JPH03202193A - 水の消毒剤及び消毒方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は水の消毒剤及び、消毒方法に関し、更に詳しく
は、飲料水の消毒用に用いる消毒剤及び、消毒方法に関
する。

〔従来の技術〕

従袈　水の消毒剤としては、さらし粉など、主に塩素化
合物などで出来た殺菌消毒剤がある。例えば水泳プール
などでは実際にもそのようなさらし粉を用いている。

また、上水場などでは塩素ガスそのものを水の消毒剤に
用いることがある。

また、ヨウ素化合物、サリチル酸なども水の消毒剤とし
て挙げることができる。

過酸化水素又はベルオキソナトリウムのような過酸化水
素発生化合物を利用することもある。

これらｉＬ　　水にあらかじめ溶解させて用いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、このようなこれまでの消毒剤にはいずれも毒
性があるという問題点があった例え（ｆ、塩素ガスある
いは、塩素化合物などの消毒剤は、水と反応して次亜塩
素酸になり、この次亜塩素酸が分解して酸素を発生させ
て、消毒作用を発揮するといわれている。ところがこの
次亜塩素酸には人体への毒性がある。したがって、さら
し粉などの消毒剤を飲料水に入れてただちにこれを大量
に飲むことはできない。

それだけではない。さらし粉あるいは次亜塩素酸などは
不安定な物質であり、時間の経過とともに分解する。し
たがって、長期保存水の消毒には当然不向きで、消毒剤
が消毒性を失ったときには水は腐敗して飲めなくなって
いるということが少なくない。

ヨウ素化合物、サリチル酸なども、従来からその毒性を
指摘する者もおり、飲料水の消毒に使用できない。

過酸化水素は、発ガン性が指摘されていて、飲用水に用
いることは危険である。したがって過酸化水素、及び過
酸化水素発生化合物も飲用水の消毒に使用してはならな
い。

つまり、これまでの消毒剤にはとりわけ長期保存水の消
毒には全く向かないという問題点があっこのようなこと
ｌ戴　　実は震災を前に飲料用の保存水をどのように確
保するかという深刻な問題ともからんでくる。それとい
うのも、都市などに大きな地震が発生すると水道及び都
市ガスは停止される。水はそれまでの貯留水を使用しな
ければならない力く、飲料水を煮沸消毒することはでき
ない。

飲料水を消毒できなけれｉｆ、特に病院などを中心にし
て、震災時に都市は伝染病発生の危険性をはらむことに
なる。

これまで、各家庭や病院で震災時用の飲料水をどのよう
に確保していたがというと、現実には単に水道水を貯め
ておいただけというのが普通である。ところ力（、その
水も１週間もすると腐敗し、じきに飲めなくなるという
ことがら、実際には保存水の確保をほとんどしていない
というのが現状である。

確かに、浄化された水を容器内に密閉しておけばある程
度長く保存できる。ところ力＼　保存可能期間は最大３
年というのが普通である。保存水を例えば水筒などに入
れて市販していることがある力’　　１０年後か２０年
後か分からない震災に備え、小さな水筒に入れて各家庭
で大量の水を保存しておくことは現実的でない。

このように、これまで、特に緊急用飲料水を有効に消毒
できる消毒剤がなく、特に水が枯渇する震災を前に、効
果的な飲料水の消毒剤及び消毒方法の実現が強く望まれ
ているという、社会的に大きな問題点が存在していた。

本発明はこのような従来の技術蛛　そして社会的問題点
を解決するため、いつでも容易に水を消毒でき、そして
、どのような時でも容易に人畜無害な水を煮沸を必要と
しないで供給できる消毒剤及び消毒方法を提供すること
を技術的課題とする。

〔課題を解決するための手段〕 上記のような課題を解決するため、本発明の水の消毒剤
は、過酸化アルカリ金属又は超酸化アルカリ金属のうち
の少なくとも一方を主な成分としている。

