(57)【要約】汚染飲用水を精製する、及び浄化する、及び／又は栄養化するための組成物、方法、及びキットであって、及びそれは主要な凝固剤物質、及び架橋凝縮剤物質を含み、凝固剤の凝縮剤に対する濃度及び比は好ましくは特定の範囲に収まる。極めて好ましい組成物はまた、１以上のカチオン性凝固増進剤、特にキトサン、殺菌性消毒剤、水溶性アルカリ、非水溶性ケイ酸塩、及び食品添加物又は栄養源を含有する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚染飲用水を精製する、及び浄化するための組成物であって：
（ｉ）水溶性、多価の無機塩類、及びそれらの混合物から成る群から選択される主要な凝固剤；
（ｉｉ）水溶性、及び水分散性のアニオン性及び非イオン性の、少なくとも約２，０００，０００の重量平均分子量を有するポリマー、及びそれらの混合物から成る群から選択される架橋凝集剤；
（ｉｉｉ）水溶性、及び水分散性のカチオン性の、約１，５００，０００未満の重量平均分子量を有するポリマー、及びそれらの混合物から成る群から選択される凝固増進剤；及び任意に１以上の
（ｉｖ）殺菌性消毒剤；
（ｖ）水溶性アルカリ；
（ｖｉ）粘土、ゼオライト、及びそれらの混合物から選択される非水溶性ケイ酸塩；及び
（ｖｉｉ）食品添加物、又は栄養源を含む組成物。
【請求項２】
請求項１に記載の組成物であって、主要な凝固剤の架橋凝集剤に対する重量比が前者：後者として約１０：１〜約２００：１、好ましくは約２０：１〜約１００：１、及びより好ましくは約２５：１〜約７５：１である組成物。
【請求項３】
汚染飲用水を精製する、及び浄化するための組成物であって：
（ｉ）水溶性、多価の無機塩類、及びそれらの混合物から成る群から選択される主要な凝固剤；
（ｉｉ）水溶性、又は水分散性のポリマー架橋凝集剤であって、好ましくは水溶性、及び水分散性のアニオン性及び非イオン性ポリマーから成る群から選択され、前記ポリマー架橋凝集剤は少なくとも約２，０００，０００の重量平均分子量を有し、その際主要な凝固剤の架橋凝集剤に対する重量比が前者：後者として約１０：１〜約１５０：１、好ましくは約２０：１〜約１００：１、及びより好ましくは約２５：１〜約７５：１であるポリマー架橋凝集剤；
及び任意に１以上の
（ｉｉｉ）水溶性、又は水分散性のポリマー凝固増進剤であり、好ましくは水溶性、及び水分散性のカチオン性ポリマーから成る群から選択され、前記ポリマー凝固増進剤は、約１，５００，０００未満の重量平均分子量を有するポリマー凝固増進剤；
（ｉｖ）殺菌性消毒剤；
（ｖ）水溶性アルカリ；
（ｖｉ）粘土、ゼオライト、及びそれらの混合物から選択される非水溶性ケイ酸塩；及び
（ｖｉｉ）食品添加物、又は栄養源を含む組成物。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の組成物であって、主要な凝固剤の凝固増進剤に対する重量比が前者：後者として約８：１〜約１００：１、好ましくは約１２：１〜約３０：１、及びより好ましくは約１５：１〜約２５：１である組成物。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の組成物であって、凝固増進剤の架橋凝集剤に対する重量比が前者：後者として約１０：１〜約１：６、好ましくは約５：１〜約１：３、より好ましくは約３：１〜約１：１の範囲である組成物。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の組成物であって、主要な凝固剤の殺菌性消毒剤に対する重量比が前者：後者として約１０：１〜約１００：１、好ましくは約１２：１〜約６０：１、及びより好ましくは約１５：１〜約４０：１である組成物。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の組成物であって、主要な凝固剤の水溶性アルカリに対する重量比が前者：後者として約０．８：１〜約３：１、好ましくは約０．９：１〜約２．４：１、及びより好ましくは約１：１〜約２：１である組成物。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の組成物であって、主要な凝固剤の非水溶性ケイ酸塩に対する重量比が前者：後者として約０．３：１〜約５：１、好ましくは約０．７：１〜約２：１、及びより好ましくは約０．８：１〜約１．２：１である組成物。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の組成物であって、重量において約１０％〜約９９％、好ましくは約１５％〜約５０％、より好ましくは約２５％〜約４０％の前記主要な凝固剤を含む組成物。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載の組成物であって、重量において約０．１％〜約１０％、好ましくは約０．２％〜約５％、より好ましくは約０．４％〜約３％の前記架橋凝集剤を含む組成物。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかに記載の組成物であって、重量において約０．１〜約１０％、好ましくは約０．５〜約５％、より好ましくは約１〜約４％の前記凝固増進剤を含む組成物。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれかに記載の組成物であって、重量において約０．２％〜約１０％、好ましくは約０．５％〜約４％、より好ましくは約０．７％〜約２．５％の前記殺菌性消毒剤を含む組成物。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれかに記載の組成物であって、重量において約１０％〜約４５％、好ましくは約１５％〜約４０％、より好ましくは約１８％〜約３５％の前記水溶性アルカリを含む組成物。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれかに記載の組成物であって、重量において約１０％〜約８０％、好ましくは約２０％〜約５０％、より好ましくは約２５％〜約４０％の前記非水溶性ケイ酸塩を含む組成物。
【請求項１５】
請求項１ないし１４のいずれかに記載の組成物であって、比較的少ない所定体積の汚染飲用水を、バッチ方式により精製及び浄化するための単位剤形における組成物。
【請求項１６】
約０．１〜約１００、好ましくは約０．５〜約４０、より好ましくは約５〜約２０、及び特には約８〜約１３リットルの範囲の体積の汚染飲用水を処置するための単位剤形における、請求項１ないし１５のいずれかに記載の組成物であって、及びその際前記組成物の単位投与量は、約５０〜約２０００、好ましくは２５０〜約１０００、より好ましくは約３００〜約７５０ｍｇ／汚染飲用水１リットルである組成物。
【請求項１７】
単位剤形における、請求項１ないし１６のいずれかに記載の組成物であって：
（ｉ）重量において約１５％〜約５０％、好ましくは約２５％〜約４０％の前記主要な凝固剤；
（ｉｉ）重量において約０．５％〜約５％、より好ましくは約０．７％〜約３％の前記架橋凝集剤；及び
（ｉｉｉ）重量において約０．５％〜約５％、より好ましくは約１％〜約４％の前記凝固増進剤を含む組成物。
【請求項１８】
請求項１ないし１７のいずれかに記載の組成物であって、前記汚染飲用水の重量において、約５０〜約５００、好ましくは約７５〜約３００、より好ましくは約１００〜約２５０ｐｐｍの主要な凝固剤、約１〜約１５、好ましくは約２〜約１０、より好ましくは約２．５〜約７．５ｐｐｍの架橋凝集剤、及び約１〜約２５、好ましくは約５〜約２０、より好ましくは約８〜約１２ｐｐｍの凝固増進剤を提供するのに十分な量で前記主要な凝固剤、架橋凝集剤、及び凝固増進剤を含む組成物。
【請求項１９】
請求項１ないし１８のいずれかに記載の組成物であって、前記殺菌性消毒剤が、制御された、遅らされた、保持された、又はゆっくりとした放出形態にあり、それにより組成物の、２０℃の脱イオン水に添加された後の最高消毒剤濃度への到達時間に相当する、ｔ最大が少なくとも１分、好ましくは少なくとも２分、より好ましくは少なくとも４分、及び特には少なくとも８分である組成物。
【請求項２０】
請求項１ないし１９のいずれかに記載の組成物であって、８０パーセンタイル可溶性有機物質凝集速度（ｔ８０）、及び好ましくは９０パーセンタイル可溶性有機物質凝集速度（ｔ９０）が本明細書において２分未満、好ましくは１分未満、より好ましくは３０秒未満に定義される組成物。
【請求項２１】
汚染飲用水を精製する、及び浄化するための組成物であって：
（ｉ）水溶性、多価の無機塩類、及びそれらの混合物から成る群から選択される主要な凝固剤；
（ｉｉ）水溶性、又は水分散性のポリマー架橋凝集剤；及び
（ｉｉｉ）殺菌性消毒剤を含む組成物であって；及びその際前記殺菌性消毒剤が、制御された、遅らされた、保持された、又はゆっくりとした放出形態にあり、それにより組成物の、２０℃の脱イオン水に添加された後の最高消毒剤濃度への到達時間に相当する、ｔ最大ｘが、組成物の８０パーセンタイル可溶性有機物質凝集速度（ｔ８０）より大きく、及び好ましくは組成物の９０パーセンタイル可溶性有機物質凝集速度（ｔ９０）より大きい組成物。
【請求項２２】
請求項２１に記載の組成物であって、ｔ最大がｔ８０より少なくとも１分、好ましくは少なくとも２分、より好ましくは少なくとも４分、及び特には少なくとも８分大きい、及び好ましくはｔ９０より大きい組成物。
【請求項２３】
汚染飲用水を精製する、浄化する、及び栄養化するための組成物であって：
（ｉ）水溶性、多価の無機塩類、及びそれらの混合物から成る群から選択される主要な凝固剤；
（ｉｉ）水溶性、又は水分散性のポリマー架橋凝集剤；及び
（ｉｉｉ）食品添加物、又は栄養源を含む組成物。
【請求項２４】
請求項２４に記載の組成物であって、前記食品添加物又は栄養源が
（ｉ）非凝固性であるか、又は少なくとも部分的には前記凝固及び凝集処理から生き残る食品添加物又は栄養源であって、例えばフッ化剤、ヨウ化剤、並びに亜鉛及び鉄のような必須ミネラル、及び
（ｉｉ）制御された、遅らされた、保持された、又はゆっくりとした放出形態にある食品添加物又は栄養源であって、それにより組成物の、２０℃の脱イオン水に添加された後の最高栄養物濃度への到達時間に相当する、ｔ最大が、組成物の８０パーセンタイル可溶性有機物質凝集速度（ｔ８０）より大きく、及び好ましくは組成物の９０パーセンタイル可溶性有機物質凝集速度（ｔ９０）より大きい食品添加物又は栄養源から選択される、組成物。
【請求項２５】
請求項１ないし２４のいずれかに記載の組成物であって、前記凝固増進剤が実質的に非水溶性カチオン性多糖類であり、好ましくはキトサンである組成物。
【請求項２６】
請求項１ないし２５のいずれかに記載の組成物であって、前記殺菌性消毒剤が塩素主体の消毒剤であり、特に次亜塩素酸カルシウムである組成物。
【請求項２７】
請求項１ないし２６のいずれかに記載の組成物であって、更に水分の流し場を含み、及び約６％未満の、好ましくは約４％未満の、より好ましくは約２．５％未満の遊離水分含有量を有し、前記水分の流し場は好ましくは重量において約４％未満の、より好ましくは約３％未満の、特には約２．５％未満の、及び更に特には約１．５％未満の遊離水分含有量を有し、及びこれは好ましくは予め乾燥された粘土、及びアルミノケイ酸塩、無水炭酸ナトリウム、及びそれらの混合物から選択される組成物。
