JPS607990A - 高純度水供給システムの殺菌方法 - 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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、薬品工業や食品工業などのように高度に精ｊ
ｉ局された水あるいは蒸溜水といっだ所謂高純１隻水を
多数に使用する分野の高純度水供給システムをＦＪ！’
ｉ　ｌｆｊ状態に保持する殺菌方法に関する。

〔従来仮術とその問題点〕

薬品工業や食品工業で使用される水は、製品の性格上、
高純度水であると同時にそれの供給システムは常に無菌
状態に保持されることが要求される。”そして例えば食
品工業では、仕込水、容器洗滌、調合容器洗滌、各種フ
ィルタ洗滌・薬品工業では調合用水＋　ＦＡ合答器洗滌
、充填容器洗滌等いろいろの面で使用されることから、
当然その供給システムも多岐に亘っており、最近は水の
合理的運用という観点から集中処理が進められ、ますま
す大型化、複雑化していく傾向にある°。

このように複雑かつ大型化していく水供給システムセは
、沢山のタンク、・くルブ、フィルタ、ポンプおよび使
用機器あるいはバッキング部等が存在し、それだけに空
気接触部やノくツキング部からの菌の侵入等といった汚
染の恐れがありまたタンク滞留中の菌の成長といつだ危
険があり、そのだめ高純度水供給システム系を無菌状態
に保持するのに非常に高度な管理と費用とを必要として
いる。

従って、高純度供給システムは、その使用目的あるいは
システム構成部材等によって異るが通常１〜７日に１回
の割合で殺菌処理する例が多い。

殺菌方法としては、熱処理法、紫外線照射法。

桑注法あるいはオゾン注入法等各種の処理方法が用いら
ノｔている。これらのうちオゾン注入法は、（１）　耐
薬品性や耐熱性が強（（２５０℃３０分以上又は１８０
℃１２０分以上で破壊される）、処理が難しいとされる
ところの医薬品工業で問題視されているパイロジエン（
細菌性内毒素）も短時間で処理できる。

（２）殺菌処理に伴う廃水を発生しない。

（３）操作が簡便で、自動化が容易である。

（４）経済的に優れている。

など、多くの優れた特長を持っているため、各分野で多
く採用されている。添付の第１図はオゾン注入法を適用
した従来例のシステム構成図である。第１図において高
純度水製造工程１で作られた高純度水は貯留槽４を経由
し給水装置８を介し給水されるようになっている。

本システムにおいて殺菌処理をする場合、バルブ２０を
閉じて閉水路系を形成した後循環ポンプ１２を駆動して
系内の高純度水を矢印Ａの方向に還流させるとともにオ
ゾン発生器２で生成したオゾンをオゾン注入器３を介し
て高純度水に溶は込ませる。こうして作られた含オゾン
高純度水を、閉水路系を循環させることによって系内殺
菌が行なわれる。一定時間経過し殺菌の終了を確認した
後オゾン発生器２を停止し、紫外線ランプ５を点灯して
系内の循環水に紫外線を照射することにより、高純度水
中に溶存するオゾンを分解する、オゾンモニタ６によっ
てオゾン分解の党了を確認した後は高純度水の供給が可
能とがる。

し′かし、このオゾン注入法による殺菌法において高純
度水に残留するオゾンの分解を紫外線照射によって行っ
ているが、紫外線照射は、（１，１オゾンの分解に長時
間を必要とする。

添付の第２図は水に溶存するオゾンの紫夕（綜照もので
ある。その結果によれば約２１）ｐＩηの溶存オゾンｋ
　Ｏ，１ｐｐｍ以下とするのに約１時間を要し、化学的
に検知できない程度にまで分解するのに約３時間かかっ
ている。

このように紫外線照射によるオゾンの分解に長時間を必
要とすることは、オゾン注入法による高純度水供給シス
テムを用途によっては適用を不可能となったり、あるい
は殺菌処理システムと連続的システムとする上での難点
となる。

（２）紫外線ランプの寿命が比較的短かく、維持管理上
手数がかかる。

紫外線ランプの寿命は連続点灯で２０００〜７０００時
間程度であるが、点滅回数が増すと寿命はさらにゆくな
ると言われている。従ってオゾンの分解に紫外線照射を
適用した殺菌方法の場合は、殺菌処Ｊ、ｊｌｉの都度点
滅されるわけで、それだけに長寿命を期待することは難
しく、保守ならびに経済上の問題となり易い。

