JP2005028304A - 給水配管の殺菌洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】配管内壁に赤錆が付着している場合に、短時間で赤水を止めて施工時間を短くできる配管洗浄方法を提供する。
【解決手段】配管内壁に赤錆が付着している水道用給水配管の殺菌洗浄方法において、酸水溶液を配管内壁に接触させて錆を剥離させた後、殺菌剤を含有する高圧水を供給して短時間で赤水を止め、錆と有機物（スライム）を効果的に除去した。
【選択図】 図２

Description

この発明は、戸建て住宅やマンション等の集合住宅の量水器から給水栓に至る水道用給水配管及び商用ビル等の共用給水管から分岐して布設される給水栓に至る水道用給水配管（以下給水配管という）の殺菌洗浄方法に係り、詳記すれば、配管内壁に赤錆が付着している水道用給水配管の殺菌洗浄方法に関する。

建物に布設されている給水配管内部は、長期間使用するとさび、こぶ、スライム等が発生し、そのさび等が水道水の流れを阻害するばかりか、食物の味覚を落としたり、衛生的にも害をなすものであることは、良く知られている。

従来、このさび、こぶ、スライム等の洗浄除去方法としては、方法の簡便性及び衛生上の安全性などの利点があることから、オゾン洗浄方法がさかんに利用されている。即ち、オゾン洗浄方法は、短時間で洗浄ができるため、工事費用が安価になるだけでなく、断水期間が短くなるので施工主の負担も少なくなるほか、オゾンは自己分解して酸素になるため、環境汚染の心配もなく安全な方法であったからである。

図１は、上記従来法を示すものであり、水道本管１から分岐して布設される給水栓１０に至る給水配管９を洗浄する従来工法での機器の配置例を示すものである。

この従来工法では、機器配置完了後、開閉弁２を開いて給水栓１０から水道水を流し、次いでオゾンミキサー４を使用し、オゾン発生機７で生成したオゾンガスからオゾン水を形成させ、一定時間オゾン水を通水することで配管内部のスライム等を酸化分解させる。その後、オゾン水を流しながら、断続的にエアコンプレッサー（空気圧縮機）６から圧縮空気投入器５を介して圧縮空気を投入し、圧縮空気によって形成される高速流水や乱流による機械力によって、スライム、錆等を除去するものである。

従来の給水配管洗浄法でオゾン水を流す目的は、配管内壁にオゾン水を接触させ、オゾンの酸化力を利用して給水配管内部に生息するバクテリアや雑菌が生成する有機物で形成されるスライム等を酸化分解するためである。

また、オゾン水を流しながら間欠的に圧縮空気を供給（投入）する目的は、圧縮空気によってつくられる高速流水や乱流による機械力によって、酸化分解が進んだスライムや錆コブ等を剥離、除去するためである。

しかしながら、オゾン水は有機物で形成されるスライム等を酸化分解するには有効であるが、配管内壁に付着する赤錆（マグヘマイト）には効果が薄く、赤水が止まる（錆が取れる）までオゾン水洗浄を繰り返し行うと８時間程度の施工時間を要するが、この施工時間では、施工工事業者の採算が経済的に成り立たない問題があった。そればかりか、施工日には赤水が止まった場合でも、翌朝（水が滞留した後）には再び短時間ではあるが赤水がでる場合があり、再度施工が必要となるだけでなく、施工を繰り返しても赤水が止まらない最悪の場合は、配管の取替えを行う場合がある問題があった。

この発明は、このような問題点を解消しようとするものであり、配管内壁に赤錆が付着している場合に、短時間で赤水を止めて施工時間を短くできる配管洗浄方法を提供することを目的とする。

上記目的に沿う本発明の構成は、配管内壁に赤錆が付着している水道用給水配管の殺菌洗浄方法において、酸水溶液を配管内壁に接触させて錆を剥離させる工程と、殺菌剤を含有する高圧水を供給する工程と、を具備することを特徴とする。

