紫外線とは
紫外線は目に見える光や電波と同じ電磁波の仲間で、本体は波の形で表されるエネルギーです。
紫外線は100nmから400nmの波長領域にある電磁波と定義されています。
紫外線波長領域
紫外線(UV)からオゾンが生成される
紫外線ランプ200nm以下の波長があればのオゾンを発生させることが出来ます。また酸素が無ければ発生することは有りません。低圧水銀ランプから発生する主要波長は254nmと185nmです。185nmの波長が空気中の酸素を反応させオゾン化します。
※オゾンとは、酸素が3つ結合した非常に不安定な状態です。
オゾンの生成を制御する方法は、ランプ材質(石英ガラス)の種類を変えることによって可能です。
普通溶融石英ガラス
天然水晶を溶融して作られます。185nmの透過率は原料の水晶の純度によって大きく変わり、15%〜40%の大きな巾があります。
無声放電によるオゾンに比べ発生量は少ないです。
オゾンレス石英ガラス
溶融石英ガラスに重金属等を加え、240nm以下の紫外線が透過出来ないようにした石英ガラスです。
合成石英ガラス
シリカ化合物から化学的に合成される、非常に純度の高い石英ガラスです。
不純物が少ないので光の透過性に優れています。その代わり価格は溶融石英ガラスの4倍以上します。
185nm線が主役を務める光表面処理用光源は、合成石英ガラスで作られています。
オゾンの生成能力も高いのですが、ランプが高価なのでドライプロセスのUVオゾン表面処理以外にはほとんど使われません。
石英製紫外線ランプの価格は大きさにより異なります。1本:1万円前後〜10万円前後です。
誤解されやすい殺菌灯との相違点として、加工が容易なソーダガラスで製作しており、殺菌に必要な紫外線波長を吸収する不純物(鉄分)が多く含まれていますので、約2000時間で初期UV照度が50%にまで低下してしまい、ランプが点灯していても殺菌効果は半減しています。
殺菌技術
紫外線の253.7nm(通常は254nmと切上げて呼んでいます)は、生物の細胞内の核酸(DNA,RNA)の光吸収波長上のピークと(240−270nm)と近いため吸収されやすい。紫外線が核酸に吸収されると、細胞分裂の際の複製が止まる。(増殖不能)これをDNA,RNAの不活化と呼んでいます。

紫外線殺菌の特徴として
紫外線殺菌の弱点
・紫外線光が当たる部分のみの殺菌(影の部分は殺菌されないため、立体で影の出来るものには不向き)
・水の殺菌などでは、UV透過度が低ければ殺菌することが困難。
・菌の種類により、必要殺菌照射量が異なる。
紫外線殺菌の用途例
空気の殺菌
家庭内やオフィス、ショップ等で空気を脱臭、空気殺菌出来ます。
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水殺菌
ワンパス処理ならばUVオンリータイプ。循環式での殺菌ならば光酸化促進反応法と使い分けします。紫外線流水殺菌は、水道水など綺麗な水を殺菌するものとお考え下さい。硬度分が多かったり(保護管に付着しUV透過率を下げます)、透明度が無かったり(UV透過度が下がる)すると単純な紫外線殺菌は無理が生じます。
紫外線とノロウイルス 及び殺菌に関して
ノロウイルスは、エンベローブを持っていません。エンベローブとは防御服のようなもので、一般的には防御服を壊してあげれば中身も死滅します。しかし、ノロウイルスは防御服を最初から着ていません。防御服が無くても強いから大丈夫!って感じでアルコールでは消毒出来ないということです。
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【ウイルスとは】
ウィルスは他の生物の細胞を利用して、自己を複製させることのできる微小な構造体で、タンパク質の殻とその内部に入っている核酸からなります。他の生物は細胞内部にDNAとRNAの両方の核酸が存在しますが、ウイルス粒子内には基本的にどちらか片方だけしかありません。ウイルスは単独では増殖できなく、他の細胞に寄生したときのみ増殖できます。ウィルスは自分自身でエネルギーを産生しないで、宿主細胞の作るエネルギーを利用しています。

【殺菌、ウィルス不活性化とは】
殺菌やウィルス不活性化とは、もはや生存が不能となり増殖に転化できない状態のことです。
細菌はどのような事態で生存不能となるか?