アルカリ金属はナトリウムであると更によい。

また、本発明の第１の水の消毒方法は、過酸化アルカリ
金属又は超酸化アルカリ金属のうちの少なくとも一方を
水に投入し、水中の生物を死滅させるとともにアルカリ
水溶液をイ亀　　次いで、そのアルカリ水溶液をイオン
交換樹脂と接触させて水溶液中から溶解イオンを除去す
る。

本発明の第２の水の消毒方法は、過酸化ナトリウム又は
超酸化ナトリウムのうちの少なくとも一方を水に投入し
、水中の生物を死滅させるとともに水酸化ナトリウム水
溶液を４本　次いで、その水酸化ナトリウム水溶液に酸
を加えて中和する。

以下、本発明を更に詳しく説明する。

本発明の水の消毒剤では、過酸化アルカリ金属又は超酸
化アルカリ金属を主な成分としている。

本発明で用いる過酸化アルカリ金属としては、具体的に
は、過酸化リチウム、過酸化ナトリウム、過酸化カリウ
ム、過酸化ルビジウムなどを挙げることができる。また
、超酸化アルカリ金属としては、具体的には、超酸化リ
チウム、超酸化ナトリウム、超酸化カリウム、超酸化ル
ビジウムなどを挙げることができる。なお、これらは単
独で用いてもよく、混合して用いてもよい。その中でも
特に過酸化ナトリウムあるいは超酸化ナトリウムが好ま
しい。

本発明の水の消毒剤は、上記のような過酸化アルカリ金
属又は超酸化アルカリ金属に加え、その他の成分を含め
ていてもよい。その他の成分としては具体的には、例え
ｉｆ、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化鉄、硫
酸マグネシウムなどを挙げることができる。特に、これ
らが過酸化アルカリ金属などに加わって含んであると、
過酸化アルカリ金属などと水との接触時の激しい反応を
抑制し、より緩やかな条件下で反応が進行して好ましい
。

過酸化アルカリ金属などを主な成分とするこのような水
の消毒剤は、直接、ガラス容器あるいは、金属容器内に
、特に粉体で保存していてもよい。

ただし、水で崩壊する性質のある封入カプセル内に、例
えば粒体になって、１粒づつあるいは数粒づつに区分け
して保存しであると、水に投入して使用する際の使用量
の把握が容易になって取り扱いやすく、また使用時に過
酸化アルカリ金属あるいは超酸化アルカリ金属が手など
の肌と接触することもなく、安全管理上も好ましい。

例えばカプセル内などに封入するとよい粒体の粒径は一
般に１ｍｍ〜５ｍｍ程度が好ましい。

また、過酸化アルカリ金属あるいは超酸化アルカリ金属
は、粒体の中でも、多くの角（っの）を出している豚　
あるいは多面本　その中でも六面体あるいは四面体であ
ると、有機物で形成しであるカプセル内壁面との接触面
が少なくなってカプセルそのものと過酸化アルカリ金属
あるいは超酸化アルカリ金属との暴走反応の予防にもな
って好ましい。

過酸化アルカリ金属などを封入するカプセルで、水で崩
壊する性質のあるカプセルとしては、例えば紙カプセル
のように水中で繊維状に分散して崩解するカプセル、あ
るいは　水溶性のタンパク質カプセル、そのほか、デン
プンカプセルなどのように、水に溶解する性質のあるカ
プセルなどを挙げることができる。そのなかでも特に、
デンプンカプセルは保存時の保形性がよくて好ましい。

過酸化アルカリ金属や超酸化アルカリ金属などを入れて
いるカプセル＆転　特は　−層ではなく、径を異にした
複数の密閉性の器で多層に形成してあって、　しかも、
アルカリ金属や超酸化アルカリ金属は、その多層構造の
最も奥に位置しているとよい。しかも、層間にはある程
度の隙間を設けていると、空気中の水分が内奥の過酸化
アルカリ金属あるいは超酸化アルカリ金属にまで浸透し
にくくなって更によい。また、特にカプセルをデンプン
で形成しであると、層を形成しているデンプンが空気中
の水分を途中で吸い取り、中に保存しである過酸化アル
カリ金属まで空気中のなどの水分を浸透させず、内容物
の有効保護になって好ましい。

