(57)【要約】【課題】過酸化水素を含有する水、特に各種処理のために過酸化水素が添加され、その処理後に過酸化水素が残存する海水または淡水を用いた工業用水中の過酸化水素を、簡便な操作で、早期に安全かつ確実に自然界レベルにまで過酸化水素の分解を促進する方法を提供することを課題とする。【解決手段】過酸化水素を添加した海水または淡水を用いた工業用水中で、発生時に常圧下１０〜３０μｍの直径を有する微細気泡を発生させて、該水中の過酸化水素の分解を促進することを特徴とする過酸化水素の分解促進方法により、上記の課題を解決する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
過酸化水素を添加した海水または淡水を用いた工業用水中で、発生時に常圧下１０〜３０μｍの直径を有する微細気泡を発生させて、該水中の過酸化水素の分解を促進することを特徴とする過酸化水素の分解促進方法。
【請求項２】
前記微細気泡が、有底円筒形のスペースを有する容器本体と、前記有底円筒形のスペースの内壁円周面の一部に該内壁円周面の接線方向に開設された加圧液体導入口と、前記有底円筒形のスペースの底部に開設された気体導入孔と、前記有底円筒形スペースの先部に開設された旋回気液混合体導出口とから構成された旋回式微細気泡発生装置を用いて発生させられる請求項１に記載の過酸化水素の分解促進方法。
【請求項３】
前記旋回式微細気泡発生装置の加圧液体および気体が、水および空気である請求項２に記載の過酸化水素の分解促進方法。
【請求項４】
前記微細気泡の発生量が、０．５〜１．５Ｌ／分である請求項１〜３のいずれか１つに記載の過酸化水素の分解促進方法。
【請求項５】
分解後における過酸化水素の濃度が、１０ｍｇ／Ｌ以下である請求項１〜４のいずれか１つに記載の過酸化水素の分解促進方法。
【請求項６】
前記工業用水が、過酸化水素を添加した海水冷却水または淡水冷却水、食品容器、電子部品または半導体装置の洗浄用に過酸化水素を添加した水、織物工業または製紙工業の製品漂白用に過酸化水素を添加した水、織物工業および製紙工業の染色廃水の脱色用に過酸化水素を添加した廃水、養殖魚類の寄生虫駆除または赤潮駆除用に過酸化水素を添加した水、または過酸化水素を添加した船舶バラスト水である請求項１〜５のいずれか１つに記載の過酸化水素の分解促進方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過酸化水素の分解促進方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、過酸化水素を添加した海水または淡水を用いた工業用水に含まれる過酸化水素を早期に安全かつ確実に分解する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
過酸化水素は、各種分野において用いられる水の殺菌や洗浄用の薬剤として、幅広く用いられている。その用途としては、例えば、海水冷却水系における海生生物の付着防止剤、養殖魚類の寄生虫駆除剤および赤潮駆除剤、船舶バラスト水の処理剤、循環冷却水系のスライム処理剤、食品容器の洗浄剤、半導体材料のウエハの洗浄剤およびその洗浄に用いられる装置における超純水配管の洗浄殺菌剤、織物工業や製紙工業における漂白剤ならびに廃水処理剤などが挙げられる。
【０００３】
これらの過酸化水素を含有する水を自然界に放出する際には、水中に残存する過酸化水素を分解することが望まれる。水中の過酸化水素は、各種の要因により毒性のない酸素と水に容易に分解されるが、自然界レベル（０．００１〜１０ｍｇ／Ｌ）まで分解するには非常に長い時間を要する。
【０００４】
そこで、過酸化水素を添加した海水もしくは淡水または工業用水に残存する過酸化水素を分解する方法として、例えば、チオ硫酸ナトリウムおよび亜硫酸ナトリウムなどの還元剤を用いる方法、カタラ−ゼおよびペルオキシダ−ゼなどの酵素触媒を用いる方法、活性炭を用いる方法、電気分解による方法および固体の金属または貴金属触媒（固体触媒）を用いる方法などが提案され、一部では実用化されている。
【０００５】
このような観点から、本出願人は、金属換算で特定割合のマンガンとビスマスとを含有する過酸化水素分解用固体触媒およびこれを用いる過酸化水素の分解方法を提案した（特開２０００−３０８８２８号公報（特許文献１）および特開２００２−５９００３号公報（特許文献２）参照）。
また、過酸化水素を含有する液を白金族触媒、活性炭などの触媒と接触させつつ、この系に超音波を印加する過酸化水素の分解方法も提案されている（特開２００１−２７６６１９号公報（特許文献３）参照）。
【０００６】
一方、特開２００２−１４３８８５号公報（特許文献４）には、常圧下において発生時に略３０μｍ以下の気泡径を有し、発生後は所定の寿命を持って徐々に微細化し、消滅・溶解することを特徴とする微細気泡が、生物の生理活性を促進させて生体細胞の活性化をはかることや、生体表面の汚れを洗浄する効果を有することなどが開示されている。