要するに本発明は、赤錆を剥離除去するだけでなく、短時間で効果的に赤水を止め、生活の要に即座に供せるようにすることを要旨とするものである。

前記高圧水は、時に存在する配管のデッドエンド部からの酸水溶液の排出及び付着物の物理的な剥離のため、乱流化させて供給するのが好ましい（請求項２）。乱流化は、例えばバルブ開閉により、断続的に供給することによって、形成することもできる。

錆を剥離させる工程を、３０〜６０℃で実施するのが好ましい（請求項３）。

酸水溶液を配管内壁に接触させて錆を剥離させる工程をpＨ２以下で実施するのが良い（請求項４）。

酸としては、クエン酸、乳酸、アジピン酸、コハク酸、グリコノデルタラクトン、グルコン酸、フマル酸、ＤＬ−リンゴ酸、酒石酸、酢酸及び電解水からなる群から選ばれる1種若しくは２種以上使用するのが良い（請求項５）。

酸としては、特にクエン酸を使用するのが好ましい（請求項６）。

本発明の洗浄方法は、配管内壁に腐食が進行し、錆が固く固着した給水配管の洗浄に適用すると、従来のオゾン洗浄方法と比べて、大幅な洗浄時間の短縮が可能となる。殺菌洗浄する必要のあるスライム等は、大部分酸で剥離除去されることから、殺菌剤を含有した高圧水を後工程にて供給し、スライムを分解除去し、高圧好ましくは乱流による物理的剥離効果によって、短時間にて完全に配管内の錆及びスライムを殺菌除去することができる。

本発明によれば、酸によって錆を剥離除去るというこの種給水配管の殺菌洗浄では全く行われていなかった方法を行うことによって、従来のように赤水が止まらない問題は生じないので、極端に長い施工時間を必要とするとか、赤水に起因して配管を交換する等の問題は生じない。また、酸洗浄を行っても、赤水に起因する長時間の施工がなくなることを考慮すると、平均の施工時間は、従来よりも遥かに短縮されるので、経済的利点も大きい。

次に本発明の実施の形態を説明する。

本発明方法は、好ましくは下記３つの工程からなる。

（１）温水を給水配管内に流し、配管の温度を上昇させた後、強酸性（好ましくはpＨ２以下）溶液を給水配管内に流し、所定時間放置する。
（２）殺菌剤を含有した高圧水を供給し、酸を排出し、剥離した赤錆の排出及びスライムの分解、殺菌を行う。
（３）市水にて給水配管内をリンスする。

（１）の強酸性溶液による剥離工程は、温度が高いほど効果が高くなる。３０℃以上とするのが良いが、給水配管は塩ビ゛配管が主であるので、最高６０℃までとするのが良い。給水配管内に６０℃の温水と酸溶液を流し、１時間放置すると、冬場でも平均温度３０℃に保持することができる。尚、３０℃より低い温度でも本発明方法を施工できるが、温度が低すぎると施工に長時間要するので実用的でない。

給水配管の赤錆を剥離除去するために必要な酸水溶液の接触時間をみるため、ビーカー実験で、酸としてクエン酸水溶液を使用し、クエン酸温度とpＨを変えて、大部分の赤錆が剥離するまでの時間（分）を測定した。結果を次表１に示す。

表１の結果から、クエン酸濃度が高いほど、また温度が高いほど接触時間は、少なく済むことがわかる。実際の施工に当っては、これを目安とすることができる。

（１）の工程で酸溶液を流す工程は、量水器の後段に溶液混合器を設置して市水に高濃度のクエン酸水溶液を混合して１本の給水栓を開いて一定時間通水しても良く、また、濃度調整した酸水溶液をタンクに準備し、ポンプで量水器の二次側から１本の給水栓を開いて通水してもよい。しかしながら、給水栓から酸水溶液の流出が確認できた時点で、給水栓の開栓と酸水溶液の供給の停止を同時に実施して配管内に酸水溶液を滞留させて一定時間保持し、接触させることが酸水溶液の消費量を削減できる観点から望ましい。

