JP2001029948A - 開水路用紫外線消毒装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 開水路を流れる処理水量の変動の影響を受け
ることなく、安定した消毒機能を果たすことができるよ
うにする。 【解決手段】 １又は複数個の紫外線ランプ１を具備す
る紫外線照射モジュールＭ１であって、該モジュールの
上部の所定位置に密閉板７を設けてなるものを、設置す
る開水路５の幅に合わせて１又は複数個配置する。少な
くとも密閉板７の高さを越える水位の水を止めるよう
に、開水路５の幅に合わせた１対の止水板９を、該モジ
ュールの前後に配置し、処理水を止水板９で止めて紫外
線照射モジュールの密閉板７の下を通るようにし、安定
した紫外線照射を行う。紫外線照射モジュールの所定位
置に密閉板を設けてなるため、モジュールを開水路内に
設置することで自動的に密閉板が所定位置が設定され
る。適用する開水路の幅に合わせて任意数のモジュール
を併設することができ、汎用性がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、開水路型の下水路
に放流された二次処理水（微生物による汚水処理済み
水）等を、紫外線照射によって消毒するための開水路用
紫外線消毒装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、開放型の下水路の下水中の殺菌を
行う紫外線照射装置は、図３に示すように、紫外線ラン
プ１を内蔵した石英ガラス製の紫外線透過管２を枠体３
に縦・横（多列、多段）に所定間隔で複数本取り付けて
なると共に、各ランプ１をランプ用電源４に配線接続し
てなり、これを開放型の下水路（開水路）５内に浸漬
し、開水路を流れる処理水中の病原細菌を紫外線照射に
より殺菌、消毒するものである。ところで、下水処理水
はそれ自体紫外線を吸収するため、ランプ１から距離が
離れるにしたがって紫外線強度は指数的に減衰する。こ
のため、処理水中の病原細菌に所定の紫外線を照射し、
確実な消毒をはかるためにはランプ１からもっとも離れ
た処理水にも一定以上の紫外線が照射されるようにラン
プ配置を決定する必要がある。

【０００３】開水路型紫外線消毒装置においては，自由
水面を有しているため、上記の必要に照らし、最上段ラ
ンプと水面との距離を一定とすることが必要となる。す
なわち、処理水の流量は、時間的要因や季節的な要因に
よって変動することが多く、開水路５内に紫外線照射装
置を設置するに当たっては、処理水の流量変動に伴う開
水路５の水位の保持、制御を行う必要がある。開水路５
の水位が高過ぎて、紫外線照射装置より上方を通過する
下水と紫外線ランプ１との距離が長くなった場合には、
この部分の下水に対して十分な紫外線照射を行うことが
できないために、著しい殺菌効率の低下を招き、所期の
殺菌結果が得られない問題があり、また、下水路の水位
が低くて、紫外線ランプ１の透過管２が空中に露出した
場合には、紫外線透過管２が乾燥して下水の硬度成分等
の汚染物質が付着して汚れ易いという問題があった。

【０００４】このための従来の対策としては、処理水流
量の変動に伴う水位変動を解消してできるだけ一定水位
に制御するために、フラップゲート、特殊固定堰、自動
調整ゲートなどの水位制御装置を設けることが行われて
いた。しかし、従来知られた水位制御装置には一長一短
がある。例えば、フラップゲートは、通水の押し圧とカ
ウンタウェイトのバランスによってフラップ開度が自動
的に調整されて水位制御するものであるが、一定の流量
以下になると制御機能が発揮されなくなってしまうとい
う欠点がある。また、特殊固定堰は、開水路に適用され
る全幅堰の越流部長を長く取るために、ジグザグ式に折
りたたんだ構造の堰からなるものであり、水位変動に対
して越流水深の変動ができるだけ小さくなるようにした
ものである。この特殊固定堰は通水が停止しても一定の
水深を確保できるためランプが空点灯する恐れはない
が、流量が増えたときに設計水深を確保するためには相
当長い堰長を必要とするため、大きな設置面積を必要と
するとともにコストが高くなるという欠点がある。ま
た、自動調整ゲートはコストが高いものであった。

