JP2005177721A - Disinfection apparatus for water to be treated - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、上水や下水などの処理水を消毒用ランプの照射により消毒する処理水消毒装置に関する。 The present invention relates to a treated water disinfecting apparatus for disinfecting treated water such as clean water or sewage by irradiation with a disinfecting lamp.
一般に、上水や下水などの処理水に対しては、消毒用ランプを設け、このランプによる光線(紫外線)照射により処理水を消毒することが行われている。通常、消毒装置1台には複数本(例えば、3本)の紫外線ランプが設置されている。上水または下水の処理水は消毒用の紫外線ランプの周囲に沿って流れる構造になっており、紫外線ランプの周囲を流れている処理水に紫外線が照射される。従来は処理水通路が紫外線ランプ3本に対し1箇所であったため、処理水は紫外線ランプ3本に対し一様に流れる。 In general, a disinfecting lamp is provided for treated water such as clean water or sewage, and the treated water is disinfected by irradiation of light (ultraviolet rays) from the lamp. Usually, a single disinfecting apparatus is provided with a plurality of (for example, three) ultraviolet lamps. The treated water of clean water or sewage has a structure that flows along the periphery of the ultraviolet lamp for disinfection, and the treated water flowing around the ultraviolet lamp is irradiated with ultraviolet rays. Conventionally, since the treated water passage is provided at one location for three ultraviolet lamps, the treated water flows uniformly with respect to the three ultraviolet lamps.
このような消毒装置では、省エネルギーの観点から処理水の流量に応じてランプ出力を調整する調光制御を行っている。すなわち、ランプ出力を、例えば、処理水のレベルが低い場合は80%、中間レベルの場合は90%、高レベルの場合は100%に調光している。 In such a disinfection device, dimming control is performed to adjust the lamp output in accordance with the flow rate of treated water from the viewpoint of energy saving. That is, the lamp output is dimmed to, for example, 80% when the level of treated water is low, 90% when the level is intermediate, and 100% when the level is high.
しかしながら、このような制御では、処理水の流量が少ない場合でもランプを全て点灯するので、省エネルギー及びランプ寿命の点から充分効果的なものではなかった。 However, such control is not sufficiently effective in terms of energy saving and lamp life because all the lamps are lit even when the flow rate of treated water is small.
そこで、処理水の流量に応じて処理水量により、消毒用ランプの点灯本数を変化させるように制御することが提案されている(例えば特許文献1参照)。
しかし、上述のように点灯本数を変化させる場合、複数本の消毒用ランプに対し処理水処理水通路が1箇所であるため、処理水量が少なく、ランプの点灯本数を減じると、消灯したランプ周囲を流れる処理水には紫外線が充分に照射されなくなり、充分な消毒効果を得られなくなることがある。 However, when the number of lighting is changed as described above, there is only one treated water passage for a plurality of disinfecting lamps. Therefore, if the amount of treated water is small and the number of lamps turned on is reduced, The treated water flowing through the water may not be sufficiently irradiated with ultraviolet rays, and a sufficient disinfecting effect may not be obtained.
本発明の目的は、処理水量が少ない時には無駄な電力節約ができ、しかも確実な殺菌処理が可能な、省エネルギー性に優れた処理水消毒装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a treated water disinfecting apparatus excellent in energy saving, which can save wasteful power when the amount of treated water is small, and which can be surely sterilized.
本発明による処理水消毒装置は、処理水を消毒用ランプの周囲に流通させ、消毒用ランプから照射される光線により消毒する処理水消毒装置であって、それぞれ消毒用ランプを内蔵し消毒用光線の有効範囲内の処理水流通空間を有する複数の消毒室と、これら複数の消毒室毎に設けられ、それぞれ対応する消毒室に個別に通じる区分室と、これら複数の区分室の入り口側に設けられ、区分室毎に異なる越流高さを有し、処理水の流量に応じて、この処理水が流れ込む消毒室数を増減させる堰板とを備えたことを特徴とする。 A treated water disinfecting apparatus according to the present invention is a treated water disinfecting apparatus that disperses treated water around a disinfecting lamp and disinfects it with a light beam emitted from the disinfecting lamp. A plurality of disinfection chambers having a treated water distribution space within the effective range, a plurality of disinfection chambers provided for each of the disinfection chambers, and individually connected to the corresponding disinfection chambers, and provided at the entrance side of the plurality of division chambers And a dam plate that has different overflow heights for each compartment and that increases or decreases the number of disinfection chambers into which the treated water flows according to the flow rate of the treated water.
