JP6967037B2 - 水処理システム、および水処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、水処理システム、および水処理方法に関する。

次亜臭素酸を用いて例えば下水等の水を消毒する水処理システムが知られている。例えば、特許文献１には、１−ブロモ−３−クロロ−５，５−ジメチルヒダントイン等の消毒剤を用いて下水の処理を行うことが記載されている。なお、以下の説明においては、１−ブロモ−３−クロロ−５，５−ジメチルヒダントインを、「ＢＣＤＭＨ」と呼ぶ。

特開２０００−１６７５６３号公報

上述した次亜臭素酸は、下水等の水中に含まれる大腸菌等の菌を比較的短時間で死滅させることができ、優れた消毒効果を有している。しかし、下水等の水中に投入された次亜臭素酸は、下水等の水中に含まれる有機物との反応等によって大腸菌等の菌を死滅させる前に消費されてしまう場合があることが、本発明者らによって新たに明らかになった。そのため、次亜臭素酸を単に投入するのみでは、下水等の水を十分に消毒できない場合があることが明らかになった。

本発明の一つの態様は、上記事情に鑑みて、水の消毒効果を向上できる水処理システムおよび水処理方法を提供することを目的の一つとする。

本発明の水処理システムの一つの態様は、水が流れる流路と、前記流路内を流れる水に次亜臭素酸を含む消毒液を供給する供給装置と、を備え、前記供給装置は、前記流路内に配置された吐出部を有し、前記吐出部は、前記流路内を流れる水中において水が流れる向きと逆向きに前記消毒液を拡散させて吐出するエジェクタであり、前記吐出部には、前記流路内における水の流れ方向の上流側に向かうに従って内径が大きくなる拡散部が設けられ、前記拡散部の前記上流側の端部は、前記流路内に開口し、前記消毒液を前記流路内に吐出する吐出口である。

本発明の水処理方法の一つの態様は、吐出部を用いて流路内を流れる水中において水が流れる向きと逆向きに次亜臭素酸を含む消毒液を拡散させて吐出し、前記吐出部は、エジェクタであり、前記吐出部には、前記流路内における水の流れ方向の上流側に向かうに従って内径が大きくなる拡散部が設けられ、前記拡散部の前記上流側の端部は、前記流路内に開口し、前記消毒液を前記流路内に吐出する吐出口である。

本発明の一つの態様によれば、水の消毒効果を向上できる水処理システムおよび水処理方法が得られる。

図１は、本実施形態の下水処理システムを模式的に示す概略構成図である。 図２は、本実施形態の吐出部を示す断面図である。 図３は、例１を示す模式図である。 図４は、例２を示す模式図である。 図５は、例１の結果を示すグラフである。 図６は、例２の結果を示すグラフである。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態（以下、「本実施形態」という。）に係る水処理システムおよび水処理方法について説明する。なお、以下で説明する本実施形態は実施形態の１例である下水処理システムおよび下水処理方法の例であり、本発明の範囲は本実施形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、各構造における縮尺および数等を、実際の構造における縮尺および数等と異ならせる場合がある。

各図に適宜示す３次元直交座標において、Ｚ軸方向は、正の側を上側とし、負の側を下側とする鉛直方向である。Ｘ軸方向およびＹ軸方向は、互いに直交し、かつ、鉛直方向と直交する水平方向である。Ｚ軸方向は、図１の上下方向である。Ｘ軸方向は、図１の左右方向である。

図１に示す本実施形態の下水処理システム（水処理システム）１は、下水（水）ＦＷを消毒処理するシステムである。本実施形態の下水処理システム１は、図１に示すように、下水処理槽１０と、供給装置２０と、を備える。下水ＦＷは、例えば、生活排水等の汚水である。なお、下水ＦＷは、汚水に加えて、雨水を含んでいてもよい。

下水処理槽１０は、上側に開口し内部に下水ＦＷが流入される下水処理槽本体１１と、下水処理槽本体１１の上側の開口を塞ぐ蓋部材１２と、を有する。下水処理槽本体１１の内部は、下水ＦＷが流れる流路１３である。流路１３は水平方向のうちＸ軸方向に沿って延びている。流路１３内の下水ＦＷは、Ｘ軸方向の負の側から正の側に向かって流れる。すなわち、本実施形態においてＸ軸方向は、流路１３内における下水ＦＷの流れ方向である。以下の説明においては、Ｘ軸方向を単に「流れ方向」と呼び、Ｘ軸方向の負の側を「上流側」、Ｘ軸方向の正の側を「下流側」と呼ぶ。流れ方向は、図１の左右方向である。

下水処理槽本体１１の上流側の端部には、下水ＦＷを下水処理槽本体１１内の流路１３に流入させる流入管３１が接続されている。下水ＦＷは、例えば、図示しない下水道から流入管３１を介して流路１３に流入される。

下水処理槽１０の下流側の端部には、排水管３２が接続されている。排水管３２は、蓋部材１２を鉛直方向に貫通して、流路１３内に上側から挿入されている。流路１３内を流れて消毒処理された下水ＦＷは、排水管３２から図示しない公共水域に放流される。公共水域は、例えば、河川および海洋である。

供給装置２０は、流路１３内を流れる下水ＦＷに次亜臭素酸を含む消毒液ＡＳを供給する装置である。本実施形態において消毒液ＡＳは、次亜塩素酸化合物の水溶液と臭素化合物の水溶液とを混合することにより生成される消毒液である。以下の説明においては、次亜塩素酸化合物の水溶液を、「次亜塩素酸化合物水溶液Ｗ１」と呼び、臭素化合物の水溶液を、「臭素化合物水溶液Ｗ２」と呼ぶ。

次亜塩素酸化合物としては、例えば、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム、次亜塩素酸カルシウム等が挙げられる。次亜塩素酸化合物としては、臭素化合物との反応性の点、および安価に入手できる点から次亜塩素酸ナトリウムが好ましい。

臭素化合物としては、臭化ナトリウム、臭化カリウムを含むアルカリ金属臭化物、臭化マグネシウム、臭化カルシウムを含むアルカリ土類金属臭化物等が挙げられる。臭素化合物としては、次亜塩素酸化合物との反応性の点、および安価に入手できる点から臭化ナトリウムが好ましい。

本実施形態においては、例えば、次亜塩素酸化合物が次亜塩素酸ナトリウムNaOClであり、臭素化合物が臭化ナトリウムNaBrである。この場合、以下の化学式（１）〜（３）に示す反応により、次亜臭素酸HOBrが生成される。

