JP3991296B2 - Method for producing residual chlorine-containing water and apparatus therefor - Google Patents
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- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塩化物水溶液を原料として有隔膜電解を行うことによって得られる高濃度の残留塩素を安定して含有する電解水を得、次いで該電解水を使用箇所に移送し、該使用箇所において所定の濃度に希釈して芽胞菌に対しても有効な殺菌能力を有する残留塩素含有水を製造する方法及びそのための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
病院の院内感染防止、食品流通等における環境菌制御、調理食品の衛生管理及び食材製造工場での菌制御等において、塩素系の殺菌剤として高濃度の塩化ナトリウム水溶液を無隔膜電解して得られる次亜塩素酸ソーダや塩化ナトリウム水溶液を有隔膜電解して得られる強酸性のアノード水が利用されている。また、上水の殺菌剤を初めとする用途向けに、塩化ナトリウムの飽和水溶液を有隔膜電解しアノード側で得られる塩素ガスをカソード側で得られる苛性ソーダに吸収させて得る高濃度の次亜塩素酸ソーダが広く利用されている。
【０００３】
しかしながら、前記の次亜塩素酸ソーダは、その水溶液で更に強力な殺菌効果を発揮せしめて芽胞菌をも殺菌するためには、使用現場でＨＣｌ等を添加しpHをコントロールすることが必要とされる。このため、一般家庭や料理店の厨房等で食品類等の殺菌に用いるには取扱い上の安全性及び食品衛生法上などの面で不都合があり、また食品工場等の大規模施設で用いるには、食品衛生法上の問題に加えて、多量に必要となることから殺菌に要するコストも高くなるという問題がある。
【０００４】
塩化ナトリウム水溶液を有隔膜電解して得られる強酸性のアノード水はこれらの問題を解決するものとして出現したものであるが、pHが３以下のものでは残留塩素濃度が１５ppm を越えると該アノード水から塩素ガスが大気中に放散するので必然的に経時変化が起こり、該アノード水中の残留塩素濃度が減少するので殺菌効果を特定し得ない。したがって、該アノード水は使用箇所において製造しできるだけ早く使用しなければならない。また、製造場所が異なれば塩化ナトリウム水溶液作製のための水の質や水圧の変化により該アノード水の性状が変化するので、残留塩素濃度が安定しないこととも併せ、該アノード水の広い流通のためには性状の安定化が強く求められているのが現状である。更に、塩素ガスの放散は作業環境上の安全性確保を要求する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、安定した品質の芽胞菌をも殺菌し得る残留塩素含有水を、安全、且つ安価に使用者に提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、被電解液として塩化物水溶液を用い、それを有隔膜電解することによって高濃度の残留塩素を安定的に含有する電解水を得るための方法（以下、「方法Ａ」という）であって、電解装置のアノード室に導入される被電解液中にアルカリ性化合物を含有せしめること、並びに該アノード室を満液状態且つ紫外線が遮断された状態で運転すること、該アノード室から排出される電解水であるアノード液を気相のない状態且つ紫外線が遮断された状態で空気の流通及び紫外線の透過を阻止し得る受け入れ容器に充填すること、を特徴とする。尚、本明細書において「残留塩素」とは、特に断りがない限り、オルトトリジンアルゼナイト法にて計測したそれを言う。
【０００７】
方法Ａにおいて、前記の被電解液中にアルカリ性化合物を含有せしめることが、前記のアノード室に直接又は該アノード室に導入される被電解液に、系外からアルカリ性化合物の水溶液を投入又は混合することによって行われ、その投入量又は混合量の調整が、前記のアノード液のpHの設定値と検出値との偏差に基づき行われる、と共に該アノード液中の残留塩素濃度の調整が、該アノード液中の残留塩素濃度の設定値と検出値との偏差に基づき電解装置に供給される電流及び／又は電圧を制御することによって行われる（以下、「方法Ａ−１ａ」という）、ことが好ましい。
【０００８】
この被電解液中にアルカリ性化合物を含有せしめることが、前記のアノード室に直接又は該アノード室に導入される被電解液に、電解装置のカソード室から排出される電解水であるカソード液の少なくとも一部を投入又は混合することによって行われ、該カソード液の投入量又は混合量の調整が、前記のアノード液のpHの設定値と検出値との偏差に基づき行われる、と共に該アノード液中の残留塩素濃度の調整が、該アノード液中の残留塩素濃度の設定値と検出値との偏差に基づき電解装置に供給される電流及び／又は電圧を制御することによって行われる（以下、「方法Ａ−１ｂ」という）、ものであってもよい。
【０００９】
方法Ａ−１ｂにおいて、前記のアノード室に直接又は該アノード室に導入される被電解液に、系外からアルカリ性化合物の水溶液の所定量を予め定量投入又は定量混合するすることが好ましい。前記の制御の安定を図ることが目的故、その量は該アノード室で生成する酸の量と該アノード室に導入されるカソード液中のアルカリの量とのバランスを見て適宜決めればよい。尚、該アルカリ性化合物の水溶液としては、そのハンドリングのしやすさ及び入手のしやすさの点で水酸化ナトリウム水溶液が好ましい。
【００１０】
また、この被電解液中にアルカリ性化合物を含有せしめることが、電解装置に供給する被電解液としての塩化物水溶液を該電解装置のカソード室のみに供給し、該カソード室から排出される電解水であるカソード液の少なくとも一部を前記のアノード室に導入される被電解液とすることによって行われ、該アノード室に導入される該カソード液の量の調整が前記のアノード液のpHの設定値と検出値との偏差に基づき行われる、と共に該アノード液中の残留塩素濃度の調整が、該アノード液中の残留塩素濃度の設定値と検出値との偏差に基づき電解装置に供給される電流及び／又は電圧を制御することによって行われる（以下、「方法Ａ−１ｃ」という）、ものであってもよい。
【００１１】
方法Ａ−１ｃにおいて、前記のカソード室に直接又は該カソード室に供給される被電解液としての塩化物水溶液に予め所定量の酸性化合物を定量投入又は定量混合することが好ましい。前記の制御の安定を図ることが目的故、その量は前記のアノード室に循環されるカソード液中のアルカリの量と該アノード室で生成する酸の量ととのバランスを見て適宜決めればよい。尚、該酸性化合物の水溶液としては、そのハンドリングのしやすさ及び入手のしやすさの点で塩酸水溶液が好ましい。
【００１２】
方法Ａ（方法Ａ−１ａ、−１ｂ、−１ｃを含む意）におけるアノード液のpHの設定値は、本願発明で最終的に製造される残留塩素含有水に要求される殺菌効果及び最終使用箇所までの高濃度の残留塩素含有水の安定性を考慮し、６±１．５をひとつの目安とする。
【００１３】
更に本発明の製造方法（方法Ａ）は、前記の全特徴に加え、前記の受け入れ容器としてその容積を可変し得るものを用い、その中に気相を形成させることなく前記のアノード液を該受け入れ容器へ充填することが、初めにその内部容積をゼロ近傍にした該受け入れ容器の中へ該アノード液を水密下に受け入れつつその受け入れ量に対応してその容積が増加させられ、更に該受け入れ容器から使用先への水密下での該アノード液の移送量に対応してその容積が減少させられることによって行われる（以下、「方法Ａ−２」という）ことを特徴とする。
【００１４】
更に本発明は、塩化物水溶液を有隔膜電解することによって得た高濃度の残留塩素を安定的に含有する電解水をその使用箇所にその安定性を損なうことなく移送し、該使用箇所において所定の濃度に希釈して芽胞菌に対しても有効な殺菌能力を有する残留塩素含有水を製造する方法（以下、「方法Ｂ」という）であって、電解槽のアノード室から排出される電解水であるアノード液をその中に気相を形成させることなく空気の流通及び紫外線の透過を阻止し得る該アノード液の受け入れ容器に充填すること、該受け入れ容器から該アノード液をその中に気相を形成させることなく空気の流通及び紫外線の透過を阻止し得る移送用の容器に充填すること、及び使用箇所において該移送用の容器から該アノード液を外気と触れさせることなく所要の残留塩素濃度まで水で簡単且つ正確に希釈しつつ抜き出すことを特徴とするものでもある。
【００１５】
ここで、前記の受け入れ容器は、それを水中に没した態様にて使用する袋状の容器であることが好ましい。袋状の容器であることの利点は、該受け入れ容器へのアノード液の初回充填時の該容器内に存在する空気の排除が良好に行われること、該容器からの該アノード液の払い出しが大気との接触を遮断した状態でスムースに行い得ることである。一方、該容器を水中に没した態様にて使用することの利点は、該容器の内容積の可変に伴う該容器にかかるストレスを緩和し得ること、更にはその中への及びその中からの該アノード液の受け入れ及び払い出しが水圧が掛かっている分、大気との接触を遮断した状態でよりスムースに行い得ることである。
【００１６】
尚、前記の水は、消石灰の飽和溶液であることが更に好ましい。その利点は、万が一、前記の受け入れ容器が破損した場合に、アノード液からの塩素ガスの放散を抑制し得る点にある。
【００１７】
また、前記の移送用の容器は、その最大容積時の該容器をその中に受け入れ可能な箱体に収容される袋状の容器であることが好ましい。袋状の容器であることの利点は、前記の受け入れ容器と同様であり、一方、該容器を箱体内に収容する利点は、移送中の該容器の動揺を抑えられること、箱体自体が紫外線遮断効果を有するものにすれば該容器にそのような配慮をする必要がないこと、更には、該容器への外部からの破壊因子の侵入を防ぐことができるからである。尚、該箱体の材質は、箱体に該容器の破壊因子の侵入防止機能まで要求する場合には、例えばプラスチックや金属材料等該破壊因子の侵入を阻止し得る材料を用いればよいし、一方、移送中の該容器の動揺抑制や紫外線遮断という目的だけであれば段ボールでもよい。
【００１８】
更に前記の箱体は、その内部空間であって最大容積時の前記の移送用の容器の外部空間に消石灰の粉末を保有してなるものであることが好ましい。その利点は、万が一、前記の移送用の容器が破損した場合に、アノード液からの塩素ガスの放散を抑制し得る点にある。
【００１９】
また使用箇所において移送用の容器からアノード液を外気と触れさせることなく所要の残留塩素濃度まで水で簡単且つ正確に希釈しつつ抜き出す方法としては、希釈水の水圧変動を吸収し得るもの又は希釈水の水量が水圧の変動に影響されないものであって、所定濃度に正確にアノード液を希釈可能なものであればよい。そのようなものとしては、それらの軸を同じくして上下に相互の空間が隔離された状態にて配された二つのシリンダーと、これらのシリンダーの内壁にそれぞれ摺り合わせ可能にピストンが備えられ、希釈水用の上部シリンダーの出口に該シリンダーから断続的に流出せしめられる該シリンダーと該ピストンとで形成される該シリンダーの下部空間（該ピストンの上死点と下死点との間の空間）にて正確に計量された希釈水が高速で通過せしめられるように制限された流路が設けられ、一方、該下部シリンダーの出口に該シリンダーと該ピストンとで形成される該シリンダーの下部空間（該ピストンの上死点と下死点との間の空間）にて正確に計量されたアノード水を該制限された流路に送り込めるように該流路に連結する水密ラインが形成され、更には該上部シリンダーの入口と該下部シリンダーの入口と該下部ピストンにはそれぞれ逆止弁（それらの流れの制限方向は、上部シリンダーの入口：そのシリンダーへの希釈水の流入とは逆の方向、下部シリンダーの入口：そのシリンダーへのアノード水の流入とは逆の方向、下部ピストン：該下部シリンダーの上部空間から下部空間へ向かう方向、すなわち該下部ピストンには下部シリンダーの上部空間と下部空間とが連通する穴が穿たれており、その穴の開閉を該逆止弁がつかさどっている）が、該上部ピストンには該上部ピストンが上死点に到達した時に該上部シリンダーの上部空間と下部空間とが連通し得るように該ピストンに穿たれた穴を開放し、該上部ピストンが下死点に到達した時に閉鎖する弁が、それぞれ設けられている装置を用いることが好ましい。
【００２０】
尚、この装置の該上部シリンダーの入口には給水源との連絡手段、例えば配管が、該下部シリンダーの入口にはアノード水の移動用の容器との連絡手段、例えば配管が、該流路の制限部の出口には使用箇所との連絡手段、例えば配管が、それぞれ連結されている。ここで、アノード水の移動用の容器との連絡手段の該容器側の端部には、遮断弁を有する着脱自在なアタッチメントを予め配設しておくのが好ましい。
【００２１】
また更に本発明は、被電解液として塩化物水溶液を用い、それを有隔膜電解することによって高濃度の残留塩素を安定的に含有する電解水を得、次いで該電解水をその使用箇所にその安定性を損なうことなく移送し、該使用箇所において所定の濃度に希釈して芽胞菌に対しても有効な殺菌能力を有する残留塩素含有水を製造する方法（以下、「方法Ａ＋Ｂ」という）であって、電解装置のアノード室に導入される被電解液中にアルカリ性化合物を含有せしめること、並びに該アノード室を満液状態且つ紫外線が遮断された状態で運転すること、該アノード室から排出される電解水であるアノード液を気相のない状態且つ紫外線が遮断された状態で空気の流通及び紫外線の透過を阻止し得る受け入れ容器に充填すること、該受け入れ容器から該アノード液をその中に気相を形成させることなく空気の流通及び紫外線の透過を阻止し得る移送用の容器に充填すること、及び使用箇所において該移送用の容器から該アノード液を外気と触れさせることなく所要の残留塩素濃度まで水で希釈しつつ抜き出すことを特徴とするものであってもよい。
【００２２】
一方、本発明は、被電解液として塩化物水溶液を用い、それを有隔膜電解することによって高濃度の残留塩素を安定的に含有する電解水を得るための装置（以下、「装置Ａ」という）；であって、少なくとも、隔膜を介して陽極をその中に有するアノード室と陰極をその中に有するカソード室とに分離された電解槽；と、被電解液となる塩化物水溶液の供給手段；と、アノード室にて生産された電解水であるアノード液の受け入れ手段；と、該アノード室にアルカリ性化合物を供給する手段；と、を備え、更に該アノード室及び該アノード液の受け入れ手段が、その中に気相を形成させない構造及び紫外線を遮断可能な構造及び／又は性質を有するものからなるもの（以下、「装置Ａ１」という）であること、を特徴とする。
