(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性炭が充填された活性炭塔内の水を全量抜く水抜き工程、
前記活性炭塔に上向流で熱水を張込む熱水張込み工程、
前記活性炭塔の流出部に設けられた温度計の表示が８０℃を超える所定温度以上になるまで熱水の供給を行う予備加熱工程、
前記温度計の表示が８０℃を超える所定温度で少なくとも１０分間の熱水循環を行う熱水循環工程、
前記活性炭塔の熱水を水抜きする熱水抜き工程、
前記活性炭塔に水を張り、次いで、活性炭塔の流出水の温度が４０℃以下になるまで水を流入する冷却ブロー工程、を有することを特徴とする活性炭の殺菌方法。
【請求項２】
前記熱水張込み工程に続いて、活性炭層を所定時間、静置する沈静工程を行うことを特徴とする請求項１記載の活性炭の殺菌方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、活性炭の殺菌を確実に行う活性炭の殺菌方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
水処理用の活性炭は、水中の有機物及び臭気成分の吸着除去並びに残留塩素及びオゾン等の酸化剤の分解除去等に幅広く用いられている。しかしながら、水処理用の活性炭は、使用時間が長くなるに従い、たとえ活性炭の吸着能力が未だ充分に残っていても、バクテリア等の雑菌が活性炭層で繁殖し易く、これに伴う種々のトラブルを招く場合もある。従来、これらの問題を解決する活性炭の殺菌方法としては、加熱殺菌方法、銀担持防菌方法、全量交換方法等が用いられている。このうち、加熱殺菌方法は、多量の活性炭を殺菌する場合に好適で、例えば、特開平６−７１２４９号公報等には、活性炭ろ過塔内の活性炭充填層に熱水または蒸気を供給する手段を設けた水道水の浄化装置及び活性炭ろ過塔内で繁殖した雑菌を熱処理して殺菌する方法が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の加熱殺菌方法で加熱殺菌を行ったとしても、必ずしも確実に殺菌が行われるとは言い難い。例えば、熱水を活性炭ろ過塔の上から下へ、下向流で流した場合、空気の噛み込みによる偏流が生じて、確実な殺菌が行われない場合がある。また、装置が大掛かりな場合、熱水循環を行ったとしても、熱水循環時間が短すぎると局部的な温度低下を生じ、確実な殺菌が行われない。
【０００４】
従って、本発明の目的は、活性炭塔内で繁殖した雑菌を確実に殺菌する活性炭の殺菌方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる実情において、本発明者は鋭意検討を行った結果、熱水を活性炭塔に上向流で張込めば、空気の噛み込みによる偏流を抑制できること、加熱ブロー工程及び熱水循環工程における熱水温度を、活性炭塔の流出部に設けられた温度計により検出し、該温度に基づいた制御を行い、且つ熱水循環時間を特定時間以上行えば、活性炭塔内で繁殖した雑菌を確実に殺菌できること、を見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明は、活性炭が充填された活性炭塔内の水を全量抜く水抜き工程、  前記活性炭塔に上向流で熱水を張込む熱水張込み工程、
前記活性炭塔の流出部に設けられた温度計の表示が８０℃を超える所定温度以上になるまで熱水の供給を行う予備加熱工程、
前記温度計の表示が８０℃を超える所定温度で少なくとも１０分間の熱水循環を行う熱水循環工程、
前記活性炭塔の熱水を水抜きする熱水抜き工程、
