JPH0619891U - 液体の殺菌装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 開水路への適用が容易な管内通水型紫外線殺
菌装置を提供すること。 【構成】 隔壁２により区隔された液体の高位液体側Ａ
に吸水管４と低位液体側Ｂに排水管５を各々起立させ、
さらに前記両管を連絡するよう紫外線殺菌装置７バイパ
ス管６を設けたバイパス管路を形成させると共に、該バ
イパス管路に連通するサイフォン形成手段を設けてなる
液体の殺菌装置。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は液体の殺菌装置、特に開水路に設置するに適した紫外線殺菌装置に関 する。

【０００２】

【従来の技術】

液体の紫外線殺菌装置としては、従来気相を介して対象液上方より紫外線を照 射する表面照射型方式のもの（以下表面照射型方式とする）が用いられてきた。 この方式による殺菌効果は、紫外線の対象液面での反射に加え、対象液中では紫 外線の減衰が大きいため、対象液面付近に効果の範囲が限定される。従って処理 槽の液深、設置面積や処理液量などは著しく制約されたものとなり、しかも処理 槽内の対象液の殺菌処理は必ずしも充分行われなかった。

【０００３】 これに対して、対象液を管内に導き、保護管を介するか、または直接対象液と 紫外線源を接触させて殺菌する管内通水型方式の装置が種々開発されている（以 下管内通水型方式とする）。これら装置では、必要により保護管を介するとはい え、表面反射によるロスはない。 しかしながら、対象液中での紫外線の減衰は避けられないため、図２に示すよ うな中央の細い通水部１７を多数の紫外線燈Ｌで取り巻く方式、または図３に示 すような複数の紫外線燈Ｌの間隙を薄層の液流が流れる方式など、対象液中への 紫外線到達度向上の努力が払われている。

【０００４】 上記、管内通水型方式は配管中を通過する液体を対象としており、従って対象 液は管内に導入されなければならない。このため、開水域にある液体に対しては 液体をポンプその他の手段で配管内に導くが、従来かかる場合の施工法としては 、該開水路中にドライピットを設置し、該ドライピット内に配管を設け、殺菌装 置を組み込むことが行われた。 またこの際、紫外線発生装置の電気的接続部や紫外線発生管の管球部に水分が 侵入すると装置に障害を起こすこととなるため、装置の設置に当たっては水密（ 防水）性の保持や結露防止など配慮を要する種々の問題があった。 このため紫外線発生装置による殺菌処理は、広範囲の微生物に対して有効で後 汚染の心配がないなどの優れた効果がありながら、特に開渠への適用には困難が あった。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

本考案の目的は、前記した従来技術の欠点を解消し、液体の殺菌装置、特に開 水路への適用が容易な紫外線殺菌装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記課題は本考案の液体の殺菌装置の開発によって達成される。 すなわち、隔壁により区画された液体の、高位液体側に吸水管を浸漬し、低位 液体側に前記高位液体レベルより下に出口を有する排水管を設け、これら管を紫 外線殺菌装置を介し、かつ隔壁を跨いで連結してバイパス管路を形成させると共 に、該バイパス管路に連通するサイフォン形成手段を設けてなる液体の殺菌装置 である。

【０００７】 開水路の場合、上流側の液面は高水位で下流側の液面の水位は低いが、極端な 場合には下流側は液の流れが速くて水位が実質的にゼロであっても良い。 またここでいう、隔壁により区画するという意味は、開水路を仕切り堰で仕切 る意味の他、貯水池間を土手で区画することや貯水槽間を仕切り板で区画するこ となどいろいろであってよい。 さらにここでいうサイフォン形成手段とは、上記態様のバイパス管路の管内を 満水させればサイフォンは形成されるのであり、バイパス管路の管内を満水にす る仕方は種々あるが、いかなる方法で満水にしても良いことを意味する。 具体例の一例を示せば、バイパス管路を真空ポンプを配備した装置を用いて負 圧とし、吸水管（および排水管）より開水路の水を吸い上げて満水とする方法で あり、また別の例を示せばイジェクタ等による注水あるいは呼び水をする方法そ の他種々の方法が挙げられる。

【０００８】 本考案の方法に従って、バイパス管路中に紫外線殺菌装置を設ける殺菌装置で は、新設は勿論既設にも開水路中に仕切堰などの隔壁を設けるだけでよく、従来 のドライピット設置に伴う水密（防水）工事などは必要としない。また、一過性 の処理装置であるので殺菌装置本体もコンパクトで移設可能な装置にできる。

