JP2004122109A - Active and antiseptic water or active and antiseptic aqueous fluid, its manufacturing method and apparatus therefor - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、飲料水、調理用水、ジュース用水、お茶（コーヒー、紅茶、ココア、ウーロン茶なども含む）用水、アルコール飲料用水、ジュース、お茶（コーヒー、紅茶、ココア、ウーロン茶なども含む）、およびアルコール飲料やしょう油、みりんなどの醸造物、トマトケチャップ、生け花用水、病院などの清掃、殺菌用水および畜産、養飼、農林、水産などの用水（例えば水中動物飼育用水、魚飼育用水）などの水およびそれを含む水系流体の防腐および活性化に関する。また、本発明は、ハロゲンイオン（塩素イオン）を含む水（例えば水道水）やトリハロメタン類、ダイオキシン類などの有機ハロゲン化合物を含む水（井戸水や排水など）からトリハロメタン類、ダイオキシン類などの有機ハロゲン化合物を分解、減少または除去するとともにハロゲン（とくに塩素）を除去する方法および装置に関する。なお、活性化という意味は、水を必要とする人間、動物および植物を活性化する働きを意味している。
【０００２】
【従来の技術】
従来、水、ワインおよび水を含有する食品などの防腐には亜硝酸塩および／または亜硫酸塩を少量添加することが知られている。しかしこれらの防腐剤を添加した飲み物は、品質の低下を招き、またこれを多量に飲むと、吐き気を催すなどの副作用がある。
【０００３】
硝酸イオンは、雨水には０．２〜０．４ｍｇ／リットル、河川の上流の水には０．２〜１ｍｇ／リットル、下流の水には２〜６ｍｇ／リットルが含有されている。一方、たとえばアンモニア性窒素を含まないような地下水であっても、これが地上の空気に接触した時、空気中のアンモニアをすばやく吸収して約１〜３ｐｐｍ程度のアンモニア性窒素を含有するようになるのである。またＳＯ４は日本の河川には平均１０〜１５ｍｇ／リットル含まれている。水道水の場合は、前述のように約１〜３ｐｐｍ程度のアンモニア性窒素を含有する天然水を塩素処理しているため、水道水中の窒素成分はアンモニア性窒素としてではなく、硝酸性窒素としてほぼ同濃度で存在している。
【０００４】
また、近年水道用の水を処理および／または殺菌するために用いられている消毒用の塩素と水中に存在する微量の有機物質が反応して生成するトリハロメタン類は、人体に大変有害であるが安価に分解・除去することが困難である。さらに井戸水や廃水に含まれているダイオキシン類は、とくに分解・除去が困難である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の第１の目的は、天然水中にも、水道水中にも自然に存在している窒素成分および／またはいおう成分を有効利用（ＮＯ３ ―イオンやＳＯ４ ２―イオンの形で存在していたものをＮＯ２ ―イオンやＳＯ３ ２―イオンとして有効利用）することにより、合成の防腐剤を添加しなくても、それと同等またはそれ以上に防腐能力および生き物に対する活性化能力をもつ新しい水すなわち活性、防腐性水およびそれを含む水系流体の提供ならびにそれらの製造方法、装置の提供にある。本発明の第２の目的は、ハロゲン（例えば塩素）を含む水やトリハロメタン類、ダイオキシン類などの有機ハロゲン化合物を含む水からトリハロメタン類、ダイオキシン類などの有機ハロゲン化合物を分解、減少または除去するとともにハロゲン（とくに塩素）を除去する方法および装置を提供する点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１は、亜硝酸イオンおよび／または亜硫酸イオンを０．０８〜０．５ｍｇ／リットル含有するとともに実質的に塩素を含有しないものであることを特徴とする活性、防腐性水に関する。
本発明の第２は、亜硝酸イオンおよび／または亜硫酸イオンを０．０８〜０．５ｍｇ／リットル含有するとともに実質的に塩素を含有しないものであることを特徴とする活性、防腐性水系流体に関する。
本発明の第３は、前記活性、防腐性水系流体が酒である請求項２記載の活性、防腐性水系流体に関する。
本発明の第４は、前記活性、防腐性水系流体がワインである請求項２記載の活性、防腐性水系流体に関する。
本発明の第５は、前記活性、防腐性水系流体がジュースである請求項２記載の活性、防腐性水系流体に関する。
本発明の第６は、（１）処理槽、（２）処理槽内に設けられた振動撹拌手段、（３）処理槽内のいずれかの表面に設けられた光触媒層または光触媒と殺菌性金属よりなる層、（４）処理槽外および／または処理槽内に設けられた前記光触媒層または光触媒と殺菌性金属よりなる層に対する光照射手段よりなる処理装置を用い、その処理槽に水または水を含む処理液（ペースト状のものを含む水系流体）を入れ、（ｉ）振動発生手段により振動羽根に１０〜２００Ｈｚの間の所望の振動を発生させ、この振動を振動羽根に伝えることにより、振動羽根を振幅０．０１〜１５ｍｍで振動させるとともに、（ｉｉ）光触媒または光触媒と殺菌性金属に光を照射するという操作を３０分以上行うことにより、水中のハロゲン成分を分解、減少または除去するとともに、水中に含有されている窒素成分を亜硝酸イオンに、および／またはいおう成分を亜硫酸イオンにそれぞれ変換することを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の活性、防腐性水または活性、防腐性水系流体の製造方法に関する。なお、前記窒素成分は実質的には硝酸イオンであり、前記いおう成分は実質的には硫酸イオンである。
本発明の第７は、（１）処理槽、（２）処理槽内に設けられた振動撹拌手段、（３）処理槽内のいずれかの表面に設けられた光触媒層または光触媒と殺菌性金属よりなる層、（４）処理槽外および／または処理槽内に設けられた前記光触媒層または光触媒と殺菌性金属よりなる層に対する光照射手段、（５）処理槽内に設けられた磁力発生部材を用いその処理槽に水または水を含む処理液（ペースト状のものを含む水系流体）を入れ、（ｉ）振動発生手段により振動羽根に１０〜２００Ｈｚの間の所望の振動を発生させ、この振動を振動羽根に伝えることにより、振動羽根を振幅０．０１〜１５ｍｍで振動させるとともに、（ｉｉ）光触媒または光触媒と殺菌性金属に光を照射するという操作を３０分以上行うことにより、水中のハロゲン成分を分解、減少または除去するとともに、水中に含有されている窒素成分を亜硝酸イオンに、および／またはいおう成分を亜硫酸イオンにそれぞれ変換することを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の活性、防腐性水または活性、防腐性水系流体の製造方法に関する。
本発明の第８は、前記振動撹拌手段として、（イ）振動発生手段、（ロ）振動発生手段に接続した振動棒または振動発生手段と振動棒との連係部、（ハ）振動棒に固定した振動羽根、および（ニ）振動羽根固定部材よりなるものを用い、その処理槽に水または水を含む処理液（ペースト状のものを含む水系流体）を入れ、（ｉ）振動発生手段により振動羽根に１０〜２００Ｈｚの間の所望の振動を発生させ、この振動を振動羽根に伝えることにより、振動羽根を振幅０．０１〜１５ｍｍで振動させるとともに、（ｉｉ）光触媒または光触媒と殺菌性金属に光を照射するという操作を３０分以上行うことにより、水中のハロゲン成分を分解、減少または除去するとともに、水中に含有されている窒素成分を亜硝酸イオンに、および／またはいおう成分を亜硫酸イオンにそれぞれ変換することを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の活性、防腐性水または活性、防腐性水系流体の製造方法に関する。
本発明の第９は、前記振動撹拌手段として、（イ）振動発生手段、（ロ）振動発生手段に接続した振動棒または振動発生手段と振動棒との連係部、（ハ）振動棒に固定した振動羽根、（ニ）振動羽根固定部材、および（ホ）振動羽根より振動発生手段寄りにあって処理浴に浸漬されない位置において前記振動棒または前記振動伝達部材を電気的に分離する絶縁部材よりなる絶縁式振動撹拌手段を用い、その処理槽に水または水を含む処理液（ペースト状のものを含む水系流体）を入れ、（ｉ）振動発生手段により振動羽根に１０〜２００Ｈｚの間の所望の振動を発生させ、この振動を振動羽根に伝えることにより、振動羽根を振幅０．０１〜１５ｍｍで振動させ、（ｉｉ）光触媒または光触媒と殺菌性金属に光を照射するとともに、（ｉｉｉ）前記（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）の少なくとも１つを陽極および陰極として水または水を含む処理液に電流を流すという操作を３０分以上行うことにより、水中のハロゲン成分を分解、減少または除去するとともに、水中に含有されている窒素成分を亜硝酸イオンに、および／またはいおう成分を亜硫酸イオンにそれぞれ変換することを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の活性、防腐性水または活性、防腐性水系流体の製造方法に関する。
本発明の第１０は、前記振動撹拌手段として、（ａ）振動発生手段、（ｂ）振動発生手段に接続した振動棒または振動発生手段と振動棒との連係部、（ｃ）振動棒に固定した振動羽根および補助羽根、（ｄ）振動羽根固定部材、ならびに（ｅ）振動羽根および補助羽根より振動発生手段寄りにあって処理浴に浸漬されない位置において前記振動棒または前記振動伝達部材を電気的に分離する絶縁部材よりなる絶縁式振動撹拌手段を用い、その処理槽に水または水を含む処理液（ペースト状のものを含む水系流体）を入れ、（ｉ）振動発生手段により振動羽根に１０〜２００Ｈｚの間の所望の振動を発生させ、この振動を振動羽根に伝えることにより、振動羽根を振幅０．０１〜１５ｍｍで振動させ、（ｉｉ）光触媒または光触媒と殺菌性金属に光を照射するとともに、（ｉｉｉ）前記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の少なくとも１つを陽極および陰極として水または水を含む処理液に電流を流すという操作を３０分以上行うことにより、水中のハロゲン成分を分解、および／または減少または除去するとともに、水中に含有されている窒素成分を亜硝酸イオンに、および／またはいおう成分を亜硫酸イオンにそれぞれ変換することを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の活性、防腐性水または活性、防腐性水系流体の製造方法に関する。
本発明の第１１は、前記光触媒層または光触媒と殺菌性金属よりなる層が少なくとも前記振動羽根および／または補助羽根の一部を被覆する形で設けられているものである請求項６〜１０いずれか記載の活性、防腐性水または活性、防腐性水系流体の製造方法に関する。
本発明の第１２は、振動撹拌による処理液の流速が三次元電磁流速計で１５０ｍｍ／秒以上である請求項６〜１１いずれか記載の活性、防腐性水または活性、防腐性水系流体の製造方法に関する。
本発明の第１３は、さらに（１）処理液および／または（２）前記光触媒層または光触媒と殺菌性金属よりなる層に超音波を照射するものである請求項６〜１２いずれか記載の活性、防腐性水または活性、防腐性水系流体の製造方法に関する。
本発明の第１４は、（１）処理槽、（２）処理槽内に設けられた振動撹拌手段、（３）処理槽内のいずれかの表面に設けられた光触媒層または光触媒と殺菌性金属よりなる層、（４）処理槽外および／または処理槽内に設けられた前記光触媒層または光触媒と殺菌性金属よりなる層に対する光照射手段よりなる活性、防腐性水または活性、防腐性水系流体の製造装置において、前記光照射手段が、（ｉ）光源、（ｉｉ）処理槽内にある光触媒層または光触媒と殺菌性金属よりなる層の近傍および／または密接して設けられた漏光部および（ｉｉｉ）前記光源と漏光部とを光学的に接続する光ファイバーを有するものであることを特徴とする活性、防腐性水または活性、防腐性水系流体の製造装置に関する。
本発明の第１５は、さらに、（５）処理槽内に設けられた磁力発生部材を有するものである請求項１４記載の活性、防腐性水または活性、防腐性水系流体の製造装置に関する。
本発明の第１６は、前記振動撹拌手段が、（イ）振動発生手段、（ロ）振動発生手段に接続した振動棒または振動発生手段と振動棒との連係部、（ハ）振動棒に固定した振動羽根、および（ニ）振動羽根固定部材よりなるものである請求項１４または１５記載の活性、防腐性水または活性、防腐性水系流体の製造装置に関する。
本発明の第１７は、前記振動撹拌手段が、（イ）振動発生手段、（ロ）振動発生手段に接続した振動棒または振動発生手段と振動棒との連係部、（ハ）振動棒に固定した振動羽根、（ニ）振動羽根固定部材、および（ホ）振動羽根より振動発生手段寄りにあって処理浴に浸漬されない位置において前記振動棒または前記振動伝達部材を電気的に分離する絶縁部材よりなる絶縁式振動撹拌手段である請求項１４または１５記載の活性、防腐性水または活性、防腐性水系流体の製造装置に関する。
本発明の第１８は、前記振動撹拌手段が、（ａ）振動発生手段、（ｂ）振動発生手段に接続した振動棒または振動発生手段と振動棒との連係部、（ｃ）振動棒に固定した振動羽根および補助羽根、（ｄ）振動羽根固定部材、ならびに（ｅ）振動羽根および補助羽根より振動発生手段寄りにあって処理浴に浸漬されない位置において前記振動棒または前記振動伝達部材を電気的に分離する絶縁部材よりなる絶縁式振動撹拌手段である請求項１４または１５記載の活性、防腐性水または活性、防腐性水系流体の製造装置に関する。
本発明の第１９は、前記光触媒層または光触媒と殺菌性金属よりなる層が少なくとも前記振動羽根および／または補助羽根の一部を被覆する形で設けられているものである請求項１４〜１８いずれか記載の活性、防腐性水または活性、防腐性水系流体の製造装置に関する。
本発明の第２０は、前記光触媒層または光触媒と殺菌性金属よりなる層および前記漏光部が板状体上の少なくとも１部に形成されており、かつこの板状体の１枚または複数枚を振動撹拌による流動をできるだけ妨害しない方向に向けて処理槽内に配置したものである請求項１４〜１８いずれか記載の活性、防腐性水または活性、防腐性水系流体の製造装置に関する。
本発明の第２１は、さらに超音波照射手段を付設した請求項１４〜２０いずれか記載の活性、防腐性水または活性、防腐性水系流体の製造装置に関する。
本発明の第２２は、（１）処理槽、（２）処理槽内に設けられた振動撹拌手段、（３）処理槽内のいずれかの表面に設けられた光触媒層または光触媒と殺菌性金属よりなる層、（４）処理槽外および／または処理槽内に設けられた前記光触媒層または光触媒と殺菌性金属よりなる層に対する光照射手段よりなる処理装置を用い、その処理槽に水または水を含む処理液（ペースト状のものを含む水系流体）を入れ、（ｉ）振動発生手段により振動羽根に１０〜２００Ｈｚの間の所望の振動を発生させ、この振動を振動羽根に伝えることにより、振動羽根を振幅０．０１〜１５ｍｍで振動させるとともに、（ｉｉ）光触媒または光触媒と殺菌性金属に光を照射するという（ｉ）および（ｉｉ）の操作を３０分未満１分以上行うことを特徴とする水中に含有されているハロゲン成分を分解、減少または除去する方法に関する。
なお、本発明において、前記ハロゲン成分とは、水の消毒などのために水中に存在している塩素イオンなどのハロゲンイオン、ハロゲン系無機化合物あるいはトリハロメタン類やダイオキシン類などの有機ハロゲン化合物を総称して使用している。
本発明の第２３は、（１）処理槽、（２）処理槽内に設けられた振動撹拌手段、（３）処理槽内のいずれかの表面に設けられた光触媒層または光触媒と殺菌性金属よりなる層、（４）処理槽外および／または処理槽内に設けられた前記光触媒層または光触媒と殺菌性金属よりなる層に対する光照射手段、（５）処理槽内に設けられた磁力発生部材を用いその処理槽に水または水を含む処理液（ペースト状のものを含む水系流体）を入れ、（ｉ）振動発生手段により振動羽根に１０〜２００Ｈｚの間の所望の振動を発生させ、この振動を振動羽根に伝えることにより、振動羽根を振幅０．０１〜１５ｍｍで振動させるとともに、（ｉｉ）光触媒または光触媒と殺菌性金属に光を照射する、という（ｉ）および（ｉｉ）の操作を３０分未満１分以上行うことを特徴とする水中に含有されているハロゲン成分を分解、減少または除去する方法に関する。
本発明の第２４は、前記振動撹拌手段として、（イ）振動発生手段、（ロ）振動発生手段に接続した振動棒または振動発生手段と振動棒との連係部、（ハ）振動棒に固定した振動羽根、および（ニ）振動羽根固定部材よりなるものを用い、その処理槽に水または水を含む処理液（ペースト状のものを含む水系流体）を入れ、（ｉ）振動発生手段により振動羽根に１０〜２００Ｈｚの間の所望の振動を発生させ、この振動を振動羽根に伝えることにより、振動羽根を振幅０．０１〜１５ｍｍで振動させるとともに、（ｉｉ）光触媒または光触媒と殺菌性金属に光を照射する、という（ｉ）および（ｉｉ）の操作を３０分未満１分以上行うことを特徴とする水中に含有されているハロゲン成分を分解、減少または除去する方法に関する。
本発明の第２５は、前記振動撹拌手段として、（イ）振動発生手段、（ロ）振動発生手段に接続した振動棒または振動発生手段と振動棒との連係部、（ハ）振動棒に固定した振動羽根、（ニ）振動羽根固定部材、および（ホ）振動羽根より振動発生手段寄りにあって処理浴に浸漬されない位置において前記振動棒または前記振動伝達部材を電気的に分離する絶縁部材よりなる絶縁式振動撹拌手段を用い、その処理槽に水または水を含む処理液（ペースト状のものを含む水系流体）を入れ、（ｉ）振動発生手段により振動羽根に１０〜２００Ｈｚの間の所望の振動を発生させ、この振動を振動羽根に伝えることにより、振動羽根を振幅０．０１〜１５ｍｍで振動させ、（ｉｉ）光触媒または光触媒と殺菌性金属に光を照射するとともに、（ｉｉｉ）前記（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）の少なくとも１つを陽極および陰極として水または水を含む処理液に電流を流す、という（ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）の操作を３０分未満１分以上行うことを特徴とする水中に含有されているハロゲン成分を分解、減少または除去する方法に関する。
本発明の第２６は、前記振動撹拌手段として、（ａ）振動発生手段、（ｂ）振動発生手段に接続した振動棒または振動発生手段と振動棒との連係部、（ｃ）振動棒に固定した振動羽根および補助羽根、（ｄ）振動羽根固定部材、ならびに（ｅ）振動羽根および補助羽根より振動発生手段寄りにあって処理浴に浸漬されない位置において前記振動棒または前記振動伝達部材を電気的に分離する絶縁部材よりなる絶縁式振動撹拌手段を用い、その処理槽に水または水を含む処理液（ペースト状のものを含む水系流体）を入れ、（ｉ）振動発生手段により振動羽根に１０〜２００Ｈｚの間の所望の振動を発生させ、この振動を振動羽根に伝えることにより、振動羽根を振幅０．０１〜１５ｍｍで振動させ、（ｉｉ）光触媒または光触媒と殺菌性金属に光を照射するとともに、（ｉｉｉ）前記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の少なくとも１つを陽極および陰極として水または水を含む処理液に電流を流す、という（ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）の操作を３０分未満１分以上行うことを特徴とする水中に含有されているハロゲン成分を分解、減少または除去する方法に関する。
本発明の第２７は、前記光触媒層または光触媒と殺菌性金属よりなる層が少なくとも前記振動羽根および／または補助羽根の一部を被覆する形で設けられているものである請求項２２〜２６いずれか記載の水中に含有されているハロゲン成分を分解、減少または除去する方法に関する。
本発明の第２８は、振動撹拌による処理液の流速が三次元電磁流速計で１５０ｍｍ／秒以上である請求項２２〜２７いずれか記載の水中に含有されているハロゲン成分を分解、減少または除去する方法に関する。
本発明の第２９は、さらに（１）処理液および／または（２）前記光触媒層または光触媒と殺菌性金属よりなる層に超音波を照射するものである請求項２２〜２８いずれか記載の水中に含有されているハロゲン成分を分解、減少または除去する方法に関する。
