(57)【要約】【課題】      水道用器具のケーシング等に用いられている鉛含有銅合金の鉛溶出を防止するための技術において、その処理に危険が伴なわず、また、廃液処理も容易で設備コストや処理コストを低減した鉛含有銅合金の処理方法を提供する。【解決手段】  鉛含有銅合金の鉛溶出低減のため処理方法において、鉛含有銅合金を、Ｎａ2ＣＯ3を主体にした特殊添加剤は、ｐＨが９．０〜１２．０で水温が２０〜７５℃の温水に２分以上浸漬する第１工程（反応槽２，４）と磁気、又は遠赤外線により水を活性化する装置を通過した活性水にて高圧洗浄する第２工程（活性高圧洗浄槽３，５）とを含む鉛含有銅合金の処理方法。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛含有銅合金の鉛溶出低減のための処理方法において、鉛含有銅合金を、Ｎａ2ＣＯ3が添加されｐＨが９．０〜１２．０で水温が２０〜７５℃の温水に２分以上浸漬する第１工程と、磁気、又は遠赤外線により水を活性化する装置を通過した活性水にて洗浄する第２工程とを含むことを特徴とする、鉛含有銅合金の処理方法。
【請求項２】
上記請求項１の処理方法を用いた鉛含有銅合金を含む鉛含有銅合金製水道用器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は鉛含有銅合金の鉛溶出低減のための処理方法に関するもので、特に、鉛含有銅合金を含んで構成された水道用器具において、器具の製造直後又は定期点検時に行なう器具表面の鉛除去や鉛溶出防止のための洗浄方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水道用の配管の途中に組み込まれる水栓器具やメーター等の水道用器具は、金属製のケーシングと各種機器等との組み合わせからなるものが一般的であり、ケーシングはその切削加工性を考慮して、銅を主体として鉛を含有する銅合金となっているものが多い。
【０００３】
例えば、水道用メーターのケーシングとして、銅８５重量％、鉛５重量％、錫５重量％、亜鉛５重量％の銅合金を使用したものが一般的である。
【０００４】
これら鉛含有銅合金の表面近くは、鉛、酸化鉛、水酸化鉛等が集まり、その濃度は内部より数倍高くなっている。
【０００５】
そのため、水道配管に組み込まれて使用されている時、水道水と接触によりその表面の鉛成分が水道水中に溶出してしまい、飲料水として用いる人の健康を害するおそれがある。
【０００６】
上記水道水での鉛溶出水の水質基準が定められており、従来は０．０５ｍｇ／Ｌ以下であったが、平成１４年４月１日から０．０１ｍｇ／Ｌ以下まで規制強化が実施されている。
【０００７】
ここで鉛溶出を防止するために、鉛を含まない材料をケーシング材料に用いることが考えられるが、１０倍以上の高コストであり、切削加工性が悪くなり所望形状のものが得にくいという欠点がある。
【０００８】
また、ケーシングの表面にコーティング加工を施して、鉛が溶出しないようにする手段もあるが、コーティング作業の手間や長期の耐久性に難がある。
【０００９】
一方、ケーシング表面にメッキ加工のような表面処理を施してしまえば、長期の耐久性が得られる。
【００１０】
上記加工方法としては、表面メッキ加工の要領で鉛含有銅合金からなるケーシングを、アルカリエッチング溶液に浸漬し、次いで酸に浸漬して中和することにより、ケーシング表面の鉛を除去しつつ表面層を形成し、前記水質基準の規制強化をクリアする技術がある（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３）。
【００１１】
また、上記水道用器具の鉛溶出防止技術とは別の、水道水自体の浄化、及び水道管内の赤錆を黒錆に変えることにより、赤錆の付着防止やスケール・スライムの除去のため、永久磁石や遠赤外線放射により水道水を活性化する水処理活水の技術もある（例えば、特許文献４）。
【００１２】
【特許文献１】特開２０００−９６２６８号公報
【特許文献２】特開２０００−９６２６９号公報
【特許文献３】特開２０００−９６２７０号公報
【特許文献４】特許第２９６３３５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、アルカリエッチング液や酸に浸漬して鉛を除去する方法は、アルカリエッチング液として使用される成分が、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム等、酸性の液としてはクロム酸や硫酸等の強酸性溶液であり、取扱いに危険を伴うものである。
【００１４】
そのため、上記方法では、その危険性や毒性から、取扱い作業に危険が伴い、また安全のため設備が大型化してしまい、更に使用後の廃液処理に困難を伴う。