さらに、国際公開第ＷＯ００／６９５５０号パンフレット（特許文献５）には、直径２０μｍ以下の微細気泡を工業規模で発生させることのできる旋回式微細気泡発生装置と、この装置により発生される微細気泡が、水質浄化、植物類の育成、魚介類の育成、各種工業用途での有機物汚れの除去、活性汚泥処理法における汚染水へのエアレーションなどに有効であることが提案されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−３０８８２８号公報
【特許文献２】特開２００２−５９００３号
【特許文献３】特開２００１−２７６６１９号公報
【特許文献４】特開２００２−１４３８８５号公報
【特許文献５】国際公開第ＷＯ００／６９５５０号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、過酸化水素を含有する水、特に各種処理のために過酸化水素が添加され、その処理後に過酸化水素が残存する海水または淡水を用いた工業用水中の過酸化水素を、簡便な操作で、早期に安全かつ確実に自然界レベルにまで過酸化水素の分解を促進する方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、過酸化水素を含有する水中で、発生時に常圧下１０〜３０μｍの直径を有する微細気泡を発生させることにより、該水中の過酸化水素が速やかに分解することを見出し、本発明を完成するに到った。このような事実は、上記の先行技術においても知られていなかった。
【００１０】
かくして、本発明によれば、過酸化水素を添加した海水または淡水を用いた工業用水中で、発生時に常圧下１０〜３０μｍの直径を有する微細気泡を発生させて、該水中の過酸化水素の分解を促進することを特徴とする過酸化水素の分解促進方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、過酸化水素を含有する水、特に各種処理のために過酸化水素が添加され、その処理後に過酸化水素が残存する海水または淡水を用いた工業用水中の過酸化水素を、簡便な操作で、早期に安全かつ確実に自然界レベルにまで過酸化水素の分解を促進することができ、産業上極めて有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の過酸化水素の分解促進方法は、過酸化水素を添加した海水または淡水を用いた工業用水中で、発生時に常圧下１０〜３０μｍの直径を有する微細気泡を発生させて、該水中の過酸化水素の分解を促進することを特徴とする。
【００１３】
本発明において、過酸化水素を添加した海水もしくは淡水または工業用水中で発生させる微細気泡は、発生時に常圧下１０〜３０μｍの直径を有するものが過酸化水素の分解効果の点から好ましく、１０〜２０μｍの直径を有するものが特に好ましい。
【００１４】
このような微細気泡を発生させる装置は特に限定されないが、例えば、国際公開第ＷＯ００／６９５５０号パンフレットに記載された、有底円筒形のスペースを有する容器本体と、前記有底円筒形のスペースの内壁円周面の一部に該内壁円周面の接線方向に開設された加圧液体導入口と、前記有底円筒形のスペースの底部に開設された気体導入孔と、前記有底円筒形スペースの先部に開設された旋回気液混合体導出口とから構成された旋回式微細気泡発生装置が好ましい。この旋回式微細気泡発生装置において、加圧液体が水、気体が空気であるのが、微細気泡の発生効率の点から好ましい。
【００１５】
本発明において過酸化水素を添加した海水もしくは淡水または工業用水中で微細気泡を発生させる方法としては、
（１）微細気泡を発生させた淡水または海水を、過酸化水素を含有する水中に添加する方法
（２）過酸化水素を添加した海水もしくは淡水または工業用水中に、微細気泡を発生させる装置を直接投入して微細気泡を発生させる方法
が挙げられる。
【００１６】
本発明の方法において、微細気泡の発生量は、水中に含有する過酸化水素の濃度や分解時間などにより適宜決定すればよい。例えば、過酸化水素濃度が１０〜１０，０００ｍｇ／Ｌである水に、空気を用いて微細気泡を０．５〜１．５Ｌ／分発生させると、通常、０．１〜５００時間で水中の過酸化水素を自然界レベルの１０ｍｇ／Ｌ以下、例えば０．００１〜１０ｍｇ／Ｌに分解させることができる。
水中の過酸化水素濃度が高い場合やより短時間で水中の過酸化水素を分解させたい場合には、微細気泡の発生量を多くすればよい。
【００１７】
本発明の方法において対象となる水は、過酸化水素を含有する水、特に各種処理のために過酸化水素が添加され、その処理後に過酸化水素が残存する海水または淡水を用いた工業用水であれば特に限定されない。
このような工業用水としては、例えば、
海生生物の付着防止用に過酸化水素を添加した海水冷却水、
スライム処理またはスライム洗浄用に過酸化水素を添加した淡水冷却水、
テトラパックまたはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）容器などの食品容器の洗浄用に過酸化水素を添加した水（過酸化水素濃度：０．１〜１０，０００ｍｇ／Ｌ程度）、
