JPH05237478A

JPH05237478A - 殺菌水製造方法

Info

Publication number: JPH05237478A
Application number: JP3319983A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Okazaki; 龍夫岡崎; Yoshihiro Sasaki; 芳広佐々木; Hideyuki Kitamura; 英之北村; Katsue Oshima; 勝衛大嶋
Original assignee: OMUKO KK; Nippon Steel Corp
Current assignee: OMUKO KK; Nippon Steel Corp
Priority date: 1991-11-07
Filing date: 1991-11-07
Publication date: 1993-09-17
Anticipated expiration: 2012-06-11
Also published as: JP2619756B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）〔目的〕カルシウムの析出を防止し、ｐＨ値を３〜７に
制御するのに有利な次亜塩素酸含有殺菌水の製法を提供
することを目的とする。〔構成〕原水に塩化ナトリウムと塩酸を添加・混合した
被電解水を無隔膜電解槽で電解分解することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は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する。

【０００２】

【従来の技術】次亜塩素酸水溶液はｐＨ８以上では次亜
塩素酸イオンとなり、殺菌力が次亜塩素酸（（ＨＣｌ
Ｏ）の場合に比較して著しく減少する。しかしｐＨ３〜
７の範囲ではＨＣｌＯの形で保たれ、殺菌力が飛躍的に
増大することが知られており（第３図参照）、従って、
ｐＨ３〜７の次亜塩素酸水は残留塩素濃度が３０〜６０
ｐｐｍ程度の低濃度でもｐＨ８の残留塩素濃度２００ｐ
ｐｍ程度の殺菌水と同等の殺菌効果が得られる。そこで
この種の殺菌水を得る方法として、塩化ナトリウム水溶
液を電解して陽極室側にｐＨ３〜７の次亜塩素酸水を得
ることで次の様に試みた。すなわち、上記の殺菌水製造
装置は、第２図に示すように、電解用直流電源装置；ア
ノードとカソード及び両電極の間に隔膜を有し、アノー
ド室とカソード室とに分離された電解槽；原水導入管か
ら供給される原水と、塩化ナトリウム水溶液転か手段か
ら供給される塩化ナトリウム水溶液とを混合して成る被
電解水を、該アノード室とカソード室に供給する導入
管；該アノード室とカソード室のそれぞれから生成水を
取り出す導出管；該アノード室から取り出された生成水
と、該原水導入管から分岐させた希釈用原水導管から供
給される原水及び／または前記カソード室から取り出さ
れる生成水とを混合希釈する手段；を有することを特徴
とし、また、上記の殺菌水製造方法は、塩化ナトリウム
水溶液と原水導入管から供給される原水とを混合して成
る被電解水を、アノード室とカソード室とを有する電解
槽に供給して電解し、ついで、該アノード室から取り出
された生成水を、該原水導入管の中途で分岐させた希釈
用原水導管から供給される原水及び；またはカソード室
から取り出される生成水で混合希釈することを特徴とす
る。原水で希釈する手段を設けると、アノード側に生成
する残留塩素濃度の高い生成水を所定の濃度まで希釈す
るとともに、ｐＨを制御でき、さらに殺菌水の量をアノ
ード側生成水量の数倍に増加させることが可能となる。

【０００３】一方、カソード側生成水で希釈する手段を
設けるのは、主として、ｐＨを制御するためである。以
上のような殺菌水の製造方法及び装置を見い出し、昭和
６３年１１月２０日に昭和６３年特許願第３００９９８
号として特許出願した。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記特許出願の方法は
簡単な操作で殺菌水の製造ができるので安全性及び操作
性の点で優れており、しかも使用場所で必要量だけ殺菌
水を連続的に供給することができ、さらに、殺菌水の残
留塩素濃度及びｐＨを自動制御する回路を設ければ、各
流量調整、電流調整等の調整監視作業が不要となり省力
化できる。という種々の優れた、作用効果を提供するも
のであるが、これを連続して稼働させると、陰極にＣａ
付着が生じ、このため電解電圧が上昇したり（図４参
照）、または電解電流が流れにくくなり、又流水抵抗が
大きくなり水量が下がる現象が生じ、連続運転ができな
くなる問題に直面した。