(1) 酵素の変性−菌体の代謝・合成が不可能となる。
(2) 細胞膜の損傷−細胞膜透過性の変化で細胞内よりCa2+やMg2+、RNAなどが漏洩する。
(3) RNAやリボゾームの分解。
(4) 染色体またはその構成物質DNAの損傷。
ウィルスの不活性化の要因
(1) コートタンパク質の吸着点の破壊。
(2) コートタンパク質の変性(脱コート不能になる)又は破壊。
(3) DNA、RNAの損傷。
紫外線+オゾンによるラジカル殺菌は非常に効果があります。
UVオゾン表面改質・洗浄
接着強度の向上などワーク表面を変化させる技術です。
紫外線方式はイニシャルコストが安く、放電方式とは異なりダストを発生させません。処理時間に余裕がある場合や、ダストが問題になる場合は紫外線はベストマッチします。
生産向けには、採用されていますがラインスピードが速い場合などは、コロナ、プラズマ処理機などが向いています。
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硬化
 硬化(キュア)は簡単に言えば、紫外線に反応する樹脂(UV樹脂)を秒単位で固めることです。
UV硬化は、樹脂にあった波長と積算光量(照度×時間)に大きく支配されます。365nmがピークの高圧水銀ランプで硬化しない樹脂も300〜400nmが連続的に出力するメタルハライドランプで硬化するということがあります。
365nmが励起波長の場合、高圧水銀ランプの方が少しですが安価なため、ランニングコストも考慮し、ランプの選定を行います。
光源のランプには、高圧水銀ランプ、メタルはライドランプ、超高圧ランプなどあります。樹脂や使用方法によりランプは変わります。
入門向けには低価格高圧水銀ランプタイプ:ハンディタイプのHandy100(HLR100T−2)など必見です。硬化の入門機や、小ロット生産には最適です。
点で照射する場合や、硬化するのに必要な紫外線照射量が大きい場合は、キセノンランプなどの光源でライトガイドを使用したりします。
高圧、メタハラランプは直管ランプでワーク幅の発光長ランプを選定し、ワークを均一性が保たれるようコンベア等でスライドさせて必要照射量を与えたりする方式が多いです。
185nmはかすかに出ている程度で、点灯初期のグロー放電時には特に沢山出ます。
測定方法や測定環境にもよりますが、オゾン濃度で0.009〜0.03ppm程度。
活性汚泥の溶存酸素について
排水処理において、好気性菌を利用した活性汚泥処理があります。排水中の有機物を好気性菌を利用して低減させる処理法です。よく問題となるのは溶存酸素量です。有機物が分解される為に水中で酸素が消費されるので、下部よりブロワーで曝気させ空気を送り込みます。溶存酸素量が足りなければブロワー容量を増加させたり、エアレーター、マイクロバブルで表面積をあげる手法を思いつきます。しかし、酸素が消費され過飽和状態の水に空気を送り込んでも無駄です。満タンの貯金箱には、お金が入らないと同じです。
AWA200は、ガス置換を行うことが出来ます。上昇する泡沫をキャッチし内部でシャボン玉にすることにより溶存ガスを送り込んだ空気と置換することが可能です。しかも既存設備に設置するだけですので余計な電力も不要です。
溶存酸素量が足りない場合に設置すれば、高効率で溶解しますので複数台のブロワを利用の場合は稼動台数を減少させることが可能となります。1台20KWHのブロワーなら電力料金軽減も凄くなりです。
水処理技術:光酸化促進反応法
紫外線の波長254nmとオゾンを水中で反応させ、ラジカル反応により水の殺菌・浄化を行う。また酸化剤を添加し浄化を増大させた技術。光酸化の技術は国内トップです。
光酸化は、現在 井水・中水処理処理・排水の最終高度処理などに着々と実用化されております。
効果はダイオキシン類の完全分解、有機溶剤などの有機物の完全分解、BOD・CODの低減、脱色・脱臭、殺菌・殺藻などです。
用途は汚職地下水の水質改善、排水・雨水の再利用や高度処理、プール・浴槽などの循環水の維持、養殖槽の水質維持、観賞池などの閉鎖水域の水質保全、医療用水・超純水の製造などです。
アンモニア性窒素
アンモニウムイオンをその窒素量で表したもの。蛋白質,尿素,尿酸等の有機性窒素の分解により生成するのです。アンモニア性窒素があると、浄化処理においては塩素と反応性が良いので遊離塩素を確保するには、アンモニア性窒素を除去する必要があります。
・中水利用などのアンモニア性窒素除去は、光酸化で簡単に処理可能です。
アンモニア性窒素を除去する手法では、ブレークポイント法(不連続点塩素処理)が一般的でした。