【請求項２８】
汚染飲用水を精製する、及び浄化するための組成物であって：
（ｉ）水溶性、多価の無機塩類、及びそれらの混合物から成る群から選択される主要な凝固剤；
（ｉｉ）水溶性、又は水分散性のポリマー架橋凝集剤；
（ｉｉｉ）殺菌性消毒剤として次亜塩素酸カルシウム；及び任意に
（ｉｖ）水分の流し場を含み、及びその際前記組成物はその重量において約６％未満の、好ましくは約４％未満の、及び更に特には約２．５％未満の遊離水分含有量を有する組成物。
【請求項２９】
請求項１ないし２８のいずれかに記載の組成物であって、前記組成物６２０ｍｇ／ｌで処置した、少なくとも１リットルのモデル表面水が周囲温度条件（２０℃）下で、ワットマン（Ｗｈａｔｍａｎ）１．２μｍＧＦ／Ｃ等級フィルターを１時間未満、好ましくは４５分未満、及びより好ましくは３０分未満で通過するような、及び少なくとも１リットル、好ましくは少なくとも２リットル、より好ましくは少なくとも３リットルの前記処置された水がフィルターを遮断されずに通過するような濾過特性を有する組成物。
【請求項３０】
請求項１ないし２９のいずれかに記載の組成物であって、その際モデル表面水に前記組成物を使用して到達した最終濁度が、５ＮＴＵ未満、好ましくは２ＮＴＵ未満、及び特には１ＮＴＵ未満であり、濁度は常に５．０ＮＴＵ基準に対して較正する、ジェンウェイ（Ｊｅｎｗａｙ）６０３５濁度計を用いて測定される組成物。
【請求項３１】
汚染飲用水を精製するための組成物であって：
（ｉ）アミン基を含む第１のポリマー物質；及び
（ｉｉ）実質的に水溶性であり、少なくとも２００００００の重量平均分子量を有する第２の異なるポリマー物質；及び任意に
（ｉｉｉ）硫酸鉄、塩化鉄、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硫酸マンガン、塩化マンガン、硫酸銅、塩化銅、それらの多価変異体、又はそれらの組み合わせから成る群から選択される無機金属塩を含む組成物。
【請求項３２】
汚染飲用水を精製するための組成物であって：
（ｉ）アミン基を含む多糖類である第１のポリマー物質；及び
（ｉｉ）実質的に水溶性であり、少なくとも１０００００の重量平均分子量を有する第２の異なるポリマー物質；及び任意に
（ｉｉｉ）硫酸鉄、塩化鉄、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硫酸マンガン、塩化マンガン、硫酸銅、塩化銅、それらの多価変異体、又はそれらの組み合わせから成る群から選択される無機金属塩を含む組成物。
【請求項３３】
請求項３１又は３２に記載の組成物であって、前記第１のポリマー物質が多糖類を、好ましくはキトサン、修飾されたキトサン、それらの塩、又はそれらの組み合わせを含む組成物。
【請求項３４】
請求項３１ないし３３のいずれかに記載の組成物であって、前記無機金属塩が硫酸鉄、硫酸アルミニウム、塩化鉄、それらの多価変異体、又はそれらの組み合わせから成る群から選択される成分を含む組成物。
【請求項３５】
請求項３１ないし３４のいずれかに記載の組成物であって、前記組成物が消毒剤を含む組成物。
【請求項３６】
請求項３１ないし３５のいずれかに記載の組成物であって、前記組成物が粘土、好ましくはスメクタイト粘土を含む組成物。
【請求項３７】
請求項３１ないし３６のいずれかに記載の組成物であって、前記組成物がアルミノケイ酸塩を含む組成物。
【請求項３８】
請求項３１ないし３７のいずれかに記載の組成物であって、前記組成物がアルカリ剤を含み、好ましくは前記アルカリ剤が、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、酸化ナトリウム、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カリウム、重炭酸カリウム、水酸化カリウム、酸化カリウム、又はそれらの組み合わせを含む組成物。
【請求項３９】
前記水の精製において同時に又は順次に使用するための、請求項３１ないし３８のいずれかに記載の組成物と消毒剤の組み合わせ。
【請求項４０】
汚染飲用水を精製する、及び浄化するための方法であって、この方法は前記汚染水を：
（ｉ）水溶性、多価の無機塩類、及びそれらの混合物から成る群から選択される主要な凝固剤；
（ｉｉ）水溶性、及び水分散性のアニオン性及び非イオン性の、少なくとも約２，０００，０００の重量平均分子量を有するポリマー、及びそれらの混合物から成る群から選択される架橋凝集剤；
（ｉｉｉ）水溶性、及び水分散性のカチオン性の、約１，５００，０００未満の重量平均分子量を有するポリマー、及びそれらの混合物から成る群から選択される凝固増進剤；及び任意に１以上の
（ｉｖ）殺菌性消毒剤；
（ｖ）消毒剤中和剤；
（ｖｉ）水溶性アルカリ；
（ｖｉｉ）粘土、ゼオライト、及びそれらの混合物から選択される非水溶性ケイ酸塩；及び
（ｖｉｉｉ）食品添加物、又は栄養源に接触させることを含む方法。
【請求項４１】
汚染飲用水を精製する、及び浄化するための方法であって、この方法は前記汚染水を：
（ｉ）水溶性、多価の無機塩類、及びそれらの混合物から成る群から選択される主要な凝固剤；
（ｉｉ）水溶性、又は水分散性のポリマー架橋凝集剤であって、好ましくは水溶性、及び水分散性のアニオン性及び非イオン性ポリマーから成る群から選択され、前記ポリマー架橋凝集剤は少なくとも約２，０００，０００の重量平均分子量を有し、その際主要な凝固剤の架橋凝集剤に対する重量比が前者：後者として約１０：１〜約１５０：１、好ましくは約２０：１〜約１００：１、及びより好ましくは約２５：１〜約７５：１であるポリマー架橋凝集剤；及び任意に１以上の
（ｉｉｉ）水溶性、又は水分散性のポリマー凝固増進剤であり、好ましくは水溶性、及び水分散性のカチオン性ポリマーから成る群から選択され、前記ポリマー凝固増進剤は、約１，５００，０００未満の重量平均分子量を有するポリマー凝固増進剤；
（ｉｖ）殺菌性消毒剤；
（ｖ）消毒剤中和剤；
（ｖｉ）水溶性アルカリ；
（ｖｉｉ）粘土、ゼオライト、及びそれらの混合物から選択される非水溶性ケイ酸塩；及び
（ｖｉｉｉ）食品添加物、又は栄養源に接触させることを含む方法。
【請求項４２】
汚染飲用水を精製する、浄化する、及び栄養化するための方法であって、この方法は前記汚染水を：
（ｉ）水溶性、多価の無機塩類、及びそれらの混合物から成る群から選択される主要な凝固剤；
（ｉｉ）水溶性、又は水分散性のポリマー架橋凝集剤；
（ｉｉｉ）食品添加物、又は栄養源；及び任意に１以上の
（ｉｖ）水溶性、又は水分散性のポリマー凝固増進剤；
（ｖ）殺菌性消毒剤；
（ｖｉ）消毒剤中和剤；
（ｖｉｉ）水溶性アルカリ；及び
（ｖｉｉｉ）粘土、ゼオライト、及びそれらの混合物から選択される非水溶性ケイ酸塩に接触させることを含む方法。
【請求項４３】
請求項４０ないし４２のいずれかに記載の方法であって：
（ｉ）凝固及び凝集段階であって、そこにおいて前記汚染飲用水は、前記水の不純物を固体物質の形態に凝固し、及び凝集するように、前記凝固剤、架橋凝集剤、及び存在する場合は前記凝固増進剤と混合されて接触させられる段階；
（ｉｉ）消毒段階であって、そこにおいて前記飲用水は前記凝固及び凝集段階の間、又は実質的な完了の後に、前記消毒剤と殺菌的接触をさせられる段階；
（ｉｉｉ）消毒段階に先立つ又は続く分離段階であって、そこにおいて前記固体物質は物理的に前記飲用水から分離される段階；及び任意に１以上の
（ｉｖ）中和段階であって、そこにおいて前記飲用水は、過剰の消毒剤を減少又は除去するために、前記分離段階に続いて消毒剤中和剤と接触させられる段階；及び
（ｖ）栄養化段階であって、そこにおいて前記飲用水は、前記分離段階に先立って又は続いて、前記食品添加物又は栄養源と接触させられる段階を含む方法。
【請求項４４】
汚染飲用水を精製する、及び浄化するための方法であって、この方法は前記汚染水に：
（ｉ）凝固及び凝集段階であって、そこにおいて前記汚染飲用水は、前記水の不純物を固体物質の形態に凝固し及び凝集するように、主要な凝固剤、ポリマー架橋凝集剤、及び任意にポリマー凝固増進剤と混合されて接触させられる段階；
（ｉｉ）消毒段階であって、そこにおいて前記飲用水は前記凝固及び凝集段階の間、又は実質的な完了の後に、消毒剤と殺菌的接触をさせられる段階；
（ｉｉｉ）消毒段階に先立つ又は続く分離段階であって、そこにおいて前記固体物質は物理的に前記飲用水から分離される段階；及び
（ｉｖ）中和段階であって、そこにおいて前記飲用水は、過剰の消毒剤を減少又は除去するために、前記分離段階に続いて消毒剤中和剤と接触させられる段階を受けさせることを含む方法。
【請求項４５】
汚染飲用水を精製する、浄化する、及び栄養化するための方法であって、この方法は前記汚染水に：
（ｉ）凝固及び凝集段階であって、そこにおいて前記汚染飲用水は、前記水の不純物を固体物質の形態に凝固し及び凝集するように、主要な凝固剤、ポリマー架橋凝集剤、及び任意にポリマー凝固増進剤と混合されて接触させられる段階；
（ｉｉ）消毒段階であって、そこにおいて前記飲用水は前記凝固及び凝集段階の間、又は実質的な完了の後に、消毒剤と殺菌的接触をさせられる段階；
（ｉｉｉ）消毒段階に先立つ又は続く分離段階であって、そこにおいて前記固体物質は物理的に前記飲用水から分離される段階；及び
（ｉｖ）栄養化段階であって、そこにおいて前記飲用水は、前記分離段階に先立って又は続いて、食品添加物又は栄養源と接触させられる段階を受けさせることを含む方法。
【請求項４６】
請求項４０ないし４５のいずれかに記載の方法であって、前記主要な凝固剤は前記汚染飲用水の重量において約５０〜約５００、好ましくは約７５〜約３００、より好ましくは約１００〜約２５０ｐｐｍの量で用いられる方法。
【請求項４７】
請求項４０ないし４６のいずれかに記載の方法であって、前記架橋凝集剤は前記汚染飲用水の重量において約１〜約１５、好ましくは約２〜約１０、より好ましくは約２．５〜約７．５ｐｐｍの量で用いられる方法。
【請求項４８】
請求項４０ないし４７のいずれかに記載の方法であって、前記凝固増進剤は前記汚染飲用水の重量において約１〜約２５、好ましくは約５〜約２０、より好ましくは約８〜約１２ｐｐｍの量で用いられる方法。
【請求項４９】
請求項４０ないし４８のいずれかに記載の方法であって、前記殺菌性消毒剤は前記汚染飲用水の重量において約２〜約２５、好ましくは約３〜約２０、より好ましくは約４〜約１５ｐｐｍの量で用いられる方法。
【請求項５０】
砒素及び／又は鉛により汚染された水を精製するための、請求項４０ないし４９のいずれかに記載の方法であって、前記精製された水は砒素濃度が５ｐｐｂ未満、好ましくは２ｐｐｂ未満であり、及び鉛濃度が１５ｐｐｂ未満、好ましくは１０ｐｐｂ未満である方法。
【請求項５１】
フミン酸のような可溶性の有機不純物により汚染された水を精製するための、請求項４０ないし５０のいずれかに記載の方法であって、前記精製された水は合計の有機物含有量が１０ｐｐｍ未満、好ましくは７ｐｐｍ未満、及びより好ましくは４ｐｐｍ未満であり、及びトリハロメタン（ＴＨＭ）レベルが１００ｐｐｂ未満、好ましくは７０ｐｐｂ未満、より好ましくは４０ｐｐｂ未満である方法。
