JPH11216497A - 浄水設備 - Google Patents
浄水設備Info
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- JPH11216497A JPH11216497A JP10021742A JP2174298A JPH11216497A JP H11216497 A JPH11216497 A JP H11216497A JP 10021742 A JP10021742 A JP 10021742A JP 2174298 A JP2174298 A JP 2174298A JP H11216497 A JPH11216497 A JP H11216497A
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- JP
- Japan
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- treatment device
- water
- protozoa
- treatment
- ozone
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- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】水中の微生物あるいは原虫を高効率に不活性化
する浄水設備の提供。 【解決手段】浄水処理施設および下水処理施設におい
て、原水中の微生物あるいは原虫の外殻に損傷を与える
ための物理的処理装置（例えば超音波処理装置）と、損
傷部から外殻の内部を酸化して微生物あるいは原虫を不
活性化するための化学的処理装置（例えば、オゾン処理
装置、塩素処理装置、紫外線処理装置）とを備える。
する浄水設備の提供。 【解決手段】浄水処理施設および下水処理施設におい
て、原水中の微生物あるいは原虫の外殻に損傷を与える
ための物理的処理装置（例えば超音波処理装置）と、損
傷部から外殻の内部を酸化して微生物あるいは原虫を不
活性化するための化学的処理装置（例えば、オゾン処理
装置、塩素処理装置、紫外線処理装置）とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は浄水処理施設および
下水処理施設に関する。
下水処理施設に関する。
【０００２】
【従来の技術】（従来の浄水処理）近年、水源である湖
沼や河川の水質悪化に伴い、クリプトスポリジウム感染
症の存在が社会問題となっている。クリプトスポリジウ
ム感染症の原因となるクリプトスポリジウム原虫は、胞
子虫類のコクジジウム目に属する寄生性原虫で、牛，
馬，豚などの家畜や犬，猫，ネズミなどが保虫宿主であ
る。牧場や畜舎などからの排水により、水道水の原水と
して用いられる表流水にも平均０.０４ 個／Ｌの濃度で
クリプトスポリジウム原虫が存在している。
沼や河川の水質悪化に伴い、クリプトスポリジウム感染
症の存在が社会問題となっている。クリプトスポリジウ
ム感染症の原因となるクリプトスポリジウム原虫は、胞
子虫類のコクジジウム目に属する寄生性原虫で、牛，
馬，豚などの家畜や犬，猫，ネズミなどが保虫宿主であ
る。牧場や畜舎などからの排水により、水道水の原水と
して用いられる表流水にも平均０.０４ 個／Ｌの濃度で
クリプトスポリジウム原虫が存在している。
【０００３】従来の浄水処理工程のうちでクリプトスポ
リジウム原虫の除去に効果があるのは、凝集沈殿処理の
みである。凝集沈殿処理では凝集剤を被処理水に注入
し、濁質およびクリプトスポリジウム原虫を沈殿して除
去する。
リジウム原虫の除去に効果があるのは、凝集沈殿処理の
みである。凝集沈殿処理では凝集剤を被処理水に注入
し、濁質およびクリプトスポリジウム原虫を沈殿して除
去する。
【０００４】しかし、被処理水の水質や水量によって適
切な凝集剤注入量が変動するため、凝集不良が発生する
ことがある。クリプトスポリジウム原虫には固い外殻が
あり、通常殺菌に使われる塩素程度の酸化力ではほとん
ど不活性化できない。そこで、凝集沈殿処理されなかっ
たクリプトスポリジウム原虫がそのまま水道水に混入す
る。
切な凝集剤注入量が変動するため、凝集不良が発生する
ことがある。クリプトスポリジウム原虫には固い外殻が
あり、通常殺菌に使われる塩素程度の酸化力ではほとん
ど不活性化できない。そこで、凝集沈殿処理されなかっ
たクリプトスポリジウム原虫がそのまま水道水に混入す
る。
【０００５】（クリプトスポリジウム原虫の不活性化）
