JP2007167729A - 飲料用貯水の追塩時におけるステンレス製飲料水貯水槽の防食方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】電解次亜発生装置を具備したステンレス製飲料用貯水槽内の処理液に追塩する際、安価で簡便かつ安全に貯水槽内壁を防食する方法を提供。
【解決手段】該電解次亜発生装置を貯水槽内に設置する際、貯水槽内に上部が開口し平滑な底面及び側面を有した絶縁材料からなる容器を載置し、該容器内に電解次亜発生装置を載置する。前記絶縁材料からなる容器に載置された電解次亜発生装置とステンレス製飲料水貯水槽内壁との絶縁性材料を回避した離間距離を少なくとも１００ｍｍとすることが好ましい。また、容器側面の高さを５０ｍｍ〜２００ｍｍとすることが好適である。また、貯水槽内側面と容器側面との水平離間距離及び容器内側面と電解次亜発生装置との水平離間距離をそれぞれ少なくとも５０ｍｍとすることが好適である。
【選択図】図１
【解決手段】該電解次亜発生装置を貯水槽内に設置する際、貯水槽内に上部が開口し平滑な底面及び側面を有した絶縁材料からなる容器を載置し、該容器内に電解次亜発生装置を載置する。前記絶縁材料からなる容器に載置された電解次亜発生装置とステンレス製飲料水貯水槽内壁との絶縁性材料を回避した離間距離を少なくとも１００ｍｍとすることが好ましい。また、容器側面の高さを５０ｍｍ〜２００ｍｍとすることが好適である。また、貯水槽内側面と容器側面との水平離間距離及び容器内側面と電解次亜発生装置との水平離間距離をそれぞれ少なくとも５０ｍｍとすることが好適である。
【選択図】図１
Description
本発明は、ステンレス製貯水槽に蓄えられた飲料用水に電解次亜発生装置を用いて追塩する際のステンレス製飲料水貯水槽を防食する方法に関する。
飲料用水は浄水場にて消毒処理され、蛇口末端で０．１ｍｇ／Ｌ以上の残留塩素濃度となるよう調整され、利用者に供給配水される。この蛇口末端残留塩素濃度基準は、０．１ｍｇ／Ｌ以上と決められているが、残留塩素濃度が高くなりすぎるとカルキ臭が強くなり、飲料に適さない水となる。従って、目安として上限を０．４ｍｇ／Ｌ程度に抑えるように調整する必要がある。
しかしながら、広範囲な供給配水区域を有する大規模浄水場では、浄水場からの供給配水距離が非常に長くなり、浄水場に近い地区では高い残留塩素濃度となり、浄水場から遠い地区では低い残留塩素濃度となる場合がある。これは、残留塩素を放出する成分である次亜塩素酸ナトリウムの安定性が悪く、自然分解するためである。浄水場から遠い地区においては、残留塩素濃度が０．１ｍｇ／Ｌ以下になることが想定されるため、通常、供給配水ラインの途中に中継貯水槽を設け、塩素分追加のため次亜塩素酸ナトリウム液を注入し、追塩することによって残留塩素濃度をコントロールしている。
また、集合ビル、マンション、学校等では、専用の受水槽を屋上等に設置している場合が多く、浄水場から近い地区にあっても、使用頻度が少ない時、例えば、学校の夏休み等では、貯水槽内の滞留時間が長くなり、次亜塩素酸ナトリウムが自然分解し、残留塩素濃度が非常に低くなる場合があり、やはり追塩の必要が生じる。
これら飲料用貯水への追塩方法としては、貯水槽に次亜塩素酸ナトリウム液をポンプ等で注入する方法と貯水槽内に電解次亜発生装置を設置し、電解することによって処理液中に次亜塩素酸を発生させる方法とがあるが、後者の方法は、非常に簡便な方法で、ほとんどメンテナンスフリーという利点がある。
前記方法において、電解次亜発生装置を設置させる飲料用貯水槽としては、加工性、製作容易性の面からステンレス製のものが一般的である。しかしながら、追塩のため電解を行う際、電解部から飲料用貯水槽内壁に電気が流れ電解腐食が起こるという問題点がある。
