JPS5821559B2 - 殺菌方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、水道水のような上水を効率よ（殺菌する方法
及びその方法に使用される殺菌装置に関するものである
。

通常、飲料水などに供される上水の殺菌には塩素殺菌が
行われている。

しかし、この塩素殺菌はその適用条件例えば流量、温度
、ｐＨの変動による必要塩素量の制御が困難であり、水
質基準に適合した塩素濃度の管理にかなりの専門的知識
及び専門的技術を要する上に、近年残存塩素の生体に対
する悪影響が社会的問題として取り上げられるようにな
ってきており、その実施に際して、幾多の解決すべき課
題が続出している。

塩素湯層管理に関する１例をあげると、ｐＨ６，８であ
れば１００％殺菌しうる塩素濃度でもｐＨが８．０に変
化すると、その効率は５．５％に低下することが知られ
ているし、また水温２０〜２５℃においては大腸菌を完
全に殺菌しうる場合でも、水温が２〜５℃に下がると、
その塩素濃度を２倍にしなければならないことが知られ
ている。

他方、生体に対する影響の例としては、遊離塩素濃度１
ｐｐｍで赤血球の５％が、２ ｐｐｍで７％が破壊さ
れること、また遊離塩素濃度０．１ ｐｐｍでほとんど
の酵素がその機能の阻害を起しはじめ、０．６ｐｐｍで
は２５％の活性低下がみられ、１０〜２０ｐｐｍで完全
に阻害されること、特にＳＨ酵素は０．５ｐｐｍという
低濃度においても全く阻害されると報告されている。

その他、飲料水以外の水例えば産業排水、生活排水にお
いて、これを浄化処理するに際し、そのほとんどが生物
学的方法に依存しているが、この方法を施こす際に遊離
塩素が存在すると、微生物の活性がそこなわれることに
なる。

さらに、この塩素殺菌の場合は、例えば枯草菌に対して
は塩素濃度５０ ｐｐｍで３時間以上、赤痢菌、チフス
菌に対しては１ ｐｐｍで１０分以上経過してもなお菌
の生存が認められており、汚染水が有機物を含む場合に
は有機物による塩素の消費のために同じ塩素濃度で処理
しても赤痢菌で２４時間、チフス菌で１２０時間の処理
後にもまだ生存が認められる場合があるように、殺菌効
率の上で十分満足しうるものとはいえない。

このような事情のもとで、塩素殺菌に関し、その条件管
理を厳密にする必要がなく、十分な殺菌効果をもたらす
ことができ、しかも処理後に遊離塩素を残存させない方
法の出現が当産業分野において太いに要望されていた。

本発明者は、このような要望にこたえるべく鋭意研究を
重ねた結果、塩素の存在下で波長２５３ｎｍの紫外線を
照射すれば、その殺菌効率が著しく高められること及び
波長３５５ ｎｍの紫外線を照射すれば生体細胞に対し
て有害な遊離塩素と塩素酸イオンが分解して生体細胞に
対し無害な塩素イオンになることを見出し、この知見に
基づいて本発明をなすに至った。

すなわち、本発明に従えば、塩素を含有させた水に対し
、波長３６５ ｎｍを主体とする紫外線及び波長２５３
ｎｍを主体とする紫外線を同時あるいは交互に照射す
ることにより、効率よく殺菌を行うことができ、また遊
離塩素を実質的に含まない水を得ることができる。

本発明においては、使用される塩素の過剰分は容易に分
解され無害化されるので、その濃度を特に厳密に制御す
る必要はないが、通常０．１〜５００ｐｐｍの範囲の濃
度が用いられる。

また、２種の波長の紫外線の照射線量としては、１００
〜１００００ ｔｔＷ／ｃｙｒｉで５秒〜２０分程度が
適当である。

もちろん、この塩素濃度や紫外線照射線量は、水中に含
まれる菌の種類、量あるいは水の汚染度などによって左
右される。

本発明において使用される紫外線の光源としては、単位
放射照度７０００〜１２０００μＷ／ｃｄの水銀殺菌灯
、紫外線放電管などが適当である。

本発明においては、塩素殺菌と波長２５３ ｎｍの紫外
線照射の併用により、塩素殺菌のみの場合に比較し、３
〜１０倍もしくはそれ以上処理時間を短縮することがで
きる。

また、波長３６５ ｎｍの紫外線照射の併用により、５
〜１０分後に残存塩素５ ｐｐｍの場合は０．４ ｐｐ
ｍに、残存塩素１０ ｐｐｍの場合は１１ ｐｐｍにそ
れぞれ減少させることができる。