本発明の第３０は、（１）処理槽、（２）処理槽内に設けられた振動撹拌手段、（３）処理槽内のいずれかの表面に設けられた光触媒層または光触媒と殺菌性金属よりなる層、（４）処理槽外および／または処理槽内に設けられた前記光触媒層または光触媒と殺菌性金属よりなる層に対する光照射手段よりなる水中に含有されているハロゲン成分を分解、除去する装置において、前記光照射手段が、（ｉ）光源、（ｉｉ）処理槽内にある光触媒層または光触媒と殺菌性金属よりなる層の近傍および／または密接して設けられた漏光部および（ｉｉｉ）前記光源と漏光部とを光学的に接続する光ファイバーを有するものであることを特徴とする水中に含有されているハロゲン成分を分解、減少または除去する装置に関する。
本発明の第３１は、さらに、（５）処理槽内に設けられた磁力発生部材を有するものである請求項３０記載の水中に含有されているハロゲン成分を分解、減少または除去する装置に関する。
本発明の第３２は、前記振動撹拌手段が、（イ）振動発生手段、（ロ）振動発生手段に接続した振動棒または振動発生手段と振動棒との連係部、（ハ）振動棒に固定した振動羽根、および（ニ）振動羽根固定部材よりなるものである請求項３０または３１記載の水中に含有されているハロゲン成分を分解、減少または除去する装置に関する。
本発明の第３３は、前記振動撹拌手段が、（イ）振動発生手段、（ロ）振動発生手段に接続した振動棒または振動発生手段と振動棒との連係部、（ハ）振動棒に固定した振動羽根、（ニ）振動羽根固定部材、および（ホ）振動羽根より振動発生手段寄りにあって処理浴に浸漬されない位置において前記振動棒または前記振動伝達部材を電気的に分離する絶縁部材よりなる絶縁式振動撹拌手段である請求項３０または３１記載の水中に含有されているハロゲン成分を分解、減少または除去する装置に関する。
本発明の第３４は、前記振動撹拌手段が、（ａ）振動発生手段、（ｂ）振動発生手段に接続した振動棒または振動発生手段と振動棒との連係部、（ｃ）振動棒に固定した振動羽根および補助羽根、（ｄ）振動羽根固定部材、ならびに（ｅ）振動羽根および補助羽根より振動発生手段寄りにあって処理浴に浸漬されない位置において前記振動棒または前記振動伝達部材を電気的に分離する絶縁部材よりなる絶縁式振動撹拌手段である請求項３０または３１記載の水中に含有されているハロゲン成分を分解、減少または除去する装置に関する。
本発明の第３５は、前記光触媒層または光触媒と殺菌性金属よりなる層が少なくとも前記振動羽根および／または補助羽根の一部を被覆する形で設けられているものである請求項３０〜３４いずれか記載の水中に含有されているハロゲン成分を分解、減少または除去する装置に関する。
本発明の第３６は、前記光触媒層または光触媒と殺菌性金属よりなる層および前記漏光部が板状体上の少なくとも１部に形成されており、かつこの板状体の１枚または複数枚を振動撹拌による流動をできるだけ妨害しない方向に向けて処理槽内に配置したものである請求項３０〜３５いずれか記載の水中に含有されているハロゲン成分を分解、減少または除去する装置に関する。
本発明の第３７は、さらに超音波照射手段を付設した請求項３０〜３６いずれか記載の水中に含有されているハロゲン成分を分解、減少または除去する装置に関する。
【０００７】
本発明の方法により得られた水は、実質的に塩素を含有していないにもかかわらず、１〜３ヶ月放置しても変質せず、活花をいければ通常の水に比べて花の寿命は数倍延びる。しかも、「米国公衆衛生総局は飲料水の硝酸濃度を４５ｍｇ／リットル以下、硝酸性窒素を１０ｍｇ／リットル以下」と規定しているが、これらの成分がある程度以上になると、血中のヘモグロビンがメトヘモグロビンに変化し、人間にとって有害であるという説もあるが、本発明の水は、前記規制値１０ｍｇ／リットルよりさらに２桁小さいものであり、これにより人間に対する有害性が消失し、細菌の生育を阻害しているものと推定される。したがって、この水を使用して得られたジュース、紅茶、コーヒーなどの飲料、おもゆ、トマトケチャップなどの水含有加工食品、通常の水を用いて得られたものに比べてはるかに安定性に優れている。また、水の存在により液状やペースト状になっているものに対しては本発明方法を適用することにより、あるいは本発明の水を用いることにより防腐性を付与することができる。また、本発明の方法や装置により処理された水道水、井戸水、廃水などからは、見事にハロゲン、トリハロメタン類、ダイオキシン類が除去されている。
【０００８】
本発明に用いる振動撹拌手段としては、本発明者の発明にかかる特許第１９４１４９８号（特開平３−２７５１３０）、特許第２７０７５３０号（特開平６−２２０６９７）、特許第２７６２３８８号（特開平６−３１２１２４）、特許第２７６７７７１号（特開平８−２８１２７２）、特許第２８５２８７８号（特開平８−１７３７８５）、特許第２９１１３５０号（特開平７−１２６８９６）、特許第２９８８６２４号（特開平１１−１８９８８０）、特許第２９８９４４０号（特開平７−５４１９２）、特許第２９９２１７７号（特開平６−３３０３９５）、特許第３０３５１１４号（特開平６−２８７７９９）、特許第３２４４３３４号（特開平６−２８００３５号）、特許第３１４２４１７号（特開平６−３０４４６１号）、特開平１０−４３５６７号、特許第３２２０９５４号（特開平１０−４３５６９号）、特開平１０−３６９４５３号、特許第３１９６８９０号（特開平１１−２５３７８２号）、特開２０００−３１７２９５号、特開２００１−２８８５９１号、特願２０００−９５４０号、特願２００１−１３５５２８号、特願２００１−３３８４２２号、特願２００２−１６６２３８号などに記載の技術が利用できる。
【０００９】
図１は、処理槽１内に具体的な振動撹拌手段の１種を設定した場合の１例を示す断面図であり、図２は図１のＺ−Ｚ線断面図である。図１と図２に示す装置においては、振動撹拌手段が処理槽の片側のみに設けられているが、図７に示すように処理槽の両側に振動撹拌手段を設けることもできる。また、１台の振動撹拌手段を処理槽の中央に設置し、振動棒部分から左右に突出する振動羽根の長さを左右同一の長さとし、１台の振動撹拌手段で処理槽の左右面側を均等に振動撹拌することもできる。
【００１０】
本発明に用いる振動撹拌手段の１例を添付の図１〜５により詳細に説明する。本発明に用いる振動撹拌手段は、振動モーター２が載置されている振動モーター載置台３７に振動棒７が取付けられ、さらに、図４に示すように振動棒７に、少なくとも１種の光触媒層を有する振動羽根８が好ましくは合成樹脂シートまたはゴムシート３３と振動羽根用固定部材（好ましくは磁性材料製）１０とを介して例えばナットや固定板等により回転不能に固定されている。本例では振動羽根８は５枚で構成されている。振動モーター２の振動を処理槽１に伝達させないため、振動モーター２を上面に支持固定する振動モーター載置台３７の下方には、必要に応じて応力分散手段１１を設ける。振動吸収機構は、例えば図３に示すように、台板４６と振動モーター載置台３７との間にバネ３を介装し、横すべり防止のため台板４６上に固定したガイドシャフト４８と振動モーター載置台３７の下に固定したガイドシャフト４７が上下に摺動可能にスプリング（バネ）３内を貫通している。上記バネ３に代え、ゴム等の緩衝体を用いてもよい。この場合には、ガイドシャフト５と緩衝体は別位置に設ける。振動羽根はプラスチックあるいはＴｉなどの金属の表面に光触媒層としてアナターゼ型酸化チタン層を設けたもので厚み１．０ｍｍのものを使用している。
【００１１】
振動数を制御するためにはトランジスターインバーターを振動モーターの前に結線し、２００Ｖを供給して使用することができる。振動モーター２の振動エネルギーは振動吸収体機構の振動吸収体、例えばバネ３により処理槽１から絶縁され、該エネルギーは振動棒７より処理水または処理水系に振動羽根８により伝えられ、処理水または処理水系が振動流動する。振動発生手段として振動モーター２を使用することができる。
【００１２】
前記振動羽根は、インバーターにより制御された振動モーターにより１０〜２００Ｈｚ、好ましくは２０〜６０Ｈｚの間の任意の特定の振動を生じるが、この振動羽根の材質および厚みは、この振動により羽根がしなりながら振動するものであることが好ましい。また、処理時間は、活性防腐性水；活性、防腐性水系流体を目的とするときは６０分以上、好ましくは９０分以上であり、水中のハロゲンを除去あるいはハロゲン化合物を分解、除去することを目的とする場合は５〜３０分、好ましくは５〜１５分である。
【００１３】
通常、振動モーターは、処理槽上、処理槽側壁にあるいは固い床上に架台をおきその上にセットする。槽の厚みが薄く（ステンレス槽５ｍｍ以下）液の振動によりタンク側壁や床面に振動が伝えられる場合は槽の外側に架台を設置することが好ましい。槽の厚みが５ｍｍ以下の場合には、槽の側壁にバンドを締めるような要領で補強部材を付設し、そこに振動装置を設置するとよい。振動モーターの発生する振動は、１つまたは複数の振動部材（振動伝達部材を含む）を介して振動棒に伝えられる。この場合、振動モーターは通常振動部材の下側に吊り下げる形（例えば図６）でセットすることが好ましい。このようにすることにより重心を下げることができ、横ぶれの発生を極めて少なくすることができる。
【００１４】
本発明における振動発生手段は、通常、振動モーター（マグネットモーター、エアーモーター等も含む）により振動部材や振動伝達部材などを振動させるシステムを採用している。振動モーターに代えて電磁マグネットあるいはエアーガンなどの振動発生手段も使用することができる。
【００１５】
振動羽根部は、振動羽根と振動羽根用固定部材よりなるが、振動羽根を複数枚重ねたもの、あるいは振動羽根と振動羽根用固定部材を一体成形したものを使用することができる。
【００１６】
前記振動羽根は、材質として、好ましくは薄い金属、弾力のある合成樹脂等が使用できるが、振動モーターの上下の振動により、少なくとも羽根板の先端部分がフラッター現象（波を打つような状態）を呈する厚みであり、これにより系に振動に加えて流動を与えることのできるものが好ましい。金属の振動羽根の材質としてチタン、アルミニウム、銅、鉄鋼、ステンレス鋼、磁性鋼などの磁性金属、これらの合金が使用できる。合成樹脂としては、ポリカーボネート、塩化ビニル系樹脂、ポリプロピレンなどが使用できる。振動エネルギーを伝えて振動の効果を上げるため厚みは特に限定されないが一般に金属の場合は０．２〜２ｍｍ、プラスチックの場合は０．５〜１０ｍｍが好ましい。過度に厚くなると振動撹拌の効果が減少する。
【００１７】
振動羽根の材質として弾性のある合成樹脂等を使用する場合には、厚みは特に限定されないが一般に０．５〜５ｍｍが好ましいが、金属たとえばステンレスの場合は０．２〜１ｍｍたとえば０．６ｍｍのものが好ましい。また、振動板の振幅は、０．１〜１５ｍｍ、好ましくは０．１〜５ｍｍである。
【００１８】
振動軸に対し振動羽根は一段又は多段に取り付けることができる。振動羽根を多段にする場合、水位、容量、振動モーターの大きさにより変化し、必要に応じて５〜７枚と増加することができる。多段の段数を増加する場合、振動モーターの負荷を大きくすると振動巾が減少し、振動モーターが発熱する場合があるが、この場合は振動モーターの容量を大きくする。振動羽根は一体でもよい。振動軸に対し振動羽根部の角度は水平でもよいが、ある程度の角度をもたせることができ、角度α（図４参照）が５〜３０度とくに１０〜２０度にして振動に方向性をもたせることもできる。多数の振動羽根のうち、下位の１〜２枚は図１に示すように下向きの角度とし、それ以上のものは上向きの角度とすることができる。このようにすると処理槽下部の水がよく撹拌できて好ましい。
【００１９】
振動羽根は振動羽根用固定部材により上下両面から挾みつけて振動棒に固定することにより振動羽根部を形成することができる。また、振動羽根用固定部材と振動羽根は振動軸の側面からみて図４に示すように一体的に傾斜していることができる。
【００２０】
また、振動羽根と振動羽根用固定部材は例えばプラスチックスを用いて一体成形することにより製造することもできる。この場合は振動羽根と、振動羽根用固定部材を別々に使用する場合に較べて、その接合部分に被処理物が浸入、固着し、洗浄に手間がかかるという欠点を回避することができる。また、羽根と固定部材を一体化したことにより、厚みの段差が発生せず、応力集中を避けることができるので、羽根の使用寿命を大幅に延長することができる。
【００２１】
一方では振動羽根と振動羽根用固定部材を別々に作っておけば、振動羽根のみをとりかえることができるが、一体成形のものでも交換は可能である。この場合の振動羽根、振動羽根用固定部材、一体成形品はプラスチックスに限らず、前述の種々の材料が使用できる。振動羽根用固定部材１０を使用するときは、上下から振動羽根をはさみつけて使用するが、この固定部材は上下で、その大きさを異ったものとすることもでき、これにより振動応力を分散させることができる。
【００２２】
また、図４にみられるように、振動羽根用固定部材１０と振動羽根８の間に合成樹脂シート例えば弗素樹脂シートまたはゴムシート３３を介在させ、これにクッション作用を持たせることにより振動羽根の応力を分散することができる。また、前記合成樹脂シートやゴムシート３３は前記振動羽根用固定部材１０より長めで、振動羽根の先端方向にやゝ突出している長さとすることが好ましい。
【００２３】
図１ないし図２に示す振動羽根８は、２本の振動棒７、７の間にかけ渡された状態になっているが、図５に示すように１本の振動棒７に振動羽根８を取り付けた形でも使用できる。
【００２４】
図１〜２および図５に示す振動撹拌手段はいずれも振動羽根が大局的には上下方向に振動するタイプであるが、振動羽根は大局的にみれば水平方向に振動させてもよい（図６参照）。なお、図６は図１と同様の横断面図である。
この場合には振動モータ２の振動を第１の振動伝達部材２０および第２の振動伝達部材２１を介して処理層底部に設けられた振動棒７に伝達するものである。図６では振動羽根８は振動棒７に対して直角方向に固定されているが、これも図４に示すように振動棒７に対してα度傾斜させることができるのは勿論である。
【００２５】
本発明に用いる光触媒は、周期律表第Ｉａ、ＩＩａ、ＩＩｂの酸化物、たとえばＴｉＯ２、ＭｎＯ２、ＺｎＯ２、ＳｎＯ２などのほか、アルカリ金属とＶａ族元素との複合酸化物など公知の光触媒を用いることができるが、とりわけアナターゼ型酸化チタンが好ましい。
前記殺菌性の金属としてはＡｇ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｓｎ、Ｐｂおよびこれらの金属同士の合金またはこれらの金属と他の金属との合金などを使用することができる。ちなみにチフス菌に対する最小発育阻止濃度（ＭＩＣで示す）は、Ａｇが２×１０−６、Ａｕが１．２×１０−４である。
この種の光触媒や殺菌性金属は、紫外線（３８０ｎｍ以下の近紫外線を含む）を照射しておけば、活性がおとろえることがない。光触媒と殺菌性金属を併用して層を構成する場合は、両者を交互にストライプ状の層として形成したり、光触媒微粒子を分散させた状態で殺菌性金属のめっきを行う複合めっき法を採用したり、あるいは殺菌性金属層上に光触媒微粒子をすき間をあけて接着させるなどの方法を採ることができる。
光触媒や殺菌性金属は、処理液が接触している処理槽内の任意の場所を選択し、その表面層として形成することができる。具体的には、振動羽根、補助羽根の表面層として形成してもよいし、後述の図３７、図３８に示すような光触媒セットの形で処理槽内に設置してもよい。場合によっては処理槽の内側表面に光触媒と殺菌性金属よりなる層を形成してもよい。また、光触媒は、任意の板状体などの表面に層として形成し、この表面層を振動撹拌された液がスムーズに流れるように配置させるとともに、前記光触媒層上には紫外線などの光がよく当るように配置することができる。
【００２６】
本発明における磁性材料としては、永久磁石（硬磁性材料）を用いることもできるし、電磁石を用いることもできるし、また場合によっては軟磁性材料を用いることもできる。硬磁性材料としては、フェライト磁性材料、希土類磁性材料、磁性鋼などがあり、具体的には、アルニコ磁石、サマリウムコバルト磁石、ネオジウム磁石、鉄磁石、ホウ素磁石などを挙げることができる。また、軟磁性材料の場合は、該材料のまわりにコイルを巻き、これに電流を流して電磁石の原理により軟磁性材料に、その都度必要な磁力を与えたのち、使用することもできる。軟磁性材料としては軟鉄、ケイ素鋼、パーマロイなどを挙げることができる。前記電磁石の原理で磁性を付与するに際しては、極性を、（１）プラスからマイナスに、（２）マイナスからプラスに、（３）すべてをマイナスに、（４）すべてをプラスに、あるいは（５）例えば、特定の金属部品はプラスに、他の特定の金属部品はマイナスに、といったように選択的にプラスとマイナスを与えることもできる。またこれら磁性材料としては実公昭５３−２１４３８号公報記載の可撓性薄板磁石も使用することができるし、磁性材料粒子をゴムやプラスチックス中に分散させた組成物も使用できる。磁力の強さは８００〜１５０００ガウス、とくに９０００〜１２０００ガウスであることが好ましい。
【００２７】
磁性材料で構成されている部位は、磁性材料が比較的加工しにくい材料であることから、微妙な形状を要求される部位に使用することは避けることが好ましい。１つの具体例としては、図８に示すように振動羽根用固定部材１０を十字状に切り抜き、そこに磁性材料２６を嵌合することである。もう１つの例としては、処理槽全体あるいは処理槽の壁の一部を磁性材料とすることもできるし、処理槽への処理液（処理水または処理水系）の出入口部などに格子状、金網状、多孔板状、ラッシリング状、球状など任意の形状物の形で挿入物とした磁性材料を用いることができる。これらの挿入物は必要に応じて、殺菌性金属のめっき層や殺菌性の金属化合物表面層をもつものであることができる。
【００２８】
処理系への紫外線照射（近紫外線照射を含む）は、処理槽内に紫外線灯を石英管内に封入した紫外線照射装置を組み込んで浸漬した状態で使用してもよいし、処理槽の外部から紫外線を照射したり、処理系を一度処理槽外にパイプ、好ましくはガラスパイプや石英パイプで引き出し、処理槽とは別の場所で処理液に紫外線を照射することもできる。紫外線の照射のみでも照射量が多い場合にはそれなりの効果はあるが、本発明において殺菌材料として金属、合金またはその酸化物を用いている場合、とくに酸化チタンや酸化マンガンのように光触媒機能をもつものを使用する場合には、紫外線照射量が少なくても一層殺菌能力を向上させることができる。
また、撹拌手段の１部に殺菌材料としての金属、合金または酸化物を用いている場合には、それに紫外線を照射することが好ましい。たとえば、振動羽根用固定部材の表面にＡｇめっきをしたものやＴｉＯ２膜をもつものの場合には、これに効率よく紫外線を照射することが好ましい。
【００２９】
【００３１】
図９は、振動撹拌手段の両側に防水透明管（例えば石英管）内に紫外線灯または近紫外線灯６０を封入したものを処理液中にセットした例を示している。図９の光照射手段は、光源を液中に設けているが、液中でなく液面上に設けてもそれなりの効果をあげることができる。
【００３２】
さらに、本発明においては、前記紫外線照射手段が（ｉ）光源、（ｉｉ）処理槽内にある光触媒層または光触媒と殺菌性金属よりなる層の近傍および／またはそれに密着して設けられた漏光部および（ｉｉｉ）前記光源と漏光部とを光学的に接続する光ファイバを有するものとすることができる。
【００３３】
前記光ファイバは、複数の光ファイバ素線の集合体からなり、かつ屈曲性を有するものであることが好ましい。前記光ファイバ素線は、直径０．１〜５．０ｍｍのものが好ましい。
【００３４】
本発明においては、処理槽または処理槽内に設けられている振動撹拌手段をはじめとする各種配置部材上に設けた光触媒層または光触媒と殺菌性金属よりなる層の表面近傍および／または表面に密着した状態で前記漏光部を取付ける。取付けの具体例としては、漏光部を部分的に前記表面近傍または表面に密着した状態で固定できる押え部材と前記押え部材を前記表面に固定する固定具を用いることができる。固定具はビス−ナットのような機械的手段や接着剤のような化学的手段でもよい。
【００３５】
光触媒層または光触媒と殺菌性金属よりなる層を有する表面近傍および／または表面に密着した状態で漏光部を設けるのが好ましいが、漏光部は、１．０ｍｍ〜１００ｍｍの間隔で互いにほぼ平行になるように設けることがとくに好ましい。
【００３６】
光触媒層または光触媒と殺菌性金属よりなる層を有する表面とするのに特に好ましい部位は、振動羽根および／または振動羽根用固定部材である。
【００３７】
