(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水溶性化合物が無機担体に担持されずに水不溶性樹脂に配合された樹脂材料からなる水処理用基材であって、
前記水溶性化合物が、殺菌助剤を含み、
前記殺菌助剤が臭化ナトリウムであり、
前記水不溶性樹脂が、ポリプロピレン、低密度ポリエチレン、低融点ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体及びポリ塩化ビニルからなる群から選ばれる少なくとも１種である、水処理用基材。
【請求項２】
水溶性化合物が無機担体に担持されずに水不溶性樹脂に配合された樹脂材料からなる水処理用基材であって、
前記水溶性化合物が、殺菌助剤を含み、
前記殺菌助剤が臭化ナトリウムであり、
前記殺菌助剤の含有量が、前記水不溶性樹脂１００質量部に対して、１〜１５０質量部であり、
前記水不溶性樹脂が、ポリプロピレン、低密度ポリエチレン、低融点ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体及びポリ塩化ビニルからなる群から選ばれる少なくとも１種である、水処理用基材。
【請求項３】
前記水溶性化合物が、防錆剤、防スケール剤及び防スライム剤からなる群から選ばれる少なくとも１種を更に含む、請求項１又は２に記載の水処理用基材。
【請求項４】
前記防錆剤がアゾール系化合物である、請求項３に記載の水処理用基材。
【請求項５】
前記防錆剤の含有量が、前記水不溶性樹脂１００質量部に対して、１〜１５０質量部である、請求項４に記載の水処理用基材。
【請求項６】
前記防スケール剤が、クエン酸及びりん化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種である、請求項３に記載の水処理用基材。
【請求項７】
前記防スケール剤の含有量が、前記水不溶性樹脂１００質量部に対して、１〜１５０質量部である、請求項６に記載の水処理用基材。
【請求項８】
前記防スライム剤が、チアゾリン、ヒダントイン、シアヌル酸、ブロノポール、ピリチオン、過炭酸及びこれらの塩からなる群から選ばれる少なくとも１種である、請求項３に記載の水処理用基材。
【請求項９】
前記防スライム剤の含有量が、前記水不溶性樹脂１００質量部に対して、１〜１５０質量部である、請求項８に記載の水処理用基材。
【請求項１０】
前記水溶性化合物に加え抗菌剤を更に含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の水処理用基材。
【請求項１１】
前記抗菌剤の含有量が、前記水不溶性樹脂１００質量部に対して、２３０質量部以下である、請求項１０に記載の水処理用基材。
【請求項１２】
前記抗菌剤が、酸化チタンである、請求項１０又は１１に記載の水処理用基材。
【請求項１３】
シート状、ペレット状、網目状樹脂チューブ又は網目構造状樹脂パイプである、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の水処理用基材。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の水処理用基材を備えた水処理装置。
【請求項１５】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の水処理用基材を備えた冷却塔。
【請求項１６】
冷却水を用いて冷却する冷却装置と、前記冷却装置から供給される前記冷却水を冷却する冷却塔と、前記冷却水を処理する請求項１４に記載の水処理装置と、を備える冷却システム。
【請求項１７】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の水処理用基材と、次亜塩素酸を含む冷却水を接触させ、かつ、前記冷却水中に臭化ナトリウムを徐放させることで、前記冷却水中の次亜塩素酸を次亜臭素酸へ変化させる、冷却水の水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水処理用基材、水処理装置、冷却塔及び冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