これを防止する方法として、電解部と槽の内壁の絶縁のため電解次亜発生装置本体を槽内で吊す方法や電解部に絶縁材料で足を付ける方法などが提案されている。特許文献１には、電解部本体に複数個の安定脚部を具備した水中据え置き型無添加式水消毒器が開示されている。しかしながら、重量物である電解次亜発生装置をその方法で保持するには安全上問題がある。また、設置した電解部の下方の貯水槽底面が腐食されやすいという問題が生じていた。
また、ダミーの陽極を貯水槽内に別途設置し、貯水槽全体を陰極にする電気化学的防食法（陰極防食）が提案されている。この方法の場合、１つの陽極の設置により、貯水槽全ての部分を均一に防食することは困難であり、陽極を複数個配置し電位分布を均等にする必要がある。更に別途不溶性の陽電極と電源である整流器が必要となるなどコスト面での負担が大きい。
本発明の目的は、ステンレス製貯水槽に蓄えられた飲料用水を、該貯水槽内に設置した電解次亜発生装置を用いて追塩する際、安価で簡便かつ安全に追塩でき、ステンレス製飲料水貯水槽を確実に防食できる方法を提供することにある。
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、以下の方法によってステンレス製貯水槽を安価かつ簡便に腐食を抑制できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、飲料用水が蓄えられたステンレス製貯水槽内に電解次亜発生装置を設置する工程、該電解次亜発生装置を用いて飲料用水中に次亜塩素酸を含有させる工程、を包含する飲料用水への追塩時におけるステンレス製飲料水貯水槽の防食方法において、該電解次亜発生装置を設置する際、上部が開口し平滑な底面及び側面を有した絶縁材料からなる容器を貯水槽内に載置し、該容器内に電解次亜発生装置を載置させることを特徴とするステンレス製飲料水貯水槽の防食方法である。
また、電解次亜発生装置とステンレス製飲料水貯水槽内壁との、容器を回避した離間距離が少なくとも１００ｍｍであることを特徴とするステンレス製飲料水貯水槽の防食方法である。
また、前記飲料水の追塩方法において、容器側面の高さを５０ｍｍ〜２００ｍｍとすることを特徴とするステンレス製飲料水貯水槽の防食方法である。
また、貯水槽内側面と容器側面との水平離間距離、及び容器内側面と電解次亜発生装置との水平離間距離をそれぞれ少なくとも５０ｍｍとすることを特徴とする前記ステンレス製飲料水貯水槽の防食方法である。
また、絶縁材料がポリ塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂及びポリエチレン樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１つであることを特徴とする前記ステンレス製飲料水貯水槽の防食方法である。
重量物である電解次亜発生装置を本発明で特定した形状の絶縁材料からなる容器中に載置させることにより、貯水槽内に安全に設置でき、メンテナンス性に優れ、又、安全に稼働させることが可能である。また、ステンレス製貯水槽底部と電解次亜発生装置とを確実に絶縁でき、電解時貯水槽内壁にかかる電位を低下させることができるため、貯水槽の腐食を抑制できる。また、載置された電解次亜発生装置とステンレス製貯水槽内壁とを所定距離離間させることによって、腐食の発生を確実に抑制することができる。
以下、本発明のステンレス製飲料水貯水槽の防食方法（以下、「本発明」と略記する。）について、図１を参照し説明する。
本発明で用いる電解次亜発生装置は、陽極と陰極が具備された電解部に直流の電流を通じ電気分解を行い、陽極上で塩素ガスを発生させ、発生した塩素ガスが水と反応して次亜塩素酸になることを利用した装置である。
本発明の追塩とは、前述の電解次亜発生装置４を飲料用貯水槽３内に載置し、給水入口１から供給され、蓄えられた貯水を電解次亜発生装置４によって処理し、該処理液中に含まれる塩素イオンを電気分解することによって次亜塩素酸を生成させ、処理液中に所定の残留塩素を含有させるものである。