【０００９】 使用する管内通水式紫外線殺菌装置については公知のいかなる形式のもの、例 えば上記図２あるいは図３に示した方式の装置でもよく、処理対象液体の質や量 を勘案して選定すればよい。また、必要に応じ電磁波、電子線など他の殺菌手段 の併用をしてもよい。

【００１０】 また本考案の設備において、バイパス管路にサイフォンを形成させる手段とし ては、真空ポンプなどによりバイパス管路内を負圧とし開水路より管路内に液体 を吸引して満たすことにより形成できるが、この場合該ポンプと管路の間に減圧 タンクを設けることによりポンプへの水分の侵入を回避することが好ましい。ポ ンプへの水分の侵入を回避する手段の別の１例としては、後に説明するようにバ イパス管路に満水確認用の管または槽を設置し、満水確認用管の水位によりポン プの駆動を制御する方法などがある。

【００１１】 さらに、サイフォンを形成はバイパス管路を満水とさせればよく、このために は例えば高位置に設けた水槽からの導水や他の系からの給水ポンプによる導水等 の手段を用いてバイパス管路を満水とさせることができる。このように、サイフ ォン形成の手段には任意の方法が設置条件に合わせ適宜採用できる。

【００１２】

【作用】

本考案の装置では、対象液を管内通水式紫外線殺菌装置を設備したバイパス管 路に導入するのにサイフォンを用いているため、通常運転時には特に動力を使用 する必要がなく、動力費が安価にすむ他、駆動部の故障によるトラブルがない。 また、サイフォン管を対象液の真空破壊限界まで自在に立ち上げて設置できる ので、空間利用性および操作性、維持管理性を著しく良くできる。さらに対象液 をサイフォンを用いてバイパス管路に送水すると、紫外線殺菌装置内は常に満水 状態がとなるので好都合である。

【００１３】 なお、本考案では通常の処理時には対象液をバイパス管路を通して処理してい るので、装置の保守時やその他の都合でこのバイパス管路への通水を止める必要 が生じた場合には開水路を通すようにすれば、自然に対象液は仕切り堰を越流し 流下するので、別途非常用バイパス管やバイパス弁を設ける必要がない。

【００１４】 さらに電気部品は一般に水分をきらうが、本考案の紫外線殺菌装置は開水路上 方の大気中に設置されており、対象液が通る管路は紫外線殺菌装置の電気的接続 部分や管球部を避けた構造とすることが可能であり、さらに管路は周囲の大気に 比べて負圧となっているため、微細なキズなどでは水分が電気的な部分に侵入す ることはなく、装置の安全性もよい。

【００１５】

【実施例】

次に図を用いて本考案の内容を説明する。ただし、本考案説明の実施態様はこ れに限定されない。 （実施例１） 本考案の一実施態様を図１を例として説明する。 紫外線は遮蔽されると効果が減ずるため、処理水の用途に応じた懸濁物の除去 手段を併用することが望ましい。

【００１６】 ここでは終沈後の下水２次処理水の場合として説明する。 開水路１には第１の隔壁すなわち仕切り堰２と第２の隔壁すなわち越流堰３の ２段に仕切り堰が設けられており、仕切り堰２の上流では吸水管４が、第１仕切 り堰２と越流堰３の間では排水管５がそれぞれ立ち上げられ、開水路１の上方で 管で連結してバイパス管路を形成する。 ここで、吸水管４は仕切り堰２の上流側高位水体Ａ中に開口し、排水管５は仕 切り堰２の下流側低位水体Ｂ中に開口している。 このバイパス管路の途中、すなわち、吸水管４と排水管５との間に管内通水式 紫外線殺菌装置７、サイフォンポッド１０やバイパス管６等が設置してある。

【００１７】 吸水管４、排水管５と、管内通水式紫外線殺菌装置７、サイフォンポッド１０ やバイパス管６等の部材類およびそれらを連結する管が一体となってバイパス管 路を形成する。 これらバイパス管路全体が紫外線透過性部材で構成されていて もよいが、通常は一体構造でなく吸水管４、排水管５、サイフォンポッド１０お よび連結配管は別の管で連結した構造となっている。この場合少なくとも、殺菌 装置７の中を通る通水管（図２および図３に示した通水管１７）は必ず紫外線透 過性部材で構成されなければならない。

【００１８】 管内通水式紫外線殺菌装置７と排水管５との間にはサイフォンポッド１０が設 けてありバイパス管路の満水状態が確認できる。 サイフォンポッド１０は吸引管１１を介して真空発生装置に連結している。ま た、サイフォンポッド１０には大気開放弁１４が設けてある。 真空発生装置は真空ポンプ９と要すれば減圧タンク１２とからなり、吸引弁１ ３を備えた吸引管１１で上記サイフォンポッド１０と連結されている。

