(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
比抵抗値が調整された水を殺菌する装置であって、
該比抵抗値が調整された水が缶検査プロセスからの回収水であり、
缶検査プロセスからの回収水（被処理水）中のオゾンを分解するためのオゾン分解装置と、
該オゾン分解装置でオゾン分解処理された被処理水に紫外線を照射して殺菌する紫外線殺菌手段と、
該紫外線殺菌手段で殺菌された被処理水にオゾンを添加するオゾン添加手段と、
該オゾン添加手段でオゾンが添加された水を缶検査プロセスに循環する手段と
を備えたことを特徴とする比抵抗調整水殺菌装置。
【請求項２】
請求項１において、前記缶検査プロセスに循環される水のオゾン濃度を計測するオゾン濃度計測手段と
該オゾン濃度計測手段で得られるオゾン濃度に基き、前記オゾン添加手段におけるオゾン添加量を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする比抵抗調整水殺菌装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記オゾン添加手段が、被処理水にオゾンを間欠的に添加するオゾン添加手段であり、該間欠添加時間を設定する間欠添加時間設定器を備えたことを特徴とする比抵抗調整水殺菌装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、前記オゾン分解装置が活性炭塔であることを特徴とする比抵抗調整水殺菌装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、前記紫外線殺菌手段で殺菌された被処理水は、一部が前記オゾン添加手段に導入され、残部は直接前記缶検査プロセスに循環されることを特徴とする比抵抗調整水殺菌装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、比抵抗が調整された水を殺菌するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
比抵抗を所望の値に調整した水は、各種製品の生産工場などで幅広く利用されている。
【０００３】
例えば、アルミ缶等の製缶工場においては、缶内部に比抵抗調整水を充填し、充填後の水と缶の導電性を確認することにより、缶の不良品検査を実施することが行われている。このような導電率測定による検査で使用される比抵抗調整水には、その比抵抗値の変動が検査に及ぼす影響が大きいため、比抵抗値の変動を極力低減した水であることが望まれている。
【０００４】
従来、このような比抵抗調整水の供給のためには、イオン交換設備等で純水を製造し、該純水に炭酸を溶解させることで比抵抗を安定化させることが行われている（特公昭６３−２２３１号公報）。
【０００５】
近年、このような比抵抗調整水に限らず、各種工場で使用される純水等は、環境負荷の低減やコストダウンを目的として、ユースポイントで使用後、回収再利用することが行われている。比抵抗調整水を用いた設備においても、使用済み比抵抗調整水を回収し、必要に応じて純度や比抵抗を調整した後、循環再使用することが行われている。
【０００６】
この使用済み比抵抗調整水（以下「回収水」と称す場合がある。）を回収して再使用する場合、ＴＯＣ（全有機炭素）成分が混入すると、特に循環水系内に微生物が繁殖しやすく、微生物が製品に付着することにより商品価値が低下もしくは不良品化する場合がある。このため、紫外線殺菌装置、熱水殺菌装置、電子線殺菌装置、限外濾過膜除菌装置等を用いて回収水を殺菌ないし除菌することが行われている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の殺菌ないし除菌装置のうち、該殺菌ないし除菌装置の後段の循環配管中に発生する微生物をも殺菌ないし除菌することができるものは、熱水殺菌装置のみであるが、比抵抗調整水の回収、循環系に熱水を循環すると、耐熱性に劣るプラスチック配管やイオン交換樹脂、イオン交換膜等を劣化させる恐れがある。また、劣化の恐れがある部位を耐熱性のものに置き換えると設備コストが高価になる。このため、通常の回収水循環系では、熱水殺菌装置の適用は好ましくない。
【０００８】
また、比抵抗調整水の回収、循環系においては、回収水の比抵抗値に影響を与えることなく、系内の微生物の繁殖を抑えることが望まれる。
【０００９】