【００２３】
ここで、塩化物水溶液の供給手段（以下、「装置Ａ１−ａ」という）としては、給水源；と、濃厚塩化物水溶液貯槽（電解装置に供給する前で、別途濃厚塩化物水溶液と水とを混合することによって所定濃度の被電解液を作製する場合）；と、該給水源とアノード室及びカソード室との連絡手段（以下、「連絡手段Ａ１」という）（通常、配管とポンプ−充分な水圧がある場合には不要−及び所要の弁にて構成する。尚、この配管は、途中までアノード室用とカソード室用を共用し、所定の地点にてそれぞれ用に分岐するのがよい）；と、該濃厚塩化物水溶液貯槽と連絡手段（Ａ１）との連絡手段（以下、「連絡手段Ａ２」という）（通常、配管とポンプ及び所要の弁にて構成する。尚、この配管は連絡手段（Ａ１）の配管の任意点であって、該連絡手段（Ａ１）のポンプのデリバリーとアノード室用・カソード室用分岐部との間の任意点にその一端を連結するのがよい）；とから構成（以下、「装置Ａ１−ａ１」という）してもよいし、該濃厚塩化物水溶液貯槽に代えて塩化物水溶液貯槽（予め水に塩化物を溶解し所定濃度の被電解液を作製しておく場合。この貯槽で溶解する場合には攪拌機も必要）を設けてもよい（以下、「装置Ａ１−ａ２」という）この場合には、該連絡手段（Ａ１）と該連絡手段（Ａ２）に代えて該給水源と該塩化物水溶液貯槽との連絡手段（以下、「連絡手段Ａ０」という）（該塩化物水溶液貯槽で溶解する場合に必要。通常、配管とポンプ−充分な水圧がある場合には不要−及び所要の弁にて構成する）と該塩化物水溶液貯槽と該アノード室及びカソード室との連絡手段（以下、「連絡手段Ａ３」という）（通常、配管とポンプ及び所要の弁にて構成する。尚、この配管はこのポンプのデリバリー以降の任意の点でそれぞれ用に分岐すればよい）を設ける）。
【００２４】
またアノード液の受け入れ手段（以下、「装置Ａ１−ｂ」という）としては、該アノード液の受け入れ容器；と、アノード室と該受け入れ容器との連絡手段（以下、「連絡手段Ａ４」という）（通常、配管と所要の弁にて構成する。尚、この配管には通常、電解装置のスタートアップ時の規定外品質のアノード液を系外へ排出するための分岐配管及びそのための切り替え弁をその任意点に設けておく）；とから主に構成される。尚、本発明ではアノード液が主目的物であるが、後述の通りカソード液も電解システム内で利用する場合があるので、実際の装置の完成という意味においてカソード室にその一端を連結されたカソード液用の配管（必要に応じ更に弁）からなるカソード液排出手段（以下、「連絡手段Ａ５」という）も設けておくのが好ましい。
【００２５】
一方、アノード室にアルカリ性化合物を供給する手段（以下、「装置Ａ１−ｃ」という）としては、下記の手段を挙げることができる。
▲１▼ アルカリ性化合物水溶液の貯槽；と、該アルカリ性化合物水溶液の貯槽と該アノード室との連絡手段（以下、「連絡手段Ａ６」という）（通常、配管とポンプ及び所要の弁から構成される。尚、この配管は、該アルカリ性化合物水溶液の貯槽と該アノード室とを直接連結するものであってもよいし、また連絡手段Ａ１又はＡ３の配管の任意点、但し該連絡手段のポンプのデリバリーの後流の任意点とを連結するものであってもよい）；とから構成されるもの（以下、「装置Ａ１−ｃ１」という）。
▲２▼ 装置Ａ１−ｃ１に更に、カソード液の少なくとも一部をアノード室に循環させる連絡手段（以下、「連絡手段Ａ７」という）（通常、配管とポンプ及び所要の弁から構成される。尚、この配管は、連絡手段Ａ５の配管の任意点と該アノード室とを直接連結するものであってもよいし、また連絡手段Ａ１又はＡ３の配管の任意点、但し該連絡手段のポンプのデリバリーの後流の任意点とを連結するものであってもよい）；とから構成されるもの（以下、「装置Ａ１−ｃ２」という）。尚、装置Ａ１−ｃとして装置Ａ１−ｃ２を採用する場合には、該アノード室と該アノード液の受け入れ容器に加え、該カソード室と該連絡手段Ａ７もその中に気相を形成させない構造を有するものからなるものにしておくことが重要である。
【００２６】
一方、本発明の装置Ａは、装置Ａ１の連絡手段Ａ１又はＡ３の連絡先をカソード室のみとし、更に装置Ａ１−ｃに代えて、酸性化合物水溶液の貯槽；と、該酸性化合物水溶液の貯槽と該カソード室との連絡手段（以下、「連絡手段Ａ８」という）（通常、配管とポンプ及び所要の弁から構成される。尚、この配管は、該酸性化合物水溶液の貯槽と該カソード室とを直接連結するものであってもよいし、また連絡先をカソード室のみとした連絡手段Ａ１又はＡ３の配管の任意点、但し該連絡手段のポンプのデリバリーの後流の任意点とを連結するものであってもよい）；とから構成される該カソード室に酸性化合物を供給する手段（以下、「装置Ａ２−ｃ」という）；を加え、また更に連絡手段Ａ７（但し、配管は、連絡手段Ａ５の配管の任意点とアノード室とを直接連結するものとする、すなわち該アノード室には被電解液は、カソード液の形でのみ流入させる）を加えたもの（以下、「装置Ａ２」という）であってもよい。尚、装置Ａ２においては、装置Ａ１において装置Ａ１−ｃとして装置Ａ１−ｃ２を採用した場合と同様の配慮を該カソード室と該連絡手段Ａ７に施すことが重要である。
【００２７】
次に、装置Ａにおけるその中に気相を形成させない構造であるが、それは、アノード室（装置Ａ１−ｃとして装置Ａ１−ｃ２を採用した場合及び装置Ａ２の場合にはカソード室も）を水密状態を保持し得る容器からなるものとすること（目的：外気との接触を断つと共に気相が形成される可能性を極力排す）；と、連絡手段Ａ１又はＡ３の一端を該アノード室（装置Ａ１−ｃとして装置Ａ１−ｃ２を採用した場合及び装置Ａ２の場合にはカソード室も）の下部に、そして連絡手段Ａ４の配管の一端を該アノード室（装置Ａ１−ｃとして装置Ａ１−ｃ２を採用した場合及び装置Ａ２の場合にはカソード室も）の下部に連結すること（目的：ガスの発生を極力抑える）；と、その他端部が逆止弁を介して大気に開放する配管を更に設け、その一端を該連絡手段Ａ４の配管の任意点（切替弁の設置場所より前流の任意点）に連結すること（目的：発生したガス−主に酸素ガス−とアノード液との気液分離が主。尚、該他端は該任意点より高い位置とする。また、装置Ａ１−ｃとして装置Ａ１−ｃ２を採用した場合及び装置Ａ２の場合には連絡手段Ａ７にも同様の配管を設ける。その目的は発生したガス−主に水素ガス−とカソード液との気液分離が主）；と、アノード液の受け入れ容器を、その内部容積をゼロ近傍にし得る可撓性を有すると共に該アノード液をその内部に水密下に受け入れることによってその容積が増加し、それから外部へ該アノード液を水密下で払い出すことによってその容積が減少する、その容積を可変し得るものとすること；によって達成する。
【００２８】
また装置Ａにおける紫外線を遮断可能な性質を有するものからなるものは、紫外線遮断機能を有するものである以前に、アノード水に侵されないものである必要があり、したがって塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＡＢＳポリマーの群から選択されるプラスチック；これらを充填剤や繊維類で強化したプラスチック；これらでコーティングした鉄鋼材料；の群から選択されるものを用いて形成したものを用いればよい。
【００２９】
更に本発明は、塩化物水溶液を有隔膜電解することによって得た高濃度の残留塩素を安定的に含有する電解水をその使用箇所にその安定性を損なうことなく移送し、該使用箇所において所定の濃度に希釈して芽胞菌に対しても有効な殺菌能力を有する残留塩素含有水を製造する装置（以下、「装置Ｂ」という）；であって、少なくとも装置Ａ１−ｂ；と、該装置Ａ１−ｂからアノード液を受け入れると共に該アノード液を使用箇所まで移送し、そして使用箇所において該アノード液を払い出すための移送手段（以下、「装置Ｂ１」という）；と、該移送されたアノード液を使用箇所において所定濃度に希釈し使用者に提供する希釈手段（以下、「装置Ｂ２」という）とを備え、これらの手段がその内部に気相を生ぜしめない構造を有し、且つ紫外線を遮断可能な構造及び／又は性質を有するものからなるものであること、を特徴とするものでもある。
【００３０】
ここで、装置Ｂ１としては、その内部容積をゼロ近傍にし得る可撓性を有する、と共に該アノード液を外部からその内部に水密下に受け入れることによってその容積が増加し、それから該アノード液をその外部に水密下で払い出すことによってその容積が減少する、その容積を可変し得る移送用の容器；と、該容器と装置Ａ１−ｂとを水密下に連絡する手段（以下、「連絡手段Ｂ１」という）（通常、配管とポンプ及び所要の弁から構成する。尚、装置Ａ１−ｂと該移送用の容器との位置関係によっては、敢えてポンプを使用しなくてもよい場合がある）：と、から構成される。
【００３１】
尚、装置Ａ１−ｂの受け入れ容器としては、湛水可能な上部開放型の容器中に没水状態で配された袋状の容器であることが好ましく、該容器中に湛水される水が消石灰の飽和溶液であることが更に好ましい。尚、このような構成とすることの利点は、先に製造方法の項で述べた通りである。
【００３２】
また装置Ｂ１の移送用の容器は、その最大容積時の該容器をその中に受け入れ可能な箱体に収容されるものであるのが好ましい。更に該箱体は段ボールであってもよい。また更に該箱体が、その内部空間であって最大容積時の該移送用の容器の外部空間に消石灰の粉末を保有してなるもの、とするのが好ましい。尚、このような構成とすることの利点及び選択理由は、先に製造方法の項で述べた通りである。
【００３３】
更に装置Ｂ２としては、使用箇所において移送用の容器からアノード液を外気と触れさせることなく所要の残留塩素濃度まで水で簡単且つ正確に希釈しつつ抜き出す方法としてすでに述べた装置；と、該装置と給水源とを連結する配管；と、該装置と装置Ｂ１の移送用の容器とを連結する配管であって、該容器との連結部に該容器と該配管とを着脱自在にし得るアタッチメントを有する配管；と、からなるものが好ましい。
【００３４】
更に本発明は、装置Ａと装置Ｂとからなるものでもある。
【００３５】
【発明の実施の形態】
本発明をその一実施態様である実施例に基づき以下に詳細に説明する。
【００３６】
図１〜図３は、高濃度の残留塩素を安定的に含有する電解水を得るための方法、すなわち方法Ａ（但し、該電解水であるアノード水を気相のない状態且つ紫外線が遮断された状態にて受け入れ容器に充填する部分については図が錯綜するので割愛。後記参照）の代表的なフローを装置Ａ（受け入れ容器は割愛）の主構成機器及び基本的な制御系統と共に例示したものである。
【００３７】
先ず、電解槽について説明する（図１〜３参照）。
電解槽１は、ケーシング２ａ，２ｂ、陽極（アノード）４ａ、陰極（カソード）４ｂ、スペーサ６ａ，６ｂ及び隔膜５にて構成されている。ここで、隔膜５とケーシング２ａにて規定された空間であってその中にアノード４ａを有する空間がアノード室３ａであり、隔膜５とケーシング２ｂにて規定された空間であってその中にカソード４ｂを有する空間がカソード室３ｂである。尚、図では表現を簡単にするため単槽平板式として表しているが、電極の組数を増やした複槽平板式や円筒式であってもよい。要するに、電解槽自体については、必要に応じて公知のものを用いればよい。
【００３８】
スペーサ６（６ａ，６ｂ）は、電極間距離を一定に保持し被電解水の流路を確保する役割を担っている。該スペーサの厚みを薄くして電極間距離を小さくすれば低い電圧で電解可能となるが、被電解水の流速が大きくなり結果として圧力損失が増大するので、双方の条件を考慮してその厚さを決定する（後述の試験例においては３mmに設定した）。
【００３９】
隔膜５は、陽イオンと陰イオンの双方を通過せしめ得る中性膜を使用することが好ましく、その材質はアノード室にて生成する塩素ガスに侵されないフッ素系とするのがよい（炭化水素系の隔膜は塩素ガスに侵され易いので実用的ではない）。また、透水性の大きなものは隔膜の効果を減少させるので許されるかぎり小さいものを選択するのが好ましい。
【００４０】
アノード４ａの材質は、電解効率に大きな影響を与えるので、塩素過電圧が小さく、酸素過電圧が大きいものが好ましい（後述の試験例においては触媒作用の大きなチタン板に白金、イリジウム系をコーティングしたものを用い、塩素イオンの酸化反応が進行し易くなるようにした）。一方、カソード４ｂの材質は、後述の試験例においては耐食性を考慮してチタンにしたが、ステンレスでもよい。尚、両電極には電源装置６５より所定の電圧にて直流電流が印加される。
【００４１】
次に、方法Ａ−１、すなわちアノード室に導入される被電解液中にアルカリ化合物を含有せしめるプロセス（図１及び図２参照）について説明する。
【００４２】
先ず、方法Ａ−１ａ（図１参照）であるが、被電解水はライン１１及びその途中に各々配された流量調節弁５１，５２を介して所定の流量にてカソード室３ｂ及びアノード室３ａにそれぞれ供給される（図示では、該ラインはカソード室用のサブライン１３とアノード室用のサブライン１２に分岐され、該流量調節弁はこれらのサブラインの任意点に設置）。ライン１１には被電解水としての塩化物水溶液（例えば食塩水）を該ラインを介して供給するため、塩化物水溶液の貯槽３１と接続するライン２１が設けられている（符号４１は塩化物水溶液供給用のポンプである）。ここで、ライン１１の左端は給水源（図示せず）と連結されており、そこから市水等の淡水が所定の圧力を持って該ラインに供給され、塩化物水溶液の貯槽３１からライン２１を介して供給される塩化物水溶液と所定の比率にて混合され所定濃度の被電解水とされた上でカソード室３ｂ及びアノード室３ａにそれぞれ供給される。尚、このフローにおいては該塩化物水溶液は濃厚溶液（最大許容濃度：飽和濃度）として表しているが、勿論、所定濃度の被電解水を直接塩化物水溶液の貯槽３１に準備してもよい。その場合には、ライン１１の左端には盲をしておけばよい。
【００４３】
更に、サブライン１２の任意点（流量調節弁５１の下流）にアノード室３ａのpH調整のためのアルカリ性化合物（例えば苛性ソーダ。尚、ナトリウムの存在を忌避する用途については水酸化アンモニウムを用いてもよい。その際には当然に被電解物としての塩化物として塩化アンモニウムを用いればよい）の導入手段（アルカリ性化合物の貯槽３２とライン２２及びその任意点に配置されたアルカリ性化合物用のポンプ４２で構成）が接続されている。