【００１９】 サイフォンを形成させる手段としては、大気開放弁１４を閉、吸引弁１３を開 とし、真空ポンプ９を起動させ、前記管内通水式紫外線殺菌装置７、サイフォン ポッド１０やバイパス管６等からなるバイパス管路内（および減圧タンク１２） を負圧とする。これにより対象液は開水路１の高位液体Ａ部から吸水管４内に導 かれ、一方開水路１の低位液体Ｂ部から吸水された液が排水管５内を通ってこれ と合流し、バイパス管路を満たす。バイパス管路が満水になったことはサイフォ ンポッド１０内の水位で判る。 バイパス管路が満水となりサイフォンが作用を開始すれば吸引弁１３を閉じる 。この時真空ポンプ９を停止してもサイフォンは作用し続ける。

【００２０】 図１において、真空ポンプ９内への水の吸引事故を回避することは、サイフォ ンポッド１０により行うことができる。 図１において、ＬＳはサイフォンポッド１０内水位を感知するレベルセンサー １６である。予め満水レベルの水位を設定し、これをレベルセンサー１６が検出 すると真空ポンプ９からの吸引管に配備された電磁的に作動する吸引弁１３を閉 じる。 吸引弁１３閉により真空ポンプ９の駆動がＯＦＦとなるよう構成してもよい。 勿論、満水確認のためには、本実施例のようにサイフォンポッドとする必要は なく、目視可能な管式レベル計でも良い。この場合水の真空ポンプ９への侵入を 防止することは減圧タンク１２において対応するよう構成される。 また勿論、真空ポンプ９内への水の吸引事故の回避をサイフォンポッド１０内 水位を目視して手動管理により真空ポンプ９の駆動をＯＮ−ＯＦＦして行っても かまわない。

【００２１】 さらにまた真空系の運転については、吸引弁１３が開の場合、減圧タンク１２ に設けた圧力センサ（ＶＰＳ）１５により検出されたタンク内圧が予め設定され た圧力以上となった場合真空ポンプ９を運転し、設定圧力に達した場合停止する よう制御することで経済的な運転ができる。

【００２２】 なお、バイパス流を中止する場合には、吸引弁１３が閉の状態で、大気開放弁 １４を開として管内通水式紫外線殺菌装置７、サイフォンポッド１０やバイパス 管６等からなるバイパス管路（以下単にバイパス管路という）の管内圧を大気圧 に戻せばサイフォンが破れ、バイパス管路内の水は吸水管４と排水管５の両者か ら流出し管内が空となる。

【００２３】 吸水管４の開口部は開水路１の高位水体Ａ部の水面より下、すなわち仕切堰２ の天端より下方にあり、排水管５の開口部はサイフォン形成のための減圧吸引時 に空気を吸い込まないよう低位水体Ｂ部の水面下に開口させる。 図１では、下水放流施設の構造を生かして、越流堰３を利用し、排水管５の開 口部を水没させている。 また、吸水管４および排水管５を連結して、バイパス管路を形成する部材や管 の高さは高水位面Ａ以上であればよいが維持管理作業のためには床上胸の高さ程 度とすることが望ましい。

【００２４】 設置する管内通水式紫外線殺菌装置７の形式は対象液体に応じて選定するが、 例えば図２のような形式の装置は、通水路１７（紫外線透過性）の中を乱流をつ くりつつ対象液体を流下させ、周囲から紫外線ランプによる照射を行う場合に好 適に適用できる。 かかる形式の装置では紫外線による殺菌効果は短時間に奏せられるが、前述の ように影の部分には効果がないため、懸濁物を含む場合には懸濁物の周囲が充分 照射を受けるような攪拌手段を設けても良い。 かくして移設可能な本考案の装置を適正に運転して水の殺菌処理を従来の紫外 線殺菌装置によるよりはるかに安価に殺菌処理でき、下水道放流水の基準を満足 する処理水が得られる。

【００２５】 （実施例２） 本考案の別の実施態様例を図４に示す。本実施例では弁８を設けることで排水 管５からのサイフォン形成時の空気流入を防ぎ、越流堰３を不要としたもので、 既設の堰を仕切堰２としても良い。この場合、排水管５は高水位レベルＡ以下で あれば空中に開口して良く、開水路の改造も必要ない。 図４の態様の場合、開水路の高水位レベルＡ以下の位置で排水管５に減圧タン ク１２に通じる吸引管１１を連通し、減圧タンク１２上部を経て真空ポンプ９に 連通される。減圧タンク１２は、少なくとも一部が紫外線殺菌装置７やバイパス 管６より高位に位置し、真空ポンプ９への水の侵入を防ぐトラップをかねている 。 サイフォン形成は排水管５の弁８を閉じ、大気開放弁１４も閉じた状態で真空 ポンプ９を稼働して吸水管４から水を吸引し紫外線殺菌装置７内やバイパス管６ への満水を行う。 図４の態様の場合、サイフォン破壊用の大気開放弁１４は必ずしもバイパス管 ６天頂部に配置しなくても良く、高水位面Ａより上方にあれば良く、ここでは吸 水管４の途中に蛇口状の大気開放弁１４を配置した。

