JP2000140888A - 汚水の浄化・殺菌処理方法及び装置 - Google Patents
汚水の浄化・殺菌処理方法及び装置Info
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- JP2000140888A JP2000140888A JP10325688A JP32568898A JP2000140888A JP 2000140888 A JP2000140888 A JP 2000140888A JP 10325688 A JP10325688 A JP 10325688A JP 32568898 A JP32568898 A JP 32568898A JP 2000140888 A JP2000140888 A JP 2000140888A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 比較的小さな設備面積で高脱臭度及び高透明
度の浄化とその後の殺菌をより一層効果的に実行でき汚
水を再利用化できる汚水の浄化・殺菌の方法とその装置
の提供。 【解決手段】 処理対象の原液と凝集剤とを混合攪拌す
る攪拌槽4と、原液と凝集剤の混合液から固形分を凝集
させながら沈澱させる沈澱槽5,6,7と、沈澱槽7の
上端側に流路を接続し混合液の上澄み液を受け入れる曝
気・吸着槽8とを備え、更に、曝気及び吸着によって光
透過度を高くした処理水に紫外線照射して細菌類を殺菌
する殺菌装置12を備える。
度の浄化とその後の殺菌をより一層効果的に実行でき汚
水を再利用化できる汚水の浄化・殺菌の方法とその装置
の提供。 【解決手段】 処理対象の原液と凝集剤とを混合攪拌す
る攪拌槽4と、原液と凝集剤の混合液から固形分を凝集
させながら沈澱させる沈澱槽5,6,7と、沈澱槽7の
上端側に流路を接続し混合液の上澄み液を受け入れる曝
気・吸着槽8とを備え、更に、曝気及び吸着によって光
透過度を高くした処理水に紫外線照射して細菌類を殺菌
する殺菌装置12を備える。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば廃水及び
下水及びし尿等の各種の汚水の浄化・殺菌処理に係り、
特に臭気の除去と高透明度の浄化の後に処理液中に残存
している細菌やウイルス等を殺菌して再生水として利用
できるようにした汚水の浄化・殺菌処理方法及びその装
置に関する。
下水及びし尿等の各種の汚水の浄化・殺菌処理に係り、
特に臭気の除去と高透明度の浄化の後に処理液中に残存
している細菌やウイルス等を殺菌して再生水として利用
できるようにした汚水の浄化・殺菌処理方法及びその装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】各種の雑排水やし尿等の汚水の処理設備
は、汚水中に含まれた固形分を沈殿槽内で沈殿させた後
にエアレーションタンク内で曝気し、必要に応じて二次
沈殿及び二次曝気を繰り返した後に、塩素消毒棟で塩素
消毒した後に放流するというのがその基本的な構造であ
る。このような処理設備において、都市下水や有機性排
水の高級処理技術として活性汚泥法が現在のところ多用
されている。
は、汚水中に含まれた固形分を沈殿槽内で沈殿させた後
にエアレーションタンク内で曝気し、必要に応じて二次
沈殿及び二次曝気を繰り返した後に、塩素消毒棟で塩素
消毒した後に放流するというのがその基本的な構造であ
る。このような処理設備において、都市下水や有機性排
水の高級処理技術として活性汚泥法が現在のところ多用
されている。
【0003】この活性汚泥法は、排水に含まれている各
種の有機物を培養基として、溶存酸素を利用して生物の
混合集団を連続培養し、汚染性有機物を凝集,吸着,酸
化分解,沈殿によって除去するというものである。すな
わち、曝気槽内で排水のBOD成分と浄化微生物の比率
が一定となるように操作し、溶存酸素を利用してBOD
成分と異種個体群の微生物によって構成されるフロック
とを十分に接触させてこれを好気的に酸化及び分解する
ことで汚水が浄化処理される。
種の有機物を培養基として、溶存酸素を利用して生物の
混合集団を連続培養し、汚染性有機物を凝集,吸着,酸
化分解,沈殿によって除去するというものである。すな
わち、曝気槽内で排水のBOD成分と浄化微生物の比率
が一定となるように操作し、溶存酸素を利用してBOD
成分と異種個体群の微生物によって構成されるフロック
とを十分に接触させてこれを好気的に酸化及び分解する
ことで汚水が浄化処理される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】活性汚泥法は水処理の
分野では有効な手段である一方で、生物反応を利用する
ために化学反応に比べて処理速度が遅いことが一つの難
点である。処理速度が遅いと、大量の汚水を処理しなけ
ればならない設備であれば、処理槽も大型化する必要が
あり、設備の設置面積も増大する。そして、このように
設備を大型化しても、生物反応速度には上限があるの
で、汚水の処理量を設備の大きさに相当する程度まで増
加させることは困難である。
分野では有効な手段である一方で、生物反応を利用する
ために化学反応に比べて処理速度が遅いことが一つの難
点である。処理速度が遅いと、大量の汚水を処理しなけ
ればならない設備であれば、処理槽も大型化する必要が
あり、設備の設置面積も増大する。そして、このように
設備を大型化しても、生物反応速度には上限があるの
で、汚水の処理量を設備の大きさに相当する程度まで増
加させることは困難である。
【0005】また、活性汚泥法やそれ以外の方法によっ
て汚水を浄化する従来設備では、最終的に放水する前に
塩素を添加して消毒する操作が行われる。この塩素の添
加は、浄化処理後の水に細菌やウイルスが含まれている
のでこれらを殺菌する目的とした操作であり、殺菌類の
細胞膜や細胞壁を破壊して死滅させる。
て汚水を浄化する従来設備では、最終的に放水する前に
塩素を添加して消毒する操作が行われる。この塩素の添
加は、浄化処理後の水に細菌やウイルスが含まれている
のでこれらを殺菌する目的とした操作であり、殺菌類の
細胞膜や細胞壁を破壊して死滅させる。
【0006】しかしながら、塩素添加による消毒の場合
で大容量の塩素消毒槽を設備する必要があるほか、塩素
による化学反応によるのでその処理時間も長くなる。し
たがって、活性汚泥法による生物反応と塩素添加工程で
の化学反応の合計の操作時間が更に長くなり、設備面積
もより広く確保しなければならない。
で大容量の塩素消毒槽を設備する必要があるほか、塩素
による化学反応によるのでその処理時間も長くなる。し
たがって、活性汚泥法による生物反応と塩素添加工程で
の化学反応の合計の操作時間が更に長くなり、設備面積
もより広く確保しなければならない。
【0007】一方、塩素添加による細菌類の除去では、
たとえば処理水の温度変動等の影響によってその消毒・
殺菌度にもバラツキを伴うことが多い傾向にあり、これ
を防ぐために反応時間を十分に長くする等の操作で対応
するしかない。このため、消費される塩素の量が必要以
上に増えるだけでなく、処理時間の短縮には限界があ
る。
たとえば処理水の温度変動等の影響によってその消毒・
殺菌度にもバラツキを伴うことが多い傾向にあり、これ
を防ぐために反応時間を十分に長くする等の操作で対応
するしかない。このため、消費される塩素の量が必要以
上に増えるだけでなく、処理時間の短縮には限界があ
る。
【0008】このように従来の汚水の浄化や殺菌操作で
は、処理時間が長くなることや、設備の大型化が避けら
れない。また、塩素添加による操作では処理水の消毒効
果はある程度十分といえるが、有害な副生成物を伴うの
で、河川への放流による環境への影響も無視できない。
は、処理時間が長くなることや、設備の大型化が避けら
れない。また、塩素添加による操作では処理水の消毒効
果はある程度十分といえるが、有害な副生成物を伴うの
で、河川への放流による環境への影響も無視できない。
【0009】本発明において解決すべき課題は、比較的
小さな設備面積で高脱臭度及び高透明度の浄化とその後
の殺菌をより一層効果的に実行でき汚水を再利用化でき
る汚水の浄化・殺菌の方法とその装置を提供することに
ある。
小さな設備面積で高脱臭度及び高透明度の浄化とその後
の殺菌をより一層効果的に実行でき汚水を再利用化でき
る汚水の浄化・殺菌の方法とその装置を提供することに
ある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の汚水の浄化・殺
菌処理方法は、処理対象の原液と凝集剤とを混合攪拌す
る工程と、前記混合攪拌の工程の後に前記原液に含まれ