半導体基板ウエハなどの電子部品の洗浄用に過酸化水素を添加した水、
半導体基板ウエハなどの電子部品の製造装置（例えば、半導体装置など）の洗浄用（超純水の送水配管に沈着するスライムや微生物などの洗浄・殺菌用）に過酸化水素を添加した水（過酸化水素濃度：０．１〜１０，０００ｍｇ／Ｌ程度）、
織物工業または製紙工業の製品漂白用に過酸化水素を添加した水、
織物工業または製紙工業の染色廃水の脱色用に過酸化水素を添加した廃水
などが挙げられる。
また、本発明において、工業用水としては、例えば、
養殖魚類の寄生虫駆除または赤潮駆除用に過酸化水素を添加した水（過酸化水素濃度：０．１〜１，０００ｍｇ／Ｌ程度）、
プランクトン・シスト・細菌などの殺滅用に過酸化水素を添加した船舶バラスト水
などを含む。
【００１８】
本発明において、工業用水に添加される「過酸化水素」は、「過酸化水素」由来のものだけでなく、「水中で過酸化水素を発生し得る化合物」由来のもの、「水中で発生させた過酸化水素」由来のものを含む。
水中で過酸化水素を発生し得る化合物としては、過ホウ酸、過炭酸、ペルオキシ硫酸などの無機過酸、過酢酸のような有機過酸およびこれらの塩類などが挙げられる。
また、水中で過酸化水素を発生させる方法としては、水またはアルカリ溶液の電気化学的分解、紫外線や放射線などの高エネルギー線を水に照射する方法、および水生の生物による代謝などの方法が挙げられる。
【００１９】
本発明の方法は、過酸化水素の分解促進を目的としているが、過酸化水素を含有する水中での微細気泡の発生は過酸化水素の殺菌効果を増強させる効果を有する。したがって、本発明の方法は、殺菌目的で過酸化水素を添加した水に対しては、過酸化水素の分解と共に過酸化水素の殺菌効果の増強も期待できる。
【００２０】
本発明の方法で分解促進が可能な水中の過酸化水素濃度は特に限定されないが、通常、０．１ｍｇ／Ｌ以上が好ましい。過酸化水素濃度が０．１ｍｇ／Ｌ未満であれば、自然界レベルの濃度に近くなるため、本発明の方法を用いて処理しても得られる効果が小さく、また経済的な面からも好ましくない。
【００２１】
本発明の方法において、過酸化水素を含有する水の水温は、過酸化水素の分解効率の点で、０〜１００℃が好ましく、１０〜５０℃が特に好ましい。
【００２２】
また、本発明の方法は、公知の過酸化水素の分解方法、例えば、還元剤を用いる方法、酵素触媒を用いる方法、活性炭を用いる方法、電気分解による方法、固体の金属または貴金属触媒（固体触媒）を用いる方法などと適宜組み合わせて実施することもできる。
【実施例】
【００２３】
本発明を試験例により具体的に説明するが、これらの試験例により本発明が限定されるものではない。
【００２４】
試験例１（過酸化水素分解効果確認試験）
マイクロナノバブル発生装置（株式会社ナノプラネット研究所製、型式：Ｍ２−ＬＭ／ＰＶＣ、空気量：０．１Ｌ／分）を用いて、容量２０リットルの水槽に入れた純水１５リットルに３０分間微細気泡（常圧下の直径１０〜３０μｍ、ビデオ画像により測定）を発生させて試験水を得た。得られた微細気泡を含有する試験水で濃度３５ｍｇ／Ｌの過酸化水素溶液１０００ｍＬを調製し、５００ｍＬずつ２本のマヨネーズ瓶に分注した。２本のマヨネーズ瓶を日照条件下に静置して、経時的に１本のマヨネーズ瓶における過酸化水素溶液中の過酸化水素濃度を測定した。試験終了後、前記の濃度測定には使用せずに静置しておいた他の１本のマヨネーズ瓶における過酸化水素溶液中の過酸化水素濃度を測定した。
遮光条件下に静置すること以外は、上記と同様にして過酸化水素濃度を測定した。
比較例として、微細気泡を発生させていない純水で調製した濃度３５ｍｇ／Ｌの過酸化水素溶液を用いて、日照条件下および遮光条件下で同様に試験を行なった。
過酸化水素濃度の測定には、吸光光度計および検出器（ＨＡＣＨ社製、型式：ＤＲ２０１０）を使用した。
経時的に過酸化水素溶液中の過酸化水素濃度を測定した結果を図１に、前記の濃度測定には使用せずに静置しておいた過酸化水素溶液中の過酸化水素濃度を測定した結果を表１に示す。
【００２５】
【表１】
2008161775.tif 000002
【００２６】
図１および表１の結果から、日照条件および遮光条件にかかわらず、実施例（ＮＢ３０ｍ（１００％））は、試験開始より１３日後から過酸化水素濃度が顕著に減少するのに対して、比較例（純水（Ｎｏｒｍａｌ））は、試験終了時においても過酸化水素濃度の減少がほとんどみられないことがわかる。また、実施例および比較例のいずれにおいても、経時的に測定した過酸化水素溶液中の過酸化水素濃度の最終値と、その測定に使用せずに静置しておいた過酸化水素溶液中の過酸化水素濃度との間に大差はみられない。
これらのことから、微細気泡により過酸化水素溶液中の過酸化水素の分解が促進されることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施例および比較例における過酸化水素溶液中の過酸化水素濃度の経時的な変化を示す図である。
【図１】
2008161775.tif 000003