【００１５】
また中和のために酸とアルカリの溶液が交互に使用されるのであるが、使用される各種薬剤の化学反応により六価クロム等の毒性物質が発生してしまうこともある。
【００１６】
そこで、この発明の課題は、銅合金の鉛溶出を防止するための技術において、強酸性液を一切使用しないことであり、その処理に危険が伴なわず、また、廃液処理も容易で設備コストや処理コストを低減した鉛含有銅合金の処理方法を提供することにある。
【００１７】
そして発明者は、危険性や毒性の低い材料・手段を用いつつ、特定の条件・手法において、銅合金表面の鉛除去及び鉛溶出防止の効果が高いことを見出し、この発明に至ったものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記のような課題を解決するため、請求項１の発明は、鉛含有銅合金の鉛溶出低減のための処理方法において、鉛含有銅合金を、Ｎａ2ＣＯ3が添加されｐＨが９．０〜１２．０で水温が２０〜７５℃の温水に２分以上浸漬する第１工程と、磁気、又は遠赤外線により水を活性化する装置を通過した活性水にて洗浄する第２工程とを含む水道用器具の洗浄方法である。
【００１９】
この発明の、鉛含有銅合金の処理方法とは、鉛含有銅合金が水と接触しても表面から鉛が溶け出さないようにする処理をいい、例えばこれらの銅合金を用いた水道用器具の製造後、あるいは定期点検のための取外し後の器具の再使用前に行なう処理である。
【００２０】
まず、第１工程は、鉛含有銅合金表面から鉛や酸化鉛、水酸化鉛等を浮き出させる工程であるが、従来のメッキ工程のように危険な薬品を用いずに、Ｎａ2ＣＯ3を主体にした添加剤を所定条件下で用いるものである。
【００２１】
第１工程で使用される温水は、温度２０〜７５℃で、Ｎａ2ＣＯ3が添加され、ｐＨが９．０〜１２．０のアルカリ性を有する、いわゆる炭酸ソーダ水（炭酸塩）である。
【００２２】
Ｎａ2ＣＯ3の添加割合は別段限定されないが、上記のように温水のｐＨを９．０〜１２．０とする範囲内での添加量であり、更に界面活性剤を添加しておくと良い。
【００２３】
またｐＨは、９．０未満では効果が薄く、１２．０を超えると逆に鉛以外の物質が溶出する可能性があるので、ｐＨ９．０〜１２．０の範囲としたが、ｐＨ１０．０〜１１．５の範囲が最も効果的であった。
【００２４】
また、温水の温度は特に４５℃前後（４０〜５０℃）が最も効果的であったが、２０℃未満だと効果が薄く、７５℃を超えるとＮａ2ＣＯ3の折出等の問題が生じたので、２０〜７５℃の範囲とした。
【００２５】
浸漬時間は２分以上必要である。しかし１５分以上行なってもそれ以上の効果の向上が少なくなるので、２分以上でコストと効果のかね合いで決定すれば良い。
【００２６】
次に、第２工程は、第１工程で鉛を浮かび上がらせ除去した後の表面から、再び鉛が溶出しないように、活性水の赤錆を黒錆に変える性質を利用して銅合金表面を改質するものである。
【００２７】
第２工程で用いられる、磁気、遠赤外線等により水を活性化する装置とは、主に飲用水の浄化・殺菌や管内のスライム除去を目的として配管の途中に配置されるもので先に示した、例えば特許文献４のようなものである。
【００２８】
上記技術は、水に外部から磁気エネルギーをかけたり遠赤外線を放射すると、水分子の回転エネルギーの高まりや共鳴作用によって、水分子がエネルギーの高い状態となり（活水化）、その性質を利用して上水道等の配管内に配置して水中の不純物の沈殿効果、殺菌効果、人体への吸収促進効果、配管内のスケール・スライムの除去及び赤錆の黒錆への変換効果等種々の優れた効果を発揮するものである。
【００２９】
この第２段階では、第１段階で銅合金表面に浮き出た鉛等の不純物を、水が元来持つ物質の溶解効果を更に高めた活性水により、第１段階で鉛含有銅合金の表面に浮き出たまま残った鉛やＮａ2ＣＯ3の残渣を除去してしまうと共に、同じく活性水の赤錆を黒錆に変化させる性質を利用して、鉛含有銅合金表面の改質により表面からこれ以上鉛が溶出しないようにしている。
【００３０】
この鉛含有銅合金を浸漬させる活性水は、循環活性水として循環させ、何度でも磁気エネルギーをかけたり遠赤外線を放射したりすることによりその効果を高められている。
【００３１】
なお、上記第１工程と第２工程を終了した鉛含有銅合金に対して、再び第１工程と第２工程を繰り返し行えば、洗浄がより効果的であった。
【００３２】
特に水道用器具の新品では、第１工程と第２工程を２回繰り返す処理を必要とした。しかし、１度地中で使用された水道用器具（修理品）では、表面の鉛含有量が新品時より少なくなっているので、第１工程と第２工程がそれぞれ１回のみで十分であった。その他の鉛含有量の少ない水道用器具も修理品と同様であった。