また、本発明では、越流高さが最も低い流入室及びこれと通じる消毒室を流通する処理水量を計測する計測手段と、この計測手段により計測された処理水量を入力し、この処理水量が予定レベルより低い場合は、前記消毒室に設けた消毒用ランプの出力を低減させるランプ出力制御手段とをさらに設けてもよい。 In the present invention, the measurement means for measuring the amount of treated water flowing through the inflow chamber having the lowest overflow height and the disinfection chamber connected thereto, and the amount of treated water measured by the measurement means are input, and the amount of treated water is If it is lower than the scheduled level, a lamp output control means for reducing the output of the disinfecting lamp provided in the disinfecting chamber may be further provided.
また、本発明では、それぞれ消毒用ランプを内蔵し消毒用光線の有効範囲内の処理水流通空間を有する複数の消毒室と、これら複数の消毒室毎に設けられ、対応する消毒室の入り口部分をそれぞれ個別に開閉可能なゲートと、前記処理水量を計測する処理水計測手段と、この計測手段により計測された処理水量を入力し、この処理水量の増/減に伴い、前記ゲートを開/閉制御するゲート制御手段と備えた構成にしてもよい。 Further, in the present invention, a plurality of disinfection chambers each having a disinfection lamp and having a treated water distribution space within the effective range of the disinfection beam, and an entrance portion of the corresponding disinfection chamber provided for each of the plurality of disinfection chambers The gate that can be opened and closed individually, the treated water measuring means for measuring the treated water amount, and the treated water amount measured by the measuring means are input, and the gate is opened / closed as the treated water amount increases / decreases. You may make it the structure provided with the gate control means to perform closing control.
さらに、本発明では、処理水計測手段により計測された処理水量が、所定の設定値より少ない場合は、ゲートが開状態の消毒室内の消毒用ランプ出力を低減させるようにしてもよい。 Further, in the present invention, when the amount of treated water measured by the treated water measuring means is less than a predetermined set value, the output of the disinfection lamp in the disinfection chamber with the gate open may be reduced.
本発明によれば、それぞれ消毒用ランプを有する消毒室を個別に設け、処理水流量に応じて、処理水が流通する消毒室の数を変化させているので、流量の如何にかかわらず消毒用ランプから照射された光は処理水に確実に照射され、充分な消毒が可能であり、しかも処理水量が少ない場合は点灯ランプ本数を減じることができるので、無駄な電力消費をなくして高い省エネルギー効果を得ることができる。 According to the present invention, the disinfection chambers each having a disinfection lamp are individually provided, and the number of disinfection chambers through which the treated water flows is changed according to the treated water flow rate, so that the disinfecting chamber can be used regardless of the flow rate. The light emitted from the lamp is reliably irradiated to the treated water, can be sufficiently disinfected, and if the amount of treated water is small, the number of lighting lamps can be reduced. Can be obtained.
以下、本発明による処理水消毒装置の、一実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。図1はこの実施の形態の装置断面を示しており、図2は図1のA矢視図である。 Hereinafter, an embodiment of a treated water disinfection apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a cross section of the apparatus according to this embodiment, and FIG. 2 is a view taken in the direction of arrow A in FIG.
図1において、10は紫外線による処理水消毒装置で、処理水槽16の隔壁11の外面に取り付けられており、処理水槽16内とは、隔壁11に設けられた開口(以下、処理水の流入口と呼ぶ)18を介して連通している。処理水槽16は、その内部において、例えば、下水を活性汚泥法や沈殿法で処理するものである。
In FIG. 1, 10 is a treatment water disinfection device using ultraviolet rays, which is attached to the outer surface of the partition wall 11 of the
処理水消毒装置10は、流入口18により処理水槽16内と通じる容器21を有する。この容器21内は、処理水の流れ方向(図示左から右)に対し、堰板22及び仕切り板23により、流入室24、区分室25、消毒室26に順次仕切られている。
The treated
堰板22は、処理水の越流高さを変化させるため、図2で示すように階段状に高さを変えた上辺22a、22b、22cを有する。また、区分室25及び消毒室26は、高さの異なる上辺22a、22b、22cの幅と等しい幅に区分されている。すなわち、図2では、区分された消毒室26a、26b、26cが図示されているが、区分室25についても同様に区分されている。また、仕切り板23の下部には、底板との間に開口23aが形成されており、各区分室25内の処理水は、この開口23aを通って対応する消毒室26a、26b、26c内に下部から流入する。
The dam plate 22 has
各消毒室26a、26b、26c内には消毒用ランプ27がそれぞれ縦向きに設置されており、下部開口23aから流入し、消毒室26a、26b、26c内を上昇し、上部流出口29から流出する処理水に紫外線を照射し、殺菌消毒する。消毒用ランプ27は、図1で示すように、ランプ出力制御手段35を介して高周波電源34に接続しており、ランプ出力制御手段35による制御のもと、高周波電源34により所定出力で点灯し、紫外線を発光する。
ここで、各消毒室26a、26b、26cは、内蔵した消毒用ランプ27による紫外線(消毒用光線)の有効照射範囲内の処理水流通空間を有するように寸法設定されている。
Here, each of the
33は処理水流量の計測手段で、処理水の越流高さが最も低い区分室25及びこれと通じる消毒室26aを流れる処理水量を計測する。この計測手段33にはレベル計を用い、このレベル計33で消毒室26aの水位を測定することにより、区分室25及びこれと通じる消毒室26aを流れる処理水量を計測する。
33 is a means for measuring the flow rate of the treated water, and measures the amount of treated water flowing through the
前記ランプ出力制御手段35は、消毒室26aを流れる処理水量が設定値以下の場合、該当する消毒室26a内の消毒用ランプ27aの出力を、例えば70%程度に低減させる。
The lamp output control means 35 reduces the output of the
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。 Next, the operation of the present embodiment having such a configuration will be described.