等のことが、オゾンによる高純度水供給システム設田上
の釉１点としてあげられるの工ある。

〔発明の目的〕

本発明は、上述した諸問題に着目してなされたもので、
紫外線照射による溶存オゾンの分解という工程のもつ欠
点を解決すると同時に経済的にすぐれた殺菌方法を提供
することを目的とする。

〔発明の要点〕

本発明は、高純度水製造工程からの高純度水を充填器、
洗滌器などの給水装置を介し供給するように構成された
高純度水供給システムにおいて、前記高純度水製造工程
から供給された高純度水にオゾンを注入して前記高純度
水供給システム系内を殺菌したり、パイロジエンを分解
処理し、殺菌処理後の高純度水中に溶存するオゾンを水
中に浸漬己′だ活性炭層を通過させるようにして、上記
目的を達成しようとするものである。

〔発明の実施例〕

本発明について実施例をもとに説明する。第３図は本発
明を適用した高純度水供給システムの殺菌方法の概念を
示すシステム構成図である。第３図において第１図と同
一部分は同一符号を付しである。

符号１は高純度水製造工程を示し、この高純度水製造工
程１のあとに、オゾン発生器２よシ宮オソン空気の供給
がうけられるようになっている例えばラインミキサーの
ようなオゾン注入器３と、オゾン注入器３を介して供給
される含オゾン高純度水（以下含オゾン水という）の貯
溜槽４と、含オゾン水のオゾン濃度を検知するためのオ
ゾンモニタ６と、前記貯溜槽４とオゾンモニタ６との間
の経路の途中から分岐し含オゾン水を通過させる活性炭
槽３０およびフィルタ３１と、充填器あるいは洗滌器か
らなる給水装置８及び循環ポンプ１２を胆次パイプによ
って連接し水路系を形成、この循環ポンプ１２より送り
出された水が、前記高純度製造装ｊｆｇｉ　ｌからオゾ
ン注入器２へ高純度水を供給するための配管の途中にて
合流（合流点２１）するようにして１つの閉水路を構成
してなる。そして貯溜槽４の下流で、分岐し一方はバル
ブ１６がオゾンモニタ６の上流部の配管に合流するよう
に４（へ成されている。またこの閉水路系の中で給水装
置８と循環ポンプ１２との間、循環ポンプ１２と合流点
２１との間及び高純度水製造工程１と合流点２１との間
に、それぞれバルブ１８，１９゜２０が介装されている
。

なお貯溜槽４には、注入された含オゾン空気の未溶解分
を逃がし、かつ余剰オゾンを無害化するだめの排オゾン
処理器１０を介装した排出管１２と、貯溜槽４内の空間
部が負圧とならぬようにするだめの除菌フィルタ１１を
介装した“給気″＃１３が設けられている。またオゾン
発生装Ｐ′Ｌ２は、オゾン″モニタ６０６ｇ１定値をも
とに制御されるよう（図示せず）に構成されている。

以上のように（“１ｑ成される高純度水供給システムの
殺菌方法は次のように稼動する。バルブ２０、および１
５．１７を閉、パルプ１８および１９を開とし、オゾン
発生装置２と循環ポンプ１２を稼動させ閉水路系内の高
純度水を循環させつつメゾン注入器３で該循環水中に含
オゾン空気を散気させオゾンを溶ｗｌさせ含オゾン水で
閉水路系内を満す。そして一定時間合オシン水を閉水路
経由で循環させることで系内各部を殺菌する。なお殺菌
処理中はオゾンモニタ６によって水中のオゾン濃度が殺
菌に必要な濃度に常に保たれるよう制御する。

所定時間経過し、殺菌の終了を確認したらオゾン発生装
置ｉ！２を停止し、次にパルプ１６を絞シ、パルプ１５
および１７を開とし、系中の含オゾン水が活性炭槽３０
およびフィルタ３１を通過させるようにする。こうして
系内の高純度水を循環させた後メゾンモニタ６によって
溶存オゾンの分解の程度を検知し安全が確認された後、
パルプ１８゜１９および１５．１７を閉じバルブ１６お
よび２゜を開として、高純度水の供給を始めるのである
。