た固形分を前記凝集剤により凝集沈澱させる工程と、前
記凝集沈澱の工程の後に前記原液の上澄み液に対し曝気
操作と臭気及び色の吸着濾過操作とを同時に実行する工
程と、前記曝気操作及び吸着濾過操作の後に処理液に紫
外線を照射して細菌類を殺菌する工程とを含むことを特
徴とする。
菌処理方法は、処理対象の原液と凝集剤とを混合攪拌す
る工程と、前記混合攪拌の工程の後に前記原液に含まれ
た固形分を前記凝集剤により凝集沈澱させる工程と、前
記凝集沈澱の工程の後に前記原液の上澄み液に対し曝気
操作と臭気及び色の吸着濾過操作とを同時に実行する工
程と、前記曝気操作及び吸着濾過操作の後に処理液に紫
外線を照射して細菌類を殺菌する工程とを含むことを特
徴とする。
【0011】また、本発明の汚水の浄化・殺菌処理装置
は、処理対象の原液と凝集剤とを混合攪拌する攪拌槽
と、前記攪拌槽から前記原液と凝集剤の混合液から固形
分を凝集させながら沈澱させる単一または複数の沈澱槽
と、前記沈澱槽の上端側に流路を接続し前記混合液の上
澄み液を受け入れる曝気・吸着濾過槽と、前記曝気・吸
着濾過槽の下流に配置され臭気及び色が吸着濾過された
処理液に紫外線照射して細菌類を殺菌する殺菌装置とを
含むことを特徴とする。
は、処理対象の原液と凝集剤とを混合攪拌する攪拌槽
と、前記攪拌槽から前記原液と凝集剤の混合液から固形
分を凝集させながら沈澱させる単一または複数の沈澱槽
と、前記沈澱槽の上端側に流路を接続し前記混合液の上
澄み液を受け入れる曝気・吸着濾過槽と、前記曝気・吸
着濾過槽の下流に配置され臭気及び色が吸着濾過された
処理液に紫外線照射して細菌類を殺菌する殺菌装置とを
含むことを特徴とする。
【0012】このような汚水の浄化・殺菌処理装置にお
いて、前記攪拌槽は、複数の槽に分割するとともに各槽
に供給された前記原液と凝集剤との混合液をバッチ式と
して前記沈澱槽に排出操作可能とし、前記曝気・吸着濾
過槽は、下向き傾斜の複数段の流路を上下方向に間隔を
開けて蛇行状に形成するとともに、前記流路の表面に前
記上澄み液の流下方向に向け波形状とした臭気及び色等
の吸着・濾過層を備えることができる。この構成では、
原液と凝集剤とを十分に攪拌させたものだけをバッチ式
で沈澱槽に送るので沈澱槽での凝集沈澱が促されて高い
浄化度が得られ、その後の曝気によって溶存ガスの放出
が促進され、吸着・濾過層によって処理液の臭気と色が
除去され透明度の高い処理水が得られる。
いて、前記攪拌槽は、複数の槽に分割するとともに各槽
に供給された前記原液と凝集剤との混合液をバッチ式と
して前記沈澱槽に排出操作可能とし、前記曝気・吸着濾
過槽は、下向き傾斜の複数段の流路を上下方向に間隔を
開けて蛇行状に形成するとともに、前記流路の表面に前
記上澄み液の流下方向に向け波形状とした臭気及び色等
の吸着・濾過層を備えることができる。この構成では、
原液と凝集剤とを十分に攪拌させたものだけをバッチ式
で沈澱槽に送るので沈澱槽での凝集沈澱が促されて高い
浄化度が得られ、その後の曝気によって溶存ガスの放出
が促進され、吸着・濾過層によって処理液の臭気と色が
除去され透明度の高い処理水が得られる。
【0013】また、前記殺菌装置は、前記曝気・吸着濾
過槽に流路を接続した流入部と殺菌後の処理液を放出す
る流出部とを備えた容器と、前記容器内に配置され前記
流入部から流出部へ向かう処理液に紫外線を照射する紫
外線光源とを備えた構成とすることができる。この構成
では、閉じた容器内で外光が及ばない雰囲気の中で紫外
線照射されるので、殺菌効果を向上させることができ
る。
過槽に流路を接続した流入部と殺菌後の処理液を放出す
る流出部とを備えた容器と、前記容器内に配置され前記
流入部から流出部へ向かう処理液に紫外線を照射する紫
外線光源とを備えた構成とすることができる。この構成
では、閉じた容器内で外光が及ばない雰囲気の中で紫外
線照射されるので、殺菌効果を向上させることができ
る。
【0014】このような容器を持つ殺菌装置の場合、前
記容器内の処理液の濁度及び温度に応じて前記処理液内
への紫外線の最適透過率となるように前記紫外線光源の
光量を制御する系を含ませた構成としてもよい。この構
成では、処理液の濁度や温度によって紫外線の透過量が
変動しても、殺菌に最適な光量となるように紫外線光源
からの発光を制御すれば高い殺菌効率が得られる。
記容器内の処理液の濁度及び温度に応じて前記処理液内
への紫外線の最適透過率となるように前記紫外線光源の
光量を制御する系を含ませた構成としてもよい。この構
成では、処理液の濁度や温度によって紫外線の透過量が
変動しても、殺菌に最適な光量となるように紫外線光源
からの発光を制御すれば高い殺菌効率が得られる。
【0015】さらに、前記殺菌装置は、前記曝気・吸着
濾過槽からの開放した水路に配置され、前記水路中に間
隔をおいて上流から下流に配列されその上端を前記水路
内の水位より少し低くした複数の仕切り板と、これらの
仕切り板の上端位置に対応して水面より上に配置された
紫外線光源とを備えたものとしてもよい。この構成で
は、殺菌工程においても処理液は曝気状態として不要な
ガスの拡散が継続され、特に臭気の除去率が高くなる。
濾過槽からの開放した水路に配置され、前記水路中に間
隔をおいて上流から下流に配列されその上端を前記水路
内の水位より少し低くした複数の仕切り板と、これらの
仕切り板の上端位置に対応して水面より上に配置された
紫外線光源とを備えたものとしてもよい。この構成で
は、殺菌工程においても処理液は曝気状態として不要な
ガスの拡散が継続され、特に臭気の除去率が高くなる。
【0016】このような水路に設ける殺菌装置の場合、
前記紫外線光源の上方には、前記仕切り板の上端に向け
て前記紫外線光源からの光を集光反射させる反射板を備
え、前記仕切り板を配列した範囲の前記水路の底に前記
紫外線光源からの光を反射させる反射層を備えた構成と
することができる。この構成では、紫外線光源からの光
の反射成分を活かして殺菌効率を上げることができる。
前記紫外線光源の上方には、前記仕切り板の上端に向け
て前記紫外線光源からの光を集光反射させる反射板を備
え、前記仕切り板を配列した範囲の前記水路の底に前記
紫外線光源からの光を反射させる反射層を備えた構成と
することができる。この構成では、紫外線光源からの光
の反射成分を活かして殺菌効率を上げることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施の形態によ
る汚水の浄化・殺菌処理装置の概略を示す側面図、図2
は概略平面図である。なお、本実施の形態では、し尿を
含む下水を処理対象とする。
る汚水の浄化・殺菌処理装置の概略を示す側面図、図2
は概略平面図である。なお、本実施の形態では、し尿を
含む下水を処理対象とする。
【0018】図において、処理装置の全体は、下水が供
給され水分と固形分を攪拌混合するための原液攪拌槽1
と、凝集剤を供給するための凝集剤タンク2と、その他
の浄化用の装置を搭載したフレーム3と、最終段に殺菌
装置(後述)とから構成されている。
給され水分と固形分を攪拌混合するための原液攪拌槽1
と、凝集剤を供給するための凝集剤タンク2と、その他
の浄化用の装置を搭載したフレーム3と、最終段に殺菌
装置(後述)とから構成されている。
【0019】原液攪拌槽1はモータ1aによって回転す
る攪拌羽根1bをそれぞれ2台ずつ配置したもので、水
分と固形分とを攪拌混合したものを原液供給管1cから
圧送ポンプ(図示せず)等を利用して送り出す。また、
凝集剤タンク2は下水に含まれる固形分を凝集して沈澱
浄化を促進する凝集剤(組成等については後述する)を
貯めたもので、その下端に接続した凝集剤供給管2aに
組み込んだ切り出し弁2bによって凝集剤をほぼ定量供
給可能としたものである。そして、フレーム3には、下
水の原液と凝集剤とを攪拌混合するための攪拌槽4,一
次沈殿槽5,二次沈澱槽6,三次沈澱槽7,曝気・吸着
濾過槽8が順に配列されている。
る攪拌羽根1bをそれぞれ2台ずつ配置したもので、水
分と固形分とを攪拌混合したものを原液供給管1cから
圧送ポンプ(図示せず)等を利用して送り出す。また、
凝集剤タンク2は下水に含まれる固形分を凝集して沈澱
浄化を促進する凝集剤(組成等については後述する)を
貯めたもので、その下端に接続した凝集剤供給管2aに
組み込んだ切り出し弁2bによって凝集剤をほぼ定量供
給可能としたものである。そして、フレーム3には、下
水の原液と凝集剤とを攪拌混合するための攪拌槽4,一
次沈殿槽5,二次沈澱槽6,三次沈澱槽7,曝気・吸着
濾過槽8が順に配列されている。
【0020】攪拌槽4は図2に示すように、同じ大きさ
の第1,第2,第3の槽4a,4b,4cに分割され、