NaOCl + NaBr → NaOBr + NaCl …（１）
NaOBr → Na⁺ + OBr^- …（２）
H⁺ + OBr^- → HOBr …（３）

上記の式（１）〜（３）に示すように、１モルの次亜塩素酸ナトリウムNaOClと１モルの臭化ナトリウムNaBrとから、１モルの次亜臭素酸HOBrが生成される。

ここで、消毒液ＡＳは、次亜臭素酸を含むが、更に次亜塩素酸化合物を含むことが好ましい。次亜臭素酸に対する次亜塩素酸化合物の割合は５０モル％以下が好ましく、３０モル％以下がより好ましい。消毒液ＡＳが次亜塩素酸化合物を更に含むことにより消毒液ＡＳによる消毒の効果がより高まる。
例えば、本実施形態において、式（１）の反応において次亜塩素酸ナトリウムを過剰に反応させることにより、反応の残りとして消毒液ＡＳ中に次亜塩素酸ナトリウムが含まれるようになる。過剰の次亜塩素酸ナトリウムの量を制御することにより、次亜塩素酸ナトリウムの含有割合を制御することができる。
次亜塩素酸ナトリウムと臭化ナトリウムとの混合の割合は、所望する消毒液ＡＳ中の次亜臭素酸濃度と次亜塩素酸ナトリウム濃度とにより適宜決定すればよく、後述の通り制御部８０により制御して混合すればよい。

供給装置２０は、吐出部４０と、消毒液供給部５０と、下水供給部（水供給部）６０と、第１水溶液濃度センサ７１と、第２水溶液濃度センサ７２と、有機物濃度センサ７３と、残留ハロゲン濃度センサ７４と、制御部８０と、を有する。なお、本実施形態において第１水溶液濃度センサ７１は、第１濃度センサに相当し、有機物濃度センサ７３は、第２濃度センサに相当する。

吐出部４０は、流路１３内に配置されている。吐出部４０は、流路１３内を流れる下水ＦＷ中において消毒液ＡＳを拡散させて吐出する。本実施形態において吐出部４０は、流路１３内において下水ＦＷが流れる向きと逆向きに消毒液ＡＳを吐出する。すなわち、吐出部４０は、下流側から上流側に向かって消毒液ＡＳを吐出する。

本実施形態において吐出部４０は、図２に示すように、例えば、エジェクタである。吐出部４０は、ノズル部４１と、ディフューザ部４２と、連結部４３と、を有する。
ノズル部４１は、ノズル部本体４１ａと、注入部４１ｄと、を有する。
ノズル部本体４１ａは、流れ方向に延びる円筒状である。ノズル部本体４１ａは、基部４１ｂと、縮径部４１ｃと、を有する。

基部４１ｂは、ノズル部４１のうち下流側の部分である。基部４１ｂは、外径および内径が流れ方向の全体に亘って一様な円筒状である。基部４１ｂの下流側の端部には、下水供給部６０の後述する第３配管６１が接続されている。これにより、基部４１ｂの内部には第３配管６１を介して下水ＦＷが下流側から上流側に向かって流入される。第３配管６１から基部４１ｂの内部に流入される下水ＦＷは、エジェクタである吐出部４０の駆動流体として機能する。このように、ノズル部４１には、下水供給部６０からの下水ＦＷが駆動流体として流入される。

縮径部４１ｃは、ノズル部４１のうち上流側の部分である。縮径部４１ｃは、基部４１ｂの上流側の端部に繋がっている。縮径部４１ｃは、下流側から上流側に向かうに従って外径および内径が小さくなるテーパ状である。縮径部４１ｃは、内部を下流側から上流側に流れる下水ＦＷの流速を上昇させる。縮径部４１ｃの上流側の端部は、ノズル部４１の噴射口４１ｅであり、流路１３の内部に開口している。縮径部４１ｃの上流側の端部からは、比較的高速となった駆動流体としての下水ＦＷが上流側に向けて噴射される。

注入部４１ｄは、基部４１ｂから径方向に突出している。注入部４１ｄには、消毒液供給部５０の後述する供給配管５６が接続されている。これにより、基部４１ｂの内部には供給配管５６から注入部４１ｄを介して消毒液ＡＳが注入される。すなわち、ノズル部４１内には、消毒液供給部５０から消毒液ＡＳが供給される。

ディフューザ部４２は、ノズル部４１の上流側に、ノズル部４１と隙間Ｇを空けて配置されている。ノズル部４１とディフューザ部４２との隙間Ｇは、流路１３内に開口している。ディフューザ部４２は、流れ方向に延び、流れ方向両側に開口する円筒状である。ノズル部４１とディフューザ部４２とは同軸に配置されている。ディフューザ部４２には、ノズル部４１から噴射された駆動流体としての下水ＦＷが下流側の開口から流入される。ディフューザ部４２は、吸引部４２ａと、拡散部４２ｂと、を有する。

吸引部４２ａは、ディフューザ部４２のうち下流側の部分である。吸引部４２ａの内径および外径は、下流側から上流側に向かうに従って小さくなっている。吸引部４２ａの下流側の端部における内径は、噴射口４１ｅの内径よりも大きい。

拡散部４２ｂは、ディフューザ部４２のうち上流側の部分である。拡散部４２ｂは、吸引部４２ａの上流側の端部に繋がっている。拡散部４２ｂの内径および外径は、下流側から上流側に向かうに従って大きくなっている。拡散部４２ｂの上流側の端部は、吐出部４０の吐出口４０ａである。

連結部４３は、流れ方向に延びて、ノズル部４１とディフューザ部４２とを連結している。連結部４３は、吐出部４０の周方向に沿って複数設けられている。連結部４３の数は、特に限定されない。本実施形態において連結部４３は、例えば、２つ設けられている。

第３配管６１からノズル部４１に流入された駆動流体としての下水ＦＷには、基部４１ｂ内において注入部４１ｄから消毒液ＡＳが加えられる。消毒液ＡＳが加えられた駆動流体としての下水ＦＷは、縮径部４１ｃによって加速され、比較的高速となって噴射口４１ｅからノズル部４１の外部に噴射される。噴射口４１ｅから噴射された下水ＦＷと消毒液ＡＳとは、隙間Ｇを介してディフューザ部４２に流入される。

ここで、噴射口４１ｅから噴射される下水ＦＷの流速および消毒液ＡＳの流速は比較的高速であるため、周囲の圧力を低下させる。これにより、流路１３内の下水ＦＷが隙間Ｇを介して吸引部４２ａからディフューザ部４２の内部に吸引される。これにより、ディフューザ部４２には、駆動流体としての下水ＦＷと、消毒液ＡＳと、隙間Ｇから吸引された下水ＦＷとが流入される。なお、隙間Ｇからディフューザ部４２内に吸引される下水ＦＷの量は、例えば、下水供給部６０から駆動流体としてノズル部４１に供給される下水ＦＷの量よりも多い。

ディフューザ部４２に流入された液体は、拡散部４２ｂによって昇圧されて吐出口４０ａから上流側に向けて拡散して噴出される。すなわち、ディフューザ部４２は、消毒液ＡＳを駆動流体としての下水ＦＷおよび隙間Ｇから吸引された下水ＦＷとともに、流路１３内を流れる下水ＦＷ中に拡散させて噴出する。このようにして、吐出部４０は、流路１３内を流れる下水ＦＷ中において消毒液ＡＳを拡散させて吐出する。

なお、本明細書において「液体を拡散させて吐出する」とは、液体が拡散されながら吐出されていればよく、その方法は特に限定されない。例えば、液体が吐出口の内径よりも大きい径に拡がりつつ吐出されればよい。液体が吐出口の内径よりも大きい径に拡がりつつ吐出される場合とは、例えば、吐出部における吐出口に至るまでの経路が本実施形態のように拡径する形状である場合である。本実施形態では、吐出部４０から吐出された液体は、吐出部４０の径方向外側に拡がりつつ吐出される。その他の「液体を拡散させて吐出する」方法としては、じょうろのように多数の孔が空いた吐出口から液体を吐出させる、吐出口に邪魔板を設けることにより液体を拡散させて吐出する、などの方法が挙げられる。