図1において、処理水槽14内で沈殿または活性汚泥処理された下水処理水は、隔壁11に形成された流入口18から紫外線消毒装置10へ流入する。流入した下水処理水は、容器21の流入室44に入り、流量レベルにより堰板22の上辺22a,22b,22cの少なくとも一つを越流し、対応する区分室25に入る。処理水は区分室25内で下方に流れ、仕切り板23の下部の開口部23aから対応する消毒室26に流入する。さらに消毒室26で上昇流れとなり、消毒用ランプ27の外周に沿って流れ、紫外線の照射を受ける。
In FIG. 1, sewage treated water that has been settled or activated sludge treated in the treated water tank 14 flows into the
この紫外線照射により、下水処理水に含有される大腸菌などの有害な細菌は死滅する。なお、消毒用ランプ27から照射される紫外線としては、効果的には波長253.7nmの紫外線を用いる。このように消毒室26で殺菌処理された下水処理水は、流出口29から外方に流出し、いったん図示しない消毒処理槽に溜まった後、河川,あるいは海域に放流される。
By this ultraviolet irradiation, harmful bacteria such as Escherichia coli contained in the sewage treated water are killed. In addition, as the ultraviolet rays irradiated from the disinfecting
ここで、処理水の流量レベルが、例えば、図1で示すように、堰板22の最も低い越流高さの上辺22aを越える程度の小流量の場合(これをLレベルと呼ぶ)、処理水は上辺22aに対応する区分室25のみに流入し、この区分室25から下部開口23aを通って図2で示す消毒室26aのみに流れる。したがって、この場合は消毒室26a内の消毒用ランプ27aのみ点灯させればよく、無駄な電力を消費することはない。また、消毒室26a内において、すべての処理水は、消毒用ランプ27aの有効照射範囲内を通過するので、紫外線により確実に消毒される。
Here, when the flow rate level of the treated water is a small flow rate that exceeds the
また、処理水の流量レベルが、堰板22の上辺22bを越える中程度の流量の場合(これをMレベルと呼ぶ)、処理水は上辺22a及び22bに対応する区分室25にそれぞれ流入し、これらの区分室25から下部開口23aを通って図2で示す2つの消毒室26a、26bに流れる。この場合は消毒室26a、26b内の消毒用ランプ27a、27bのみ点灯させればよく、無駄な電力を消費することはない。また、消毒室26a、26b内において、すべての処理水は、それぞれ消毒用ランプ27a、27bの有効照射範囲内を通過するので、この場合も紫外線により確実に消毒される。
Further, when the flow rate level of the treated water is a medium flow rate exceeding the
さらに、処理水の流量レベルが、堰板22の最も高い上辺22cを越える大流量の場合(これをHレベルと呼ぶ)、処理水は上辺22a、22b及び22cに対応する区分室25にそれぞれ流入し、これらの区分室25から下部開口23aを通って図2で示す3つの消毒室26a、26b、26cに流れる。この場合は消毒室26a、26b、26c内の消毒用ランプ27a、27b、27cを点灯させる。そして、これらの消毒室26a、26b、26c内において、すべての処理水は、それぞれ消毒用ランプ27a、27b、27cの有効照射範囲内を通過するので、前述のL及びMレベルの場合と同様に、紫外線により確実に消毒される。
Further, when the flow rate of the treated water is a large flow rate exceeding the highest
上記実施の形態によれば、堰板22の各上辺22a、22b、22cの越流高さに対応する流量レベルL,M,Hに応じて、処理水が流入する消毒室26の数が決まり、ランプ27の点灯本数を制御することができ、無駄なランプ点灯による電力消費を無くすことができる。また、処理水は、消毒室26内において点灯したランプの有効照射範囲内を流れるのみであり、どのような流量であっても紫外線により確実に消毒される。
According to the above embodiment, the number of the
また、処理水レベルが、前記Lレベルよりさらに低下した場合(これをLLレベルと呼ぶ)、レベル計33がこの流量レベルLLを検知する。この場合は、Lレベルと同様に、1本のランプ27aのみを点灯させるが、ランプ出力制御手段35はLLレベル検知信号に基づき、印加電圧、電流、パルスの繰り返し周波数及びパルス幅を制御してランプ出力を例えば70%に制御する。このように、LLレベルにおいてランプ出力を制御するようにすれば、より一層省エネルギー効果が増大する。
Further, when the treated water level is further lowered than the L level (this is referred to as the LL level), the level meter 33 detects the flow rate level LL. In this case, like the L level, only one