また、この際、塩素増感光化学反応に基づく酸化作用が
生起することにより、その殺菌効果は、塩素殺菌のみの
場合に比べ５〜１５倍向上する。

次に、本発明の装置の１例を添付図面に従って説明する
。

第１図はこの装置の平面図、第２図は第１図Ａ−Ａ線に
沿った側方断面図である。

これらの図において、ステンレス鋼又はプラスチックミ
ミのような耐食、耐水材料で作られた水槽１の一端には
塩素ボンベ６より自動注入ポンプ７によって塩素が供給
されるノズル８を有する入水口２が備えられ、他端には
排水口３が備えられている。

前記水槽１の内部側壁には、波長３６５ ｎｕの紫外線
放電管４・・・・・・・・・・・・・・・と波長２５３
ｎｍの紫外線放電管５・・・・・・・・・・・・・・
・が交互に、かつ対向して支持具９により取り付けられ
ている。

この２種の紫外線放電管の数は、処理すべき水の種類、
流量に応じて適宜増減される。

また、この配列方法にも特に制限はなく、水がこの水槽
内を通過する間に、所要照射量の紫外線に露光されるよ
うになっている限り、任意に配列することができる。

このような構造を有する殺菌装置において、入水口２よ
り導入された処理すべき水は１．ノズル８より所定量の
塩素を混入され、水槽１の中を、波長３６５ ｎｍの紫
外線及び波長２５３ ｎｍの紫外線に交互にさらされな
がら通過し、排水口３より排出される。

そして、この間に完全な殺菌が施こされると同時に、遊
離塩素が分解され、生体的に無害な水になる。

本発明方法は、小規模な飲料水の殺菌、大規模な流れ作
業的な各種排水の殺菌、最終的に塩素濃度を低くするこ
とが必要な場合の殺菌などに好適に利用することができ
る。

次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。

実施例 １ 無菌水に５％次亜塩素酸ナトＩＪウム水溶液を加え、塩
素濃度０．１〜１５ ｐｐｍの５種の水溶液を調製した
。

次に大腸菌（Ｅ、Ｃｏ１１ Ｕ５／４）を乳糖ブイヨ
ン培地で培養した供試菌液を各水溶液に加え、供試菌液
面に紫外線を照射した。

この際の照射量は波長３６５ ｎｕｎの紫外線が１２０
０ｔｔＷ ／ｃｒＡ、波長２５３ ｎｍの紫外線が１１
０μＷ／ｃｒＡであった。

この結果を第１表に示す。実施例 ２ 実施例１における大腸菌の代りに、トリプトブイヨン培
地で培養した枯草菌（Ｂ、 ５ｕｂｔｉｌｉｓＰＣＩ
２１９）を用い同様に処理した。

この際の紫外線照射量は波長３６５ ｎｍのものについ
て２４００ μＷ／ｃｒＡ、波長２５３ ｎｍのものに
ついて５５０μＷ／ｃｔＡであった。

この結果を第２表に示す。

比較例 １ 実施例１において、紫外線照射を全く行わずに塩素だけ
で処理した場合、及び塩素処理と波長３６５ ｎｍの紫
外線照射だけを併用した場合についての結果を第３表に
示す。

比較例 ２ 実施例２において、紫外線照射を全く行わずに塩素だけ
で処理した場合、及び塩素処理と波長３６５ ｎｍの紫
外線照射だけを併用した場合についての結果を第４表に
示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の平面図、第２図は第１図Ａ−Ａ線
に沿った側方断面図であり、図中１は水槽、２は入水口
、３は排水口、４は波長３６５ｎｍの紫外線放電管、５
は波長２５３ ｎｍの紫外線放電管、８は塩素注入用ノ
ズルである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 塩素を含有させた水に対し、波長３６５ ｎｍを主
   体とする紫外線及び波長２５３ ｎｍを主体とする紫外
   線を同時にあるいは交互に照射することを特徴とする水
   の殺菌方法。 ２ 一端に塩素供給ノズルを有する入水口を、他端に排
   水口をそれぞれ備えた上面開放水槽の内部側壁に、少な
   くとも１個の波長３６５ ｎｍを主体とする紫外線を放
   射する放電管と、少なくとも１個の波長２５３ ｎｍを
   主体とする紫外線を放射する放電管とを取り付けてなる
   殺菌装置。