光触媒層または光触媒と殺菌性金属よりなる層と紫外線照射手段を組み合せた本発明の１つの具体例を図１０〜１２に示す。図１０は側断面図、図１１は、図１０のＸ−Ｘ線断面図、図１２は上面図である。これらの主要部分は、本質的には図１〜２に示す本発明装置と同じであるが、その振動羽根８に光触媒または光触媒と殺菌性金属よりなる表面層を設け、この表面層に槽外部に設けた紫外線光源７１から光ファイバ７２を通じて紫外線を照射する手段を付設したものである。
【００３８】
図１３〜１４には、前述の振動羽根８に光触媒層または光触媒と殺菌性金属よりなる層７７よりなる表面層上に漏光部７３を例えば１．０〜１００ｍｍ間隔でほぼ平行に配置したものである。漏光部７３は光ファイバを経由して送られてきた光をここで目的物に照射させることができるものであればその材料に制限はないが、例えば図１６〜１７に示すように光ファイバの下半部の表面をサンドブラストなどのブラスト処理で粗面化したものであることができる。これにより光ファイバに導入された光が漏光部７３における前記粗面化部分である漏光領域７６から光が漏出するように構成することができる。漏光部７３の固定は、押え部材７４をボルト・ナット７９よりなる固定具で行なっている。押え部材７４としては細長い可撓性シート例えばテフロン（登録商標）（ポリテトラフルオロエチレン）シートを用いる。
なお、漏光部７３と光ファイバ７２の間には、防水性および／または耐水性のコネクタ７５を介在させることが好ましい。このコネクタ７５はとくに可撓性を有する材料を用いれば、振動羽根の振動を吸収できるので、好都合である。また、各漏光部毎にそれぞれ対応する光ファイバをもって、光源と接続することが好ましい。
【００３９】
図１８〜図２１は振動羽根８およびそれに対する漏光部７３の取付け状態を示す模式図である。漏光部７３は、振動羽根８の先端の方向に対してほぼ直交する向きに配置されている。これにより、振動羽根の振動による漏光部７３の屈曲を低減することができ、漏光部７３の折損が少なくなる。
【００４０】
本発明における振動撹拌手段としては本出願人の特願２００１−１９２０５０号にかかる絶縁式振動撹拌手段を利用することができる。これにより処理液に一定量の電流を流すことができ、これがいろいろな意味で防腐、殺菌に寄与する。そして、このためには定電流装置を使用することが好ましい。
【００４１】
前記絶縁式振動撹拌手段は、振動撹拌手段における振動発生手段と振動棒との連係部または振動棒それ自体の１部に電気的絶縁領域（例えば図２３〜２５の符号２３）を設け、電気的絶縁領域より先端部分には、例えば前記定電流装置から一定の電流を水系に流すことにより、振動撹拌に加えて水系に一種の電気分解的現象を発生させることができ、処理水は電解水となり、殺菌性が持続する。なお、系に電流を流す手段としては、図２３、図３２などに示すように振動羽根や振動補助羽根を利用してもよいが、別途電極を処理槽に挿入してもよい。
【００４２】
本発明の活性、防腐性水または活性、防腐性水系流体の製造方法の実施にあたっては、電流が流れている処理水または処理水系中にアルカリ金属塩（ＮａＯＨ、ＫＯＨなど）やアルカリ金属ハロゲン化物などの電解質を含有させることもできる。アルカリ金属としては、ＮａやＫが好ましく、ハロゲンとしては塩素が好ましい。
【００４３】
前記定電流装置としては、例えば（株）中央製作所、インバーターデジタル制御方式多機能小型整流機：パワーマスター、ＰＭＤＩ型などがある。これにより流す電流は０．５〜１００Ａ、好ましくは３〜２０Ａ、電圧は１〜１５Ｖ、好ましくは２〜４Ｖである。
【００４４】
本発明で絶縁式振動撹拌手段に流すための電流を発生させるのに使用される電源回路（定電流装置）としては、交流を整流（直流成分の付加を含む）して出力するものが通常用いられる。このような定電流装置または整流器としては、トランジスタ調整式電源、ドロッパー方式の電源、スイッチング電源、シリコン整流器、ＳＣＲ型整流器、高周波型整流器、インバーターデジタル制御方式の整流器〔例えば（株）中央製作所製のＰｏｗｅｒ Ｍａｓｔｅｒ〕、（株）三社電気製作所製のＫＴＳシリーズ、四国電気株式会社製のＲＣＶ電源、スイッチングレギュレーター式電源とトランジスタスイッチとからなりトランジスタスイッチがＯＮ−ＯＦＦすることで矩形波状のパルス電流を供給するもの、高周波スイッチング電流（交流をダイオードにて直流に変換した後にパワートランドスタで２０〜３０ＫＨｚの高周波をトランスに加えて再度整流、平滑化し出力を取り出す）、ＰＲ式整流器、高周波制御方式の高速パルスＰＲ電源〔例えばＨｉＰＲシリーズ（株）千代田〕、サイリスタ逆並列接続方式などが利用可能である。
【００４５】
ここで、電流波形について説明する。本発明においても電流波形の選択が重要である。必要な電圧・電流の条件は、浴の組成や槽の寸法などによって異なり一概に規定することはできないが、現状では例えば電圧は直流の１〜１５Ｖであれば全体を十分にカバーすることができる。そこで、めっき用直流電源の定格出力電圧は、６Ｖ、８Ｖ、１２Ｖ、１５Ｖの４種類が業界の標準になっているので、これを利用することができる。
【００４６】
パルス波は、本来は、幅Ｗが周期Ｔに比べて十分に短いものを言うが、この定義は厳密なものではない。また、パルス波には方形波以外のものも含む。パルス回路に用いる素子の動作速度が高くなり、パルス幅もｎｓ（−１０９ｓ）以下を扱えるようになった。パルスの幅が狭くなるにつれて前縁及び後縁の鋭い波形を維持するのが困難となる。これは、高い周波数成分を含んでいるからである。
【００４７】
パルス波の種類としては、のこぎり波、ランプ波、三角波、複合波、矩形波（方形波）などがあるが、本発明では特に電気の効率及び平滑性などから矩形波が好ましい。
【００４８】
パルスめっき用電源の一例を示せば、スイッチングレギュレーター式直流電源とトランジスタスイッチとを含み、トランジスタスイッチが高速でＯＮ−ＯＦＦすることによって、矩形波状のパルス電流を負荷に供給する。
【００４９】
本発明では直流以外にパルス波形を使用することが好ましい。これによると電流量が少なくてすみ、電気抵抗の増加が防止できる。
【００５０】
振動撹拌手段として、絶縁式振動撹拌手段を用いることにより、振動撹拌手段の１部を電極として使用することができる。１対の絶縁式振動撹拌手段の一方を陽極とし、他方を陰極とすることもできる。この場合は、１つの振動発生手段毎に陽極と陰極に分ける場合もあれば、１つの振動発生手段であってもそれに取り付けた一方の振動棒側が陽極とし、他方の振動棒側は陰極としてそれぞれ使用することもできる。また、絶縁式振動撹拌手段を例えば陽極として用い、処理槽などの金属を陰極とすることもできる。
【００５１】
絶縁式振動撹拌手段それ自体の技術は本出願人が先に出願した特願２００１−１９２０５０号発明に詳述したとおりであるが、ここではその１例を図２２〜２３を用いて説明する。振動発生手段１２に生じた振動は接続部（応力分散手段）１１を介して振動棒７に伝達されるが、このケースでは振動棒７および振動羽根８を電極として使用するため、振動発生手段１２と振動棒７の間に円柱状絶縁部材２３を挿入している。円柱状絶縁部材２３は、本発明でいう電気的絶縁領域の１具体例に相当するものである。円柱状絶縁部材２３の詳細は図２４〜２７に示す。図２４は絶縁領域の１具体例の斜視図であり、図２５はその上面図、図２６は断面図であり、２３は絶縁領域を形成する円柱状（硬質ゴム製）絶縁部材であり、円柱の上と下にはそれぞれ振動棒７または振動棒と振動発生手段との連係帯（例えば図６における振動伝達部材２１）を嵌合させるための穴、すなわち嵌合用穴２４、２５が設けられている。そして、図２７は振動棒７、７が前記嵌合用穴２４、２５に嵌合している状態を示している。２７は電線であり、これにより振動棒７や振動羽根８が電極として機能する。場合により振動羽根８に加えて電極用補助羽根８′（図２８参照）を併用することができる。この場合には振動羽根は必ずしも電極として機能する必要はなく、振動撹拌専用であり、このときは振動羽根の材料として合成樹脂を用いることもできる。そして補助羽根８′は電極専用として働くが、これは振動撹拌能力はほとんど示さないものでもよい。
円柱状絶縁部材（硬質ポリウレタンゴム製）２３と振動棒７とのそれぞれの大きさの関係を具体例で示す。例えば振動棒が直径（ｒ１）１６ｍｍの場合、当然図２６における嵌合用穴の直径も１６ｍｍであり、振動棒の方は雄ネジとし、嵌合用穴の壁には雌ネジがきられており、円柱状絶縁部材の直径（ｒ２）は５０ｍｍであり、円柱状絶縁部材の長さ（Ｌ）は１００ｍｍとした。
【００５２】
絶縁領域が電気的絶縁領域の場合においては図２２〜２３、図２８に示すように、電気的絶縁領域と処理水または処理水系との間の箇所において電気取入部（例えば電線２７を金属よりなる振動棒に接続する）を設ければよい。
【００５３】
要するに絶縁式振動撹拌手段を用いれば、水が電気分解されることになる。本発明の防腐、殺菌作用は振動撹拌の効果による面もあるが、系に電気が流れることおよびそれに伴う電気分解も防腐、殺菌効果などに何らかの貢献をしている。ＮａＣｌを添加した場合には次亜塩素酸がもっとも有効に作用していると考えられる。さらにＴｉＯ２などの光触媒（これに紫外線を当てる必要がある）を併用すれば、一層の効果を挙げることができる。
【００５４】
振動羽根および／または補助羽根を電極として使用する場合、通常は１つの振動発生手段を用いたグループ同一の極として使用するケースが多いが、図２９に示すように振動発生手段が同じでも、振動棒と振動羽根（補助羽根を含む）のセット毎に＋極と−極として使用することもできる。また図３０に示すように２本の振動棒に振動羽根をかけ渡したタイプのものを使用する場合には、振動羽根を交互に＋極、−極とすることもできる。この場合、図３０における右側の振動棒は＋極になっているから、＋極として使用する振動羽根は右側の＋極振動棒とは電気的に接続した状態で取り付けられているが、左側の振動棒は−極であるから、＋極振動羽根は左側振動棒に対しては電気的絶縁状態で取り付けられている。−極として使用する振動羽根は＋極として使用する振動羽根とはそれぞれ逆の関係で、それぞれの振動棒に取付けられている。
【００５５】
図３０のタイプに属するものであり、１つの振動モーターによる振動を２本の振動棒により振動羽根に伝える振動撹拌手段の部分拡大図を図３１と図３２に示す。図３１は図３０と同様な部分の断面図であり、図３２は図３１のＸ−Ｘ線断面図である。図３１の場合、左側の振動棒がプラス極であり、上から１番目、３番目、５番目の振動羽根８は電極（マイナス極）８２と電気的に絶縁されており、上から数えて２番目と４番目の振動羽根８は電極（プラス極）８１と電気的に接続している。右側の振動棒はマイナス極であり、上から数えて１番目、３番目、５番目の振動羽根８は電極（マイナス極）８２と電気的に接続しており、上から数えて２番目と４番目の振動羽根８は電極（プラス極）８１と電気的に絶縁されている。これらの図における振動羽根８と電極用補助羽根８′の配置関係は図２８のものが上から振動羽根、電極、振動羽根…という順で取り付けられているのとは対照的に振動羽根８と電極８１、８２がほぼ同一の高さの位置において、左右に振動羽根と電極が張り出した形で取り付けられている。
図３１〜３３の変形タイプを図３４〜３５に示す。図３１〜３３のタイプは図３２に示すように振動羽根８のほかに電極（補助羽根）８１や８２をもつ。電極（補助羽根）は振動羽根と異なり、系に流動撹拌をもたらすためのものではないため、このような補助羽根８１や８２を持たない図３４〜３５のタイプのものの方が系の流動状態は高い。しかし、電極面積は小さいので流しうる電流値の限界値は低い。なお、チタンは陰極に用いる場合は酸化を受けることはないが、陽極に用いると酸化を受けて酸化チタン膜を形成し、電流が流れなくなるので、陽極側の金属板（チタンまたはＳＵＳを用いることが多い）には、金属上に白金めっきをして使用する。白金めっき膜は必ずしも連続皮膜でなくてもそれなりに有効であり、めっき膜厚は１．３〜２．５μｍ程度で充分その役割を果す。
【００５６】
今までは振動棒に取り付けられた振動羽根あるいは電極に光触媒または光触媒と殺菌性金属および紫外線照射機構をとりつけたタイプのものについて説明したが、図３６〜３８に示すタイプのものは光触媒と紫外線照射機構とを組合わせた光触媒セット９３を絶縁式振動撹拌手段５６の近傍に置き、光触媒セットは図３７、３８に示すように表面に光触媒層たとえばアナターゼ型酸化チタン層またはこれと殺菌性金属層を有する板状体９１を複数枚一定の間隔をおいてボルト・ナット９２を用いて組み立て、各板状体９１には、振動羽根にとりつけたのと同様の要領で光触媒層または光触媒と殺菌性金属よりなる層および紫外線照射機構を取り付けた。
これにより、絶縁式振動発生手段を駆動すれば、これにより処理液は勢いよく流動し、流動している処理液は板状体９１と９１の間を通りぬける。光触媒セット９３が処理液の流動を妨げないようにするためには、図３８の側面が絶縁式振動撹拌手段の振動羽根に対面する形でセットすれば、光触媒セットが振動流動の邪魔になることはなく、かつ光ファイバが接続している光触媒セットは振動させていないので、光ファイバの振動による断線などの心配をする必要がない。
【００５７】
また、前記光触媒は、処理槽中に粒子状として分散した状態で存在させることもできる。詳細は、本出願人の特願２０００−３９５２１８号明細書を参照されたい。簡単に言えばセラミックス、金属、合成樹脂、磁性粒子あるいは導電性粒子上に、前記光触媒層を形成したものであり、この粒子径は０．１〜５μｍ、好ましくは０．１〜３μｍである。図１３、１４は振動羽根の表面部分（外側部分）に光触媒層または光触媒と殺菌性金属よりなる層を設ける態様であるが、図３６〜３８の場合は、図３７に示すように少なくとも表面に光触媒層（例えばＴｉＯ２膜）または光触媒と殺菌性金属よりなる層を有する板状体９１を複数枚間隙をおいて並べ、これをボルト・ナット９２で一体化してなる光触媒セット９３を作る。この光触媒セット９３における板状体９１には図１３〜１４に示すと同様に紫外線光源から紫外線をその表面に導光するような構造を採用することができ、それを図３６に示す。このような構造の光触媒セット９３を図３７、３８に示す各板状体９１、９１…が振動撹拌による処理液の流動方向と平行になるように配置する。この場合には振動撹拌手段は、通常のものでもよいが、絶縁式振動撹拌手段とすることもできる。また、前記光触媒セットの各板状体９１を例えば交互にプラス極とマイナス極とし、これに電解反応を分担させることもできる。場合によっては、光触媒セット単独であるいは絶縁式振動撹拌手段と光触媒セットの両方で、電解反応を行うこともできる。
【００５８】
本発明においては、さらに超音波照射を併用することができる。このような超音波照射には超音波洗浄などに用いられている超音波発生手段を採用することができる。使用する超音波としては１０〜７０ｋＨｚ、とくに１０〜３５ｋＨｚであることが好ましい。
【００５９】
本発明の活性、防腐性水は、飲料水、料理用の水、飲料や加工食品の添加用水、飲食品加工工程において飲食品と接触する水、畜産や養殖や飼育において使用する水、植物の育成に使用する水、家庭用水、プールの水、災害用備蓄水などとして有用である。本発明の活性、防腐性水系流体は、本発明の活性、防腐性水を含有する水系流体であり、該流体としては、例えばペースト状物（のり、ケチャップなど）、飲料、調味料（ソース、醤油、みそなど）、豆腐などがある。また、本発明の水中に含有されているハロゲン成分、トリハロメタン類、ダイオキシン類を分解、除去する方法や装置に適用される原料水は、井戸水、河川水、廃水などであることができる。
【００６０】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。
【００６１】
実施例１
図３９〜４１に示す装置を用い、大田区久が原の水道水（硝酸性窒素０．５６ｍｇ／リットル、亜硝酸性窒素０．００ｍｇ／リットル）を原料として本発明の活性、防腐性水を製造した。
振動撹拌手段（日本テクノ製 商品名 超振動α−撹拌機ＢＢクリーナー
卓上型）
振動モータ ：村上製作所製ユーラスバイブレーターＫＥＥ−２−２Ｂ
１５０Ｗ×２００Ｖ×３相
振 動 棒 ：チタン製、直径１６ｍｍ、２本
振動羽根 ：厚さ０．６ｍｍのチタン板の表面にアナターゼ型酸化チ
タン表面層をもつもの〔前記表面層は、光触媒用ＴｉＯ２微粒子（粒子径０．１〜０．３μｍ）層により構成〕
図４に符号３３で示す合成樹脂シートとしてはテフロン（登録商標）を使用した。
図４に符号１０で示す振動羽根固定部材としては、チタン板を使用。
磁性材料は、図８に示すように振動羽根固定部材１０を十字状に切り抜き、そこに十字状の強磁性体（希土類強磁性体、磁力１５０００ガウス）をはめこむことにより、装置に適用した。
紫外線源としては、東芝製ブラックライト（ＦＬ１０ＢＬＢ−Ａ）の紫外線ランプ（３５２ｎｍが中心）１０Ｗ２本を用いた。
処理槽は、ＳＵＳ３０４製、内寸２００×３００×２９０（高さ）ｍｍ
インバータは、富士電機製 富士インバータＦＶＲ−Ｃ９Ｓを使用し、２０℃、４２Ｈｚで振動撹拌機を作動させ、一定時間毎に処理水の硝酸イオン（ＮＯ３ −）と亜硝酸イオン（ＮＯ２ −）の含有量を測定した。
なお、前記振動撹拌手段により振動流動させ、これを三次元電磁流速計（アレック電子株式会社製 ＡＣＭ３００−Ａ）で流速を測定したところ、２４０ｍｍ／秒であった。
【００６２】
ＮＯ３ −およびＮＯ２ −の測定法
ＮＯ３ −およびＮＯ２ −はＪＩＳ Ｋ０１０２（１９９８）により測定した。
【００６３】
試験結果は、下記表に示す。
【表１】
処理水の保存安定性を調査するため、処理水を１／２リットルのビーカーに入れて室温下で放置し、ビーカー内の水の濁り具合を肉眼で調査し、ビーカーに常温で保管し水道水のＪＩＳ Ｋ０１０２ で検査を行った。なお一般細菌数は、標準寒天培地（３６℃±１℃）で２４時間経過したときに集落を発現する好気性細菌および嫌気性の従属培養細菌の総数である。
【表２】
△：透明性がやや欠ける
×：着色し、透明性がほとんどない
【００６５】
１リットルびんに詰めて密栓し、常温保存し、びん内の水の濁り具合を肉眼で調査した。
【表３】
△：透明性がやや欠ける
×：透明性を失い、臭いを発生
【００６６】
花びんに７００ｍｌの処理水を入れ、３日目毎に蒸発した分の水量を新しい処理水を加えて補充する。花びんにはほぼ同一サイズのゆりの一本を生けてテストした。
【表４】
○：ゆりがまあ満足できる程度に元気である。
△：なんとなく色艶に欠ける状態である。
×：しおれている。
【００６７】
実施例２
図４２〜４４に示す装置（ただし、図８に示すような磁性材料は装着せず）を用い、某河川水を原料として本発明の活性、防腐性水を製造した。
図４に符号１０で示す振動羽根固定部材としては、チタン板を使用。
紫外線源としては、２５３．７ｎｍが中心の近紫外線を発する１０Ｗランプ２本を用いた。
処理槽は、ＳＵＳ３０４製、内寸４００×５００×４００（高さ）ｍｍ
インバータは、富士電機製 富士インバータＦＶＲ−Ｃ９Ｓを使用し、２０℃、４２Ｈｚで振動撹拌機を作動させ、一定時間毎に処理水の硫酸イオン（ＳＯ４ ２−）と亜硫酸イオン（ＳＯ３ ２−）の含有量を実施例１と同様にして測定した。なお、この振動撹拌による三次元流速も実施例１と同一であった。
【００６８】
処理液としては、特定の場所で採取した河川水を使用した。この河川水の含有成分は下記のとおりである。なお、測定はパックテストによる簡易測定である。
【表５】
Ｎａ ７．５ｍｇ／リットル
Ｋ ２．３ｍｇ／リットル
Ｃａ ８．２ｍｇ／リットル
Ｍｇ ４．５ｍｇ／リットル
ＨＣＯ３ ３４．１ｍｇ／リットル
ＳＯ４ １５．０ｍｇ／リットル
Ｃｌ ８．１ｍｇ／リットル
ＳｉＯ２ １５．４ｍｇ／リットル
ＮＨ４ ０．０ｍｇ／リットル
ＳＯ２ ０．０ｍｇ／リットル
蒸発残留物 ７５ｍｇ／リットル
【００６９】
亜硫酸イオンの測定方法は、下記のとおりである。
亜硫酸イオンを酸化して硫酸イオンとした後、系を微塩酸酸性とし、これを撹拌しながら１０％ＢａＣｌ２水溶液を適下して沈澱させ、１時間温浸、濾過、洗浄、強熱し、得られたＢａＳＯ４を秤量した。
【００７０】
【表６】
【００７１】
前記試料Ｎｏ．（１）〜（６）をぞれぞれ用いて電気釜で炊飯し、これをおひつに入れ、１８℃で保存し、外観、臭い、味について検査を行った。その結果を下記表に示す。
【表７】
△：やや臭う
×：かびが発生
【００７２】
実施例３
図１０〜図１２に示す装置を用いて牛乳を処理する実験を行った。
振動モータ、振動撹拌手段は、振動羽根に図１３〜１７に示す紫外線漏光部を取り付けた以外は実施例１と同様のものを用いた。なお、三次元流速は実施例１と同じであった。
紫外線光源７１としては、モリテックス（株）の超高圧水銀灯２５０Ｗ（紫外線強度４０００ｍＷ／ｃｍ２、主波長３６５ｎｍ）を用いた。
