量、過酸化水素発生剤水溶液の流量、塩素系薬剤水溶液に含まれる有効塩素の重量、および過酸化水素発生剤水溶液に含まれる過酸化水素の重量を制御することによって行うことができる。
【００２７】
ミキシングヘッドで得られる混合水溶液は、逆止弁６付きの管を経て、ろ過器４の出口側の管に送られる。そして、ろ過器４を通過した水とともに混合水溶液はプール１に戻され、プール１全体に過酸化水素と有効塩素が広がり、プール１に溜まる水の殺菌および有機物分解が行われる。
【００２８】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例によって限定を受けるものではなく、本発明の趣旨に適合し得る範囲で適宜に変更を加えて実施することが勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【００２９】
製造例
Ｌ−ヒスチジン塩酸塩を純水に溶解させて、５０ｍｇ／ＬのＬ−ヒスチジン塩酸塩水溶液を得た。Ｌ−ヒスチジン塩酸塩はアルカリ性人工汗液の原料として知られる物質である。Ｌ−ヒスチジン塩酸塩水溶液を得た後３０分経過した時に、日立製作所製の分光光度計Ｕ−２００Ａにて、波長２１５ｎｍにおけるＬ−ヒスチジン塩酸塩水溶液の吸光度を測定した。吸光度は１．２４であった。
【００３０】
実施例１
次亜塩素酸カルシウムを純水に溶解させて有効塩素濃度０．７０ｍｇ／Ｌの水溶液Ａを得た。
過炭酸ナトリウムを純水に溶解させて、過酸化水素濃度０．０４８ｍｇ／Ｌの水溶液Ｂを得た。
水溶液Ａと水溶液Ｂとを混ぜ合わせて有効塩素濃度０．３５ｍｇ／Ｌおよび過酸化水素濃度０．０２４ｍｇ／Ｌの水溶液abを得た。
混合直後の水溶液abに、Ｌ−ヒスチジン塩酸塩を５０ｍｇ／Ｌとなるように溶解させて水溶液１を得た。
水溶液１を得た後３０分経過した時に、日立製作所製の分光光度計Ｕ−２００Ａにて、波長２１５ｎｍにおける水溶液１の吸光度を測定した。吸光度は０．４２であった。水溶液abによって吸光度が０．８２低下した。
【００３１】
比較例１
水溶液Ａを純水で希釈して有効塩素濃度０．３５ｍｇ／Ｌの水溶液ａを得た。
水溶液ａに、Ｌ−ヒスチジン塩酸塩を５０ｍｇ／Ｌとなるように溶解させて水溶液２を得た。
水溶液２を得た後３０分経過した時に、日立製作所製の分光光度計Ｕ−２００Ａにて、波長２１５ｎｍにおける水溶液２の吸光度を測定した。吸光度は０．６２であった。水溶液ａによって吸光度が０．６２低下した。
【００３２】
比較例２
水溶液Ｂを純水で希釈して過酸化水素濃度０．０２４ｍｇ／Ｌの水溶液ｂを得た。
水溶液ｂに、Ｌ−ヒスチジン塩酸塩を５０ｍｇ／Ｌとなるように溶解させて水溶液３を得た。
水溶液３を得た後３０分経過した時に、日立製作所製の分光光度計Ｕ−２００Ａにて、波長２１５ｎｍにおける水溶液３の吸光度を測定した。吸光度は０．６２であった。水溶液ｂによって吸光度が０．６２低下した。
【００３３】
比較例３
次亜塩素酸カルシウム粉末と過炭酸ナトリウム粉末とからなる錠剤が保管中に吸湿したことを想定した実験を行った。
すなわち、次亜塩素酸カルシウム粉末と過炭酸ナトリウム粉末とを有効塩素／過酸化水素の重量比で９３．６／６．４となるように混ぜ合わせた。該混合粉をシャーレに入れた。該シャーレを下部に水を張ったデシケータに入れて２日間放置し、混合粉に湿気を吸わせた。
吸湿した混合粉を純水に溶解させて、有効塩素濃度０．３５ｍｇ／Ｌおよび過酸化水素濃度０．０２４ｍｇ／Ｌの水溶液ｃを得た。
水溶液ｃに、Ｌ−ヒスチジン塩酸塩を５０ｍｇ／Ｌとなるように溶解させて水溶液４を得た。
水溶液４を得た後３０分経過した時に、日立製作所製の分光光度計Ｕ−２００Ａにて、波長２１５ｎｍにおける水溶液４の吸光度を測定した。吸光度は０．５９であった。水溶液ｃによって吸光度が０．６６低下した。
【００３４】
実施例２
次亜塩素酸カルシウムおよびスケール付着防止剤を有効塩素濃度約７０％で含有する200g錠剤（塩素系薬剤）を用意した。
過炭酸ナトリウム９０質量部と石膏１０質量部とを混ぜ合わせ、該混合物を打錠成形して100g錠剤（過酸化水素発生剤）を用意した。
図１に示すレイアウトで300m3屋内プール1に、取水ポンプ7、ろ過器4、第１の注入器2（薬剤溶解器：日曹ハイクロネーターＮ−１５型）、第２の注入器3（薬剤溶解器：日曹ハイクロネーターＮ−１５型）、及び逆止弁6付きの管を設置した。
第１の注入器2に塩素系薬剤２錠を充填し、第２の注入器3に過酸化水素発生剤１錠を充填して６時間プール水を循環させた。続けて第１の注入器2に塩素系薬剤２錠を充填し、第２の注入器3に過酸化水素発生剤１錠を充填して７時間プール水を循環させた。
その後、プール水の状態を肉眼で確認した。プール水の清澄性が高く、300m3屋内プール1の一方の端壁から他方の端壁のコースラインをはっきりと視認することができた。
【００３５】
比較例４
次亜塩素酸カルシウムおよびスケール付着防止剤を有効塩素濃度約７０％で含有する200g錠剤（塩素系薬剤）を用意した。
図２に示すレイアウトで300m3屋内プール101に、取水ポンプ107、ろ過器104、薬剤溶解器（日曹ハイクロネーターＮ−１５型）102、および逆止弁106付きの管を設置した。
薬剤溶解器102に塩素系薬剤２錠を充填して６時間プール水を循環させた。続けて薬剤溶解器102に塩素系薬剤２錠を充填して７時間プール水を循環させた。
その後、プール水の状態を肉眼で確認した。プール水は若干濁っていて、300m3屋内プール101の一方の端壁から他方の端壁のコースラインを視認することができなかった。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の屋内プール用水処理方法によれば、オゾン処理や紫外線照射などを行わなくても、屋内プール用水を高効率で殺菌および有機物分解することができる。本発明の処理方法によれば、有効塩素が、過酸化水素と急激に反応することがなく、屋内プール用水に対して長期間持続的に殺菌作用や有機物分解作用を発揮する。
【符号の説明】
【００３７】
１      プール
２      第１の注入器
３      第２の注入器
４      ろ過器
５      ミキシングヘッド
６      逆止弁
７      取水ポンプ
１０１  屋内プール
１０２  薬剤溶解器
１０４  ろ過器
１０６  逆止弁
１０７  取水ポンプ
【図１】
2016080243.tif 000003
【図２】
2016080243.tif 000004
【国際調査報告】
2016080243.tif 000005
2016080243.tif 000006
2016080243.tif 000007
2016080243.tif 000008