本発明の水の消毒剤は、例えば次のような方法で用いる
とよい。

すなわち、必要量の消毒剤を水中に投入する。

消毒剤は、粉体のまま、あるいは粒体のまま投入しても
よい力Ｃ１過酸化アルカリ金属又は超酸化アルカリ金属
が木節性のカプセルの中に少量ずつ区分けして封入して
あったような場合には、その木節性のカプセルとともに
水に投入すればよい。

水中に投入して用いる過酸化アルカリ金属あるいは超酸
化アルカリ金属の割合は、水１００重量部に対し　一般
には０．１重量部〜０．４重量部程度でもよい。

過酸化アルカリ金属あるいは超酸化アルカリ金属は水と
激しく反応して酸素を放出し、水中の生物を死滅させる
。水は、水酸化ナトリウム水溶液のようなアルカリ水溶
液になる。

過酸化アルカリ金属などと水との反応が収まった後、例
えｉｆｌ　　陽イオン交換樹脂で水中の金属イオンを除
去し、必要に応じて併せて陰イオン交換樹脂で水中の陰
イオンを除去するとよい。このようにすることで、飲用
可能な殺菌水が得られる。

金属イオンの除去に用いるとよい陽イオン交換樹脂とし
ては、ジビニルベンゼンで架橋したポリスチレンなどの
母体合成樹脂に、酸性水酸基　カ＝１１− ルボキシル基　スルホ基などの酸性基が結合した高分子
酸でよい。陰イオン交換樹脂としては、陽イオン交換樹
脂と同様の母体合成樹脂に、アミノ忍　イミノ基　アン
モニウム基など塩基性基が結合した高分子塩基でよい。

具体的には、例えば、布あるいは網製の袋の中にこれら
のイオン交換樹脂を入札　その袋ごと水中に投入すれば
十分である。投入後の水の性質の変化は、例え（ｆ、リ
ドマス試験紙などで観察すればよい。水が中性になれば
煮沸しないでも飲用できる。

なお、イオン除去に用いた使用後のイオン交換樹脂は、
反対イオンで洗浄すれば再生可能である。

例えｉｆ、陽イオン交換樹脂であれ！戴　　塩酸あるい
は食用酢に漬ければ家庭でも簡単に再生できる。

また、陰イオン交換樹脂は、過酸化アルカリ金属を水に
溶かしたアルカリ水でも十分再生できる。

過酸化アルカリ金属が過酸化ナトリウムあるいは超酸化
ナトリウムである場合には、それらを投入して殺菌消毒
して得られたアルカリ水を例えば酸で中和してもよい。

中和することことによって１２− も、飲用可能な殺菌水が得られる。

アルカリ水の中和に用いる酸として（叡　無機酸あるい
は有機酸を挙げることができる。無機酸としては例えば
、塩酸、リン酸などを挙げることができる。有機酸とし
てはクエン酸、　リンゴ酸、パルミチン酸、アスパラギ
ン酸、グルタミン酸などを挙げることができる。

塩酸を用いれば得られたその中和水を実質的な食塩水と
して飲用に用いることができてよい。クエン酸、　リン
ゴ酸、グルタミン酸などで中和させれｉｆ、得られたそ
の中和水を直接栄養剤として用いることもできてよい。

パルミチン酸、あるいは、アスパラギン酸を用いればナ
トリウムを水中から分離できてよい。

具体的使用法１転　過酸化ナトリウムあるいは超酸化ナ
トリウムと水との反応で酸素を放出して得られた水酸化
ナトリウム水溶液に例えば必要量の塩酸などを投入すれ
ばよい。