次に、図3及び図4で示す実施の形態を説明する。なお、図3及び図4において、前述した図1及び図2との対応部分には同一符号を付している。 Next, the embodiment shown in FIGS. 3 and 4 will be described. 3 and FIG. 4, the same reference numerals are given to the corresponding parts in FIG. 1 and FIG.
この実施の形態においても、処理水消毒装置10は、流入口18により処理水槽16内と通じる容器21を有する。また、この容器21内には、図1で示した堰板22は設けず、垂直方向の仕切り板23のみが設けられている。したがって、容器21内は、流入室24と消毒室26とに区分されている。
Also in this embodiment, the treated
消毒室26は、図4で示すように、複数室(図の例では3室)26a、26b、26cに仕切られている。また、仕切り板23の下部には、各消毒室26a、26b、26c内との間に、それぞれ個別に開閉可能なゲート32a、32b、32cが設けられている。これらゲート32には、例えば、電動弁を用いる。流入室24内の処理水は、開操作されたゲート32a、32b、32cを通って対応する消毒室26a、26b、26c内に、下部から流入する。
As shown in FIG. 4, the
各消毒室26a、26b、26c内には消毒用ランプ27がそれぞれ縦向きに設置されており、下部のゲート32から流入し、消毒室26a、26b、26c内を上昇し、上部流出口29から流出する処理水に紫外線を照射し、殺菌消毒する。消毒用ランプ27は、ランプ出力制御手段35を介して高周波電源34に接続している。また、各消毒室26a、26b、26cは、内蔵した消毒用ランプ27による紫外線の有効照射範囲内の処理水流通空間を有するように寸法設定されている。
Disinfecting
処理水量の計測手段であるレベル計33は、流入室24に設けられており、消毒装置10に流入する処理水量を検知する。このレベル計33の検知信号は、ランプ出力制御手段35及びゲート制御手段36に出力される。
A level meter 33 that is a means for measuring the amount of treated water is provided in the
上記構成において、処理水槽16において沈殿、活性汚泥処理された下水処理水は隔壁11に形成された流入口18から処理水消毒装置10へ流入する。この下水処理水は容器21の流入室24に入り、下方に流れ、水平方向に向きを変え、開操作されたゲート32を通って対応する消毒室26に流入する。処理水は消毒室26内で上昇流れとなり、消毒用ランプ27の外周に沿って流れる。このため、下水処理水に含有する大腸菌などの有害な細菌は、ランプ27から照射される紫外線(効果的には波長253.7nmの紫外線)により死滅する。消毒室26で殺菌処理された下水処理水は、流出口29から外方に流出し、いったん消毒処理槽に溜まった後、河川,あるいは海域に放流される。
In the above configuration, sewage treated water that has been settled and activated sludge treated in the treated
ここで、レベル計33は、前述した流量レベルL,M,Hを検知し、ゲート制御手段36はこの検知信号に応じてゲート32を開閉する。この制御により、処理水が流入する消毒室26の数が決まり、ランプ27の点灯本数を制御することができる。
Here, the level meter 33 detects the flow levels L, M, and H described above, and the gate control means 36 opens and closes the gate 32 in response to the detection signal. By this control, the number of the
すなわち、レベル計33の検出により処理水量レベルが、Lの場合はゲート32aが開き、Mの場合はゲート32a、32bが開き、Hの場合はゲート32a、32b、32cが全て開く。処理水は開操作されたゲート32を通って対応する消毒室26に流入する。したがって、処理水が流入した消毒室26内のランプ27のみを点灯させる。
That is, when the level of the treated water is detected by the level meter 33, the
このように、処理水量に応じて必要なランプ27のみが点灯するので無駄な電力消費を無くすことができる。また、処理水はランプ27が点灯した消毒室26内を流れるだけなので、流入したすべての処理水はランプ27の有効照射範囲内を流れることになり、紫外線照射により確実に消毒される。
In this way, only the
さらに、レベル計13で流量レベルLLが検知された場合は、Lの場合と同様に1本のランプ点灯で消毒を行うが、ランプ出力制御手段35により、印加電圧,電流,パルスの繰り返し周波数及びパルス幅を制御することにより、70%に調光制御する。 Further, when the flow level LL is detected by the level meter 13, disinfection is performed by lighting a single lamp as in the case of L. However, the lamp output control means 35 uses the applied voltage, current, pulse repetition frequency and Dimming control is performed to 70% by controlling the pulse width.