※簡単に言えばアンモニア性窒素を含有する水に塩素を添加量を増加していけば、あるポイントを境に脱窒するというもの。
この手法ではアンモニア性窒素に対して、理論値で7.6倍の塩素を添加すれば良いのですが、実際には10以上添加しなければなりません。
日本国内での飲料水目的では、次亜塩素酸ナトリウムが自己分解し塩素酸へ酸化され規制値をオーバーしてしまう為、次亜塩素酸ナトリウムの添加量に限界があります。
温水プールでの浄化処理
プールの施設基準では、「プール本体の水の容量に循環水量を加えた全容量に対し、少なくとも1時間あたり6分の1の処理能力を有することとし、夜間、浄化設備を停止するプールにあっては、少なくとも1時間あたり4分の1の処理能力を有すること」と規定されています。これは、「24時間浄化設備が運転するならば、4ターン/日、夜間に浄化設備が停止するならば、6ターン/日の処理能力を有すること」ということです。
また、水の汚れの指標は過マンガン酸カリウム消費量であり、12mg/L以下となっています。
オゾンとは
酸素原子が3つの分子。これは誰でも知っています。オゾンの分子が分解する時の酸化力を空気や水の殺菌や脱臭に利用しています。オゾンの酸化力は塩素の約7倍です。
オゾンガスは、紫外線ランプからも生成されますが、濃度を高める為と、比較的安価な無声放電式が主流です。
純水を電解利用してオゾンを生成する方法もあり高濃度のオゾンが生成されます。
オゾンは残留性がなく、分解すれば単なる酸素に戻りますが、日本の労働環境では8時間労働で0.1ppm以下となっています。オゾンガス1ppm=オゾン水0.002ppmとガス体と溶存体では同じ1ppmでも違います
1モル:48g
紫外線ランプ式オゾナイザーとして利用可能な商品へ
オゾンの安全性
オゾンはフッ酸につぐ酸化力を持ち、塩素の約7倍の酸化力です。ではオゾンの安全性は?というと、オゾンのヒトに対する曝露経路は、経口曝露、経気道曝露、経皮曝露の3つとなります。
この中で問題になるの経気道曝露であり、オゾンガスとなります。濃度の段階により危険性が増す為、注意が必要。
その他は、オゾンが反応する物質が多数あり過ぎ、有害になる前に分解してしまう可能性が非常に高い。
キーワード
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キーワード 内   容
オゾン処理(水処理)

→弊社の提案:光酸化
オゾン(O3)の酸化力は強く、そのためオゾンの利用は昔から注目されてきました。問題は、オゾンによる効率の良い酸化反応をいかにして行なうかと言う事です。つまり、逆に言えばオゾンの酸化力は強いと言われても意外にもこの反応効率が悪く理論上必要と言われているオゾンの量の10〜20倍ものオゾンを必要とする事が多く、その結果、実際にはオゾン発生器(オゾナイザー)とオゾン反応装置が大型になりイニシャルコスト・ランニングコスト・メンテナンスコストが大きくなってしまう事が多い様です。
残った廃オゾンはそのままでは有害で人体に影響を与えます。又、場合によっては浄化システムを構成している構造物(たとえば金属・樹脂など)を酸化作用により被害を与えるために、廃オゾンの処理システムも同時に考える必要があります。
しかし、弊社はオゾン単独の処理を否定するものではなく、オゾナイザーからオゾンを利用する実績もあります。弊社のオゾン溶解方法は、完全溶解に近くオゾンを無駄にしない手法です。

水処理では特にオゾンによる過酸化物の生成が疑問視されている事も有りますし(特にオゾンではアンモニアを窒素ガスとして分解出来ません)更に、研究が必要と言われています。以上の事からオゾン単独の使用には十分に注意が必要です。
膜濾過法(水処理) 目的に応じていくつかの種類が(MF・UF・RO)が有り、その選定が間違いなければ、かなり優れた能力を発揮します。(純水の製造まで可能)
問題はイニシャルコストとランニングコスト更にメンテナンスコストの全ての点で高い点です。もちろん、国内外の様々なメーカーは、それなりに良い技術を持ち合わせており前項のコスト面でも日々改善されつつあります。しかしながら今のところ、まだ十分とは言えません。特に、当初の1年間においてはイニシャルコスト・メンテナンスコストを安く設定して納入する場合が有り(業者によります)2年目、あるいは3年目以後においてはコスト面で問題を起こしているケースが目立っています。出来れば、契約時に最低でも五年間のランニングコスト・メンテナンスコストの保障が出来る事が重要と考えます。
活性炭吸着法(水処理) 構造も簡単で効果もすぐれています。イニシャルコストは安く、メンテナンスも簡単です。