本発明は、前記電解次亜発生装置４を飲料用貯水槽３内に載置する際に、絶縁材料からなり、上部が開口し平滑な底面及び側面を有する容器中に載置することを特徴としている。
貯水槽に供給される淡水は一般的に電気伝導度が低く、電解時に所定の電流を確保するためには高い電圧をかける必要があり、貯水槽内壁２にかかる電位が上昇する。ステンレス鋼には腐食が始まる最低の電位があるが、その電位以下にするための方法として、絶縁材料からなり上部が開口し平滑な底面及び側面を有する容器中に載置することが好適である。この容器としては、底が平らで浅いバットのような容器を例として挙げることができるが、上部が開口し平滑な底面及び側面を有するものであればその形状は特に限定されず、適宜設計できる。価格及び製作容易性を考えると箱形が好ましい。
図２は本発明に用いる容器の一例を表す正面図である。図２中両端矢印ｃで示した容器内側底面を基準とした側面の高さは、５０ｍｍ〜２００ｍｍであることが好ましい。この側面は容器内に設置する電解次亜発生装置から貯水槽側面又は底面に電流が流れ込むことを遮断するものである。単なる板状で側面が存在しない、あるいは、側面の高さが５０ｍｍに満たない場合、その遮断効果が弱く、貯水槽側面または底面に腐食が生じる場合がある。また、２００ｍｍを超える場合は、電解槽への液の供給が不十分となり電流効率が低下し、十分な次亜塩素酸が得られず不都合を生じる場合がある。
図３は本発明における、貯水槽３、電解次亜発生装置４及び容器５との設置位置関係を示す平面図である。図中両端矢印ｂに示す電解次亜発生装置４と容器５との水平離間距離は少なくとも５０ｍｍにすることが好ましい。５０ｍｍに満たない場合、貯水槽側面または底面に電流が流れ込むことを遮断する効果が低下する。また、図中両端矢印ｄに示す貯水槽内面３と容器５との水平離間距離も同様は少なくとも５０ｍｍにすることが好ましい。
図４に示すよう、容器の形状は、距離ｂを確保できれば箱型に限定されるものでなく、適宜設計することができる。
このようにすることで、図１中、円弧状の両端矢印ａで示される、容器５の側面を回避した電解次亜発生装置４から貯水槽底面又は側面までの距離を、少なくとも１００ｍｍ離間させることができ、ステンレス製貯水槽にかかる電位を十分下げることができ、貯水槽の腐食を著しく抑制できる。前記電解次亜発生装置４から貯水槽内面２までの好適な距離ａは装置の容量、処理水の電導度、電解次亜発生装置の能力によって若干の違いがあるが、好ましくは２００ｍｍ以上にすれば、ステンレス製貯水槽内壁の腐食発生を確実に抑制できる。このようにすることによって、ステンレス製貯水槽と電解次亜発生装置との離間距離を十分取ることができ、ステンレス貯水槽底部の腐食は完全に抑制できる。このような簡素な形状であることは電解時に貯水槽内に特別な循環用装置を設置しなくとも処理液の循環が妨げられることなく、効率的に追塩処理することができ、経済性に優れるという利点も有している。またメンテナンス性に優れる。
絶縁材料としては水道法で使用が認められている材質であれば特に制限がないが、加工性及び価格の面から、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂が好ましい。また、その厚さは特に限定されないが、好ましくは０．５ｍｍ〜２０ｍｍである。
本発明に用いられる電解次亜発生装置は、従来周知のものが使用でき、前記次亜塩素酸が効率よく発生するような特殊な電極を具備した電解部及び電源部（整流器）からなる装置である。貯水槽内に設置されるのは電解部のみで特殊な電線を通じ貯水槽外部に設置された整流器より直流電流を与え、電解する。地域等によって処理すべき淡水の電気伝導度が異なり、それによって電解電圧も変動するが、通常２０〜４０Ｖ、電流密度は約１〜２Ａ／ｄｍ２で運転される。運転時間は通常１回の処理につき８〜１０時間程度である。
以上のように追塩された処理液は、処理水出口６より使用者へ供給配水される。
以下、本発明について実施例を挙げ、より詳細に説明する。尚、本発明は、実施例により、何ら限定されない。