商業ビル等の様々な施設において、空調機、冷凍機等の冷却装置と、冷却装置における冷却に用いられる冷却水を冷却する冷却塔とを備える冷却システムが採用されている。前記冷却システムにおいては、冷却水中に発生するレジオネラ菌等の微生物や、微生物から分泌される有機物によってスライムが形成されやすいため、殺菌剤等の薬剤が用いられる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、銀イオン、銅イオン等の殺菌剤をゼオライト、活性炭等の無機担体に担持させ、耐水性ポリマーに分散して成形した冷却塔用殺菌材が開示されている。特許文献１では、銀イオン、銅イオン等の殺菌剤の水に対する溶出を僅少にするために無機担体に担持させているが、この方法は金属イオン以外の殺菌剤には適用できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−２５１２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の冷却塔用殺菌材等を用いる従来の冷却システムでは、銀イオン、銅イオン等の金属イオンの殺菌剤しか利用できない。一方で、冷却塔のユーザーより金属イオンの殺菌剤以外の薬剤を一定濃度で供給できる簡易な方法が求められる。
【０００６】
本発明は、水溶性化合物の液体状態での使用薬剤数や補充頻度を低減しつつ、水溶性化合物による効果が長期間にわたって持続的に得られる水処理用基材、水処理装置、冷却塔及び冷却システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下の態様を有する。
［１］水溶性化合物が無機担体に担持されずに水不溶性樹脂に配合された樹脂材料からなる水処理用基材。
［２］前記水溶性化合物の含有量が、前記水不溶性樹脂１００質量部に対して、１〜１５０質量部である、［１］に記載の水処理用基材。
［３］前記水不溶性樹脂が、ポリプロピレン、低密度ポリエチレン、低融点ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体及びポリ塩化ビニルからなる群から選ばれる少なくとも１種である、［１］又は［２］に記載の水処理用基材。
［４］前記水溶性化合物が、殺菌助剤、防錆剤、防スケール剤及び防スライム剤からなる群から選ばれる少なくとも１種である、［１］〜［３］のいずれかに記載の水処理用基材。
［５］前記水溶性化合物として殺菌助剤を含み、
前記殺菌助剤が、ハロゲン化物及びハロゲン化物塩からなる群から選ばれる少なくとも１種である、［４］に記載の水処理用基材。
［６］前記殺菌助剤の含有量が、前記水不溶性樹脂１００質量部に対して、１〜１５０質量部である、［５］に記載の水処理用基材。
［７］前記水溶性化合物として防錆剤を含み、
前記防錆剤がアゾール系化合物である、［４］に記載の水処理用基材。
［８］前記防錆剤の含有量が、前記水不溶性樹脂１００質量部に対して、１〜１５０質量部である、［７］に記載の水処理用基材。
［９］前記水溶性化合物として防スケール剤を含み、
前記防スケール剤が、クエン酸及びりん化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種である、［４］に記載の水処理用基材。
［１０］前記防スケール剤の含有量が、前記水不溶性樹脂１００質量部に対して、１〜１５０質量部である、［９］に記載の水処理用基材。
［１１］前記水溶性化合物として防スライム剤を含み、
前記防スライム剤が、チアゾリン、ヒダントイン、シアヌル酸、ブロノポール、ピリチオン、過炭酸及びこれらの塩からなる群から選ばれる少なくとも１種である、［４］に記載の水処理用基材。
［１２］前記防スライム剤の含有量が、前記水不溶性樹脂１００質量部に対して、１〜１５０質量部である、［１１］に記載の水処理用基材。
［１３］前記水溶性化合物に加え抗菌剤を更に含む、［４］に記載の水処理用基材。
［１４］前記抗菌剤の含有量が、前記水不溶性樹脂１００質量部に対して、２３０質量部以下である、［１３］に記載の水処理用基材。
［１５］前記抗菌剤が、酸化チタンである、［１３］又は［１４］に記載の水処理用基材。
［１６］シート状、ペレット状、網目状樹脂チューブ又は網目構造状樹脂パイプである、［１］〜［１５］のいずれかに記載の水処理用基材。
［１７］［１］〜［１５］のいずれかに記載の水処理用基材を備えた水処理装置。