本実施形態において吐出部４０は、図１に示すように、複数設けられている。図１では、例えば、２つの吐出部４０が、鉛直方向に並んで配置されている。吐出部４０の数は、特に限定されない。吐出部４０は、流れ方向に沿って複数設けられてもよいし、流れ方向と直交する水平方向、すなわちＹ軸方向に沿って複数設けられてもよい。また、吐出部４０は、複数の方向のそれぞれに沿って複数ずつ設けられてもよい。

消毒液供給部５０は、吐出部４０に消毒液ＡＳを送る。消毒液供給部５０は、第１水溶液供給部５１と、第２水溶液供給部５２と、生成部５３と、供給配管５６と、バルブ５４と、バルブ駆動モータ５５と、を有する。

第１水溶液供給部５１は、生成部５３に次亜塩素酸化合物水溶液Ｗ１を供給する。第１水溶液供給部５１は、第１タンク５１ａと、第１配管５１ｂと、第１ポンプ５１ｃと、を有する。第１タンク５１ａは、次亜塩素酸化合物水溶液Ｗ１を貯留するタンクである。次亜塩素酸化合物水溶液Ｗ１が次亜塩素酸ナトリウム水溶液の場合、第１タンク５１ａに貯留された次亜塩素酸ナトリウム水溶液の濃度は、次亜塩素酸ナトリウムの安定性などから１質量％以上、１４質量％以下が好ましく、６質量％以上、１２質量％以下がより好ましい。第１配管５１ｂは、第１タンク５１ａと生成部５３とを繋ぐ配管である。第１ポンプ５１ｃは、第１タンク５１ａ内の次亜塩素酸化合物水溶液Ｗ１を、第１配管５１ｂを通して生成部５３に送るポンプである。

第２水溶液供給部５２は、生成部５３に臭素化合物水溶液Ｗ２を供給する。第２水溶液供給部５２は、第２タンク５２ａと、第２配管５２ｂと、第２ポンプ５２ｃと、を有する。第２タンク５２ａは、臭素化合物水溶液Ｗ２を貯留するタンクである。臭素化合物水溶液Ｗ２が臭化ナトリウム水溶液の場合、第２タンク５２ａに貯留された臭化ナトリウム水溶液の濃度は、輸送上の理由から１０質量％以上、４２質量％以下が好ましく、２０質量％以上、４０質量％以下がより好ましい。第２配管５２ｂは、第２タンク５２ａと生成部５３とを繋ぐ配管である。第２ポンプ５２ｃは、第２タンク５２ａ内の臭素化合物水溶液Ｗ２を、第２配管５２ｂを通して生成部５３に送るポンプである。

生成部５３は、消毒液ＡＳを生成する。生成部５３は、第１水溶液供給部５１から供給される次亜塩素酸化合物水溶液Ｗ１と第２水溶液供給部５２から供給される臭素化合物水溶液Ｗ２とを混合して消毒液ＡＳを生成する。生成部５３には、生成された消毒液ＡＳが貯留される。なお、図示は省略するが、生成部５３の前には、次亜塩素酸化合物水溶液Ｗ１と臭素化合物水溶液Ｗ２とを混合する混合部が設けられていてもよい。混合部は、例えば、配管中にスタティックミキサーが配置された構成であってもよい。

また、生成部５３および混合部のうちの少なくとも一方には、希釈水Ｗ３を供給可能な配管が接続されていてもよい。混合部に希釈水Ｗ３を供給可能な配管が接続される場合は、例えば、混合部に流入する前の次亜塩素酸化合物水溶液Ｗ１と臭素化合物水溶液Ｗ２とが通る配管に接続されている。これにより、混合部において、次亜塩素酸化合物水溶液Ｗ１と臭素化合物水溶液Ｗ２と希釈水Ｗ３とが混合される。本実施態様において生成部５３には、希釈水Ｗ３を供給可能な配管が接続されている。

生成部５３および混合部のうちの少なくとも一方に希釈水Ｗ３が供給されることにより、消毒液ＡＳ中の次亜臭素酸の濃度を必要に応じて適宜調整することができる。
消毒液ＡＳに含まれる次亜臭素酸の濃度は、下水ＦＷへの消毒剤の供給量により適宜変更すればよいが、１質量％以上、１３質量％以下が好ましく、１質量％以上、６質量％以下がより好ましい。また、下水ＦＷへの供給量が少ない場合や次亜臭素酸の分解を抑制したい場合は、消毒液ＡＳ中の次亜臭素酸濃度を低くすればよく、１質量％以上、６質量％以下が好ましく、１質量％以上、３質量％以下がより好ましい。

供給配管５６は、生成部５３と吐出部４０とを繋ぐ配管である。上述したように供給配管５６は、吐出部４０の注入部４１ｄに接続されている。生成部５３内の消毒液ＡＳは、第１ポンプ５１ｃの圧力と第２ポンプ５２ｃの圧力とによって、供給配管５６を通って吐出部４０に供給される。

バルブ５４は、供給配管５６に設けられている。バルブ５４は、供給配管５６内の一部を開閉可能である。バルブ５４が閉じられることで、吐出部４０への消毒液ＡＳの供給が停止される。バルブ５４の開閉は、バルブ駆動モータ５５によって行われる。

下水供給部６０は、吐出部４０に流路１３内の下水ＦＷを送る。下水供給部６０は、第３配管６１と、第３ポンプ６２と、を有する。第３配管６１は、第３ポンプ６２と吐出部４０とを繋ぐ配管である。上述したように第３配管６１は、ノズル部４１の基部４１ｂに下流側から接続されている。第３ポンプ６２は、流路１３内に配置されている。第３ポンプ６２は、流路１３内の下水ＦＷを吸い上げ、第３配管６１を通して吐出部４０に送るポンプである。本実施形態において第３ポンプ６２は、吐出部４０よりも下流側に配置されている。

第１水溶液濃度センサ７１は、第１水溶液供給部５１から生成部５３に供給される次亜塩素酸化合物水溶液Ｗ１の濃度を測定する濃度センサである。本実施形態において第１水溶液濃度センサ７１は、第１タンク５１ａに貯留された次亜塩素酸化合物水溶液Ｗ１の濃度を測定する。第１水溶液濃度センサ７１は、第１タンク５１ａの内部に配置されている。第１水溶液濃度センサ７１は、例えば、次亜塩素酸化合物水溶液Ｗ１の有効塩素濃度を測定することで、次亜塩素酸化合物水溶液Ｗ１を測定する。第１水溶液濃度センサ７１の測定結果は、制御部８０に送られる。

第２水溶液濃度センサ７２は、第２水溶液供給部５２から生成部５３に供給される臭素化合物水溶液Ｗ２の濃度を測定する濃度センサである。本実施形態において第２水溶液濃度センサ７２は、第２タンク５２ａに貯留された臭素化合物水溶液Ｗ２の濃度を測定する。第２水溶液濃度センサ７２は、第２タンク５２ａの内部に配置されている。第２水溶液濃度センサ７２の測定結果は、制御部８０に送られる。