【００４４】
一方、カソード室３ｂとアノード室３ａにはそれぞれの室で生成するアルカリ性のカソード液と酸性のアノード液をそれぞれの室から系外に排出するためのライン１５，１４がそれぞれ連結されている。尚、アノード液の排出ライン１４の下流には後述の受け入れ容器が配される。
【００４５】
このプロセスの制御は下記のようにして行えばよい。
▲１▼ 残留塩素濃度制御
アノード液の排出ライン１４の任意点に設けた残留塩素濃度測定装置６１から発せられるアノード液中の残留塩素濃度に対応した信号をコントローラ６３に送り定められた関係により該コントローラにて電源装置６５の電圧又は電流を制御する。
▲２▼ アノード液のpH制御
アノード液の排出ライン１４の任意点に設けたpH測定装置６２から発せられるアノード液のpHに対応した信号をコントローラ６４に送り定められた関係により該コントローラにてアルカリ性化合物用のポンプ４２の吐出流量を制御する（該ポンプが定量ポンプの場合。尚、ポンプと流量調節弁を併用する方法、すなわち、該ポンプの吐出側に流量調節弁を、そしてライン２２の該流量調節弁の上流の任意点からアルカリ性化合物の貯槽に戻るサブラインを、それぞれ設け該流量調節弁の開度を該コントローラにて制御する方法であってもよい）。
【００４６】
このプロセスの効果の検証を行った結果を以下に示す。
尚、装置の条件は下記の通りである（特に断らない限り、試験例１〜３以外の試験例もこの条件が適用される）。
１．電解槽
▲１▼ 形式・・・・・・・・・・・・・・同心円筒式
▲２▼ アノード・・・・・・・・・・チタン板に白金、イリジウム系をコーティング
▲３▼ カソード・・・・・・・・・・チタン板
▲４▼ 隔膜・・・・・・・・・・・・・・中性膜（透過率：０．３cc/cm2・min.)
▲５▼ 電極間距離・・・・・・・・４mm（２：２）
▲６▼ 有効電極面積・・・・・・１，０００cm2
２．プロセス条件
▲１▼ 原水の性状・・・・・・・・電気伝導度（１６３μs/cm）、pH（７．１）、残 留塩素濃度（＜０．５ppm)
▲２▼ 食塩水濃度・・・・・・・・飽和食塩水（約３５０g-NaCl/l）
３．計測値の測定法
▲１▼ ＯＲＰ，pH・・・・・・ウォーターテスト（ハンナインスツルメント・ジャ パン社製。同機器にてＯＲＰ，pHの外、水温と電気伝導度の計測も可能）
▲２▼ 残留塩素濃度・・・・・・オルトトリジンアルゼナイト法
【００４７】
試験例１
原水のみ（食塩水を含まない意）を前記の装置のアノード室とカソード室にそれぞれ１ l/min. 導入し電解した（電流：２０A 、電圧：４．２V)。得られたアノード液は、pH＝２．５、ＯＲＰ＝１，１４０mV、残留塩素濃度＝５ppm であった。図４に示す通り、このような低濃度の残留塩素は低pH下でも安定であることがわかる（同図▲１▼参照）。
【００４８】
試験例２
食塩水を原水にて希釈して得た被電解水（３．５g-NaCl/l）を前記の装置のアノード室とカソード室にそれぞれ１ l/min. 導入し電解した（電流：２０A 、電圧：４．２V)。得られたアノード液は、pH＝２．５、ＯＲＰ＝１，１４０mV、残留塩素濃度＝２２５ppm であった。図４に示す通り、この程度の残留塩素濃度でも低pH下では極めて不安定であることがわかる（同図▲２▼参照）。
【００４９】
試験例３
試験例２の被電解水に０．５N の苛性ソーダ溶液をそれぞれ１５，３０，４０，８０ml/min. 添加した被電解水を前記の装置のアノード室とカソード室にそれぞれ１l/min.導入し電解した（電流：２０A の定電流電解）。得られたアノード液の性状は、下表に示す通りであった。図４に示す通り、試験例２より高い残留塩素濃度であるにもかかわらずアルカリ添加電解によるアノード液の残留塩素は極めて安定であり、しかもpHを高くする程安定性に優れることがわかる（同図▲３▼−アルカリ添加量：３０ml/min. −及び▲４▼−アルカリ添加量：８０ml/min. −参照）。
【００５０】
【表１】
一方、公知の通り、有隔膜直流電解を行うと下式（尚、説明を簡単にするため被電解水は食塩水であるとする）に従い、アノード室３ａでは塩素イオンから塩酸と次亜塩素酸が、カソード室３ｂではナトリウムイオンから苛性ソーダと水素が、それぞれ生じる。
【００５２】
一方、苛性ソーダの解離によりカソード水はアルカリ性を呈すと共に水素の存在により還元性を示す（尚、実際には先の物質に加えその中に当然に未電解の食塩水も含む）。そこで、このカソード水を前記のアルカリ性化合物の代替物もしくは補完物として利用するのが方法Ａ−１ｂ（図２参照）である。
【００５３】
このプロセスと先のプロセス（方法Ａ−１ａ）との相違点は、
▲１▼ サブライン１２の任意点に連絡せしめられた前記のアルカリ性化合物の導入手段に加えカソード水の少なくとも一部をアノード室３ａに循環するためのライン２３が設けられている点（更に該ラインの任意点にはポンプ４３が設置されている。尚、図示では該ラインの一端はアルカリ性化合物の貯槽３２からアルカリ性化合物を供給するためのライン２２に接続されているが、勿論直接アノード室に接続してもよいし、また塩化物水溶液の供給サブライン１２に接続させても構わない）；及び
▲２▼ pH制御の制御対象がポンプ４２ではなくポンプ４３である点；
である。
この変更に伴い、アルカリ性化合物の貯槽３２から供給されるアルカリ性化合物は、ベース中和剤として定量注入される。
尚、このプロセスを採用した場合には、アノード室における酸（強酸としての塩酸及び弱酸としての次亜塩素酸）とアルカリ（強アルカリとしての苛性ソーダ）との反応が中性に近い領域で行われるので次亜塩素酸の存在が有効に働き、滴定曲線がなだらかとなるためpH調整の制御が安定するという利点、更には被電解物としての塩化物の利用率が向上するという利点もある。
【００５４】
このプロセスの効果の検証を行った結果を以下に示す。
試験例４
試験例２で得られるカソード液の一部、０．５ml/min. をアノード室に循環させるラインを形成して電解を行った以外、試験例２と同様にして電解を行った。得られたアノード液は、pH＝７．７、ＯＲＰ＝１，１７０mV、残留塩素濃度＝４００ppm であった。図４に示す通り、試験例２より高い残留塩素濃度であるにもかかわらずカソード液循環による電解でのアノード液の残留塩素は極めて安定であることがわかる（同図▲５▼参照）。尚、アノード室に循環されるカソード液の性状は、pH＝１２．０、ＯＲＰ＝−９２４mV、残留塩素濃度＝５ppm というものであった。
【００５５】
このプロセス（方法Ａ−１ｂ）の利点、すなわちカソード液の活用を更に一歩進めたのが、方法Ａ−１ｃである（図３参照）。
【００５６】
このプロセスと先のプロセス（方法Ａ−１ｂ）との相違点は、
▲１▼ 塩化物水溶液の供給をカソード室３ｂのみに行う点；及び
▲２▼ アノード室用の被電解物は、カソード液のみ（カソード液の少なくとも一部）である点；及び
▲３▼ アルカリ性化合物に代え酸性化合物を用いる点（この酸性化合物の導入手段は、通常、酸性化合物の貯槽３４、酸性化合物供給用のライン２４及び該ラインの任意点に配置されるポンプ４４にて構成する）；
である。
このプロセスにおいては、被電解物としての塩化物はカソード室３ｂとアノード室３ａにて２度電解を受けることになるため方法Ａ−１ｂより更に高い塩化物の利用率が得られるが、カソード液を大量に循環させるとアノード液のpHが高くなり過ぎ最終的なアノード液の使用先で所望の殺菌能力を得ることができなくなるのでカソード室３ｂに予め酸性化合物を定量供給する必要がある（図示ではラインの節約のため塩化物水溶液の供給ライン１１を介して供給されている）。
【００５７】
このプロセスの効果の検証を行った結果を以下に示す。
試験例５
カソード液をアノード室に全量循環するラインを構成した上で食塩水を原水にて希釈して得た被電解水（３．５g-NaCl/l）１l/min.に０．５N の塩酸溶液を２０ml/min. の割合で混合したものを前記の装置のカソード室のみに導入し、カソード室での電解生成物であるカソード液をアノード室に循環させつつ電解した（電流：２０A 、電圧：６．５V)。得られたアノード液は、pH＝７．１、残留塩素濃度＝４２０ppm であった。図４に示す通り、該アノード液の残留塩素の安定性はまったく問題ないものであった（同図▲６▼参照）。尚、該塩酸溶液の添加を行った場合の該アノード液のpHは９．２であった（但し、電解条件は電流：２０A 、電圧：６．８V である）。
【００５８】
次いで、アノード液中の残留塩素濃度を更に高濃度なものにする（目的：使用箇所への移送効率の改善）試験を行った。その要領と結果を以下に示す。
試験例６
食塩水を原水にて希釈して得た被電解水（５．３g-NaCl/l）１l/min.に０．５N の苛性ソーダ溶液を４０ml/min. 添加したものを前記の装置のアノード室とカソード室にそれぞれ導入し電解した（プロセスは方法Ａ−１ａである。尚、電解条件は、電流：５０A の定電流電解である）。得られたアノード液は、残留塩素濃度＝１，０５０ppm でpH＝６．８であった。図４に示す通り、その残留塩素の安定性にはまったく問題がなかった（同図▲７▼参照）。更に残留塩素濃度の高濃度化のために、前記のアルカリ添加被電解水の電解装置への投入量を半減させたところ、残留塩素濃度＝２，０００ppm でpH＝６．９というアノード液が得られた。図４に示す通り、このような高濃度であってもその残留塩素の安定性にはまったく問題がなかった（同図▲８▼参照）。
【００５９】
ところで、本発明の方法（方法Ａ）では安定且つ高濃度の残留塩素を含有する電解水を得ることを目的としている。その方法論の確認のために以下に述べる試験を行った。
【００６０】
試験例７
先ず紫外線の及ぼす影響を調べた。これまでに述べた方法にて作製したpH＝６．５で残留塩素濃度＝１，１００ppm のアノード液をビーカーに入れ、密封下、水面から３０cm上方より４００w の水銀灯にて紫外線を照射した。結果を、図５に示す。紫外線は残留塩素の安定性に極めて大きな影響を及ぼすことがわかる。
【００６１】
試験例８
次に、気相の存在の影響を調べた。残留塩素の安定性は勿論のこと、本発明にて製造される電解水の使用者の安全確保の意味からも重要だからである（因に、試験例６で得られた電解水の水面上の気相中の塩素ガス濃度５ppm であり、この程度でも人間が吸い込めば危険である−安全基準では同ガス濃度は１ppm 以下とされている−）。試験例６で得られたアノード液を褐色のびんに採取し、その水面上の気相容積率（全体の容積に対する気相容積の割合）を変化させ、アノード液中の残留塩素の経時変化を観察した。その結果を図６に示す。気相容積率の増加に伴い残留塩素濃度の低下が著しいことがわかる。
【００６２】
これらの結果から、本発明（方法Ａ、方法Ｂ共に）においては、少なくともアノード室（必要に応じてカソード室も）を満液状態且つ紫外線が遮断された状態で運転すること、該アノード室から排出されるアノード液を気相のない状態且つ紫外線が遮断された状態で空気の流通及び紫外線の透過を阻止し得る受け入れ容器に充填すること（必要に応じてカソード室から排出されるカソード液もそのアノード室への循環において同様の配慮が必要）、更には該受け入れ容器から移送用の容器への該アノード液の充填及び該移送用の容器からの使用箇所での払い出しにおいても該受け入れ容器への充填と同様の配慮がなされること、を要件としているのである。因に、先に述べた試験例１〜６はこれらの確認事実に鑑みすべて気相のない状態及び紫外線が遮断された状態にて遂行されたものである。
【００６３】
これらの配慮の具体例を図７に示す（方法Ａ−１ｃ適用ケースが最も広くこれの配慮を行っているので、同図では該ケースを前提にシステムを構成している。尚、電解槽の紫外線遮断に係る配慮についてはその装置材料として通常の材料、例えば塩化ビニル等のプラスチック又は該プラスチック材料から塩素に対する耐食性を有し且つライニング可能なプラスチックをライニング材として用いた金属材料を用いることで必然的になされるので特に説明をしない。尚、同図において、電解槽１への塩化物水溶液及び酸性化合物の供給、カソード液のアノード室２ｂへの循環及び該電解槽からのアノード液の排出に係る方向については表示の便宜を優先させて描かれているので、実際の方向を示すものではないことに留意願う）。以下に、個々の対応を説明する。
【００６４】
（１）アノード室への系外からの気体成分の持ち込み防止
先に述べたようにカソード室３ｂでは苛性ソーダと共に水素が生成する。一方、方法Ａ−１ｂ及び方法Ａ−１ｃを採用した場合には、該カソード室の電解産物としてのカソード液（の少なくとも一部）がアノード室３ａにアルカリ性化合物の代替物又はアルカリ性化合物含有の被電解液として循環供給される。ここで、該カソード液（の少なくとも一部）を該アノード室にそのまま循環させると該カソード室で生成した水素が該カソード液（の少なくとも一部）に同伴して該アノード室に流入することになる。そこで、該カソード液（の少なくとも一部）を循環させるライン２３の任意点にスタンドパイプ１６（その一端：該ラインに連結、その他端：逆止弁５３を介して大気に開放、該他端の位置：該一端より高い位置とする）を設置し、該他端より水素ガスを大気に放出させる。
【００６５】
（２）アノード液の充填容器への気体成分の持ち込み防止
アノード室３ａでは塩酸と次亜塩素酸と共に一部酸素が生成する。また、場合によっては、塩素ガスが発生することもある。一方、該アノード室から系外に排出されるアノード液はその中に気相を形成させることなく空気の流通及び紫外線の透過を阻止し得る受け入れ容器３５に充填するように構成されている。ここで、該アノード液を直接該容器に充填すると酸素ガスも（場合によっては塩素ガスも）該受け入れ容器に同伴・充填されることになり、該受け入れ容器自身に対する配慮（後述）が無に帰してしまう。そこで（１）と同様の処置を該アノード液の排出ライン１４に施す。すなわち、該ラインの任意点にスタンドパイプ１７（その一端：該ラインに連結、その他端：逆止弁５４を介して大気に開放、該他端の位置：該一端より高い位置とする）を設置し、該他端より酸素ガス（場合によっては塩素ガスも）を大気に放出させる。