本発明は、比抵抗調整水の回収、循環系において、回収水の比抵抗値に影響を及ぼすことなく、系内を効果的に殺菌することができる比抵抗調整水殺菌装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の比抵抗調整水殺菌装置は、比抵抗値が調整された水を殺菌する装置であって、該比抵抗値が調整された水が缶検査プロセスからの回収水であり、缶検査プロセスからの回収水（被処理水）中のオゾンを分解するためのオゾン分解装置と、該オゾン分解装置でオゾン分解処理された被処理水に紫外線を照射して殺菌する紫外線殺菌手段と、該紫外線殺菌手段で殺菌された被処理水にオゾンを添加するオゾン添加手段と、該オゾン添加手段でオゾンが添加された水を缶検査プロセスに循環する手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明において、紫外線殺菌手段は、回収水の比抵抗値に影響を与えることなく、系内の微生物又は芽胞菌を殺菌もしくはその繁殖能力を低減させる。オゾン添加手段は、紫外線照射された回収水の一部もしくは全量にオゾンを溶解させ、オゾンの殺菌力により、以降の循環配管やユースポイント内の微生物の繁殖を抑制する。
【００１２】
ところで、オゾン含有水に紫外線を照射すると、著しく強い酸化作用が生じ、水中の有機物が分解してイオン化し、比抵抗値に影響を与える。このため、本発明では、オゾン添加手段を紫外線殺菌手段の後段に設けると共に、紫外線殺菌手段の前段にオゾン分解手段を設ける。
【００１３】
請求項２の比抵抗調整水殺菌装置は、更に、缶検査プロセスに循環される水のオゾン濃度を計測するオゾン濃度計測手段と該オゾン濃度計測手段で得られるオゾン濃度に基き、前記オゾン添加手段におけるオゾン添加量を制御する制御手段とを備えたことを特徴とするものであり、回収水中に所定濃度のオゾンを溶解させて確実に殺菌を行うことができる。
【００１４】
請求項３の比抵抗調整水殺菌装置は、オゾン添加手段が、被処理水にオゾンを間欠的に添加するオゾン添加手段であり、この間欠添加時間を設定する間欠添加時間設定器を備えたことを特徴とするものであって、オゾンの間欠添加の時間間隔を調節することにより、オゾン使用量を節減した上で効率的な殺菌を行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１６】
図１は本発明の比抵抗調整水殺菌装置の実施の形態を示す系統図である。
【００１７】
図１の比抵抗調整水殺菌装置は、缶検査プロセス１０からの回収水をポンプＰでオゾン分解装置１、微粒子除去装置２及び紫外線殺菌装置３に順次通水して処理し、紫外線殺菌した水の一部をオゾン溶解装置４に通水し、残部はそのままオゾン溶解装置４からの水と合流して缶検査プロセス１０に循環するものである。なお、この実施の形態では、オゾン濃度計５により、缶検査プロセス１０に循環される水のオゾン濃度を測定し、この測定結果に基いてオゾン溶解装置４のオゾン溶解量を制御するように構成されている。
【００１８】
オゾン分解装置１としては、活性炭塔、還元剤添加等を用いることができる。オゾン分解装置１により、回収水中のオゾンを分解除去し、オゾンが紫外線殺菌装置３で紫外線照射されることにより分解、イオン化して比抵抗値に影響を及ぼすことが防止される。即ち、図１に示す如く、回収水を紫外線殺菌装置３及びオゾン溶解装置４に通水して殺菌処理した後これを缶検査プロセス１０に循環する場合、缶検査プロセス１０からの回収水中には、オゾン溶解装置４で添加されたオゾンが含まれている。従って、図１の装置では、この回収水中のオゾンをオゾン分解装置１で分解して除去する。
【００１９】
特に、オゾン分解装置１として活性炭塔を用いた場合には、回収水中のＴＯＣ成分をも分解除去してＴＯＣ成分が紫外線殺菌装置３で紫外線照射されることにより分解、イオン化することによる比抵抗値の変化も防止することができる。
【００２０】
微粒子除去装置２としては、各種のフィルタや、限外濾過膜分離装置等を用いることができる。この微粒子除去装置２により、缶検査プロセス１０や活性炭塔等のオゾン分解装置１から流出する微粒子を除去して回収水の純度を高めることができる。
【００２１】
微粒子除去装置２の流出水は、次いで紫外線殺菌装置３で紫外線照射により殺菌が行われる。図１の装置では、回収水の循環系において、水中の微生物が紫外線殺菌装置３で繰り返し紫外線照射されることにより、死滅するか、少なくとも増殖能力を失う。
【００２２】
紫外線殺菌装置３の流出水は一部がオゾン溶解装置４に導入され、残部は直接缶検査プロセス１０に循環される。
【００２３】
オゾン溶解装置４でオゾンを添加することにより、紫外線殺菌装置３での紫外線殺菌後にも水中に残留する耐性菌の殺菌を行うことができ、また、オゾン溶解装置４以降の循環配管における微生物の増殖も抑制することができる。更には、密閉系の缶検査プロセス１０において、比抵抗調整水中から気化したオゾンにより、製造環境における滅菌を行うことができる。
【００２４】
このオゾン溶解装置４へは、紫外線殺菌装置３の流出水の全量を導入しても良いが、図１に示す如く、その一部、例えば５〜５０％をオゾン溶解装置４に導入し、オゾン添加後、紫外線殺菌装置３の流出水の残部と合流させるようにしてもよい。このようにすれば、オゾン溶解装置４を小型化することができる。
【００２５】
