防菌コンクリ ー トの技術開発について

前田照信

月刊→生コンクリ ー ト2月号

■■■こ干の有機系殺菌剤についても検討した。 なお，化条件となるには中和速度より早い酸の供給が必pの時点ではペンタクロロフェノ ー ルはその毒性の要となる。 アルカリ雰囲気での酸の供給源は，ため使用は禁止されていた。 初期のスクリ ー ニン

H9から活動するチオバチルス

グではニッケルが良好な結果を示した。

動が考えられる。 これら中性域で活動するイオウ

バ ー サダスの活当初は， ステンレスに含まれるニッケルやクロ細菌や飛来する酸によって過激なチオバチルス

ム等の重金属が硫酸によって可溶化し， 重金属のチオオキシダンスの活動環境が作られて行くと考毒性による殺菌性能を期待していた。 しかし， 実えられる。

験が進み， 作用機構が判明するに従って， ニッケ
ル等に効果があるのは可溶化に伴う毒性ではない

6.

防菌剤の作用機構についてこと， さらに， ニッケルを防菌剤に選んだことは福山市の下水処理場から分離したチオバチルス

単なる偶然にしかすぎないことを思い知らされる

チオオキシダンスNB1- 3株7 , 8) をチオ硫 酸のである。

5塩無機培地で培養するときの金属ニッケルの影響を固 ー 2に示す。 無添加では硫酸が生成するため急劣化が始まるまで激なpH低下が認められるが金属ニッケルの存在

チオバチルス チオオキシダンスの生育速度とーpH の関係を図 1に示す。 図から明らかなように下では菌の活動が阻害され， 硫酸が生成しないのでpHの低下は認められない。

pH 6以上では生育し ない。 打設直後の コンク
6XI 0 8ニッケル0.1%添加

4PH1025―eo)�

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ニッケル無添加時間（日）図 ー 2 増殖におよぼすニッケルの影響(NB 1 - 3株）
図 ー3にpH3 と7におけるNB1- 3株の洗浄

PH細胞における酸素あるいは炭酸の吸収量と硫酸チオバチルス チオオキシダンスの菌数とpHの関係(NB 1 - 3株）ニッケルの添加量の関係を示した。 pH7では硫リ ー トはpH12,__, 13の高アルカリであり， 空気中酸ニッケルの添加を増やしていくと完全に酸素呼に含まれる炭酸ガスと反応して炭酸化（中性化）吸も炭酸の吸収も停止することが判明した。

図してもpH9程度を示す。 pH9からpH5 にする

図 ー4にpH2. 5で タングステンを0.1%添加したのに必要な硫酸は1リットルの水に対して1滴程ときの各種のチオバチルス チオオキシダンスの度であり， わずかな硫酸の飛来や生成で劣化条件効果を示した。 660nmのチトクロ ー ム吸収で菌が作りだされる。 ただし， 酸が生成あるいは飛来の増殖を測定したものであるが， タン グステンをしてもコンクリ ー ト成分と反応中和されるので劣添加しないものは急激な増殖か認められるが添加Vol. 17, No. 2, Feb. 1998

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生育を阻害することを確認している。
が結合し， 酵素の活動を阻害することが明らかとなった。 また， 防菌剤成分の金属の溶解度が高いpH領域では効果が少ないことが分かった。
こ の理由については推測の域を出ないが， 開発

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弊溢

当初の水溶性金属の毒性による殺菌効果はとんで―
10 4 10-J 10 2
N1SO (M)――

最近の研究では防菌剤とイオウ酸化細菌の酵素(B)

10 '10 → 10 2
NiSO, (M)―、注）硫黄酸化活性(A)は， T. thiooxidans NB 1 3株の洗浄細胞を用い， 硫黄酸化に基づく酸素吸収量を検圧法で測定した。 炭酸ガス固定活性CB)は，
T thiooxidans NB 1 - 3株の洗浄細胞を用い， 菌体内への炭酸ガスの取り組み量をNa,,Co3を用いて測定した。 両実験ともにpH3. 0 (■）並びにpH7. 0（●)における測定結果を示す
ー
酸化活性および炭酸ガス固定活性に及ぼす硫酸3
図ニッケルの影響もない推論であったことは確かである。

7.

