(57)【要約】【課題】水路の流水と接する内面に形成した多孔質層表面に、ＯＨラジカルを発生させて、水質又は付近の水質を汚染することなく、水路内面に藻、貝殻等の不純物の着床、養生を、確実に防止できるようにした水路の防汚方法を提供すること。【解決手段】水路１の内面に形成した多孔質層８の表面に、ＯＨラジカルを発生させる塗料５を塗布し、多孔質層８内に過酸化水素水を供給して流水面となる多孔質層８の表面から塗布塗料５を触媒としてＯＨラジカルを発生させて、微生物の水路１内面への付着及び生長を防止する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水路の内面に形成した多孔質層表面に、ＯＨラジカルを発生させる塗料を塗布し、前記多孔質層内に過酸化水素水を供給して流水面となる多孔質層表面から塗布塗料を触媒としてＯＨラジカルを発生させて、微生物の水路内面への付着及び生長を防止するようにしたことを特徴とする水路の防汚方法。
【請求項２】
ＯＨラジカルを発生させる塗料に、α型オキシ水酸化鉄を含有する塗料を用いたことを特徴とする請求項１記載の水路の防汚方法。
【請求項３】
水路の内面に形成した多孔質層表面に、酸化チタンを塗布又は添着し、紫外線を含む光を照射することにより多孔質層表面からＯＨラジカルを発生させて、微生物の水路内面への付着及び生長を防止するようにしたことを特徴とする水路の防汚方法。
【請求項４】
多孔質層内に過酸化水素水を供給するようにしたことを特徴とする請求項３記載の水路の防汚方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水路等の防汚の方法に関し、特に、浄水場や原子力発電所等の水路（管水路を含む）等の流水の接する内壁面に、生物、例えば、藻類や貝類が付着し、生長するのを抑止し、水路を常に清浄な状態に保つようにした水路の防汚方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高度浄水処理を実施している浄水場においては、その水路等（薬品混和池、緩速撹拌池、沈殿池、ろ過池など）に付着、生長する主としてプランクトンなどの着生生物による水路壁面の汚れを、化学的及び／又は物理的手段により防止する方法として各種採用されてきた。
特に、今日においては、着生生物による水路壁面の汚れを未然に防止する方法として、水路等の上方に覆蓋（フ−ド）を設け、太陽からの光を遮断するようにし、光合成を行う植物、例えば、藻類などの着生を防止する方法が汎用されている。
【０００３】
また、原子力発電所における特定の部分の冷却には、冷却水として海水を利用するのが一般的であるが、この場合、冷却水の取入口及び配管内に、各種海洋生物が付着するため、この対策としてプランクトン等の幼生生物に対して毒性を及ぼすような塗料を塗布していた。しかし、この塗料は有害であるため、今日ではこの塗料に代わって、ほとんど毒性のない塗料を採用しているが、このほとんど毒性のない塗料では、最長１年半毎に付着した生物の除去が必要で、メンテナンスに手数を要するものとなっている。
また、原子力発電所においては、通常、冷却用の管水路を複数設け、その内の海水の通水を停止させた管水路の１つに、大径のものでは中へ人が入って管水路内面に着生したフジツボ、ムラサキイガイ、ホヤ、カキガイ等を掻き落している。
【０００４】
また、塗料による問題点を改善するため、次亜鉛素酸ナトリウム（ＮａＯＣｌ）を水中に注入することにより、水路内壁面の防汚を行うようにしたり、さらには、オゾン（Ｏ３）を使う方法も提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の水路の防汚方法においては、下記のような種々の問題があった。
浄水場において、水路の上方に覆蓋を設ける方法は、光を必要とする生物の着床防止に対しては効果的ではあるが、光を必要としない細菌などに対しては効果がなく、特に、淡かっ色を呈するスライムの付着には効果がなく、さらに、この覆蓋を配設することにより、直接目視により水路内の水処理の状況を観察、監視できないという欠点があり、そして覆蓋自体、ＦＲＰ製の特注品となり、高価なものとなるという問題点があった。
【０００６】
また、次亜鉛素酸ナトリウム（ＮａＯＣｌ）を注入する方法では、該薬品は塩素系の残効力の長い薬品であり、海域に与える影響度が高く、漁場となる海水或いはその水域を注入次亜鉛素酸ナトリウムにより汚染して漁場を損なうという問題があった。
さらに、オゾン（Ｏ３）を使う方法は、各方面でテストされているが、オゾン発生に係わるエネルギ−効率が５％程度とかなり低いことと、オゾンそれ自体が不安定であり、現場でオゾンを発生させる必要があるので、オゾン発生装置を設置するため、オゾン発生に伴う電力を要し、かつ設備費が高騰するとともに、微量なオゾン（Ｏ３）の残留量でも特異な不快臭を発するという問題点もある。
【０００７】