【０００５】従って、本発明の第１の目的は、陰極にＣ
ａを付着させないで次亜塩素酸含有殺菌水を製造する方
法を提供することにある。本発明の第２の目的は、従来
ドレンへ捨てていた陰極室側の電解水を上記殺菌水とし
て利用できるようにし、これにより歩留まりの良い殺菌
水製造方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、塩
化ナトリウム水溶液と塩酸水溶液と原水導入管から供給
される原水とを混合して成る被電解水を、電極間に隔膜
を有しない電解槽に供給して電解することによって達成
される。ここで、塩酸ＨＣｌを添加するのは、陰極への
カルシウムＣａの付着を防止するためと、生成される電
解水のｐＨを制御するためである。

【０００７】

【作用】本発明の方法によれば、塩化ナトリウム水溶液
を無隔膜電解することにより殺菌水を製造することがで
きるが、電解槽における反応は以下の通りである。

【０００８】塩化ナトリウムと塩酸を添加した被電解水
は、直流電流により電解され、アノード側では塩素イオ
ンが次の反応により次亜塩素酸となり、カソード側では
ナトリウムイオンと水の反応で苛性ソーダと水素ガスが
生じる。また、この反応で、アノード側は酸性になりカ
ソード側はアルカリ性になる。アノード側：

【０００９】

【化１】

【化２】

【００１０】カソード側：

【００１１】

【化３】

【００１２】なお、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）の存在比は
前述した如くｐＨによって変化する。また、アノード側
生成水の残留塩素濃度及びｐＨは被電解水量と電解電流
により（以下、「ＯＸ比電流」という）変化する。すな
わち、ＯＸ電流を大きくすれば残留塩素濃度は大きくな
り、ｐＨは低くなる。また、ＯＸ電流を小さくすれば残
留塩素濃度は小さくなり、ｐＨは中性に近づく。ところ
が、アノードとカソードを切る隔膜がないため、電解槽
全体のｐＨはほとんど変化しない。ここで、所定のｐＨ
（酸性側）にするために塩酸ＨＣｌを添加し、カソード
側で生成されるＮａＯＨを中和して、液中：ＮａＯＨ＋ＨＣｌ⇔ＮａＣｌ＋Ｈ₂Ｏの反応で液全体を酸性側にする。このｐＨ値は、ＨＣｌ
添加量で調整できる。

【００１３】次にカソード（陰極）に付着するＣａの作
用を述べる。原水中には主に重炭酸カルシウムＣａ（Ｈ
ＣＯ₃）₂の形でＣａが溶け込んでいる。これが電気分解
されるとカソード側：Ｃａ（ＨＣＯ₃）₂→ＣａＣＯ₃↓＋２Ｈ₂Ｏ＋ＣＯ₂↑ の反応により炭酸カルシウムＣａＣＯ₃がカソード表面
に付着、成長し、電解抵抗を上げ、電解電流が流れにく
くなり、連続的な電解が不可能になる。これをＨＣｌを
添加することによりカソード側：ＣａＣＯ₃↓＋２ＨＣｌ→ＣａＣｌ₂＋Ｈ₂ＣＯ₃ ＣａＣＯ₃はＣａＣｌ₂の形で液中に溶解しＣａ付着は解
決できる。

【００１４】以下、本発明の作用を第１図に基づきさら
に詳細に説明する。まず、塩化ナトリウム水溶液は、例
えば５〜１０％濃度とし、貯蔵タンク１０から添加ポン
プ１１により被電解水導入管５に所定の濃度になるよう
に添加される。塩酸水溶液は、例えば１０％濃度とし貯
蔵タンク２８から添加ポンプ２９により被電解水導入管
５に所定の濃度になるように添加される。被電解水は、
被電解水導入管８、電解槽２に供給され、直流電源装置
１７により印加電解される。そして、生成水導出管１８
から排出される。被電解水量の調節は、調節弁６で行な
い、電解電流は直流電源装置１７によって調整する。こ
の直流電源装置１７は、原水の電気伝導率等の変化に対
応できるように定電流制御装置を有しており、設定した
電解電流に保持することができる。

【００１５】ｐＨの調整は、ＨＣｌ添加ポンプ２９で所
定の濃度になっているが、殺菌水のｐＨの値を調整する
時は、該ＨＣｌ添加ポンプ２９の調節で調整できる。そ
の結果、残留塩素濃度とｐＨが所定の範囲内即ち残留塩
素濃度１．０〜２００ｐｐｍ、ｐＨ３〜７に調整された
殺菌水が製造され、生成水導出管１８から排出される。
この場合、残留塩素濃度１ｐｐｍでは殺菌効果が小さく
なり、２００ｐｐｍ以上では人間の皮膚表面を酸化する
現象が生じてくる。ｐＨについては、ｐＨが７より大き
いと次亜塩素酸イオン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ＨＣｌＯの存在が不安
定となる。