【請求項５２】
クリプトスポリジウム・パルヴム（Ｃｒｙｐｔｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍｐａｒｖｕｍ）のような嚢子により汚染された水を精製するための、請求項４０ないし５１のいずれかに記載の方法であって、前記嚢子濃度を少なくとも約ｌｏｇ２の因数、好ましくは少なくとも約ｌｏｇ３の因数、及びより好ましくは少なくとも約ｌｏｇ３．５の因数だけ減少させる方法。
【請求項５３】
請求項４０ないし５２のいずれかに記載の方法であって、本方法により処置される汚染飲用水の体積が、約０．１〜約１００、好ましくは約０．５〜約２０、より好ましくは約５〜約１５、及び特には約８〜約１２リットルの範囲である方法。
【請求項５４】
紙、不織布、又は布の濾過要素を用いる分離段階を含む請求項４０ないし５３のいずれかに記載の方法であって、及び好ましくは分離は濾過要素を変えない単一の濾過工程において達成される方法。
【請求項５５】
汚染飲用水を飲用に適するようにするため、汚染飲用水を精製する、及び浄化するための方法であって、前記汚染飲用水に請求項１ないし３８のいずれかに記載の組成物により接触することを含む方法。
【請求項５６】
汚染水を精製する方法であって：
（ａ）前記汚染水に請求項３１ないし３８のいずれかに記載の組成物により接触し、固体物質を含む部分的に精製された水を得る工程；及び
（ｂ）前記固体物質の少なくとも一部分を前記部分的に精製された水から
（ｉ）濾過；又は
（ｉｉ）静かに注ぐこと；又は
（ｉｉｉ）沈降；又は
（ｉｖ）浮選；又は
（ｖ）それらの組み合わせ；
により除去し、精製された水を得る工程を含む方法。
【請求項５７】
請求項５６に記載の方法であって、工程（ｂ）の前、間、又は後に、好ましくは工程（ｂ）の後に、消毒剤を水に添加する工程を含む方法。
【請求項５８】
汚染飲用水を精製する及び浄化するためのキットであり、及び
（ｉ）請求項１ないし３８のいずれかに記載の組成物の１回用量以上、及び
（ｉｉ）固体物質を飲用水から物理的に分離するための手段を含むキット。
【請求項５９】
請求項５８に記載のキットであって、更に殺菌性消毒剤組成物の１回用量以上を含むキット。
【請求項６０】
請求項５８又は５９に記載のキットであって、更に食品添加物又は栄養組成物の１回用量以上を含むキット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、汚染飲用水を飲用に適するようにするための、汚染飲用水の精製において用いる組成物、方法、及びキットに関する。本組成物及びキットは特に、比較的少ない所定体積の汚染飲用水のバッチ方式による精製及び浄化における、パーソナルな、又は家庭での使用のために設計されている。本組成物及びキットはまた、汚染飲用水の精製及び栄養化における、パーソナルな、又は家庭での使用のために設計されている。
【０００２】
（発明の背景）
世界のすべての地域で飲用水は必要である。先進国においては、通常大きな国内の、又は多国籍の水管理会社により水は精製され、飲用水は大規模に供給される。この水は通常、消費者の家庭に飲用に適した形態で直接供給される。しかし、世界の幾つかの地域では、例えば発展途上国の幾つかの田舎の地域では、多くの人々は家庭への直接の水の供給を持たず、村の井戸のような飲用に適さない共同の水供給手段しかないか、又は実際に受け取った水が飲用に適しているとは保証され得ないかのいずれかである。結果として、莫大な数の人々が汚染飲用水を飲んだことが直接の原因となって毎年亡くなっている。このため、消費者が自分の水を精製できる、水の精製キット、及び組成物の必要性があり、これは飲用水を早く効率的な方法で生成する。
今のところ、市場で入手可能な現在の水精製組成物は、主に消毒剤、例えば塩素及び／又はヨウ素源から成り、そして十分に水を精製しない。これらの水精製キットにより処置された後に得られる水はなお、水の不純物の量、例えば砒素のような重金属イオンを含むかもしれず、これは長期間継続的に摂取された場合に健康に支障をきたすであろう。このため、現在の水精製キットより更に効率的に、及び有効に、砒素及び鉛を包含する重金属イオンのような水の不純物を除去する、水精製組成物を提供する必要性がある。
【０００３】
無機凝固剤と、水溶性又は水分散性のポリマーとの特定の組み合わせを主体とする水精製組成物は、現在の水精製組成物に比べて重金属のような水の不純物をより多量に水から除去することが今や見出された。
また、現在の水精製組成物は水中に存在する細菌、ウイルス、及び嚢子のような微生物を十分に除去、殺生、又は不活性化しない。このためこれらの微生物を十分に除去、殺生、又は不活性化する水精製組成物を提供する必要性が依然として存在する。
本発明の組成物が消毒剤を含む場合、本組成物は、当該技術分野において既知の水精製組成物と比べて、細菌、ウイルス、及び嚢子のような微生物を驚くほどより多量に除去、殺生、又は不活性化することが今や見出された。
【０００４】
更に、水精製組成物により精製される水は通常、フミン酸のような多量の水溶性の有機含有物を含む。現在の水精製組成物、漂白剤、特に塩素主体の漂白剤は、水溶性の有機含有物と反応する可能性があり、人間及び動物の健康に有害である、クロロ酢酸又はクロロホルムのような塩素誘導体を包含する、副生成物を水中に生成する可能性がある。このため、少量の消毒副生成物を含む精製された水を生成する水精製組成物、方法、及びキットを提供する必要性がある。
次亜塩素酸カルシウムのような特定の塩素主体の消毒剤の使用に伴う別の問題は、製品の安定度の問題である。特に、次亜塩素酸カルシウム主体の既知の組成物は、貯蔵及び使用の通常条件下で著しく消毒効果を失う可能性があることが見出されている。このため、改善した貯蔵安定性を有する精製及び消毒組成物の必要性がある。
【０００５】
汚染飲用水の精製及び消毒の後には、飲むために必要とされる時まで水の純度を保持しながら、同時に満足のいく味の飲用水を提供するという更なる問題が起きる。このため、汚染飲用水を精製するための組成物、方法、及びキットの必要性があり、これは長持ちもし、改善した味もある双方の属性を有する精製された水を提供する。
汚染飲用水を精製する、及び浄化する必要性に加えて、また世界の多くの地域では栄養及び健康の基準を改善する非常に大きな必要性がある。清浄な水、並びに必須ミネラル及びビタミンの両方の有効な供給は、明らかに世界的な利益であろうが、特に飲用水の供給が十分でない世界の地域においてそうであろう。このため、汚染飲用水を精製すると同時に栄養化するための組成物、方法、及びキットの必要性がある。
【０００６】
（発明の概要）
本発明は汚染飲用水を精製する、及び／又は浄化するための組成物、方法、及びキット、並びに汚染飲用水を精製する、及び栄養化するための組成物、方法、及びキットに関する。一般論として、本明細書の組成物は少なくとも主要な凝固剤物質、及びいわゆる架橋凝集剤物質を含み、凝固剤の凝集剤に対するレベル及び比は好ましくは特定の範囲に収まる。極めて好ましい組成物はまた、１以上の凝固増進剤、殺菌性消毒剤、水溶性アルカリ、非水溶性ケイ酸塩（例えば粘土、ゼオライト、又はそれらの混合物）、及び食品添加物又は栄養源を含有する。
本発明の第１の態様によると、汚染飲用水を精製する及び浄化するための組成物が提供され、及びそれは主要な凝固剤、架橋凝集剤、及び凝固増進剤を含む。
【０００７】
好ましい実施形態では、主要な凝固剤は、水溶性、多価の無機塩、及びそれらの混合物、例えば硫酸鉄、塩化鉄、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硫酸マンガン、塩化マンガン、硫酸銅、塩化銅、それらの多価変異体、及びそれらの混合物、から成る群から選択される。一般に本明細書の組成物は、重量において約１０％〜約９９％、好ましくは約１５％〜約５０％、より好ましくは約２５％〜約４０％の主要な凝固剤を含む。
一方、架橋凝集剤は好ましくは高分子量の、水溶性又は水分散性の、重量平均分子量が少なくとも約２，０００，０００、より好ましくは少なくとも約５，０００，０００、及び特には少なくとも約１５，０００，０００であるポリマー、又はポリマー混合物である。本明細書に用いるのに好ましい架橋凝集剤は、水溶性及び水分散性のアニオン性及び非イオン性ポリマー、及びそれらの混合物から成る群から選択される。一般に本明細書の組成物は重量において約０．１％〜約１０％、好ましくは約０．２％〜約５％、より好ましくは約０．５％〜約３％の架橋凝集剤を含む。
【０００８】
本明細書において「凝固増進剤」という言葉は、架橋凝縮剤の分子量より低分子量の、水溶性、又は水分散性のポリマーのことを示し、これはすべての集合化、及び凝集処理を増進させる。本明細書に用いるのに好ましい凝固増進剤は、低分子量、水溶性、又は水分散性のポリマーで、一般に重量平均分子量約１，５００，０００未満、好ましくは約７５０，０００未満、及び特には約３００，０００未満を有し、及びそれらの混合物である。一般に本明細書の組成物は重量において約０．１％〜約１０％、好ましくは約０．５％〜約５％、より好ましくは約１％〜約４％の凝固増進剤を含む。
好適な凝固増進剤には、カルボキシメチルセルロースのようなアニオン性ポリマー親水性コロイドが挙げられるが、重金属、可溶性有機物及び嚢子の総量を減少させる性能を非常によく提供するという観点から極めて好ましいのは、水溶性及び水分散性のカチオン性ポリマー及びそれらの混合物から成る群から選択される凝固増進剤であり、例えばカチオン性多糖類であり、その中ではキトサンが特に好ましい。本明細書の好ましい凝固増進剤は、実質的に非水溶性で、乾燥合計重量において、本明細書の下記の試験により測定される非溶解物質を少なくとも１０％有し、これは、総水溶性有機物含有量を低く供給する組成物及び方法を提供するという観点から好ましい。
【０００９】
本明細書において、主要な凝固剤の架橋凝集剤に対する重量比が前者：後者として、好ましくは約１０：１〜約２００：１、より好ましくは約１０：１〜約１５０：１、なおより好ましくは約２０：１〜約１００：１、及び特には約２５：１〜約７５：１であり、こうした比は特に本明細書の上記の凝固剤及び凝集剤のレベルと共に、高度に汚染された水条件において最適な精製性能を提供するため、及び紙及び不織布フィルターの使用による、著しく改善された濾過速度、「遮断なし」のフィルター特性、並びに非常によい最終生成物の純度及び透明度を提供するために有益である。濾過速度、「遮断なし」の特性、及び生成物の透明度のこうした改善についての理由は完全に理解されたわけではないが、架橋凝集剤の凝固剤に比べてより高いレベル及び比は、綿状沈殿物の「べたつき」を増加させ、結果としてコロイド状粒子が減少すると考えられている。こうした組成物はまた本明細書において、布フィルターと共に用いるのに極めて好適である。
【００１０】