凝集沈殿処理で除去できなかったクリプトスポリジウム
原虫を除去するために、様々な不活性化方法が考えられ
ている。不活性化とはクリプトスポリジウム原虫を強い
酸化力などで殺し、繁殖不可能にすることである。９０
％不活性化するために、紫外線を使用した場合は、１５
Ｗ／sec の強度の紫外線下で２.５ 時間クリプトスポリ
ジウム原虫を存在させる必要がある。
凝集沈殿処理で除去できなかったクリプトスポリジウム
原虫を除去するために、様々な不活性化方法が考えられ
ている。不活性化とはクリプトスポリジウム原虫を強い
酸化力などで殺し、繁殖不可能にすることである。９０
％不活性化するために、紫外線を使用した場合は、１５
Ｗ／sec の強度の紫外線下で２.５ 時間クリプトスポリ
ジウム原虫を存在させる必要がある。
【０００６】熱を使用した場合は、６０℃以上の水温に
するとクリプトスポリジウム原虫を不活性化できる。塩
素処理ではほとんど不活性化できない。最も効果が期待
されるのがオゾン処理であるが、その場合、２.２５mg
／Ｌ の溶存オゾン濃度の液中に８分間クリプトスポリ
ジウム原虫を存在させる必要がある。このように、固い
外殻で覆われているため、クリプトスポリジウム原虫を
不活性化することは困難である。
するとクリプトスポリジウム原虫を不活性化できる。塩
素処理ではほとんど不活性化できない。最も効果が期待
されるのがオゾン処理であるが、その場合、２.２５mg
／Ｌ の溶存オゾン濃度の液中に８分間クリプトスポリ
ジウム原虫を存在させる必要がある。このように、固い
外殻で覆われているため、クリプトスポリジウム原虫を
不活性化することは困難である。
【０００７】（オゾン処理）オゾン処理は、主に有機物
および異臭味のもとである臭気物質を除去する目的で、
凝集沈殿処理の後段に設置される。オゾン処理は接触池
と呼ぶ槽で行われる。接触池では被処理水に細かい気泡
状のオゾンガスを注入する。気液接触によってオゾンガ
スは溶解し、溶存オゾンとなる。この溶存オゾンの酸化
力によって被処理水中の有機物や臭気物質は酸化され、
クリプトスポリジウム原虫は不活性化される。
および異臭味のもとである臭気物質を除去する目的で、
凝集沈殿処理の後段に設置される。オゾン処理は接触池
と呼ぶ槽で行われる。接触池では被処理水に細かい気泡
状のオゾンガスを注入する。気液接触によってオゾンガ
スは溶解し、溶存オゾンとなる。この溶存オゾンの酸化
力によって被処理水中の有機物や臭気物質は酸化され、
クリプトスポリジウム原虫は不活性化される。
【０００８】（オゾン処理と膜処理の併用）オゾン処理
によるクリプトスポリジウム原虫の除去に関する特許と
してImperial Chemical Industries PLCの国際特許ＰＣ
Ｔ／ＧＢ９５／０２１６３「DISINFECTION OF WATER BY
OZONATION」がある。これは、オゾンを注入するインジ
ェクタとオゾン反応槽とを備えた装置によってクリプト
スポリジウム原虫を不活性化および膜ろ過除去するもの
である。
によるクリプトスポリジウム原虫の除去に関する特許と
してImperial Chemical Industries PLCの国際特許ＰＣ
Ｔ／ＧＢ９５／０２１６３「DISINFECTION OF WATER BY
OZONATION」がある。これは、オゾンを注入するインジ
ェクタとオゾン反応槽とを備えた装置によってクリプト
スポリジウム原虫を不活性化および膜ろ過除去するもの
である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、クリプトスポ
リジウム原虫に代表されるような消毒剤に対して極めて
強い抵抗性を持つ外殻を所有する微生物あるいは原虫
を、化学的処理のみで不活性化することは困難である。
上記したように、オゾン処理のみでクリプトスポリジウ
ム原虫を不活性化するためには、溶存オゾン濃度を２.
２５mg／Ｌ にして８分間処理する必要がある。現在稼
働中のオゾン処理装置での平均的な溶存オゾン濃度は約
０.５mg／Ｌ 、処理時間は１０分程度であるため、クリ
プトスポリジウム原虫の不活性化のためには現在の３倍
以上のオゾンを注入する必要があると推測され、多くの
エネルギーを投入せねばならない。
リジウム原虫に代表されるような消毒剤に対して極めて
強い抵抗性を持つ外殻を所有する微生物あるいは原虫
を、化学的処理のみで不活性化することは困難である。
上記したように、オゾン処理のみでクリプトスポリジウ
ム原虫を不活性化するためには、溶存オゾン濃度を２.