本発明は、上記従来の水路の防汚方法の有する問題点に鑑み、水路の流水と接する内面に形成した多孔質層表面に、ＯＨラジカルを発生させて、水質又は付近の水質を汚染することなく、水路内面に藻、貝殻等の不純物の着床、養生を、確実に防止できるようにした水路の防汚方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の水路の防汚方法は、水路の内面に形成した多孔質層表面に、ＯＨラジカルを発生させる塗料を塗布し、前記多孔質層内に過酸化水素水を供給して流水面となる多孔質層表面から塗布塗料を触媒としてＯＨラジカルを発生させて、微生物の水路内面への付着及び生長を防止するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
この場合において、ＯＨラジカルを発生させる塗料には、α型オキシ水酸化鉄を含有する塗料を好適に用いることができる。
【００１０】この水路の防汚方法によれば、水路の内面に形成した多孔質層の塗装面にて、供給する過酸化水素水からＯＨラジカルを発生するようにしているから、薬液又はガスを水路内の水全体に混和する必要がないので、薬液として供給する過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）の量が、従来の注入法に比べ少量となり、使用薬液量の節減となり、さらにＯＨラジカルは、不安定な状態で反応性に富む短寿命の中間体として存在しているから、かなりの速さで他の非ラジカル種と結合して別の化合物を発生するようになり、ＯＨラジカルの強力な酸化力をもって常に水路内壁面に着生しようとする微生物の細胞を損傷し、その繁殖を防げ、防汚効果を発揮させることができるとともに、水質又はその付近の水質を汚染することを防止することができる。
【００１１】
また、同じ目的を達成するため、本発明の水路の防汚方法は、水路の内面に形成した多孔質層表面に、酸化チタンを塗布又は添着し、紫外線を含む光を照射することにより多孔質層表面からＯＨラジカルを発生させて、微生物の水路内面への付着及び生長を防止するようにしたことを特徴とする。
【００１２】
この水路の防汚方法によれば、水路の内面に形成した多孔質層表面に、酸化チタン層を形成しているので、太陽光線が該酸化チタン層に照射されることにより、酸化チタンを触媒として多孔質層表面にＯＨラジカルを発生させることができるから、薬品を用いることなく水路の清浄化を図ることができ、特に浄水場の水路の清浄に適している。
【００１３】
この場合において、多孔質層に過酸化水素水を供給するようにすることができる。
【００１４】
これにより、太陽光線の酸化チタン層への照射と、過酸化水素水の供給との相乗効果により、太陽光線が弱い場合でも少しの過酸化水素水の供給で、多孔質層表面に発生されるＯＨラジカルを適正な量に増すことができ、使用薬品量を減量することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の水路の防汚方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１に、本発明の水路の防汚方法の第１実施例を示す。
この実施例における水路の防汚方法は、所要の幅と深さを有する上面が開放された水路１の内壁面に、無機質で、板状体とした多孔質層２を添わせ、アンカーボルト等を用いて固定して形成し、この多孔質層２に塗布した塗料を触媒として、これに供給する過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）により多孔質層２の表面にＯＨラジカル（・ＯＨ）を発生させるようにするものである。
【００１７】
この水路１は、特に限定されるものではないが、例えば、コンクリート製とし、浄水施設の必要流水量を得られるようにしてその断面形状などが定められる。
また、板状体とした多孔質層２は、供給される薬液が多孔質層内で分散するようにして通ずるように無機質にて所要の板厚となるように形成し、この板状体とした多孔質層２の少なくとも流水の接する内面の片面に、或いは両側面に、微視的に多孔質となるように、ＯＨラジカル（・ＯＨ）を発生させる塗料、より具体的には、α型オキシ水酸化鉄（α−ＦｅＯＯＨ、ゲーサイトとも称す。）を含有する塗料３を塗布するようにする。
このようにして、多孔質で分散板ともなる板状体とした多孔質層２の表面に塗料を塗布して一体化したものを、図１に示すように、アンカーボルト等を用いて、水路などを構成しているコンクリート躯体に密着させて固定する。
【００１８】
また、この板状体とした多孔質層２には、図１に示すように、塗料３を触媒として多孔質層２の表面にＯＨラジカル（・ＯＨ）が発生するように薬液供給管４を配管する。
この薬液供給管４には、板状体とした多孔質層２の全表面から、望ましくは均一にＯＨラジカル（・ＯＨ）が発生するように分岐して多孔質層２内に埋設するようにして分岐管４１を配管する。
また、この薬液供給管４の先端には、薬液タンクから薬液、例えば、過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）を供給できるように薬注ポンプ（図示省略）を接続し、かつ分岐管４１の先端は、図５に示すように、多孔質層内にて開口４２させるか、或いは埋設部分に多数の吐出口を開口して、ここから薬液、例えば、過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）を多孔質層内に吐出するようにする。
