JPH03258392A - 電解による次亜塩素酸含有殺菌水の製造方法 - Google Patents

電解による次亜塩素酸含有殺菌水の製造方法

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JPH03258392A
JPH03258392A JP2055528A JP5552890A JPH03258392A JP H03258392 A JPH03258392 A JP H03258392A JP 2055528 A JP2055528 A JP 2055528A JP 5552890 A JP5552890 A JP 5552890A JP H03258392 A JPH03258392 A JP H03258392A
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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】 〔発明の利用分野〕 本発明は食品衛生用、環境衛生用、手洗用、食品材料用
及びおしぼり用等、広範囲の分野に使用される電解によ
る次亜塩素酸含有殺菌水の新規な製造方法に関し、詳細
には電解槽の陽極室側の水に次亜塩素酸ナトリウムなど
の次亜塩素酸塩を添加して電解を行う、安全な殺菌水を
低コストで製造できる殺菌水の製造方法に関する。
〔従来の技術〕
従来、細菌の殺菌装置としては種々の装置が知られてい
る。例えば、熱処理、アルコール処理、紫外線照射、オ
ゾンによる酸化等を利用した装置、また、食器や食品あ
るいは水道水の殺菌には塩素ガスや次亜塩素酸ナトリウ
ムの希釈水溶液を利用した装置が広く用いられている。
ところで、海水及び高濃度の塩化ナトリウム水溶液を無
隔膜電解することにより、次亜塩素酸ナトリウムを製造
したり、あるいは有隔膜電解によりアノード側で塩素ガ
スを、カソード側で苛性ソーダを製造することは工業的
に従来から行われている。また、「淡水に近い低濃度食
塩水溶液の無隔膜直接電解による次亜塩素酸塩の生成」
が電気化学および工業物理化学56.No、5 (19
88)に報告されている。さらに、特開昭61−283
391号には、水道水中に少量含まれている塩素イオン
を塩素に変換することによる飲料水の殺菌方法が示され
ている。
このように、塩素ガスを注入したり、次亜塩素酸ナトリ
ウムの希釈水溶液を使用したりする、いわゆる塩素殺菌
の場合は、水溶液のpHにより残留塩素の存在比が変化
しく第2図参照)、それに伴って同一の残留塩素濃度で
も殺菌効果が変動する。殺菌効果が最も大きいといわれ
ている次亜塩素酸(HCIO)の存在比の高いpH範囲
、すなわち、pH3〜7、好ましくはpH5〜6.5 
にすれば低い残留塩素濃度でも大きな殺菌効果を発揮す
ることができる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
塩素の殺菌作用は非解離の次亜塩素酸(HCIO)の状
態が最も強い殺菌力を呈し、CIO”’にくらべて約8
倍とも80倍ともいわれている。
ところで、次亜塩素酸水溶液の残留遊離塩素存在比は第
2図のようにpHによって大きく影響され、pH3〜7
位ではHCl0が約80〜100%であるのに対し、p
Hが7を越えるとHCl0電解槽で電解し、陽極室側に
pH3〜7の次亜塩素酸水を得ることを試みた。
この方法は電解槽の陰極室と陽極室の両方に食塩水を導
入して電解するものであり、塩素イオンCI−を効率良
く次亜塩素酸HCl0へ転換するためには、食塩濃度を
高める必要があり、食塩が一部無駄になって(る。また
、塩素イオンCI−の次亜塩素酸HCl0への生成反応
が電極表面の状態で変化するため、次亜塩素酸水の濃度
を知るために測定器で実測する必要が生じた。ところで
この測定器は特に高濃度を測定するものは高価で、且つ
、寸法的にも大きくなり、これを各殺菌水生成装置に取
付けるとなると装置全体が大きくなりそのコストは著し
く高いものになる。また、そのメンテナンスについても
センサーの洗浄などに手間がかかる等の問題に対面した
本発明の目的は、投入した薬液の殺菌有効成分が最良の
条件下で最大限に利用され、これにより最少限度の薬液
添加で殺菌力が保証されるとともに、加えて、陽極室の
原水に対する薬液投入量から次亜塩素酸の所望最低保証
濃度を簡単に割り出すことができる次亜塩素酸含有殺菌
水の製造方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の上記目的は電解槽の陰極室と陽極室に原水を導
