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水中の微生物及び有機物の除去方法、並びに除去装置

国内特許コード P150011885
整理番号 4170
掲載日 2015年4月15日
出願番号 特願2013-162515
公開番号 特開2015-029968
出願日 平成25年8月5日(2013.8.5)
公開日 平成27年2月16日(2015.2.16)
発明者
  • 日下 英史
  • 奈良崎 則雄
出願人
  • 国立大学法人京都大学
  • 株式会社湘南数理研究会
  • 株式会社ジェイエスピー
  • 菱江化学株式会社
発明の名称 水中の微生物及び有機物の除去方法、並びに除去装置
発明の概要 【課題】 農業用水、食品系事業用水等の用水に含まれる有害な微生物等を簡便な操作で分離して除去する方法を提供する。
【解決手段】 微生物(ウィルスを含む。以下同じ。)、又は微生物と有機物(微生物とウィルスを除く。以下同じ。)を含む被処理水(W1)と、添加剤(C)として少なくとも捕収剤とを浮選機(FM)に供給すると共に、浮選機(FM)の下方部からマイクロバブルを供給し、浮選機(FM)の上方部から前記微生物、又は前記微生物及び有機物が濃縮された浮上物(U)を浮上回収し、浮選機(FM)から前記微生物、又は前記微生物及び有機物が除去されたアンダーフロー水(W2)を回収する、ことを特徴とする、水中の微生物及び有機物の除去方法。
【選択図】なし
従来技術、競合技術の概要



従来より、水中の藻類、細菌(バクテリア)等の微生物を殺菌等する方法は数多く存在している。また、近年、太陽光又は人口光を利用して、作物の生育に必要な養分を水に溶かした液状肥料(培養液)として与えて栽培する水耕栽培の事業化が積極的に行われているが、培養液の循環使用で病害である青枯病、かいよう病等の細菌、糸状菌病、土壌伝染性ウィルス病等が発生する場合にはそれを除菌・除去する必要がある(「養液栽培のすべて-植物工場を支える基本技術」、成文堂新光社、発行者:小川雄一、2012年7月31日発行、181~186頁)。

しかし、水中の細菌(バクテリア)等の化学的除菌・殺菌法によりある程度の除菌・殺菌を行うことは可能ではあるが、添加した化学薬品を含む処理水の処理、処分に費用がかかりコストアップにつながることになる。





従って、水耕栽培等に使用する農業用水の除菌・殺菌や食品系事業用水の除菌・殺菌には化学的薬剤の使用を極力控えざるを得ないのが実情である。また、ウィルスに対しては直作用する薬剤がないためにウィルス病の予防には早期発見による防除が重要である(「太陽光植物工場の新展開」、養賢堂発行、編集者:野口伸他、2012年4月20日発行、324~326頁)。また、限外ろ過膜(U/F膜)など薬剤を用いない膜分離法を主体とした水の浄化方法が提案されて研究開発も行われているが、この場合、サブミクロンから数マイクロメートルの大きさの微生物をろ過するためには膜の逆洗浄が頻繁に必要になって処理速度が低下し、しかも微生物は、ソフトな粒子のため目詰まり・膜交換頻度が高く、その操業維持・管理に多大なコストを負担せざるを得ない問題点がある。





特許文献1には、人体または動物の皮膚の除菌対象物が浸漬される水槽に供給する気泡発生器を備え、マイクロバブルを発生させて液体中で除菌するためのマイクロバブル除菌装置が開示されている。

特許文献2には、上部が建屋によって覆われると共に、水耕液の水面に植物を栽培するための水耕ベッドが浮設された水耕栽培槽と、導入された上記水耕液にマイクロナノバブルを含有させるためのマイクロナノバブル水槽と、導入された上記水耕液中の有機物および植物の老廃物を活性炭に付着して繁殖している微生物によって分解するための活性炭塔とを配置して、上記水耕栽培槽、上記マイクロナノバブル水槽および上記活性炭塔の間でこの順序に循環させる除菌可能な水耕栽培装置が開示されている。

マイクロナノバブルは、酸化作用を有するため除菌作用をも有しているので、培槽からの水耕液をマイクロナノバブル発生機が設置されたマイクロナノバブル水槽に導入することにより、水耕液中の病原菌をマイクロナノバブルによって除菌できることが記載されている。