尚、このスタンドパイプは、該受け入れ容器への該アノード液の過充填防止策の一つともなる（該他端であって該逆止弁より該他端側にレベルセンサー５５を設けることによって“過充填”を検知することができる。この“過充填”が検知されたら、ライン１４の任意点−スタンドパイプ１７との連結点より下流−に設けた三方弁５６をコントローラ５７を介して作動させアノード室３ａから排出される該アノード液を系統外に排出する。尚、この三方弁を利用した同様の流路切替は、該受け入れ容器へ充填されるアノード液の品質保持のために電解装置１のスタートアップ時にも行う）。
【００６６】
（３）気相を形成させることのないアノード液の受け入れ容器への充填と払い出し
１）受け入れ容器の構造への配慮
『その内部容積をゼロ近傍にし得る可撓性を有すると共にアノード液をその内部に水密下に受け入れることによってその容積が増加し、それから外部へ該アノード液を水密下で払い出すことによってその容積が減少する、その容積を可変し得るもの』との要件を満たすものとして、プラスチック、例えばポリエチレンとナイロンからなる袋状の容器３５を用いる。ここで、該容器には、該アノード液をその中に受け入れるための口であって、前記のライン１４と連結し得る口；と、該アノード液をその中から外部（本発明では移送用の容器３６）に払い出すための口であって、払い出すためのライン１８と連結し得る口；と、空気抜きのバルブ５８；とが備えられている。勿論、該袋には紫外線透過防止処置、例えば紫外線透過防止能を有する塗料のコーティング等を施しておく。尚、該受け入れ容器を紫外線遮断手段、例えば紫外線透過防止能を有する屋根の下におく場合にはこのような該袋への特別の処置は不要である。
【００６７】
２）受け入れ容器の使用方法
下記の要領にて行えばよい。
▲１▼ この容器の使い始めに、先ずこの容器を“ぺしゃんこ”の状態にする（内部に存在していた空気の大部分はこの操作にて外部に排出させられる）。
▲２▼ 次に、この容器にアノード液を受け入れる（当然にその容積は増大する。この容積増大の過程にて、該容器の中に残存している空気は前記のバルブ５８を介して更に外部に排出される）。
▲３▼ この容器が最大容積までアノード液を受け入れた時点にて初めにその中に存在していた空気は完全に排除されたことになる。
▲４▼ 次いで、内容液（アノード液）の一部を払い出し、その内容積に余裕をもった状態を形成する。
▲５▼ この内容積に余裕を持った状態を保ちつつ、該アノード液の受け入れと払い出しを行う（この状態が維持されるかぎりにおいて、内容液は大気と接触することがない）。
【００６８】
３）受け入れ容器に係るその他の配慮
▲１▼ 所要個数：予備としての意味から少なくとも２個備えることが好ましい。
▲２▼ 設置態様：不確定要素による破損の防止のために上部が開放された容器中に納めるのが好ましい。その中に液、例えば消石灰等のアルカリ化合物をその中に混合・溶解せしめた液を張り込める容器３５ｖ内に没水状態に納めることが更に好ましい。内容液の増減に伴う呼吸に似た動きから来る受け入れ容器の緊張をその静水圧にて和らげると共に万が一の破損事故に対する処置、すなわちアルカリによる酸性液の中和が必然的になされるからである。
【００６９】
（４）気相を形成させることのないアノード液の移送用の容器への充填
１）移送用の容器の構造への配慮
『その内部容積をゼロ近傍にし得る可撓性を有すると共にアノード液をその内部に水密下に受け入れることによってその容積が増加し、それから外部へ該アノード液を水密下で払い出すことによってその容積が減少する、その容積を可変し得るもの』との要件を満たすものとして、プラスチック、例えばポリエチレンやポリプロピレン等からなる袋状の容器３６を用いる。具体的には“キュービテーナー”（商品名）と称される市販品を利用すればよい（該袋状の容器は箱体、正確には段ボール３７の中に収容されている。勿論、移送中の該袋状の容器の破損防止に配慮し、該段ボールをプラスチック製の箱に代えてもよい）。但し、該容器には、使用箇所におけるその払い出しにおいても『外気と触れさせることなく』との要件を満たすことが要求されているので、特殊な付属品、すなわちキャップ３６ａとシャットオフバルブ付きおすネジ・インサート３６ｃとを連結するビニールパイプ３６ｂで連結した封止部材を該容器に唯一設けられた内容液を受け入れそして払い出すための“口”とする。尚、通常の段ボールであれば紫外線を透過しないので該袋自体に紫外線透過防止に係る特殊な処置を施す必要はない（図８参照）。
【００７０】
２）移送用の容器の使用方法（アノード液の充填時）
下記の要領にて行えばよい。
▲１▼ 受け入れ容器と同様、この容器の使い始めに、先ずこの容器を“ぺしゃんこ”の状態にする（内部に存在していた空気はこの操作にて殆ど外部に排出させられる）。
▲２▼ 次に、この容器にアノード液を受け入れる（受け入れ容器３５からの移送のためにポンプ４５を使用。尚、ライン１８の末端（その数は移送用の容器の数に合わせる）には、移送用の容器の“口”を構成するシャットオフバルブ付きおすネジ・インサート３６ｃに水密下に係合するシャットオフバルブ付きめすネジ・インサートを設けておく。したがって、該アノード液は大気と触れることなく該容器に流入する）。
▲３▼ この受入は該容器が徐々にふくらむよう緩やかに行い、所定量より少し多い目に受け入れた時点で該シャットオフバルブ付きおすネジ・インサートのバルブを“閉”にし、ライン１８の末端のシャットオフバルブ付きめすネジ・インサート（勿論、これのバルブも“閉”にする）との連結を解除する。
▲４▼ 次いで該容器を多少圧縮（人力で可）する（該シャットオフバルブ付きおすネジ・インサートのバルブを“開”にしつつ、すなわち内容液を多少外に出しながら行う。この操作にて該容器中には気相がまったく存在しない状態が完全に形成される）。
▲５▼ 最後に該シャットオフバルブ付きおすネジ・インサートのバルブを“閉”にして受け入れ作業を完了する（この状態が維持されるかぎりにおいて、内容液は大気と接触することがない）。
【００７１】
３）移送用の容器に係るその他の配慮
▲１▼ 所要個数：少なくとも２個備えることが好ましい（充填箇所においては充填作業の円滑化、使用箇所においては次なる移送とのタイムラグを埋めるため）。
▲２▼ 態様：不確定要素による破損の際の安全確保の意味から段ボール箱等の箱体に収容した上で、該箱体とその中にアノード液を充填された袋状の容器との間の空間の適当な場所にアノード液の中和剤として消石灰粉末３６ｅを入れておくことが好ましい（図８参照）。
【００７２】
（４）気相を形成させることのないアノード液の移送用の容器からの払い出し
１）払い出しシステムへの配慮
使用箇所における移送用の容器の配設態様：複数の移送用の容器３６をロッカーのような収容部３８ａを有する躯体３８に上下方向に箱体ごとそれぞれ収容し、更に複数の該移送用の容器を並列にその内容物の混合・希釈装置４０の吸引ライン３９ｂに連結する（該連結は、該容器のシャットオフバルブ付きおすネジ・インサート３６ｃと該混合・希釈装置の吸引ライン３９ｂの任意点に配されたシャットオフバルブ付きめすネジ・インサート３９ｂＶとの係合によってなされる。尚、両者を係合せしめると大気との接触を遮断した状態での該袋状の容器からの内容物の払い出しが可能な状態が必然的に形成される。図８参照）。
【００７３】
２）混合・希釈装置への構造上の配慮
図１０に示すような装置４０（“ＤＳＡディスペンサー”（商品名））が本発明の目的にかなう装置として挙げられる。以下に、この装置の構造と作用を説明する。
該装置の希釈水の入口４０ａ（ここには、希釈水の受け入れ方向の流れを許容する逆止弁４０ａＶが配されている）に連結されたライン３９ａより適当な水圧、例えば１〜３kg/cm2・Gを有する希釈水、例えば市水が上部シリンダー４０ｂに導入されると、該上部シリンダーの内壁に摺動可能に配された上部ピストン４０ｃが上方に移動せしめられる。この上部ピストンをその一端部に係合せしめられたシャフト４０ｄの他端には下部シリンダー４０ｅ（両シリンダー間は水密的に隔絶されている）の内壁に摺動可能に配された下部ピストン４０ｆが係合せしめられているので、該上部ピストンの上方への移動に伴い該下部ピストンも上方に移動せしめられる（該上部ピストン及び該下部ピストンは該シャフトに、該シャフトの軸方向の間隔がアジャストメント機構４０ｇによって適宜変更可能に係合されている）。この移動により、該上部シリンダーの内壁と該上部ピストンの下面にて形成される空間（以下、「希釈水流入空間」という）にはその容積に相当する希釈水が流入する、と共に該下部シリンダーの内壁と該下部ピストンの下面にて形成される空間（以下、「アノード液流入空間」という）にはアノード液の入口４０ｈ（ここには、該シャフトの軸の上向き方向の流れを許容する逆止弁４０ｈＶが配されている）を介してその容積に相当するアノード液が流入する（正確には、吸引される）ことになる。該上部ピストンが更に上方に移動（その駆動力は希釈水流入空間への希釈水の流入）しその上死点に到達するとバネ４０ｉを介して該上部ピストンを該シャフトの軸方向に貫通する孔（以下、「孔Ａ」という）をこれまで塞いでいた弁４０ｃＶが孔Ａを開する方向に作動する。その結果、希釈水流入空間に流入した希釈水は上部シリンダーヘッド４０ｊ内の空間に移動し、その反作用にて該上部ピストンは急速に下降を始める。この上部ピストンの下降にともない該下部ピストンも同様に急速下降を始める。該下部ピストンには該シャフトの軸方向に貫通する孔（以下、「孔Ｂ」という）をこれまで塞いでいた弁（逆止弁−該シャフトの軸の上向き方向の流れを許容する−：図示せず）が設けられておりアノード液流入空間が圧縮を受ける結果、その圧縮作用によってアノード液流入空間に吸引されて流入していたアノード液が下部シリンダーヘッド４０ｋ内の空間に移動させられる。一方、該上部シリンダーヘッドに連なる通路４０ｌの出口には該移動せしめられた希釈水の流れを速めるための通路面積制限手段４０ｍが設けられており、該通路面積制限手段の直下流の空間（混合部４０ｎ）には該下部シリンダーヘッドと連通するホース４０ｏが連結されている。したがって、該上部ピストンがその下死点に到達し該希釈水流入空間に次なる希釈水が受け入れられ始めると先に該上部シリンダーヘッド内の空間に移動せしめられた希釈水が該通路面積制限手段を通って該混合部に押し出され、該シャフトの上方への移動運動によって該混合部に該ホースを通って押し出されたアノード水（先に該下部シリンダーヘッド内の空間に移動せしめられていたもの）と混合せしめられることになる。この希釈水とアノード水の混合比率は、この混合・希釈装置の構造から明らかなように希釈水流入空間とアノード液流入空間との容積比にて一義的に決まり希釈水の流入圧力とは無関係故、希釈水の流入圧力の変動があっても常に一定に保たれる。したがって、アノード液は常に所定の濃度に希釈されることになる。尚、この所定濃度は、該上部ピストンと該下部ピストンとの該シャフトの軸方向の間隔を該アジャストメント機構を介して変更することによって行い得る。また、該混合・希釈装置への希釈水の流入は、該混合部にライン３９ｃを介して連なる末端の（実際の）使用箇所、例えばカラン３９ｃＶ（複数であってよい）での希釈されたアノード水の使用によって引き起こされる。
【００７４】
３）払い出しシステムの運用
▲１▼ 使用箇所まで移送され躯体３８の収容部３８ａに箱体３７ごと収容された移送用の容器３６のシャットオフバルブ付きおすネジ・インサート３６ｃと混合・希釈装置４０の吸引ライン３９ｂの任意点（各シャットオフバルブ付きおすネジ・インサート３６ｃと対向する位置）に配されたシャットオフバルブ付きめすネジ・インサート３９ｂＶとをそれぞれ連結する。
▲２▼ 該シャットオフバルブ付きおすネジ・インサート３６ｃと該シャットオフバルブ付きめすネジ・インサート３９ｃＶのバルブをそれぞれ“開”にする。
▲３▼ この状態で混合・希釈装置４０のライン３９ｃに連なるカラン３９ｃＶが“開”、すなわち該混合・希釈装置にて先に所定濃度に希釈されたアノード水を実際に使用すると、該混合・希釈装置に給水ライン３９ａを介して希釈水が、一方吸引ライン３９ｂを介して移送用の容器３６内の内容物としてのアノード水がそれぞれ流入し次なる所定濃度に希釈されたアノード水が製造される。
▲４▼ 尚、該混合・希釈装置を含む払い出しシステムの各ライン中に存在していた空気は、該システムの最初の運用時に該カランから希釈されたアノード水を排出することによって追い出せばよい。
▲５▼ 該カランからの所定濃度に希釈されたアノード水の排出、すなわち該アノード水の使用にともなって該移送用の容器の内容積はしだいに減少し（当然、外部からの空気の流入はない）、ついには払い出し不能になる（勿論、所定のレベルを決めておいてそのレベルで払い出しを意識的に停止させてもよい）。そのような状態になった移送用の容器３６は、そのシャットオフバルブ付きおすネジ・インサート３６ｃとライン３９ｂの対応するシャットオフバルブ付きめすネジ・インサート３９ｃＶのバルブをそれぞれ“閉”にし、次いで両インサートの連結を解除する。該用済みになった移送用の容器は、再度移送用の容器３６として使用してもよいし、また廃棄してもよい。
【００７５】
この使用箇所にて所定濃度に希釈されたアノード水の安全性及び効果に関し検証した結果を以下に示す。
試験例９
試験例６における苛性ソーダの添加量を変化させた以外、試験例６と同様にして得たアノード水を前記の市水にて各々４０倍に希釈した。該希釈したサンプル２００mlをそれぞれ３００mlの三角フラスコに入れ１０分間静置した後、ガス検知器（ガステック社製、検知管：８ＨＨ，８Ｈ）にて該フラスコ上部の気相空間の塩素ガス濃度を計測した。下表に示す通り、希釈後のアノード水に接する気相空間の塩素ガス濃度は安全基準の１ppm を充分に下回るものであり、極めて安全であることがわかる（但し、希釈前のサンプルのpHが２．９のものそのもののアノード水に接する気相空間の塩素ガス濃度は＞１００ppm であり、実際、強い塩素臭を発するものであった。一方、希釈前のサンプルのpHが６．９のものの希釈後のpHは７．０であり、ほとんど変化していない）。
【００７６】
【表２】
試験例１０
前記の試験装置をスケールアップしたテストプラントにて高濃度の残留塩素含有水をそれぞれ製造し、それらの質的経時変化をpH及び残留塩素濃度にて検証すると共に所定期間（製造後６週間）経過後の各サンプルを所定の塩素濃度まで前記の水道水にて希釈し殺菌効果の検証を行った。
１．高残留塩素含有水の製造
▲１▼ 製造プロセス・・・・・・・・・・方法Ａ−１ｂ
▲２▼ 製造条件・・・・・・・・・・・・・・下表に示す通り
【００７８】
【表３】