【００３３】
これらの処理工程を経た鉛含有銅合金を用いて構成した水道用器具は、その表面に水が接触しても鉛が水に溶出しないので、人体の健康を害することが無い。
【００３４】
この発明の水道用器具（請求項２）としては、水道水等の供給水に接触する鉛含有銅合金を構成に含むものが対象となり、水道配管の途中に組み込まれる前述の水栓器具や水道メータの他、湯沸器、温水器、冷水器、製氷器、浄水器、温水ボイラー、自動販売機、ボールタップ、ロータンク、バルブ（水栓金具）、継手、管、流し台、洗面台、便器、浴槽、住宅設備ユニット等、給水管に直結される器具も含むものである。
【発明の効果】
【００３５】
以上のように、この発明によると、使用される薬品が食品のアク抜き等に使用される炭酸ナトリウムを主体にした添加剤を使用しているので、作業員の安全性が確保され、安全のための設備コストも低減させることができる。
【００３６】
また、排水についても、炭酸ナトリウムを主体にした添加剤を使用しているので、排水に伴う大掛かりな処理が不要であり、周辺環境を害することもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
図１は、この発明の処理方法に用いる設備の概要図であり、例として水道メーターのケーシングを処理する場合について説明する。
【００３８】
水道メータのケーシングは、内部に水が流れるための両端部を貫通する貫通孔と、上部にはメータを取り付ける鍔部を有し、これらを加工するために鉛含有銅合金で形成されている。
【００３９】
これらのケーシングの多数個を、まず、前処理として活性水を満たした図１の前洗浄槽１にて洗浄し、次に温度４０〜５０℃、Ｎａ2ＣＯ3及び界面活性剤が添加され、ｐＨ１０．０〜１１．５のアルカリ性溶液を満たした反応槽２内に１０〜１５分間浸漬する。
【００４０】
反応槽２にてこの発明の第１工程の浸漬を終了したケーシングは、活性水高圧洗浄槽３にて活性水にて高圧洗浄され、流水によりＮａ2ＣＯ3の残留成分を洗い流す。
【００４１】
活性水高圧洗浄槽３にて洗浄が終了したケーシングは、更に２回目の反応槽４と２回目の活性水高圧洗浄槽５にて上記第１工程と第２工程を繰り返す。
【００４２】
これら反応槽４や活性水高圧洗浄槽５での処理は、上記反応槽２及び活性水高圧洗浄槽３での処理と同様であるので説明を省略する。
【００４３】
上記第２工程を終了したケーシングは、検品台６にて乾燥後検品され、次工程に移されたり移送されたりする。
【００４４】
各工程にて使用された排水は、傾斜を有する排水路７にて沈殿槽８に集められるが、（最終的に集合沈澱槽９に集められ、この時、１０μｍの網目のフィルタにてそれ以上の不純物は取り除かれる。
【００４５】
沈殿槽８において、第１工程での排水はｐＨ９．０〜１２．０程度であるが、これを更に集合沈殿槽９で他の排水や別途加えた水にて希釈し、ｐＨ５〜８程度にしてから排水管１０にて排出する。
【００４６】
この排水管１０は、集合沈殿槽９に対して上向きで、かつ、ある程度以上の水が溜まってからポンプ吸い上げるようになっており、５μｍの網目のフィルタを吸い上げ口に用いている。
【００４７】
鉛等の不純物は排水路７や沈殿槽８に設けられた傾斜部分にて沈殿し、更に集合沈殿槽９にて沈殿が促進され、上澄み排水が排水管１０から排出されることになる。なお、これら排水路７や沈殿槽８、集合沈殿槽９に活性炭を入れ不純物の除去を促進させる。
【００４８】
更に、排水管１０の排水は、工場の外側にある約２．５〜３ｍの高さを有する階段状沈殿槽集合体１１にて各階の沈殿槽に１日分の処理水を蓄えつつ段階的に鉛等の金属粒子を沈殿させて下の槽に送られ、鉛等の不純物を含まない排水を排水口１２から外部に排出する。
【００４９】
排水口１２から排出される排水は希釈されてほぼ中性となり、その成分は炭酸ナトリウムだけであるので、非常に安全に排水処理を行なえ、また環境を害することもない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】この発明の処理方法に用いる設備の概略図である。
【符号の説明】
【００５１】
１    前洗浄槽
２    反応槽（１回目）
３    活性水高圧洗浄槽（１回目）
４    反応槽（２回目）
５    活性水高圧洗浄槽（２回目）
６    検品台
７    排水路
８    沈殿槽
９    集合沈殿槽
１０  排水管
１１  階段状沈殿槽集合体
１２  排水口
【図１】
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