【００２６】 （実施例３） 本考案の別の実施態様例を図５に示す。本実施例も高水位Ａ以下に弁８を設け た。すなわち、越流堰３を不要、すなわち排水管５の水没不要の構成である。 図１および図４の前記２例と図５の例との違いは、吸引により導水してサイフ ォン形成を行わず、別途吸水管４、吸引し紫外線殺菌装置７内やバイパス管６を 満水させる量の液体を呼び水導入管２４を通じて導入する点である。 この時弁８は閉じた状態、大気開放弁１４は開とし、弁２３を開いて呼び水用 タンク２２から呼び水を呼び水導入管２４を通じて吸引し、吸水管４、紫外線殺 菌装置７内やバイパス管６に注入して満水とする。満水状態は満水確認用ノズル １９で確認できる。満水になったところで、弁２３および弁１４を閉とし弁８を 開とする。 また、呼び水用タンク２２への水の供給は別途水系２５より行っても、被処理 水を給水ポンプ２０で給水管２１を通じて導入して行っても良い。

【００２７】 呼び水用タンク２２は屋上の貯留タンクを利用し、呼び水は該タンク貯留水を 用いても良く、タンクは設置条件に応じて適宜配備すれば良い。また紫外線殺菌 装置７は必ずしも水平に設置する必要はなく、バイパス途中の任意の位置に配置 できる。本例では排水管５内にタテ置きに設置した場合とした、

【００２８】 （実施例４） 紫外線殺菌装置７やバイパス管６を満水にする方法には以上の方法の他、イジ ェクタ等により管路内に注水する方法としても本考案のサイフォン形成は達成で きる。

【００２９】

【考案の効果】

本考案の紫外線殺菌装置は次のような効果を奏する。 １）本考案の装置においては開水路の途中にドライピットを設ける必要がない 。 ２）本考案の装置は開水路の水面上に設けた床上に設置できるため、設置が簡 単で、維持管理が容易となる。 特に、電気的接続部や紫外線を発生する管球部への浸水の問題がなく、装置が 簡単で、空間の利用性が高まり、設置スペースも少なくてすむ。 ３）設置が簡単なため、既設開水路への追加設置や、別の開水路への移設など が行い易い。 ４）開水路からバイパスして殺菌処理を行っているので、非常時には自然流下 に切り替えが可能なため、別途非常用バイパス管、バイパス弁を設置しなくてよ い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の紫外線殺菌装置による液体の殺菌工程
の１例のフロー図。

【図２】従来の管内通水型紫外線殺菌装置通水管の１例
の断面図。

【図３】従来の管内通水型紫外線殺菌装置通水管の他の
１例の断面図。

【図４】本考案の紫外線殺菌装置による液体の殺菌工程
の別例のフロー図。

【図５】本考案の紫外線殺菌装置による液体の殺菌工程
の別例のフロー図。

【符号の説明】

１ 開水路 １７ 通水路 ２ 仕切り堰 １８ 保護管 ３ 越流堰 １９ 満水確認ノズル ４ 吸水管 ２０ 給水ポンプ ５ 排水管 ２１ 給水管 ６ バイパス管 ２２ 呼び水用タンク ７ 紫外線殺菌装置 ２３ 弁 ８ （止水）弁 ２４ 呼び水導入管 ９ 真空ポンプ ２５ 別途水系 １０ サイフォンポッド Ａ 高位水体 １１ 吸引管 Ｂ 低位水体 １２ 減圧タンク Ｌ 紫外線ランプ １３ 吸引弁 １４ 大気開放弁 １５ 圧力センサー １６ レベルセンサー

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 隔壁により区画された液体の、高位液体
   側に吸水管を浸漬し、低位液体側に前記高位液体レベル
   より下に出口を有する排水管を設け、これら管を紫外線
   殺菌装置を介し、かつ隔壁を跨いで連結してバイパス管
   路を形成させると共に、該バイパス管路に連通するサイ
   フォン形成手段を設けてなる液体の殺菌装置。