このように本発明の別の態様によれば、汚染飲用水を精製する、及び浄化するための組成物が提供され、そしてこれは、水溶性、多価の無機塩類、及びそれらの混合物から成る群から選択される主要な凝固剤；水溶性、又は水分散性のポリマー架橋凝集剤であって、その際主要な凝固剤の架橋凝集剤に対する重量比は前者：後者として約１０：１〜約１５０：１、好ましくは約２０：１〜約１００：１、及びより好ましくは約２５：１〜約７５：１である；及び任意に水溶性、又は水分散性のポリマー凝固増進剤を含む。組成物の濾過特性は標準濾過試験を用いて評価することができ、及び好ましくは本精製組成物６２０ｍｇ／ｌで処置した後の、少なくとも１リットルの処理されたモデル表面水が周囲温度条件（２０℃）下で、ワットマン（Ｗｈａｔｍａｎ）１．２μｍＧＦ／Ｃ等級フィルターを１時間未満、好ましくは４５分未満、及びより好ましくは３０分未満で通過するような、及び少なくとも１リットル、好ましくは少なくとも２リットル、より好ましくは少なくとも３リットルの処置された水がフィルターを遮断されずに通過するような濾過特性である。
【００１１】
記述されたモデル表面水は：
（ｉ）２４ｍｇ／ｌのフミン酸−可溶性天然有機物質源
（ｉｉ）２０ｍｇ／ｌの微細な試験ダスト（１〜３μｍ）−濁度を加えるために策定；
（ｉｉｉ）１５００ｍｇ／ｌの塩−溶解固体の合計が高いというストレス条件を与えるため、を含む。
結果として得られる水は高有機物含有量（＞１０ｍｇ／ｌの合計有機物含有量（ＴＯＣ））、高発色（＞３００プラチナコバルト単位（ＰＣＵ））、高濁度（＞１５ネフェロ濁度単位（ＮＴＵ））、及び高い溶解固体の合計（ＴＤＳ）を有する。水のｐＨは中性に近いが、またストレス試験のためＨＣｌ、又はＮａＯＨを用いて、各々ｐＨ５又はｐＨ９に調整され得る。この水は本明細書において「モデル表面水」と呼ばれる。
【００１２】
最適な精製及び浄化性能を有する組成物はまた、主要な凝固剤及び凝固増進剤の架橋凝縮剤に対する重量比を参照することにより定義され得る。このように、好ましい実施形態では、主要な凝固剤の凝固増進剤に対する重量比は前者：後者として約８：１〜約１００：１、好ましくは約１２：１〜約３０：１、及びより好ましくは約１５：１〜約２５：１である。一方、凝固増進剤の架橋凝集剤に対する重量比は前者：後者として約１０：１〜約１：６、好ましくは約５：１〜約１：３、より好ましくは約３：１〜約１：１の範囲である。
本発明の組成物、方法、及びキットはまた好ましくは殺菌性消毒剤を含む。本明細書に用いるのに広範囲の殺菌性消毒剤が考えられるが、好ましいのは塩素を主体とする消毒剤である。次亜塩素酸カルシウムは特に好ましい。好ましくは本明細書の組成物は主要な凝固剤、及び殺菌性消毒剤を重量比が前者：後者として約１０：１〜約１００：１、より好ましくは約１２：１〜約６０：１、及び特には約１５：１〜約４０：１において含む。一般に本明細書の組成物は重量において約０．２％〜約１０％、好ましくは約０．５％〜約４％、より好ましくは約０．７％〜約２．５％の殺菌性消毒剤を含む。
【００１３】
本発明の組成物、方法、及びキットはまた一般に水溶性アルカリを含み、これは使用する際の最適なｐＨ特性を提供するという観点から有益である。一般論として、主要な凝固剤、及びアルカリのレベルは、使用する際の濃度（一般に、全組成物で約６２０ｐｐｍ）におけるｐＨを提供するように調整されるべきであり、約６．０〜８．５の範囲であるが、好ましくは約６．０〜７．０の範囲であり、これは異なる汚染の濃度や種類をもつ汚染水に対して性能の頑健性を提供するという観点から好ましい。必要なｐＨの度合いを達成するために、主要な凝固剤の水溶性アルカリに対する重量比は前者：後者として一般に約０．８：１〜約３：１、好ましくは約０．９：１〜約２．４：１、及びより好ましくは約１：１〜約２：１の範囲になる。一般に本組成物は、重量において約１０％〜約４５％、好ましくは約１５％〜約４０％、より好ましくは約２０％〜約３５％の水溶性アルカリを含む。
本発明の組成物、方法、及びキットはまた、粘土、又はゼオライトのような非水溶性ケイ酸塩物質を包含することができ、これは種粒子として働くことにより、又は吸着若しくは金属イオンのカチオン交換を促進することにより、凝集処理を増進させるように働く。好ましい実施形態において、本明細書における主要な凝固剤の非水溶性ケイ酸塩に対する重量比は前者：後者として約０．３：１〜約５：１、好ましくは約０．７：１〜約２：１、及びより好ましくは約０．８：１〜約１．２：１である。一般に本明細書の組成物は、重量において約１０％〜約８０％、好ましくは約２０％〜約５０％、より好ましくは約２５％〜約３５％の非水溶性のケイ酸塩を含む。
【００１４】
本明細書の組成物及びキットは多種多様な形態、及び処理の種類に用いることができ、この処理の種類にはバッチ及び連続処理が包含されるが、好ましくは組成物は単位剤形であり、及び比較的少ない所定体積の汚染飲用水の、バッチ方式による精製及び浄化に使用される。比較的少ない体積とは、家庭内、又はパーソナルな使用において直ちに摂取するために通常必要な水の体積を意味するか、又は短期間の貯蔵及び摂取に必要とされる体積を意味する。通常本明細書の組成物は、体積が約０．１〜約１００、好ましくは約０．５〜約４０、より好ましくは約５〜約２０、及び特には約８〜約１３リットルの範囲の汚染飲用水を処置するのに用いられる。一方、組成物の１回用量は一般に、汚染飲用水１リットル当たり、約５０〜約２０００、好ましくは約１００〜約１０００、より好ましくは約２５０〜約７５０ｍｇの範囲になる。本明細書に用いるのに好適な単位剤形には、錠剤、圧縮成形品（コンパクト（ｃｏｍｐａｃｔ））、押出成形品、水溶性の単一及び複数区画小袋などが挙げられるが、好ましい単位剤形は、粒状又は粉末組成物の１回用量を含む単一及び複数区画袋であり、使用前に開けられ、内容物は所定量の汚染飲用水中に投入される。
【００１５】
上記の目的のために、本明細書において極めて好ましいのは；
（ｉ）重量において約１５％〜約５０％、好ましくは約２５％〜約４０％の主要な凝固剤
（ｉｉ）重量において約０．２％〜約５％、より好ましくは約０．５％〜約３％の架橋凝集剤；及び
（ｉｉｉ）重量において約０．５％〜約５％、より好ましくは約１％〜約４％の凝固増進剤を含む単位剤形の組成物である。
組成物を使用する際に処方成分の有効レベルが精製される汚染水の試料に確実に送達されるようにすることがまた重要である。このため、組成物中の主要な凝固剤、架橋凝集剤、及び凝固増進剤のレベルは好ましくは、汚染飲用水の重量において、約５０〜約５００、好ましくは約７５〜約３００、より好ましくは約１００〜約２５０ｐｐｍの主要な凝固剤、約１〜約１５、好ましくは約２〜約１０、より好ましくは約２．５〜約７．５ｐｐｍの架橋凝集剤、及び約１〜約２５、好ましくは約５〜約２０、より好ましくは約８〜約１２ｐｐｍの凝固増進剤を提供するのに十分であることが必要である。
【００１６】
好ましい実施形態において、殺菌性消毒剤は本発明の組成物に、制御された、遅らされた、保持された、又はゆっくりとした放出形態において組み込まれ、それにより消毒剤は飲用水に放出され、及びその中の可溶性有機不純物と、凝固及び凝集段階の実質的な完了のすぐ後に反応することができ、これは精製処理の間に生成されたトリハロメタン（ＴＨＭ）のレベルを制御する、及び最小にするという観点から有益である。本明細書の消毒剤の放出速度の尺度はｔ最大、であり、これは組成物を脱イオン水に２０℃で穏やかに撹拌しながら添加した後に、最高の残留消毒剤レベルに到達するのにかかる時間である。好ましくは本明細書の組成物は少なくとも約１分、好ましくは少なくとも約２分、より好ましくは少なくとも約４分、及び特には少なくとも約８分のｔ最大、を有する。一方、有機不純物の凝固、及び凝集速度はｎパーセンタイル可溶性有機物質凝集速度（ｔｎ）により測定される。本明細書においてｎパーセンタイル可溶性有機物質凝集速度は、下記の手順により測定されるフミン酸濃度のｎ％減少にかかる時間として定義される。好ましくは本明細書の組成物のｔ８０は、約２分未満、好ましくは約１分未満、より好ましくは約３０秒未満である。その上好ましい実施形態において、本明細書の組成物のｔ９０は、約２分未満、好ましくは約１分未満、より好ましくは約３０秒未満である。
【００１７】
このように本発明の別の態様においては、汚染飲用水を精製する、及び浄化するための組成物が提供され、それは：
（ｉ）水溶性、多価の無機塩類、及びそれらの混合物から成る群から選択される主要な凝固剤；
（ｉｉ）水溶性、又は水分散性のポリマー架橋凝集剤；及び
（ｉｉｉ）殺菌性消毒剤を含む組成物であって；及びその際前記殺菌性消毒剤が、制御された、遅らされた、保持された、又はゆっくりとした放出形態にあり、それにより組成物の、２０℃の脱イオン水に添加された後の最高消毒剤濃度への到達時間に相当する、ｔ最大は、組成物の８０パーセンタイル可溶性有機物質凝集速度（ｔ８０）より大きく、及びより好ましくは組成物の９０パーセンタイル可溶性有機物質凝集速度（ｔ９０）より大きい。
【００１８】
好ましくはｔ最大は、ｔ８０より少なくとも約１分、より好ましくは少なくとも約２分、更により好ましくは少なくとも約４分、及び特には少なくとも約８分大きく、及び好ましくはｔ９０より大きい。
ｎパーセンタイル有機物質凝集速度は本明細書に記載された上記のモデル表面水について測定される。６２０ｍｇの水精製組成物が１リットルのモデル表面水試料に撹拌しながら添加される。液体のアリコートは３０秒間隔で採取され、各アリコートは０．４５μｍフィルターで濾過される。次にアリコートの色が例えばハンナ（Ｈａｎｎａ）ＨＩ９３７２７比色計を用いて測定され、既知のフミン酸濃度と色の読みの一連の基準と比較される。ｎパーセンタイル可溶性有機物質凝集速度は、初期濃度（２４ｐｐｍ）のフミン酸濃度が（１００−ｎ）％のフミン酸濃度に対応する色の読みに到達するためにかかる時間である。
【００１９】
好ましくは本発明の精製組成物を用いて中身の水か、又はモデル表面水のいずれかについて到達した最終の色（例えば濾過後３０分に）は、２０ＰＣＵ未満、より好ましくは１５ＰＣＵ未満、及び特には１０ＰＣＵ未満である。一方、本発明の精製組成物を用いて中身の水か、又はモデル表面水のいずれかについて到達した最終濁度は好ましくは５ＮＴＵ未満、より好ましくは２ＮＴＵ未満、及び特には１ＮＴＵ未満であり、濁度は常に５．０ＮＴＵ基準に対して較正する、ジェンウェイ（Ｊｅｎｗａｙ）６０３５濁度計を用いて測定される。
別の実施形態では、消毒剤及び水精製組成物は別の処置工程において、同時に、又は互いに順次に、のいずれかで用いられ得る。
好ましくは、水精製組成物の消毒剤に対する重量比は別々に用いられる場合、前者：後者として１００００：１から、又は好ましくは５０００：１から、又は好ましくは１０００：１から、又は好ましくは５００：１から、及び好ましくは２：１まで、又は好ましくは１０：１まで、又は好ましくは２５：１まで、又は好ましくは５０：１まで、又は好ましくは１００：１までである。
【００２０】
本発明の組成物、方法、及びキットはまた好ましくは食品添加物又は栄養源を含み、これは単に純粋なだけでなく、また必須ミネラル及び良好な健康及び栄養のために必要な他の食品添加物を含有する飲用水を提供するという観点から有益である。食品添加物又は栄養源は本発明のキットの中に、単位剤形内の１以上の別の組成物として包含されることも可能であるし、又は水精製組成物そのものに直接組みこまれることも可能である。