得られた牛乳の物性は下記表８、９に示す。
【００７３】
【表８】
【表９】
△：飲むのが心配な食感あり
×：腐敗臭あり
前記一般細菌数は、標準寒天培地（３６℃±１℃）で２４時間経過したときに集落を発現する好気性細菌および嫌気性の従属培養細菌の総数である。
【００７５】
実施例４
図３１〜３３に示す装置を使用した実施例１と同様の水道水を処理した。
【００７６】
この実施例により１０時間処理して得られた処理水は、亜硝酸イオン１ｍｇ／リットル、還元電位１２０ｍＶであった。この処理水を大型タンクと処理槽の間を循環させながら、処理槽中にトマトを入れ２２℃で２時間処理し、その後水洗を行った。このトマトの表面を検査した結果を下記表に示す。
【表１０】
前記一般細菌数は、標準寒天培地（３６℃±１℃）で２４時間経過したときに集落を発現する好気性細菌および嫌気性の従属培養細菌の総数である。
【００７７】
実施例５
振動羽根の表面が光触媒層のみであった実施例２の装置において、振動羽根の表面をＡｇとアナターゼ型酸化チタンの混合層とした以外は実施例２の装置を用いた。前記混合層は、アナターゼ型酸化チタン微粒子（０．１〜０．３μｍ）を分散させたＡｇめっき浴を用いてチタン板にめっきを行うことにより形成した。この水をプリント基板の仕上げ洗浄水として用いたところ、２５℃６５％湿度下で３ヶ月間置いてもカビが発生しなかったが、蒸留水で仕上げ洗浄した場合には１週間後にカビが発生していた。
【００７８】
実施例６
酒母に、３日間で３回に分けて仕込水、麹、蒸し米を加えた後、１ヶ月間発酵させるという通常の醸造工程により清酒を製造するに当り、仕込水として実施例２の試料Ｎｏ．（３）に相当する処理水を用いた。このようにして、得られた実施例６で製造した酒と市販の酒を２０℃で貯蔵し、その透明性を調べた結果は下記のとおりであった。
【００７９】
【表１１】
実施例７
ロスカートベリー種のブドウ粒を常法によりしぼり、ブドウ汁を採取し、このブドウ汁１容量に対し、１容量の割合で水を加えて薄め、ブドウジュースを作った。
この場合、ケースＡは水として実施例２の試料Ｎｏ．（６）の水を用い、比較のためケースＢは水として出願人の本社ビルの水道水を用いた。その結果、Ａ、Ｂの保存安定性は下記のとおりであった。
【００８１】
【表１２】
×：腐敗している
【００８２】
実施例８
図３８に示す光触媒層を有する板状体としては、寸法１６０×１００×５ｍｍのチタン板１０枚を２５ｍｍ間隔で並べて用い、その表面にはアナターゼ型酸化チタン層を形成してある。
前記酸化チタン層は、アナターゼ型酸化チタン微粒子（粒子径０．１〜０．３μｍ）を含むＺｎＳＯ４−ＮｉＳＯ４混合浴からの複合電気めっきにより形成されたＺｎ−Ｎｉ−ＴｉＯ２系複合めっき層である。固定板はその側面が振動撹拌手段に対面するような形でセットし、固定板が振動撹拌をもっとも妨害しないようにした。振動羽根先端と固定板側面の距離は５０ｍｍとした。
（４）処理
通常は、発酵前の赤ワイン用原料であるブドウ液にメタ重亜硫酸カリ（Ｋ２Ｓ２Ｏ５）を２０〜３５０ｐｐｍ程度添加するが、本実施例では、Ｋ２Ｓ２Ｏ５を添加する代わりに発酵前のブドウ液に対して、前記装置を用い、２０℃で２時間光触媒付紫外線照射振動撹拌処理をほどこした後、通常の発酵工程にかけた。
なお、比較のため、Ｋ２Ｓ２Ｏ５を添加せず、また光触媒付紫外線照射振動撹拌処理も行わないブドウ液を用いて、前記と同様の発酵を行った。
これらの結果を下記表に示す。
【００８３】
【表１３】
実施例９
実施例１を繰り返して、採取時、処理１０分後、処理３０分後のそれぞれの塩素イオン濃度、硝酸イオン濃度、亜硝酸イオン濃度を測定した。これらの測定方法は、それぞれ、ＪＩＳ Ｋ０１０２、ＪＩＳ Ｋ０１０２ ４３．２（１９９８）、ＪＩＳ Ｋ０１０２ ４３．１（１９９８）に準拠したものである。その結果を表１４に示す。
【表１４】
実施例１０
実施例２を繰り返して、採取時、処理１０分後、処理３０分後のそれぞれの塩素イオン濃度、硫酸イオン濃度、亜硫酸イオン濃度を前記と同様にして測定した。その結果を表１５に示す。
【表１５】
実施例１１
図３９〜４１に示す装置を用い、表１６〜１９に示すように、水道水１２リットルを原料として本発明方法を３０〜６０分も適用すれば、充分満足できる飲料水が得られていることが判る。
振動撹拌手段（日本テクノ製 超振動撹拌機、商品名 ＢＢクリーナー卓上型）
振動モータ ：７５Ｗ×２００Ｖ×３相
振 動 棒 ：ステンレス製、直径１６ｍｍ、２本
振動羽根 ：厚さ０．６ｍｍのチタン板の表面にアナターゼ型酸化チタン表面層をもつもの〔前記表面層は、光触媒用ＴｉＯ２微粒子（粒子径０．１〜０．３μｍ）層により構成〕４枚
図４に符号３３で示す合成樹脂シートとしてはテフロン（登録商標）を使用した。
図４に符号１０で示す振動羽根固定部材としては、チタン板を使用。
紫外線源としては、東芝製ブラックライト（ＦＬ１０ＢＬＢ−Ａ）の紫外線ランプ（３５２ｎｍが中心）１０Ｗ２本を用いた。
処理槽は、ＳＵＳ３０４製、内寸２００×３００×２９０（高さ）ｍｍ
インバータは、富士電機製 富士インバータＦＶＲ−Ｃ９Ｓを使用し、２０℃、４５Ｈｚで振動撹拌機を作動させ、３０分後および６０分後の処理水の各成分含有量を測定した。
なお、前記振動撹拌手段により振動流動させ、これを三次元電磁流速計（アレック電子株式会社製 ＡＣＭ３００−Ａ）で流速を測定したところ、２４０ｍｍ／秒であった。
【００８７】
【表１６】
【表１８】
実施例１２
実施例１１において、インバーターで４０Ｈｚに調整した以外は、実施例１１を繰り返した。また、比較のため、振動撹拌をせず紫外線照射のみを行ったケースも併せてテストした。これらの結果を表２０に示す。
【表２０】
【００９０】
実施例１３
この処理水を用いて金魚や鯉の飼育を行ったところ、極めて良好な結果が得られた。
また、この処理水を生け花の水に用いたところ、通常の水に比べて５倍程度、生け花の寿命が延びた。
【００９１】
実施例１４
実施例１と同一の装置を用い、水道水から採取した原水１２リットルを処理槽に入れ、４０Ｈｚで振動撹拌手段を駆動させた。
一方、比較のため振動撹拌手段を作動させず、紫外線照射のみを行った。
それぞれの処理水中の塩素濃度と処理時間の関係を下記表に示す。
【表２１】
また、本実施例における硝酸系イオンである硝酸性窒素（ＮＯ３ −）と亜硝酸性窒素（ＮＯ２ −）の濃度は下記表のとおりである。
【表２２】
【発明の効果】
（１）本発明の水は、飲料水、洗浄水、料理用水、加工水など広い用途において、その防腐活性、殺菌性能、動植物活性化性能を発揮する。なお、亜硝酸イオンや亜硫酸イオンが０．０８ｍｇ／リットルを下廻る場合には防腐効果が不充分であり、０．５ｍｇ／リットルを上廻ると金魚などに危険（０．８ｍｇ／リットルでは死ぬ）である。
（２）本発明水を含有するペースト状食品や飲料、液状調味料などにも、前記水の能力が充分発揮される。この種のものは、本発明の水を本発明の方法や装置を用いて作り、それを使用して加工食品としてもよいが、ペースト状食品や飲料、液状調味料に本発明方法や装置を適用してもよい。なお、これら加工食品の例としては、清酒、ワイン、リキュール、ウィスキー、焼酎、ブランデー、ジン、みりん、しょう油、果汁、みそ、トマトケチャップ、豆腐などを例示することができる。
（３）本発明の装置やそれを用いた方法によってはじめて、防腐性のよい、味、味覚のよい水、ペースト状食品、飲料、液状調味料を得ることができる。
（４）清酒などの発酵における仕込水として本発明の水を使用したり、豆腐、パン、うどんのつゆなどの製造に用いる水に本発明の水を用いると、製品の防腐性が向上し、また味覚や食感が向上した。
（５）ハウス栽培における散布水として本発明の水を用いると、野菜や果実の鮮度、保存性、収穫率などが向上した。
（６）風呂水に本発明の水を用いると細菌の発生が抑制される。
（７）本発明の方法や装置を用いると、近年水道用の水を殺菌するために用いられている消毒用の塩素と水中に存在する微量の有機物質が反応して生成するが、分解・除去が困難であるとされていたトリハロメタンの分解・除去に極めて有効であり、しかも得られた水がハロゲンが存在しないにもかかわらず防腐性が高く、かつ味覚や食感が向上するという驚くべき効果を生ずる。
（８）本発明の方法や装置を用いると、処理される水のなかにダイオキシンが含有されていても、これを効果的に分解・除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の活性、防腐性水または活性、防腐性水系流体の製造装置の１具体例を示す断面図である。
【図２】図１に示すＺ−Ｚ線にしたがって切断した断面図である。
【図３】本発明に用いる振動吸収機構兼横ゆれ防止機構の１具体例を示す。
【図４】振動羽根と振動羽根用固定部材の間に合成樹脂シートまたはゴムシートを介在させた振動羽根部の拡大断面図である。
【図５】図１〜２に示す振動撹拌手段とは別のタイプの１番単純なタイプの振動撹拌手段の１例を示す断面図である。
【図６】振動撹拌手段のもう１つのタイプであつて、振動羽根が水平方向（ただし振動羽根を２０°以内に傾斜させることがある）に振動させるタイプの振動撹拌手段を説明するためのものであり、図１と同様の断面図である。
【図７】処理槽の両側に振動撹拌手段を設けた場合の断面図である。
【図８】振動羽根用固定部材１０に磁性材料２６をはめこんだ形で磁性材料を使用する態様を示す斜視図である。
【図９】本発明の活性、防腐性水または活性、防腐性水系流体の製造装置において、光照射手段を併用した態様を示すものであり、図１に対応する部分の部分断面図である。
【図１０】本発明における光ファイバ利用の紫外線照射タイプの活性、防腐性水または活性、防腐性水系流体の製造装置の概略断面図を示す。
【図１１】図１０のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１２】図１０、１１の活性、防腐性水または活性、防腐性水系流体の製造装置の上面図である。
【図１３】振動羽根に対する漏光部の取付状態を示す上面図である。
【図１４】押え部材と固定具による振動羽根への漏光部の取付状態を示す図１３の部分断面図である。
【図１５】光源から振動羽根手前までの光導入経路を示す模式図である。
【図１６】漏光部の部分側面図である。
【図１７】漏光部の断面図である。
【図１８】振動羽根に対する漏光部の取付状態の１例を示す模式図である。
【図１９】振動羽根に対する漏光部の取付状態の他の１例を示す模式図である。
【図２０】振動羽根に対する漏光部の取付状態の他の１例を示す模式図である。
【図２１】振動羽根に対する漏光部の取付状態の他の１例を示す模式図である。
【図２２】図１の振動撹拌手段にかえて絶縁式振動撹拌手段を用いた場合の断面図である。
【図２３】図２２のＺ−Ｚ線断面図である。
【図２４】本発明の絶縁式振動撹拌手段に用いる絶縁領域を構成している円柱状絶縁部材の１例を示す斜視図である。
【図２５】図２４の上面図である。
【図２６】図２４の縦断面図である。
【図２７】図２４〜２６の円柱状絶縁部材に振動棒を接続した状態での縦断面図である。
【図２８】絶縁式振動撹拌手段において、電極用補助羽根８′を付設したタイプの断面図を示す。
【図２９】絶縁式振動撹拌手段における振動発生手段と振動羽根群の陽極と陰極の配置の１例を示す断面図である。
【図３０】振動羽根毎に＋極と−極を変化させたタイプの絶縁式振動撹拌手段の１例を示す断面図である。
【図３１】１つの振動モータの振動を２本の振動棒を介して振動羽根に伝える振動撹拌手段において、１本の振動棒をプラス極とし、他方の振動棒をマイナス極としたときの絶縁式振動撹拌手段の１例を示す断面図（図３２のＡ−Ａ線断面図）である。
【図３２】図３１の側面図である。
【図３３】図３１のＸ−Ｘ線断面の部分拡大図である。
【図３４】図３１〜３３のタイプを一層単純化したタイプの絶縁式振動撹拌手段の１例を示す断面図（図３５のＡ−Ａ線断面図）である。
【図３５】図３４の側面図である。
【図３６】振動撹拌手段の隣りに光触媒セットを配置した活性、防腐性水または活性、防腐性水系流体の製造の１例を示す概略図である。
【図３７】光触媒層または光触媒と殺菌性金属よりなる層を有する板状体に対する漏光部の取付状態を示す上面図である。
【図３８】光触媒層または光触媒と殺菌性金属よりなる層を有する板状体を一定枚数一定間隙で配置してなる光触媒セットの概略図である。
【図３９】実施例１で用いた本発明にかかる活性、防腐性水または活性、防腐性水系流体の製造装置の断面図である。
【図４０】図３９における振動撹拌手段部分の側面図である。
【図４１】図３９の右側からみた側面図である。
【図４２】実施例２で用いた本発明にかかる活性、防腐性水または活性、防腐性水系流体の製造装置の断面図である。
【図４３】図４２における振動撹拌手段部分の側面図である。
【図４４】図４３の右側からみた側面図である。
【符号の説明】
１ 処理槽
２ 振動モーター
３ 振動吸収体であるバネ
５ ガイドシャフト
７ 振動棒
８ 振動羽根
８′ 電極用補助羽根
９ 振動羽根用および／または電極用固定部材
１０ 振動羽根用固定部材
１１ 接続部（応力分散手段）
１２ 振動発生手段
１３ 振動棒のための穴
１４ ゴム
１５ バランスウェート
２０ 第１の振動伝達部材
２１ 第２の振動伝達部材
２３ 円柱状絶縁部材
２４ 嵌合用穴
２５ 嵌合用穴
２６ 磁性材料
２７ 電線
３０ スペーサ
３１ インバータ
３２ 電源
３３ 合成樹脂シート又はゴムシート（クッション作用）
３６ スプリング
３７ 振動モーター載置台
４６ 台板
４７ 基本振動部材またはそれに設けられた架台あるいは補助部材より下方に垂直に伸びた支持棒（ガイドシャフト）
４８ 前記４６より上方に垂直に伸びた支持棒（ガイドシャフト）
５５ 振動撹拌手段
５６ 絶縁式振動撹拌手段
６０ 紫外線灯
６１ 反射板
６２ カバー
６４ 石英ガラス管
６５ 保持具
７１ 紫外線光源
７２ 光ファイバ
７３ 漏光部
７４ 押え部材
７５ 可撓性兼防水性コネクタ
７６ 漏光部における漏光領域
７７ 光触媒層または光触媒と殺菌性金属よりなる層
７８ 可撓性シート
７９ ボルト・ナット
８１ 電極（プラス極）
８２ 電極（マイナス極）
８３ 絶縁部材
８４ 絶縁部材
９１ 光触媒層を有する板状体
９２ ボルト・ナット
９３ 光触媒セット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to drinking water, cooking water, juice water, tea (including coffee, tea, cocoa, oolong tea, etc.) water, alcoholic beverage water, juice, tea (including coffee, tea, cocoa, oolong tea, etc.), and alcohol Beverages such as beverages, soy sauce, and mirin, tomato ketchup, water for flower arrangement, cleaning for hospitals, water for sterilization, and water for livestock, breeding, agriculture, forestry, fisheries, etc. (eg, underwater animal breeding water, fish breeding water), and the like. It relates to the preservation and activation of aqueous fluids containing it. In addition, the present invention relates to water (for example, tap water) containing halogen ions (chlorine ions) and water containing organic halogen compounds such as trihalomethanes and dioxins (well water and wastewater, etc.) to organic halogens such as trihalomethanes and dioxins. The present invention relates to a method and an apparatus for decomposing, reducing or removing compounds and removing halogen (particularly chlorine). The term “activation” means a function of activating humans, animals and plants that require water.
[0002]
[Prior art]
BACKGROUND ART Conventionally, it is known to add a small amount of nitrite and / or sulfite for preserving water, wine and food containing water. However, drinks to which these preservatives have been added cause a deterioration in quality, and when drinks are consumed in large amounts, they have side effects such as nausea.
[0003]
Nitrate ion contains 0.2 to 0.4 mg / liter in rainwater, 0.2 to 1 mg / liter in water upstream of a river, and 2 to 6 mg / liter in water downstream. On the other hand, for example, groundwater that does not contain ammonia nitrogen, when it comes into contact with air above the ground, quickly absorbs ammonia in the air and contains about 1-3 ppm of ammonia nitrogen. It is. Also SO4Contains 10-15 mg / liter on average in Japanese rivers. In the case of tap water, since natural water containing about 1 to 3 ppm of ammonia nitrogen is chlorinated as described above, the nitrogen component in the tap water is not converted to ammonia nitrogen, but to nitrate nitrogen. Present at the same concentration.
[0004]
In addition, trihalomethanes generated by a reaction between chlorine for disinfection, which is used for treating and / or disinfecting tap water in recent years, and a trace amount of organic substances present in water are very harmful to the human body. It is difficult to disassemble and remove at low cost. Furthermore, dioxins contained in well water and wastewater are particularly difficult to decompose and remove.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