［１８］［１］〜［１５］のいずれかに記載の水処理用基材を備えた冷却塔。
［１９］冷却水を用いて冷却する冷却装置と、前記冷却装置から供給される前記冷却水を冷却する冷却塔と、前記冷却水を処理する［１７］に記載の水処理装置と、を備える冷却システム。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、水溶性化合物の液体状態での使用薬剤数や補充頻度を低減しつつ、水溶性化合物による効果が長期間にわたって持続的に得られる水処理用基材、水処理装置、冷却塔及び冷却システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の冷却システムの一例を示した概略構成図である。
【図２】実施例１〜５の水処理用基材の溶出試験における臭化ナトリウムの経過時間に対する総溶出量をプロットしたグラフである。
【図３】実施例１〜５の水処理用基材の溶出試験における臭化ナトリウムの経過時間に対する残存率をプロットしたグラフである。
【図４】実施例１、３、６、７の水処理用基材の溶出試験における臭化ナトリウムの経過時間に対する総溶出量をプロットしたグラフである。
【図５】実施例１、３、６、７の水処理用基材の溶出試験における臭化ナトリウムの経過時間に対する残存率をプロットしたグラフである。
【図６】実施例８、９の水処理用基材の溶出試験におけるクエン酸の経過時間に対する総溶出量をプロットしたグラフである。
【図７】実施例８、９の水処理用基材の溶出試験におけるクエン酸の経過時間に対する残存率をプロットしたグラフである。
【図８】実施例３〜５の水処理用基材の溶出試験におけるベンゾトリアゾールの経過時間に対する総溶出量をプロットしたグラフである。
【図９】実施例３〜５の水処理用基材の溶出試験におけるベンゾトリアゾールの経過時間に対する残存率をプロットしたグラフである。
【図１０】実施例１０の水処理用基材の溶出試験におけるヘキサメタリン酸ナトリウム及び１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸の経過時間に対する総溶出量をプロットしたグラフである。
【図１１】実施例１０の水処理用基材の溶出試験におけるヘキサメタリン酸ナトリウム及び１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸の経過時間に対する残存率をプロットしたグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［水処理用基材］
本発明の水処理用基材は、水溶性化合物が無機担体に担持されずに水不溶性樹脂に配合された樹脂材料からなる。本発明において、「水溶性化合物が無機担体に担持されずに水不溶性樹脂に配合される」とは、ゼオライト、活性炭等の無機担体に担持されることなく、水溶性化合物がそのままの状態で水不溶性樹脂に直接配合されていることを意味する。
【００１１】
水不溶性樹脂は、容器や包装材料等のプラスチック製品として広く用いられている水不溶性の汎用樹脂である。
水不溶性樹脂としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリアミド、ポリウレタン、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂、ポリ塩化ビニル、及びこれらの樹脂に生分解性材料が配合された生分解性プラスチックを例示できる。水処理用基材に用いる水不溶性樹脂は、１種でもよく、２種以上でもよい。
【００１２】
基材安定性、水溶性化合物の徐放性の点から、水不溶性樹脂としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ＥＶＡ、ポリ塩化ビニルが好ましく、ポリプロピレン、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、低融点ポリエチレン、ＥＶＡ及びポリ塩化ビニルからなる群から選ばれる少なくとも１種がより好ましい。
【００１３】
水溶性化合物は、水に対する溶解度が１ｐｐｍ以上である化合物である。
水溶性化合物としては、例えば、殺菌助剤、防錆剤、防スケール剤、防スライム剤を例示できる。水処理用基材に用いる水溶性化合物は、１種でもよく、２種以上でもよい。