【０００５】比較的単純かつ安価な対策としては、開水
路５の水位を、紫外線照射装置の上面より僅かに上位に
維持するために、図３に示すように、紫外線照射装置の
処理水の流出側の水路に所定高さの直線状の固定堰（全
幅積）６を設置することが行われている。しかし、固定
堰６を設けただけでは、処理水が急激に増加したとき、
堰６の越流水位が高くなり、結果的に、紫外線照射装置
の箇所における処理水の水位が上がり、十分な紫外線照
射を行うことができず、殺菌効率の低下を起こし、所期
の殺菌結果が得られないという問題が残る。この点に鑑
みて、本出願人の出願に係る特開平１０−８５７３５号
においては、紫外線照射装置の上方に遮蔽パネルカバー
を着脱自在に設置することが示されているが、適用する
個々の開水路毎にかかる遮蔽パネルカバーを製造しなけ
ればならず煩雑であると共にコスト高ともなり、また、
遮蔽パネルカバーが紫外線照射装置とは分離されている
がために該遮蔽パネルカバーを適切な高さ位置に配置す
る作業を必要としており、故に、如何にして、紫外線照
射装置の紫外線ランプと遮蔽パネルカバーとの間に所定
の距離を設定しつつ遮蔽パネルカバーを安定して設置す
るのか、等々の点で、改善されるべき課題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の点に鑑
みてなされたもので、開水路用紫外線消毒装置におい
て、紫外線ランプ設置箇所における処理水の水位を一定
に保つことができるようにすることで、開水路を流れる
処理水量の変動の影響を受けることなく、安定した殺菌
・消毒機能を果たすことができるようにしようとするも
のであり、そのために、使い勝手がよく、比較的簡単か
つ低コストな構成からなる開水路用紫外線消毒装置を提
供しようとするものである。また。異なるサイズの開水
路に対しても適用し易い汎用性のある開水路用紫外線照
射モジュールを備えた開水路用紫外線消毒装置を提供し
ようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る開水路用紫
外線消毒装置は、１又は複数個の紫外線ランプを具備す
る紫外線照射モジュールであって、該モジュールの上部
の所定位置に密閉板を設けてなるものを、設置する開水
路の幅に合わせて１又は複数個配置し、少なくとも前記
密閉板の高さを越える水位の水を止めるように、前記開
水路の幅に合わせた１対の止水板を、前記１又は複数個
の紫外線照射モジュール配置の前後に配置してなり、前
記開水路を流れる水を前記止水板で止めて前記紫外線照
射モジュールの密閉板の下を通るようにしたことを特徴
とするものである。

【０００８】本発明によれば、紫外線照射モジュールそ
れ自体において密閉板を具備しており、少なくとも密閉
板の高さを越える水位の水を止めるように、開水路の幅
に合わせた１対の止水板を、紫外線照射モジュール配置
の前後に配置することで、開水路を流れる水が止水板で
止められて密閉板の下にもぐり込み、紫外線照射モジュ
ールの密閉板の下を通るようにされる。従って、紫外線
ランプ設置箇所における処理水の水位を一定に保つこと
ができ、開水路を流れる処理水量の変動の影響を受ける
ことなく、安定した殺菌・消毒機能を果たすことができ
るようになる。また、紫外線照射モジュールの上部の所
定位置に密閉板を設けてなるため、紫外線照射モジュー
ルを開水路内に設置することで自動的に密閉板が所定の
高さ位置が設定されることとなり、従来技術のように紫
外線照射装置とは分離された遮蔽パネルカバーを適切な
高さ位置に配置する作業を必要としていたものに比べ
て、はるかに容易に取り付け作業を行うことができると
共に、紫外線ランプに対する処理水の水位上限（密閉板
の高さ）の関係も容易かつ確実に設定することができ
る。また、紫外線照射モジュールに密閉板が付属してい
るため、適用する開水路の幅に合わせて任意の複数個の
紫外線照射モジュールを増加併設するだけで、上部の密
閉板の連結によって密閉蓋が形成されることとなり、異
なるサイズの開水路に対しても適用し易い汎用性のある
装置を提供することができるようになる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照してこの発
明の実施の形態を詳細に説明しよう。図１は本発明に係
る開水路用紫外線消毒装置の一実施例の一部断面側面略
図であり、図２は同実施例の横断面略図である。図示の
例において、図１に示されるように、１個の紫外線照射
モジュールＭ１は、複数の紫外線ランプ１を所定間隔で
縦に一列に配列してなるもので、各ランプ１は前述と同
様に石英ガラス製の紫外線透過管２内に収納されて枠体
（フレーム）３に固定されている。枠体３は、一対のた
て枠３ａ，３ｂと上部横枠３ｃとからなる。紫外線照射
モジュールＭ１の上部の所定位置にはランプ１の長手方
向に沿って蓋ができるように密閉板７が設けられてい
る。例えば、密閉板７はたて枠３ａ，３ｂの所定箇所に
溶接等によって固定されている。密閉板７の長さは、図
１に示すように、紫外線ランプ１の全長をカバーしうる
ように所定の長さを有し、密閉板７の横幅は１つのモジ
ュールＭ１の横幅をカバーしうるように所定の幅を有す
る。