それぞれに原液供給管1c及び凝集剤供給管2aが接続
されている。原液供給管1cは第1〜第3の槽4a〜4
cへの管路に開閉及び流量調整のためのバルブユニット
1dを備え、凝集剤供給管2aもそれぞれの管路に開閉
及び流量調整のためのバルブユニット2cを備えてい
る。これらのバルブユニット1d,2cはいずれも電磁
弁を利用したもので、設備全体を制御するコントローラ
(図示せず)によって動作し、第1〜第3の槽4a〜4
cのそれぞれに流量調整した原液と凝集剤とを供給す
る。
の第1,第2,第3の槽4a,4b,4cに分割され、
それぞれに原液供給管1c及び凝集剤供給管2aが接続
されている。原液供給管1cは第1〜第3の槽4a〜4
cへの管路に開閉及び流量調整のためのバルブユニット
1dを備え、凝集剤供給管2aもそれぞれの管路に開閉
及び流量調整のためのバルブユニット2cを備えてい
る。これらのバルブユニット1d,2cはいずれも電磁
弁を利用したもので、設備全体を制御するコントローラ
(図示せず)によって動作し、第1〜第3の槽4a〜4
cのそれぞれに流量調整した原液と凝集剤とを供給す
る。
【0021】攪拌槽4の第1〜第3の槽4a〜4cと一
次沈澱槽5との間には供給ヘッダー4dを設ける。この
供給ヘッダー4dは第1〜第3の槽4a〜4cにそれぞ
れに連通する管路に電磁開閉弁を利用した切り出し弁4
eを備え、これらの切り出し弁4eの開閉操作によって
第1〜第3の槽4a〜4cのうちいずれか一つの槽だけ
を一次沈澱槽5に連通させる。すなわち、第1〜第3の
槽4a〜4cにはそれぞれ原液と凝集剤とがそれぞれ一
定量ずつ供給されて攪拌混合されるが、たとえば一つの
槽だけであれば、攪拌混合したものを処理し終えたとき
に再び原液と凝集剤とを送り込んで攪拌を再開する操作
となる。これに対し、第1〜第3の槽4a〜4cを備え
ることで、各槽4a〜4cの中で十分に攪拌されたもの
をバッチ式として一次沈澱槽5へ供給でき、一次沈澱槽
5内での沈澱速度を一様に制御できる。
次沈澱槽5との間には供給ヘッダー4dを設ける。この
供給ヘッダー4dは第1〜第3の槽4a〜4cにそれぞ
れに連通する管路に電磁開閉弁を利用した切り出し弁4
eを備え、これらの切り出し弁4eの開閉操作によって
第1〜第3の槽4a〜4cのうちいずれか一つの槽だけ
を一次沈澱槽5に連通させる。すなわち、第1〜第3の
槽4a〜4cにはそれぞれ原液と凝集剤とがそれぞれ一
定量ずつ供給されて攪拌混合されるが、たとえば一つの
槽だけであれば、攪拌混合したものを処理し終えたとき
に再び原液と凝集剤とを送り込んで攪拌を再開する操作
となる。これに対し、第1〜第3の槽4a〜4cを備え
ることで、各槽4a〜4cの中で十分に攪拌されたもの
をバッチ式として一次沈澱槽5へ供給でき、一次沈澱槽
5内での沈澱速度を一様に制御できる。
【0022】一次沈澱槽5は、下端側を先細りさせたホ
ッパ状の容器であり、その上端部であって供給ヘッダー
4dの真下にトレー5aを配置するとともにこのトレー
5aのほぼ中央に下降管5bを備えている。二次沈澱槽
6は、一次沈澱槽5のトレー5aよりも低いレベルとし
たガイドトレー6aとこれに連結した下降管6bとを備
えたものである。ガイドトレー6aは一次沈澱槽5の内
部に連通し、自身のレベルを超える原液と凝集剤との混
合液の流れ込みを許し、下降管6bから底部側に供給す
る。そして、二次及び三次の沈澱槽6,7はそれぞれ邪
魔板6c,7aを備え、これらの邪魔板6c,7aによ
って流れを上向き及び下向きに変え、最終段で第3沈澱
槽7の上端から曝気・吸着槽8に排出される。
ッパ状の容器であり、その上端部であって供給ヘッダー
4dの真下にトレー5aを配置するとともにこのトレー
5aのほぼ中央に下降管5bを備えている。二次沈澱槽
6は、一次沈澱槽5のトレー5aよりも低いレベルとし
たガイドトレー6aとこれに連結した下降管6bとを備
えたものである。ガイドトレー6aは一次沈澱槽5の内
部に連通し、自身のレベルを超える原液と凝集剤との混
合液の流れ込みを許し、下降管6bから底部側に供給す
る。そして、二次及び三次の沈澱槽6,7はそれぞれ邪
魔板6c,7aを備え、これらの邪魔板6c,7aによ
って流れを上向き及び下向きに変え、最終段で第3沈澱
槽7の上端から曝気・吸着槽8に排出される。
【0023】一次〜三次の沈澱槽5〜7の内部では固形
分が沈澱するので、この沈澱固形物を定期的に取り出し
てケーキとして回収するため、これらの沈澱槽5〜7の
それぞれの底部には固形分回収管9を接続する。これら
の固形分回収管9はそれぞれ電磁開閉弁9aを備えると
ともに、1本の集合管9bに接続されたものである。そ
して、この集合管9bには固形物に含まれた有機物を殺
菌して浄化するための殺菌ユニット9cを備えるととも
に、終端には固形物を圧縮してケーキ状とするための圧
縮装置9dを設ける。なお、圧縮装置9dは供給された
固形分をピストン等で圧縮できるものとすればよい。
分が沈澱するので、この沈澱固形物を定期的に取り出し
てケーキとして回収するため、これらの沈澱槽5〜7の
それぞれの底部には固形分回収管9を接続する。これら
の固形分回収管9はそれぞれ電磁開閉弁9aを備えると
ともに、1本の集合管9bに接続されたものである。そ
して、この集合管9bには固形物に含まれた有機物を殺
菌して浄化するための殺菌ユニット9cを備えるととも
に、終端には固形物を圧縮してケーキ状とするための圧
縮装置9dを設ける。なお、圧縮装置9dは供給された
固形分をピストン等で圧縮できるものとすればよい。
【0024】曝気・吸着濾過槽8は三次沈澱槽7の上端
部に流路を接続したもので内部を外気に開放した通気構
造を持ち、内部に多数のガイドプレート8aを上下に間
隔を開けて配列している。最も上に位置しているガイド
プレート8aは三次沈澱槽7側が高くて左端側に向けて
緩やかに下に傾斜し、上から2番目のガイドプレート8
aは逆に左端側が高くて三次沈澱槽7側が低くなる傾斜
として配置されている。そして、3番目からも下も同様
の関係として配列され、最下段のガイドプレート8aは
左端側に向けて下向きに傾斜している。このようなガイ
ドプレート8aの配列によって、三次沈澱槽7の上端か
らの浄化済みの処理水は左右に迂回を繰り返しながら蛇
行して流れ、最下段のガイドプレート8aの左端から排
水管8bを経由して排出される。
部に流路を接続したもので内部を外気に開放した通気構
造を持ち、内部に多数のガイドプレート8aを上下に間
隔を開けて配列している。最も上に位置しているガイド
プレート8aは三次沈澱槽7側が高くて左端側に向けて
緩やかに下に傾斜し、上から2番目のガイドプレート8
aは逆に左端側が高くて三次沈澱槽7側が低くなる傾斜
として配置されている。そして、3番目からも下も同様
の関係として配列され、最下段のガイドプレート8aは
左端側に向けて下向きに傾斜している。このようなガイ
ドプレート8aの配列によって、三次沈澱槽7の上端か
らの浄化済みの処理水は左右に迂回を繰り返しながら蛇
行して流れ、最下段のガイドプレート8aの左端から排
水管8bを経由して排出される。
【0025】図3は最上段のガイドプレート8aと三次
沈澱槽7との接続部分を下流側から見た要部の正面図で
あり、三次沈澱槽7が曝気・吸着濾過槽8に臨む側壁7
bの上端には多数の堰7cを突起状に形成し、この堰7
cどうしの間から処理水をガイドプレート8aの上に流
し落とす構造とする。そして、ガイドプレート8aには
その最下段のものを除いて処理水から色及び臭気を取り
除くための木炭10を充填したパッケージ11を搭載す
る。
沈澱槽7との接続部分を下流側から見た要部の正面図で
あり、三次沈澱槽7が曝気・吸着濾過槽8に臨む側壁7
bの上端には多数の堰7cを突起状に形成し、この堰7
cどうしの間から処理水をガイドプレート8aの上に流
し落とす構造とする。そして、ガイドプレート8aには
その最下段のものを除いて処理水から色及び臭気を取り
除くための木炭10を充填したパッケージ11を搭載す
る。
【0026】図4はパッケージ11とこれに充填した木
炭10の詳細であって、パッケージ11はたとえば薄肉
の合成樹脂を素材とした三角形の開口断面を持つ容器で
あり、2辺の外壁であって処理水の上流側及び下流側を
向く面に多数の開口11aを開けたものである。木炭1
0は従来から使用されている一般的なものであり、パッ
ケージ11の中に高密度で充填されている。そして、パ
ッケージ11は、図3に示すようにガイドプレート8a
の上に搭載したときにこのガイドプレート8a上を流れ
る処理水の水位よりも少し低くなる程度の大きさを持
ち、図1に示すようにガイドプレート8aの全長に互い
に接触させた状態で配列されている。