水溶性化合物としては、殺菌助剤、防錆剤、防スケール剤、及び防スライム剤からなる群から選ばれる少なくとも１種が好ましい。
【００１４】
殺菌助剤としては、例えば、ハロゲン化物、ハロゲン化物塩、ハロゲン酸、ハロゲン酸塩、亜ハロゲン酸、亜ハロゲン酸塩を例示できる。水処理用基材に用いる殺菌助剤は、１種でもよく、２種以上でもよい。
【００１５】
ハロゲン化物としては、例えば、臭化物、ヨウ化物を例示できる。
ハロゲン化物塩としては、例えば、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化リチウム等の臭化物塩、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化リチウム等のヨウ化物塩を例示できる。
ハロゲン酸としては、例えば、塩素酸を例示できる。ハロゲン酸塩としては、例えば、塩素酸ナトリウム等の塩素酸塩を例示できる。
亜ハロゲン酸としては、例えば、亜塩素酸を例示できる。亜ハロゲン酸塩としては、例えば、亜塩素酸ナトリウム等の亜塩素酸塩を例示できる。
【００１６】
成分安定性やコスト等の点から、殺菌助剤としては、ハロゲン化物及びハロゲン化物塩からなる群から選ばれる少なくとも１種が好ましく、臭化物及び臭化物塩からなる群から選ばれる少なくとも１種がより好ましく、臭化ナトリウムが特に好ましい。
【００１７】
防錆剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール等のアゾール系化合物、塩化亜鉛、硫酸亜鉛等の亜鉛化合物、モリブデン酸、タングステン酸等のクロム族元素のオキソ酸、亜硝酸等を例示できる。水処理用基材に用いる防錆剤は、１種でもよく、２種以上でもよい。
防錆効果、環境影響、成分安定性やコスト等の点から、防錆剤としては、アゾール系化合物が好ましく、ベンゾトリアゾールが特に好ましい。
【００１８】
防スケール剤としては、例えば、有機酸及びその塩、りん化合物、高分子電解質ポリマーが挙げられる。有機酸及びその塩としては、例えばクエン酸、酒石酸、リンゴ酸、コハク酸、グルコン酸、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）及びその塩を例示できる。りん化合物としては、例えばヘキサメタリン酸ナトリウム（ＨＭＰ）、１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸（ＨＥＤＰ）、２−ホスホノブタン−１，２，４−トリカルボン酸（ＰＢＴＣ）を例示できる。高分子電解質ポリマーとしては、例えばアクリル酸重合物及びその塩、アクリル酸共重合物及びその塩、マレイン酸重合物及びその塩、マレイン酸共重合物及びその塩を例示できる。水処理用基材に用いる防スケール剤は、１種でもよく、２種以上でもよい。
環境影響やコスト等の点から、防スケール剤としては、クエン酸及びりん化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種が好ましく、クエン酸が特に好ましい。
【００１９】
防スライム剤としては、例えば、チアゾリン、ヒダントイン、シアヌル酸、ブロノポール、ピリチオン、過炭酸及びこれらの塩を例示できる。チアゾリンとしては、例えばメチルイソチアゾリン、クロロメチルイソチアゾリン、オクチルイソチアゾリン、ジクロロオクチルイソチアゾリン、ベンズイソチアゾリンを例示できる。ヒダントインとしては、例えばブロモ−クロロ−５，５−ジメチルヒダントインが挙げられる。シアヌル酸としては、例えばジクロロイソシアヌル酸、トリクロロイソシアヌル酸、ジブロモイソシアヌル酸、トリブロモイソシアヌル酸が挙げられる。ピリチオンとしては、例えばピリチオンナトリウム、ピリチオン亜鉛が挙げられる。過炭酸としては、例えば過炭酸ナトリウム、過炭酸リチウムが挙げられる。
【００２０】
本発明の水処理用基材は、処理対象の水中でのスライム発生を抑制しやすい点から、水溶性化合物に加え更に抗菌剤が含有されていることが好ましい。
抗菌剤としては、例えば、酸化チタン等の非水溶性光触媒や放射性鉱物を例示できる。水処理用基材に用いる抗菌剤は、１種でもよく、２種以上でもよい。
効果の持続性、汎用性、市場入手性及びコストの点から、抗菌剤としては、酸化チタンが好ましい。