特許文献3には、貝類の身が密着していない貝殻部分に穴を穿設し、この穴から強制的にオゾンを含むマイクロバブルを加えた無菌塩水を送り込む、貝類の除菌浄化方法が開示されている。無菌塩水に、オゾンを含む高濃度酸素のマイクロバブルを加えることにより、ノロウイルスの不活性化を図ることができると記載されている。

特許文献4には、業務用洗濯機で使用された水のうち、前すすぎ工程で使用された水を処理するために溜める処理槽にアルミ電極ユニットを設け、マイクロバブルを発生させて不純物の凝集、沈殿を促進することが開示されている。

特許文献5には、洗濯槽内に貯められている洗剤を含む水中にマイクロバブル発生ノズルを導入し、マイクロバブルを発生させることにより、微細なクリーム状の泡(洗剤泡)を生成し、このようにして生成された洗剤泡およびマイクロバブルを含む水(マイクロバブル混入水)を、水導出路を介して洗濯槽内に供給して洗濯に用いることが開示されている。

産業上の利用分野



本発明は、被処理水中の藻類、細菌(バクテリア)、ウィルス等の微生物及び有機物の除去方法、並びに除去装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
微生物(ウィルスを含む。以下同じ。)、又は微生物と有機物(微生物とウィルスを除く。以下同じ。)を含む被処理水(W1)と、添加剤(C)として少なくとも捕収剤とを浮選機(FM)に供給すると共に、浮選機(FM)の下方部からマイクロバブルを供給し、浮選機(FM)の上方部から前記微生物、又は前記微生物及び有機物が濃縮された浮上物(U)を浮上回収し、浮選機(FM)から前記微生物、又は前記微生物及び有機物が除去されたアンダーフロー水(W2)を回収する、
ことを特徴とする、水中の微生物及び有機物の除去方法。

【請求項2】
前記捕収剤が陽イオン性界面活性剤、又は陰イオン性界面活性剤であることを特徴とする、請求項1に記載の、水中の微生物及び有機物の除去方法。

【請求項3】
前記陽イオン性界面活性剤がアミン塩型、及び第4級アンモニウム塩から選択される1種、または2種以上であることを特徴とする、請求項2に記載の、水中の微生物及び有機物の除去方法。

【請求項4】
前記陰イオン性界面活性剤がカルボン酸塩、及び硫酸エステル塩から選択される1種、または2種以上であることを特徴とする、請求項2に記載の、水中の微生物及び有機物の除去方法。

【請求項5】
前記添加剤(C)が、捕収剤と、起泡剤、凝集剤、及びpH調整剤から選択された1種又は2種以上とであることを特徴とする、請求項1から4のいずれかに記載の、水中の微生物及び有機物の除去方法。

【請求項6】
前記浮選機(FM)に供給するマイクロバブルの平均気泡径が100μm以下であることを特徴とする、請求項1から5のいずれかに記載の、水中の微生物及び有機物の除去方法。

【請求項7】
前記被処理水(W1)中の微生物の直径又は長径が10μm以下であることを特徴とする、請求項1から6のいずれかに記載の、水中の微生物及び有機物の除去方法。

【請求項8】
少なくとも、浮選機(FM)と、該浮選機(FM)の下方部に設けられたマイクロバブル発生手段と、浮上物回収手段と、アンダーフロー水(W2)回収手段とから構成された、微生物(ウィルスを含む。以下同じ。)、又は微生物と有機物(微生物とウィルスを除く。以下同じ。)を含む被処理水(W1)から前記微生物、又は前記微生物及び有機物を除去するための装置であって、
被処理水(W1)と添加剤(C)として少なくとも捕収剤とを浮選機(FM)に供給すると共に、前記マイクロバブル発生手段から発生させたマイクロバブルに前記微生物及び有機物を付着、浮上させた浮上物(U)を回収するための浮上物回収手段が浮選機(FM)の上方部に配置され、
被処理水(W1)から前記微生物、又は前記微生物及び有機物が除去されたアンダーフロー水(W2)回収手段が浮選機(FM)に配置されていることを特徴とする、
水中の微生物及び有機物の除去装置。

【請求項9】
前記マイクロバブル発生手段が、細孔方式、又は気液混合・せん断方式を利用したマイクロバブル発生手段であることを特徴とする、請求項8に記載の、水中の微生物及び有機物の除去装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 公開
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