２．安定性の検証
前記の要領にて製造された各サンプルを気液接触を断つと共に遮光下に所定期間放置した。結果は、下表に示す通り、pHは低下するが残留塩素濃度に変化は見られず、本発明の方法にて製造された残留塩素含有水は極めて安定していることが確認された。
【００８０】
【表４】
３．殺菌効果の検証
前記の要領にて製造された各サンプルの６週間経過後のものを前記の水道水にて所定の濃度に希釈し下記の要領にて殺菌効果を検証した。
▲１▼ 殺菌対象：好気性胞子生産菌（芽胞菌）
▲２▼ 菌の調整：卓上胡椒磨砕器を用いて市販の粒状黒胡椒を磨砕し、その２０g に滅菌生理食塩水１００mlを加え、これをストマッカーにより振とうし含有付着細菌を抽出後、この液を生菌数が１０6 個/ml のオーダーで含むように希釈調整し試料液とした。
▲３▼ 前記の試料液０．１mlと前記の各サンプル１０mlを混合し、２５℃で１０分間保持後、該混合溶液中の菌数を平板混釈培養法にて計測した。
結果は、下表に示す通り、少なくとも４０ppm の残留塩素を含んでおれば残菌数を“ゼロ”にし得る、というものであった。
【００８２】
【表５】
【発明の効果】
以上詳述した如く、本発明によれば芽胞菌をも殺菌し得る電解水を安全且つ安価に広範囲にわたって提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の高濃度の残留塩素を安定的に含有する電解水を得るための方法の一例をフローにて示した図である。
【図２】本発明の高濃度の残留塩素を安定的に含有する電解水を得るための方法の他の例をフローにて示した図である。
【図３】本発明の高濃度の残留塩素を安定的に含有する電解水を得るための方法の更にまた他の例をフローにて示した図である。
【図４】各種濃度の残留塩素を含有する電解水の安定性を検証した結果を示す図である。
【図５】電解水中の残留塩素の安定性に及ぼす紫外線の影響を検証した結果を示す図である。
【図６】電解水中の残留塩素の安定性に及ぼす気相の存在の影響を検証した結果を示す図である。
【図７】本発明のアノード水の受け入れ容器及び移送用の容器への充填の仕方をフローにて示した図である。
【図８】本発明のアノード水の移送容器を該アノード水の使用箇所での払い出しの要領と共に示した図である
【図９】本発明のアノード水の使用箇所での混合・希釈の仕方をフローにて示した図である。
【図１０】本発明のアノード水の使用箇所での混合・希釈のための装置の構造を示した図である。
【符号の説明】
1・・・・・・・・・・・・・電解槽
2a,2b・・・・・・・・・ケーシング
3a・・・・・・・・・・・・アノード室
3b・・・・・・・・・・・・カソード室
4a・・・・・・・・・・・・陽極（アノード）
4b・・・・・・・・・・・・陰極（カソード）
5・・・・・・・・・・・・・隔膜
6a,6b・・・・・・・・・スペーサ
11,14,15・・・・・・ライン
12,13・・・・・・・・・サブライン
16,17・・・・・・・・・スタンドパイプ
18・・・・・・・・・・・・ライン
21,22,23,24・・・ライン
31,32,34・・・・・・貯槽
35・・・・・・・・・・・・受け入れ容器、袋状の容器
35v・・・・・・・・・・・受け入れ容器の収容容器
36・・・・・・・・・・・・移送用の容器、袋状の容器
36a・・・・・・・・・・・キャップ
36b・・・・・・・・・・・ビニールパイプ
36c・・・・・・・・・・・おすネジ・インサート
36e・・・・・・・・・・・中和剤
37・・・・・・・・・・・・箱体，ダンボール
38・・・・・・・・・・・・躯体
38a・・・・・・・・・・・収容部
39a,39b,39c・・・ライン
39bV・・・・・・・・・・めすネジ・インサート
39cV・・・・・・・・・・カラン
40・・・・・・・・・・・・混合・ 希釈装置
40a・・・・・・・・・・・希釈水入口
40b・・・・・・・・・・・上部シリンダー
40c・・・・・・・・・・・上部ピストン
40d・・・・・・・・・・・シャフト
40e・・・・・・・・・・・下部シリンダー
40f・・・・・・・・・・・下部ピストン
40g・・・・・・・・・・・アジャストメント機構
40h・・・・・・・・・・・アノード液の入口
40i・・・・・・・・・・・バネ
40j・・・・・・・・・・・上部シリンダーヘッド
40k・・・・・・・・・・・下部シリンダーヘッド
40l・・・・・・・・・・・通路
40m・・・・・・・・・・・通路面積制限手段
40n・・・・・・・・・・・混合部
40o・・・・・・・・・・・ホース
40aV,40hV・・・・・逆止弁
40cV・・・・・・・・・・弁
41,42,43,44・・・ポンプ
45・・・・・・・・・・・・ポンプ
51,52・・・・・・・・・流量調節弁
53,54・・・・・・・・・逆止弁
55・・・・・・・・・・・・レベルセンサ
56・・・・・・・・・・・・三方弁
57・・・・・・・・・・・・コントローラ
58・・・・・・・・・・・・空気抜きのバルブ
61・・・・・・・・・・・・残留塩素濃度測定装置
62・・・・・・・・・・・・pH測定装置
63,64・・・・・・・・・コントローラ
65・・・・・・・・・・・・電源装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention obtains electrolyzed water that stably contains high-concentration residual chlorine obtained by performing diaphragm membrane electrolysis using an aqueous chloride solution as a raw material, and then transfers the electrolyzed water to a use location. The present invention relates to a method for producing residual chlorine-containing water having an effective sterilizing ability against spore bacteria by dilution to a predetermined concentration and an apparatus therefor.
[0002]
[Prior art]
Obtained by electrolysis of high-concentration sodium chloride aqueous solution as a chlorine-based disinfectant for prevention of hospital infection in hospitals, control of environmental bacteria in food distribution, hygiene management of cooked foods, and control of bacteria in food production factories Strongly acidic anode water obtained by subjecting sodium hypochlorite or sodium chloride aqueous solution to diaphragm membrane electrolysis is used. For applications such as clean water disinfectants, high-concentration hypochlorous acid obtained by electrolyzing a saturated aqueous solution of sodium chloride with a diaphragm and absorbing the chlorine gas obtained on the anode side into caustic soda obtained on the cathode side Acid soda is widely used.
[0003]
However, the above-mentioned sodium hypochlorite is required to control the pH by adding HCl or the like at the site of use in order to exert a stronger sterilizing effect in the aqueous solution and also sterilize spores. The For this reason, it is inconvenient in terms of handling safety and food hygiene law to be used for sterilization of foods in general households and kitchens of restaurants, etc., and for use in large-scale facilities such as food factories. In addition to the problems in the Food Sanitation Law, there is a problem that the cost required for sterilization increases because a large amount is required.
[0004]
Strongly acidic anode water obtained by subjecting a sodium chloride aqueous solution to diaphragm membrane electrolysis has emerged as a solution to these problems, but when the residual chlorine concentration exceeds 15 ppm, the anode water has a pH of 3 or less. Since chlorine gas diffuses from the atmosphere to the atmosphere, inevitably changes occur, and the residual chlorine concentration in the anode water decreases, so that the sterilizing effect cannot be specified. Therefore, the anode water must be produced at the point of use and used as soon as possible. In addition, since the properties of the anode water change due to changes in water quality and water pressure for preparing a sodium chloride aqueous solution at different production locations, the residual chlorine concentration is not stable, and the anode water is widely distributed. Currently, there is a strong demand for stabilization of properties. Furthermore, the release of chlorine gas requires safety in the work environment.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a user with residual chlorine-containing water that can sterilize stable quality spores safely and inexpensively.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention uses a chloride aqueous solution as an electrolytic solution and electrolyzes it with a diaphragm to obtain electrolyzed water containing a high concentration of residual chlorine stably (hereinafter referred to as “Method A”). The electrolyte solution introduced into the anode chamber of the electrolysis apparatus contains an alkaline compound, and the anode chamber is operated in a full liquid state and the ultraviolet ray is blocked, and is discharged from the anode chamber. The anolyte, which is electrolyzed water, is filled in a receiving container capable of preventing the flow of air and the transmission of ultraviolet rays in a state where there is no gas phase and ultraviolet rays are blocked. In the present specification, “residual chlorine” means that measured by the orthotolidine aluenite method unless otherwise specified.