【００２１】
水処理用基材中の水溶性化合物の含有量は、水不溶性樹脂１００質量部に対して、１〜１５０質量部が好ましい。水溶性化合物の含有量が前記下限値以上であれば、冷却塔の冷却水に対する処理効果が十分に得られやすい。水溶性化合物の含有量が前記上限値以下であれば、水処理用基材を製造しやすい。また、水溶性化合物の含有量が少ないほうが冷却水中に徐放されて水処理用基剤中の水溶性化合物が長持ちする。
【００２２】
水処理用基材が殺菌助剤を含む場合、水処理用基材中の殺菌助剤の含有量は、水不溶性樹脂１００質量部に対して、１〜１５０質量部が好ましく、１０〜１４０質量部がより好ましく、２０〜１３０質量部がさらに好ましい。殺菌助剤の含有量が前記範囲の下限値以上であれば、殺菌力に優れる。殺菌助剤の含有量が前記範囲の上限値以下であれば、水処理用基材を製造しやすい。
【００２３】
水処理用基材が防錆剤を含む場合、水処理用基材中の防錆剤の含有量は、水不溶性樹脂１００質量部に対して、１〜１５０質量部が好ましく、１０〜１４０質量部がより好ましく、２０〜１３０質量部がさらに好ましい。防錆剤の含有量が前記範囲の下限値以上であれば、防錆性に優れる。防錆剤の含有量が前記範囲の上限値以下であれば、水処理用基材を製造しやすい。
【００２４】
水処理用基材が防スケール剤を含む場合、水処理用基材中の防スケール剤の含有量は、水不溶性樹脂１００質量部に対して、１〜１５０質量部が好ましく、１０〜１４０質量部がより好ましく、２０〜１３０質量部がさらに好ましい。防スケール剤の含有量が前記範囲の下限値以上であれば、防スケール性に優れる。防スケール剤の含有量が前記範囲の上限値以下であれば、水処理用基材を製造しやすい。
【００２５】
水処理用基材が防スライム剤を含む場合、水処理用基材中の防スライム剤の含有量は、水不溶性樹脂１００質量部に対して、１〜１５０質量部が好ましく、１０〜１４０質量部がより好ましく、２０〜１３０質量部がさらに好ましい。防スライム剤の含有量が前記範囲の下限値以上であれば、防スライム性に優れる。防スライム剤の含有量が前記範囲の上限値以下であれば、水処理用基材を製造しやすい。
【００２６】
水処理用基材が水溶性化合物に加え更に抗菌剤を含む場合、水処理用基材中の抗菌剤の含有量は、水不溶性樹脂１００質量部に対して、２３０質量部以下が好ましく、１〜１５０質量部がより好ましく、１〜１００質量部がさらに好ましい。抗菌剤の含有量が前記範囲の下限値以上であれば、スライム発生を抑制しやすい。抗菌剤の含有量が前記範囲の上限値以下であれば、水処理用基材を製造しやすい。
【００２７】
本発明の水処理用基材は、水溶性化合物が無機担体に担持されずに水不溶性樹脂に配合されていることで、水と接触させると水溶性化合物が徐々に水中に溶出する。そのため、本発明の水処理用基材を用いることで、処理対象の水中に水溶性化合物が徐放され、長期間にわたって水処理を行うことができる。その結果、水処理用基材の補充頻度を低減することができる。また、水溶性化合物の含有量が少ないほうが冷却水中に徐放されて水処理用基剤中の水溶性化合物が長持ちする。
【００２８】
本発明の水処理用基材の形態は、特に限定されず、例えば、シート状、ペレット状、網目状樹脂チューブ又は網目構造状樹脂パイプを例示できる。
【００２９】
本発明の水処理用基材の製造方法は、特に限定されない。例えば、水不溶性樹脂、水溶性化合物、及び必要に応じて使用する他の成分を混練して樹脂材料とし、シート状、ペレット状、網目状樹脂チューブ又は網目構造状樹脂パイプに成形する方法を例示できる。
各材料の混練方法としては、単軸スクリュ押出機や２軸スクリュ押出機、バンバリーミキサー、ニーダー、高速回転インテンシブミキサーなどがあるが、どのような方法で溶融混練してもよい。
【００３０】
シート状の水処理用基材の製造方法としては、例えば、Ｔダイを備えた押出機によって樹脂材料を押出成形する方法、又はインフレーションフィルム成形機によって樹脂材料を押出成形する方法を例示できる。ペレット状の水処理用基材の製造方法としては、混練機からの取り出し方により決まり、一般にはホットカットやシート或いはストランドのコールドカットにより粒状の形状をとする方法を例示できる。
網目状樹脂チューブ又は網目構造状樹脂パイプの形態の水処理用基材の製造方法としては、例えば、再表２０１６／１３２９１５号公報の段落［００３５］〜［００５１］に記載された方法を例示できる。