入し、陽極室の原水に対し所定量の次亜塩素酸塩、好ま
しくは次亜塩素酸ナトリウム(NacIo)を添加する
とともに、陽極室に生成される次亜塩素酸水溶液のpH
が3〜7になるように電解槽の水を電気分解することに
よって達成される。
次亜塩素酸塩は陽極室の水に対し、残留塩素濃度が例え
ば1〜200ppmの範囲になるように所定量添加する
また、使用する次亜塩素酸塩としては次亜塩素酸ナトリ
ウムが食品衛生法上などの面から特に望ましい。
本発明の殺菌方法では、殺菌の目的に応じた残留塩素濃
度やp H値に調節して使用することが可能であり、か
かる調節によって本発明利用分野においては、残留塩素
濃度が1〜80ppmの範囲においても殺菌効果が充分
に期待される。
本発明による殺菌水は通常pH3〜7、好ましくは5〜
6.5を有する。このp)l範囲の選択はpHが7より
大きいとCl0−が増大して殺菌効果が低下し、不安定
となる。一方、3より小さいとHCl0の存在が不安定
となることによる。
さらに、残留塩素CI、、HCl0及びC1〇−の中で
最も酸化力が強いのはHCl0であるが、pH5,5以
上でHCl0は電離してCl0−になり始め、pHが大
きくなるに従いCl0−の存在比が増加することから殺
菌力を強く維持するためにはHCl0が90%以上であ
ることが好ましい(第2図、残留遊離塩素の存在比参照
)。
〔発明の作用〕
電解槽の陰極室と陽極室に所定量の原水を導入し、陽極
室の原水に例えば次亜塩素酸ナトリウム(NaCIO)
を投入して陽極室の水がpH3〜7になるように電解す
ると、添加した次亜塩素酸ナトリウム(NaCIO)は
ナトリウムイオンNa°と次亜塩素酸イオンCl0−に
電気分解され、ナトリウムイオンNa”は陰極室に移動
し、陽極室側にはCl0−とH゛が結合した次亜塩素酸
(HC1○)が水溶液として生成される。H°イオンは
陽極面での、2H,O→4H”+O,反応で補給される
一般に、市販されている次亜塩素酸ナトリウム水溶液(
12%溶液)はpHが12程度の強アルカリを示し、殺
菌水として使用するのに必要な200ppm程度の残留
塩素濃度に薄めてもせいぜいpH8程度までしか下がら
ない。この範囲のpH値の下では次亜塩素酸ナトリウム
水溶液はC10−の存在比が大幅に増え、このため、前
述のようにHCl0の存在比が80〜100%のときに
くらべ殺菌力が著しく低下する。これに対し、本発明で
は、電解によって陽極室側が酸性になることを利用して
次亜塩素酸ナトリウムを電解槽の陽極室側の水に添加し
て電解するので、次亜塩素酸水溶液のpH値を3〜7程
度に下げることができる。すなわち、pH値がこの範囲
に保たれれば次亜塩素酸は水溶液中にHCl0の形で維
持され、高い殺菌力の水が得られるとともに、この場合
のHCl0はNaCl0のナトリウムイオンNa”が陰
極側に移動した結果として得られる分子であるから、殺
菌水としてのHCl0濃度の所望最低保証値は原水量に
対する次亜塩素酸ナトリウム(NacIo)の添加量か
ら計算によって容易に求められる。
例えば、次亜塩素酸ナトリウムを陽極水の原水に対し、
その残留塩素濃度が1100ppになるように投入して
電解すれば陽極室には次亜塩素濃度が少なくとも110
0pp以上に保証された殺菌水が生成される。
尚、原水として水道水を使用する場合は塩化カルンウム
(CaCI)が含まれ、また、添加する次亜塩素酸塩と
して次亜塩素酸ナト17ウム(NaCIO)水溶液を使
用する場合は固液に食塩(NaCI)が含まれており、
それらの塩素イオンC1−の存在のため、電解によって
生ずる塩素ガス(CIのにより若干の次亜塩素酸HCl
0が別途生成されるが、その量はわずかであり、この場
合でも上記計算による濃度は殺菌水としての効力の最低
保証を示す値として利用できる。
また、これらの所望濃度以上の次亜塩素酸の生成を欲し
ない場合は電極材質を塩素過電圧の高い白金等にするこ
とで対処できる。
〔発明の実施例〕
本発明は電解槽の陰極室と陽極室に所定量の原水を予め
設定した比率で導入し、陽極室の原水に対し所定量の次
亜塩素酸塩、好ま、しくは次亜塩素酸ナトリウムを添加
するとともに、陽極室に生成される次亜塩素酸水溶液の
pHが3〜7になるように電解槽の水を電気分解するこ
とから成る。
第1図のように電解槽は陽電極と陰電極間を電解用隔膜
によって陽極室と陰極室に区画された構成になり、この
電解槽は連続的に水を給排水しながら電解を行う通水式
電解槽でもまた、バッチ式電解槽でもよいが、図のよう
に連続通水式の電解槽を用いる場合は給水路に定流量バ
ルブを設けるとともに、陰極室と陽極室の流量比を弁1
、弁2によって予め設定しておき、陽極室に導入される