図１の装置では、回収水の循環系の缶検査プロセス１０の入口に設けたオゾン濃度計５により循環水中のオゾン濃度を測定し、この測定値に基いてオゾン溶解装置４におけるオゾン添加量を制御することにより、オゾン添加量の過不足を防止し、過剰量のオゾンによる缶検査プロセス１０への悪影響を引き起こすことなく、殺菌に十分なオゾンを添加して、安定かつ確実な殺菌を行う。
【００２６】
このオゾン濃度計５の測定値に基いて、オゾン溶解装置４におけるオゾン添加量を制御するには、例えば、オゾン溶解装置４のオゾン発生器へ供給する酸素量を調節する。即ち、オゾン濃度計５の測定値が設定値よりも少ない場合には、オゾン発生器への酸素供給量を増加してオゾン発生量を増やし、オゾン濃度計５の測定値が設定値よりも多い場合にはオゾン発生器への酸素供給量を低減して、オゾン発生量を減少させ、これによりオゾン添加量を調節する。オゾン発生器への酸素供給量を増減するには、例えば、オゾン発生器に空気を供給するコンプレッサ（空気圧縮器）をインバータ制御したり、オゾン発生器への酸素供給ラインに設けた調節弁（０〜１００％の開度調節ができる弁）の開度を調節する。
【００２７】
本発明において、このオゾン溶解装置４は、オゾンを間欠的に添加すると共に、このオゾンの間欠添加の時間間隔を任意に制御できるものが好ましい。
【００２８】
即ち、夏季は水温が高くなり、微生物が生育し易いが、冬季は水温が低く、微生物が生育しにくい。このような外部環境による微生物の増殖傾向の変化に対応するには、オゾン濃度に基く管理よりも、オゾン添加を間欠的に行い、添加時間（ＯＮ時間）と添加停止時間（ＯＦＦ時間）とを季節等に応じて予め設定しておき、例えば、夏季はＯＮ時間を長めに或いはＯＦＦ時間を短めに設定し、冬季はＯＮ時間を短めに或いはＯＦＦ時間を長めに設定し、設定した時間間隔でオゾンを間欠添加するのが好ましい。このように、オゾンの間欠添加の時間間隔を設定することができるオゾン溶解装置であれば、オゾン添加量の調節を容易に行うことができる。
【００２９】
【実施例】
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。
【００３０】
実施例１
図１に示す缶検査プロセス１０からの回収水を１０ｍ３／ｈｒの流量で処理する殺菌循環系において、本発明による殺菌効果を調べた。
【００３１】
用いたオゾン分解装置、微粒子除去装置、紫外線殺菌装置及びオゾン溶解装置は、次の通りである。
オゾン分解装置：活性炭塔
通水ＳＶ＝５０ｈｒ−１
微粒子除去装置：保安フィルタ（孔径１μｍ）
紫外線殺菌装置：波長２５３．７ｎｍの紫外線を照射する装置
滞留時間６秒
オゾン溶解装置：オゾンを間欠添加するオゾン溶解装置
【００３２】
オゾン溶解装置へは紫外線殺菌装置の流出水の２５％を導入し、残部は直接缶検査プロセスに循環した。また、オゾン溶解装置では、夏季はＯＮ時間３０分、ＯＦＦ時間６０分とし、冬季はＯＮ時間１０分、ＯＦＦ時間１２０分とし、オゾン濃度計の測定値が夏季は０．５〜１．０ｐｐｍ、冬季は０．１〜０．５ｐｐｍとなるようにオゾン発生器への空気供給量を制御した。
【００３３】
その結果、年間を通して、循環系内の生菌数を１０個／Ｌ以下に抑えることができた。
【００３４】
また、缶検査プロセスからの回収水の比抵抗値１．０ＭΩ・ｃｍに変化はなく、殺菌により比抵抗値に影響を及ぼすことなく、缶検査プロセスに循環することができた。
【００３５】
比較例１
実施例１において、活性炭塔を設けなかったこと以外は同様にして、殺菌循環を行ったところ、回収水中に含まれるオゾンが紫外線殺菌装置で分解、イオン化されることにより比抵抗値が０．５〜１．０ＭΩ・ｃｍに変化した。なお、循環系内の生菌数は１０個／Ｌ以下で殺菌効果は実施例１と同様であった。
【００３６】
比較例２
実施例１において、オゾン溶解装置を設けなかったこと以外は同様にして殺菌循環を行ったところ、回収水の比抵抗に殆ど変化はなかったが、紫外線殺菌装置以降の循環配管内で微生物が増殖して生菌数１０３個／Ｌ以上となり、良好な殺菌効果を得ることができなかった。
【００３７】
比較例３
実施例１において紫外線殺菌装置を設けなかったこと以外は同様にして殺菌循環を行ったところ、生菌数が１０〜１０３個／Ｌと変動があった。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明の比抵抗調整水殺菌装置によれば、比抵抗調整水の回収、循環系において、回収水の比抵抗値に影響を及ぼすことなく、系内を効果的に殺菌することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の比抵抗調整水殺菌装置の実施の形態を示す系統図である。
【符号の説明】
１  オゾン分解装置
２  微粒子除去装置
３  紫外線殺菌装置
４  オゾン溶解装置
５  オゾン濃度計
１０  缶検査プロセス
【図１】
0004581291.tif 000002