炭10の詳細であって、パッケージ11はたとえば薄肉
の合成樹脂を素材とした三角形の開口断面を持つ容器で
あり、2辺の外壁であって処理水の上流側及び下流側を
向く面に多数の開口11aを開けたものである。木炭1
0は従来から使用されている一般的なものであり、パッ
ケージ11の中に高密度で充填されている。そして、パ
ッケージ11は、図3に示すようにガイドプレート8a
の上に搭載したときにこのガイドプレート8a上を流れ
る処理水の水位よりも少し低くなる程度の大きさを持
ち、図1に示すようにガイドプレート8aの全長に互い
に接触させた状態で配列されている。
【0027】ここで、本発明において使用する凝集剤と
しては、石膏、硫酸アルミニウム、リン酸水素ナトリウ
ム、炭酸ソーダ、アルキル酸ソーダ及びアクリル酸ソー
ダとアクリルアミドの共重合物を、重量比で65〜7
5:10〜20:0.5〜1.5:7〜13:0.5〜
1.5:2〜5の割合で混合し、無機材料が95重量%
以上を占める組成とする。このような組成の凝集剤にお
いては、石膏は固形分の表面を覆って粒子径を大きくし
て水から分離させやすくし、硫酸アルミニウムは固形分
の沈降を促進させるのに有効である。また、リン酸水素
ナトリウムは金属成分の沈降を促進し、炭酸ソーダはp
Hの調整に貢献し、アルキル酸ソーダは分散剤として作
用し、アクリル酸ソーダとアクリルアミドの共重合物は
大きくなった固形分粒子を更に会合してより大きな凝集
フロートを形成する役目を果たす。そして、本発明者等
は、これらの組成を先の配合比の関係とすることによっ
て、それぞれの組成が持つ作用を十分に発揮して凝集剤
として好適に利用できることを確認した。
しては、石膏、硫酸アルミニウム、リン酸水素ナトリウ
ム、炭酸ソーダ、アルキル酸ソーダ及びアクリル酸ソー
ダとアクリルアミドの共重合物を、重量比で65〜7
5:10〜20:0.5〜1.5:7〜13:0.5〜
1.5:2〜5の割合で混合し、無機材料が95重量%
以上を占める組成とする。このような組成の凝集剤にお
いては、石膏は固形分の表面を覆って粒子径を大きくし
て水から分離させやすくし、硫酸アルミニウムは固形分
の沈降を促進させるのに有効である。また、リン酸水素
ナトリウムは金属成分の沈降を促進し、炭酸ソーダはp
Hの調整に貢献し、アルキル酸ソーダは分散剤として作
用し、アクリル酸ソーダとアクリルアミドの共重合物は
大きくなった固形分粒子を更に会合してより大きな凝集
フロートを形成する役目を果たす。そして、本発明者等
は、これらの組成を先の配合比の関係とすることによっ
て、それぞれの組成が持つ作用を十分に発揮して凝集剤
として好適に利用できることを確認した。
【0028】ここまでの浄化のための構成において、原
液攪拌槽1及び凝集剤タンク2からそれぞれ原液及び凝
集剤が攪拌槽4に供給される。このとき、攪拌槽4の第
1〜第3の槽4a〜4cの全てに原液と凝集剤とを供給
し、それぞれ攪拌羽4a−1,4b−1,4c−1を回
転駆動して攪拌を続ける。そして、たとえば第1の槽4
aから一次沈澱槽5に切り出している期間も、第2及び
第3の槽4b,4cでは攪拌を継続し、第1の槽4a内
の処理水がなくなったときには第2の槽4b内の処理水
を一次沈澱槽5に切り出すと同時に空になった第1の槽
4aには新たに原液と凝集剤を供給して攪拌する。この
ように、原液と凝集剤とを第1〜第3の槽4a〜4cの
3個の槽を利用して攪拌と一次沈澱槽5への切り出しを
独立してバッチ操作でき、一次沈澱槽5には常に十分に
攪拌された原液と凝集剤の混合液が供給される。
液攪拌槽1及び凝集剤タンク2からそれぞれ原液及び凝
集剤が攪拌槽4に供給される。このとき、攪拌槽4の第
1〜第3の槽4a〜4cの全てに原液と凝集剤とを供給
し、それぞれ攪拌羽4a−1,4b−1,4c−1を回
転駆動して攪拌を続ける。そして、たとえば第1の槽4
aから一次沈澱槽5に切り出している期間も、第2及び
第3の槽4b,4cでは攪拌を継続し、第1の槽4a内
の処理水がなくなったときには第2の槽4b内の処理水
を一次沈澱槽5に切り出すと同時に空になった第1の槽
4aには新たに原液と凝集剤を供給して攪拌する。この
ように、原液と凝集剤とを第1〜第3の槽4a〜4cの
3個の槽を利用して攪拌と一次沈澱槽5への切り出しを
独立してバッチ操作でき、一次沈澱槽5には常に十分に
攪拌された原液と凝集剤の混合液が供給される。
【0029】第1〜第3の槽4a〜4cでは、高速回転
する攪拌羽根4a−1,4b−1,4b−1の回転によ
って原液と凝集剤とが強制攪拌され、凝集剤によってマ
イクロフロックが短時間で形成されて成長していく。こ
れにより、原液に含まれた固形分の粒子と凝集剤との接
触度合いを向上させることができ、固形分粒子を凝集剤
によって完全に捕捉することにより、マイクロフロック
の短時間のうちでの形成を促すことができる。
する攪拌羽根4a−1,4b−1,4b−1の回転によ
って原液と凝集剤とが強制攪拌され、凝集剤によってマ
イクロフロックが短時間で形成されて成長していく。こ
れにより、原液に含まれた固形分の粒子と凝集剤との接
触度合いを向上させることができ、固形分粒子を凝集剤
によって完全に捕捉することにより、マイクロフロック
の短時間のうちでの形成を促すことができる。
【0030】第1の槽4a内で一定時間攪拌された処理
水は切り出し弁4eの操作によってて供給ヘッダー4d
から一次沈澱槽5に排出される。この一次沈澱槽5内で
は、その内容積が大きくて攪拌もないので、マイクロフ
ロックの成長が更に促されてフロックが次第に形成され
ていくと同時に沈降する。
水は切り出し弁4eの操作によってて供給ヘッダー4d
から一次沈澱槽5に排出される。この一次沈澱槽5内で
は、その内容積が大きくて攪拌もないので、マイクロフ
ロックの成長が更に促されてフロックが次第に形成され
ていくと同時に沈降する。
【0031】このように、第1の槽4a内で攪拌するこ
とによりマイクロフロックを短時間で形成させ、一次沈
澱槽5内で適度な大きさのフロックに成長させることが
できる。したがって、マイクロフロックを核として大き
なフロックの成長が促され、これにより最終的なフロッ
ク形成までの時間すなわち凝集沈降が完了するまでの時
間が短縮されることになる。
とによりマイクロフロックを短時間で形成させ、一次沈
澱槽5内で適度な大きさのフロックに成長させることが
できる。したがって、マイクロフロックを核として大き
なフロックの成長が促され、これにより最終的なフロッ
ク形成までの時間すなわち凝集沈降が完了するまでの時
間が短縮されることになる。
【0032】一次沈澱槽5内の上澄み液は二次沈澱槽6
へ流れ込み、更に三次沈澱槽7へ至る。このとき、処理
液の流れは邪魔板6c,7aによって上向き及び下向き
の流れを繰り返し、成長したフロックによって沈澱が促
され、清浄化された上澄み液が図3で示した堰7cの間
から曝気・吸着濾過槽8側へ排出される。そして、各沈
澱槽5〜7の底部に堆積した固形分は、電磁開閉弁9a
を定期的に開くことにより、固形分回収管9に排出さ
れ、殺菌ユニット9cで殺菌処理された後に圧縮装置9
dによってケーキ状に形成される。
へ流れ込み、更に三次沈澱槽7へ至る。このとき、処理
液の流れは邪魔板6c,7aによって上向き及び下向き
の流れを繰り返し、成長したフロックによって沈澱が促
され、清浄化された上澄み液が図3で示した堰7cの間
から曝気・吸着濾過槽8側へ排出される。そして、各沈
澱槽5〜7の底部に堆積した固形分は、電磁開閉弁9a
を定期的に開くことにより、固形分回収管9に排出さ
れ、殺菌ユニット9cで殺菌処理された後に圧縮装置9
dによってケーキ状に形成される。
【0033】このように攪拌槽4の第1〜第3の槽4a
〜4cに供給された原液と凝集剤とが混合された処理水
は、各槽4a〜4cごとに順に固形分を沈澱させた後
に、曝気・吸着濾過槽8に送られる。そして、この曝気
・吸着濾過槽8内では、処理水はガイドプレート8aの
上を流れて行く間にパッケージ11内の木炭10に接触
するとともに空気に曝されながら流れていく。このよう
な処理水の流れにおいて、ガイドプレート8aは上下に
多数配列されていて流れが長い距離を迂回して蛇行する
ので、木炭10との接触が十分に行われ処理水からの臭
気及び色が効率的に除去される。そして、図3から明ら
かなように、ガイドプレート8aの表面を伝う処理水の
表面は、空気に曝されしかも三角形状のパッケージ11
の配列に波形となっている面を流れるので、処理水は活
発に空気と接触を繰り返す。このため、処理水に溶存し
ている不要なガスや揮発性物質は速やかに空気中に拡散
される。また、曝気・吸着濾過槽8を外気が自由に出入