このように本発明の更なる態様では、汚染飲用水を精製する、浄化する、及び栄養化する組成物が提供され、これは：
（ｉ）水溶性、多価の無機塩類、及びそれらの混合物から成る群から選択される主要な凝固剤；
（ｉｉ）水溶性、又は水分散性のポリマー架橋凝集剤；及び
（ｉｉｉ）食品添加物又は栄養源を含む。
【００２１】
非凝固性の、又は凝固及び凝集処理から少なくとも部分的には生き残る食品添加物、及び栄養源の場合、例えばフッ化剤、ヨウ化剤、並びに亜鉛及び鉄のような必須ミネラルの場合は、食品添加物、又は凝集剤は特別な処置なしに水精製組成物の中に組み込まれ得る。さもなければ食品添加物又は栄養源はまた、本明細書において消毒剤について記載したように制御された、遅らされた、保持された、又はゆっくりとした放出形態に組み込まれ得る。この場合組成物の２０℃の脱イオン水に添加された後の最高栄養物濃度への到達時間に相当するｔ最大が、組成物の８０パーセンタイル可溶性有機物質凝集速度（ｔ８０）より大きく、及び好ましくは組成物の９０パーセンタイル可溶性有機物質凝集速度（ｔ９０）より大きいことが必要である。
【００２２】
本明細書において水精製組成物の遊離水分含有量を制御することは、特に殺菌性消毒剤として次亜塩素酸カルシウムを含むような本発明の組成物においてまた望ましい。本明細書の組成物の多くの成分、例えばベントナイト粘土、ミョウバンを主体とする凝固剤などが自然量の遊離水分を含有することを理解する必要があり、これは次亜塩素酸カルシウムの安定度に対して特に有害であることが見出された。好ましい実施形態において、従って本発明の組成物はその重量において、約６％未満の、好ましくは約４％未満の、及び更に特には約２．５％未満の遊離水分含有量を有するはずである。また、水分の流し場として働く能力のある１以上の成分を組み込むことは極めて望ましく、それは例えば、低水分の、予め乾燥された粘土、及び無水の又は部分的に水和した形態の水和可能な塩であり、それにより組成物の遊離水分含有量は、組成物成分の１００％水和に必要な理論量より少なく保持される。特に好ましい水分の流し場には予め乾燥された粘土、及びアルミノケイ酸塩、無水炭酸ナトリウム、及びそれらの混合物が挙げられる。好ましくは水分の流し場は、重量において約４％未満の、より好ましくは約３％未満の、特には約２．５％未満の、及び更に特には約１．５％未満の遊離水分含有量を有する。製品又は水分の流し場の遊離水分含有量は以下のように測定される。２ｇの製品又は水分の流し場の試料を、室温で２０分間、５０ｍｌ無水メタノール中で抽出する。次にこの溶液の１ｍｌのアリコートが採取され、及び遊離水分が標準のカール・フィッシャー滴定（Ｋａｒｌ Ｆｉｓｃｈｅｒ ｔｉｔｒａｔｉｏｎ）により測定される。遊離水分は試料重量（この場合２ｇ）に関する水の重量パーセントとして表現される。
【００２３】
このように本発明の別の態様によれば、汚染飲用水を精製する、及び浄化するための組成物が提供され、そしてこれは：
（ｉ）水溶性、多価の無機塩類、及びそれらの混合物から成る群から選択される主要な凝固剤；
（ｉｉ）水溶性、又は水分散性のポリマー架橋凝集剤；
（ｉｉｉ）殺菌性消毒剤として次亜塩素酸カルシウム；及び任意に
（ｉｖ）水分の流し場を含み、その際前記組成物はその重量において約６％未満の、好ましくは約４％未満の、及び更に特には約２．５％未満の遊離水分含有量を有する。
本発明はまた、汚染飲用水を精製する方法に関するが、この方法は少なくとも主要な凝固剤物質、及び架橋凝縮剤物質によりこの水に接触することを含み、その際凝固剤の凝縮剤に対するレベル及び比は、好ましくは特定の範囲内に収まる。極めて好ましい方法はまた汚染飲用水を、１以上の凝固増進剤、殺菌性消毒剤、消毒剤中和剤；水溶性アルカリ、非水溶性ケイ酸塩（例えば粘土、ゼオライト、又はそれらの混合物）、及び食品添加物又は栄養源に接触させることを含む。
【００２４】
このように１つの方法の態様では、本発明は汚染飲用水を精製する、及び浄化するための方法に関し、及びこれは前記汚染水を：
（ｉ）水溶性、多価の無機塩類、及びそれらの混合物から成る群から選択される主要な凝固剤；
（ｉｉ）水溶性、及び水分散性のアニオン性及び非イオン性の、少なくとも約２，０００，０００の重量平均分子量を有するポリマー、及びそれらの混合物から成る群から選択される架橋凝集剤；及び
（ｉｉｉ）水溶性、及び水分散性のカチオン性の、約１，５００，０００未満の重量平均分子量を有するポリマー、及びそれらの混合物から成る群から選択される凝固増進剤に接触させることを含む。
【００２５】
別の方法の態様では、本発明は汚染飲用水を精製する、及び浄化するための方法に関し、及びこれは前記汚染水を：
（ｉ）水溶性、多価の無機塩類、及びそれらの混合物から成る群から選択される主要な凝固剤；
（ｉｉ）水溶性、又は水分散性のポリマー架橋凝集剤であって、好ましくは水溶性、及び水分散性のアニオン性及び非イオン性のポリマーから成る群から選択され、前記ポリマー架橋凝集剤は少なくとも約２，０００，０００の重量平均分子量を有し、その際主要な凝固剤の架橋凝集剤に対する重量比が前者：後者として約１０：１〜約１５０：１、好ましくは約２０：１〜約１００：１、及びより好ましくは約２５：１〜約７５：１であるポリマー架橋凝集剤；及び任意に
（ｉｉｉ）水溶性、又は水分散性のポリマー凝固増進剤であって、好ましくは水溶性、及び水分散性のカチオン性ポリマーから成る群から選択され、約１，５００，０００未満の重量平均分子量を有するポリマー凝固増進剤に接触させることを含む。
【００２６】
本発明は更に汚染飲用水を精製する、浄化する、及び栄養化するための方法に関し、及びこれは前記汚染水に：
（ｉ）水溶性、多価の無機塩類、及びそれらの混合物から成る群から選択される主要な凝固剤；
（ｉｉ）水溶性、又は水分散性のポリマー架橋凝集剤；及び
（ｉｉｉ）食品添加物又は栄養源と接触することを含む。
本発明の方法は、多くの別個の化学的、及び物理的段階を含み、これらは同時に、又は順々にのいずれかにおいて実行し得る。大まかにと、これらの段階は
（ｉ）凝固及び凝集段階であって、そこにおいて前記汚染飲用水が、前記水の不純物を固体物質の形態に凝固及び凝集するように、前記凝固剤、架橋凝集剤、及び存在する場合は前記凝固増進剤と混合されて接触させられる段階；
（ｉｉ）消毒段階であって、そこにおいて前記飲用水が前記凝固及び凝集段階の間、又は実質的な完了の後に、前記消毒剤と殺菌的接触をさせられる段階；
（ｉｉｉ）消毒段階に先立つ又は続く分離段階であって、そこにおいて前記固体物質が物理的に前記飲用水から分離される段階を包含する。
【００２７】
好ましくは飲用水は、凝固及び凝集段階の実質的な完了の後に消毒剤と殺菌的接触をさせられ、それにより本明細書で上記に定義したｔ最大は組成物の８０パーセンタイルの可溶性有機物質凝集速度（ｔ８０）より大きく、好ましくは組成物の９０パーセンタイルの可溶性有機物質凝集速度（ｔ９０）より大きい。
更に本発明の方法はまた好ましくは、中和段階を包含し、そこにおいて飲用水は、飲用水貯蔵中に飲用水の純度を保持するが、使用前に過剰の消毒剤を減少又は除去するために、前記分離段階に続いて消毒剤中和剤と接触させられる。塩素主体の消毒剤の場合には、好適な消毒剤中和剤には、活性炭、及び還元剤、例えばチオ硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、過酸化水素、及び過炭酸ナトリウムが挙げられる。
【００２８】
このため、本発明の更なる態様によると、汚染飲用水を精製する及び浄化するための方法が提供され、及びそれは汚染水に：
（ｉ）凝固及び凝集段階であって、そこにおいて前記汚染飲用水は、前記水の不純物を固体物質の形態に凝固し及び凝集するように、主要な凝固剤、ポリマー架橋凝集剤、及び任意にポリマー凝固増進剤と混合されて接触させられる段階；
（ｉｉ）消毒段階であって、そこにおいて前記飲用水は前記凝固及び凝集段階の間、又は実質的な完了の後に、消毒剤と殺菌的接触をさせられる段階；
（ｉｉｉ）消毒段階に先立つ又は続く分離段階であって、そこにおいて前記固体物質は物理的に前記飲用水から分離される段階；及び
（ｉｖ）中和段階であって、そこにおいて前記飲用水は、過剰の消毒剤を減少又は除去するために、前記分離段階に続いて消毒剤中和剤と接触させられる段階を受けさせることを含む。
【００２９】
更に本発明の方法はまた好ましくは栄養化段階を包含し、そこにおいて前記飲用水は、前記分離段階に先立って又は続いて、前記食品添加物又は栄養源と接触させられる。
このように、本発明の更なる方法の態様において、汚染飲用水を精製する、浄化する、及び栄養化するための方法が提供され、及びそれは汚染水に：
（ｉ）凝固及び凝集段階であって、そこにおいて前記汚染飲用水は、前記水の不純物を固体物質の形態に凝固し及び凝集するように、主要な凝固剤、ポリマー架橋凝集剤、及び任意にポリマー凝固増進剤と混合されて接触させられる段階；
（ｉｉ）消毒段階であって、そこにおいて前記飲用水は前記凝固及び凝集段階の間、又は実質的な完了の後に、消毒剤と殺菌的接触をさせられる段階；
（ｉｉｉ）消毒段階に先立つ又は続く分離段階であって、そこにおいて前記固体物質は物理的に前記飲用水から分離される段階；及び
（ｉｖ）栄養化段階であって、そこにおいて前記飲用水は、前記分離段階に先立って又は続いて、食品添加物又は栄養源と接触させられる段階を受けさせることを含む。
【００３０】
本発明の方法の態様において、主要な凝固剤は一般に前記汚染飲用水の重量に対して約５０〜約５００、好ましくは約７５〜約３００、より好ましくは約１００〜約２５０ｐｐｍの量において添加され；架橋凝集剤は一般に前記汚染飲用水の重量に対して約１〜約１５、好ましくは約２〜約１０、より好ましくは約２．５〜約７．５ｐｐｍの量において添加され；凝固増進剤は一般に前記汚染飲用水の重量に対して約１〜約２５、好ましくは約５〜約２０、より好ましくは約８〜約１２ｐｐｍの量において添加され；そして次に殺菌性消毒剤は前記汚染飲用水の重量に対して約２〜約２５、好ましくは約３〜約２０、より好ましくは約４〜約１５ｐｐｍの量において添加される。本発明の方法により処置される汚染飲用水の体積は、約０．１〜約１００、より好ましくは約０．５〜約４０、なおより好ましくは約５〜約２０、及び特には約８〜約１３リットルである。
【００３１】
部分的に精製された飲用水から固体物質を分離するいかなる便利な方法には、例えば静かに注ぐこと、沈降、浮選などが使用され得るが、好ましくは分離は、紙、不織布、又は布の濾過要素を用いる分離段階における濾過により達成される。その上、固体物質の分離は好ましくは単一の濾過工程において、濾過要素を変える必要なしに達成される。本組成物及び方法が、使い捨ての紙及び不織布のフィルターを通して優れた濾過特性を有することは本発明の１つの特徴であり、こうした濾過手段は嚢子及び細菌汚染を除去する上での最適性能のために好ましくもある。本発明の組成物及び方法はまた、綿のような親水性の基質から作られた布の濾過要素を通して優れた濾過特性を提供し、こうしたシステムは価格及び環境ヘの考慮の観点から好ましくもあり、一方で同時に極めて有効な濾過性能を提供する。