（１）工程の剥離効果のある酸溶液は、強酸類であり、硫酸、硝酸等でもよいが、溶液が万が一配管内に残ってもユーザーが不安とならないことを考えると、有機酸で、食品添加物として認可されているクエン酸、乳酸、アジピン酸、コハク酸、グリコノデルタラクトン、グルコン酸、フマル酸、ＤＬ−リンゴ酸、酒石酸、酢酸及び電解水が好ましい。特にクエン酸、及び電解水と上記有機酸の混合水が好ましい。
（２）工程は、（１）の工程で取りきれなかったスライムの分解除去と時に存在する配管のデッドエンド部からの酸水溶液の排出及び付着物の物理的な剥離を促進し、配管外へ錆こぶ、スライム等を短時間にて排出するため、出来れば高圧水を乱流化させて配管に供給する。

確実に乱流化を実現させるためには、配管径により異なるが、流速を1.5ｍ/sec以上、レイノルズ数で言えば20,000以上とする事が望ましい。このためには、０．２Ｐa以上の供給圧力が必要であり、したがって殺菌剤を含有する高圧水を供給するか、バルブの開閉により、殺菌剤を含有する溶液を断続的に供給することにより、乱流を形成させることも出来る。

（３）の市水を通水して配管内をリンスする工程は、洗浄する機器を取り外し、洗浄前の状態に戻して通常の使用状態で市水を通水する。残留酸水溶液を排出するためには、安全上、５分間以上を各給水栓から通水するのが望ましい。市水が殺菌剤を含有する場合は、（２）と（３）とを同一工程で行うことができる。

次に、実施例を挙げて本発明を更に説明する

基礎実験Ａ：赤錆剥離実験
錆びた鉄パイプを、次表２に記載のサンプル溶液１５０ｃｃに１時間浸漬して錆びの剥離状況を観察した。結果を次表２に示す。

上記Ｎｏ．１及び２は、１５分経過から剥離開始し、６０分で剥離完了した。

実施例
図２に示す装置を使用して、本発明方法により戸建て住宅の給水配管の殺菌洗浄を実施した。
（試験に使用した装置）
図２に示すように、開閉弁２を閉じ、量水器３の二次側にクエン酸及び殺菌剤を含有した溶液（以下高圧殺菌水という）供給器Aと給水配管９とを３方弁１１で接続した。

また、クエン酸及び高圧殺菌水供給器Aは、予めpＨ１〜２に調整したクエン酸水溶液１５とポンプ１４及びガス給湯塔１２及びクエン酸用３方弁１３で構成されている。
（洗浄の実施）
工程１：クエン酸水溶液の配管内封入工程
開閉弁２を閉じて、図２に示すように洗浄配管路を設置し、３方弁１３をクエン酸水溶液１５が循環するようにセットして、pＨ１．１のクエン酸水溶液が６０℃になるまでガス給湯塔１２を経由して循環させた。それから、クエン酸用３方弁１３及び３方弁１１を操作して、クエン酸水溶液１５を給水配管９に通液した。

クエン酸水溶液の通液方法は、１箇所の給水栓１０のみを開として、給水栓１０から出てくるクエン酸水溶液のpＨを測定し、pＨが２以下になった時点で、給水栓１０を閉じ、別の給水栓を開として同様の測定をし、順次全ての給水栓で実施し、クエン酸水溶液を約６０分間、給水配管９内に封止した。

工程２：錆と有機物（スライム）の除去工程
クエン酸水溶液の封止後、クエン酸及び高圧殺菌水供給器Aの供給タンクから５ｐｐｍの次亜塩素水を３方弁を操作して、ポンプ１４により高圧の殺菌水として給水管９に通水した。このとき、給水栓１０は１箇所のみ開として、他の給水栓は閉じた。同様の高圧殺菌水の供給を残りの給水栓について実施した。尚、市水が殺菌剤を含有する場合は、３方弁１１を水道水側にセットし、開閉弁２を開として水道水を乱流が生じるように通水しても良い。