実施例１
図１に示したように電解次亜発生装置（有効塩素発生能力２．６ｇ／ｈ）をステンレス製貯水槽（容量１００ｍ３）内に設置した。電解次亜発生装置をポリ塩化ビニル樹脂（厚さ１０ｍｍ）からなる箱型容器内に載置した。その際、電解次亜発生装置と箱型容器側壁との水平方向の離間距離ｂが５０ｍｍ、容器側面の高さｃは５０ｍｍであった。なお、貯水槽内壁と電解次亜発生装置との水平離間距離ｄは２００ｍｍであった。表１にｂ、ｃ、およびｄの距離を記載する。貯水槽内に、淡水を投入し、電解次亜発生装置の電解部に１．５Ａ／ｄｍ２の直流電流を印加することで追塩処理を開始した。そのまま５日間放置後、貯水槽の腐食の有無を観察したところ、変色及び／又は腐食は全く観察されなかった。
図１に示したように電解次亜発生装置（有効塩素発生能力２．６ｇ／ｈ）をステンレス製貯水槽（容量１００ｍ３）内に設置した。電解次亜発生装置をポリ塩化ビニル樹脂（厚さ１０ｍｍ）からなる箱型容器内に載置した。その際、電解次亜発生装置と箱型容器側壁との水平方向の離間距離ｂが５０ｍｍ、容器側面の高さｃは５０ｍｍであった。なお、貯水槽内壁と電解次亜発生装置との水平離間距離ｄは２００ｍｍであった。表１にｂ、ｃ、およびｄの距離を記載する。貯水槽内に、淡水を投入し、電解次亜発生装置の電解部に１．５Ａ／ｄｍ２の直流電流を印加することで追塩処理を開始した。そのまま５日間放置後、貯水槽の腐食の有無を観察したところ、変色及び／又は腐食は全く観察されなかった。
実施例２
距離ｂ及び高さｃをそれぞれ１００ｍｍにする以外は実施例１に準じて実施した。表１にｂ、ｃ、およびｄの距離を記載する。追塩処理５日後、貯水槽の腐食の有無を観察したが変色及び／又は腐食は全く観察されなかった。
距離ｂ及び高さｃをそれぞれ１００ｍｍにする以外は実施例１に準じて実施した。表１にｂ、ｃ、およびｄの距離を記載する。追塩処理５日後、貯水槽の腐食の有無を観察したが変色及び／又は腐食は全く観察されなかった。
比較例１
距離ｂを５０ｍｍ、ｃをそれぞれ２５ｍｍにする以外は実施例１に準じて実施した。表１にｂ、ｃ、およびｄの距離を記載する。追塩処理５日後、貯水槽の腐食の有無を観察したが腐食による変色（茶色）が観察された。
距離ｂを５０ｍｍ、ｃをそれぞれ２５ｍｍにする以外は実施例１に準じて実施した。表１にｂ、ｃ、およびｄの距離を記載する。追塩処理５日後、貯水槽の腐食の有無を観察したが腐食による変色（茶色）が観察された。
比較例２
実施例１の容器に変え、ポリ塩化ビニル樹脂（厚さ１０ｍｍ）からなる絶縁材料板の上に電解次亜発生装置を設置した（距離ｂが５０ｍｍ、ｃが０ｍｍ）。それ以外は実施例１に準じて実施した。表１にｂ、ｃ、およびｄの距離を記載する。追塩処理５日後、貯水槽の腐食の有無を観察したが、特に貯水槽底面に設置したポリ塩化ビニル樹脂板の周囲が著しく腐食し、変色（茶色）が観察された。
実施例１の容器に変え、ポリ塩化ビニル樹脂（厚さ１０ｍｍ）からなる絶縁材料板の上に電解次亜発生装置を設置した（距離ｂが５０ｍｍ、ｃが０ｍｍ）。それ以外は実施例１に準じて実施した。表１にｂ、ｃ、およびｄの距離を記載する。追塩処理５日後、貯水槽の腐食の有無を観察したが、特に貯水槽底面に設置したポリ塩化ビニル樹脂板の周囲が著しく腐食し、変色（茶色）が観察された。
比較例３
図１に示したように電解次亜発生装置（有効塩素発生能力２．６ｇ／ｈ）をステンレス製貯水槽（容量１００ｍ３）内に設置した。電解次亜発生装置をポリ塩化ビニル樹脂（厚さ１０ｍｍ）からなる箱型容器内に載置した。その際、電解次亜発生装置と箱型容器側壁との水平方向の離間距離ｂが５０ｍｍ、容器側面の高さｃは５０ｍｍであった。なお、貯水槽内壁と電解次亜発生装置との水平離間距離ｄは２５ｍｍであった。表１にｂ、ｃ、およびｄの距離を記載する。貯水槽内に、淡水を投入し、電解次亜発生装置の電解部に１．５Ａ／ｄｍ２の直流電流を印加することで追塩処理を開始した。そのまま５日間放置後、貯水槽の腐食の有無を観察したところ、特に貯水槽側面に変色（茶色）が観察された。