[0007]
In Method A, adding an alkaline compound to the electrolyte to be electrolyzed may be adding or mixing an aqueous solution of the alkaline compound from outside the system directly into the anode chamber or into the electrolyte to be introduced into the anode chamber. The adjustment of the input amount or the mixing amount is performed based on the deviation between the set value of the pH of the anolyte and the detected value, and the adjustment of the residual chlorine concentration in the anolyte is adjusted to the anode. It is preferably performed by controlling the current and / or voltage supplied to the electrolysis apparatus based on the deviation between the set value of the residual chlorine concentration in the liquid and the detected value (hereinafter referred to as “Method A-1a”). .
[0008]
The inclusion of an alkaline compound in the electrolyte solution allows at least the catholyte that is electrolyzed water discharged from the cathode chamber of the electrolysis device to be directly introduced into the anode chamber or into the electrolyte solution introduced into the anode chamber. The amount of the catholyte charged or mixed is adjusted based on the deviation between the set value of the pH of the anolyte and the detected value, and in the anolyte. The residual chlorine concentration in the anolyte is adjusted by controlling the current and / or voltage supplied to the electrolysis apparatus based on the deviation between the set value of the residual chlorine concentration in the anolyte and the detected value (hereinafter referred to as “method”). A-1b ”).
[0009]
In the method A-1b, it is preferable that a predetermined amount of an aqueous solution of an alkaline compound is quantitatively added or quantitatively mixed in advance from outside the system directly into the anode chamber or into the electrolyte to be introduced into the anode chamber. Since the purpose is to stabilize the control, the amount may be appropriately determined in view of the balance between the amount of acid generated in the anode chamber and the amount of alkali in the catholyte introduced into the anode chamber. The aqueous solution of the alkaline compound is preferably an aqueous sodium hydroxide solution from the viewpoint of ease of handling and availability.
[0010]
In addition, the inclusion of an alkaline compound in the electrolytic solution supplies an aqueous solution of chloride as the electrolytic solution to be supplied to the electrolytic device only to the cathode chamber of the electrolytic device, and the electrolytic water discharged from the cathode chamber. The amount of the catholyte introduced into the anode chamber is adjusted by adjusting the amount of the catholyte introduced into the anode chamber. And the adjustment of the residual chlorine concentration in the anolyte is supplied to the electrolyzer based on the difference between the set value of the residual chlorine concentration in the anolyte and the detected value. It may be performed by controlling current and / or voltage (hereinafter referred to as “Method A-1c”).
[0011]
In Method A-1c, it is preferable that a predetermined amount of an acidic compound is quantitatively charged or quantitatively mixed in advance with a chloride aqueous solution as an electrolyte to be supplied directly to the cathode chamber or supplied to the cathode chamber. Since the purpose is to stabilize the control, the amount can be appropriately determined by considering the balance between the amount of alkali in the catholyte circulated to the anode chamber and the amount of acid generated in the anode chamber. Good. As the aqueous solution of the acidic compound, a hydrochloric acid aqueous solution is preferable from the viewpoint of ease of handling and availability.
[0012]
The set value of the pH of the anolyte in method A (meaning including methods A-1a, -1b, and -1c) is the sterilizing effect required for the residual chlorine-containing water finally produced in the present invention and the place where it is used. Taking into account the stability of high-concentration residual chlorine-containing water up to 6 ± 1.5 as a guide.
[0013]
Furthermore, the manufacturing method (Method A) of the present invention uses, in addition to all the above-mentioned features, a container whose volume can be varied as the receiving container, and the anolyte is added to the anolyte without forming a gas phase therein. Filling into the receiving vessel increases the volume corresponding to the amount received, while receiving the anolyte under watertight conditions into the receiving vessel whose internal volume is initially near zero. The method is characterized in that the volume is reduced in correspondence with the amount of the anolyte transferred from the container to the user under watertight conditions (hereinafter referred to as “Method A-2”).
[0014]
Furthermore, the present invention transfers electrolyzed water that stably contains high-concentration residual chlorine obtained by subjecting a chloride aqueous solution to diaphragm membrane electrolysis to the place of use without impairing its stability, and at the place of use, Is a method for producing residual chlorine-containing water having an effective sterilizing ability against spore bacteria (hereinafter referred to as “method B”), and the electrolyzed water discharged from the anode chamber of the electrolytic cell Filling the anolyte into an anolyte receiving vessel capable of preventing air flow and ultraviolet light transmission without forming a gas phase therein, and the anolyte from the receiving vessel into the gas phase therein. It is necessary to fill the transfer container that can prevent the air flow and the transmission of ultraviolet rays without forming water, and to make the anolyte from the transfer container in contact with the outside air at the point of use. Until the residual chlorine concentration is also characterized by the fact that withdrawing while easily and accurately diluted with water.
[0015]
Here, it is preferable that the said receiving container is a bag-shaped container used in the aspect which immersed it in water. The advantage of the bag-like container is that the air present in the container is well eliminated when the anolyte is first filled into the receiving container, and the discharge of the anolyte from the container is performed in the atmosphere. It is possible to perform smoothly in a state where contact with is interrupted. On the other hand, the advantage of using the container in a submerged state is that the stress applied to the container due to the change in the internal volume of the container can be alleviated, and further into and out of it. The reception and discharge of the anolyte can be performed more smoothly in a state where contact with the atmosphere is cut off as much as water pressure is applied.
[0016]
The water is more preferably a saturated solution of slaked lime. The advantage resides in that the release of chlorine gas from the anolyte can be suppressed if the receiving container is broken.
[0017]
Moreover, it is preferable that the said container for transfer is a bag-shaped container accommodated in the box which can receive this container at the time of the maximum capacity in it. The advantage of being a bag-like container is the same as that of the receiving container. On the other hand, the advantage of accommodating the container in the box is that the container can be prevented from being shaken during transfer, and the box itself is made of ultraviolet rays. This is because it is not necessary to give such consideration to the container if it has a blocking effect, and furthermore, it is possible to prevent the destruction factor from entering the container from the outside. The material of the box may be a material that can prevent the destruction of the destruction factor such as a plastic or metal material when the box is required to have a function of preventing the entry of the destruction factor of the container. On the other hand, cardboard may be used only for the purpose of suppressing the shaking of the container during transfer and blocking ultraviolet rays.
[0018]
Furthermore, it is preferable that the box body is formed by holding slaked lime powder in the internal space of the container for transfer at the maximum volume. The advantage resides in that the release of chlorine gas from the anolyte can be suppressed if the transfer container is damaged.
[0019]
In addition, as a method for extracting the anolyte from the transfer container at the point of use while easily and accurately diluting the anolyte with water to the required residual chlorine concentration without exposing it to the outside air, the method can absorb the fluctuation of the dilution water pressure or dilution. It is sufficient that the amount of water is not affected by fluctuations in water pressure and can dilute the anolyte accurately to a predetermined concentration. As such, there are two cylinders that are arranged in a state where their spaces are separated from each other with the same axis, and pistons that can be slid onto the inner walls of these cylinders, The lower space of the cylinder formed by the cylinder and the piston that is intermittently discharged from the cylinder to the outlet of the upper cylinder for dilution water (the space between the top dead center and the bottom dead center of the piston) A flow path restricted so that the accurately measured dilution water can pass at high speed, while the lower space of the cylinder formed by the cylinder and the piston at the outlet of the lower cylinder ( A watertight line is formed to connect the anode water accurately measured in the space between the top dead center and the bottom dead center of the piston to the restricted flow path. In addition, a check valve is provided at each of the upper cylinder inlet, the lower cylinder inlet, and the lower piston (the flow restricting direction is opposite to the inlet of the upper cylinder: dilution water flowing into the cylinder). Direction of the lower cylinder, the direction opposite to the flow of the anode water into the cylinder, the lower piston: the direction from the upper space of the lower cylinder to the lower space, that is, the lower piston has an upper space of the lower cylinder A hole communicating with the lower space is drilled, and the check valve controls the opening and closing of the hole), but when the upper piston reaches the top dead center, the upper piston A hole is formed in the piston so that the space and the lower space can communicate with each other, and a valve that is closed when the upper piston reaches bottom dead center is provided. It is preferable to use are apparatus.
[0020]
The inlet of the upper cylinder of the apparatus is connected to a water supply source, for example, piping, and the inlet of the lower cylinder is connected to a container for moving the anode water, such as piping, of the flow path. At the outlet of the restricting portion, means for communicating with the place of use, for example, piping is connected. Here, it is preferable that a detachable attachment having a shut-off valve is disposed in advance at an end portion on the container side of the means for communicating with the container for moving the anode water.
[0021]
Furthermore, the present invention uses an aqueous chloride solution as an electrolytic solution, and electrolyzes it with diaphragm to obtain electrolyzed water that stably contains high concentration of residual chlorine, and then uses the electrolyzed water at its use location. In a method of transporting without impairing stability and diluting to a predetermined concentration at the point of use to produce residual chlorine-containing water having effective disinfecting ability against spore bacteria (hereinafter referred to as “Method A + B”) The electrolyte to be introduced into the anode chamber of the electrolysis apparatus is allowed to contain an alkaline compound, and the anode chamber is operated in a full liquid state and the ultraviolet ray is blocked, and is discharged from the anode chamber. Filling an anolyte, which is electrolyzed water, into a receiving container capable of preventing the flow of air and the transmission of ultraviolet light in a state where there is no gas phase and ultraviolet light is blocked. Fill the transfer container that can prevent the flow of air and the transmission of ultraviolet rays without forming a gas phase therein, and touch the anolyte from the transfer container to the outside air at the point of use. It may be characterized in that it is extracted while being diluted with water to the required residual chlorine concentration.
[0022]
On the other hand, the present invention uses an aqueous chloride solution as an electrolytic solution and electrolyzes it with a diaphragm to obtain electrolyzed water containing a high concentration of residual chlorine stably (hereinafter referred to as “apparatus A”). And an electrolytic cell separated into at least an anode chamber having an anode therein and a cathode chamber having a cathode therein through a diaphragm; and means for supplying an aqueous chloride solution as an electrolyte solution And means for receiving an anolyte which is electrolyzed water produced in the anode chamber; and means for supplying an alkaline compound to the anode chamber; and further comprising means for receiving the anode chamber and the anolyte. It is characterized by having a structure that does not form a gas phase therein and a structure and / or a property that can block ultraviolet rays (hereinafter referred to as “apparatus A1”).
[0023]
Here, the supply means of chloride aqueous solution (hereinafter referred to as “apparatus A1-a”) includes a water supply source; and a concentrated chloride aqueous solution storage tank (concentrated chloride aqueous solution and water separately before being supplied to the electrolyzer). And a means for communicating between the water supply source, the anode chamber and the cathode chamber (hereinafter referred to as “communication means A1”) (usually piping and pump—sufficiently) It is not necessary when there is a high water pressure-and it is configured with the required valve.This pipe should be shared for the anode chamber and the cathode chamber halfway, and branched for each at a predetermined point. ); And communication means (hereinafter referred to as “communication means A2”) between the concentrated chloride aqueous solution storage tank and the communication means (A1) (usually composed of a pipe, a pump, and a required valve. Any point of the piping of the communication means (A1) One end of the connecting means (A1) is preferably connected to an arbitrary point between the delivery of the pump and the branch for the anode chamber / cathode chamber) (hereinafter referred to as “apparatus A1-a1”). In place of the concentrated chloride aqueous solution storage tank, a chloride aqueous solution storage tank (in the case where chloride is dissolved in water in advance to prepare an electrolytic solution of a predetermined concentration. In this case, instead of the communication means (A1) and the communication means (A2), the water supply source and the chloride aqueous solution storage tank may be provided. Communication means (hereinafter referred to as "communication means A0") (necessary when dissolving in the chloride aqueous solution storage tank. Normally, piping and pump-not required if sufficient water pressure is present-and composed of required valves. And the aqueous chloride solution storage tank, the anode chamber and the cathode Means for communicating with the chamber (hereinafter referred to as “communication means A3”) (usually composed of a pipe, a pump and a required valve. Note that this pipe branches for each point at any point after delivery of this pump. To provide)).
[0024]
The anolyte receiving means (hereinafter referred to as “apparatus A1-b”) includes an anolyte receiving container; and means for connecting the anode chamber and the receiving container (hereinafter referred to as “connecting means A4”) ( Normally, it is composed of piping and required valves, and this piping usually has a branch piping for discharging anolyte of unspecified quality at the start-up time of the electrolyzer and a switching valve for that purpose. It is mainly composed of: In the present invention, the anolyte is the main object. However, as described later, the catholyte may also be used in the electrolysis system. Therefore, the cathode having one end connected to the cathode chamber in the sense of completion of the actual device. It is also preferable to provide a catholyte discharge means (hereinafter referred to as “communication means A5”) comprising a pipe for liquid (further, if necessary).
[0025]
On the other hand, examples of means for supplying an alkaline compound to the anode chamber (hereinafter referred to as “apparatus A1-c”) include the following means.
(1) A storage tank for an aqueous alkaline compound solution; and means for connecting the storage tank for the aqueous alkaline compound solution and the anode chamber (hereinafter referred to as “contact means A6”) (usually composed of a pipe, a pump, and required valves). This piping may be a direct connection between the storage tank for the alkaline compound aqueous solution and the anode chamber, or any point in the piping of the communication means A1 or A3, provided that the delivery of the pump of the communication means (May be connected to an arbitrary point in the wake); (hereinafter referred to as “apparatus A1-c1”).