【００３１】
［冷却システム］
本発明の冷却システムは、前記した本発明の水処理用基材によって水処理を行いながら冷却を行うシステムである。本発明の冷却システムは、冷却水を用いて冷却する冷却装置と、冷却装置から供給される冷却水を冷却する冷却塔と、冷却水を処理する水処理装置と、を備えている。本発明では、水処理装置として、本発明の水処理用基材を備える水処理装置を用いる。
【００３２】
以下、本発明の冷却システムの実施形態の一例について図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において例示される図の寸法等は一例であって、本発明はそれらに必ずしも限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
【００３３】
図１に示すように、本実施形態の冷却システム１００は、冷却装置１０と、冷却塔１２と、水処理装置１４と、水質管理装置１６と、薬剤注入装置１８と、を備えている。
冷却塔１２の下部と冷却装置１０とは配管４０によって接続されている。配管４０にはポンプ４２が設けられている。冷却装置１０と冷却塔１２の上部とは配管４４で接続されている。水処理装置１４は、配管４０から分岐した配管４６と接続されている。配管４６には水質管理装置１６が設けられている。薬剤注入装置１８は、配管４６における水質管理装置１６と水処理装置１４の間に合流する配管４８と接続されている。水処理装置１４と冷却塔１２の下部とは配管５０によって接続されている。
【００３４】
冷却装置１０と冷却塔１２の間では、配管４０と配管４４を通じて冷却水が循環する。また、冷却塔１２と水処理装置１４の間では、配管４０と配管４６と配管５０を通じて冷却水が循環する。
【００３５】
冷却装置１０は、冷却水を利用した熱交換によって冷却を行う装置である。冷却装置１０としては、例えば、熱交換器、冷凍機（ターボ冷凍機、吸収冷凍機等）、空調用冷却機、冷水製造機を例示できる。
【００３６】
冷却塔１２としては、冷却装置１０から配管４４を通じて供給される冷却水を冷却できるものであればよい。冷却塔１２としては、例えば、冷却装置１０から供給される冷却水を塔２０内に設けられた充填材２２に上方から通し、塔２０の上方に設けられた送風機２４によって塔２０内に外気を導入し、充填材２２において冷却水と外気とを接触させて冷却水を冷却するものを例示できる。
冷却塔１２は、密閉式であってもよく、開放式であってもよい。また、冷却塔１２は、向流型であってもよく、直交流式であってもよい。
【００３７】
水処理装置１４は、本発明の水処理用基材を備えている。
水処理装置１４の態様は、冷却水を水処理用基材に接触させて処理できる態様であればよい。水処理装置１４としては、例えば、シート状の水処理用基材を巻回した巻回体や、ペレット状の水処理用基材を充填して形成された充填層に冷却水を通し、ろ過する態様を例示できる。このような冷却水をろ過する態様の水処理装置１４は、冷却水に混入した汚れを除去しつつ、水処理用基材から溶出した水溶性化合物を利用して冷却水を処理できる点で有利である。
【００３８】
水質管理装置１６は、配管４６を流れる冷却水の水質を監視して自動で濃縮管理する装置である。水質管理装置１６としては、例えば、電気伝導率による水質管理装置、トレーサによる水質管理装置、ＯＲＰ（酸化還元電位）による水質管理装置を例示できる。
薬剤注入装置１８は、配管４６を流れる冷却水に配管４８を通じて次亜塩素酸ナトリウムを注入する装置である。
【００３９】
以下、冷却システム１００の作用について説明する。
冷却システム１００では、冷却装置１０において、冷却水を利用した熱交換によって冷却を行う。冷却装置１０において温度が上昇した冷却水は、配管４４を通じて冷却塔１２に送られて充填材２２に通され、送風機２４によって導入された外気と接触して温度が下げられる。外気との接触によって温度が下げられた冷却水は、冷却塔１２の下部に一時的に貯留された後、ポンプ４２によって配管４０を通じて再び冷却装置１０へと送られる。このように、冷却装置１０と冷却塔１２の間で配管４０と配管４４を通じて冷却水を循環させつつ、冷却装置１０での冷却を行う。
【００４０】