オゾンが活性炭によって分解されることは公知であり、
反応温度が高いと活性炭の消耗と同時に炭酸ガスが生成
すること、反応温度が低いと接触分解のために酵素のみ
が生成し活性炭の消耗がないことなども公知の事実であ
る。しかしながらこれらの事実はいずれも気相における
反応であって、水中で同様にオゾンを分解するがどうか
は明らかにされていない。

本願発明者は、第４図に示すような装置を用い、水中に
浸漬した活性炭が溶存オゾンの分解に有効かどうかの実
験をし本願の着想を得たのである。

すなわち１つの閉水路中にオゾン注入器３（オゾン発生
装置２より含オゾン空気の供給を受けられるように構成
）と活性炭槽３０および循環ポンプ１２を介装させ、活
性炭槽３０の上流側、下流側に溶存オゾン濃度測定のた
めの試料採取点を設けた構成の実験装置によって、種々
の溶′存の含オゾン水の実験を試み、次表に示すような
結果を得たので′ある。

第１表 実験の結果活性炭槽入口における溶存オゾン濃度が５〜
６　ｍｙ／ｃｔｌでも接触時間（反応時間）１分根度で
化学的に検知できない程度の濃度まで分解されることが
確認された。また本実験装置で活性炭槽は常時高純度水
で満たされかつ冷却されてい応主体と考えられ活性炭の
消耗は極めて小ざいであろうと推測される。

第５図は、本発明の他の適用例であって、活性炭４？’
ｊ　３０の前後にそれぞれオゾンモニタ３２．３３を設
け、かつ循環ポンプ１２を廃し、−過式にした殺菌方法
を示したもので、例えば高純度製造工程１と給水装置８
との間が遠く離れている場合など、オゾン注入点（オゾ
ン発生装置２、オゾン注入器３及び貯溜槽４とで構成さ
れる）を高純度水製造工程１の近傍に設置し、オゾンモ
ニタ３２によってオゾン注入量を制御しつつ溶存オゾン
分解施設（活性炭槽３０、フィルタ３１およびオゾンモ
ニタ３３とで構成される）を給水装置の前段近くに設置
し稼動することによって、殺菌のために高純度水の供給
を停止することなく連続稼動が可能な給水システムとし
たものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、高純度水供給システムの
殺菌方法として、高純度水に注入され溶存しているオゾ
ンを水中に浸漬しである活性炭層を通過させて分解させ
るようにしたことによシ（１）　オゾンの分解時間が短
時間で済む′ことから、殺菌処理時間を太１１］に短縮
することができる。

（２）低温での処理であるため、活性炭の消耗が少なく
て済み、維持管理がし易い。

（３）　オゾン分ｊツｒのだめの電気、水などを特に必
要としない。

等の効果がある。従って高純度水供給システムの殺菌方
法として、省資源型で低操業コストの達成が期待され、
極めて経済性の高いシステムの設計が可能となるのであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はオゾン注入法を適用した高純度水供給システム
の従来例のシステム構成図、第２図は溶存オゾン濃度と
紫外線照射時間との相関を示すグラフ、第３図は本発明
を適用し７た高純度水供給システムのシステム構成図、
第４図は実験装置のシステム構成図、第５図は本発明の
他の適用例のシステム構成図である。 １：高純度水製造工程、３ニオシン注入器、４：貯溜槽
、５：紫外線照射器、６：オゾンモニタ、８：給水装置
、１２：循環ポンプ、１５　、１６　。 １７．１８，１９，２０　：パルプ、３０：活性炭イ１
１ｖ１３１：フィルタ、３２，３３ニオシンモニタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）高純度水製造工程からの高純度水を充填器。 洗滌器などの給水装置を介し供給するように構成された
   高純度水供給システムにおいて、前記高純度水製造工程
   から供給された高純度水にオゾンを注入して前記高純度
   水供給システム系内を殺菌し、殺菌処理後の高純度水中
   に溶存するオゾンを水中に浸６’ｔ　した活性炭層を通
   過させて分解するようにしたことを特徴とする高純度水
   供給システムの殺菌方法。