単位時間当りの原水量がわかるようにしておく。
この設定比率は通常、アルカリ水を最少とするように設
定するが、この場合pH調畔する電流が増えるため、酸
性水:アルカリ水=2=1にするのが好ましい。
次亜塩素酸ナトリウム(NaCIO)は例えば市販の1
2%溶液を使用し、これを電解槽の陽極室側にだけ添加
し、陽極室の水に一定の割合で混合されるように必要な
らば定流量バルブを介して単位時間当りの流量がわかる
ようにして投入される。
次亜塩素酸ナトリウムは、陽極室の原水量に対し、その
残留塩素濃度が例えば1〜200ppmの範囲になるよ
うに添加する。
このように陽極室の水にNaCl0を添加して電解槽の
電極に直流電解電圧を印加し、陽極室の電解水がpH3
〜7になるように電解する。このpH調整は印加電圧の
調整によって行われる。すなわち、電極間に調整した電
圧を印加することによって陽極室の電解水をpH3〜7
に維持することができる。pHの検知はpH計(図示せ
ず)等で行う。
上記の電解によりNaCl0からナトリウムイオンNa
”が解離して陰極室に移動し、陽極室には次亜塩素酸(
HCIO)が水溶液として残る。
従って、陽極室の電解生成水はpHが3〜7の次亜塩素
酸水となり殺菌性の高い水になる。この場合、水溶液の
HCl0は電解によりNaCl0+H,O→Na”+ 
HC[○によって生成されるのでHCl0の生成に無駄
がなく、また水中のHCl0の量はNaCl0の投入量
によって決まることになる。従って、陽極室に生成され
る次亜塩素酸水溶液(殺菌水)のHCIO濃度は原水供
給量に対するNaCl0の投入量から計算によって容易
に割り出すことができる。
本発明によって得られる次亜塩素酸水はp 1−(が3
〜7に調整されているので殺菌性がきわめて高く、この
ため残留塩素濃度が30〜60ppm程度の低濃度でも
残留塩素濃度200ppm、pH8の次亜塩素酸ナトリ
ウム水溶液と同程度の殺菌効果のある殺菌水として供し
得る。
尚、上記は次亜塩素酸として次亜塩素酸すl−’Jウム
を使用する場合について述べたが、その他の次亜塩素酸
塩、例えば、次亜塩素酸カルシウム、次亜塩素カリウム
等を用いることももちろん可能である。
〔発明の効果〕
本発明の方法は添加した次亜塩素酸塩中のCIO−が水
中のH゛と結合して)(CIOの形で水溶液中に残存す
るので無駄がなく、殺菌水の生産効率が良い。加えて、
この次亜塩素酸水溶液は最も殺菌力の強いpH3〜7の
範囲にあるので低濃度で高い殺菌力が得られる。ちなみ
に、本発明の方法によって得られる殺菌水は残留塩素が
30〜60p1)mの低濃度のものでも、残留塩素濃度
200ppm程度でpH8,5程度の次亜塩素酸ナトリ
ウム水と同程度の殺菌効果が得られる。
また、NaC10等の添加量によってHCl0留遊離塩
素存在比と溶液のpHの関係を示すグラフfbり、第2
図は1989年6月10日技報堂出版株式会社発行、[
浄水の技術j  (1版4刷)による。
保証値を計算によって簡単に知ることができる。
従って、高価な濃度計が不要になり、経済的である。
尚、本発明の方法によって得られる殺菌水の使用方法と
しては、食器、食品等の被消毒対象物に直接散布したり
、食品の調理水として直接使用する等、種々の使用方法
があり、次亜塩素酸ナトリウムによって得られる本発明
の殺菌水の場合は食品衛生上等の面からも特に殺菌水と
しての使用方法において何ら問題はない。
【図面の簡単な説明】

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)電解槽の陰極室と陽極室に原水を導入し、陽極室
    の原水に対し所定量の次亜塩素酸塩を添加するとともに
    、陽極室に生成される次亜塩素酸水溶液のpHがほぼ3
    〜7になるように電解槽の水を電気分解することを特徴
    とする次亜塩素酸含有殺菌水の製造方法。
  2. (2)陽極室の水に対し、次亜塩素酸塩を残留塩素濃度
    が1〜200ppmの範囲になるように所定量添加する
    ことを特徴とする請求項(1)記載の次亜塩素酸含有殺
    菌水の製造方法。
  3. (3)次亜塩素酸塩が次亜塩素酸ナトリウムであること
    を特徴とする請求項(1)または(2)記載の次亜塩素
    酸含有殺菌水の製造方法。
JP2055528A 1990-03-07 1990-03-07 電解による次亜塩素酸含有殺菌水の製造方法 Expired - Lifetime JPH0673675B2 (ja)

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