JP2006116536A5 - - Google Patents

Description

紫外線ランプを固定し、紫外線強度計を垂直スタンドに固定し距離別に紫外線強度の測定を行った。
測定環境は大気中で紫外線ランプを固定し紫外線強度計のセンサーを垂直に設定して０〜５５ｍｍまで５ｍｍ間隔で測定した。
紫外線強度計のセンサーを０〜５５ｍｍまで５ｍｍ間隔で測定した。
紫外線ランプ１０４の光の照射強度と距離の関係をグラフにしたものを図７に示す。
測定環境を水中にして同様な測定をした。結果を大気中の結果と併せてグラフにしたものを図９に示す。大気中と水中とは同様な曲線を示し、その差は殆どないので、大気中のデータを用いることにする。

次に、海水Ａを殺菌するに必要な時間を求める。
殺菌槽１０５の大きさは７６ｍｍ×７６ｍｍ×３３５ｍｍであり、紫外線ランプの外径が２０ｍｍであることから図２に示した殺菌槽と紫外線ランプ１０４との距離Ｐ・Ｑ・Ｒを計算する。このとき、ＰとＲを等しくする。結果は、Ｐ＝Ｒ＝２７ｍｍ Ｑ＝４２．３ｍｍとなり、図３を得た。
図７のグラフを基に、２７ｍｍと４２．３ｍｍとから得た紫外線強度に時間を掛けて、照射量を計算した。時間と照射量のグラフとして図８を示す。
菌の致死量となる照射量を３６０００μｗ・ｓｅｃ／ｃｍ ² とし、これを基準値として基準線を引いた。
距離２７ｍｍの曲線と基準線との交点の照射時間は７秒／ｃｍ ² 、距離４２．３ｍｍの曲線と基準線との交点の照射時間は１３秒／ｃｍ ² である。
従って海水Ａを殺菌するに必要な時間を１３秒／ｃｍ ² とした。このことから海水Ａは１３秒／ｃｍ ² 以上照射時間が必要であることがわかった。

次に図８のグラフについて説明する。一般雑菌の致死量なる基準値を３６０００μｗ・ｓｅｃ／ｃｍ²としたときの紫外線ランプ１０４の照射量と時間及び距離の関係を図にしたものである。
一般雑菌を死滅させるのに必要な照射量を３６０００μｗ・ｓｅｃ／ｃｍ ² を基準としたのは、枯草菌を殺菌するのにかかる照射量が３３３００μｗ・ｓｅｃ／ｃｍ ² であるので、これ以上の値を殺菌槽の設計の資料とした。紫外線で微生物・細菌等を殺菌滅菌するには照射強度と時間及び距離が重要である。紫外線強度（殺菌線量）はそれぞれ菌の種類により、不活性化する照射エネルギー量に差がある。
この場合でも３６０００μｗ・ｓｅｃ／ｃｍ²であれば目的の海水Ａに含まれる菌は殆ど死滅させることができる。したがってこの数値３６０００μｗ・ｓｅｃ／ｃｍ²を基準にした。

図６について説明する。処理する海水は、６月の出水市米ノ津港内のものであり、一般菌３２０ＣＦＵ／ｍｌ、大腸菌７ＣＦＵ／ｍｌ、腸炎ビブリオ４．０ＣＦＵ／ｍｌの菌体が生息するものである。この海水を海水Ｂと略す。
この処理方法は、独立した殺菌槽１０５を連結パイプ１１２で６本連結した。濾過された海水Ｂを流入口１０１から流入パイプ１０７を経て殺菌槽１０５に流入する、６連結した構造で濾過された海水Ｂを流入口１０１から流入パイプ７を経て殺菌槽１０５に流入した。殺菌槽１０５の中で５．２秒殺菌ランプ１０４から光を被照射した。
次に連結パイプ１１２（０．７２秒）を通過して次の殺菌槽１０５に流入した。同様に殺菌槽１０５の中で５．２秒殺菌ランプ４から光を被照射した。この処理を繰り返し、流出パイプ１０８を通り流出口１０２から処理された海水Ｂを採取した。
処理海水Ｂの流量を２０Ｌ／分と４０Ｌ／分としたときの結果を表２に示す。

腸炎ビブリオは滅菌処理されているが、大腸菌は少しの減菌がみられる、一般細菌はむしろ増加している。
図６のように連結して殺菌槽の全長を２０００ｍｍとしても殺菌効果がほとんどないことが分かる。
処理水は殺菌槽１０４で５．２秒照射されて連結パイプ１１２で０．７２秒照射されない。照射する照射しないの繰り返しは、紫外線ランプ１０４を断続照射する状態で、連続照射ではないことになる。
同様に４０Ｌ／分の場合は殺菌槽での照射時間は２．６秒で連結パイプ１１２では０．３６秒であるので当然のごとく結果は不具合である。
従って図６連結方法では、目的とする殺菌・滅菌には不適である。

本発明の殺菌槽１０５の連結方法による紫外線殺菌装置を図４に示す。殺菌槽１０５が４連結したものである。紫外線照射は実施例１と同様である。
処理する海水は、１１月の出水市米ノ津港内のものであり、一般菌３２０ＣＦＵ／ｍｌ、大腸菌７．０ＣＦＵ／ｍｌ、腸炎ビブリオ４．０ＣＦＵ／ｍｌの菌体が生息するものである。この海水を海水Ｃと略す。
しかも海水Ｃに直接中に入れて光照射する方法だから海水Ｃの雑菌を殺菌するには照射強度・時間・距離が問題になることは先に述べた通りである。
図４に基づいて説明すると、この場合は殺菌槽１０５を４連結して４本の紫外線ランプ１０４を使用した。