図１に示したように電解次亜発生装置（有効塩素発生能力２．６ｇ／ｈ）をステンレス製貯水槽（容量１００ｍ３）内に設置した。電解次亜発生装置をポリ塩化ビニル樹脂（厚さ１０ｍｍ）からなる箱型容器内に載置した。その際、電解次亜発生装置と箱型容器側壁との水平方向の離間距離ｂが５０ｍｍ、容器側面の高さｃは５０ｍｍであった。なお、貯水槽内壁と電解次亜発生装置との水平離間距離ｄは２５ｍｍであった。表１にｂ、ｃ、およびｄの距離を記載する。貯水槽内に、淡水を投入し、電解次亜発生装置の電解部に１．５Ａ／ｄｍ２の直流電流を印加することで追塩処理を開始した。そのまま５日間放置後、貯水槽の腐食の有無を観察したところ、特に貯水槽側面に変色（茶色）が観察された。
比較例４
距離ｂを２５ｍｍ、ｃをそれぞれ５０ｍｍにする以外は実施例１に準じて実施した。表１にｂ、ｃ、およびｄの距離を記載する。追塩処理５日後、貯水槽の腐食の有無を観察したが腐食による変色（茶色）が観察された。
距離ｂを２５ｍｍ、ｃをそれぞれ５０ｍｍにする以外は実施例１に準じて実施した。表１にｂ、ｃ、およびｄの距離を記載する。追塩処理５日後、貯水槽の腐食の有無を観察したが腐食による変色（茶色）が観察された。
１ 給水入口
２ 貯水槽内面
３ 貯水槽
４ 電解次亜発生装置
５ 容器
６ 処理水出口
２ 貯水槽内面
３ 貯水槽
４ 電解次亜発生装置
５ 容器
６ 処理水出口
Claims (5)
- 飲料用水が蓄えられたステンレス製貯水槽内に電解次亜発生装置を設置する工程、該電解次亜発生装置を用いて飲料用水中に次亜塩素酸を含有させる工程、を包含する飲料用水への追塩時におけるステンレス製飲料水貯水槽の防食方法において、該電解次亜発生装置を設置する際、上部が開口し平滑な底面及び側面を有した絶縁材料からなる容器を貯水槽内に載置し、該容器内に電解次亜発生装置を載置させることを特徴とするステンレス製飲料水貯水槽の防食方法。
- 電解次亜発生装置とステンレス製飲料水貯水槽内壁との、容器を回避した離間距離が少なくとも１００ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のステンレス製飲料水貯水槽の防食方法。
- 容器側面の高さを５０ｍｍ〜２００ｍｍとすることを特徴とする請求項１又は２に記載のステンレス製飲料水貯水槽の防食方法。
- 貯水槽内側面と容器側面との水平離間距離、及び容器側面と電解次亜発生装置との水平離間距離をそれぞれ少なくとも５０ｍｍとすることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のステンレス製飲料水貯水槽の防食方法。
- 絶縁材料がポリ塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂及びポリエチレン樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１つであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のステンレス製飲料水貯水槽の防食方法。
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| JP2005366325A Pending JP2007167729A (ja) | 2005-12-20 | 2005-12-20 | 飲料用貯水の追塩時におけるステンレス製飲料水貯水槽の防食方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2007167729A (ja) |
-
2005
- 2005-12-20 JP JP2005366325A patent/JP2007167729A/ja active Pending
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