問題は、高分子の溶解性物質は100g/kg前後とされており、実際のランニングコストが設計値より高くつく事が有ります。又、活性炭のみでは活性炭内に微生物の発生する事があり、メンテナンスにおいて特に注意が必要です。
使用済みの活性炭は、産業廃棄物として位置づけられており、廃棄の際に問題が起こりやすく事前に安全で低コストな処理方法を検討しておく必要があります
水の光分解 装置 実験 光酸化が装置となります。
風呂 殺菌装置 風呂といっても、温泉やスーパー銭湯から一般家庭の風呂まで大きさや目的が様々です。常時、お湯を殺菌したい場合は、ワンパスではUV-Uサニトロン もしくは光酸化が最適です。
これらは、お問合せ下さい。
お風呂の清掃時に浴槽や浴場を塩素殺菌する場合、洗い流しの水や残留塩素臭など気になることがあります。こういったケースではオゾン水をお勧めします。
オゾン水は時間が経つとただの水に戻り、安全です。ただし通年の水温変化があってもオゾン濃度1ppmでる機種を選択することが賢明です。
殺菌にはオゾン濃度1ppm以上必要ということに拘ったメーカーは、ホームページを見る限り数社です。オゾンガスを単にバブリングしただけでオゾン水などと謳っているのは、問題外です。
殺菌・浴室・トイレ・ 紫外線 浴室とトイレの混合したキーワードでは、殺菌対象は空気なのか?付着している菌なのか?迷うところです。紫外線を利用して殺菌するならば、空気の殺菌ですが、脱臭も同時に行うならば低濃度オゾンが必要です。トイレと脱衣場ならばバイオクリーンとなります。
浴室の洗い場も殺菌となれば、付着している菌を対象としていると考えられます。
オゾン水であれば、殺菌が可能です但し濃度1ppm以上必要です。
オゾン 脱臭 害 オゾンは8時間の労働環境下で0.1ppm未満となっています。当然、別ページでも記載したように濃度によっては危険です。よって人のいる状態では必ず0.1ppm以下です。家庭用のミニバイオクリーンでは、終日人がいても安心な濃度になるよう設計されています
殺菌ランプの意味 紫外線には254nmという波長があります。この波長は殺菌線といわれるもので太陽光にも含まれています。昔ながらの天日干というのは殺菌も兼ねていたのです。
この254nmの波長を紫外線ランプより効率良く発光させることで対象物(空気・水も含む)を殺菌することが可能です。紫外線ランプも各メーカーから多種類販売されているのが現状です。ランプの違いはここをクリック
紫外線照射 食品安全性 殺菌目的での紫外線照射であれば問題ありません。食品・医薬関係で一番対象とする菌は枯草菌芽胞の場合、99.9%死滅殺菌するために必要な紫外線量は33200μw・sec/p2です。例えば、弊社取扱い紫外線ランプで40Wタイプのワークから30mm離れた照度はおよそ7000μw・sec/p2です。単純に33200/7000=4.7sec照射すれば良い計算です。生産されるコンベア上に通常は照射灯具を設置し、4.7秒あてる様にします。紫外線を照射することによる変敗は上記の照射時間ですので問題有りません。
UV照射機の安全性 目に対しては、UVカットの保護メガネ着用は絶対です。照射機には光漏れが無いようにカバーをしたり工夫を施します。
紫外線を利用した殺菌、硬化、表面改質など工業では認められているものです。殺菌に関して言えば、紫外線で確実に殺菌できるため、目に光が入らないようにしたり(保護メガネ着用や、カバーの設置など)しています。
弊社にも一度ですが、(服屋さんだと思われますが)ハンディタイプの殺菌装置はありませんか?と問い合わせがありました。作るのは簡単ですが、そんな商品は危なくて仕方ないし、また生産現場で教育を受けた人が現場で扱うならまだしも、一般のお客様には(そのお客様が理解されてもどんな人が出入りするか分りませんので)販売する勇気はありませんでした。
オゾン殺菌法安全 オゾンで殺菌するということは、オゾンガスでの殺菌、オゾン水での殺菌となります。
オゾンでの殺菌はオゾン濃度×接触時間です。低濃度オゾンではいくら時間を掛けても殺菌が無理な場合もあります。通常、空気殺菌では空間のオゾン濃度を1ppm程度で数時間曝露させます。国内の労働安全基準では8時間労働で0.1ppmということですので、明らかに1ppmのオゾン濃度がある空間に人がいてはいけません。よって、夜間の人がいない時間帯に1ppmの濃度にし、人が出入りする時間帯には0.1ppm以下にする装置となります。
1ppmのオゾン濃度は殺菌するという作用以外に害虫の忌避作用をもたらせます。
高額なお金を出し、害虫駆除をするならば、殺菌・脱臭も兼ね備えたバイオクリーンなど検討されては如何でしょうか?