(2) Further, the device A1-c1 further includes communication means for circulating at least a part of the catholyte to the anode chamber (hereinafter referred to as “communication means A7”) (usually composed of piping, a pump, and required valves). The piping may be a direct connection between an arbitrary point of the piping of the communication means A5 and the anode chamber, or an arbitrary point of the piping of the communication means A1 or A3, provided that the delivery of the pump of the communication means (May be connected to an arbitrary point in the downstream)) (hereinafter referred to as “apparatus A1-c2”). When the apparatus A1-c2 is adopted as the apparatus A1-c, the cathode chamber and the connecting means A7 have a structure that does not form a gas phase in the anode chamber and the anolyte receiving container. It is important to keep what you have.
[0026]
On the other hand, the apparatus A of the present invention is configured such that the contact means of the communication means A1 or A3 of the apparatus A1 is only the cathode chamber, and in place of the apparatus A1-c, a storage tank for the acidic compound aqueous solution; Means for communicating with the cathode chamber (hereinafter referred to as “communication means A8”) (usually composed of a pipe, a pump, and a required valve. This pipe connects the storage tank for the acidic compound aqueous solution and the cathode chamber. It may be directly connected, or it may be connected to an arbitrary point of the piping of the communication means A1 or A3 whose contact address is only the cathode chamber, but to an arbitrary point in the downstream of the delivery of the pump of the communication means And a means for supplying an acidic compound to the cathode chamber (hereinafter referred to as “apparatus A2-c”); and further a communication means A7 (however, the piping is a communication means) Arbitrary piping for A5 And the anode chamber may be directly connected, that is, the anode chamber may be added to the anode chamber (hereinafter referred to as “apparatus A2”). . In the device A2, it is important to give the same consideration to the cathode chamber and the communication means A7 as when the device A1-c2 is adopted as the device A1-c in the device A1.
[0027]
Next, the apparatus A has a structure that does not form a gas phase therein, but it is watertight in the anode chamber (when the apparatus A1-c2 is adopted as the apparatus A1-c and in the case of the apparatus A2 also the cathode chamber). A container capable of maintaining the state (purpose: cut off contact with outside air and eliminate the possibility of forming a gas phase as much as possible); and one end of the communication means A1 or A3 at the anode chamber ( When the apparatus A1-c2 is used as the apparatus A1-c and in the case of the apparatus A2, the cathode chamber is also provided below, and one end of the piping of the communication means A4 is the anode chamber (apparatus A1-c2 as the apparatus A1-c2). And in the case of the device A2, the cathode chamber is also connected to the lower part (purpose: to suppress the generation of gas as much as possible); and a pipe whose other end is opened to the atmosphere via a check valve. Further provided, one end It is connected to an arbitrary point (arbitrary point upstream from the place where the switching valve is installed) of the pipe of the communication means A4 (purpose: mainly gas-liquid separation of generated gas-mainly oxygen gas-and anolyte). The other end is positioned higher than the arbitrary point, and when the device A1-c2 is used as the device A1-c and in the case of the device A2, the communication means A7 is provided with the same piping. Gas-liquid separation of the generated gas-mainly hydrogen gas-and the catholyte); and the anolyte receiving container is flexible so that its internal volume can be made close to zero and the anolyte is contained inside The volume is increased by receiving under water tightness, and then the volume is decreased by discharging the anolyte to the outside under water tightness, making the volume variable.
[0028]
In addition, the device A having a property capable of blocking ultraviolet rays in the apparatus A must be not affected by the anode water before having the ultraviolet ray blocking function, and therefore, vinyl chloride, polyethylene, polypropylene, ABS. What is necessary is just to use what was formed using what was selected from the group of the plastics selected from the group of polymers; the plastics which reinforced these with the filler and the fibers;
[0029]
Furthermore, the present invention transfers electrolyzed water that stably contains high-concentration residual chlorine obtained by subjecting a chloride aqueous solution to diaphragm membrane electrolysis to the place of use without impairing its stability, and at the place of use, An apparatus for producing residual chlorine-containing water having an effective sterilizing ability against spore bacteria (hereinafter referred to as “apparatus B”); and at least the apparatus A1-b; A transfer means for receiving the anolyte from A1-b and transferring the anolyte to a point of use and discharging the anolyte at the point of use (hereinafter referred to as "device B1"); and the transferred anode A dilution means (hereinafter referred to as “apparatus B2”) for diluting the liquid to a predetermined concentration at the point of use and providing it to the user, and these means have a structure that does not generate a gas phase therein, and It is made of those having a structure and / or properties can block the external line is also characterized by the.
[0030]
Here, the device B1 is flexible so that its internal volume can be made close to zero, and the volume of the anolyte is increased by receiving the anolyte from the outside into the water-tight state, and then the anolyte is added to the anolyte. A container for transfer whose volume can be changed by reducing the volume by discharging it to the outside under watertightness; and means for communicating the container and the device A1-b under watertightness (hereinafter referred to as “contacting means B1”). (It is usually composed of a pipe, a pump, and a required valve. Depending on the positional relationship between the apparatus A1-b and the transfer container, the pump may not be used): And.
[0031]
The receiving container of the device A1-b is preferably a bag-like container placed in a submerged state in an open top container that can be submerged, and the water that is submerged in the container is More preferably, it is a saturated solution of slaked lime. The advantages of such a configuration are as described above in the section of the manufacturing method.
[0032]
Moreover, it is preferable that the container for transfer of apparatus B1 is accommodated in the box which can receive this container in the maximum capacity in it. Further, the box may be cardboard. Furthermore, it is preferable that the box body has slaked lime powder in the internal space of the transfer container at the maximum volume. The advantages and reasons for selecting such a configuration are as described above in the section of the manufacturing method.
[0033]
Further, as the apparatus B2, the apparatus already described as a method for extracting the anolyte from the transfer container at the point of use without being exposed to the outside air while easily and accurately diluting with water to the required residual chlorine concentration; A pipe connecting the water supply source and a pipe for connecting the apparatus and the transfer container of the apparatus B1, and an attachment capable of detachably attaching the container and the pipe to a connecting portion with the container It is preferable that the pipe comprises:
[0034]
Furthermore, the present invention is also composed of apparatus A and apparatus B.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described in detail below based on an embodiment which is one embodiment of the present invention.
[0036]
FIGS. 1 to 3 show a method for obtaining electrolyzed water containing a high concentration of residual chlorine stably, that is, method A (however, the electrolyzed anode water, which is electrolyzed water, has no gas phase and is blocked from ultraviolet rays. The illustration of the part filled in the receiving container in the heated state is omitted because the figure is complicated. Refer to the following description) The typical flow of the device A (the receiving container is omitted) together with the main components and the basic control system It is.
[0037]
First, an electrolytic cell will be described (see FIGS. 1 to 3).
The
[0038]
The spacer 6 (6a, 6b) plays a role of maintaining a constant distance between the electrodes and ensuring a flow path of the electrolyzed water. If the spacer thickness is reduced and the distance between the electrodes is reduced, electrolysis can be performed at a low voltage, but the flow rate of water to be electrolyzed increases and as a result pressure loss increases. (In the test example described later, it is set to 3 mm).
[0039]
The
[0040]
Since the material of the
[0041]
Next, method A-1, that is, a process (see FIGS. 1 and 2) of incorporating an alkali compound into the electrolyte to be introduced into the anode chamber will be described.
[0042]
First, in the method A-1a (see FIG. 1), the electrolyzed water is supplied to the
[0043]
Further, an alkaline compound (for example, caustic soda) for adjusting the pH of the
[0044]
On the other hand, the
[0045]
This process may be controlled as follows.
(1) Residual chlorine concentration control
A signal corresponding to the residual chlorine concentration in the anolyte emitted from the residual chlorine
(2) pH control of anolyte
A signal corresponding to the pH of the anolyte emitted from a
[0046]
The results of verification of the effect of this process are shown below.
In addition, the conditions of the apparatus are as follows (unless otherwise specified, this condition applies to test examples other than Test Examples 1 to 3).
1. Electrolytic cell
▲ 1 ▼ Model ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Concentric cylinder type
(2) Anode ... Titanium plate is coated with platinum and iridium.
▲ 3 ▼ Cathode ... Titanium plate
▲ 4 ▼ Diaphragm ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Neutral membrane (Transmissivity: 0.3cc / cm2・ Min.)
(5) Distance between electrodes: 4mm (2: 2)
▲ 6 ▼ Effective electrode area: 1,000cm2
2. Process conditions
(1) Properties of raw water: Electric conductivity (163 μs / cm), pH (7.1), residual chlorine concentration (<0.5 ppm)
(2) Saline concentration: Saturated saline (approximately 350 g-NaCl / l)
3. Measurement method
(1) ORP, pH ······· Water test (manufactured by Hanna Instruments Japan Co., Ltd .. In addition to ORP and pH, water temperature and electrical conductivity can be measured with the same device)
(2) Residual chlorine concentration: Ortho-tolidine arsenite method
[0047]
Test example 1
Only raw water (not including saline) was introduced into the anode chamber and cathode chamber of the above apparatus at 1 l / min, respectively, and electrolysis was performed (current: 20 A, voltage: 4.2 V). The obtained anolyte had pH = 2.5, ORP = 1140 mV, and residual chlorine concentration = 5 ppm. As shown in FIG. 4, it can be seen that such a low concentration of residual chlorine is stable even at a low pH (see (1) in FIG. 4).
[0048]
Test example 2
Electrolyzed water (3.5 g-NaCl / l) obtained by diluting saline with raw water was introduced into the anode chamber and the cathode chamber of the above apparatus at 1 l / min. For electrolysis (current: 20 A, voltage) : 4.2V). The obtained anolyte had pH = 2.5, ORP = 1140 mV, and residual chlorine concentration = 225 ppm. As shown in FIG. 4, it can be seen that even this residual chlorine concentration is extremely unstable at low pH (see (2) in the same figure).
[0049]
Test example 3
The electrolyzed water added with 0.5N caustic soda solution to the electrolyzed water of Test Example 2, respectively 15, 30, 40, and 80 ml / min. Was introduced into the anode chamber and the cathode chamber of the above-mentioned apparatus at 1 l / min. (Current: constant current electrolysis of 20 A). The properties of the obtained anolyte were as shown in the table below. As shown in FIG. 4, it can be seen that the residual chlorine in the anolyte by alkaline addition electrolysis is extremely stable despite the higher residual chlorine concentration than in Test Example 2, and that the higher the pH, the better the stability (same as above). Fig. (3)-Alkaline addition amount: 30 ml / min.-And (4)-Alkaline addition amount: 80 ml / min.
[0050]
[Table 1]
On the other hand, as is well-known, when diaphragm direct-current electrolysis is performed, according to the following formula (note that the water to be electrolyzed is a saline solution for the sake of simplicity), in the
[0052]
On the other hand, cathodic water exhibits alkalinity due to the dissociation of caustic soda and is reducible due to the presence of hydrogen (in fact, in addition to the above substances, naturally, unelectrolyzed saline is also included therein). Therefore, Method A-1b (see FIG. 2) utilizes this cathode water as an alternative or complement to the alkaline compound.
[0053]
The difference between this process and the previous process (Method A-1a) is
(1) In addition to the alkaline compound introduction means communicated with an arbitrary point of the sub-line 12, a
(2) The control target of pH control is not the
It is.
With this change, the alkaline compound supplied from the alkaline
When this process is adopted, the reaction between the acid (hydrochloric acid as strong acid and hypochlorous acid as weak acid) and alkali (caustic soda as strong alkali) in the anode chamber is performed in a region close to neutrality. Therefore, the presence of hypochlorous acid works effectively, and the titration curve becomes gentle, so that there is an advantage that the control of pH adjustment is stabilized, and further, there is an advantage that the utilization rate of chloride as an electrolyzed substance is improved.
[0054]
The results of verification of the effect of this process are shown below.
Test example 4
Electrolysis was carried out in the same manner as in Test Example 2, except that a part of the catholyte obtained in Test Example 2, 0.5 ml / min., Was circulated in the anode chamber. The obtained anolyte had pH = 7.7, ORP = 1170 mV, and residual chlorine concentration = 400 ppm. As shown in FIG. 4, it can be seen that the residual chlorine in the anolyte in electrolysis by catholyte circulation is extremely stable despite the higher residual chlorine concentration than in Test Example 2 (see (5) in FIG. 4). The properties of the catholyte circulated to the anode chamber were pH = 12.0, ORP = −924 mV, and residual chlorine concentration = 5 ppm.
[0055]
The advantage of this process (Method A-1b), that is, the utilization of the catholyte is further advanced by Method A-1c (see FIG. 3).
[0056]
The difference between this process and the previous process (Method A-1b) is
(1) A point where the aqueous chloride solution is supplied only to the
(2) The electrolyte for the anode chamber is only the catholyte (at least part of the catholyte); and
(3) A point in which an acidic compound is used instead of an alkaline compound (this acidic compound is introduced by means of an acidic
It is.
In this process, the chloride as the electrolyte is subjected to electrolysis twice in the
[0057]
The results of verification of the effect of this process are shown below.
Test Example 5
A line for circulating the entire amount of catholyte to the anode chamber was constructed, and 0.5 N hydrochloric acid solution was added to 1 l / min of electrolyzed water (3.5 g-NaCl / l) obtained by diluting saline with raw water. The mixture at a rate of 20 ml / min. Was introduced only into the cathode chamber of the above-mentioned apparatus, and electrolysis was performed while circulating the catholyte, which is an electrolysis product in the cathode chamber, in the anode chamber (current: 20 A, voltage: 6 .5V). The obtained anolyte had pH = 7.1 and residual chlorine concentration = 420 ppm. As shown in FIG. 4, the stability of residual chlorine in the anolyte was completely satisfactory (see (6) in the figure). When the hydrochloric acid solution was added, the pH of the anolyte was 9.2 (however, the electrolysis conditions were current: 20 A, voltage: 6.8 V).