【００１９】
これにより、多孔質で薬液を分散するようにした多孔質層２の一端に設けた薬液注入部より薬注ポンプ等にて圧送される過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）を加圧供給するようにする。
この過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）は分散板ともなる多孔質層２の孔内を次第に拡散してゆき、ついにはα型オキシ水酸化鉄を含有する塗料３を塗布した塗布面に到達すると、極めて酸化力の強いＯＨラジカル（・ＯＨ）が、塗料のα型オキシ水酸化鉄を触媒として発生する。
このＯＨラジカル（・ＯＨ）は、大部分が不安定な状態なので、反応性に富む短寿命の中間体として存在しているから、かなりの速さで他の非ラジカル種と結合して別の化合物を発生するので、ＯＨラジカル（・ＯＨ）の強力な酸化力をもって常に水路内壁面に着生しようとする微生物の細胞を損傷し、その繁殖を防げ、防汚効果を発揮させることができるとともに、水質又はその付近の水質を汚染することを防止することができる。
【００２０】
図２に、本発明の水路の防汚方法の第２実施例を示す。
この実施例では、第１実施例と同様にして形成した水路１の内壁面に、多孔質分散板となる板状体とした多孔質層２をアンカーボルト等を用いて、水路１を構成しているコンクリート躯体に密着させて固定する。
この場合、板状体とした多孔質層２には、少なくとも流水の接する内面の片面に、光触媒としての酸化チタン（ＴｉＯ２）を含んだ塗料５を塗布するか、若しくは予め、その無機系の多孔質製の板状体とした多孔質層２の表面に対し、ゾル・ゲル法等による光触媒活性のある酸化チタン（ＴｉＯ２）の固着をしておく。
また、板状体とした多孔質層２には、図１の実施例と同様に、薬液供給管４を配管する。この薬液供給管４は、板状体とした多孔質層２の全表面から、望ましくは均一にＯＨラジカル（・ＯＨ）が発生するように分岐するようにして配管し、この薬液供給管４の先端には、薬液タンクから薬液、例えば、過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）を供給できるように薬注ポンプ（図示省略）を接続し、かつ分岐管４１の先端は、図５に示すように、多孔質層内にて開口４２させて、ここから薬液、例えば、過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）を多孔質層内に吐出するようにする。
【００２１】
酸化チタン（ＴｉＯ２）は、十分な紫外線が存在すれば水中のＨ２Ｏから防汚に有効なＯＨラジカル（・ＯＨ）を触媒作用により作ることが可能である。このため、薬液注入部より薬注ポンプ等で圧送し、過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）を加圧供給すると、水路内の流水の清澄度が高い場合、開水路に到達する太陽光中の紫外線により、塗料５中の酸化チタン（ＴｉＯ２）が触媒となり、多孔質層２の表面にＯＨラジカル（・ＯＨ）が発生される。
このＯＨラジカル（・ＯＨ）の強力な酸化力をもって常に水路内壁面に着生しようとする微生物の細胞を損傷し、その繁殖を防げ、防汚効果を発揮させることができるとともに、水質また記付近の水質を汚染することがない。
また、水深が大きく太陽光線が所定深度まで到達することができない場合や、曇天、雨天等のように太陽光線が弱い場合でも、防汚効果が十分に発揮できるように紫外線ランプ６を水中に或いは水面位置に配設し、これにより多孔質層２に十分の光量での照射を可能とする。
なお、図中６１は、紫外線ランプ６に接続された電源コードである。
【００２２】
これにより、紫外線量が不足するような場合、必要であれば紫外線ランプ６を点灯することにより、紫外線を含む光が水中に照射され、多孔質層２の表面でのＯＨラジカル（・ＯＨ）の発生を助けることもできる。
このように、酸化チタン（ＴｉＯ２）の光触媒作用によるとともに、過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）、と紫外線との反応により、ＯＨラジカル（・ＯＨ）が生ずるので、さら効果的である。また水中に溶解している不要な有機化合物の分解にもある程度の役割を期待できる。
【００２３】
図３〜図５に、本発明の水路の防汚方法の第３実施例を示す。
この実施例は、原子力発電所の海水導水管路の断面を示し、管水路７の内周面に添って管状体とした多孔質層８を配設し、管水路７と一体としている。
この多孔質層８にも、第１及び第２実施例と同様に、多孔質層８の全表面から、望ましくは均一にＯＨラジカル（・ＯＨ）が発生するように分岐管４１を薬液供給管４に接続するようにして配管し、この薬液供給管４の先端には、薬液タンクから薬液、例えば、過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）を供給できるように薬注ポンプ（図示省略）を接続するようにする。