【００１０】適用する開水路５の横幅に合わせて、１又
は複数個の紫外線照射モジュールを併設する。この例で
は、図２に示すように、４個の紫外線照射モジュールＭ
１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４を併設する例が示されている。図
２に示すように、各モジュールＭ１〜Ｍ４の各密閉板７
が同じ高さで密接して並び、これらが連結して、各モジ
ュールＭ１〜Ｍ４の紫外線照射部を上からくまなく蓋う
密閉蓋が形成されることになる。なお、図２の例では、
１個の紫外線照射モジュールＭ１におけるランプ列はた
て一列であるが、二列またはそれ以上のランプ列を１個
の紫外線照射モジュールＭ１が有するようにしてもよい
のは勿論である。

【００１１】一方、少なくとも密閉板７の高さを越える
水位の水を止めるように、開水路５の横幅に合わせた１
対の止水板９が、紫外線照射モジュールＭ１〜Ｍ４の配
置の前後に配置される。止水板９は、開水路５の両側壁
上部等の適宜箇所に図示しない適宜の手段で固定され、
開水路５の上面から下方に所定距離だけ延び、その部分
で水を止めることで、水を下方に誘導する。これらの１
対の止水板９と各モジュールＭ１〜Ｍ４の密閉板７とを
適宜の手段により連結し、水が密閉板７の上に溢れ出な
いようにする。図示の実施例では、図１に示すように、
止水板９の下辺における密閉板７との連結箇所において
チャネル溝形状のガイド（横方向ガイド）１０を設け、
密閉板７における対応する連結箇所においては下向きに
折り返してなる下向き縁部７ａを形成し、ガイド１０の
チャネル溝に密閉板７の下向き縁部７ａが嵌まり込み、
水封がなされるようにする。その際、図示のように、パ
ッキン８をガイド１０のチャネル溝に沿って敷設し、ガ
イド１０のチャネル溝における密閉板７の下向き縁部７
ａとの連結箇所の隙間を調整して水封を確実にするのが
よい。

【００１２】同様のガイド（たて方向ガイド）１１は、
図２に示すように、各モジュールＭ１〜Ｍ４間の密閉板
７相互の連結部分においても設けるとよい。これらのた
て方向ガイド１１は、その一端が一方の止水板９に溶接
等によって固定され、その多端が他方の止水板９に溶接
等によって固定される。また、たて方向ガイド１１は水
路５の両側壁に接する箇所にも設けられる。このたて方
向ガイド１１のチャネル溝に嵌まり込むように各密閉板
７の両辺部にも下向き縁部７ｂが設けられる。すなわ
ち、各密閉板７は四辺に下向き縁部７ａ，７ｂが形成さ
れた蓋形状を成している。また、上述と同様に、図示の
ように、パッキン８をガイド１１のチャネル溝に沿って
敷設し、ガイド１１のチャネル溝における密閉板７の下
向き縁部７ｂとの連結箇所の隙間を調整して水封を確実
にするのがよい。