また、冷却塔１２から冷却装置１０に冷却水を送る配管４０から、冷却水の一部を配管４６に抜き出し、水処理装置１４へと送る。この例では、配管４６を流れる冷却水の水質を水質管理装置１６で監視しつつ、監視結果に応じて、ブローによる濃縮管理、トレーサによる通水量コントロール、ＯＲＰによる薬剤注入装置１８から冷却水への次亜塩素酸ナトリウムの注入を行う。さらに、水処理装置１４において冷却水を本発明の水処理用基材と接触させ、配管５０を通じて冷却塔１２へと返送する。このように、冷却塔１２と水処理装置１４の間では、配管４０と配管４６と配管５０を通じて冷却水を循環させつつ、冷却水を処理する。
【００４１】
配管４６を通じて水処理装置１４へと送る冷却水量は、適宜設定できる。例えば、冷却塔１２から送り出される冷却水の流量に対する、水処理装置１４に送られる冷却水の流量の比率は、１〜２０％とすることができる。
【００４２】
水処理装置１４では、水処理用基材から水溶性化合物が冷却水中に徐放される。これにより、水処理用基材の補充頻度が低くても、長期間にわたって効果を持続的に発現させることができる。
【００４３】
例えば、水処理用基材が水溶性化合物として殺菌助剤を含有する場合、冷却水中に殺菌助剤が徐放されるため、殺菌助剤を利用した殺菌効果が持続的に得られる。特に、水処理用基材が殺菌助剤として臭化ナトリウムを含有する場合には、冷却水中に臭化ナトリウムが徐放されることで、下記式（１）の反応によって冷却水中の次亜塩素酸が次亜臭素酸に変化する。
ＨＣｌＯ  ＋  Ｂｒ−  →  ＨＢｒＯ  ＋  Ｃｌ−  ・・・（１）
【００４４】
一般に、冷却水のｐＨはアルカリ域であり、アルカリ域では次亜塩素酸はイオン化しやすく、殺菌効果が低い。これに対し、次亜臭素酸は次亜塩素酸に比べてアルカリ域でイオン化しにくく、殺菌効果が高い。また、次亜臭素酸は不安定で分解しやすいため、現場で生成する必要があり、そのためには煩雑な設備が必要になる。しかし、安定な臭化ナトリウムを水不溶性樹脂に含有させ、冷却水中に徐放させることで、冷却水に注入した次亜塩素酸が（１）式のとおり反応し、次亜臭素酸を長期間にわたって持続的に供給することができる。これにより、殺菌助剤の使用薬剤数や補充頻度を低くしつつ、高い殺菌効果を持続的に発現させることができる。
【００４５】
また、殺菌助剤として臭化ナトリウムを用いる態様は、水道水にも使用される次亜塩素酸を利用して殺菌するため、他の冷却水処理に使用される殺菌剤（例えば有機窒素硫黄系化合物）に比べ取り扱いが容易で、低コストである。また、臭化ナトリウムを利用した次亜臭素酸による殺菌は、次亜塩素酸による殺菌に比べ、次亜塩素酸ナトリウムの注入量を低減でき、腐食性を低くできる点でも有利である。
【００４６】
水処理用基材が水溶性化合物として防錆剤を含有する場合は、冷却水中に防錆剤が徐放されるため、防錆効果が持続的に得られる。水処理用基材が水溶性化合物として防スケール剤を含有する場合は、冷却水中に防スケール剤が徐放されるため、防スケール効果が持続的に得られる。
【００４７】
冷却塔１２は外気を取り入れるため、システム上、外部から汚れを集めてしまう。しかし、水処理装置１４において冷却水をろ過する態様では、冷却水中の汚れを除去できるため、清掃頻度を低減できる。
【００４８】
以上説明したように、本発明では、水溶性化合物が無機担体に担持されずに水不溶性樹脂に配合された樹脂材料からなる水処理用基材を用いる。これにより、処理対象の水中に水溶性化合物が徐放され、水溶性化合物による効果が長期間にわたって持続的に得られる。そのため、水溶性化合物の液体状態での使用薬剤数や補充頻度を低減でき、また水溶性化合物の残存量等の状況を短期間のうちに定期的に確認する必要もなくなる。また、水溶性化合物の含有量が少ないほうが冷却水中に徐放されて水処理用基剤中の水溶性化合物が長持ちする。
【００４９】
なお、本発明は、前記した態様には限定されない。例えば、冷却システム１００において水質管理装置１６及び薬剤注入装置１８のいずれか一方又は両方を備えない冷却システムとしてもよい。
本発明では、水処理用基材を備える冷却塔としてもよい。例えば、下部に水処理用基材が充填されて形成された充填層を備える冷却塔とし、冷却水の冷却と水処理との両方を行うようにしてもよい。
【実施例】
【００５０】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。