２５mg／Ｌ にして８分間処理する必要がある。現在稼
働中のオゾン処理装置での平均的な溶存オゾン濃度は約
０.５mg／Ｌ 、処理時間は１０分程度であるため、クリ
プトスポリジウム原虫の不活性化のためには現在の３倍
以上のオゾンを注入する必要があると推測され、多くの
エネルギーを投入せねばならない。
【００１０】本発明の目的は、この解決策として、少量
のオゾン注入量でもクリプトスポリジウム原虫などの消
毒剤に対して極めて強い抵抗性を持つ外殻を所有する微
生物あるいは原虫を十分に不活性化できる方法を目的と
する浄化設備を提供することにある。
のオゾン注入量でもクリプトスポリジウム原虫などの消
毒剤に対して極めて強い抵抗性を持つ外殻を所有する微
生物あるいは原虫を十分に不活性化できる方法を目的と
する浄化設備を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の浄水設備は、原
水中の微生物あるいは原虫の固い外殻に損傷を与えるた
めの物理的処理装置と、損傷部から集中的に外殻内部を
酸化して微生物あるいは原虫を不活性化するための化学
的処理装置とを備えたことを特徴とする。
水中の微生物あるいは原虫の固い外殻に損傷を与えるた
めの物理的処理装置と、損傷部から集中的に外殻内部を
酸化して微生物あるいは原虫を不活性化するための化学
的処理装置とを備えたことを特徴とする。
【００１２】即ち、本発明では、あらかじめ微生物ある
いは原虫外殻に損傷を与えることによって外殻の抵抗力
を低下させるため、不活性化のための酸化剤の使用量を
低減できる。
いは原虫外殻に損傷を与えることによって外殻の抵抗力
を低下させるため、不活性化のための酸化剤の使用量を
低減できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について説
明する。
明する。
【００１４】（プロセスの説明）図１に本発明の浄水設
備の一例の簡略図を示す。図１において、１はクリプト
スポリジウム原虫、２はクリプトスポリジウム原虫１を
含んだ被処理水、３は超音波処理装置、４は超音波、５
は外殻に損傷を持つクリプトスポリジウム原虫、６はク
リプトスポリジウム原虫５を含んだ物理的処理水、７は
オゾン処理装置、８はオゾンガス、９は溶存オゾン、１
０は不活性化されたクリプトスポリジウム原虫、１１は
クリプトスポリジウム原虫１０を含んだ処理水、１２は
外殻の損傷部である。
備の一例の簡略図を示す。図１において、１はクリプト
スポリジウム原虫、２はクリプトスポリジウム原虫１を
含んだ被処理水、３は超音波処理装置、４は超音波、５
は外殻に損傷を持つクリプトスポリジウム原虫、６はク
リプトスポリジウム原虫５を含んだ物理的処理水、７は
オゾン処理装置、８はオゾンガス、９は溶存オゾン、１
０は不活性化されたクリプトスポリジウム原虫、１１は
クリプトスポリジウム原虫１０を含んだ処理水、１２は
外殻の損傷部である。
【００１５】クリプトスポリジウム原虫１を含む被処理
水２は、まず超音波処理装置３に流入する。超音波処理
装置３では被処理水２に超音波４をかけることで、被処
理水中のクリプトスポリジウム原虫１の外殻に損傷１２
を生成させる。
水２は、まず超音波処理装置３に流入する。超音波処理
装置３では被処理水２に超音波４をかけることで、被処
理水中のクリプトスポリジウム原虫１の外殻に損傷１２
を生成させる。
【００１６】外殻に損傷を持つクリプトスポリジウム原
虫５を含む物理的処理水６は、次にオゾン処理装置７に
流入する。オゾン処理装置７では物理的処理水６の中に
オゾンガス８を気泡状にして注入して吸収させ、溶存オ
ゾン９とする。
虫５を含む物理的処理水６は、次にオゾン処理装置７に
流入する。オゾン処理装置７では物理的処理水６の中に
オゾンガス８を気泡状にして注入して吸収させ、溶存オ
ゾン９とする。
【００１７】オゾン処理装置７の中で、外殻に損傷を持
つクリプトスポリジウム原虫５は損傷１２から溶存オゾ
ン９によって酸化され、不活性化される。以上のように
して処理水１１は、不活性化されたクリプトスポリジウ
ム原虫１虫１０のみが含まれる水となる。図２に、上記
の処理によってクリプトスポリジウム原虫が不活性化さ
れる工程の概念図を示す。
つクリプトスポリジウム原虫５は損傷１２から溶存オゾ
ン９によって酸化され、不活性化される。以上のように
して処理水１１は、不活性化されたクリプトスポリジウ
ム原虫１虫１０のみが含まれる水となる。図２に、上記
の処理によってクリプトスポリジウム原虫が不活性化さ
れる工程の概念図を示す。
【００１８】（検証）クリプトスポリジウム原虫に超音