オゾン水で殺菌される場合は、人の安全性確保はもちろんですが、水温の上がった水ではオゾン濃度が1ppmにも満たない装置が多数出回っています。夏場など、殺菌に対して一番気を使う季節に、0.3ppm程度では脱臭が関の山です。殺菌は出来ていませんのでご注意下さい。
紫外線空気殺菌装置 空気を装置内に強制的に取込み、紫外線ランプの周囲を通過させ殺菌する。また、オゾンを紫外線ランプで発生させて、取り込んだ空気をオゾン化し、排出されたオゾンが室内に充満し殺菌する。弊社での取扱い商品はオゾン濃度が2ppmになるように提案しています。しかし、オゾンで殺菌を見込む濃度では、人体に悪影響を及ぼすので夜間、人のいない時間帯にのみオゾンを使用します。
人のいない時間帯が無い場合、紫外線ランプ方式ではオゾンレスランプ仕様を使い室内の菌数レベルを低く抑えるという使い方をします。
オゾン水 放電式 オゾン水を生成するには、現在放電式オゾナイザーが主流です。半導体工場向けや特殊な事情により電解式も有りますが純水を使用したり他設備も必要な為に高価です。
弊社ご提案のAM-800は超小型PSA内蔵オゾン水生成装置
紫外線殺菌 機器 家庭用で紫外線殺菌を検討されるならば、水の殺菌装置です(SS10Gならば、小さいです)。殺菌する棒的に使うのは、家庭用ではありません。理由は、紫外線光は直視すると非常に危険です。当社取扱いの紫外線は工業用ですので、パワーが全く違います。紫外線光で対象物を殺菌するには、筐体の中にランプを入れたロッカーの様な仕組みになります。ただし紫外線光の当たらない影には殺菌作用は働きません。
UV 硬化 波長 弊社ページ
一般的にUV硬化と言われている樹脂や接着剤は365nmの波長です。安価な高圧水銀ランプシステムは透明な保護膜や接着剤などと相性が良く、メタルハライドランプは色付きの塗料やインクと相性が良い。
水銀ランプ スペクトル 低圧水銀ランプの主要波長は185nmと254nm
高圧水銀ランプの主要波長は365nmです。
上記以外の波長も僅かながら有ります。
紫外線ランプ 水中 水中で紫外線ランプを使用するには石英ガラス製のジャケットを覆って使用します。石英ガラスは185nm、254nmの透過率が良い為です。パイレックスガラスは上記波長は通しませんが365nmの波長は透過します。
紫外線硬化装置 ランプ
価格
高圧水銀ランプ・メタルハライドランプは取り扱ってますが、メーカーが違えばまず合いません。口金や安定器などのマッチングがあり、仮に他メーカーのランプで点灯したとしても、本来の性能が発揮出来るか疑問ですし、保証の対象外になります。ランプはランニングコストとなりますので、装置の導入時にはランプ価格も比較することをお勧めします。
紫外線のウィルス殺菌効果 ウイルスの種類により、殺菌に必要な紫外線量は異なります。例:インフルエンザは3,400μw・sec/p2です。
オゾン硬化 オゾンを出す目的ではなく254nm以下の波長(240付近)を使うことでハードコートの表面硬度を上げる作用があります。
185nmはかすかに出ている程度で、点灯初期のグロー放電時には特に沢山出ます。
測定方法や測定環境にもよりますが、オゾン濃度で0.009〜0.03ppm程度。
紫外線殺菌 測定 単位 紫外線で殺菌をしているものは何か?
殺菌対象の菌は何か?
測定 単位とは、処理後の空気・水・ワークなどの菌検査を指す場合と、殺菌装置の性能を測定する場合に分かれます。
菌検査は処理前、処理後と菌の残存比較。測定は、紫外線を利用しているならばランプ出力が殺菌が出来るレベルか照度計等を利用する。

弊社取り扱い商品型番です。直接商品ページへジャンプ出来ます

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