他の微生物に与える影響

1. で防菌剤と抗菌剤の差を説明したが， 図 ー 5に防茜剤と銀ゼオライト系抗菌剤の代表的な菌に対する影響を示した。 当然 抗茜剤は茜を殺すのに対して防菌剤はほとんど影響を与えてないことが明らかである。 また， 図 ー 6に活性汚泥に与える影

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000000゜゜"(EE0'it) 礫 寧fS 圏

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0 0 0 00 0 0 10 0 ー0
菌 の個 数 （個 ／ ml）

ー響を示した。 防菌剤がほとんど活性汚泥に影響を（大腸菌）IU

152025培養時間(hr)

0000010 0 00 0 00 001_01

菌 の個 数 （個 ／ mi5（緑膿菌）-

428I0121416

培養日数（日）注）実線：無添加， 破線： 0. 01 g / fJ, 添加
図 ー4 各種のチオバチルス チオオキシダンスに対するタングステンの影響したものでは増殖が阻害されているのが判る。
現在， 市販の防菌剤の有効成分はセメントに対0. 075%となるように配合されている。 そして，
pH2. 5以上ではイオウ酸化細困（チオバチルス
チオオキシダンスに限らず確認した範囲では） の45

して金属ニッケル0. 075%, 酸化タングステン

00000000000010
0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 00 1
菌 の個 数 （個 ／ mi）

610201525

培養時間(hr)-----------

1020IS25

培養時間(hr)
一令ー無処理ー·ー 銀ゼオライト系抗菌剤1%...△... 防菌剤0.2%

図 ー5 防菌剤と抗菌剤の比較
月刊

生コンクリ ー ト■■■

ー0090807060504030201
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CO D生 分 解度 ％（無添加

防酉剤(0.2%)

出願した国すべて（英独， 仏， 米， 韓国，ガポーシンル）で成立し， 国内は審査中である。 その他にも成分や製法， 検出方法等多くの特許を出願しており， 順次成立することを期待している。

10。
＿10.

あとがき偶然が重なって製品化してきた防茜剤 である-9 0が， さらに， 偶然は重なる。 一つは， BIC(ビッ100-110ク）剤と命名してからBacteria Inhibitor for

注）「下水道試験方法」日本下水道協会のCOD生分解試験による
図ー6 防菌剤， 抗菌剤の活性汚（尼に及ばす影響と読めることに気付いたこと。 防菌剤の作用機構与えないのに対して銀ゼオライト系抗菌剤は活性を解明する方法を関西大学の小幡教授に相談した

汚泥を死滅させ腐敗が進行していることが分かところ， イオウ酸化細菌の第一人者である岡山大一る。

Concrete ( コ ンクリ ー ト用バクテリア阻害剤）

般に下水は生物処理されており， 他の細菌学の杉尾教授を紹介されたこと。 ついで， 杉尾教の生育に影響する薬剤を使用することは種々のリ授が研究される内にたまたまタングステンを学生スクを負うこととなる。

が入れて実験し， タングステンの効果に気付いた

8.

防菌剤の販売体制ことなどである。
いままでの開発経過は偶然に恵まれてきたが，防菌剤は二次製品にはビック剤としてビック

今後はより効果のある防菌剤を コ スト面を含めてリ ー ト製品協会に加 入する25社に日本ヒュ ー ム管研究し， 供給して行く予定である。 さらに， 公的（株）から供給され二次製品に加工販売される。

な認定や評価を取得し， より多くのユ ー ザ ー に使二次製品向けには蛍光剤が混入され， 加工されたわれることを望む次第である。

後もビック剤の使用を確認できる。 なお， ビック剤は分散を確実にするためにセメントに対して1％添加となるよう希釈されて供給される。 現在までの販売量は コ ンクリ ー トに換算して3万トンを超えている。
現場向けには国内 混和剤 販 売最大手であ る（株）ポゾリス物産から，

コ ンクリ ー トプラント添加用のRCF-95とプレミックス補修用モルタルのエマ コ S88C-Hが販売されている。

9.

特許

防菌剤に関して国内外に数件の特許を出願し，く引用文献＞

1) C. D. Parker, Aust. J. Exp. Biol. Med.
Sci., 23, 81 (1045)
2) W. W. Duecker, J. W. Estep, M. G. May
berry, and J. W. Schwab, J. A. Waterworks
Assoc., 7, 715 (1948)
3)岸谷孝 ー ：コンクリ ー ト表面の防食処理， 建築技林r, 49, 5o, 52 0995)
4)コンクリ ー ト工学ハンドブック：朝倉書店， 1280
(1981)
5)西崎耕造美馬宏光， 竹村育郎：下水管の硫化水素による浸食と管路更新事例， 第22回下水道研究発表会
講演集， 46 (1985)
6) T. Maeda, A. Negishi, in "Fracture andDamage of Concrete and Rock-FDCR-2," ed.
by H. P. Rossmanith, E & FN Spon, 1993
7) T. Maeda, A Negishi, Y. Nogami, T. Su­
gio, Biosci. Biotech. Biochem., 60, 626 (1996)
8) Y. Nogami, T. Maeda, A. Negishi, T. Su­
gio, Biosci. Biotech. Biochem., 61, 1373 (1997)→

最初に出願したニッケル等に関する特許は海外は5

Vol. 17, No. 2, Feb. 1998■■■■