有機物濃度センサ７３は、下水ＦＷ中に含まれる有機物濃度を測定する濃度センサである。有機物濃度センサ７３は、例えば、ＵＶ計である。すなわち、有機物濃度センサ７３は、例えば、下水ＦＷに有機物が吸収する波長の紫外線を照射し、下水ＦＷにおける紫外線の吸光度を測定することで下水ＦＷ中に含まれる有機物の濃度を測定する。紫外線の波長は、１種でも複数でもよく、測定する有機化合物により適宜決定すればよい。有機物濃度センサ７３は、流路１３内に配置されている。有機物濃度センサ７３は、吐出部４０よりも上流側に位置する。すなわち、有機物濃度センサ７３は、吐出部４０よりも上流側において流路１３内の下水ＦＷ中に含まれる有機物の濃度を測定する。有機物濃度センサ７３の測定結果は、制御部８０に送られる。

残留ハロゲン濃度センサ７４は、下水ＦＷ中に含まれる残留ハロゲンの濃度を測定する濃度センサである。測定される残留ハロゲンとしては、残留塩素および残留臭素が挙げられる。残留ハロゲン濃度センサ７４は、例えば、残留塩素濃度計である。残留ハロゲン濃度センサ７４は、流路１３内に配置されている。残留ハロゲン濃度センサ７４は、吐出部４０よりも下流側に位置する。すなわち、残留ハロゲン濃度センサ７４は、吐出部４０よりも下流側において流路１３内の下水ＦＷ中に含まれる残留ハロゲン濃度を測定する。残留ハロゲン濃度センサ７４の測定結果は、制御部８０に送られる。

制御部８０は、供給装置２０を制御する。制御部８０は、供給装置２０から流路１３内の下水ＦＷに供給される消毒液ＡＳの量を制御する。本実施形態において制御部８０は、第１水溶液供給部５１および第２水溶液供給部５２を制御することで、下水ＦＷに供給される単位時間当たりの消毒液ＡＳの量を制御する。

例えば、具体的に制御部８０は、第１ポンプ５１ｃによって送られる次亜塩素酸化合物水溶液Ｗ１の流量と第２ポンプ５２ｃによって送られる臭素化合物水溶液Ｗ２の流量とを増加させることで、下水ＦＷに供給される単位時間当たりの消毒液ＡＳの供給量を増加させ、また、双方の流量を減少させることで消毒液ＡＳの供給量を減少させることができる。

前述のとおり、消毒液ＡＳには次亜臭素酸とともに次亜塩素酸化合物が含まれることが好ましいが、消毒液ＡＳが次亜塩素酸化合物を含むようにするには、生成部５３に供給される次亜臭素酸化合物を臭素化合物より過剰に供給すればよい。生成部５３に供給する次亜塩素酸化合物と臭素化合物の比率はモル比で、１：１〜１：０．５が好ましく、１：１〜１：０．７がより好ましい。制御部８０は、生成部５３に供給される次亜塩素酸化合物に対する生成部５３に供給される臭素化合物のモル比が１．０未満となるように、第１水溶液供給部５１と第２水溶液供給部５２とを制御する。

本実施形態において制御部８０は、例えば、生成部５３内におけるモル比が、次亜塩素酸化合物：臭素化合物＝１：０．７となるように、第１水溶液供給部５１と第２水溶液供給部５２とを制御する。生成部５３で生成される次亜臭素酸は、１モルの次亜塩素酸化合物に対して０．７モルとなり、生成部５３内には０．３モル分の次亜塩素酸化合物が残留する。したがって、本実施形態における消毒液ＡＳは、次亜臭素酸と次亜塩素酸化合物とを０．７：０．３のモル比で含む消毒液となる。

制御部８０は、第１水溶液濃度センサ７１の測定結果に基づいて、第１水溶液供給部５１と第２水溶液供給部５２との少なくとも一方を制御する。本実施形態において制御部８０は、第１水溶液濃度センサ７１の測定結果と第２水溶液濃度センサ７２の測定結果との両方に基づいて、第１水溶液供給部５１と第２水溶液供給部５２との両方を制御する。

具体的に制御部８０は、例えば、第１水溶液濃度センサ７１によって測定された次亜塩素酸化合物水溶液Ｗ１の濃度が所定値よりも低い場合、第１ポンプ５１ｃの流量を増加させる、または第２ポンプ５２ｃの流量を減少させる。これにより、制御部８０は、生成部５３に流入される次亜塩素酸化合物と臭素化合物との割合を上述した所定の割合に調整する。

制御部８０は、生成部５３および混合部の少なくとも一方に供給される希釈水Ｗ３の量を調整可能である。これにより、制御部８０は、生成される消毒液ＡＳに含まれる次亜臭素酸の濃度を調整可能である。次亜臭素酸の濃度の測定を行うには、例えば、生成部５３に、消毒液ＡＳに含まれる次亜臭素酸の濃度を測定する濃度センサを設ければよい。濃度センサの測定結果に基づいて、制御部８０は生成部５３または混合部の少なとも一方に供給すうる希釈水の量を調整する。

制御部８０は、有機物濃度センサ７３の測定結果に基づいて、吐出部４０から吐出される消毒液ＡＳの量を調整する。具体的に制御部８０は、例えば、有機物濃度センサ７３によって測定された下水ＦＷ中に含まれる有機物の濃度が所定値よりも大きい場合、吐出部４０から吐出される消毒液ＡＳの単位時間当たりの量を増加させる。一方、制御部８０は、例えば、有機物濃度センサ７３によって測定された下水ＦＷ中に含まれる有機物の濃度が所定値よりも小さい場合、吐出部４０から吐出される消毒液ＡＳの単位時間当たりの量を減少させる。

制御部８０は、バルブ駆動モータ５５の駆動を制御する。これにより、制御部８０は、バルブ５４を開閉して、消毒液ＡＳを流路１３中の下水ＦＷに供給する状態と、消毒液ＡＳの供給を停止する状態と、を切り換えることができる。

本実施形態によれば、吐出部４０によって、流路１３内を流れる下水ＦＷ中において消毒液ＡＳを拡散させて吐出できる。そのため、消毒液ＡＳに含まれる次亜臭素酸が下水ＦＷ中の有機物との反応等によって消費される前に、消毒液ＡＳを下水ＦＷ中に広く行きわたらせることができる。これにより、流路１３内を流れる下水ＦＷ中に含まれる大腸菌等の菌を好適に死滅させることができる。したがって、本実施形態によれば、下水ＦＷの消毒効果を向上できる。