［溶出試験］
各例のペレット状の水処理用基材について以下の溶出試験を行い、水溶性化合物の溶出性を評価した。
ペレット状の水処理用基材１０ｇをネット袋に入れ、ジャーテスタを使用し、純水中にネット袋を浸漬して１５０ｒｐｍで撹拌し、１日間初期洗浄した。次いで、３０℃の試験水（模擬冷却水）に入れ替え、１５０ｒｐｍの条件で撹拌し続けながら、随時試験水をサンプリングして水溶性化合物の濃度を測定し、濃度測定結果から総溶出量及び残存率を算出してプロットし、プロットから仮想線を引いた。試験中、試験水は週１回の頻度で入れ替えを行った。
サンプリングした試験水中の水溶性化合物の濃度は、ベンゾトリアゾール及びクエン酸は高速液体クロマトグラフィーで、臭化ナトリウムはイオンクロマトグラフィーで、りん化合物は吸光光度計によって測定した。
【００５１】
［実施例１］
ＬＤＰＥ（製品名  ペトロセン２４９  東ソー（株）製）１００質量部と、水溶性化合物としてＮａＢｒ（マナック社製）１００質量部とを押出機で混練し、ストランド状に押出してカットし、縦５ｍｍ×横５ｍｍ×厚さ１ｍｍのペレット状の水処理用基材（５０％ＮａＢｒ−ＬＤＰＥ）を得た。
【００５２】
［実施例２〜１０］
樹脂材料の組成を表１に示すとおりに変更した以外は、製造例１と同様にしてペレット状の水処理用基材を得た。
【００５３】
【表１】
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【００５４】
表１における略号は、以下の意味を示す。
ＬＤＰＥ：低密度ポリエチレン（製品名  ペトロセン２４９  東ソー（株）製）
ＰＰ：ポリプロピレン（製品名  プライムポリプロＦ３２７  （株）プライムポリマー製）
ＥＶＡ：エチレン−酢酸ビニル共重合体（製品名  ウルトラセン６３３  東ソー（株）製）
低融点ＰＥ：低融点ポリエチレン（製品名  カーネルＫＪ６４０  日本ポリエチレン（株）製）
ＢＴＡ：ベンゾトリアゾール（Nantong Botao Chemical社製）
ＣＡ：クエン酸（磐田化学工業（株）製）
ＨＭＰ：ヘキサメタリン酸ナトリウム（ミテジマ化学（株）製）
ＨＥＤＰ：１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸（CREST Water社製）
【００５５】
実施例１〜５の水処理用基材の溶出試験におけるＮａＢｒの経過時間に対する総溶出量、残存率をプロットしたグラフを図２〜３に示す。
図２〜３に示すように、実施例１〜５ではＮａＢｒが水中に徐放され、ＮａＢｒの含有量が少ないほど水処理用基材中のＮａＢｒが長持ちした。
【００５６】
実施例１、３、６、７の水処理用基材の溶出試験におけるＮａＢｒの経過時間に対する総溶出量、残存率をプロットしたグラフを図４〜５に示す。
図４〜５に示すように、実施例１、３、６、７ではＮａＢｒが水中に徐放され、水処理用基材中のＮａＢｒはＥＶＡ、ＬＤＰＥ、ＰＰの順で長持ちした。
【００５７】
実施例８、９の水処理用基材の溶出試験におけるクエン酸の経過時間に対する総溶出量、残存率をプロットしたグラフを図６〜７に示す。
図６〜７に示すように、実施例８、９ではクエン酸が水中に徐放され、クエン酸の含有量が少ないほど水処理用基材中のクエン酸が長持ちした。
【００５８】
実施例３〜５の水処理用基材の溶出試験におけるＢＴＡの経過時間に対する総溶出量、残存率をプロットしたグラフを図８〜９に示す。
図８〜９に示すように、実施例３〜５ではＢＴＡが水中に徐放され、水溶性化合物の合計含有量が３０％台よりも２０％台のほうが水処理用基材中のＢＴＡが長持ちした。
【００５９】
実施例１０の水処理用基材の溶出試験におけるＨＭＰ及びＨＥＤＰの経過時間に対する総溶出量、残存率をプロットしたグラフを図１０〜１１に示す。
図１０〜１１に示すように、実施例１０ではＨＭＰ及びＨＥＤＰが水中に徐放された。
【符号の説明】
【００６０】
１０…冷却装置、１２…冷却塔、１４…水処理装置、１６…水質管理装置、１８…薬剤注入装置、１００…冷却システム。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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