水酸化ナトリウム水溶液に加えられる塩酸は必ずしも濃
塩酸である必要はなく、むしろ０．　ＩＮ〜０．５Ｎ程
度の希塩酸であると、安全管理上好ましい。

塩酸滴下量は塩化水素の量が、水中に投入された過酸化
ナトリウムの実質的に２倍モル、あるいは、超酸化ナト
リウムの実質的に等モルになるようにして用いるとよい
。

実際には、塩酸の場合には塩酸水溶液を滴下しながら、
例えばリドマス試験紙　あるいはフェノールフタレイン
液などで連続観察しながら水の中和点を求めてもよい力
Ｃ１過酸化ナトリウムあるいは超酸化ナトリウムを予め
粒体化しておいて過酸化アルカリ金属の投入量、を定め
ておき、その粒体の分量に対応した酸の量を小分けして
用意しておくとよい。

クエン酸の場合には過酸化ナトリウム３モルに対獣　ク
エン酸の量が実質的に２モル以上になる割合で用いられ
るとよい。あるいは、超酸化ナトリウム３モルに対し　
クエン酸の量は実質的に１モル以上になるようにして用
いるとよい。中和点はｐＨ試験器などで確認してもよい
紙　上記と同様、予め過酸化ナトリウムあるいは、超酸
化ナトリウムを定量し、それに合わせて、クエン酸の量
も定量しておくとよい。

なお、クエン酸やリンゴ酸は固体で、取扱上塩酸のよう
な危険性もなく安全で好ましい。

このようにして水中のイオンを除去し、あるいは中和し
て得られた殺菌水は、そのまま飲用に供してもよい７５
ｆ１　　例えば消毒剤の保護カプセルが水中に溶解して
残っている場合には、例えば、ろ紙などで予めろ過して
不溶性成分を除去するとよい。

具体的には、一般家庭の場合には、コーヒーろ紙でろ過
してもよい。また、ざるの中に布あるいは紙を張ってそ
の殺菌水をこしてもよい。

〔実施例〕

以下本発明の詳細な説明する。

〈実施例１〉 ０１００１ｍｇのブドウ球菌と０．００１ｍｇのＰｓｅ
ｕｄｏｍｏｎａｓｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｓ　（ダラム陰
性菌）とを１ｍｌの水の中に溶解しである１ｍｌの微生
物混合溶液を、１００ｍ１の水の中に全量投入して汚染
水を得九　次いで、得られた汚染水に、０．３ｇの過酸
化ナトリウムを投入し５− て殺菌した 次いで、１０ｇの陽イオン交換樹脂の入っている袋を上
記ビーが、の中に１０分間人へ　その後その袋をビーが
、から取り出して殺菌水９０ｍ１を得九ビーが、内の水
の水素イオン濃度はｐＨ７，５だった次いで、得られた
殺菌水１ｍｌを採取し、細菌培養器の中で１箇月間細菌
類の繁殖状況を観察した。

細菌類の繁殖は全く見られなかっら すなわち、陽イオン交換樹脂でイオン除去した水は、煮
沸することなく直ちに飲用に供することが可能な水であ
ったことが分かった 〈実施例２〉 過酸化ナトリウムに代えて過酸化カリウムを使用したほ
かは実施例１と同様にしら 細菌類の繁殖は全く見られなかっ丸 〈実施例３〉 実施例１と同様にして汚染水に過酸化ナトリウムを投入
し、次いでフェノールフタレイン液を添加し、中和点を
さがしなからＯ，ＩＮの塩酸液を添加した。

１６− 次いで、実施例１に準じて、細菌類の繁殖状況を観察し
た。

細菌類の繁殖は全く見られなかつ氾 〈実施例４〉 過酸化ナトリウム２．５ｇ、　　塩化マグネシウム０．
２５ｇ１硫酸カルシウム０．２５ｇが均一に混合してな
る粉体を粉体固型機に充填して３ｇの正４面体粒体Ａを
得た 一方、同じ粉体固型機を用い、過酸化ナトリウム３ｇで
なる正４面体粒体Ｂを得丸 上記の２つの粒体Ａ、　　Ｂを、１００ｍ１づつ水がそ
れぞれ入っている２つのビーが、内に投入した粒体Ａの
方が穏やかな反応を示すことが分かつた。