ここで、例えば、流路１３の下水ＦＷに対して上側から消毒液ＡＳを滴下した場合でも、時間の経過とともに消毒液ＡＳは拡散していく。しかし、このような拡散の仕方では消毒液ＡＳが下水ＦＷ中に行きわたる前に次亜臭素酸が有機物等によって消費されやすい。また、消毒液ＡＳを滴下した後に下水ＦＷを攪拌する等によって混合すれば、多少は消毒液ＡＳの拡散を促すことができる。しかし、このような場合であっても、消毒液ＡＳの拡散に時間が掛かり、消毒液ＡＳが下水ＦＷ中に行きわたる前に次亜臭素酸が有機物等によって消費されやすい。具体的に次亜臭素酸は、下水ＦＷ中に供給された時点から１分程度で消費される。そのため、次亜臭素酸により消毒効果を好適に得るためには、１分程度以内で消毒液ＡＳを下水ＦＷ中に広く拡散させる必要がある。なお、これらの知見は、本発明者らによって新たに明らかとなった知見である。

これに対して、本実施形態のように、下水ＦＷ中において消毒液ＡＳを吐出させ、かつ、消毒液ＡＳの吐出方法として積極的に消毒液ＡＳを拡散させる吐出方法を採用することで、比較的短時間、すなわち例えば１分程度以内で消毒液ＡＳを下水ＦＷ中に広く拡散させることができる。これにより、有機物等によって消費される前に次亜臭素酸によって大腸菌等の菌を死滅させることができ、下水ＦＷを好適に消毒できる。

また、本実施形態によれば、消毒液ＡＳが次亜臭素酸を含むため、比較的短時間で大腸菌等の菌を死滅させることができる。これにより、貯水槽等に下水ＦＷを長時間溜めることなく、流路１３内を通すことによって下水ＦＷを消毒できる。したがって、大雨等によって処理する下水ＦＷの量が急激に増加した場合であっても、好適に下水ＦＷを消毒処理できる。

また、本実施形態によれば、吐出部４０によって、流路１３内において下水ＦＷが流れる向きと逆向きに消毒液ＡＳを吐出する。そのため、図２に示すように、吐出部４０から吐出された消毒液ＡＳを含む下水ＦＷの流れが、流路１３内における下水ＦＷの流れによって干渉され、乱流が生じやすい。これにより、消毒液ＡＳをより下水ＦＷ中に拡散させやすく、消毒効果をより向上させることができる。また、吐出部４０から吐出された後、流路１３内における下水ＦＷの流れと同じ向きの流れとなった消毒液ＡＳを含む下水ＦＷの流れによって吐出部４０の周囲が覆われる。そのため、下水ＦＷ中に浮遊物等が含まれる場合であっても、浮遊物等が吐出部４０に絡まることを抑制できる。

また、本実施形態によれば、吐出部４０は、エジェクタである。そのため、吐出部４０から吐出された消毒液ＡＳをより好適に下水ＦＷ中に拡散させることができる。特に本実施形態では、吐出部４０は、駆動流体として下水ＦＷを用いて、ノズル部４１とディフューザ部４２との隙間Ｇから流路１３内の下水ＦＷを吸引するエジェクタである。そのため、隙間Ｇから吸引された下水ＦＷの流れによって吐出部４０内の下水ＦＷと消毒液ＡＳとを好適に混合できる。これにより、消毒液ＡＳが好適に分散された状態の下水ＦＷを吐出部４０から拡散させて吐出させることができる。したがって、消毒液ＡＳをより好適に流路１３内を流れる下水ＦＷ中に拡散させることができる。

また、本実施形態によれば、消毒液ＡＳがノズル部４１内に供給される。そのため、例えば、下水供給部６０の第３配管６１内に消毒液ＡＳを供給する場合に比べて、消毒液ＡＳが下水ＦＷと接触してから吐出部４０の吐出口４０ａから吐出されるまでの時間を短くできる。これにより、吐出部４０から吐出されるまでの間に次亜臭素酸が消費されることを抑制できる。

また、本実施形態によれば、生成部５３において、次亜塩素酸化合物水溶液Ｗ１と臭素化合物水溶液Ｗ２とを混合して次亜臭素酸を含む消毒液ＡＳを生成する。すなわち、消毒液ＡＳは、２種類の液体を原料として生成される。そのため、例えば、ＢＣＤＭＨ等の粉体を原料にする場合に比べて、原料となる次亜塩素酸化合物水溶液Ｗ１と臭素化合物水溶液Ｗ２とを各配管によって送りやすく、各水溶液を送る量を調整しやすい。これにより、消毒液ＡＳを精度よく生成でき、かつ、消毒液ＡＳの供給量も精度よく調整できる。また、消毒液ＡＳの原料が配管内で詰まる等の不具合が生じにくい。また、液体であるため、各水溶液が長期間使用されずに各タンク内で保管される場合であっても、各タンク内で固まる等の不具合が生じにくい。これにより、長期間停止していた後に下水処理システム１を再稼働する場合であっても、下水処理システム１を迅速かつ正常に稼働させやすい。

また、本実施形態によれば、次亜塩素酸化合物は、次亜塩素酸ナトリウムであり、臭素化合物は、臭化ナトリウムである。そのため、比較的安価で消毒液ＡＳの材料を入手でき、下水ＦＷを消毒するコストを低減できる。また、臭化ナトリウムの水溶液は比較的安定性が高いため、第２タンク５２ａで長期間保管される場合であっても、濃度が低下しにくい。

また、本実施形態によれば、第１水溶液濃度センサ７１によって次亜塩素酸化合物水溶液Ｗ１の濃度を測定する。そして、制御部８０は、測定された次亜塩素酸化合物水溶液Ｗ１の濃度に基づいて、第１水溶液供給部５１と第２水溶液供給部５２との少なくとも一方を制御し、次亜塩素酸化合物水溶液Ｗ１の量と臭素化合物水溶液Ｗ２の量との少なくとも一方を調整する。そのため、例えば、次亜塩素酸化合物水溶液Ｗ１の濃度が長期間の保管により低下した場合等、次亜塩素酸化合物水溶液Ｗ１の濃度が変動した場合であっても、生成部５３に供給される次亜塩素酸化合物と臭素化合物との割合を好適に調整できる。これにより、消毒液ＡＳを好適に生成できる。

また、本実施形態によれば、第１水溶液濃度センサ７１と第２水溶液濃度センサ７２との両方によって各水溶液の濃度を測定する。そして、制御部８０は、測定された各水溶液の濃度に基づいて各水溶液供給部を制御し、各水溶液の量を調整する。そのため、各水溶液の濃度が変動した場合であっても、生成部５３に供給される次亜塩素酸化合物と臭素化合物との割合を好適に調整できる。これにより、消毒液ＡＳをより好適に生成できる。

また、本実施形態によれば、制御部８０によって第１水溶液供給部５１と第２水溶液供給部５２とを制御し、次亜塩素酸化合物に対する臭素化合物のモル比が１．０未満となるように、次亜塩素酸化合物水溶液Ｗ１と臭素化合物水溶液Ｗ２とを混合して消毒液ＡＳを生成する。そのため、消毒液ＡＳには、次亜臭素酸に加えて、臭素化合物と反応せずに残った次亜塩素酸化合物も含まれる。次亜塩素酸化合物は、次亜臭素酸に比べると低いものの下水ＦＷを消毒する消毒効果を有する。また、次亜塩素酸化合物は、次亜臭素酸に比べて、下水ＦＷ中の有機物によって消費されにくい。そのため、仮に次亜臭素酸がすべて消費された後に下水ＦＷ中に大腸菌等の菌が残存している場合であっても、残存している大腸菌等の菌を次亜塩素酸化合物によって死滅させることができる。これにより、下水ＦＷの消毒効果をより向上できる。