【００１６】

【実施例】以下、表１に示す仕様を有する本発明の殺菌
水製造方法により製造された殺菌水の例を説明する。

【００１７】

【表１】

【００１８】電気伝導率１３９μｓ／ｃｍ、ｐＨ７．
４、残留塩素濃度０．１ｐｐｍの原水に５％濃度の塩化
ナトリウム水溶液を、被電解水量２リットル／ｍｉｎに
５０ｃｃ／ｍｉｎ添加し、塩化ナトリウム濃度を１２５
０ｐｐｍとした。次に、１％濃度のＨＣｌ水溶液を被電
解水量１リットル／ｍｉｎに１７ｃｃ／ｍｉｎ添加し
た。これにより、被電解水の電気伝導率は約２８００μ
ｓ／ｃｍまで上昇した。この被電解水を電圧１２Ｖ、電
解電流１２Ａで電解すると、生成水は、ｐＨ５.０、残
留塩素濃度１６０ｐｐｍであった。この時の電解電圧の
経時変化は図５の通りで、ほとんど変化していない。

【００１９】

【発明の効果】本発明の方法によれば、塩化ナトリウム
水溶液と塩酸を添加した水を無隔膜電解し、電解槽に残
留塩素濃度の高い水を生成させることにより、残留塩素
濃度及びｐＨ値を所定の範囲にコントロールした殺菌水
を連続的に製造できる。殺菌効果の大きい次亜塩素酸の
存在比の高いｐＨ４〜６で仕様できるため、次亜塩素酸
希釈水溶液よりも低い残留塩素酸濃度でも従来と同等の
殺菌効果を発揮できる。また、塩酸を電解槽に添加して
いるため、カソードにＣａの付着が生ぜず、電極メンテ
が不要になり、さらに、無駄に排水する水が無い。

【００２０】また、簡単な操作で殺菌水の製造ができる
ので安全性及び操作性の点で優れており、しかも使用場
所で必要量だけ殺菌水を連続的に供給することができる
という点でも非常に優れている。従って、調理環境衛生
用、手洗い用、食品材料用、おしぼり用等の殺菌水を始
め、食品加工流通分野、飲用水、プール用水、医療分野
等、広範囲の分野に適用可能な殺菌水を低コストで供給
可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の殺菌水製造方法に使用される装置の
一例を示す概略系統図

【図２】従来方法に使用される殺菌水製造装置の概略
系統図

【図３】遊離塩素濃度存在比とｐＨの関係を表わす図

【図４】従来方法による５リットル／ｍｉｎ機連続耐
久テスト状況を示す図

【図５】本発明の方法による５リットル／ｍｉｎ機連
続耐久テスト状況を示す図

【符号の説明】

１…殺菌水製造装置、２…電解槽、３…原水導入
管、４…原水分岐部、５…被電解水導入管、６…電
解水流量調節弁、８…被電解水導入管、１０…塩化
ナトリウム水溶液貯蔵タンク、１１…塩化ナトリウム
水溶液添加ポンプ、１２ａ，１２ｂ…電解槽ケーシン
グ、１３…アノード、１４…カソード、１５ａ，
１５ｂ…スペーサー、１６…隔膜、１７…直流電解
装置、１８…アノード側生成水導出管、２０…カソー
ド側生成水排水流量調節弁、２１…カソード側生成水流
量調節弁、２２…カソード側生成水排水管、２３…
カソード側生成水混合管、２４…希釈用原導管、２
５…希釈用原水流量調節弁、２６…混合希釈部、２
７…殺菌水吐出管、２８…塩酸水溶液貯蔵タンク、
２９…塩酸水溶液添加ポンプ。

フロントページの続き (72)発明者北村英之岩手県釜石市鈴子町23−15新日本製鐵株式会社釜石製鐵所内 (72)発明者大嶋勝衛東京都千代田区大手町二丁目６番３号新日本製鐵株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）を添加した水
と、塩酸を添加した水を混合し、これを無隔膜電解槽で
電気分解することを特徴とする殺菌水製造方法
【請求項２】残留塩素濃度が１．０〜２００ｐｐｍの範
囲にあることを特徴とする請求項１記載の殺菌水製造方
法
【請求項３】ｐＨ値がほぼ３〜７であることを特徴とす
る請求項１または２記載の殺菌水製造方法