〈実施例５〜７〉 過酸化ナトリウムに代えて超酸化ナトリウムを使用した
ほかは実施例１．３．４と同様にしあ細菌類の繁殖は全
く見られなかつ九 く比較例１〉 ビーが、の中の１００ｍ１の水にさらし粉１ｇを溶解し
　日向に３週間さらして試験液を得た次いで、実施例１
で用いた微生物混合溶液と同様の溶液１ｍｌをその試験
液の中に投入して汚染水を得た。

得られた汚染水から更に１ｍｌを回収し、実施例１に準
じて、細菌類の繁殖状況を観察しあ細菌類の顕著な繁殖
が確認され九 く比較例２〉 ビーが、の中の１００ｍ１の水に１時間にわたって５０
ｍ１の塩素ガスを流通させ、日向に３週間放置した後、
比較例１と同様の実験を行った。

細菌類の顕著な繁殖が確認された 〈参考例〉 直径５ＩＩＩＴ１１　　直径７Ｉ＋＆　　直径１０ｍｍ
の３種類のカプセルａ、　ｂ、　ｃをデンプンで製造し
あ　いずれも肉厚は０．０１ｍｍであり、３種類のカプ
セルは、いずれも個々互いに半球同士が隙間なく嵌合し
あって実質的に内部を密閉できる構造とし丸 直径５ｍｍのデンプンカプセルａの中に直径２ｍｍの乾
燥状態のシリカゲル粒体３つを入へ　次いで、乾燥状態
のシリカゲル粒体の入っているそのデンプンカプセルａ
を、直径７ｍｍのデンプンカプセルｂの中に入へ　次い
でそのデンプンカプセルｂを、直径１０ｍｍのデンプン
カプセルＣの中に入れることで、シリカゲル粒体を３層
のデンプンカプセルａ。

ｂ、ｃ内に保護した　各カプセル層の嵌合線は互いに平
行にならないようにし氾 次いで、得られた３層カプセルを半年間室温状態で放置
した　シリカゲルに吸湿変化が確認されなかった このことから、３層のデンプンカプセルには顕著な防水
性のあることが確認された。

〔発明の効果〕

本発明は上記のような構成でなるから、細菌の繁薙して
いる水をいつでも容易に消毒でき、どのような時でも容
易に人畜無害な飲料水を煮沸することなく供給できる。

１９−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）過酸化アルカリ金属又は超酸化アルカリ金属のう
   ちの少なくとも一方を主な成分としている水の消毒剤。 （２）過酸化アルカリ金属と超酸化アルカリ金属とは、
   その一方を用いる場合には当該一方、両者を併用する場
   合には両者いずれも粒体である第１項に記載の水の消毒
   剤。 （３）過酸化アルカリ金属と超酸化アルカリ金属とは、
   一方を用いる場合には当該一方、両者を併用する場合に
   は両者いずれも、水崩性のカプセルに封入している第１
   項又は２項に記載の水の消毒剤。 （４）水崩性のカプセルは、でんぷんを主な成分として
   いる第３項に記載の水の消毒剤。（５）水崩性のカプセ
   ルは、径を異にした複数の密閉性の器で多層体に形成し
   てあり、しかも、過酸化アルカリ金属と超酸化アルカリ
   金属のうち、一方を用いる場合には当該一方、両者を併
   用する場合には両者いずれも、多層体の最も内奥に位置
   い、粒体で多面体に形成してある第３項又は４項に記載
   の水の消毒剤。 （６）アルカリ金属が、ナトリウムである第１〜５項の
   いずれかに記載の水の消毒剤。 （７）過酸化アルカリ金属又は超酸化アルカリ金属のう
   ちの少なくとも一方を水に投入し、水中の生物を死滅さ
   せるとともにアルカリ水溶液を得、次いで、そのアルカ
   リ水溶液を陽イオン交換樹脂と接触させて水溶液中から
   アルカリ金属イオンを除去する水の消毒方法。 （８）過酸化ナトリウム又は超酸化ナトリウムのうちの
   少なくとも一方を水に投入し、水中の生物を死滅させる
   とともに水酸化ナトリウム水溶液を得、次いで、その水
   酸化ナトリウム水溶液に酸を加えて中和する水の消毒方
   法。