前記活性炭塔に水を張り、次いで、活性炭塔の流出水の温度が４０℃以下になるまで水を流入する冷却ブロー工程、を有することを特徴とする活性炭の殺菌方法を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態における活性炭の殺菌方法について、図１を参照して説明する。図１は本発明の活性炭の殺菌方法を実施するための装置の一例を示す概略構成図である。図中、１〜１２はバルブであり、２０は熱水タンク、３０は原水を活性炭で処理するための活性炭充填層を備えた活性炭塔であり、処理期間の経過により雑菌を有する。４０はポンプ８０を作動して供給される供給水を所定の温度にまで加熱して熱水とするヒータである。活性炭塔３０の頂部と熱水タンク２０を連接する連結管１３の熱水タンク側寄りには、警報機付温度計５２が設けられている。また、活性炭塔３０の活性炭充填層部中央には警報機付温度計５１が設けられ、活性炭塔３０の頂部には外部からの雑菌の進入を防御する除菌フィルター７０が設けられている。なお、６０は活性炭処理水をさらに高度に処理する純水製造装置である。
【０００８】
次に、本発明の活性炭の殺菌方法を各工程毎に説明する。
（水抜き工程）
水抜き工程開始前の状態は、弁１、弁９及び弁７が開、他の弁は閉であり、ポンプ８０及びヒータ４０は停止している。この状態においては原水を活性炭塔３０で処理し、その処理水を後段の純水製造装置に送水している。この状態から活性炭塔３０内の水を抜くには、弁６、弁８を開き、弁１、弁７、弁９を閉じる。これにより、活性炭塔３０内の水は重力により系外へ排出される。活性炭塔３０内の水を完全に排出した後は、弁６、弁８を閉じる。
【０００９】
（熱水張込み工程）
予め弁２を開いて、熱水タンク２０に水を張る。次いで弁４、弁５、弁１０及び弁１２を開き、ポンプ８０及びヒータ４０を作動させることにより得られる熱水を活性炭塔３０に張り込む。すなわち、熱水は弁４及び弁５を経て上向流で活性炭塔３０に張り込まれ、オーバーフロー分は弁１０及び弁１２を経て系外へブローされる。張込み終了の確認は、流量とタイマーにより規定量の張込みを確認するか、あるいは、温度計５２の表示により張込みを確認する等で行われる。従来の熱水を張込みつつ、熱水で水を押し出しながら水抜きを行う方法に比べて、本発明の前記水抜き工程及び熱水張込み工程は、活性炭塔３０内の水が排出されているので熱水張込み時間を短縮できると共に、熱水が急激に冷やされることもなく、熱損失が少ない。
【００１０】
ヒータとしては、直接加熱するヒータ又は熱交換器等により間接加熱するヒータの他、外部より直接熱水を供給する装置等が使用できる。すなわち、図１中、ヒータ４０を省略し、熱水タンク供給配管１７に連結する熱水配管１６（破線で示す）を通して外部よりの熱水を供給してもよい。また、熱水タンク２０を省略するようなフローを採用することもできる。
【００１１】
（予備加熱工程）
熱水の活性炭塔３０への張込みが完了した後、熱水タンク２０、ポンプ８０、ヒータ４０、弁４、弁５、活性炭塔３０、弁１０及び弁１２を順に経る系（活性炭塔３０に対して上向流）を警報機付温度計５２の表示が８０℃を超える所定温度以上、例えば８８℃になるまで熱水の供給とブローを行う。８０℃を超える所定温度以上とすることにより、特に、医薬及び製薬用水の場合の如く、雑菌が生存できないとされている８０℃以上の温度で殺菌を行うという基準を確実に担保できる。また、上記温度計としては、警報機付温度計５１と警報機付温度計５２の双方の温度計を用い、これらの表示を基準にすることが、活性炭塔３０と熱水ポンプ２０とで形成される閉ループ内の温度を確実に上記温度以上にすることができる点で好ましい。また、この工程においては、熱水中の噛み込み空気が脱気される。なお、本工程は警報機付温度計５２の表示が所定温度になるまで予備加熱を行う工程であるから、ヒータ４０を設置した場合は、弁１２からブローせずに弁１１を用いて流出水をタンク２０に戻す循環を行ってもよい。
【００１２】
（熱水循環工程）
前記予備加熱工程終了後、弁１２を閉じ、弁１１を開とする。そして、熱水タンク２０と活性炭塔３０の間で形成される閉ループ系、すなわち、熱水タンク２０、ポンプ８０、ヒータ４０、弁４、弁５、活性炭塔３０、弁１０、弁１１及び熱水タンク２０を順に経る循環系内を、警報機付温度計５２の表示が８０℃を超える所定温度以上、例えば８８℃で少なくとも１０分間以上、好ましくは１５分間以上、特に好ましくは３０分間の熱水循環を行う。熱水循環工程中、警報機付温度計５２の表示が８０℃を超える所定温度以下、例えば、８５℃以下となったら前記加熱ブロー工程に切替え、同様に、例えば８８℃になるまで熱水の供給とブローを行う。本工程において、熱水温度及び循環時間を上記範囲とすることにより、大掛かりな設備装置においても装置全体を８０℃以上に保つことができ、確実に殺菌を行うことができる。また、この工程で使用される温度計は、警報機付温度計５１と警報機付温度計５２の双方の表示を基準にすることが好ましい。