また、本実施形態によれば、有機物濃度センサ７３によって、消毒液ＡＳを吐出する位置よりも上流側において流路１３内の下水ＦＷ中に含まれる有機物の濃度を測定する。そして、制御部８０は、測定された有機物の濃度に基づいて、吐出部４０から吐出する消毒液ＡＳの量を調整する。ここで、下水ＦＷ中の有機物の濃度が高いほど、消毒液の消費量が多くなり、下水ＦＷを消毒処理するために必要な消毒液ＡＳの量が多くなる。これは、本発明者らによって新たに明らかとなった知見である。そのため、有機物の濃度に基づいて消毒液ＡＳの量を調整することで、下水ＦＷの消毒処理を行うために必要な消毒液ＡＳの量を適切に調整できる。これにより、下水ＦＷに供給される消毒液ＡＳが足りないことを抑制でき、下水ＦＷを好適に消毒できる。また、消毒液ＡＳを過剰に下水ＦＷに供給することを抑制できる。そのため、下水ＦＷを消毒処理するコストを低減できる。

また、本実施形態によれば、残留ハロゲン濃度センサ７４によって、消毒液ＡＳを吐出する位置よりも下流側において流路１３内の下水ＦＷ中に含まれる残留ハロゲンの濃度を測定する。そして、制御部８０は、測定された残留ハロゲンの濃度に基づいて、吐出部４０から吐出する消毒液ＡＳの量を調整する。ここで、下水ＦＷ中残留にハロゲンが残存している場合、消毒液ＡＳ中の次亜臭素酸あるいは次亜塩素酸化合物が下水ＦＷ中に残存しているとみなすことができる。そのため、吐出部４０よりも下流側において残留ハロゲン濃度センサ７４によって測定された残留ハロゲンの濃度がある程度大きければ、消毒液ＡＳによって下水ＦＷ中の大腸菌等の菌を十分に死滅させることができたことの１つの指標にできる。これにより、残留ハロゲン濃度センサ７４によって、下水ＦＷの消毒効果を確認できる。したがって、残留ハロゲン濃度センサ７４の測定結果に基づいて消毒液ＡＳの量を調整することで、下水ＦＷを消毒処理するために必要な量の消毒液ＡＳを下水ＦＷ中に好適に供給できる。

また、本実施形態によれば、制御部８０は、生成部５３への希釈水Ｗ３の供給量を調整することで、生成部５３において生成される消毒液ＡＳに含まれる次亜臭素酸の濃度を調整できる。ここで、消毒液ＡＳに含まれる次亜臭素酸の濃度が高いほど、同じ量の消毒液ＡＳを下水ＦＷに供給したときの消毒効果は高くなる。そのため、下水ＦＷに含まれる大腸菌等の菌が多く下水ＦＷを消毒するのに必要な次亜臭素酸の量が多い場合に、消毒液ＡＳに含まれる次亜臭素酸の濃度を高くすることで、下水ＦＷを好適に消毒処理できる。

一方、濃度が高いほど、次亜臭素酸の分解は早く、消毒液ＡＳに含まれる次亜臭素酸の濃度は早く低下しやすい。そのため、消毒液ＡＳを生成してから下水ＦＷに供給するまでの時間が長いような場合には、生成部５３に供給される希釈水Ｗ３の量を増加して、消毒液ＡＳに含まれる次亜臭素酸の濃度を比較的低くすることで、次亜臭素酸の分解を抑制できる。これにより、次亜臭素酸の濃度が安定した状態の消毒液ＡＳを下水ＦＷに供給できる。

具体的に制御部８０は、下水ＦＷへの消毒液ＡＳの供給量が比較的大きい場合、生成部５３への希釈水Ｗ３の供給を停止して、生成部５３において生成される消毒液ＡＳに含まれる次亜臭素酸の濃度を比較的高くする。下水ＦＷへの消毒液ＡＳの供給量が比較的大きい場合とは、例えば雨の降り始め等により、下水ＦＷの量および下水ＦＷに含まれる大腸菌等の菌の数が比較的多くなっている場合である。そのため、次亜臭素酸の濃度が比較的高い消毒液ＡＳを下水ＦＷに供給することで、下水ＦＷをより好適に消毒することができる。また、下水ＦＷへの消毒液ＡＳの供給量が比較的大きいため、生成された消毒液ＡＳは順次下水ＦＷへと供給される。したがって、次亜臭素酸の濃度が比較的高く、次亜臭素酸が分解しやすい状況であっても、次亜臭素酸が分解する前に消毒液ＡＳを下水ＦＷに供給でき、次亜臭素酸の濃度が安定した消毒液ＡＳを下水ＦＷに供給できる。

また、生成部５３から吐出部４０に注入されるまでの供給配管５６の長さは、例えば１００ｍ以上となる。そのため、消毒液ＡＳが生成部５３から吐出部４０に注入されるまでに比較的時間が掛かる。これにより、供給配管５６内が空の状態で消毒液ＡＳの供給を開始すると、第１水溶液供給部５１および第２水溶液供給部５２を駆動してから、実際に下水ＦＷに消毒液ＡＳが供給されるまでの間にタイムラグが生じる。したがって、供給配管５６内が空の状態においては、下水ＦＷに消毒液ＡＳを供給する際の応答性が悪くなる。

一方、供給配管５６に消毒液ＡＳが満たされた状態であれば、第１水溶液供給部５１および第２水溶液供給部５２を駆動した直後に、供給配管５６内の消毒液ＡＳが吐出部４０に注入され、下水ＦＷに供給される。そのため、下水ＦＷに消毒液ＡＳを供給する際の応答性を確保できる。しかし、下水ＦＷへの消毒液ＡＳの供給が停止している間に供給配管５６に消毒液ＡＳが満たされた状態としておく場合、供給配管５６内の消毒液ＡＳに含まれる次亜臭素酸の濃度が比較的高いと、下水ＦＷへの消毒液ＡＳの供給を再開した際に、供給配管５６から下水ＦＷに供給される消毒液ＡＳに含まれる次亜臭素酸の濃度が低下している虞がある。

これに対して、制御部８０は、下水ＦＷへの消毒液ＡＳの供給量が比較的小さい場合、生成部５３に供給される希釈水Ｗ３を増加して、生成部５３で生成される消毒液ＡＳに含まれる次亜臭素酸の濃度を比較的低くする。そのため、例えば、雨が降り始めてからしばらくして雨量が減り、必要な消毒液ＡＳの量が低下した際に、生成部５３から供給配管５６へと流れる消毒液ＡＳに含まれる次亜臭素酸の濃度を低くできる。これにより、下水ＦＷへの消毒液ＡＳの供給を停止した際に、供給配管５６内の残る消毒液ＡＳを、制御部８０によって次亜臭素酸の濃度が１モル％程度に低くされた消毒液ＡＳとできる。したがって、下水ＦＷへの消毒液ＡＳの供給が停止している間に供給配管５６内に満たされる消毒液ＡＳに含まれる次亜臭素酸の分解を抑制しつつ、下水ＦＷへの消毒液ＡＳの供給を再開する際の応答性を確保できる。以上により、安定した次亜臭素酸の濃度の消毒液ＡＳを迅速に下水ＦＷに供給することができる。