りできるような構造としておけば、曝気による空気中の
酸素の処理水中への溶解も促されるので、有機物の吸着
が進行して臭気がより効果的に除去される。
〜4cに供給された原液と凝集剤とが混合された処理水
は、各槽4a〜4cごとに順に固形分を沈澱させた後
に、曝気・吸着濾過槽8に送られる。そして、この曝気
・吸着濾過槽8内では、処理水はガイドプレート8aの
上を流れて行く間にパッケージ11内の木炭10に接触
するとともに空気に曝されながら流れていく。このよう
な処理水の流れにおいて、ガイドプレート8aは上下に
多数配列されていて流れが長い距離を迂回して蛇行する
ので、木炭10との接触が十分に行われ処理水からの臭
気及び色が効率的に除去される。そして、図3から明ら
かなように、ガイドプレート8aの表面を伝う処理水の
表面は、空気に曝されしかも三角形状のパッケージ11
の配列に波形となっている面を流れるので、処理水は活
発に空気と接触を繰り返す。このため、処理水に溶存し
ている不要なガスや揮発性物質は速やかに空気中に拡散
される。また、曝気・吸着濾過槽8を外気が自由に出入
りできるような構造としておけば、曝気による空気中の
酸素の処理水中への溶解も促されるので、有機物の吸着
が進行して臭気がより効果的に除去される。
【0034】このように、下水の浄化処理においては、
凝集剤を添加することにより、特に一次沈澱槽5内での
固形分の沈澱時間を大幅に短縮でき、活性汚泥法に比べ
ると処理時間が短くなる。また、曝気・吸着濾過槽8内
では木炭10による臭気の吸着と同時に空気との接触に
よって臭気の拡散と酸素の溶解が進み、臭気除去と有機
物の吸着とが効率的に達成される。
凝集剤を添加することにより、特に一次沈澱槽5内での
固形分の沈澱時間を大幅に短縮でき、活性汚泥法に比べ
ると処理時間が短くなる。また、曝気・吸着濾過槽8内
では木炭10による臭気の吸着と同時に空気との接触に
よって臭気の拡散と酸素の溶解が進み、臭気除去と有機
物の吸着とが効率的に達成される。
【0035】なお、以上の例では、臭気等の吸着用とし
て木炭を例としたが、これに活性炭を用いることもでき
る。活性炭は比較的に小さい粒子なので処理水との接触
面積を広くして臭気の吸着には最適であるが、大量の処
理水を取り扱う設備では、先に示したパッケージ11内
に捕捉されやすい木炭を使用するほうが好ましい。
て木炭を例としたが、これに活性炭を用いることもでき
る。活性炭は比較的に小さい粒子なので処理水との接触
面積を広くして臭気の吸着には最適であるが、大量の処
理水を取り扱う設備では、先に示したパッケージ11内
に捕捉されやすい木炭を使用するほうが好ましい。
【0036】以上の浄化までの工程で、下水中の固形分
は圧縮装置9dによってケーキ状のコンポストとして回
収され、脱臭された処理液は排水管8bから排出され
る。ところが、ここまでの工程では木炭10による臭気
や有機物の吸着及び曝気によるガス等の拡散ができるも
のの、処理液に含まれる細菌については処理されない。
すなわち、従来例ではこの処理として塩素の添加による
消毒が行われていたが、先に説明したように、塩素によ
る消毒では時間がかかるほか副生成物による新たな問題
が発生していた。
は圧縮装置9dによってケーキ状のコンポストとして回
収され、脱臭された処理液は排水管8bから排出され
る。ところが、ここまでの工程では木炭10による臭気
や有機物の吸着及び曝気によるガス等の拡散ができるも
のの、処理液に含まれる細菌については処理されない。
すなわち、従来例ではこの処理として塩素の添加による
消毒が行われていたが、先に説明したように、塩素によ
る消毒では時間がかかるほか副生成物による新たな問題
が発生していた。
【0037】そこで、本実施形態では浄化された処理水
を効率的にしかも副生成物の発生もない紫外線照射を利
用した殺菌装置12を設ける。この殺菌装置12は、図
1に示すように排水管8bに臨ませたリザーバ8cから
の連絡管8dに接続されたもので、その内部構造の概略
を図5および図6に示す。
を効率的にしかも副生成物の発生もない紫外線照射を利
用した殺菌装置12を設ける。この殺菌装置12は、図
1に示すように排水管8bに臨ませたリザーバ8cから
の連絡管8dに接続されたもので、その内部構造の概略
を図5および図6に示す。
【0038】殺菌装置12は、たとえば円筒状とした容
器12aの下端側に流入部12b及び上端側に流出部1
2cをそれぞれ備え、流入部12bを連絡管8dに接続
して浄化され脱臭された処理液を供給され、殺菌された
後の再生水を流出部12cから放出する流路構造とした
ものである。容器12aの内部には、紫外線照射ランプ
13,その照度を検出する紫外線照度センサ14,処理
液の濁り度を検出する濁度センサ15,処理液の温度を
検出する温度センサ16をそれぞれ備えるとともに、流
出部12cには処理液の流量を検出する流量センサ17
を設ける。そして、これらのセンサ14〜17による検
出信号が入力されて紫外線照射ランプ13の点灯本数や
それぞれの照度を制御するためのコントローラ18を設
ける。
器12aの下端側に流入部12b及び上端側に流出部1
2cをそれぞれ備え、流入部12bを連絡管8dに接続
して浄化され脱臭された処理液を供給され、殺菌された
後の再生水を流出部12cから放出する流路構造とした
ものである。容器12aの内部には、紫外線照射ランプ
13,その照度を検出する紫外線照度センサ14,処理
液の濁り度を検出する濁度センサ15,処理液の温度を
検出する温度センサ16をそれぞれ備えるとともに、流
出部12cには処理液の流量を検出する流量センサ17
を設ける。そして、これらのセンサ14〜17による検
出信号が入力されて紫外線照射ランプ13の点灯本数や
それぞれの照度を制御するためのコントローラ18を設
ける。
【0039】紫外線照射ランプ13は容器12aの上端
に取り付けたヘッダー13aによって保持され、その表
面の全体を透明の石英管で水密状に被覆されたものであ
る。そして、その発光波長は不可視光の100nm〜3
80nmの範囲であればよいが、特に殺菌効果が強いと
されている220nm〜280nmの範囲の遠紫外線と
することが好ましい。また、紫外線照射ランプ13は処
理液の通過に大きな抵抗を与えない程度の複数本を配列
するものとする。たとえば、図6に具体的に示すように
容器12a内部の中心に1個とその周りに二重の同心円
上に紫外線照射ランプ13を配列しその周りを石英管1
3aでカバーする構成であればよい。このような紫外線
照射ランプ13の配列であれば、それぞれの紫外線照射
域を図中の破線で示す領域に展開させることができ、容
器12a内の全流路断面に均等な照射量で紫外線が照射
される。なお、図5では説明を簡単にするために紫外線
照射ランプ13を容器12aの半径方向に3本配列した
ものとしている。
に取り付けたヘッダー13aによって保持され、その表
面の全体を透明の石英管で水密状に被覆されたものであ
る。そして、その発光波長は不可視光の100nm〜3
80nmの範囲であればよいが、特に殺菌効果が強いと
されている220nm〜280nmの範囲の遠紫外線と
することが好ましい。また、紫外線照射ランプ13は処
理液の通過に大きな抵抗を与えない程度の複数本を配列
するものとする。たとえば、図6に具体的に示すように
容器12a内部の中心に1個とその周りに二重の同心円
上に紫外線照射ランプ13を配列しその周りを石英管1
3aでカバーする構成であればよい。このような紫外線
照射ランプ13の配列であれば、それぞれの紫外線照射
域を図中の破線で示す領域に展開させることができ、容
器12a内の全流路断面に均等な照射量で紫外線が照射
される。なお、図5では説明を簡単にするために紫外線
照射ランプ13を容器12aの半径方向に3本配列した
ものとしている。
【0040】紫外線照度センサ14は、処理液の中に浸
漬されている紫外線照射ランプ13からの照射紫外線の
照度を検知するもので、たとえば特開平10−1534
81号公報等に記載された受光素子によるものが利用で
きる。これは、光源側に向く面にフォトトランジスタ等
を利用した受光素子を配置し、この受光素子に入射され
た光源からの光の照度を出力させるようにしたものであ
る。そして、本実施形態においては、紫外線照射ランプ
13からの紫外線の照度に基づく出力信号をコントロー
ラ18に入力し、容器12a内に収納されている全てま
たは点灯している紫外線照射ランプ13による全体の照
度を演算させる。
漬されている紫外線照射ランプ13からの照射紫外線の
照度を検知するもので、たとえば特開平10−1534
81号公報等に記載された受光素子によるものが利用で
きる。これは、光源側に向く面にフォトトランジスタ等