波を与え、その後オゾン処理することで活性がどのよう
に変化するかを調べた。容積１Ｌの槽を用い、バッチ式
の実験をした。超音波処理には、出力が０〜１ｋＷ可
変，細胞破砕用の超音波発生装置を用いた。超音波処理
の時間は１０秒間とした。オゾン処理のため、槽内に散
気管を設置し、オゾン発生器からオゾンガスを注入し
た。注入オゾンガス濃度は１０ｇ／Ｎｍ2 、注入ガス量
は０.２Ｌ／min一定とした。オゾン処理時間は１０分間
とした。この実験条件のもとで、超音波発生装置の出力
を変化させて処理後のクリプトスポリジウム原虫の活性
を測定した。原水中のクリプトスポリジウム原虫の濃度
は５０個／Ｌであった。
波を与え、その後オゾン処理することで活性がどのよう
に変化するかを調べた。容積１Ｌの槽を用い、バッチ式
の実験をした。超音波処理には、出力が０〜１ｋＷ可
変，細胞破砕用の超音波発生装置を用いた。超音波処理
の時間は１０秒間とした。オゾン処理のため、槽内に散
気管を設置し、オゾン発生器からオゾンガスを注入し
た。注入オゾンガス濃度は１０ｇ／Ｎｍ2 、注入ガス量
は０.２Ｌ／min一定とした。オゾン処理時間は１０分間
とした。この実験条件のもとで、超音波発生装置の出力
を変化させて処理後のクリプトスポリジウム原虫の活性
を測定した。原水中のクリプトスポリジウム原虫の濃度
は５０個／Ｌであった。
【００１９】実験結果を図３に示す。超音波が無い場合
には、オゾン処理のみによって約１０％のクリプトスポ
リジウム原虫１のみが不活性化された。超音波の出力を
高くするにつれて不活性化されるクリプトスポリジウム
原虫１の割合が増え、超音波出力が１ｋＷの場合では不
活性化率は９９％に達した。このように、オゾン処理の
前段で超音波処理をすると、クリプトスポリジウム原虫
が高い割合で不活性化される。
には、オゾン処理のみによって約１０％のクリプトスポ
リジウム原虫１のみが不活性化された。超音波の出力を
高くするにつれて不活性化されるクリプトスポリジウム
原虫１の割合が増え、超音波出力が１ｋＷの場合では不
活性化率は９９％に達した。このように、オゾン処理の
前段で超音波処理をすると、クリプトスポリジウム原虫
が高い割合で不活性化される。
【００２０】これは、超音波によってクリプトスポリジ
ウム原虫の固い外殻に外傷ができ、その部分から溶存オ
ゾンが内部に侵入して不活性化したものと考えられる。
従って、外殻に損傷ができればオゾンでなくても塩素，
紫外線，活性酸素など酸化力のある物質によって容易に
クリプトスポリジリウム原虫を不活性化できると考えら
れる。
ウム原虫の固い外殻に外傷ができ、その部分から溶存オ
ゾンが内部に侵入して不活性化したものと考えられる。
従って、外殻に損傷ができればオゾンでなくても塩素，
紫外線，活性酸素など酸化力のある物質によって容易に
クリプトスポリジリウム原虫を不活性化できると考えら
れる。
【００２１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、オゾンな
どによる化学的処理の前段に超音波などによる物理的処
理を用いたため微生物あるいは原虫の不活性化率を高め
ることができ、化学的処理にかかる処理費を削減でき
る。
どによる化学的処理の前段に超音波などによる物理的処
理を用いたため微生物あるいは原虫の不活性化率を高め
ることができ、化学的処理にかかる処理費を削減でき
る。
【図１】本発明の浄水設備の実施例のブロック図であ
る。
る。
【図２】本発明の浄水設備によってクリプトスポリジウ
ム原虫を不活性化する概念図である。
ム原虫を不活性化する概念図である。
【図３】超音波出力とクリプトスポリジウム活性との相
関図である。
関図である。
１，５，１０…クリプトスポリジウム原虫、２…被処理
水、３…超音波処理装置、４…超音波、６…物理的処理
水、７…オゾン処理装置、８…オゾンガス、９…溶存オ
ゾン、１１…処理水、１２…外殻の損傷部。
水、３…超音波処理装置、４…超音波、６…物理的処理
水、７…オゾン処理装置、８…オゾンガス、９…溶存オ
ゾン、１１…処理水、１２…外殻の損傷部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 1/36 Ｃ０２Ｆ 1/36 1/50 ５３１ 1/50 ５３１Ｍ ５３１Ｂ 1/72 1/72 Ｚ 1/76 1/76 Ａ 1/78 1/78 (72)発明者 渡辺 昭二 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 芳賀 鉄郎 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内