なお、本発明の実施形態は上記の実施形態に限られず、以下の構成および方法も採用できる。
消毒液は、次亜臭素酸を含むならば、特に限定されない。本明細書において「消毒液が次亜臭素酸を含む」とは、消毒液が次亜臭素酸化合物を含む場合も含む。上述した実施形態の消毒液ＡＳは次亜臭素酸の他に次亜塩素酸化合物を含む構成としたが、これに限られない。消毒液は、次亜塩素酸化合物を含まなくてもよい。消毒液の生成方法は、特に限定されない。消毒液は、次亜塩素酸化合物と臭素化合物とが同一の割合で混合されて生成されてもよいし、次亜塩素酸化合物に対する臭素化合物のモル比が１．０よりも大きくなるように混合されて生成されてもよい。消毒液は、ＢＣＤＭＨ等の粉末に水を加えて生成されてもよい。

吐出部は、流路内を流れる下水中において消毒液を拡散させて吐出できるならば、特に限定されない。吐出部がエジェクタである場合、駆動流体として下水を用いなくてもよい。例えば駆動流体として有機物が含まれない液体を用いる場合、駆動流体をノズル部に送る配管中において消毒液を駆動流体に混ぜてもよい。この場合、ノズル部に到達するまでの間に消毒液が下水と接触しないため、消毒液中の次亜臭素酸が消費されることを抑制できる。吐出部は、エジェクタでなくてもよい。吐出部は、例えば、シャワーノズルのように消毒液をシャワー状に拡散させて吐出させる構成であってもよい。また、吐出部は、流路内において下水が流れる向きと同じ向きに消毒液を吐出してもよい。

制御部は、第１水溶液濃度センサ、第２水溶液濃度センサの測定結果に基づいて、第１水溶液供給部と第２水溶液供給部の両方を制御してもよく一方のみを制御してもよい。
例えば、第１水溶液濃度センサは、設けられなくてもよい。
第１水溶液濃度センサによって濃度が測定される次亜塩素酸化合物水溶液が、次亜塩素酸ナトリウム水溶液である場合、保管する際の温度が２０℃以下であれば、濃度が低下しにくい。そのため、地下等、比較的気温が低い場所に保管することで、次亜塩素酸ナトリウム水溶液の濃度が低下することを抑制できる。また、屋外等の２０℃を超える環境において次亜塩素酸ナトリウム水溶液を保管する場合であっても、食塩の含有量が少ない次亜塩素酸ナトリウム水溶液を使用することで保存期間中の濃度の低下を抑制できる。さらに、比較的多く雨が降るなどして消毒液の消費量が増加する場合は消毒液の原料となる次亜塩素酸ナトリウム水溶液の消費量も増加し、次亜塩素酸ナトリウム水溶液が保管されている期間が比較的短い。したがって、次亜塩素酸ナトリウム水溶液の濃度が低下する前に、次亜塩素酸ナトリウム水溶液を消費することができる。これらの場合には、濃度低下が少ないので、濃度センサを設けなくても、次亜塩素酸化合物水溶液の濃度が一定であるとして消毒液を生成させればよい。

また、例えば第２水溶液濃度センサは、設けられなくてもよい。
第２水溶液濃度センサによって濃度が測定される臭素化合物水溶液が臭化ナトリウム水溶液である場合、臭化ナトリウム水溶液では臭化ナトリウムが比較的安定であるので保管していても臭化ナトリウム水溶液の濃度は変化しない。そのため、第２センサを設けなくても、保管する際の臭化ナトリウム水溶液の濃度を一定とみなすことにより、消毒液を好適に生成できる。

また、第１水溶液供給部と第２水溶液供給部の少なくとも一方を制御してもよいが、水溶液の保管の環境、薬剤の種類等によっては、第１水溶液供給部と第２水溶液供給部いずれも制御せず、第１水溶液、第２水溶液ともに一定の濃度とみなして、混合比率を制御して消毒液を生成させることもできる。

制御部は、例えば、供給配管に設けられたバルブの開度を調整することで、流路中の下水に供給される消毒液の量を調整してもよい。また、生成部から吐出部へと消毒液を送るポンプが別途設けられてもよく、制御部は、当該ポンプを制御することで、流路中の下水に供給される消毒液の量を調整してもよい。有機物濃度センサは、設けられなくてもよい。ハロゲン濃度センサは、設けられなくてもよい。

また、上述した実施形態においては、水処理システムおよび水処理方法として、下水処理システムおよび下水処理方法について説明したが、これに限られない。水処理システムおよび水処理方法が処理する水は、特に限定されず、例えば、川や海の水であってもよい。

なお、本明細書において説明した各構成は、相互に矛盾しない範囲内において適宜組み合わせることができる。

図３に示す例１と図４に示す例２とを比較することで、本発明の有用性を確認した。例１は、実施例である。例２は、比較例である。例１において流路１１３の流れ方向の距離Ｌは、２１５４００ｍｍとした。流路１１３内を流れる下水ＦＷの水深Ｈは、８００ｍｍとした。例１における吐出部１４０は、上述した実施形態の吐出部４０と同様の構成とした。吐出部１４０は、流路１１３を流れる下水ＦＷの向きと逆向きに消毒液ＡＳを吐出する。例１においては、鉛直方向に並ぶ２つの吐出部１４０をＹ軸方向に沿って２組設けた。すなわち、例１においては、吐出部１４０を合計４つ設けた。

消毒液ＡＳは、有効塩素濃度７０ｇ／Ｌの次亜塩素酸ナトリウム水溶液と濃度１００ｇ／Ｌの臭化ナトリウム水溶液とを、次亜塩素酸ナトリウムと臭化ナトリウムとのモル比が１：１となるように混合して生成した。複数の吐出部１４０からの消毒液ＡＳの供給量の合計は、下水ＦＷの流量に対して、１０ｍｇ／Ｌとなるようにした。吐出部１４０から消毒液ＡＳが吐出される位置は、流路１１３の上流側の端部から下流側に距離Ｌ２離れた位置とした。距離Ｌ２は、８５００ｍｍとした。

例２は、図４に示すように、吐出部１４０を設けずに、流路１１３の上流側の端部から下流側に距離Ｌ２離れた位置において、流路１１３の上側から消毒液ＡＳを滴下する構成とした。消毒液ＡＳは、例１と同様に生成した。消毒液ＡＳを滴下する量は、例１と同様に、下水ＦＷの流量に対して１０ｍｇ／Ｌとした。例２のその他の点は、例１と同様とした。