【００１３】このようにして、各モジュールＭ１〜Ｍ４
の密閉板７が一体となって水密な蓋となり、１対の止水
板９に設けられた各密閉用ガイド１０，１１を蓋受け部
として、各モジュールＭ１〜Ｍ４の配置された開水路５
の箇所を上方から水封カバーする。その際、密閉板７の
蓋が下からの水圧によって不安定に押し上げられたりし
ないように、適宜の押圧機構により紫外線照射モジュー
ルＭ１〜Ｍ４を密閉用ガイド１０，１１に対して上から
押しつけるようにするのがよい。図示の例では、適宜数
（例えば２個）の押さえバー１２により、紫外線照射モ
ジュールＭ１〜Ｍ４の上部横枠３ｃを押さえつけること
により、紫外線照射モジュールＭ１〜Ｍ４を密閉用ガイ
ド１０，１１に対して上から押しつけるようにしてい
る。押さえバー１２は単に上部横枠３ｃの上に置くだけ
であり、脱着自在である。この押さえバー１２は、一例
として図２に示すように、その両端部が、開水路２の両
側壁上部に埋め込まれたボルト１３に嵌合し、該ボルト
１３に螺合するナット１４による締め付けによって下向
きに付勢され、ナット１４の締め付け調整によって押さ
えバー１２による下向きの押圧力を可変調整できるよう
になっている。勿論、その他の押圧調整機構が採用可能
である。例えば、スプリング等を利用してもよい。ま
た、モジュールＭ１〜Ｍ４の自重によって適度な水封が
期待できる場合は、押さえバー１２等の特別の押圧機構
を用いなくてもよい。

【００１４】以上の構成によって、開水路５を流れてき
た処理水は、紫外線照射モジュールＭ１〜Ｍ４の前後に
設けられた止水板９によって紫外線照射部に誘導される
こととなる。紫外線照射部に導かれた処理水はモジュー
ルＭ１〜Ｍ４の上部に設けられた密閉板７によってさえ
ぎられるため、上方に溢れ出ることなく、密閉板７の位
置によって決められる一定距離以内を通過することによ
り流量変動のいかんにかかわらず一定の照射距離が保た
れ、一定の紫外線照射を確実に行うことが可能である。
すなわち、開水路５を流れる処理水の水量が増した場合
でも、各モジュールＭ１〜Ｍ４の配置された箇所におけ
る水位が密閉板７の高さに保持されることとなり、安定
した紫外線消毒を行うことができるようになる。このた
め、特別な水位制御機構が必要なくなり、コスト削減、
スペース削減が可能となる。

【００１５】ところで、従来と同様に、開水路５の下流
側、すなわち、紫外線照射モジュールＭ１〜Ｍ４による
処理済み水の流出側の水路に所定の高さの直線状固定堰
６を敷設することによって、開水路５を流れる処理水の
水量が少ない場合でも、紫外線照射モジュールＭ１〜Ｍ
４の配置箇所における処理水の水位を所定位置に保つこ
とができる。

【００１６】次に、密閉板７が無い従来式の場合と，本
発明による密閉板７を使用した場合の処理流量と効果の
関係を実験により調べたので、その結果を表１に示す。
実験条件は下記の通りである。 水質：下水二次処理水 入口大腸菌群数：４，０００〜９，０００個／ｍｌ 実験装置：６５Ｗ紫外線ランプを６本使用（２段＊３列
配置） 後段の固定堰：堰幅１ｍの全幅堰

【００１７】

【表１】 上記実験例から、本発明によれば，処理流量が大幅に増
加した場合においてもショートパスによる急激な処理効
果の低下が生じず、安定した殺菌を達成できることが確
かめることができた。