A first object of the present invention is to effectively use a nitrogen component and / or a sulfur component which exist naturally in both natural water and tap water (NO3 ―Ions and SO4 2-NO that existed in the form of ions2 ―Ions and SO3 2-New water having the same or higher preservative ability and activating ability to living organisms without adding a synthetic preservative, ie, active, preservative water and an aqueous fluid containing the same. As well as a method and an apparatus for producing them. A second object of the present invention is to decompose, reduce or remove organic halogen compounds such as trihalomethanes and dioxins from water containing halogens (for example, chlorine) and water containing organic halogen compounds such as trihalomethanes and dioxins. It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for removing halogen (particularly chlorine).
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The first aspect of the present invention relates to an active and preservative water characterized by containing 0.08 to 0.5 mg / liter of nitrite ion and / or sulfite ion and containing substantially no chlorine.
A second aspect of the present invention relates to an active, antiseptic aqueous fluid containing 0.08 to 0.5 mg / liter of nitrite ion and / or sulfite ion and containing substantially no chlorine. .
A third aspect of the present invention relates to the active and antiseptic aqueous fluid according to
A fourth aspect of the present invention relates to the active and antiseptic aqueous fluid according to
A fifth aspect of the present invention relates to the active / preservative aqueous fluid according to
A sixth aspect of the present invention is directed to (1) a processing tank, (2) a vibrating stirring means provided in the processing tank, and (3) a photocatalyst layer or a photocatalyst provided on any surface in the processing tank and a sterilizing metal. And (4) using a processing apparatus comprising light irradiation means for the photocatalyst layer provided outside and / or in the processing tank or a layer comprising a photocatalyst and a sterilizing metal, wherein water or water is added to the processing tank. (I) a desired vibration of 10 to 200 Hz is generated on the vibrating blade by the vibration generating means, and the vibration is transmitted to the vibrating blade. By vibrating the vibrating blade with an amplitude of 0.01 to 15 mm and (ii) irradiating the photocatalyst or the photocatalyst and the germicidal metal with light for 30 minutes or more, the halogen component in the water is decomposed, reduced or eliminated. The activity, preservative water or activity according to any one of
A seventh aspect of the present invention is (1) a processing tank, (2) a vibration stirring means provided in the processing tank, and (3) a photocatalyst layer or a photocatalyst provided on any surface in the processing tank and a sterilizing metal. (4) Light irradiation means for the photocatalyst layer provided outside and / or inside the processing tank or a layer made of a photocatalyst and a germicidal metal, (5) A magnetic force generating member provided inside the processing tank And water or a treatment liquid containing water (aqueous fluid including paste-like one) is put into the treatment tank, and (i) desired vibration between 10 and 200 Hz is generated on the vibrating blade by the vibration generating means. By transmitting the vibration to the vibrating blade, the vibrating blade is vibrated at an amplitude of 0.01 to 15 mm, and (ii) an operation of irradiating the photocatalyst or the photocatalyst and the germicidal metal with light for 30 minutes or more is performed.
An eighth aspect of the present invention is that, as the vibration stirring means, (a) a vibration generating means, (b) a vibration rod connected to the vibration generating means or a link between the vibration generating means and the vibration rod, and (c) fixed to the vibration rod And (d) water or a processing liquid containing water (aqueous fluid including paste-like liquid) is put into the processing tank, and (i) vibration is generated by the vibration generating means. By generating desired vibration between 10 and 200 Hz on the blade and transmitting the vibration to the vibrating blade, the vibrating blade is vibrated with an amplitude of 0.01 to 15 mm, and (ii) the photocatalyst or the photocatalyst and the germicidal metal By performing the operation of irradiating light for 30 minutes or more, the halogen component in the water is decomposed, reduced or removed, and the nitrogen component contained in the water is converted into nitrite ions and / or sulfur. Claims 1-5 activity according to any one characterized by converting each component into sulfite ion, antiseptic water or activity, process for the preparation of antiseptic water-based fluid.
According to a ninth aspect of the present invention, as the vibration stirring means, (a) a vibration generating means, (b) a vibration rod connected to the vibration generating means or a link between the vibration generating means and the vibration rod, and (c) fixed to the vibration rod (D) a vibrating blade fixing member, and (e) an insulating member that electrically separates the vibrating rod or the vibration transmitting member at a position closer to the vibration generating means than the vibrating blade and not immersed in the processing bath. Water or a processing liquid containing water (aqueous fluid including a paste-like substance) is put into the processing tank, and (i) vibration of the vibration blade is set to a desired value between 10 and 200 Hz by the vibration generating means. Is generated, and the vibration is transmitted to the vibrating blade, whereby the vibrating blade is vibrated with an amplitude of 0.01 to 15 mm. (Ii) The photocatalyst or the photocatalyst and the germicidal metal are irradiated with light, and (iii) By performing an operation of passing an electric current through water or a treatment solution containing water using at least one of the above (a), (b), (c) and (d) as an anode and a cathode for 30 minutes or more, the halogen component in the water is obtained. 6. The activity according to any one of
A tenth aspect of the present invention is that, as the vibration stirring means, (a) a vibration generating means, (b) a vibration rod connected to the vibration generating means, or a link between the vibration generating means and the vibration rod, and (c) fixed to the vibration rod And (d) a vibrating blade fixing member, and (e) electrically connecting the vibrating rod or the vibration transmitting member at a position closer to the vibration generating means than the vibrating blade and the auxiliary blade and not immersed in the processing bath. Water or a treatment liquid containing water (aqueous fluid including a paste-like substance) is put into the treatment tank by using an insulated vibration stirrer made of an insulating member that separates the vibrating blades. ２００200 Hz is generated, and the vibration is transmitted to the vibrating blade, whereby the vibrating blade is vibrated at an amplitude of 0.01 to 15 mm. The operation of irradiating light and applying an electric current to water or a processing solution containing water using at least one of the above (a), (b), (c) and (d) as an anode and a cathode for 30 minutes By performing the above, the halogen component in the water is decomposed and / or reduced or removed, and the nitrogen component contained in the water is converted into nitrite ion and / or the sulfur component is converted into sulfite ion. The present invention relates to a method for producing an active, antiseptic water or an active, antiseptic aqueous fluid according to any one of
An eleventh aspect of the present invention is the method according to any one of
The twelfth aspect of the present invention is the method for producing an active, antiseptic water or an active, antiseptic aqueous fluid according to any one of
The thirteenth aspect of the present invention is the activity according to any one of
A fourteenth aspect of the present invention is directed to (1) a processing tank, (2) a vibrating stirring means provided in the processing tank, and (3) a photocatalyst layer or a photocatalyst provided on any surface in the processing tank and a bactericidal metal. (4) an active, antiseptic water or an active, antiseptic aqueous fluid comprising light irradiation means for the photocatalyst layer or a layer comprising a photocatalyst and a germicidal metal provided outside and / or in the processing tank. Wherein the light irradiating means comprises: (i) a light source, (ii) a light leakage section provided near and / or in close contact with a photocatalyst layer or a layer made of a photocatalyst and a germicidal metal in a treatment tank. iii) An active, antiseptic water or an active, antiseptic aqueous fluid manufacturing apparatus, characterized by having an optical fiber for optically connecting the light source and the light leakage part.