【００１３】
（熱水抜き工程）
熱水循環工程終了後、熱水タンク２０、活性炭塔３０及び前記閉ループ系配管内の熱水を水抜きする。すなわち、熱水ブローするには、ヒータ４０を切り、弁２及び弁１１を閉とし、弁４、弁５、弁１０及び弁１２を開の状態でポンプ８０を作動させ熱水タンク２０の水レベルが低レベルとなるまで熱水を系外へブローさせる。次いで、ポンプ８０を停止させ、弁３、弁６及び弁８を開とし、熱水タンク２０及び活性炭塔３０内の水を重力により全量抜く。
【００１４】
（冷却ブロー工程）
冷却ブロー工程は、活性炭塔３０に水を張り、次いで活性炭塔３０の流出水の温度が４０℃以下になるまで水を流入して冷却する工程である。すなわち、熱水抜き工程終了後、まず、弁３、弁４、弁６及び弁８を閉とし、弁１、弁５、弁１０及び弁１２を開の状態とし、圧送水を弁１、弁５を経て活性炭塔３０に上向流で張り込み、活性炭塔３０を満水状態とする。満水状態は流量とタイマーにより規定量の張込みを行うことにより確認されるか、又はオーバーフロー分が弁１０及び弁１２を経て系外へブローされることにより確認してもよい。次いで、弁５、弁１０及び弁１２を閉、弁１、弁６及び弁９を開の状態とし、圧送水を弁１、弁９を経て活性炭塔３０に下向流で供給して、警報機付温度計５１の表示が４０℃以下となるまでブローを行う。冷却ブロー工程終了後、弁６を閉とすることにより本発明の活性炭の殺菌処理工程は終了する。
【００１５】
上記本発明の実施の形態における活性炭の殺菌方法によれば、熱水は活性炭塔３０に上向流で張込まれるため、空気の噛み込みによる偏流を抑制できる。また、加熱ブロー工程及び熱水循環工程における熱水温度を、活性炭塔３０の頂部と熱水タンク２０を連結する連結管１３の熱水タンク２０側寄りに設けられた警報機付温度計５２により検出し、該温度に基づいた制御を行い、且つ熱水循環時間を特定時間以上行うため、活性炭塔内で繁殖した雑菌を確実に殺菌することができる。従って、装置が大掛かりな場合、あるいは、医薬及び製薬用水の場合の如く、雑菌等が生存できないとされている８０℃以上の温度で殺菌を行うという基準を確実に担保できる。
【００１６】
本発明において、前記熱水張込み工程に続いて、張込まれた熱水を所定時間、静置する沈静工程を設けることが好ましい。この沈静工程を設けることにより、活性炭層内の気泡が確実に除去され、後工程の熱水循環による殺菌がより確実に行われる。沈静時間としては、特に制限されず、５分間程度で十分である。
【００１７】
本発明において、予備加熱工程及び熱水循環工程の熱水の流れ方向は、上記実施の形態では活性炭塔に対して上向流であるが、これに限定されず、活性炭塔に対して下向流であってもよい。従って、本発明における活性炭塔の流出部とは、上向流の場合、活性炭塔の頂部より延出される流出配管部を言い、下向流の場合、活性炭塔の底部より延出される流出配管部を言う。
【００１８】
本発明で使用される温度計としては、特に制限されないが、白金抵抗温度計、銅抵抗温度計、ニッケル抵抗温度計、サーミスター温度計等の抵抗温度計が、取扱、精度及び価格等の点で好ましい。該温度計は警報機付であり、設定温度により弁の切替え等の信号（警報）を発信する機能を有するものが好ましい。
【００１９】
【実施例】
次に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、これは単に例示であって本発明を制限するものではない。
実施例１
図１で示される下記仕様の活性炭の殺菌装置を使用した。
0003904731.tif 000002
【００２０】
（活性炭の殺菌方法）