工程３：リンス工程
ついで、３方弁１１を水道水が給水配管９内を通水するようにセットし、開閉弁２を開として水道水を通水し、給水栓を全部開として水道水を５分間通水して、赤水が出ないことと水道水のpＨが６．８以上であることを確認し、リンス工程を終了した。

本実施例は、築１０年の戸建て住宅で、約１年前にオゾン水による洗浄を実施した洗浄工事物件を対象としたものである。工程２で給水栓から多量の赤水の流出が確認され、工程3では赤水がでないことから、オゾン水による洗浄は錆の除去には大きな効果はないが、本発明の洗浄方法は錆の除去に効果的であることが確認された。

標準的な戸建て住宅での洗浄工事時間は、錆の剥離工程（工程１）が６０分、高圧殺菌水による錆除去工程（工程２）が２５分、及びリンス工程（工程３）が５分で、その他の洗浄配管路の設置と撤去の作業時間３０分を合計すると概略１２０分で完了し、既存のオゾン水洗浄と比較しても大差なく、経済的にも大きな利点が得られる。

錆及び錆と有機物（スライム）の混ざったいわゆる錆こぶは、酸（クエン酸）による洗浄で配管内壁より剥離除去されるが、塩ビ゛ライニング管及びポリ管などに有機物のみが付着している場合は、クエン酸（酸水溶液）では有機物は分解されず、除去できない。

このように酸（クエン酸）による洗浄では有機物（スライム）は除去できないが、殺菌剤を含有した高圧水を後工程で供給することにより、スライムを分解除去し、高圧水であるが故に物理的にもスライムを内壁より剥離させ易く、その結果、ほぼ完全に配管内の錆及び有機物を除去し、殺菌洗浄することができる。

単なる水道水を長時間流すことによっても同じ効果が得られるが、殺菌剤を含有する高圧水を好ましくは乱流化させて供給することにより、短時間で生活の要に即座に供することができる。

本発明によれば、従来のように赤水が止まらない問題が生じないことと、オゾン洗浄、エアーハンマーを不要とすることができるので、出願後直ちに実施する予定である。

従来の給水配管の洗浄方法を示すブロック図である。 本発明の給水配管の洗浄方法を示すブロック図である。

符号の説明

２………開閉弁
３………量水器
５………圧縮空気投入器
１１………３方弁
１２………ガス給湯塔
１５………クエン酸水溶液
Ａ………クエン酸及び殺菌剤を含有した溶液供給器

Claims (6)

1. 配管内壁に赤錆が付着している水道用給水配管の殺菌洗浄方法において、酸水溶液を配管内壁に接触させて錆を剥離させる工程と、殺菌剤を含有する高圧水を供給する工程と、を具備することを特徴とする給水配管の殺菌洗浄方法。
2. 前記高圧水を乱流化させて供給する請求項１記載の殺菌洗浄方法。
3. 前記錆を剥離させる工程を、３０〜６０℃で実施する請求項１又は２記載の殺菌洗浄方法。
4. 前記酸水溶液を配管内壁に接触させて錆を剥離させる工程を、pＨ２以下で実施する請求項１〜３のいずれかに記載の殺菌洗浄方法。
5. 前記酸が、クエン酸、乳酸、アジピン酸、コハク酸、グリコノデルタラクトン、グルコン酸、フマル酸、ＤＬ−リンゴ酸、酒石酸、酢酸及び電解水からなる群から選ばれる1種若しくは２種以上である請求項１〜4のいずれかに記載の殺菌洗浄方法。
6. 前記酸が、クエン酸である請求項５に記載の殺菌洗浄方法。
   

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