【００１８】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、紫外線照
射モジュールそれ自体において密閉板を具備しており、
少なくとも密閉板の高さを越える水位の水を止めるよう
に、開水路の幅に合わせた１対の止水板を、紫外線照射
モジュール配置の前後に配置することで、開水路を流れ
る水が止水板で止められて密閉板の下にもぐり込み、紫
外線照射モジュールの密閉板の下を通るようにされるの
で、紫外線ランプ設置箇所における処理水の水位を一定
に保つことができ、開水路を流れる処理水量の変動の影
響を受けることなく、安定した殺菌・消毒機能を果たす
ことができるようになる。また、紫外線照射モジュール
の上部の所定位置に密閉板を設けてなるため、紫外線照
射モジュールを開水路内に設置することで自動的に密閉
板が所定の高さ位置が設定されることとなり、従来技術
のように紫外線照射装置とは分離された遮蔽パネルカバ
ーを適切な高さ位置に配置する作業を必要としていたも
のに比べて、はるかに容易に去り付け作業を行うことが
できると共に、紫外線ランプに対する処理水の水位上限
（密閉板の高さ）の関係も容易かつ確実に設定すること
ができる。また、紫外線照射モジュールに密閉板が付属
しているため、適用する開水路の幅に合わせて任意の複
数個の紫外線照射モジュールを増加併設するだけで、上
部の密閉板の連結によって密閉蓋が形成されることとな
り、異なるサイズの開水路に対しても適用し易い汎用性
のある装置を提供することができるようになる。また、
特殊な定水位装置が必要無くなるため、全体としてのコ
ストを１割程度削減することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る開水路用紫外線消毒装置の一実
施例の一部断面側面略図。

【図２】 同実施例の横断面略図。

【図３】 開水路用紫外線消毒装置の従来例を示す一部
断面側面略図。

【符号の説明】

１ 紫外線ランプ ２ 紫外線透過管 ３ 枠体 Ｍ１〜Ｍ４ 紫外線照射モジュール ５ 開水路 ６ 固定堰 ７ 密閉板 ８ パッキン ９ 止水板 １０，１１ ガイド １２ 押さえバー

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【手続補正書】

【提出日】平成１１年１２月１６日（１９９９．１２．
１６）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １又は複数個の紫外線ランプを具備する
   紫外線照射モジュールであって、該モジュールの上部の
   所定位置に密閉板を設けてなるものを、設置する開水路
   の幅に合わせて１又は複数個配置し、 少なくとも前記密閉板の高さを越える水位の水を止める
   ように、前記開水路の幅に合わせた１対の止水板を、前
   記１又は複数個の紫外線照射モジュール配置の前後に配
   置してなり、 前記開水路を流れる水を前記止水板で止めて前記紫外線
   照射モジュールの密閉板の下を通るようにしたことを特
   徴とする開水路用紫外線消毒装置。
2. 【請求項２】 前記紫外線照射モジュールは、複数の紫
   外線ランプを所定間隔で縦に配列してなるランプ列を少
   なくとも一列有する請求項１に記載の開水路用紫外線消
   毒装置。
3. 【請求項３】 前記止水板と密閉板との連結部分におい
   て水封用の密閉ガイドを設けることを特徴とする請求項
   １又は２に記載の開水路用紫外線消毒装置。
4. 【請求項４】 前記紫外線照射モジュールを複数具備す
   る場合は、各モジュール間の前記密閉板相互の連結部分
   において水封用の密閉ガイドを設けることを特徴とする
   請求項１乃至３のいずれかに記載の開水路用紫外線消毒
   装置。
5. 【請求項５】 前記密閉ガイドは、連結箇所の隙間を調
   整しうるようパッキンを有する請求項３又は４に記載の
   開水路用紫外線消毒装置。
6. 【請求項６】 前記密閉ガイドが前記止水板の所定位置
   に固定され、該止水板が開水路の所定位置に固定され、
   前記紫外線照射モジュールを前記密閉ガイドに対して押
   しつけるための押圧機構を具備することを特徴とする請
   求項３乃至５のいずれかに記載の開水路用紫外線消毒装
   置。
7. 【請求項７】 前記押圧機構は、前記紫外線照射モジュ
   ールのフレームを上部から押さえつけるための押さえバ
   ーと、この押さえバーを調整可能に押圧する押圧調整機
   構とを具備する請求項６に記載の開水路用紫外線消毒装
   置。
8. 【請求項８】 １又は複数の紫外線ランプを所定間隔で
   縦に配列してなるランプ列を少なくとも一列有する紫外
   線照射モジュールであって、該モジュールの上部の所定
   位置に密閉板を設けてなることを特徴とする開水路用紫
   外線消毒のための紫外線照射モジュール。