このように、上記いずれの実施の形態においても、処理水量に対応したランプ27の点灯本数制御と調光制御により高い省エネルギー性が得られると共に、どのような処理流量であっても、すべての処理水に対し、紫外線を均一に照射でき、確実な消毒を行うことができる。
As described above, in any of the above-described embodiments, high energy savings can be obtained by controlling the number of
なお、従来と本発明の電気容量と処理水量の比較は以下の通りである。このように、流量が少なければ少ないほど点灯本数の影響が大きく、Lの場合は、従来の調光制御した3本点灯の場合と比べ、電気容量が約2/5に低減される。
10 処理水消毒装置
22 堰板
25 区分室
26a,26b,26c 消毒室
27a,27b,27c 消毒用のランプ
32a,32b,32c ゲート
33 処理水量計測手段
35 ランプ出力制御手段
36 ゲート制御手段
DESCRIPTION OF
Claims (4)
それぞれ消毒用ランプを内蔵し消毒用光線の有効照射範囲内の処理水流通空間を有する複数の消毒室と、
これら複数の消毒室に対応して複数個設けられ、それぞれ対応する消毒室に個別に通じる区分室と、
これら複数の区分室の入り口側に設けられ、区分室毎に異なる越流高さを有し、処理水の流量に応じて、この処理水が流れ込む消毒室数を増減させる堰板と、
を備えたことを特徴とする処理水消毒装置。 A treated water disinfection device that circulates treated water around a disinfection lamp and disinfects the light emitted from the disinfection lamp,
A plurality of disinfection chambers each having a disinfection lamp and having a treated water distribution space within the effective irradiation range of the disinfection beam;
A plurality of chambers corresponding to the plurality of sterilization chambers are provided, each of which is individually connected to the corresponding sterilization chamber,
A dam plate provided on the entrance side of the plurality of compartments, having a different overflow height for each compartment, and increasing or decreasing the number of disinfection chambers into which the treated water flows according to the flow rate of the treated water,
A treated water disinfection device characterized by comprising:
この計測手段により計測された処理水量を入力し、この処理水量が予定レベルより低い場合は、前記消毒室に設けた消毒用ランプの出力を低減させるランプ出力制御手段と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の処理水消毒装置。 A measuring means for measuring the amount of treated water flowing through the compartment with the lowest overflow height and the disinfection chamber leading to it,
When the amount of treated water measured by this measuring means is input, and the amount of treated water is lower than the planned level, lamp output control means for reducing the output of the disinfecting lamp provided in the disinfection chamber,
The treated water disinfection device according to claim 1, further comprising:
それぞれ消毒用ランプを内蔵し消毒用光線の有効照射範囲内の処理水流通空間を有する複数の消毒室と、
これら複数の消毒室毎に設けられ、対応する消毒室の入り口部分をそれぞれ個別に開閉可能なゲートと、
前記処理水量を計測する処理水計測手段と、
この計測手段により計測された処理水量を入力し、この処理水量の増/減に伴い、前記ゲートを開/閉制御するゲート制御手段と、
を備えたことを特徴とする処理水消毒装置。 A treated water disinfection device that circulates treated water around a disinfection lamp and disinfects the light emitted from the disinfection lamp,
A plurality of disinfection chambers each having a disinfection lamp and having a treated water distribution space within the effective irradiation range of the disinfection beam;
A gate that is provided for each of the plurality of sterilization chambers and can individually open and close the entrance portion of the corresponding sterilization chamber,
Treated water measuring means for measuring the treated water amount;
A gate control means for inputting the treated water amount measured by the measuring means and controlling the opening / closing of the gate in accordance with the increase / decrease of the treated water amount;
A treated water disinfection device characterized by comprising:
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