を利用した受光素子を配置し、この受光素子に入射され
た光源からの光の照度を出力させるようにしたものであ
る。そして、本実施形態においては、紫外線照射ランプ
13からの紫外線の照度に基づく出力信号をコントロー
ラ18に入力し、容器12a内に収納されている全てま
たは点灯している紫外線照射ランプ13による全体の照
度を演算させる。
【0041】濁度センサ15は容器12a内の処理液の
濁り度を検出するもので、従来から知られている濁度計
と同様に、粒子を含んだ溶液中を光が通過するときの光
量の減少に基づく濁り度信号としてコントローラ18に
出力する。濁り度とは、光が溶液を通過するときの散乱
される光の強さまたは散乱光と入射光の強さとの比とし
て定義される。すなわち、一般的には、純粋のカオリン
(白陶土)粉末の懸濁液を標準液として、1mgのカオ
リンを含む1リットル溶液の濁度が1度とされる。
濁り度を検出するもので、従来から知られている濁度計
と同様に、粒子を含んだ溶液中を光が通過するときの光
量の減少に基づく濁り度信号としてコントローラ18に
出力する。濁り度とは、光が溶液を通過するときの散乱
される光の強さまたは散乱光と入射光の強さとの比とし
て定義される。すなわち、一般的には、純粋のカオリン
(白陶土)粉末の懸濁液を標準液として、1mgのカオ
リンを含む1リットル溶液の濁度が1度とされる。
【0042】なお、温度センサ17はたとえばサーミス
タを利用した一般的なものであり、流量センサ17も流
体配管用として通常に用いられているものであればよ
い。
タを利用した一般的なものであり、流量センサ17も流
体配管用として通常に用いられているものであればよ
い。
【0043】このような構成の殺菌装置12では、供給
される浄化済みの処理液に対して紫外線照射ランプ13
から一様な照度で処理液に紫外線を透過させることが重
要である。すなわち、紫外線による殺菌効果は、前述の
ように発光波長が220nm〜280nmの範囲である
ときに最も高く、253.7nmの発光波長のとき殺菌
効果は最大となることが知られている。そして、紫外線
の発光波長だけでなく処理液を透過するときの透過率も
高くする必要があり、この透過率は処理液の濁り度に大
きく依存する。
される浄化済みの処理液に対して紫外線照射ランプ13
から一様な照度で処理液に紫外線を透過させることが重
要である。すなわち、紫外線による殺菌効果は、前述の
ように発光波長が220nm〜280nmの範囲である
ときに最も高く、253.7nmの発光波長のとき殺菌
効果は最大となることが知られている。そして、紫外線
の発光波長だけでなく処理液を透過するときの透過率も
高くする必要があり、この透過率は処理液の濁り度に大
きく依存する。
【0044】図7は液体の種類による水深と紫外線の透
過率との関係を示す線図であり、横軸に水深(cm)を
とり縦軸に紫外線透過率(%)をとったものである。
過率との関係を示す線図であり、横軸に水深(cm)を
とり縦軸に紫外線透過率(%)をとったものである。
【0045】この線図から明らかなように、空気や蒸留
水を媒体とするときには水深が大きくなっても紫外線透
過率は85%以上に保たれるが、海水や合成酒及び牛乳
やビール等のように濁り度が大きくなるにつれて、水深
が浅くても紫外線透過率は急激に下がる。たとえば、海
水の場合では水深が8cmであると紫外線の光源からは
55%しか透過せず、このことは光源から8cm離れた
ところでは光源からの紫外線の45%が濁度成分によっ
て吸収されてしまうことを示している。
水を媒体とするときには水深が大きくなっても紫外線透
過率は85%以上に保たれるが、海水や合成酒及び牛乳
やビール等のように濁り度が大きくなるにつれて、水深
が浅くても紫外線透過率は急激に下がる。たとえば、海
水の場合では水深が8cmであると紫外線の光源からは
55%しか透過せず、このことは光源から8cm離れた
ところでは光源からの紫外線の45%が濁度成分によっ
て吸収されてしまうことを示している。
【0046】図8は液体中に含まれる懸濁物質や浮遊物
質による紫外線透過率の関係を実測によって得た線図で
あり、横軸に懸濁物質及び浮遊物質の量SS(mg/リ
ットル)をとり、縦軸に紫外線の透過率をとったもので
ある。なお、懸濁物質及び浮遊物質は、水の溶けない直
径が2mm以下の粒子である。
質による紫外線透過率の関係を実測によって得た線図で
あり、横軸に懸濁物質及び浮遊物質の量SS(mg/リ
ットル)をとり、縦軸に紫外線の透過率をとったもので
ある。なお、懸濁物質及び浮遊物質は、水の溶けない直
径が2mm以下の粒子である。
【0047】この線図から明らかなように、液体中での
紫外線の透過率と単位体積当たりの懸濁物質及び浮遊物
質の重量との間には相関があり、懸濁物質及び浮遊物質
の量が増えるほど紫外線の透過率は低下する傾向にあ
る。たとえば、懸濁物質及び浮遊物質の単位体積当たり
の重量が15mgの僅かの量であっても、紫外線の透過
量は70%程度まで低下している。
紫外線の透過率と単位体積当たりの懸濁物質及び浮遊物
質の重量との間には相関があり、懸濁物質及び浮遊物質
の量が増えるほど紫外線の透過率は低下する傾向にあ
る。たとえば、懸濁物質及び浮遊物質の単位体積当たり
の重量が15mgの僅かの量であっても、紫外線の透過
量は70%程度まで低下している。
【0048】これらの図7及び図8から判るように、殺
菌装置12に供給された処理液の濁度が紫外線照射ラン
プ13からの紫外線透過率に大きく影響することは明ら
かである。そして、浄化済みとはいっても、飲料水等の
ように清浄度は高いとはいえないので、紫外線照射ラン
プ13から距離が離れると紫外線透過率が下がってい
き、これに伴って殺菌効果も減衰してしまう。
菌装置12に供給された処理液の濁度が紫外線照射ラン
プ13からの紫外線透過率に大きく影響することは明ら
かである。そして、浄化済みとはいっても、飲料水等の
ように清浄度は高いとはいえないので、紫外線照射ラン
プ13から距離が離れると紫外線透過率が下がってい
き、これに伴って殺菌効果も減衰してしまう。
【0049】これに対して、濁度センサ15によって容
器12aに供給される処理液の濁度を常時検知するよう
にし、濁度の高低にしたがって紫外線の照射量をコント
ローラ18によって制御する。この制御は、複数の紫外
線照射ランプ13の点灯本数を変えたり通電量を制御し
て照度を変えることによって可能である。たとえば、図
6に示した紫外線照射ランプ13の配列の場合、濁度が
低いときには中心の1本及びその周りの6本の紫外線照
射ランプ13だけを点灯させ、濁度が高くなったときに
は外周側に配列したものも含めて全てを点灯させる。ま
た、全ての紫外線照射ランプ13を点灯状態としてお
き、濁度が低いときには通電量を下げて照度を低く設定
し、濁度が高くなれば通電量を上げて照度を高く設定す
ることによっても、濁度に対応した照度の設定が可能で
ある。そして、紫外線照射ランプ13の点灯本数及び通
電量の設定を同時に合成するようにすれば、より細かい
照度の調節ができる。
器12aに供給される処理液の濁度を常時検知するよう
にし、濁度の高低にしたがって紫外線の照射量をコント
ローラ18によって制御する。この制御は、複数の紫外
線照射ランプ13の点灯本数を変えたり通電量を制御し
て照度を変えることによって可能である。たとえば、図
6に示した紫外線照射ランプ13の配列の場合、濁度が
低いときには中心の1本及びその周りの6本の紫外線照
射ランプ13だけを点灯させ、濁度が高くなったときに
は外周側に配列したものも含めて全てを点灯させる。ま
た、全ての紫外線照射ランプ13を点灯状態としてお
き、濁度が低いときには通電量を下げて照度を低く設定
し、濁度が高くなれば通電量を上げて照度を高く設定す
ることによっても、濁度に対応した照度の設定が可能で
ある。そして、紫外線照射ランプ13の点灯本数及び通
電量の設定を同時に合成するようにすれば、より細かい
照度の調節ができる。
【0050】なお、このような紫外線照射ランプ13の
照度制御では、紫外線照度センサ14によって容器12
a内の処理液を透過している紫外線の照度を検出できる
ので、この検出結果をコントローラ18にフィードバッ
クして点灯本数や通電量を制御することができる。
照度制御では、紫外線照度センサ14によって容器12
a内の処理液を透過している紫外線の照度を検出できる
ので、この検出結果をコントローラ18にフィードバッ
クして点灯本数や通電量を制御することができる。
【0051】一方、水中に照射される紫外線の照度は、
図9に示すように水の温度によっても変動する。図示の
例は、紫外線の光源として低圧水銀ランプを利用したも
のであるが、水温が20℃付近で紫外線照射度は最大と