例１および例２のそれぞれにおいて、流路１１３の上流側の端部から下流側に距離Ｌ１離れた位置と距離Ｌ３離れた位置とにおいて下水ＦＷを採取し、下水ＦＷに含まれる大腸菌群の数を測定した。距離Ｌ１は、３４００ｍｍとした。距離Ｌ３は、９５００ｍｍとした。距離Ｌ１の位置は、消毒液ＡＳが下水ＦＷに供給される位置よりも上流側である。距離Ｌ３の位置は、消毒液ＡＳが下水ＦＷに供給される位置よりも下流側である。距離Ｌ３の位置においては、深さが異なる位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３のそれぞれにおいて下水ＦＷの採取を行った。位置Ｐ１は、流路１１３の底から高さＨ１の位置である。位置Ｐ２は、流路１１３の底から高さＨ２の位置である。位置Ｐ３は、流路１１３の底から高さＨ３の位置である。高さＨ１は、１５０ｍｍとした。高さＨ２は、４５０ｍｍとした。高さＨ３は、７００ｍｍとした。

下水ＦＷの採取は、例１および例２のそれぞれにおいて２回ずつ行った。例１の採取を行った際の下水ＦＷの流量は、１ｍ^３／ｍｉｎであった。例２の採取を行った際の下水ＦＷの流量は、０．８５ｍ^３／ｍｉｎであった。大腸菌群の数の測定は、下水試験方法第６編第４章第２節に記載のデソキシコール酸培地法を用いて行った。各結果を図５および図６に示す。

図５に示すように、例１では消毒液ＡＳを供給した後において、ほぼ大腸菌群を死滅させることができ、大腸菌群数が排水基準値の３０００個／ｍＬを大きく下回る数となったことが確認できた。一方、図６に示すように、例２では消毒液ＡＳを供給する前後でほとんど大腸菌群数に変化がなく、大腸菌群数が排水基準値の３０００個／ｍＬよりも多いままとなっていることが確認できた。これにより、単に消毒液ＡＳを滴下するのみでは十分な効果が得られにくく、例１のように下水ＦＷ中において消毒液ＡＳを拡散させて吐出することで、下水ＦＷと好適に消毒できることが確かめられた。以上により、本発明の有用性を確認できた。

１…下水処理システム（水処理システム）、１３，１１３…流路、２０…供給装置、４０，１４０…吐出部、４１…ノズル部、４２…ディフューザ部、５０…消毒液供給部、５１…第１水溶液供給部、５２…第２水溶液供給部、５３…生成部、６０…下水供給部（水供給部）、７１…第１水溶液濃度センサ（第１濃度センサ）、７３…有機物濃度センサ（第２濃度センサ）、８０…制御部、ＡＳ…消毒液、ＦＷ…下水（水）

Claims (15)

1. 水が流れる流路と、
   前記流路内を流れる水に次亜臭素酸を含む消毒液を供給する供給装置と、
   を備え、
   前記供給装置は、前記流路内に配置された吐出部を有し、
   前記吐出部は、前記流路内を流れる水中において水が流れる向きと逆向きに前記消毒液を拡散させて吐出するエジェクタであり、
   前記吐出部には、前記流路内における水の流れ方向の上流側に向かうに従って内径が大きくなる拡散部が設けられ、
   前記拡散部の前記上流側の端部は、前記流路内に開口し、前記消毒液を前記流路内に吐出する吐出口である、水処理システム。
2. 前記供給装置は、
   前記吐出部に前記消毒液を送る消毒液供給部と、
   前記吐出部に前記流路内の水を送る水供給部と、
   を有する、請求項１に記載の水処理システム。
3. 前記吐出部は、
   前記水供給部からの水が駆動流体として流入されるノズル部と、
   前記ノズル部と隙間を空けて配置され、前記ノズル部から噴射された前記駆動流体としての水が流入されるディフューザ部と、
   を有し、
   前記ノズル部と前記ディフューザ部との隙間は、前記流路内に開口しており、
   前記ノズル部内には、前記消毒液供給部から前記消毒液が供給され、
   前記ディフューザ部は、前記消毒液を前記駆動流体としての水および前記隙間から吸引された水とともに、前記流路内を流れる水中に拡散させて噴出する、請求項２に記載の水処理システム。
4. 前記消毒液供給部は、
   前記消毒液を生成する生成部と、
   前記生成部に次亜塩素酸化合物の水溶液を供給する第１水溶液供給部と、
   前記生成部に臭素化合物の水溶液を供給する第２水溶液供給部と、
   を有し、
   前記生成部は、前記第１水溶液供給部から供給される次亜塩素酸化合物の水溶液と前記第２水溶液供給部から供給される臭素化合物の水溶液とを混合して前記消毒液を生成する、請求項２または３に記載の水処理システム。
5. 前記次亜塩素酸化合物は、次亜塩素酸ナトリウムであり、
   前記臭素化合物は、臭化ナトリウムである、請求項４に記載の水処理システム。
6. 前記供給装置は、
   前記第１水溶液供給部から前記生成部に供給される前記次亜塩素酸化合物の水溶液の濃度を測定する第１濃度センサと、
   前記第１濃度センサの測定結果に基づいて、前記第１水溶液供給部と前記第２水溶液供給部との少なくとも一方を制御する制御部と、
   を有する、請求項４または５に記載の水処理システム。
7. 前記供給装置は、前記吐出部よりも上流側において前記流路内の水中に含まれる有機物の濃度を測定する第２濃度センサを有し、
   前記制御部は、前記第２濃度センサの測定結果に基づいて、前記吐出部から吐出される前記消毒液の量を調整する、請求項６に記載の水処理システム。
8. 前記消毒液が、さらに次亜塩素酸を含む、請求項４〜７のいずれか一項に記載の水処理システム。
9. 前記供給装置は、
   前記吐出部よりも上流側において前記流路内の水中に含まれる有機物の濃度を測定する第２濃度センサと、
   前記第２濃度センサの測定結果に基づいて、前記吐出部から吐出される前記消毒液の量を調整する制御部と、
   を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の水処理システム。
10. 吐出部を用いて流路内を流れる水中において水が流れる向きと逆向きに次亜臭素酸を含む消毒液を拡散させて吐出し、
    前記吐出部は、エジェクタであり、
    前記吐出部には、前記流路内における水の流れ方向の上流側に向かうに従って内径が大きくなる拡散部が設けられ、
    前記拡散部の前記上流側の端部は、前記流路内に開口し、前記消毒液を前記流路内に吐出する吐出口である、水処理方法。
11. 次亜塩素酸化合物の水溶液と臭素化合物の水溶液とを混合して前記消毒液を生成する、請求項１０に記載の水処理方法。
12. 前記次亜塩素酸化合物は、次亜塩素酸ナトリウムであり、
    前記臭素化合物は、臭化ナトリウムである、請求項１１に記載の水処理方法。
13. 前記次亜塩素酸化合物の水溶液の濃度を測定し、測定した前記次亜塩素酸化合物の水溶液の濃度に基づいて、前記消毒液の生成に用いられる前記次亜塩素酸化合物の水溶液の量と前記臭素化合物の水溶液の量との少なくとも一方を調整する、請求項１１または１２に記載の水処理方法。
14. 前記次亜塩素酸化合物に対する前記臭素化合物のモル比が１．０未満となるように、前記次亜塩素酸化合物の水溶液と前記臭素化合物の水溶液とを混合して前記消毒液を生成する、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の水処理方法。
15. 前記消毒液を吐出する位置よりも上流側において前記流路内の水中に含まれる有機物の濃度を測定し、測定した前記有機物の濃度に基づいて、吐出する前記消毒液の量を調整する、請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の水処理方法。

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