A fifteenth aspect of the present invention further relates to the apparatus for producing an active, antiseptic water or an active, antiseptic aqueous fluid according to
In the sixteenth aspect of the present invention, the vibration stirring means comprises: (a) a vibration generating means, (b) a vibration rod connected to the vibration generating means or a link between the vibration generating means and the vibration rod, and (c) fixed to the vibration rod. The active / preservative water or the active / preservative water-based fluid production apparatus according to claim 14 or 15, comprising a vibrating blade formed and (d) a vibrating blade fixing member.
In the seventeenth aspect of the present invention, the vibration stirring means comprises: (a) a vibration generating means, (b) a vibration rod connected to the vibration generating means or a link between the vibration generating means and the vibration rod, and (c) fixed to the vibration rod. (D) a vibrating blade fixing member, and (e) an insulating member that electrically separates the vibrating rod or the vibration transmitting member at a position closer to the vibration generating means than the vibrating blade and not immersed in the processing bath. The active and preservative water or the active and preservative water-based fluid producing apparatus according to claim 14 or 15, which is an insulating vibration stirring means.
In the eighteenth aspect of the present invention, the vibration stirring means comprises: (a) a vibration generating means, (b) a vibration rod connected to the vibration generating means or a link between the vibration generating means and the vibration rod, and (c) fixed to the vibration rod. And (d) a vibrating blade fixing member, and (e) electrically connecting the vibrating rod or the vibration transmitting member at a position closer to the vibration generating means than the vibrating blade and the auxiliary blade and not immersed in the processing bath. The active and antiseptic water or the active and antiseptic aqueous fluid production apparatus according to claim 14 or 15, which is an insulated vibration stirrer comprising an insulating member that separates into an active material.
In a nineteenth aspect of the present invention, the photocatalyst layer or the layer made of the photocatalyst and a germicidal metal is provided so as to cover at least a part of the vibrating blade and / or the auxiliary blade. The present invention also relates to an apparatus for producing active, antiseptic water or an active, antiseptic aqueous fluid.
In a twentieth aspect of the present invention, the photocatalyst layer or a layer made of a photocatalyst and a germicidal metal and the light leakage portion are formed on at least a part of a plate-like body, and one or more of the plate-like bodies are formed. The active, antiseptic water or the active, antiseptic aqueous fluid production apparatus according to any one of
A twenty-first aspect of the present invention relates to an apparatus for producing active, antiseptic water or an active, antiseptic aqueous fluid according to any one of
The twenty-second aspect of the present invention relates to (1) a processing tank, (2) a vibration stirring means provided in the processing tank, and (3) a photocatalyst layer or a photocatalyst provided on any surface in the processing tank and a sterilizing metal. And (4) using a processing apparatus comprising light irradiation means for the photocatalyst layer provided outside and / or in the processing tank or a layer comprising a photocatalyst and a sterilizing metal, wherein water or water is added to the processing tank. (I) a desired vibration of 10 to 200 Hz is generated on the vibrating blade by the vibration generating means, and the vibration is transmitted to the vibrating blade. The vibrating blade is vibrated at an amplitude of 0.01 to 15 mm, and the operations (i) and (ii) of (ii) irradiating light to the photocatalyst or the photocatalyst and the germicidal metal are performed for less than 30 minutes and for 1 minute or more. Water Decomposing the halogen components contained in, to a method of reducing or eliminating.
In the present invention, the halogen component is a general term for halogen ions such as chlorine ions, halogen-based inorganic compounds, and organic halogen compounds such as trihalomethanes and dioxins that are present in water for disinfection of water. Used.
The twenty-third aspect of the present invention is (1) a processing tank, (2) a vibrating stirring means provided in the processing tank, (3) a photocatalyst layer or a photocatalyst provided on any surface in the processing tank, and a sterilizing metal. (4) Light irradiation means for the photocatalyst layer provided outside and / or inside the processing tank or a layer made of a photocatalyst and a germicidal metal, (5) A magnetic force generating member provided inside the processing tank And water or a treatment liquid containing water (aqueous fluid including paste-like one) is put into the treatment tank, and (i) desired vibration between 10 and 200 Hz is generated on the vibrating blade by the vibration generating means. By transmitting the vibration to the vibrating blade, the vibrating blade is vibrated at an amplitude of 0.01 to 15 mm, and (ii) the operations of (i) and (ii) of irradiating the photocatalyst or the photocatalyst and the sterilizing metal with light are performed. Less than 30 minutes and less than 1 minute Decomposing the halogen components contained in the water, which comprises carrying out, to a method of reducing or eliminating.
In the twenty-fourth aspect of the present invention, (a) a vibration generating means, (b) a vibration rod connected to the vibration generating means or a link between the vibration generating means and the vibration rod, and (c) fixed to the vibration rod. And (d) water or a processing liquid containing water (aqueous fluid including paste-like liquid) is put into the processing tank, and (i) vibration is generated by the vibration generating means. By generating desired vibration between 10 and 200 Hz on the blade and transmitting the vibration to the vibrating blade, the vibrating blade is vibrated with an amplitude of 0.01 to 15 mm, and (ii) the photocatalyst or the photocatalyst and the germicidal metal The present invention relates to a method for decomposing, reducing or removing halogen components contained in water, wherein the operations (i) and (ii) of irradiating light are performed for less than 30 minutes and for 1 minute or more.
A twenty-fifth aspect of the present invention is that (a) a vibration generating means, (b) a vibration rod connected to the vibration generating means or a link between the vibration generating means and the vibration rod, and (c) fixed to the vibration rod. (D) a vibrating blade fixing member, and (e) an insulating member that electrically separates the vibrating rod or the vibration transmitting member at a position closer to the vibration generating means than the vibrating blade and not immersed in the processing bath. Water or a processing liquid containing water (aqueous fluid including a paste-like substance) is put into the processing tank, and (i) vibration of the vibration blade is set to a desired value between 10 and 200 Hz by the vibration generating means. Is generated, and the vibration is transmitted to the vibrating blade, whereby the vibrating blade is vibrated at an amplitude of 0.01 to 15 mm. (Ii) The photocatalyst or the photocatalyst and the germicidal metal are irradiated with light, and (ii) (I), (ii) and (iii) in which at least one of the above (a), (b), (c) and (d) is used as an anode and a cathode to flow an electric current through water or a treatment liquid containing water. And a method for decomposing, reducing or removing halogen components contained in water, wherein the operation is performed for less than 30 minutes and for 1 minute or more.
In the twenty-sixth aspect of the present invention, (a) a vibration generating means, (b) a vibration bar connected to the vibration generating means or a linking portion between the vibration generating means and the vibration bar, and (c) fixed to the vibration bar as the vibration stirring means. And (d) a vibrating blade fixing member, and (e) electrically connecting the vibrating rod or the vibration transmitting member at a position closer to the vibration generating means than the vibrating blade and the auxiliary blade and not immersed in the processing bath. Water or a treatment liquid containing water (aqueous fluid including a paste-like substance) is put into the treatment tank by using an insulated vibration stirrer made of an insulating member that separates the vibrating blades. ２００200 Hz is generated, and the vibration is transmitted to the vibrating blade, whereby the vibrating blade is vibrated at an amplitude of 0.01 to 15 mm. Irradiating light, and (iii) passing an electric current through water or a treatment liquid containing water using at least one of the above (a), (b), (c) and (d) as an anode and a cathode. , (Ii) and (iii) in which the halogen component contained in the water is decomposed, reduced or removed in less than 30 minutes and 1 minute or more.
In a twenty-seventh aspect of the present invention, the photocatalyst layer or the layer made of the photocatalyst and a germicidal metal is provided so as to cover at least a part of the vibrating blade and / or the auxiliary blade. Or a method for decomposing, reducing or removing a halogen component contained in water.
A twenty-eighth aspect of the present invention is the method according to any one of claims 22 to 27, wherein the flow rate of the treatment liquid by vibrating stirring is 150 mm / sec or more by a three-dimensional electromagnetic flow meter. On how to do it.
29. The underwater according to any one of claims 22 to 28, wherein the twenty-ninth aspect of the present invention further irradiates (1) the treatment liquid and / or (2) the photocatalyst layer or the layer made of the photocatalyst and a bactericidal metal with an ultrasonic wave. The present invention relates to a method for decomposing, reducing, or removing a halogen component contained in water.
A thirtieth aspect of the present invention is directed to (1) a processing tank, (2) a vibration stirring means provided in the processing tank, and (3) a photocatalyst layer or a photocatalyst provided on any surface in the processing tank and a sterilizing metal. (4) decompose and remove the halogen component contained in the water formed by the light irradiation means for the photocatalyst layer or the layer made of the photocatalyst and the germicidal metal provided outside and / or inside the processing tank. And (iii) a light leakage part provided near and / or in close contact with (i) a light source, (ii) a photocatalyst layer or a layer made of a photocatalyst and a germicidal metal in a treatment tank. The present invention relates to an apparatus for decomposing, reducing or removing a halogen component contained in water, comprising an optical fiber for optically connecting the light source and the light leaking part.
The thirty-first aspect of the present invention further relates to the apparatus for decomposing, reducing or removing a halogen component contained in water according to
In the thirty-second aspect of the present invention, the vibration stirring means comprises: (a) a vibration generation means, (b) a vibration rod connected to the vibration generation means or a link between the vibration generation means and the vibration rod, and (c) fixed to the vibration rod. 32. The apparatus for decomposing, reducing or removing a halogen component contained in water according to claim 30 or 31, which comprises a vibrating blade and a vibrating blade fixing member.
In the thirty-third aspect of the present invention, the vibration stirring means comprises: (a) a vibration generation means, (b) a vibration rod connected to the vibration generation means or a link between the vibration generation means and the vibration rod, and (c) fixed to the vibration rod. (D) a vibrating blade fixing member, and (e) an insulating member that electrically separates the vibrating rod or the vibration transmitting member at a position closer to the vibration generating means than the vibrating blade and not immersed in the processing bath. 32. The apparatus for decomposing, reducing or removing halogen components contained in water according to claim 30 or 31, which is an insulating vibration stirring means.
A thirty-fourth aspect of the present invention is that the vibration stirring means comprises: (a) a vibration generation means, (b) a vibration rod connected to the vibration generation means or a link between the vibration generation means and the vibration rod, and (c) fixed to the vibration rod. And (d) a vibrating blade fixing member, and (e) electrically connecting the vibrating rod or the vibration transmitting member at a position closer to the vibration generating means than the vibrating blade and the auxiliary blade and not immersed in the processing bath. 32. The apparatus for decomposing, reducing or removing a halogen component contained in water according to claim 30 or 31, which is an insulated vibration stirrer comprising an insulating member that separates into water.
35. The thirty-fifth aspect of the present invention, wherein the photocatalyst layer or the layer made of the photocatalyst and a germicidal metal is provided so as to cover at least a part of the vibrating blade and / or the auxiliary blade. And a device for decomposing, reducing or removing a halogen component contained in water.
In a thirty-sixth aspect of the present invention, the photocatalyst layer or the layer made of a photocatalyst and a germicidal metal and the light leakage part are formed in at least one part of the plate-like body, and one or more of the plate-like bodies are formed. The apparatus for decomposing, reducing or removing a halogen component contained in water according to any one of
The thirty-seventh aspect of the present invention relates to the apparatus for decomposing, reducing or removing a halogen component contained in water according to any one of
[0007]
Although the water obtained by the method of the present invention does not substantially contain chlorine, it does not deteriorate even after being left for 1 to 3 months. Life is extended several times. In addition, the U.S. Department of Public Health stipulates that the nitrate concentration of drinking water should be 45 mg / liter or less and the amount of nitrate nitrogen should be 10 mg / liter or less. Although there is a theory that the water changes to hemoglobin and is harmful to humans, the water of the present invention is two orders of magnitude lower than the regulation value of 10 mg / liter, thereby eliminating the harmful effect on humans and reducing bacterial growth. It is presumed that they are inhibiting Therefore, it is much more stable than beverages such as juice, tea and coffee obtained using this water, processed foods containing water such as soy sauce and tomato ketchup, and those obtained using ordinary water. Is excellent. In addition, preservative properties can be imparted to those which are in a liquid or paste state due to the presence of water by applying the method of the present invention or by using the water of the present invention. In addition, halogen, trihalomethanes, and dioxins are removed from tap water, well water, wastewater, and the like treated by the method and apparatus of the present invention.
[0008]
As the vibration stirring means used in the present invention, Japanese Patent Nos. 1941498 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-275130), Japanese Patent No. 2707530 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-220697), and Japanese Patent No. 2762388 (Japanese Unexamined Patent Publication No. No. 312124), Japanese Patent No. 2767771 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-281272), Japanese Patent No. 2852878 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-173785), Japanese Patent No. 291350 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-126896), and Japanese Patent No. 2988624 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-189880). Japanese Patent No. 2988940 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-54192), Japanese Patent No. 2992177 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-330395), Japanese Patent No. 3035114 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-287799), Japanese Patent No. 3244334 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-280035), Patent No. 3142417 (Japanese Patent Laid-Open No. 6-304461), 10-43567, Japanese Patent No. 3220954 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-43569), Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-369453, Japanese Patent No. 3196890 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-253782), Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-317295, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-288593. And Japanese Patent Application No. 2000-9540, Japanese Patent Application No. 2001-135528, Japanese Patent Application No. 2001-338422, and Japanese Patent Application No. 2002-166238.
[0009]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example in which one type of specific vibration stirring means is set in the
[0010]
One example of the vibration stirring means used in the present invention will be described in detail with reference to FIGS. The vibration stirrer used in the present invention includes a
[0011]
In order to control the frequency, a transistor inverter can be connected in front of the vibration motor and supplied with 200V for use. Vibration energy of the
[0012]
The vibrating blade generates any specific vibration between 10 and 200 Hz, preferably between 20 and 60 Hz by a vibration motor controlled by an inverter, and the material and thickness of the vibrating blade cause the blade to bend due to the vibration. It is preferable that the vibration occurs. The treatment time is 60 minutes or more, preferably 90 minutes or more when the purpose is an active antiseptic water or an active or antiseptic water-based fluid, and it is necessary to remove the halogen in the water or to decompose and remove the halogen compound. In the case of the purpose, it is 5 to 30 minutes, preferably 5 to 15 minutes.
[0013]
Normally, the vibration motor is set on a gantry placed on the processing tank, on the side wall of the processing tank or on a hard floor. In the case where the thickness of the tank is thin (
[0014]
The vibration generating means in the present invention generally employs a system in which a vibration member, a vibration transmission member, and the like are vibrated by a vibration motor (including a magnet motor, an air motor, and the like). A vibration generating means such as an electromagnetic magnet or an air gun can be used instead of the vibration motor.
[0015]
The vibrating blade portion includes a vibrating blade and a fixing member for the vibrating blade. A vibrating blade and a plurality of vibrating blades may be stacked, or a vibrating blade and a fixing member for the vibrating blade may be integrally formed.
[0016]
The vibrating blade can be preferably made of a thin metal, a resilient synthetic resin, or the like as a material. However, due to the vertical vibration of the vibrating motor, at least the tip portion of the blade plate has a flutter phenomenon (a state in which waves are generated). It is preferable to use a material having a thickness that can give a flow to the system in addition to the vibration. Magnetic metals such as titanium, aluminum, copper, iron and steel, stainless steel, magnetic steel, and alloys thereof can be used as the material of the metal vibrating blade. As the synthetic resin, polycarbonate, vinyl chloride resin, polypropylene and the like can be used. The thickness is not particularly limited in order to increase the effect of vibration by transmitting vibration energy, but in general, it is preferably 0.2 to 2 mm for metal and 0.5 to 10 mm for plastic. If the thickness is excessively large, the effect of the vibration stirring is reduced.
[0017]
When an elastic synthetic resin or the like is used as the material of the vibrating blade, the thickness is not particularly limited, but is generally preferably 0.5 to 5 mm. In the case of a metal such as stainless steel, the thickness is 0.2 to 1 mm, for example, 0.6 mm. Are preferred. The amplitude of the diaphragm is 0.1 to 15 mm, preferably 0.1 to 5 mm.
[0018]
The vibrating blades can be attached to the vibrating shaft in one or more stages. When the number of the vibrating blades is increased, the number of the vibrating blades varies depending on the water level, the capacity, and the size of the vibrating motor. When the number of stages is increased, if the load of the vibration motor is increased, the vibration width may decrease and the vibration motor may generate heat. In this case, the capacity of the vibration motor is increased. The vibrating blade may be integral. The angle of the vibrating blade may be horizontal with respect to the vibrating axis, but it may have a certain angle, and the angle α (refer to FIG. 4) should be 5 to 30 degrees, particularly 10 to 20 degrees to give directionality to vibration. You can also. Of the many vibrating blades, the lower one or two may have a downward angle as shown in FIG. 1 and more may have an upward angle. This is preferable because the water in the lower part of the processing tank can be well stirred.
[0019]
The vibrating blade can be formed by sandwiching the vibrating blade from both upper and lower surfaces with a vibrating blade fixing member and fixing the vibrating blade to the vibrating rod. Further, the fixing member for the vibrating blade and the vibrating blade can be integrally inclined as shown in FIG. 4 when viewed from the side of the vibrating shaft.
[0020]
Further, the vibrating blade and the fixing member for the vibrating blade can also be manufactured by integrally molding using, for example, plastics. In this case, as compared with the case where the vibrating blade and the fixing member for the vibrating blade are used separately, it is possible to avoid a disadvantage that the object to be processed intrudes and adheres to the joint portion, and it takes time to clean. In addition, by integrating the blade and the fixing member, a step in thickness does not occur and stress concentration can be avoided, so that the service life of the blade can be significantly extended.