なり、これをピーク値として低温側及び高温側で紫外線
照度(%)は低下する傾向にあり、高温になるほど照度
の低下は大きい。たとえば、水温が30℃まで上がると
紫外線照度は水温20℃のときの87.5%まで下が
る。このことから、殺菌装置12の容器12aに供給さ
れる処理水の温度は20℃前後とすることが好適であ
る。そして、本実施の形態では、温度センサ16によっ
て処理水の温度を常時検知するので、低温化傾向にある
ときには容器12aを加熱したり、高温化傾向にあると
きには冷却できるように、加熱・冷却構造を持たせるこ
とが好ましい。
図9に示すように水の温度によっても変動する。図示の
例は、紫外線の光源として低圧水銀ランプを利用したも
のであるが、水温が20℃付近で紫外線照射度は最大と
なり、これをピーク値として低温側及び高温側で紫外線
照度(%)は低下する傾向にあり、高温になるほど照度
の低下は大きい。たとえば、水温が30℃まで上がると
紫外線照度は水温20℃のときの87.5%まで下が
る。このことから、殺菌装置12の容器12aに供給さ
れる処理水の温度は20℃前後とすることが好適であ
る。そして、本実施の形態では、温度センサ16によっ
て処理水の温度を常時検知するので、低温化傾向にある
ときには容器12aを加熱したり、高温化傾向にあると
きには冷却できるように、加熱・冷却構造を持たせるこ
とが好ましい。
【0052】以上の構成において、前段の凝集沈澱によ
って浄化された処理水は曝気・吸着濾過槽8によって臭
気が除去されると共に木炭10による吸着が促進され、
懸濁成分をほとんど含まない透明度の高い状態で殺菌装
置12に供給される。したがって、図7〜図9で説明し
たように、容器12a内では紫外線照射ランプ13の透
過率が高く維持され、殺菌に効果的な発光波長の紫外線
を処理液に一様に透過させることができる。これによ
り、処理液を殺菌した信頼度の高い水として放流するこ
とができ、副生成物を伴うこともないので河川等の環境
に影響を及ぼすこともない。
って浄化された処理水は曝気・吸着濾過槽8によって臭
気が除去されると共に木炭10による吸着が促進され、
懸濁成分をほとんど含まない透明度の高い状態で殺菌装
置12に供給される。したがって、図7〜図9で説明し
たように、容器12a内では紫外線照射ランプ13の透
過率が高く維持され、殺菌に効果的な発光波長の紫外線
を処理液に一様に透過させることができる。これによ
り、処理液を殺菌した信頼度の高い水として放流するこ
とができ、副生成物を伴うこともないので河川等の環境
に影響を及ぼすこともない。
【0053】図10は紫外線を利用した殺菌装置の別の
構成例を示す概略図である。
構成例を示す概略図である。
【0054】この例は、たとえば先の例における曝気・
吸着濾過槽8の排水管8bに連なる外気に開放した水路
21に最終沈澱池21aを設け、その下流に殺菌装置2
2を配置したものである。殺菌装置22は、同図の
(b)に示すように、処理水の流れ方向の上流及び下流
に調整堰22a,22bを設けるとともに、これらの調
整堰22a,22bの間に複数の仕切り板22cを配置
し、更に底部には反射層22dを設けたものである。そ
して、仕切り板22cに対応して水面より高い位置にそ
れぞれ紫外線照射ランプ23を配列している。紫外線照
射ランプ23は水路21の幅寸法にほぼ等しくして通過
する処理水の全体を一様に照射できるようにし、照射効
率を上げるための反射板23aを上側に配置している。
吸着濾過槽8の排水管8bに連なる外気に開放した水路
21に最終沈澱池21aを設け、その下流に殺菌装置2
2を配置したものである。殺菌装置22は、同図の
(b)に示すように、処理水の流れ方向の上流及び下流
に調整堰22a,22bを設けるとともに、これらの調
整堰22a,22bの間に複数の仕切り板22cを配置
し、更に底部には反射層22dを設けたものである。そ
して、仕切り板22cに対応して水面より高い位置にそ
れぞれ紫外線照射ランプ23を配列している。紫外線照
射ランプ23は水路21の幅寸法にほぼ等しくして通過
する処理水の全体を一様に照射できるようにし、照射効
率を上げるための反射板23aを上側に配置している。
【0055】このような殺菌装置22では、紫外線照射
ランプ23は処理液の中に浸漬されていないが、処理液
は仕切り板22cの上縁を乗り越えて流れるときに薄い
層の流れとなり、この薄い層に紫外線照射ランプ23が
位置している。したがって、紫外線照射ランプ23から
の紫外線は薄い層の処理液の中に十分に透過し、これに
よって細菌類が殺菌される。また、紫外線照射ランプ2
3の上に反射板23aを備えたことで紫外線を処理液側
に十分に当てることができ、特に水路21の底に設けた
反射層22dからの反射光は仕切り板22cの下端部分
の処理液に対しても有効に照射されるので、殺菌度を向
上させることができる。
ランプ23は処理液の中に浸漬されていないが、処理液
は仕切り板22cの上縁を乗り越えて流れるときに薄い
層の流れとなり、この薄い層に紫外線照射ランプ23が
位置している。したがって、紫外線照射ランプ23から
の紫外線は薄い層の処理液の中に十分に透過し、これに
よって細菌類が殺菌される。また、紫外線照射ランプ2
3の上に反射板23aを備えたことで紫外線を処理液側
に十分に当てることができ、特に水路21の底に設けた
反射層22dからの反射光は仕切り板22cの下端部分
の処理液に対しても有効に照射されるので、殺菌度を向
上させることができる。
【0056】
【発明の効果】本発明では、凝集剤を用いる凝集沈澱に
よる有機物固形分の沈澱除去するので、処理時間が短く
なり、この沈澱除去後に木炭による色及び臭気の吸着と
曝気処理とを同時に行わせるので、臭気の拡散と酸素の
溶解による残存有機物の吸着が促進され、臭気を十分に
取り除いた透明度の再生処理水が得られる。そして、最
終工程で紫外線照射によって殺菌処理するので、従来の
塩素を用いる消毒に比べると殺菌時間も短くなり、原液
の沈澱浄化から殺菌までの処理時間が大幅に短縮され、
処理能力も拡大する。
よる有機物固形分の沈澱除去するので、処理時間が短く
なり、この沈澱除去後に木炭による色及び臭気の吸着と
曝気処理とを同時に行わせるので、臭気の拡散と酸素の
溶解による残存有機物の吸着が促進され、臭気を十分に
取り除いた透明度の再生処理水が得られる。そして、最
終工程で紫外線照射によって殺菌処理するので、従来の
塩素を用いる消毒に比べると殺菌時間も短くなり、原液
の沈澱浄化から殺菌までの処理時間が大幅に短縮され、
処理能力も拡大する。
【0057】また、浄化沈澱の後の曝気と吸着濾過工程
によって処理液の高い透明度とすることができるので、
殺菌装置における紫外線光源から紫外線を高い透過率で
処理液に通すことができ、細菌類の確実な殺菌ができる
とともに副生成物も発生しないので河川等に放流しても
環境を汚染することがない。
によって処理液の高い透明度とすることができるので、
殺菌装置における紫外線光源から紫外線を高い透過率で
処理液に通すことができ、細菌類の確実な殺菌ができる
とともに副生成物も発生しないので河川等に放流しても
環境を汚染することがない。
【図1】 本発明の汚水の浄化・殺菌処理装置の概略側
面図である。
面図である。
【図2】 図1の汚水の浄化・殺菌処理装置の概略平面
図である。
図である。
【図3】 三次沈澱槽の側壁に設ける堰とガイドプレー
トの要部を下流側から見た概略図である。
トの要部を下流側から見た概略図である。
【図4】 ガイドプレートに搭載する木炭用のパッケー
ジであって、(a)は処理水の流れ方向に見た要部の正
面図、(b)は縦断面図である。
ジであって、(a)は処理水の流れ方向に見た要部の正
面図、(b)は縦断面図である。
【図5】 殺菌装置の内部構造を示す要部の概略縦断面
図である。
図である。
【図6】 殺菌装置における紫外線照射ランプの具体的
な配列例を示す平面図である。
な配列例を示す平面図である。
【図7】 液体の種類による紫外線の透過率の関係を示
す線図である。
す線図である。
【図8】 懸濁物質及び浮遊物質の量と紫外線の透過率
との関係を示す線図である。
との関係を示す線図である。
【図9】 処理水の水温と紫外線照度の関係を示す線図
である。
である。
【図10】 水路の途中に殺菌装置を備える例の概略図
であって、(a)は水路に対する殺菌装置の配置を示す
図、(b)は殺菌装置の概略を示す縦断面図である。
であって、(a)は水路に対する殺菌装置の配置を示す
図、(b)は殺菌装置の概略を示す縦断面図である。