また、多孔質層８の内周面には、第１実施例と同様に、微視的に多孔質となるように、ＯＨラジカル（・ＯＨ）を発生させる塗料、より具体的には、α型オキシ水酸化鉄を含有する塗料３を塗布するようにする。
なお、多孔質層８の素材から浸出する過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）と管水路７の素材である鋳鉄等が直接に接触しないように、管水路７の内周面の鉄部分に防錆処理を施すが、この防錆処理は鋳鉄管の内周面に防錆塗料９等を塗布し、これにより防錆を確実に行うようにする。
【００２４】
管水路で、特に海水を冷却水として連続的に使用する場合には、防汚の問題は極めて重要であるが、管水路７の内周面に付着、着生するフジツボ、ムラサキイガイ、ホヤ、カキガイ等のような比較的大型の生物も、初期の段階では浮遊性の幼生であり、溶存酸素と適度な栄養分があれば何らかの物体に着生して生長し始める。このように幼生（プランクトン）の段階では硬い殻もなければ、成体の示すような種々の薬品に対する抵抗性も弱いものである。
したがって、着生しようとする物体の表面が何らかのこれらのプランクトンにとって忌避すべき化学種で満ちておれば、相当に生物の着生は抑制されうるものとなる。しかもこの化学種の水中での寿命が極めて短いものであれば、使用後の冷却海水が再び海域に放流されても海洋生物に与える影響は殆ど無視し得るものとなる。
【００２５】
このような観点から理想的な化学種としてＯＨラジカル（・ＯＨ）が考えられ、薬液注入部より薬注ポンプ等で圧送し、過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）を加圧供給すると、塗料中のα型オキシ水酸化鉄が触媒となり、多孔質層８の表面にＯＨラジカル（・ＯＨ）が発生される。このＯＨラジカル（・ＯＨ）の強力な酸化力をもって常に水路内壁面に着生しようとする動物性プランクトン等の微生物の細胞を損傷し、その繁殖を防げ、これが管内面への着生を防止することができるとともに、水質又はその付近の水質を汚染することを防止することができる。
【００２６】
以上、本発明の水路の防汚方法について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、水路の内面に形成した多孔質層の塗装面にて、供給する過酸化水素水からＯＨラジカルを発生するようにしているから、薬液又はガスを水路内の水全体に混和する必要がないので、薬液として供給する過酸化水素水の量が、従来の注入法に比べ少量となり、特に大口径管の場合等において、薬液量の節減効果が大きく、さらにＯＨラジカルは、不安定な状態で反応性に富む短寿命の中間体として存在しているから、かなりの速さで他の非ラジカル種と結合して別の化合物を発生するようになり、ＯＨラジカルの強力な酸化力をもって常に水路内壁面に着生しようとする微生物の細胞を損傷し、その繁殖を防げ、防汚効果を発揮させることができるとともに、水質又はその付近の水質を汚染することを防止することができる。
【００２８】
また、請求項２記載の発明によれば、ＯＨラジカルを発生させる塗料に、α型オキシ水酸化鉄を含有する塗料を用いることにより、供給する過酸化水素水からＯＨラジカルを効率よく発生させることができる。
【００２９】
また、請求項３記載の発明によれば、水路の内面に形成した多孔質層表面に、酸化チタン層を形成しているので、太陽光線が該酸化チタン層に照射されることにより、酸化チタンを触媒として多孔質層表面にＯＨラジカルを発生させることができるから、薬品を用いることなく水路の清浄化を図ることができ、特に浄水場の水路の清浄に適している。
【００３０】
また、請求項４記載の発明によれば、多孔質層に過酸化水素水を供給するようにしているから、太陽光線の酸化チタン層への照射と、過酸化水素水の供給との相乗効果により、太陽光線が弱い場合でも少しの過酸化水素水の供給で、多孔質層表面に発生されるＯＨラジカルを適正な量に増すことができ、使用薬品量を減量することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の水路の防汚方法の第１実施例を示す外観斜視図である。
【図２】本発明の水路の防汚方法の第２実施例を示す外観斜視図である。
【図３】本発明の水路の防汚方法の第３実施例を示す断面図である。
【図４】第３実施例における薬液供給部の拡大断面図である。
【図５】第３実施例における多孔質層部の拡大断面図である。
【符号の説明】
１  水路
２  板状体とした多孔質層
３  塗料
４  薬液供給管
５  塗料
６  紫外線ランプ
７  管水路
８  多孔質層
９  防錆塗料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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