[0021]
On the other hand, if the vibrating blade and the fixing member for the vibrating blade are separately manufactured, only the vibrating blade can be replaced. However, the integrally formed one can be replaced. In this case, the vibrating blade, the fixing member for the vibrating blade, and the integrally molded product are not limited to plastics, and various materials described above can be used. When using the fixed
[0022]
As shown in FIG. 4, a synthetic resin sheet, for example, a fluorine resin sheet or a
[0023]
The vibrating
[0024]
Each of the vibration stirring means shown in FIGS. 1 and 2 and FIG. 5 is of a type in which the vibrating blades vibrate vertically in the global direction. However, the vibrating blades may be vibrated in the horizontal direction when viewed globally (see FIG. 6). FIG. 6 is a cross-sectional view similar to FIG.
In this case, the vibration of the
[0025]
The photocatalyst used in the present invention is an oxide of Periodic Table Ia, IIa, IIb, for example, TiO.2, MnO2, ZnO2, SnO2In addition to the above, known photocatalysts such as a complex oxide of an alkali metal and a Va group element can be used, and an anatase type titanium oxide is particularly preferable.
Ag, Pd, Au, Pt, Ni, Zn, Mg, Sn, Pb, alloys of these metals or alloys of these metals with other metals can be used as the germicidal metal. Incidentally, the minimum inhibitory concentration against typhoid bacteria (indicated by MIC) was 2 × 10-6, Au is 1.2 × 10-4It is.
Such photocatalysts and germicidal metals do not lose their activity when irradiated with ultraviolet rays (including near-ultraviolet rays of 380 nm or less). When a layer is formed by using a photocatalyst and a germicidal metal together, a composite plating method is employed in which the two layers are alternately formed as a striped layer or a germicidal metal is plated in a state in which fine particles of the photocatalyst are dispersed. Or a method in which photocatalyst fine particles are adhered to the germicidal metal layer with a gap therebetween.
The photocatalyst and the germicidal metal can be formed as a surface layer by selecting an arbitrary location in the processing tank in contact with the processing liquid. Specifically, it may be formed as a surface layer of the vibrating blade and the auxiliary blade, or may be installed in the processing tank in the form of a photocatalyst set as shown in FIGS. 37 and 38 described later. In some cases, a layer made of a photocatalyst and a bactericidal metal may be formed on the inner surface of the treatment tank. Further, the photocatalyst is formed as a layer on the surface of an arbitrary plate-like body or the like, and this surface layer is arranged so that the vibration-stirred liquid flows smoothly, and light such as ultraviolet light is often applied on the photocatalyst layer. It can be arranged to hit.
[0026]
As the magnetic material in the present invention, a permanent magnet (hard magnetic material) can be used, an electromagnet can be used, and in some cases, a soft magnetic material can be used. Examples of the hard magnetic material include a ferrite magnetic material, a rare earth magnetic material, and a magnetic steel. Specific examples include an alnico magnet, a samarium cobalt magnet, a neodymium magnet, an iron magnet, and a boron magnet. In the case of a soft magnetic material, a coil may be wound around the material, a current may be passed through the material to give a necessary magnetic force to the soft magnetic material according to the principle of an electromagnet, and then used. Examples of the soft magnetic material include soft iron, silicon steel, and permalloy. When magnetism is provided by the electromagnet principle, the polarity is changed from (1) plus to minus, (2) minus to plus, (3) all to minus, (4) all to plus, or (5). For example, certain metal parts may be selectively given plus and minus, and other particular metal parts may be given plus and minus. Further, as these magnetic materials, a flexible thin plate magnet described in Japanese Utility Model Publication No. 53-21438 can be used, and a composition in which magnetic material particles are dispersed in rubber or plastics can also be used. The strength of the magnetic force is preferably from 800 to 15,000 Gauss, particularly preferably from 9000 to 12000 Gauss.
[0027]
Since a portion made of a magnetic material is a material that is relatively difficult to process, it is preferable to avoid using a portion that requires a delicate shape. As one specific example, as shown in FIG. 8, the fixing
[0028]
Ultraviolet irradiation (including near-ultraviolet irradiation) to the treatment system may be performed in a state where the treatment vessel is immersed with an ultraviolet irradiation device in which an ultraviolet lamp is sealed in a quartz tube, or ultraviolet rays may be applied from outside the treatment tank. Alternatively, the treatment system may be once drawn out of the treatment tank with a pipe, preferably a glass pipe or a quartz pipe, and the treatment liquid may be irradiated with ultraviolet rays at a place different from the treatment tank. Although there is a certain effect when the irradiation amount is large even by irradiation of ultraviolet rays alone, in the present invention, when a metal, an alloy or an oxide thereof is used as a sterilizing material, a photocatalytic function such as titanium oxide or manganese oxide is used. In the case of using such a material, the sterilizing ability can be further improved even if the amount of ultraviolet irradiation is small.
Further, when a metal, alloy or oxide as a sterilizing material is used for a part of the stirring means, it is preferable to irradiate it with ultraviolet rays. For example, the surface of the fixed member for the vibrating blade is plated with Ag,2In the case of having a film, it is preferable to efficiently irradiate the film with ultraviolet light.
[0029]
[0031]
FIG. 9 shows an example in which an ultraviolet lamp or near-
[0032]
Further, in the present invention, the ultraviolet irradiation means is (i) a light source, (ii) a light leakage part provided near and / or in close contact with a photocatalyst layer or a layer made of a photocatalyst and a sterilizing metal in a treatment tank. And (iii) an optical fiber for optically connecting the light source and the light leakage part.
[0033]
It is preferable that the optical fiber is formed of an aggregate of a plurality of optical fiber wires and has flexibility. The optical fiber preferably has a diameter of 0.1 to 5.0 mm.
[0034]
In the present invention, a photocatalyst layer or a photocatalyst and a layer made of a germicidal metal provided on a processing tank or various arrangement members including a vibration stirring means provided in the processing tank is in close contact with and / or near the surface. Then, the light leakage part is attached. As a specific example of the attachment, a pressing member that can fix the light leaking portion partially in the vicinity of or close to the surface and a fixture that fixes the pressing member to the surface can be used. The fixture may be a mechanical means such as a screw-nut or a chemical means such as an adhesive.
[0035]
It is preferable to provide a light leakage portion in the vicinity of and / or in close contact with the surface having a photocatalyst layer or a layer made of a photocatalyst and a bactericidal metal, but the light leakage portions are substantially parallel to each other at an interval of 1.0 mm to 100 mm. It is particularly preferable to provide them as follows.
[0036]
A particularly preferable portion for forming a surface having a photocatalyst layer or a layer made of a photocatalyst and a sterilizing metal is a vibrating blade and / or a fixing member for the vibrating blade.
[0037]
One embodiment of the present invention in which a photocatalyst layer or a layer comprising a photocatalyst and a bactericidal metal is combined with an ultraviolet irradiation means is shown in FIGS. 10 is a side sectional view, FIG. 11 is a sectional view taken along line XX of FIG. 10, and FIG. 12 is a top view. These main parts are essentially the same as the apparatus of the present invention shown in FIGS. 1 and 2 except that a vibrating
[0038]
13 and 14,
It is preferable that a waterproof and / or water-
[0039]
FIGS. 18 to 21 are schematic diagrams showing the mounting state of the vibrating
[0040]
As the vibration stirring means in the present invention, the insulated vibration stirring means according to Japanese Patent Application No. 2001-192050 of the present applicant can be used. This allows a certain amount of current to flow through the processing solution, which in various ways contributes to preservation and sterilization. For this purpose, it is preferable to use a constant current device.
[0041]
The insulated vibrating stirrer is provided with an electrically insulating region (for example,
[0042]
In carrying out the method for producing an active, antiseptic water or an active, antiseptic aqueous fluid according to the present invention, an alkali metal salt (NaOH, KOH, etc.), an alkali metal halide, or the like is added to the treated water or the treated water system through which current is flowing. May be contained. As the alkali metal, Na or K is preferable, and as the halogen, chlorine is preferable.
[0043]
Examples of the constant current device include, for example, Chuo Seisakusho Co., Ltd., an inverter digital control type multifunctional small rectifier: power master, PMDI type, and the like. The current flowing thereby is 0.5 to 100 A, preferably 3 to 20 A, and the voltage is 1 to 15 V, preferably 2 to 4 V.
[0044]
As a power supply circuit (constant current device) used to generate a current to flow through the insulated vibrating stirrer in the present invention, a power supply circuit that rectifies AC (including the addition of a DC component) and outputs it is usually used. Can be Such constant current devices or rectifiers include transistor-regulated power supplies, dropper power supplies, switching power supplies, silicon rectifiers, SCR rectifiers, high-frequency rectifiers, and inverter digital control rectifiers (for example, manufactured by Chuo Seisakusho Co., Ltd.). Power @ Master], a KTS series manufactured by Sansha Electric Co., Ltd., an RCV power supply manufactured by Shikoku Electric Co., Ltd., a switching regulator type power supply, and a transistor switch. When the transistor switch is turned on and off, a rectangular pulse current is generated. Supplies, high-frequency switching current (converts alternating current to direct current by a diode, then applies a high frequency of 20 to 30 kHz to a transformer with a power transformer, rectifies and smoothes the output again, and takes out the output), a PR rectifier, and a high-frequency control system High-speed pulse PR Source [for example HiPR series Corporation Chiyoda], thyristor reverse parallel connection method are employable.
[0045]
Here, the current waveform will be described. In the present invention, selection of a current waveform is also important. The necessary voltage and current conditions differ depending on the composition of the bath and the dimensions of the bath, and cannot be specified unconditionally. However, at present, for example, if the voltage is 1 to 15 V DC, the entire voltage can be sufficiently covered. . Therefore, the rated output voltage of the DC power supply for plating is 4 types of 6 V, 8 V, 12 V, and 15 V, which are standard in the industry, and can be used.
[0046]
A pulse wave originally has a width W sufficiently shorter than the period T, but this definition is not strict. In addition, the pulse wave includes one other than the square wave. The operating speed of the element used for the pulse circuit is increased, and the pulse width is also ns (−10).9s) The following can be handled. As the pulse width decreases, it becomes more difficult to maintain sharp leading and trailing waveforms. This is because high frequency components are included.
[0047]
Examples of the type of pulse wave include a sawtooth wave, a ramp wave, a triangular wave, a composite wave, and a rectangular wave (square wave). In the present invention, a rectangular wave is particularly preferable from the viewpoint of electric efficiency and smoothness.
[0048]
An example of a power source for pulse plating includes a switching regulator type DC power source and a transistor switch. When the transistor switch is turned on and off at high speed, a rectangular wave pulse current is supplied to the load.
[0049]
In the present invention, it is preferable to use a pulse waveform other than the direct current. According to this, the amount of current can be reduced, and an increase in electric resistance can be prevented.
[0050]
By using an insulated vibration stirrer as the vibration stirrer, a part of the vibration stirrer can be used as an electrode. One of the pair of insulating vibration stirrers may be an anode and the other may be a cathode. In this case, one vibration generating means may be divided into an anode and a cathode, or even one vibration generating means may have one vibrating rod attached thereto serving as an anode and the other vibrating rod serving as a cathode. Can also be used. Further, the insulating vibration stirring means may be used as an anode, for example, and a metal such as a processing tank may be used as a cathode.
[0051]
The technology of the insulated vibration stirrer itself is as described in detail in Japanese Patent Application No. 2001-192050 filed by the present applicant, and one example thereof will be described with reference to FIGS. The vibration generated in the vibration generating means 12 is transmitted to the vibrating
The relationship between the size of the columnar insulating member (made of hard polyurethane rubber) 23 and the size of the vibrating
[0052]
In the case where the insulating region is an electrically insulating region, as shown in FIGS. 22 to 23 and FIG. 28, an electric intake portion (for example, the
[0053]
In short, the use of the insulated vibration stirrer means that water is electrolyzed. Although the antiseptic and sterilizing effects of the present invention are partly due to the effect of vibration agitation, the flow of electricity through the system and the accompanying electrolysis also contribute to the antiseptic and sterilizing effects. It is considered that hypochlorous acid works most effectively when NaCl is added. Further TiO2If a photocatalyst such as this (to which ultraviolet light must be applied) is used in combination, a further effect can be obtained.
[0054]
When the vibrating blades and / or auxiliary blades are used as electrodes, it is often the case that one vibration generating means is used as the same pole in a group, but even if the vibration generating means is the same as shown in FIG. Each set of rods and vibrating blades (including auxiliary blades) can be used as a positive pole and a negative pole. In the case of using a type in which the vibrating blades are spread over two vibrating bars as shown in FIG. 30, the vibrating blades may be alternately set to a positive pole and a negative pole. In this case, since the right vibrating rod in FIG. 30 has a positive pole, the vibrating blade used as the positive pole is attached in a state of being electrically connected to the right positive pole vibrating rod, but is mounted on the left side. Since the vibrating bar has a negative pole, the positive pole vibrating blade is attached to the left vibrating bar in an electrically insulated state. The vibrating blade used as a negative pole is attached to each vibrating rod in a reverse relationship to the vibrating blade used as a positive pole.
[0055]
FIGS. 31 and 32 are partial enlarged views of a vibrating stirrer which belongs to the type of FIG. 30 and transmits vibration by one vibrating motor to vibrating blades by two vibrating rods. FIG. 31 is a sectional view of a portion similar to FIG. 30, and FIG. 32 is a sectional view taken along line XX of FIG. In the case of FIG. 31, the left vibrating bar is a positive pole, and the first, third, and fifth vibrating
FIGS. 34 to 35 show modified types of FIGS. 31 to 33 have electrodes (auxiliary blades) 81 and 82 in addition to the vibrating
[0056]
Up to now, the type in which a photocatalyst or a photocatalyst, a bactericidal metal, and an ultraviolet irradiation mechanism are attached to a vibrating blade or an electrode attached to a vibrating rod has been described, but the type shown in FIGS. A photocatalyst set 93 in combination with a mechanism is placed near the
By driving the insulating vibration generating means, the processing liquid flows vigorously, and the flowing processing liquid passes between the plate-
[0057]
Further, the photocatalyst may be present in a state of being dispersed as particles in the treatment tank. For details, refer to Japanese Patent Application No. 2000-395218 of the present applicant. In brief, the photocatalyst layer is formed on ceramics, metal, synthetic resin, magnetic particles or conductive particles, and the particle diameter is 0.1 to 5 μm, preferably 0.1 to 3 μm. 13 and 14 show embodiments in which a photocatalyst layer or a layer made of a photocatalyst and a sterilizing metal is provided on the surface portion (outer portion) of the vibrating blade. In the case of FIGS. 36 to 38, at least the surface is provided as shown in FIG. Photocatalyst layer (for example, TiO2A plurality of plate-
[0058]
In the present invention, ultrasonic irradiation can be further used. Ultrasonic generation means used for ultrasonic cleaning or the like can be employed for such ultrasonic irradiation. The ultrasonic wave used is preferably 10 to 70 kHz, particularly preferably 10 to 35 kHz.
[0059]
The activity of the present invention, preservative water, drinking water, cooking water, water for adding beverages and processed foods, water in contact with food and drink in the food and drink processing process, water used in livestock and aquaculture and breeding, plant It is useful as water used for breeding, domestic water, pool water, and stockpiling water for disasters. The active, antiseptic water-based fluid of the present invention is an aqueous fluid containing the active, antiseptic water of the present invention. Examples of the fluid include pastes (paste, ketchup, etc.), beverages, seasonings (sources, Soy sauce, miso, etc.) and tofu. The raw material water applied to the method and apparatus for decomposing and removing halogen components, trihalomethanes, and dioxins contained in water of the present invention can be well water, river water, wastewater, and the like.
[0060]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
[0061]
Example 1
Using the apparatus shown in FIGS. 39 to 41, the active and antiseptic water of the present invention was produced using tap water from Kugahara, Ota-ku (nitrate nitrogen 0.56 mg / liter, nitrite nitrogen 0.00 mg / liter) as a raw material. .
Vibration stirrer (product name, manufactured by Nippon Techno Co., Ltd.)
Desktop type)
Vibration motor: Murusami Seisakusho's Eurus vibrator KEE-2-2B
150W × 200V × 3 phase
Vibration rod: Titanium, 16mm in diameter, 2 pieces
Vibrating blade: Anatase-type titanium oxide on the surface of a titanium plate 0.6 mm thick
Having a tan surface layer (the surface layer is made of TiO2Fine particles (particle diameter: 0.1 to 0.3 μm) layer]
Teflon (registered trademark) was used as a synthetic resin sheet indicated by
A titanium plate is used as the vibration blade fixing member indicated by
The magnetic material was applied to the apparatus by cutting the vibrating
As a UV source, two 10W UV lamps (centered at 352 nm) of a black light (FL10BLB-A) manufactured by Toshiba were used.
Processing tank is made of SUS304,
The inverter used was Fuji Electric Co., Ltd. Fuji Inverter FVR-C9S. The vibration stirrer was operated at 20 ° C. and 42 Hz, and the nitrate ion (NO3 −) And nitrite ion (NO2 −) Was measured.
In addition, it was made to vibrate and flow by the said vibration stirring means, and when this was measured with a three-dimensional electromagnetic current meter (ACM300-A made by Alec Electronics Co., Ltd.), the flow velocity was 240 mm / sec.
[0062]
NO3 −And NO2 −Measuring method
NO3 −And NO2 −Was measured in accordance with JIS K0102 (1998).
[0063]
The test results are shown in the table below.
[Table 1]
To investigate the storage stability of the treated water, place the treated water in a 1/2 liter beaker and leave it at room temperature, visually examine the turbidity of the water in the beaker, store it in a beaker at room temperature, and store it in tap water. The inspection was carried out according to JIS {K0102}. The number of general bacteria is the total number of aerobic bacteria and anaerobic subcultured bacteria that express colonies after 24 hours on a standard agar medium (36 ° C. ± 1 ° C.).
[Table 2]
Δ: slightly lacks transparency
×: Colored, with little transparency
[0065]
The bottle was sealed in a 1-liter bottle, stored at room temperature, and the turbidity of water in the bottle was visually inspected.