Claims (9)
- 【請求項１】浄水処理施設および下水処理施設におい
て、原水中の微生物あるいは原虫の外殻に損傷を与える
ことのできる物理的処理装置と、損傷から外殻の内部を
酸化できる化学的処理装置と、を備えたことを特徴とす
る浄水設備。 - 【請求項２】上記請求項１記載の物理的処理装置とし
て、超音波処理装置を用いたことを特徴とする浄水設
備。 - 【請求項３】上記請求項１記載の物理的処理装置とし
て、高圧水撃を与える手段を用いたことを特徴とする浄
水設備。 - 【請求項４】上記請求項２記載の超音波処理装置を、オ
ゾン処理装置の越流部に配置したことを特徴とする浄水
設備。 - 【請求項５】上記請求項１記載の化学的処理装置とし
て、オゾン処理装置を用いたことを特徴とする浄水設
備。 - 【請求項６】上記請求項１記載の化学的処理装置とし
て、塩素処理装置を用いたことを特徴とする浄水設備。 - 【請求項７】上記請求項１記載の化学的処理装置とし
て、活性酸素処理装置を用いたことを特徴とする浄水設
備。 - 【請求項８】上記請求項１記載の化学的処理装置とし
て、紫外線処理装置を用いたことを特徴とする浄水設
備。 - 【請求項９】膜処理装置あるいは砂ろ過装置あるいは活
性炭処理装置において、逆洗水排出口の後段に、逆洗水
中の微生物あるいは原虫の外殻に損傷を与えることので
きる物理的処理装置と、損傷から外殻の内部を酸化でき
る化学的処理装置と、を備えたことを特徴とする逆洗水
の浄水設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10021742A JPH11216497A (ja) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | 浄水設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10021742A JPH11216497A (ja) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | 浄水設備 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11216497A true JPH11216497A (ja) | 1999-08-10 |
Family
ID=12063538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10021742A Pending JPH11216497A (ja) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | 浄水設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11216497A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006224030A (ja) * | 2005-02-18 | 2006-08-31 | Katayama Chem Works Co Ltd | 船舶バラスト水の処理方法 |
| KR101015536B1 (ko) | 2005-05-11 | 2011-02-17 | 샤단호징 니혼카이난보시쿄카이 | 선박 밸러스트수 처리장치 |
-
1998
- 1998-02-03 JP JP10021742A patent/JPH11216497A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006224030A (ja) * | 2005-02-18 | 2006-08-31 | Katayama Chem Works Co Ltd | 船舶バラスト水の処理方法 |
| JP4699774B2 (ja) * | 2005-02-18 | 2011-06-15 | 株式会社片山化学工業研究所 | 船舶バラスト水の処理方法 |
| US8123958B2 (en) | 2005-02-18 | 2012-02-28 | Katayama Chemical, Inc. | Method for treating ship ballast water |
| KR101015536B1 (ko) | 2005-05-11 | 2011-02-17 | 샤단호징 니혼카이난보시쿄카이 | 선박 밸러스트수 처리장치 |
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