【００３２】
本発明の組成物、方法、及びキットは、砒素及び／又は鉛のような重金属で汚染された水の精製において特に有益であり、そして水を精製して砒素濃度を約５ｐｐｂ未満、好ましくは約２ｐｐｂ未満に、及び鉛濃度を約１５ｐｐｂ未満、好ましくは約１０ｐｐｂ未満にするのに有効である。
本発明の組成物、方法、及びキットはまた、フミン酸のような可溶性有機不純物で汚染された水の精製において特に有益であり、そして水を精製して合計の有機物含有量を約１０ｐｐｍ未満、好ましくは約７ｐｐｍ未満、及びより好ましくは約４ｐｐｍ未満に、及びトリハロメタン（ＴＨＭ）レベルを約１００ｐｐｂ未満、好ましくは約７０ｐｐｂ未満、より好ましくは約４０ｐｐｂ未満にするのに有効である。
本発明の組成物、方法、及びキットはまた、ジアルジア属（Ｇｉａｒｄｉａ）及びクリプトスポリジウム・パルヴム（Ｃｒｙｐｔｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍ ｐａｒｖｕｍ）のような嚢子により汚染された水の精製において有益であり、その際嚢子濃度は少なくとも約ｌｏｇ２の因数、好ましくは少なくとも約ｌｏｇ３の因数、及びより好ましくは少なくとも約ｌｏｇ３．５の因数だけ減少される。
【００３３】
キットの態様において本発明は、汚染飲用水を精製する、及び浄化するためのキットに関し、それは：
（ｉ）本明細書の水精製組成物の１回用量以上、及び
（ｉｉ）固体物質を飲用水から物理的に分離するための手段を含む。
固体物質を飲用水から物理的に分離するための手段には、本明細書で上述したように布、紙、及び不織布フィルターが挙げられる。
本発明のキットは更に、殺菌性消毒剤組成物１回以上の用量及び／又は食品添加物又は栄養組成物の１回以上の用量を含み得る。殺菌性消毒剤組成物は水精製組成物と同時に、又は順次に、のいずれかにより用い得る。また食品添加物又は栄養組成物は水精製組成物と同時に、又は順次に、のいずれかにより用い得る。
【００３４】
（発明の詳細な説明）
主要な凝固剤
本明細書に用いるのに好適な主要な凝固剤は、水溶性無機塩及びそれらの混合物を包含する。極めて好ましい実施形態では、本明細書の組成物は、硫酸鉄、塩化鉄、硫酸マンガン、塩化マンガン、硫酸銅、塩化銅、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、それらの多価変異体、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される無機金属塩を含む。本発明の組成物の無機金属塩は、それが凝固剤として働き得るか、及び前記水溶性不純物の電荷を中和して非水溶性不純物を形成するような方法で帯電した水溶性不純物と相互作用できるかに基づいて選択されるが、この非水溶性不純物の形成は通常は前記不純物の非水溶性塩の形成であり、これは溶液外に沈殿する。本発明の組成物の無機塩はまた、非水溶性不純物の粒径を大きくすることにより、おそらく沈降を起こさせるか、又はこれらの非水溶性不純物の濾過による、又は他の非水溶性物質除去技術、例えば浮選又は静かに注ぐことによる除去を促進させることにより、水の濁度を低下させることができる。本明細書において選択される無機塩はまた、水から重金属イオンを共沈殿することができ、また水中に存在する合計有機物含有量を低くすることができるが、これは凝固によるか又は水中に形成された非水溶性不純物ヘのこの有機含有物の吸着による。
【００３５】
好ましくは本発明の組成物の無機金属塩は多価であり、好ましくは２−又は３−価の、硫酸アルミニウム、硫酸第一鉄、又は硫酸第二鉄のような無機金属塩である。本明細書に用いるのに最も好ましい無機金属塩は硫酸第二鉄である。「無機金属塩」という言葉は、ポリ塩化アルミニウム、及びポリ第二鉄物質のようなすべての多価変異体を包含するが、メチル基又はエチル基を含む化号物は包含しない。無機金属塩には好ましくは炭素原子がない。「炭素原子がない無機金属塩」という言葉には、天然を起源とする無機金属塩源に多くの場合見出されるような微量の炭素不純物を含む無機金属塩源は包含される。例えば本発明の組成物の好ましい無機金属塩は、（前記塩の重量において）５％未満、より好ましくは３％未満、より好ましくは１％未満、更により好ましくは０．１％未満、更により好ましくは０．０１％未満の炭素原子を含む。
【００３６】
特に好ましいのは硫酸アルミニウム、又は硫酸鉄のような酸の源である無機金属塩である。これは、本明細書の組成物がまた炭酸ナトリウムのような炭酸塩源を含む場合には、酸の源と、炭酸塩源が共に反応して気体を発生する可能性があるため、特に正確な事実である。この過程は発泡として既知であり、特に本明細書の組成物が錠剤の形態である場合に本明細書の組成物を分散させるのを助ける。
本明細書の組成物は好ましくは、（重量において）１％からの、又は好ましくは５％からの、又は好ましくは１０％からの、又は好ましくは１５％からの、又は好ましくは２０％からの、又は好ましくは２５％からの、及び好ましくは５０％までの、又は好ましくは４０％までの、又は好ましくは３０％までの硫酸鉄、塩化鉄、硫酸マンガン、塩化マンガン、硫酸銅、塩化銅、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、それらの多価変異体、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される無機塩を含む。
【００３７】
凝固増進剤
本明細書の水精製組成物は好ましくは凝固増進剤（本明細書において時により「第１のポリマー物質」と呼ばれる）を含む。極めて好ましいのはアミン基を含むポリマー物質であり、及びこれはそのため本質的にカチオン性である。第１のポリマー物質は凝固及び凝集処理を増進することができるか、特に主要な凝固剤と共に粒子の付着、及び綿状沈殿物として既知のより大きな非水溶性集合化錯体への非水溶性粒子の集合を増進することができるか、ということに基づいて選択される。第１のポリマー物質はまた油、脂肪、及び他の有機又は無機物質を吸収又は凝集してもよく、及び重金属イオンを封鎖してもよい。
本明細書において「アミン基」という言葉は一級アミン基、二級アミン基、三級アミン基、四級アンモニウム基のような四級アミン基を包含するように定義されるが、「アミン基」という言葉はアミド基を包含しない。前記アミン基はポリマー物質の主鎖のモノマー単位を結合する基であり得るか、又はポリマー物質の側鎖基として、例えば多糖類のアミン側鎖基として存在してもよい。好ましくはアミン基は側鎖基として存在する。
【００３８】
好ましくはポリマー物質は実質的に非水溶性である。本明細書において「実質的に非水溶性」とは以下の方法により測定されるように、合計乾燥重量において、少なくとも１０％の溶解していない物質が存在するものとして定義される。
１ｇの物質が１ｌの蒸留水に、ｐＨ６．０〜８．０、２０℃で添加され、２４時間激しく撹拌される。次にこの水は３μｍフィルターで濾過され、フィルター工程で収集された、溶解していない物質は８０℃で恒量になるまで、通常２４時間〜４８時間乾燥される。次にこの溶解していない物質の重量が測定され、この溶解していない物質の乾燥重量パーセントが計算される。
第１のポリマー物質のアミン基は、第１のポリマー物質が水と接触した場合、好ましくは少なくとも部分的にはプロトン化され、通常このプロトン化反応はｐＨが９．０未満、及び好ましくはｐＨが３〜８において起こる。このため好ましくは、第１のポリマー物質はｐＨが９未満の水溶液中にある場合はカチオン性である。あるいは第１のポリマー物質のアミン基はすでに帯電状態にあってもよく、例えば置換された又はプロトン化された状態であってもよい。第１のポリマー物質のアミン基はカチオン性四級アンモニウム基であってもよい。
【００３９】
第１のポリマー物質は、好ましくはアミン基を含む多糖類を含む。第１のポリマー物質はカチオン性デンプン、例えばポテトデンプン、ワクシー・メイズ（ｗａｘｙｍａｉｚｅ）デンプン、トウモロコシデンプン、小麦デンプン、米デンプンから得られるカチオン性デンプンを含んでもよい。より好ましくは第１のポリマー物質は、アミン基を含む多糖類を含み、このアミン基は前記多糖類のモノマー糖主鎖単位に直接結合している。より好ましくは第１のポリマー物質はグルコサミンのポリマーを含み、そこではすべてのモノマー糖主鎖単位は、β−１−４−グリコシド結合を介して直鎖構造により結合する。より好ましくは第１のポリマー物質は、修飾キチン、例えばキトサン、修飾キトサン、又はそれらの塩を含む。より好ましくは第１のポリマー物質はキトサン、又は修飾キトサンを含む。第１のポリマー物質はキチンの不純物であってもよく、そのため本明細書に用いるのにキチンは好ましい第１のポリマー物質の源であるかもしれない。
【００４０】
本明細書に用いるのに好適なキトサンは通常カニ、ロブスター、及びエビのような甲殻類のキチンから得られる。菌類のキチンから得られるキトサンもまた本明細書において用い得る。本明細書に用いるキトサンは通常甲殻類の殻の中に見出され、当該技術分野において既知のいかなる技術により、例えばＵＳ３５３３９４０、ＵＳ３８６２１２２、ＵＳ３９２２２６０、及びＵＳ４１９５１７５に記載されている抽出技術を用いることにより抽出され得る。
本明細書に用いる第１のポリマー物質は通常少なくとも０．１、より好ましくは少なくとも０．２、又は好ましくは少なくとも０．３、又は好ましくは少なくとも０．４、又は好ましくは少なくとも０．５、又は好ましくは少なくとも０．６、又は好ましくは少なくとも０．７、又は好ましくは少なくとも０．８、又は好ましくは少なくとも０．９、又は好ましくは少なくとも１．０ののアミン修飾度を有する。前記修飾度は、ポリマー物質中に存在するアミン基の量の指標であり、ポリマー物質のモノマー単位当たりの、ポリマー物質中に存在するアミン基の数の、数の割合として定義される。
【００４１】
好ましくは第１のポリマー物質は少なくとも１００００、又は好ましくは少なくとも２５０００、又は好ましくは少なくとも５００００、又は好ましくは少なくとも７５０００、又は好ましくは少なくとも１０００００の重量平均分子量を有する。
本明細書の組成物は、（重量において）０．１％から、又は好ましくは０．５％から、又は好ましくは１％から、又は好ましくは１．５％から、又は好ましくは２％から、又は好ましくは２．５％から、及び好ましくは５０％まで、又は好ましくは４０％まで、又は好ましくは３０％まで、又は好ましくは２０％まで、又は好ましくは１０％まで、又は好ましくは５％まで、又は好ましくは４％までの第１のポリマー物質を含む。
【００４２】
架橋凝集剤
本明細書の組成物はまた架橋凝集剤（本明細書において時により「第２のポリマー物質」と呼ばれる）を含む。好ましくは第２のポリマー物質は使用する際の濃度において実質的に水溶性であり、少なくとも約１００，０００、好ましくは少なくとも約２００００００の重量平均分子量を有する。第２のポリマー物質はそれが凝集剤として働くことができるか、及び綿状沈殿物として既知のより大きな非水溶性集合化錯体に非水溶性粒子の集合を生じさせることができるか、ということに基づいて選択される。凝集剤として働く第２のポリマー物質の能力は、その大きい分子量、構造、及び水への溶解度特性との組み合わせによると考えられている。