[Table 3]
Δ: slightly lacks transparency
X: Loss of transparency and odor
[0066]
Fill the vase with 700 ml of treated water and replenish the amount of water evaporated every third day by adding fresh treated water. The vases were tested with one lily of approximately the same size.
[Table 4]
：: The lily is fine enough to be satisfied.
C: Somehow lacking in color and luster.
×: Wilted.
[0067]
Example 2
Using the apparatus shown in FIGS. 42 to 44 (however, no magnetic material as shown in FIG. 8 was attached), a certain river water was used as a raw material to produce the active and preservative water of the present invention.
A titanium plate is used as the vibration blade fixing member indicated by
As the ultraviolet light source, two 10 W lamps emitting near ultraviolet light having a center at 253.7 nm were used.
Processing tank is made of SUS304, inner dimensions 400 × 500 × 400 (height) mm
The inverter used was Fuji Electric's Fuji Inverter FVR-C9S. The vibration stirrer was operated at 20 ° C. and 42 Hz, and the sulfate ion (SO4 2-) And sulfite ion (SO3 2-) Was measured in the same manner as in Example 1. The three-dimensional flow rate due to the vibration stirring was the same as in Example 1.
[0068]
River water collected at a specific location was used as the treatment liquid. The components contained in this river water are as follows. The measurement is a simple measurement by a pack test.
[Table 5]
Na 7.5mg / liter
K 2.3mg / liter
Ca 8.2 mg / liter
Mg 4.5mg / liter
HCO3$ 34.1 mg / liter
SO4$ 15.0mg / liter
Cl 8.1 mg / l
SiO2$ 15.4mg / liter
NH40.0mg / liter
SO20.0mg / liter
Evaporation residue ¥ 75mg / l
[0069]
The measuring method of the sulfite ion is as follows.
After oxidizing the sulfite ions to sulfate ions, the system was acidified with slightly hydrochloric acid, and the mixture was stirred with 10% BaCl2The aqueous solution was allowed to settle down, digested for 1 hour, filtered, washed, ignited and the resulting BaSO4Was weighed.
[0070]
[Table 6]
[0071]
The sample No. Each of (1) to (6) was used to cook rice in an electric kettle, put in a sheep, stored at 18 ° C, and inspected for appearance, smell and taste. The results are shown in the table below.
[Table 7]
△: Somewhat smell
×: Mold generation
[0072]
Example 3
An experiment was conducted in which milk was processed using the apparatus shown in FIGS.
The vibration motor and the vibration stirring means used were the same as those in Example 1 except that the ultraviolet light leakage part shown in FIGS. The three-dimensional flow rate was the same as in Example 1.
As the
The physical properties of the obtained milk are shown in Tables 8 and 9 below.
[0073]
[Table 8]
[Table 9]
△: There is a worried texture to drink
×: Smell of decay
The number of general bacteria is the total number of aerobic bacteria and anaerobic subcultured bacteria that express colonies after 24 hours on a standard agar medium (36 ° C. ± 1 ° C.).
[0075]
Example 4
The same tap water as in Example 1 using the apparatus shown in FIGS.
[0076]
Treated water obtained by treating in this example for 10 hours had a nitrite ion of 1 mg / liter and a reduction potential of 120 mV. While circulating the treated water between the large tank and the treatment tank, the tomato was placed in the treatment tank and treated at 22 ° C. for 2 hours, and then washed with water. The results of inspecting the surface of this tomato are shown in the table below.
[Table 10]
The number of general bacteria is the total number of aerobic bacteria and anaerobic subcultured bacteria that express colonies after 24 hours on a standard agar medium (36 ° C. ± 1 ° C.).
[0077]
Example 5
The apparatus of Example 2 was used, except that the surface of the vibrating blade was only a photocatalytic layer, and the surface of the vibrating blade was a mixed layer of Ag and anatase-type titanium oxide. The mixed layer was formed by plating a titanium plate using an Ag plating bath in which anatase type titanium oxide fine particles (0.1 to 0.3 μm) were dispersed. When this water was used as a finish cleaning water for a printed circuit board, no mold was generated even when left at 25 ° C. and a humidity of 65% for 3 months. Was.
[0078]
Example 6
To make sake by the usual brewing process of adding brewing water, koji, and steamed rice to the sake mother three times over three days and then fermenting for one month, the sample water of Example 2 was used as brewing water. . Treated water corresponding to (3) was used. The liquor produced in Example 6 and the commercially available liquor thus obtained were stored at 20 ° C., and the results of examining the transparency thereof were as follows.
[0079]
[Table 11]
Example 7
The grape juice of Lost skirt berry was squeezed by a conventional method, grape juice was collected, and water was added at a ratio of 1 volume to 1 volume of this grape juice to dilute it to produce grape juice.
In this case, the case A is water as the sample No. of Example 2. The water of (6) was used, and for comparison, tap water of the applicant's head office building was used for case B for comparison. As a result, the storage stability of A and B was as follows.
[0081]
[Table 12]
×: Corrupted
[0082]
Example 8
As a plate having a photocatalyst layer shown in FIG. 38, ten titanium plates having dimensions of 160 × 100 × 5 mm are arranged side by side at 25 mm intervals, and an anatase type titanium oxide layer is formed on the surface thereof.
The titanium oxide layer includes ZnSO containing anatase-type titanium oxide fine particles (particle diameter: 0.1 to 0.3 μm).4-NiSO4Zn-Ni-TiO formed by composite electroplating from mixed bath2This is a composite plating layer. The fixed plate was set so that the side face faced the vibrating stirrer, so that the fixed plate would not interfere with the vibratory stirring the least. The distance between the tip of the vibrating blade and the side surface of the fixed plate was 50 mm.
(4) Processing
Usually, potassium metabisulphite (K2S2O5) Is added in an amount of about 20 to 350 ppm.2S2O5Instead of adding, the grape liquor before fermentation was subjected to an ultraviolet irradiation and agitation treatment with a photocatalyst for 2 hours at 20 ° C using the above-mentioned apparatus, and then subjected to a normal fermentation step.
For comparison, K2S2O5The fermentation was carried out in the same manner as described above, except that no grape juice was used, and no ultraviolet irradiation with a photocatalyst was used.
The results are shown in the table below.
[0083]
[Table 13]
Example 9
Example 1 was repeated to measure the chloride ion concentration, nitrate ion concentration, and nitrite ion concentration at the time of collection, 10 minutes after the treatment, and 30 minutes after the treatment. These measuring methods are based on JIS K0102, JIS K0102 43.2 (1998), and JIS K0102 43.1 (1998), respectively. Table 14 shows the results.
[Table 14]
Example 10
Example 2 was repeated, and at the time of collection, 10 minutes after the treatment, and 30 minutes after the treatment, the respective chloride ion concentration, sulfate ion concentration, and sulfite ion concentration were measured in the same manner as described above. Table 15 shows the results.
[Table 15]
Example 11
As shown in Tables 16 to 19, using the apparatus shown in FIGS. 39 to 41 and applying the method of the present invention for 30 to 60 minutes using 12 liters of tap water as a raw material, a sufficiently satisfactory drinking water can be obtained. I understand.
Vibration stirrer (Nippon Techno Co., Ltd. super vibration stirrer, trade name: BB cleaner desktop type)
Vibration motor: 75W x 200V x 3 phase
Vibration rod: Stainless steel, diameter 16mm, 2 pieces
Vibrating blade: A titanium plate having a thickness of 0.6 mm having an anatase type titanium oxide surface layer on the surface [the surface layer is made of TiO for photocatalyst2Fine particle (particle diameter 0.1 to 0.3 μm) layer] 4 sheets
Teflon (registered trademark) was used as the synthetic resin sheet indicated by
A titanium plate is used as the vibration blade fixing member indicated by
As a UV source, two 10W UV lamps (centered at 352 nm) of a black light (FL10BLB-A) manufactured by Toshiba were used.
Processing tank is made of SUS304,
The inverter used was a Fuji Inverter FVR-C9S manufactured by Fuji Electric Co., Ltd., and the vibration stirrer was operated at 20 ° C. and 45 Hz to measure the content of each component of the treated water after 30 minutes and 60 minutes.
In addition, it was made to vibrate and flow by the said vibration stirring means, and when this was measured with a three-dimensional electromagnetic current meter (ACM300-A made by Alec Electronics Co., Ltd.), the flow velocity was 240 mm / sec.
[0087]
[Table 16]
[Table 18]
Example 12
Example 11 was repeated except that the frequency was adjusted to 40 Hz by an inverter. For comparison, a case where only ultraviolet irradiation was performed without performing vibration stirring was also tested. Table 20 shows the results.
[Table 20]
[0090]
Example 13
When breeding goldfish and carp using this treated water, extremely good results were obtained.
In addition, when this treated water was used as ikebana water, the life of ikebana was extended about five times as compared with normal water.
[0091]
Example 14
Using the same apparatus as in Example 1, 12 liters of raw water collected from tap water was placed in a treatment tank, and the vibration stirring means was driven at 40 Hz.
On the other hand, for comparison, only ultraviolet irradiation was performed without operating the vibration stirring means.
The relationship between the chlorine concentration in each treatment water and the treatment time is shown in the table below.
[Table 21]
Further, nitrate nitrogen (NO3 −) And nitrite nitrogen (NO2 −) Are shown in the table below.
[Table 22]
【The invention's effect】
(1) The water of the present invention exhibits its antiseptic activity, bactericidal performance, and animal and plant activating performance in a wide range of uses such as drinking water, washing water, cooking water, and processing water. In addition, when nitrite ion or sulfite ion is less than 0.08 mg / liter, the preservative effect is insufficient, and when it exceeds 0.5 mg / liter, it is dangerous to goldfish etc. (0.8 mg / liter dies). It is.
(2) The ability of the water is sufficiently exhibited in paste foods, beverages, liquid seasonings and the like containing the water of the present invention. This type of water is prepared using the method and apparatus of the present invention, and the processed water may be used as a processed food.However, the method and apparatus of the present invention can be applied to pasty foods, beverages, and liquid seasonings. May be applied. Examples of these processed foods include sake, wine, liqueur, whiskey, shochu, brandy, gin, mirin, soy sauce, fruit juice, miso, tomato ketchup, tofu, and the like.
(3) It is possible to obtain water, paste foods, beverages, and liquid seasonings having good antiseptic properties and good taste and taste for the first time by the apparatus of the present invention and the method using the same.
(4) When the water of the present invention is used as a feed water for fermentation of sake or the like, or when the water of the present invention is used for water used for production of tofu, bread, udon noodles, etc., the preservability of the product is improved, In addition, taste and texture improved.
(5) When the water of the present invention was used as spray water in house cultivation, the freshness, preservability, yield, and the like of vegetables and fruits were improved.
(6) When the water of the present invention is used for bath water, the generation of bacteria is suppressed.
(7) When the method and apparatus of the present invention are used, chlorine for disinfection, which has been used for sterilizing tap water in recent years, and a trace amount of organic substance present in water react with each other to form. It is extremely effective in decomposing and removing trihalomethane, which was considered difficult to remove, and surprisingly, the obtained water has high antiseptic properties despite the absence of halogen, and taste and texture are improved. Produces an effect.
(8) By using the method and apparatus of the present invention, even if dioxin is contained in the water to be treated, it can be effectively decomposed and removed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a specific example of an apparatus for producing active, antiseptic water or an active, antiseptic aqueous fluid according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along the line ZZ shown in FIG.
FIG. 3 shows one specific example of a vibration absorbing mechanism and a lateral sway prevention mechanism used in the present invention.
FIG. 4 is an enlarged sectional view of a vibrating blade portion in which a synthetic resin sheet or a rubber sheet is interposed between the vibrating blade and a fixing member for the vibrating blade.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of a simplest type of vibration stirring means of another type different from the vibration stirring means shown in FIGS.
FIG. 6 illustrates another type of the vibrating stirrer in which the vibrating blade vibrates in a horizontal direction (however, the vibrating blade may be inclined within 20 °). FIG. 2 is a sectional view similar to FIG.
FIG. 7 is a cross-sectional view in the case where vibration stirring means is provided on both sides of a processing tank.
FIG. 8 is a perspective view showing a mode in which a magnetic material is used in a state in which a
9 is a partial cross-sectional view of a portion corresponding to FIG. 1, showing an embodiment in which light irradiation means is used in combination with the active and antiseptic water or the active and antiseptic aqueous fluid production apparatus of the present invention.
FIG. 10 is a schematic sectional view of an apparatus for producing an active, antiseptic water or an active, antiseptic water-based fluid of an ultraviolet irradiation type utilizing an optical fiber in the present invention.
FIG. 11 is a sectional view taken along line XX of FIG. 10;
FIG. 12 is a top view of the active, antiseptic water or active, antiseptic aqueous fluid production apparatus of FIGS.
FIG. 13 is a top view showing a state in which the light leakage part is attached to the vibrating blade.
FIG. 14 is a partial cross-sectional view of FIG. 13 showing a state in which a light leaking part is attached to a vibrating blade by a holding member and a fixture.
FIG. 15 is a schematic diagram showing a light introduction path from a light source to a position just before a vibrating blade.
FIG. 16 is a partial side view of the light leakage unit.
FIG. 17 is a cross-sectional view of a light leakage part.
FIG. 18 is a schematic view showing an example of a state in which a light leakage part is attached to a vibrating blade.
FIG. 19 is a schematic view showing another example of a state in which the light leakage unit is attached to the vibrating blade.
FIG. 20 is a schematic diagram showing another example of a state in which the light leakage unit is attached to the vibrating blade.
FIG. 21 is a schematic view showing another example of a state in which the light leakage part is attached to the vibrating blade.
FIG. 22 is a sectional view in the case of using an insulated vibration stirrer in place of the vibration stirrer of FIG. 1;
FIG. 23 is a sectional view taken along line ZZ of FIG. 22;
FIG. 24 is a perspective view showing one example of a columnar insulating member constituting an insulating region used for the insulating vibration stirrer of the present invention.
FIG. 25 is a top view of FIG. 24.
FIG. 26 is a longitudinal sectional view of FIG.
FIG. 27 is a longitudinal sectional view showing a state where a vibrating rod is connected to the cylindrical insulating member of FIGS. 24 to 26;
FIG. 28 is a sectional view of a type in which an auxiliary blade for electrode 8 'is provided in the insulated vibration stirring means.
FIG. 29 is a cross-sectional view showing an example of the arrangement of the vibration generating means and the anode and cathode of the vibrating blade group in the insulated vibration stirring means.
FIG. 30 is a cross-sectional view showing an example of an insulated vibration stirrer of a type in which a positive pole and a negative pole are changed for each vibrating blade.
FIG. 31 is a diagram illustrating an example of a vibration stirring unit that transmits vibration of one vibration motor to vibrating blades via two vibration rods, when one vibration rod has a positive pole and the other vibration rod has a negative pole. FIG. 33 is a cross-sectional view (a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 32) illustrating an example of the vibration agitating means.
FIG. 32 is a side view of FIG. 31.
FIG. 33 is a partially enlarged view of a cross section taken along line XX of FIG. 31;
FIG. 34 is a cross-sectional view (a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 35) showing an example of an insulated vibration stirrer of a type obtained by further simplifying the type shown in FIGS.
FIG. 35 is a side view of FIG. 34.
FIG. 36 is a schematic view showing an example of the production of active, antiseptic water or an active, antiseptic aqueous fluid in which a photocatalyst set is arranged next to the vibration stirring means.
FIG. 37 is a top view showing an attachment state of the light leakage portion to a photocatalyst layer or a plate having a layer made of a photocatalyst and a germicidal metal.
FIG. 38 is a schematic view of a photocatalyst set in which a predetermined number of photocatalyst layers or plate-like bodies having a layer made of a photocatalyst and a germicidal metal are arranged at a constant gap.
FIG. 39 is a cross-sectional view of an active / preservative water or an active / preservative water-based fluid production apparatus according to the present invention used in Example 1.
FIG. 40 is a side view of the vibrating stirrer in FIG. 39;
FIG. 41 is a side view as viewed from the right side of FIG. 39.
FIG. 42 is a cross-sectional view of an active and antiseptic water or an active and antiseptic aqueous fluid production apparatus according to the present invention used in Example 2.
FIG. 43 is a side view of a vibrating stirring unit in FIG. 42;
FIG. 44 is a side view as seen from the right side of FIG. 43.
[Explanation of symbols]
1 Processing tank
2 vibration motor
3 A spring that is a vibration absorber
5 guide shaft
7 vibration bar
8mm vibrating blade
Auxiliary blade for 8 'electrode
9 Fixing member for vibrating blade and / or electrode
10 ° Vibrating blade fixing member
11 connection part (stress distribution means)
12 vibration generation means
Hole for 13 vibration bar
14 rubber
15 balance weight
20 ° first vibration transmitting member
21} Second vibration transmitting member
23 cylindrical insulating member
24 mm mating hole
25mm mating hole
26 magnetic material
27 mm electric wire
30mm spacer
31 inverter
32 power supply
33 synthetic resin sheet or rubber sheet (cushion action)
36mm spring
37 vibration motor mounting table
46mm base plate
47 A support rod (guide shaft) that extends vertically below the basic vibration member or the base or auxiliary member provided on it
48 Support rod (guide shaft) extending vertically above 46
55 ° vibrating stirrer
56 insulated vibration stirrer
60 UV light
61 ° reflector
62mm cover
64 mm quartz glass tube
65mm holder
71 UV light source
72 ° optical fiber
73 Light leakage part
74 ° holding member
75 ° flexible and waterproof connector
Light leakage area at 76 ° light leakage part
77 Photocatalyst layer or layer composed of photocatalyst and germicidal metal
78 ° flexible sheet
79mm bolt / nut
81 electrode (plus electrode)
82 electrode (negative pole)
83mm insulation material
84mm insulation material
91 Plate having a photocatalyst layer
92mm bolt / nut
93 photocatalyst set
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