図５にもとづいて説明すると、今回のこの装置は紫外線ランプ１０４を８本使用する。殺菌槽１０５も８カ所の連結である。処理する海水は、１１月の出水市米ノ津港内のものであり、一般菌３２０ＣＦＵ／ｍｌ、大腸菌７．０ＣＦＵ／ｍｌ、腸炎ビブリオ４．０ＣＦＵ／ｍｌの菌体が生息するものである。この海水を海水Ｄと略す。
過された海水Ｄ流入口１０１から流入パイプ７を通り殺菌槽１０５に入る、流路１１０経て次の殺菌槽１０５に入る。殺菌槽で照射された海水Ｄ流出パイプ１０８経て流出口１０２から出てきます、具体的に説明すると次の様になる。

６０Ｌ／分した以外は、実施例７と同様に処理した。濾過された海水Ｄは流入パイプ７を通り殺菌槽１０５に入る殺菌槽
１０５では紫外線ランプ１０４から光を１．７５秒照射される。
海水Ｄは流路１１０を流れ次の殺菌槽１０５に入る、同様の時間照射されて殺菌槽１０５の９槽を流れて流出パイプ１０８を経て流出口１０２から殺菌された海水１０５は出てくる。合計１５．７５秒照射されて出て来る。結果を表５に示す。先に述べた通り１３秒以上の紫外線を照射されることにより一般細菌は死滅した。

５０Ｌ／分した以外は、実施例７と同様に処理した。結果を表５に示す。同様にした結果は、合計１８．９秒照射されて出てくるので一般細菌をはじめとする菌は死滅した。

４０Ｌ／分した以外は、実施例７と同様に処理した。結果を表５に示す。同様にした結果は、合計２３．６秒照射されて出てくるので一般細
菌をはじめとする菌は死滅した。

３０Ｌ／分した以外は、実施例７と同様に処理した。結果を表５に示す。合計３１．５秒照射されて出てくるので一般細菌をはじめとする菌は死滅した。

小型紫外線殺菌浄水装置の稼働中に紫外線ランプ４に付着する異物等を除去する為に超音波洗浄器を応用する。
一般的には手動又はブラシやワイパーにて紫外線ランプ４の表面を清浄する方法がある。図１０の超音波洗浄について説明する。
濾過された海水Ｄは流入口１０１から流入パイプ７を経て殺菌槽１０５に入る。紫外線ランプ１０４に照射されて殺菌さる、この時殺菌槽１０５の下に超音波発信器１１４の磁歪振動子１１５を各々に取り付けてあるので、超音波発信器１１４の稼働は常時でなく、海水Ｄの状態（汚れ、濁り具合）によりタイマーをセットして定期的に任意の時間で稼働させた。
磁歪振動子１１５から出力された超音波は殺菌槽１０５の底側から海水Ｄを伝わって紫外線ランプの表面を洗浄できた。海水Ｄの状態によっては紫外線ランプ１０４に異物等が付着すれば、紫外線ランプ１０４から出る光の強度に変化があり殺菌効果の劣化が生じてくる問題を解決した。
同時に殺菌槽１０５の内部表面をも洗浄していた。長期間連続して海水を殺菌することができた。安定して供給できる紫外線殺菌浄水装置である。

Claims (6)

1. 四角柱管、六角柱管、円柱管、楕円柱管のいずれかの形状である、内部鏡面仕上げした、ステンレス製の殺菌槽の上部と下部の一画を開口し、開口を対面して処理流路を形成するように交互に連結してなるハニカム構造である殺菌槽ハウジングと、
   上蓋と、紫外線ランプソケットと、紫外線ランプとから主に構成されていて、電源用配線、制御用配線を取り付けてある紫外線照射部とを備える紫外線殺菌浄水装置。
2. 超音波発信器から分配された磁歪振動子からなり、磁歪振動子を前記殺菌槽内の底部に取り付けて、殺菌槽内および／または紫外線ランプの付着物を除去する超音波洗浄部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の紫外線殺菌浄水装置。
3. 紫外線ランプが低圧水銀灯であって、低出力のものである請求項１または請求項２に記載の紫外線殺菌浄水装置。
4. 一つの殺菌槽の大きさが（４０〜９０）ｍｍ×（４０〜９０）ｍｍ×（３００〜４００）ｍｍであり、処理流路の開口を、上部の高さ２０〜３０ｍｍ、下部の高さ１５〜２０ｍｍにして、低出力の紫外線ランプを使用するとき、処理流路内が連続照射され、かつ死滅照射量３６０００μｗ・ｓｅｃ／ｃｍ ² を照射するように、小型化されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の紫外線殺菌浄水装置。
5. 始業制御および電源、処理水量、照射量、ランプ寿命の制御、ならびに安全管理制御をするタッチパネル制御盤を含む請求項１から請求項４のいずれかに記載の紫外線殺菌浄水装置。
6. 船上、車上において魚介類の洗浄に用いることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の紫外線殺菌浄水装置。