第２のポリマー物質は通常、第１のポリマー物質より大きな分子量を有し、好ましくはアミン基を含まない。好ましくは第２のポリマー物質はアミド基を含む。より好ましくは第２のポリマー物質はポリアクリルアミドである。第２のポリマー物質は好ましくはカチオン性のポリアクリルアミドではなく、及び好ましくは第２のポリマー物質はカチオン性ではない。
【００４３】
好ましくは本明細書に用いるのに第２のポリマー物質は非イオン性か又はアニオン性、好ましくはアニオン性であり、より好ましくは第２のポリマー物質はモノマー単位当たり少なくとも約０．０２、又は好ましくは少なくとも０．０５、又は好ましくは少なくとも０．１のアニオン性基を含有する。
本明細書に用いるのに第２のポリマー物質は通常ポリアクリルアミドであり、特に好ましいのはアニオン性又は非イオン性のポリアクリルアミドである。本明細書に用いる典型的なアニオン性及び非イオン性のポリアクリルアミドはチバ（Ｃｉｂａ）より供給されるマグナフロック（Ｍａｇｎａｆｌｏｃ）の種類からのものである。これらのポリアクリルアミドの中で、特に好ましいのは商品名マグナフロック（Ｍａｇｎａｆｌｏｃ）ＬＴ２０、マグナフロック（Ｍａｇｎａｆｌｏｃ）ＬＴ２５、マグナフロック（Ｍａｇｎａｆｌｏｃ）ＬＴ２５Ｓ、マグナフロック（Ｍａｇｎａｆｌｏｃ）ＬＴ２６、マグナフロック（Ｍａｇｎａｆｌｏｃ）ＬＴ２８、マグナフロック（Ｍａｇｎａｆｌｏｃ）３５１、及びマグナフロック（Ｍａｇｎａｆｌｏｃ）９１９として既知のものである。
【００４４】
少量の実質的に水溶性の有機含有物が本明細書の組成物中に存在することは好ましい。「少量の実質的に水溶性の含有物」という言葉は以下の方法により測定され得る：
５００ｍｇの前記組成物を、実質的に水溶性の有機含有物の検出可能量を含まない１ｌの脱イオン水に添加し、溶液を形成する。前記溶液は時々撹拌しながら３０分間放置され、次に平均の孔の大きさが１．２μｍであるワットマン（Ｗｈａｔｍａｎ）ＧＦ／Ｃ紙を通して濾過され、精製された水が得られる。前記精製された水の合計の有機物含有量（ＴＯＣ）の濃度はＩＳＯ方法８２４５：１９９９を用いて測定される。「実質的に少量の水溶性の含有物」を含む組成物は、この方法を用いて測定した場合、前記精製された水のＴＯＣについて１０ｐｐｍ未満、好ましくは７ｐｐｍ未満、より好ましくは４ｐｐｍ未満を与える組成物として定義される。
【００４５】
中身の水か又はモデル表面水のいずれかにおける本組成物の使用により、少量の実質的に水溶性の有機含有物が得られることはまた好ましい。この目的のために６２０ｍｇの組成物が１リットルの中身の水か又はモデル表面水の各々に添加され、及び試験は繰り返される。好ましくは処置後の水のＴＯＣは１０ｐｐｍ未満、より好ましくは７ｐｐｍ未満、及び特には４ｐｐｍ未満である。
好ましくは第２のポリマー物質は多糖類を含まず、及びより好ましくは第２のポリマー物質はカルボキシメチルセルロース、又はその誘導体を含まない。
好ましくは第２のポリマー物質の重量平均分子量は少なくとも２５０００００、又は好ましくは少なくとも３００００００、又は好ましくは少なくとも５００００００、又は好ましくは少なくとも７５０００００、又は好ましくは少なくとも１０００００００、又は好ましくは少なくとも１５００００００である。
【００４６】
好ましくは本明細書の組成物は（重量において）０．１％から、又は好ましくは０．２％から、又は好ましくは０．５％から、又は好ましくは１％から、及び好ましくは３０％まで、又は好ましくは２０％まで、又は好ましくは１０％まで、又は好ましくは５％まで、又は好ましくは３％までの第２のポリマー物質を含む。
【００４７】
殺菌性消毒剤
本明細書の組成物は好ましくは殺菌性消毒剤（本明細書において時により消毒剤と呼ばれる）を含む。消毒剤は水を消毒する又は衛生的にするいかなる化合物を含んでもよい。消毒剤はシルバーの塩、コロイダルシルバー、ナノシルバー、オゾン、二酸化塩素、塩素、次亜塩素酸ナトリウム、又はクロラミンのような無機であってもよい。消毒剤はまた第四級アンモニウム化合物のような有機であってもよい。好ましい消毒剤には消毒剤に基づく無機塩素が包含され、その際この塩素は−１ではなく、好ましくは−１より上の形式酸化状態にある。好ましい塩素源は次亜塩素酸塩（特に次亜塩素酸カルシウム）、及びイソシアヌレートのような有機の塩素源を含む。他の好ましい消毒剤組成物はヨウ素、及びポリヨウ素樹脂のようなヨウ素源を含む。
【００４８】
前述したように、消毒剤は好ましくは制御された、遅らされた、保持された、又はゆっくりとした放出形態で使用される。こうした制御された、遅らされた、保持された、又はゆっくりとした放出を提供する手段（今後は「遅らされた放出を提供する手段」）には、消毒剤を例えば弱水溶性又は疎水性物質にブレンド又はコーティングすること、又は十分な厚さのコーティングを提供して、コーティングの溶解の動力学により遅らされた放出を提供することが包含され得る。弱水溶性又は疎水性物質には、蝋、パラフィン、シリカ、ゼオライト、粘土、ポリマー樹脂、セルロース、架橋ポリマー、炭酸カルシウムのような不溶性塩などが挙げられる。コーティング物質は例えば鍋、回転ドラム、及び垂直混合機中における凝塊形成、又は噴霧微粒化により適用され得る。遅らされた放出を提供する他の手段には消毒剤の物理特性を変える機械的手段、例えば消毒剤の粒径分布を変えるための圧縮、造粒手段などが挙げられる。
【００４９】
本明細書において高濃度の有機不純物により汚染されている水の中で、最適な凝集及び消毒性能を達成するという観点から極めて好ましいのは粒子状消毒剤であって、好ましくは以下のような粒径分布を有する次亜塩素酸カルシウムであり、それは重量において少なくとも約５０％、好ましくは少なくとも約７５％、より好ましくは少なくとも約９０％が２１０μｍ（タイラー（Ｔｙｌｅｒ）６５メッシュ）ふるい上に、好ましくは４２５μｍ（３５メッシュ）ふるい上に、より好ましくは６００μｍ（２８メッシュ）ふるい上に、なおより好ましくは７１０μｍ（２４メッシュ）ふるい上に、更により好ましくは８５０μｍ（２０メッシュ）ふるい上に、及び特には１０００μｍ（１６メッシュ）ふるい上に保持されるような粒径分布を有する。
【００５０】
最終の１回用量の組成物において、無作為の試料抽出の変動を最小にするため、粒子状消毒剤はその重量において少なくとも約５０％、好ましくは少なくとも約７５％が２０００μｍ（９メッシュ）ふるいを、及びより好ましくは１４００μｍ（１２メッシュ）ふるいを通過するような粒径分布を有することが好ましい。
本明細書の組成物は好ましくは、（重量において）０．０１％から、又は好ましくは０．１％から、又は好ましくは０．２％から、又は好ましくは０．５％から、又は好ましくは０．７％から、又は好ましくは１．０％から、又は好ましくは１．２％から、又は好ましくは１．５％から、及び好ましくは２０％まで、又は好ましくは１０％まで、又は好ましくは５％まで、又は好ましくは４％まで、又は好ましくは２．５％までの消毒剤を含む。
【００５１】
非水溶性ケイ酸塩
本明細書の組成物は好ましくは、粘土、ゼオライト、及びそれらの混合物から選択される非水溶性ケイ酸塩を含む。
本明細書に用いるのに極めて好ましいケイ酸塩は粘土である。粘土は種粒子として働き、その上に非水溶性不純物が集合して綿状沈殿物を形成することができる。組成物中の粘土の存在は綿状沈殿物の形成速度を高め、及び本明細書の組成物に粘土が存在しない場合に比べてより大きな綿状沈殿物の形成を許す。粘土はまた膨張剤として働いてもよく、及び本明細書の組成物が錠剤の形態である場合は、粘土は水との接触で膨張することにより、錠剤が水と接触して崩壊する速度を高め、その結果錠剤の成分は膨張した粘土粒子によりばらばらに押し出される。粘土はまた錠剤内で乾燥剤として働くことができる。粘土はまた水から金属イオンを除去するためのカチオン交換剤として働いてもよく、及び粘土はまた吸着により、色、重金属及び幾つかの有機物質を水から除去することができる。
【００５２】
粘土は好ましくはスメクタイト粘土であり、好ましくはモンモリロナイト粘土のような２八面体型スメクタイト粘土、又はヘクトライト粘土のような３八面体型スメクタイト粘土である。ベントナイト粘土堆積物中に見出されるそれらの粘土もまた好ましい。本明細書に用いるのに特に好ましい粘土にはラポナイト（ｌａｐｏｎｉｔｅ）粘土、ヘクトライト、モンモリロナイト、ノントロナイト、サポーナイト、フォルコンサイト（ｖｏｌｋｏｎｓｉｔｅ）、ソーコナイト、バイデライト、アレバライト（ａｌｌｅｖａｒｌｉｔｅ）、イライト、ハロイサイト、及びアタパルジャイトが挙げられる。次亜塩素酸カルシウムを含有する組成物において、消毒剤の承認できる安定度を提供するために、粘土の遊離水分含有量は注意深く制御される必要がある。好ましくは遊離水分含有量は重量において約４％未満、より好ましくは約３％未満、特には約２．５％未満、及び更に特には約１．５％未満である必要がある。遊離水分含有量は試験物質の２ｇの試料について、上記の手順に従って測定される。
【００５３】
最適な消毒剤の安定度を提供するという観点から、本明細書に用いるのに極めて好ましいのは予め乾燥した粘土であり、これは乾燥した形態では水分を取り除く又は捕捉する可能性がある。こうした粘土はいわゆるその「水容量」の観点から記述され得るが、この水容量は本明細書においては、相対湿度８０％、及び２０℃で動的水蒸気吸着量測定技術により測定された、乾燥した物質の少量の試料（例えば１０ｍｇ）により空気から捕捉された水分の平衡重量百分率として定義される。例えば、１０ｍｇの乾燥した粘土が２ｍｇの水分を捕捉した場合、この乾燥した粘土は２０％の水容量を有する。本明細書に用いるのに好ましいのは、少なくとも約１０％、好ましくは少なくとも約１５％、及びより好ましくは少なくとも約１８％の水容量を含む乾燥した粘土である。
【００５４】
本明細書の組成物は好ましくは、（重量において）１％からの、又は好ましくは５％からの、又は好ましくは１０％からの、又は好ましくは１５％からの、又は好ましくは２０％からの、又は好ましくは２５％からの、及び好ましくは８０％までの、又は好ましくは５０％までの、又は好ましくは３５％までの粘土を含む。
本明細書においてアルミノケイ酸塩は、粘土の代わりに、又は粘土に加えて用いてもよい。アルミノケイ酸塩は水から金属イオンを除去するためのカチオン交換剤として働くことができ、及びまた綿状沈殿物の形成を増進する種粒子として、及び消毒剤の安定度を高めるための乾燥剤として働くこともできる。本明細書に用いるのに好ましいアルミノケイ酸塩には、ゼオライトＡ、ゼオライトＸ、ゼオライトＹ、ゼオライトＰ、及びゼオライトβが挙げられる。好ましくはアルミノケイ酸塩の遊離水分含有量は、重量において約４％未満、より好ましくは約３％未満、特には約２．５％未満、及び更に特には１．５％未満でなくては成らない。
【００５５】