[0058]
Next, a test was performed to make the residual chlorine concentration in the anolyte higher (objective: improvement in transfer efficiency to the use site). The procedure and results are shown below.
Test Example 6
To the electrolyzed water (5.3 g-NaCl / l) 1 l / min obtained by diluting the saline with raw water, 0.5N caustic soda solution was added at 40 ml / min. Each was introduced into the cathode chamber and electrolyzed (the process is Method A-1a. The electrolysis condition is constant current electrolysis with a current of 50 A). The obtained anolyte had a residual chlorine concentration of 1,050 ppm and a pH of 6.8. As shown in FIG. 4, there was no problem in the stability of the residual chlorine (see (7) in the figure). Further, in order to increase the residual chlorine concentration, the amount of the alkali-added electrolyzed water to be fed into the electrolyzer is halved, whereby an anolyte having a residual chlorine concentration of 2,000 ppm and a pH of 6.9 is obtained. It was. As shown in FIG. 4, there was no problem with the stability of the residual chlorine even at such a high concentration (see (8) in the same figure).
[0059]
By the way, the method (Method A) of the present invention aims to obtain electrolyzed water containing stable and high concentration residual chlorine. The following tests were conducted to confirm the methodology.
[0060]
Test Example 7
First, the effect of ultraviolet rays was examined. An anolyte having a pH of 6.5 and a residual chlorine concentration of 1,100 ppm prepared by the method described above was put in a beaker, and sealed, and irradiated with ultraviolet rays from a mercury lamp of 400 w from 30 cm above the water surface. The results are shown in FIG. It can be seen that ultraviolet rays have a great influence on the stability of residual chlorine.
[0061]
Test Example 8
Next, the influence of the presence of the gas phase was examined. This is because the stability of residual chlorine is important in terms of ensuring the safety of users of the electrolyzed water produced in the present invention (in addition, on the surface of the electrolyzed water obtained in Test Example 6). The concentration of chlorine gas in the gas phase is 5 ppm, and even this level is dangerous if humans inhale it-the gas concentration is 1 ppm or less in safety standards-). The anolyte obtained in Test Example 6 was collected in a brown bottle, the volume ratio of the gas phase on the water surface (the ratio of the gas phase volume to the total volume) was changed, and the time course of the residual chlorine in the anolyte was changed. Observed. The result is shown in FIG. It can be seen that the decrease in the residual chlorine concentration is remarkable with the increase in the gas phase volume ratio.
[0062]
From these results, in the present invention (both method A and method B), at least the anode chamber (also the cathode chamber if necessary) is operated in a full liquid state and the ultraviolet ray is blocked. Fill the anolyte to be discharged into a receiving vessel that can prevent air flow and transmission of ultraviolet rays in the absence of a gas phase and with ultraviolet rays blocked (the catholyte that is discharged from the cathode chamber as needed). The same consideration is necessary in the circulation to the anode chamber), and also in the filling of the anolyte from the receiving container to the transfer container and the discharge from the transfer container at the point of use. It is a requirement that the same considerations should be taken as in filling. Incidentally, the above-described Test Examples 1 to 6 were all carried out in the absence of the gas phase and in the state where the ultraviolet rays were blocked in view of these confirmation facts.
[0063]
A specific example of these considerations is shown in FIG. 7 (the case where the method A-1c is applied is the most widely considered, and in this figure, the system is configured based on this case. Regarding the considerations related to UV blocking, it is necessary to use ordinary materials such as plastics such as vinyl chloride or metal materials using plastics that have corrosion resistance against chlorine and can be lined as lining materials. In this figure, the aqueous chloride solution and acidic compound are supplied to the
[0064]
(1) Prevention of gas components from entering the anode chamber
As described above, hydrogen is generated together with caustic soda in the
[0065]
(2) Preventing the introduction of gaseous components into the anolyte filling container
In the
This stand pipe also serves as a measure for preventing the overfilling of the anolyte into the receiving container (by providing a
[0066]
(3) Filling and discharging the anolyte into the receiving container without forming a gas phase
1) Consideration of receiving container structure
“It has the flexibility to make its internal volume close to zero, and its volume is increased by receiving the anolyte in the watertight state inside it, and then the volume is reduced by discharging the anolyte to the outside under the watertight state. A bag-like container 35 made of plastic, for example, polyethylene and nylon is used as a material satisfying the requirement of “reducing, variable volume”. Here, the container has a mouth for receiving the anolyte therein, which can be connected to the
[0067]
2) How to use the receiving container
The following procedure should be followed.
{Circle around (1)} To begin using the container, first, the container is brought into a “pecker” state (most of the air existing inside is discharged to the outside by this operation).
(2) Next, the anolyte is received in the container (naturally the volume increases. In the process of increasing the volume, the air remaining in the container further passes through the
{Circle around (3)} When the container has received the anolyte up to its maximum volume, the air initially present in the container has been completely eliminated.
(4) Next, a part of the content liquid (anode liquid) is dispensed to form a state in which the internal volume has a margin.
{Circle around (5)} The anolyte is received and dispensed while maintaining a state in which the internal volume has a margin (the content liquid does not come into contact with the atmosphere as long as this state is maintained).
[0068]
3) Other considerations related to receiving containers
(1) Required number: It is preferable to provide at least two in terms of reserve.
{Circle around (2)} Installation mode: It is preferable to store in an open container in order to prevent damage due to uncertain elements. It is more preferable that the liquid, for example, an alkali compound such as slaked lime, is submerged in a
[0069]
(4) Filling the container for transferring the anolyte without forming a gas phase
1) Consideration of the structure of the container for transfer
“It has the flexibility to make its internal volume close to zero, and its volume is increased by receiving the anolyte in the watertight state inside it, and then the volume is reduced by discharging the anolyte to the outside under the watertight state. A bag-
[0070]
2) How to use the transfer container (when filling the anolyte)
The following procedure should be followed.
{Circle around (1)} As with the receiving container, at the beginning of use of this container, the container is first brought into a “pecken” state (air existing inside is almost discharged outside by this operation).
(2) Next, the anolyte is received in this container (the
(3) This reception is performed gently so that the container gradually swells. When the container is received in an eye slightly larger than a predetermined amount, the male screw / insert valve with the shut-off valve is closed and the end of the
(4) Next, the container is slightly compressed (manually possible) (opening the male screw / insert valve with the shut-off valve, that is, while leaving the liquid slightly outside). A state in which no gas phase is present in the container is completely formed).
(5) Finally, the male screw / insert valve with the shut-off valve is closed to complete the receiving operation (as long as this state is maintained, the liquid content does not come into contact with the atmosphere).
[0071]
3) Other considerations related to containers for transfer
{Circle around (1)} Required number: It is preferable to provide at least two (in order to smooth the filling operation at the filling point and to fill the time lag with the next transfer at the use point).
(2) Aspect: In order to ensure safety in the event of breakage due to uncertain elements, the container is accommodated in a box such as a cardboard box, and between the box and a bag-like container filled with an anolyte. It is preferable to put slaked
[0072]
(4) Dispensing from the container for transferring the anolyte without forming a gas phase
1) Consideration for payout system
Arrangement mode of transfer containers at use locations: a plurality of
[0073]
2) Structural considerations for mixing and diluting equipment
A device 40 (“DSA dispenser” (trade name)) as shown in FIG. 10 is cited as a device that serves the purpose of the present invention. Hereinafter, the structure and operation of this apparatus will be described.
Appropriate water pressure, for example, 1 to 3 kg / cm, is connected to a
[0074]
3) Operation of payout system
(1) Arbitrary point on male screw /
{Circle around (2)} Open the male screw /
(3) In this state, the curan 39cV connected to the line 39c of the mixing /
(4) Air existing in each line of the dispensing system including the mixing / diluting device may be expelled by discharging the diluted anode water from the currant during the initial operation of the system.
(5) With the discharge of the anode water diluted to a predetermined concentration from the curan, that is, with the use of the anode water, the internal volume of the transfer container gradually decreases (of course, the inflow of air from the outside In the end, the payout becomes impossible (of course, a predetermined level may be determined and payout may be intentionally stopped at that level). The
[0075]
The results of verifying the safety and effectiveness of anode water diluted to a predetermined concentration at this use location are shown below.
Test Example 9
Anode water obtained in the same manner as in Test Example 6 except that the amount of caustic soda added in Test Example 6 was changed was diluted 40 times with the city water. After 200 ml of each diluted sample was placed in a 300 ml Erlenmeyer flask and allowed to stand for 10 minutes, the chlorine gas concentration in the gas phase space above the flask was measured with a gas detector (manufactured by Gastec, detector tubes: 8HH, 8H). Measured. As shown in the table below, the chlorine gas concentration in the gas phase space in contact with the anode water after dilution is well below the safety standard of 1 ppm, indicating that the pH of the sample before dilution is extremely safe. The chlorine gas concentration in the gas phase space in contact with the anode water of the 2.9 itself was> 100 ppm, and in fact, it emitted a strong chlorine odor, while the pH of the sample before dilution was 6.9. The pH after dilution is 7.0, which is almost unchanged).
[0076]
[Table 2]
Test Example 10
High-concentration residual chlorine-containing water is produced at a test plant that is a scale-up of the above-mentioned test equipment, and qualitative changes with time are verified with pH and residual chlorine concentration, and a predetermined period (six weeks after production) has elapsed. Each subsequent sample was diluted with the tap water to a predetermined chlorine concentration, and the sterilization effect was verified.
1. Production of highly residual chlorine-containing water
(1) Manufacturing process: Method A-1b
(2) Manufacturing conditions: As shown in the table below
[0078]
[Table 3]
2. Verification of stability
Each sample produced in the above manner was cut off from gas-liquid contact and allowed to stand for a predetermined period under light shielding. As a result, as shown in the following table, although the pH decreased, no change was observed in the residual chlorine concentration, and it was confirmed that the residual chlorine-containing water produced by the method of the present invention was extremely stable.
[0080]
[Table 4]
3. Verification of bactericidal effect
Each sample produced in the above manner was diluted with a predetermined concentration with the tap water after 6 weeks, and the bactericidal effect was verified in the following manner.
(1) Sterilization target: Aerobic spore-producing bacteria (spore bacteria)
(2) Bacteria preparation: Commercially available granular black pepper was ground using a tabletop pepper grinder, and 100 ml of sterilized physiological saline was added to 20 g thereof. This solution has a viable count of 106 The sample solution was prepared by adjusting the dilution so that it was contained in the order of pieces / ml.
(3) 0.1 ml of the above sample solution and 10 ml of each of the above samples were mixed and kept at 25 ° C. for 10 minutes, and then the number of bacteria in the mixed solution was measured by a plate pour culture method.
As shown in the table below, the result was that the number of remaining bacteria could be “zero” if it contained at least 40 ppm of residual chlorine.
[0082]
[Table 5]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, electrolyzed water that can sterilize spores can be provided safely and inexpensively over a wide range.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flow chart showing an example of a method for obtaining electrolyzed water stably containing high concentration residual chlorine of the present invention.
FIG. 2 is a flow chart showing another example of the method for obtaining electrolyzed water stably containing high-concentration residual chlorine according to the present invention.
FIG. 3 is a flow chart showing still another example of the method for obtaining electrolyzed water stably containing high concentration residual chlorine according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing the results of verifying the stability of electrolyzed water containing residual chlorine at various concentrations.
FIG. 5 is a diagram showing the results of verifying the influence of ultraviolet rays on the stability of residual chlorine in electrolyzed water.
FIG. 6 is a diagram showing the results of verifying the influence of the presence of a gas phase on the stability of residual chlorine in electrolyzed water.
FIG. 7 is a flow chart showing how to fill an anode water receiving container and a transfer container according to the present invention.
FIG. 8 is a view showing a transfer container for anodic water according to the present invention together with a procedure for discharging the anodic water at a place where the anodic water is used.
FIG. 9 is a flow chart showing how to mix and dilute the anode water used according to the present invention.
FIG. 10 is a view showing the structure of an apparatus for mixing and diluting the anode water according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... Electrolyzer
2a, 2b ... casing
3a ... Anode chamber
3b ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Cathode chamber
4a ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Anode
4b ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Cathode
5 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Diaphragm
6a, 6b ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Spacer
11,14,15 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Line
12,13 ... Subline
16,17 .... Stand pipe
18 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Line
21,22,23,24 ・ ・ ・ Line
31,32,34 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Storage tank
35 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Receiving container, bag-shaped container
35v ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Container for receiving container
36 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Transport container, bag-shaped container
36a ... Cap
36b ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Vinyl pipe
36c ･ ･ ･ Male screw insert
36e ... Neutralizing agent
37 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Box, cardboard
38 ...
38a ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Container
39a, 39b, 39c ・ ・ ・ Line
39bV ... Female screw insert
39cV ... Karan
40 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Mixing / Dilution Equipment
40a ... dilution water inlet
40b ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Upper cylinder
40c ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Upper piston
40d ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Shaft
40e ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Lower cylinder
40f ... Lower piston
40g ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Adjustment mechanism
40h ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Anolyte inlet
40i ......... Spring
40j ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Upper cylinder head
40k ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Lower cylinder head
40l ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Aisle
40m ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Passage area limiting means
40n ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Mixing section
40o ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Hose
40aV, 40hV ・ ・ ・ ・ ・ Check valve
40cV ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Valve
41,42,43,44 ・ ・ ・ Pump
45 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Pump
51,52 ... ・ ・ Flow control valve
53,54 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Check valve
55 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Level sensor
56 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Three-way valve
57 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Controller
58 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Ventilation valve
61 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Residual chlorine concentration measuring device
62 ..... pH measuring device
63,64 ..... Controller
65 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Power supply
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