図１中、弁１、弁９及び弁７が開、他の弁は閉であり、ポンプ８０及びヒータ４０は停止している状態の装置において、水抜き工程を行った。先ず、弁６、弁８を開き、弁１、弁７、弁９を閉じることにより、活性炭塔３０内の水を重力により系外へ排出させた。排出時間は２０分であった。活性炭塔３０内の水を完全に排出した後、弁６、弁８を閉じた（水抜き工程）。次いで、弁２、弁４、弁５、弁１０及び弁１２を開き、ポンプ８０及びヒータ４０を作動させ熱水を活性炭塔３０に上向流で張込んだ。張込み流量は１０m3/hであり、張込みの確認は流量とタイマーにより行った。張込み時間は１５分であった（熱水張込み工程）。次いで、満水状態の活性炭塔３０を５分間静置して、活性炭層内の気泡を除いた。
【００２１】
静置後、熱水タンク２０、ポンプ８０、ヒータ４０、弁４、弁５、活性炭塔３０、弁１０及び弁１２を順に経る系（活性炭塔３０に対して上向流）を警報機付温度計５１と警報機付温度計５２の双方の表示が８８℃になるまで熱水の供給とブローを行った。この時の流量は４０m3/hであり、ブロー時間は約１０分間必要であった（予備加熱工程）。
【００２２】
前記予備加熱工程終了後、弁１２を閉じ、弁１１を開とした。そして、熱水タンク２０と活性炭塔３０の間で形成される閉ループ系、すなわち、熱水タンク２０、ポンプ８０、ヒータ４０、弁４、弁５、活性炭塔３０、弁１０、弁１１及び熱水タンク２０を順に経る循環系内を、警報機付温度計５２の表示が８８℃以上の状態で３０分間の熱水循環を行った。この熱水循環は流量４０m3/hで行った（熱水循環工程）。
【００２３】
熱水循環工程終了後、ヒータ４０を切り、弁２及び弁１１を閉とし、弁４、弁５、弁１０及び弁１２を開の状態でポンプ８０を作動させ熱水タンク２０の水面が低レベルとなるまで熱水を系外へブローさせた。この時の流量は４０m3/hであり、ブロー時間は約５分であった。次に、ポンプ８０を停止させ、弁３、弁６及び弁８を開とし、熱水タンク２０及び活性炭塔３０内の水を重力により全量抜いた。水抜きには約２０分を要した（熱水抜き工程）。
【００２４】
熱水抜き工程後、弁３、弁４、弁６及び弁８を閉とし、弁１、弁５、弁１０及び弁１２を開の状態とし、圧送水を弁１、弁５を経て活性炭塔３０に上向流（流量１０m3/h）で張り込み、約１５分で活性炭塔３０を満水状態とした。次いで、弁５、弁１０及び弁１２を閉、弁６及び弁９を開の状態とし、圧送水を弁１、弁９を経て活性炭塔３０に下向流（流量２６m3/h）で供給して、警報機付温度計５１の表示が４０℃以下となるまでブローを行った。ブロー時間は約３０分を要した（冷却ブロー工程）。ブロー後は弁６を閉として本工程を終了した。
【００２５】
冷却ブロー工程終了後、活性炭の細菌数を測定したところ、０個／mlであり、確実に熱殺菌が行われた。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の活性炭の殺菌方法によれば、熱水は活性炭塔に上向流で張込まれるため、空気の噛み込みによる偏流を抑制できる。また、加熱ブロー工程及び熱水循環工程における熱水温度を、活性炭塔の頂部と熱水タンクを連結する連結管の熱水タンク側寄りに設けられた温度計とにより検出し、該温度に基づいた制御を行い、且つ熱水循環時間を特定時間以上行うため、活性炭塔内で繁殖した雑菌を確実に殺菌することができる。従って、装置が大掛かりな場合、あるいは、医薬及び製薬用水の場合の如く、雑菌が生存できないとされている８０℃以上の温度で殺菌を行うという基準を確実に担保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の活性炭の殺菌方法を説明するための装置の概略構成図を示す。
【符号の説明】
１〜１２    弁
１４        活性炭塔流入管
２０        熱水タンク
３０        活性炭塔
４０        ヒータ
５１、５２  警報機付温度計
６０        純水製造装置
７０        除菌フィルター
８０        ポンプ
【図１】
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