最適な消毒剤の安定度を提供するという観点から、本明細書に用いるのに極めて好ましいのは予め乾燥したアルミノケイ酸塩であり、これは乾燥した形態では水分を取り除く又は捕捉する可能性がある。こうした乾燥したアルミノケイ酸塩はまた上記で定義されたように、いわゆるその「水容量」の観点から記述され得る。本明細書に用いるのに好ましいのは、少なくとも約１０％、好ましくは少なくとも約１５％、及びより好ましくは少なくとも約１８％の水容量を含む乾燥したアルミノケイ酸塩である。
本明細書の組成物は好ましくは、（重量において）１％からの、又は好ましくは５％からの、又は好ましくは１０％からの、又は好ましくは１５％からの、又は好ましくは２０％からの、又は好ましくは２５％からの、及び好ましくは８０％までの、又は好ましくは５０％までの、又は好ましくは３５％までのアルミノケイ酸塩を含む。
【００５６】
第３のポリマー物質
本明細書の組成物は第３のポリマー物質を含んでもよい。前記第３のポリマー物質はアミン基を含有せず、実質的に非水溶性である。「実質的に非水溶性」という言葉はこれ以前で定義されている。このため第３のポリマー物質は、第１のポリマー物質又は第２のポリマー物質とは異なり、及び第１のポリマー物質又は第２のポリマー物質ではない。第３のポリマー物質は綿状沈殿物の形成を増進する種粒子として働くことができるかどうかに基づいて選択される。第３のポリマー物質は粘土又はゼオライトの代わりに、又はこれらに加えて用いられ得る。好ましくは第３のポリマー物質の遊離水分含有量は、重量において約４％未満、より好ましくは約３％未満、特には約２．５％未満、及び更に特には１．５％未満である必要がある。
好ましくは第３のポリマー物質はセルロースを含み、より好ましくは第３のポリマー物質は非修飾セルロースである。最も好ましくは第３のポリマー物質は粉末セルロースを含む。
【００５７】
本明細書の組成物は好ましくは、（重量において）１％からの、又は好ましくは５％からの、又は好ましくは１０％からの、又は好ましくは１５％からの、又は好ましくは２０％からの、又は好ましくは２５％からの、及び好ましくは８０％までの、又は好ましくは５０％までの、又は好ましくは３５％までの第３のポリマー物質を含む。
【００５８】
アルカリ剤
本明細書の組成物はアルカリ剤を含んでもよい。アルカリ剤は水に接触した場合にアルカリ性を与えるいかなる化合物であり得る。本明細書に用いるアルカリ剤はポリマー物質ではない。本明細書の組成物は好ましくはアルカリ剤を、本明細書の組成物が水と接触した場合に溶液を形成する量含み、前記溶液はｐＨ５〜８、好ましくは６〜７である。
好ましいアルカリ剤は、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、酸化ナトリウム、炭酸カルシウム、重炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、炭酸カリウム、重炭酸カリウム、水酸化カリウム、酸化カリウム、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される。
【００５９】
水と接触した場合に炭酸塩の源となる特別なアルカリ剤、例えば炭酸ナトリウム、又は重炭酸ナトリウムが本明細書において用いられるのに好ましくもある。本明細書の組成物が酸の源、例えば硫酸鉄のような本発明の組成物における無機塩を含む場合は、炭酸塩の源である前記アルカリ剤と前記酸の源が水の存在下で相互作用し気体を発生することができる。この過程は発泡として既知であり、特に本明細書の組成物が錠剤の形態である場合に組成物が分散する速度を高める。  本明細書において、特に消毒剤として次亜塩素酸カルシウムを含有する組成物において極めて好ましいのは、水分の流し場としても働き得るアルカリ、特に無水炭酸ナトリウムである。
本明細書の組成物は通常は、（重量において）１％から５０％までの、好ましくは１０％からの、又は好ましくは１５％からの、又は好ましくは２０％からの、又は好ましくは２５％からの、及び好ましくは４５％までの、又は好ましくは４０％までの、又は好ましくは３５％までのアルカリ剤を含む。
【００６０】
組成物
本明細書の組成物は好ましくは固体の単位剤形であり、最も好ましくは錠剤又は粉末形態である。本明細書の組成物は好ましくは包装され、その結果水分のような環境条件から保護されている。好ましくは本明細書の組成物は、ポリプロピレン、又は典型的ラミネートのような防水性の物質中に包装される。１つのこうしたラミネートの例はアカーランド・アンド・ラウス（Ａｋｅｒｌｕｎｄ ＆ Ｒａｕｓ）により供給されるラミネートであり、コーティングされた紙（外側）、ＬＤＰＥ、アルミニウム・ホイル、及び内側の層サーリン（Ｓｕｒｌｙｎ）（エチレン／メタクリレートコポリマー）の層を含む−ＦＤＡ承認食品包装を含む。
【００６１】
使用方法
本明細書の組成物は、（ａ）本明細書の組成物を水に接触させ、固体物質を含む部分的に精製された水を得る工程；及び（ｂ）前記部分的に精製された水から、前記固体物質の少なくとも一部分を；（ｉ）濾過；又は（ｉｉ）静かに注ぐこと；又は（ｉｉｉ）沈降；又は（ｉｖ）浮選；又は（ｖ）それらの組み合わせ；により除去し、精製された水を得る工程を含む方法を用いて、水を精製するために用いることができる。
【００６２】
本明細書の組成物は錠剤又は固体粉末の形態であることができ、これは水に添加され、通常は綿状沈殿物のような固体物質を含む、部分的に精製された水を得る。この固体物質は部分的に精製された水の残りの部分から、いかなる技術により除去又は分離されることができ、これは通常濾過によるが、静かに注ぐこと、沈降、及び浮選もまた用いてもよい。濾過によりとは、部分的に精製された水をフィルターに通すことを意味する。濾過は注ぐ手段により生じることができ、例えば前記部分的に精製された水をフィルターに通して注ぎ、固体物質の少なくとも一部分を前記部分的に精製された水から除去することにより生じ得る。濾過はまた求心力の手段により生じることができ、例えば部分的に精製された水をすべてフィルターにより囲んで、前記部分的に精製された水及び前記フィルターを回転させ、その結果前記部分的に精製された水は前記フィルターを通過し、及び前記固体物質の少なくとも一部分は前記部分的に精製された水より除去されることにより生じることができる。濾過はまた突っ込む手段により生じることができ、例えば前記部分的に精製された水を通すようにフィルターを突っ込む、又は動かすことにより、その結果前記固体物質の少なくとも一部分は前記部分的に精製された水より分離されることにより生じることができる。
【００６３】
通常用いられるフィルターには、布フィルター、不織布、及び紙フィルター、及び研磨加工フィルター、例えば活性炭、ガラスファイバー、ゼオライト、イオン交換媒体、又はそれらの組み合わせを含むようなフィルターが挙げられ、これらは残留水の不純物、例えば有機物質、重金属イオン、及び残留消毒剤を水から除去する。用いるのに好適なフィルターはシルバー又は他の静菌防腐剤成分が植え付けられていてもよく、その結果細菌は前記フィルター上で生育できず、及びフィルターは濾過した水により汚染されることなく何回も再使用できる。サンドフィルターもまた用いることができ、本明細書において１より多くのフィルターが組み合わせて用いられてもよい。
好ましくは、１０ｍｇから、又は好ましくは５０ｍｇから、又は好ましくは７５ｍｇから、又は好ましくは１００ｍｇから、又は好ましくは１５０ｍｇから、又は好ましくは２００ｍｇから、又は好ましくは２５０ｍｇから、又は好ましくは３００ｍｇから、及び好ましくは２０００ｍｇまで、又は好ましくは１０００ｍｇまで、又は好ましくは７５０ｍｇまでの本明細書の組成物が１リットルの水に添加される。水に添加される本明細書の組成物の量は前記水の不純物に依存する。例えば、非常に不純ではない水を適切に精製するのには、非常に不純な水を精製するのに必要な本明細書の組成物の量に比べてより少ない組成物が必要である。
【００６４】
（実施例）
（実施例１）
以下の組成物は本発明によるものである。すべての百分率は組成物の重量によるものである。
【００６５】
【表１】
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【００６６】
（実施例２）
実施例１の組成物Ａ〜Ｋの５００ｍｇを粉末又は錠剤の形態で１リットルの水に各々添加した。次に水は短時間撹拌されるか又はかき混ぜられた。水は５分間静置され、その後前記水は更に１分間かき混ぜられるか又は撹拌され、そして次に２０分間もう一度静置された。この間に非水溶性の綿状沈殿物が水中に形成された。次にこれはきつく織られた布フィルターを通して注がれ、前記非水溶性の綿状沈殿物は除去され、そして水の残留部分が収集された。この水の残留部分が精製された水である。
【００６７】
（実施例３）
組成物Ａ、Ｃ、Ｄ，Ｆ，Ｇ，Ｉ，Ｊ、及びＫの５００ｍｇを粉末又は錠剤の形態で１リットルの水に各々添加した。次に水は短時間撹拌されるか又はかき混ぜられた。水は１０分間静置され、その後前記水は更に１分間かき混ぜられるか又は撹拌され、そして次に２０分間もう一度静置された。この間に非水溶性の綿状沈殿物が水中に形成された。次にこれはきつく織られた布フィルターを通して注がれ、前記非水溶性の綿状沈殿物は除去され、そして水の残留部分が収集された。次に１ｍｇの次亜塩素酸カルシウムが収集された水に添加され、及び収集された水は短時間撹拌されるか又はかき混ぜられた。この収集された水が精製された水である。
【００６８】
（実施例４）
以下のものは本発明による更なる組成物である。すべての百分率は組成物の重量によるものである。
【００６９】
【表２】
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【００７０】
上記において次亜塩素酸カルシウムは、約１２１２μｍが粒径の中央値であり、重量において２５％未満が１４００μｍより大きく、重量において０．５％未満が２０００μｍより大きく、及び重量において３％未満が１５０μｍより小さい粒子を含む粒状形態で添加された。組成物の遊離水分含有量は１％〜４％の範囲であった。ヘクトライト粘土、モンモリロナイト粘土、及びゼオライトＸはすべて、重量において１．５％未満の遊離水分含有量にまで予め乾燥され、１８％を超える水容量を有した。組成物は少なくとも約８分のｔ最大、及び約３０秒未満のｔ８０を有する。組成物Ｌ〜Ｖの６．２ｇが粉末状態で１回用量のポリプロピレン袋から１０リットルの水に添加された。次に水は短時間撹拌されるか又はかき混ぜられた。水は５分間静置され、その後前記水は更に１分間かき混ぜられるか又は撹拌され、更に５分間静置され、その後前記水は更に１分間かき混ぜられるか又は撹拌され、そして次にもう一度５分間静置された。この間に非水溶性の綿状沈殿物が水中に形成された。次にこの液体は綿の布又は不織布フィルターを通して濾過され、前記非水溶性の綿状沈殿物は除去され、そして濾液が収集された。この濾液は更に１５分間放置され、及びこれが精製された水である。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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