1 原液攪拌槽 1a モータ 1b 攪拌羽根 1c 原液供給管 2 凝集剤タンク 2a 凝集剤供給管 2b 切り出し弁 2c バルブユニット 3 フレーム 4 攪拌槽 4a 第1の槽 4b 第2の槽 4c 第3の槽 5 一次沈澱槽 6 二次沈澱槽 7 三次沈澱槽 8 曝気・吸着濾過槽 8a ガイドプレート 8b 排水管 8c リザーバ 9 固形分回収管 9a 電磁開閉弁 9b 集合管 9c 殺菌ユニット 9d 圧縮装置 10 木炭 11 パッケージ 11a 開口 12 殺菌装置 12a 容器 12b 流入部 12c 流出部 13 紫外線照射ランプ 13a 石英管 14 紫外線照度センサ 15 濁度センサ 16 温度センサ 17 流量センサ 18 コントローラ 21 水路 21a 最終沈澱池 22 殺菌装置 22a,22b 調整堰 22c 仕切り板 22d 反射層 23 紫外線照射ランプ 23a 反射板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C02F 1/00 C02F 1/00 F 1/28 1/28 F 1/32 1/32 1/52 ZAB 1/52 ZABE Fターム(参考) 4D024 AA07 AB04 BA02 BA03 BB01 BC01 DB03 DB10 DB12 DB21 4D037 AA11 AB03 BA18 BB01 BB02 CA01 CA02 CA06 CA08 4D062 BA11 BA22 BA29 BB05 CA01 CA03 CA09 DA06 DA25 DA40 DB07 DB13 EA02 EA06 EA32 FA15 FA22 FA23
Claims (7)
- 【請求項1】 処理対象の原液と凝集剤とを混合攪拌す
る工程と、前記混合攪拌の工程の後に前記原液に含まれ
た固形分を前記凝集剤により凝集沈澱させる工程と、前
記凝集沈澱の工程の後に前記原液の上澄み液に対し曝気
操作と臭気及び色の吸着濾過操作とを同時に実行する工
程と、前記曝気操作及び吸着濾過操作の後に処理液に紫
外線を照射して細菌類を殺菌する工程とを含む汚水の浄
化・殺菌処理方法。 - 【請求項2】 処理対象の原液と凝集剤とを混合攪拌す
る攪拌槽と、前記攪拌槽から前記原液と凝集剤の混合液
から固形分を凝集させながら沈澱させる単一または複数
の沈澱槽と、前記沈澱槽の上端側に流路を接続し前記混
合液の上澄み液を受け入れる曝気・吸着濾過槽と、前記
曝気・吸着濾過槽の下流に配置され臭気及び色が吸着濾
過された処理液に紫外線照射して細菌類を殺菌する殺菌
装置とを含むことを特徴とする汚水の浄化・殺菌処理装
置。 - 【請求項3】 前記攪拌槽は、複数の槽に分割するとと
もに各槽に供給された前記原液と凝集剤との混合液をバ
ッチ式として前記沈澱槽に排出操作可能とし、前記曝気
・吸着濾過槽は、下向き傾斜の複数段の流路を上下方向
に間隔を開けて蛇行状に形成するとともに、前記流路の
表面に前記上澄み液の流下方向に向け波形状とした臭気
及び色等の吸着・濾過層を備えたことを特徴とする請求
項2記載の汚水の浄化・殺菌処理装置。 - 【請求項4】 前記殺菌装置は、前記曝気・吸着濾過槽
に流路を接続した流入部と殺菌後の処理液を放出する流
出部とを備えた容器と、前記容器内に配置され前記流入
部から流出部へ向かう処理液に紫外線を照射する紫外線
光源とを備えてなる請求項2または3記載の汚水の浄化
・殺菌処理装置。 - 【請求項5】 前記殺菌装置は、前記容器内の処理液の
濁度及び温度に応じて前記処理液内への紫外線の最適透
過率となるように前記紫外線光源の光量を制御する系を
含ませてなる請求項4記載の汚水の浄化・殺菌処理装
置。 - 【請求項6】 前記殺菌装置は、前記曝気・吸着濾過槽
からの開放した水路に配置され、前記水路中に間隔をお
いて上流から下流に配列されその上端を前記水路内の水
位より少し低くした複数の仕切り板と、これらの仕切り
板の上端位置に対応して水面より上に配置された紫外線
光源とを備えてなる請求項2または3記載の汚水の浄化
・殺菌処理装置。 - 【請求項7】 前記紫外線光源の上方には、前記仕切り
板の上端に向けて前記紫外線光源からの光を集光反射さ
せる反射板を備え、前記仕切り板を配列した範囲の前記
水路の底に前記紫外線光源からの光を反射させる反射層
を備えてなる請求項6記載の汚水の浄化・殺菌処理装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10325688A JP2000140888A (ja) | 1998-11-16 | 1998-11-16 | 汚水の浄化・殺菌処理方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10325688A JP2000140888A (ja) | 1998-11-16 | 1998-11-16 | 汚水の浄化・殺菌処理方法及び装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000140888A true JP2000140888A (ja) | 2000-05-23 |
Family
ID=18179615
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10325688A Pending JP2000140888A (ja) | 1998-11-16 | 1998-11-16 | 汚水の浄化・殺菌処理方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000140888A (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000185280A (ja) * | 1998-12-22 | 2000-07-04 | Japan Organo Co Ltd | 紫外線殺菌方法及び殺菌装置 |
JP2004049953A (ja) * | 2002-07-16 | 2004-02-19 | Toshiba Corp | 紫外線消毒装置およびそれを用いた消毒システム |
JP2004209307A (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-29 | Tsukishima Kikai Co Ltd | 汚濁水の処理および殺菌方法 |
JP2004249207A (ja) * | 2003-02-20 | 2004-09-09 | Ishigaki Co Ltd | 原虫類の不活性化処理における紫外線の照射方法 |
JP2008104981A (ja) * | 2006-10-26 | 2008-05-08 | Photoscience Japan Corp | 紫外線照射システム |
CN104230096A (zh) * | 2014-07-25 | 2014-12-24 | 中国环境科学研究院 | 一种纳米曝气铁碳微电解净化有机废水的装置和方法 |
WO2015037257A1 (ja) * | 2013-09-11 | 2015-03-19 | 株式会社東芝 | 紫外線照射装置 |
JP2015062902A (ja) * | 2014-11-18 | 2015-04-09 | 岩崎電気株式会社 | 液体殺菌方法及び液体殺菌装置 |
CN108658339A (zh) * | 2018-06-20 | 2018-10-16 | 南京海洛阿姆生物科技有限公司 | 一种城市污水池用杀菌消毒除臭的净化装置及使用方法 |
JP2020069448A (ja) * | 2018-10-31 | 2020-05-07 | 水ing株式会社 | 浄水処理方法及び浄水処理装置 |
CN114105248A (zh) * | 2020-08-31 | 2022-03-01 | 重庆昕晟环保科技有限公司 | 一种二次供水圆柱体形紫外消毒容器的设计方法 |
-
1998
- 1998-11-16 JP JP10325688A patent/JP2000140888A/ja active Pending
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015054281A (ja) * | 2013-09-11 | 2015-03-23 | 株式会社東芝 | 紫外線照射装置 |
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CN114105248A (zh) * | 2020-08-31 | 2022-03-01 | 重庆昕晟环保科技有限公司 | 一种二次供水圆柱体形紫外消毒容器的设计方法 |
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