(57)【要約】【課題】被処理水の水質が変化しても、紫外線照射量を自動的に最適化し、紫外線照射処理水の安全性向上と、省エネルギー化とを同時に達成する。【解決手段】紫外線照射槽２に流入する被処理水４の一部を蛍光分析計６に導き、蛍光波長を“４２５ｎｍ”に固定した状態で、励起スペクトルをスキャンし、励起ピーク波長を連続的に測定するとともに、蛍光分析計６の分析結果を使用して、紫外線照射量を最適化するのに必要な紫外線照射量目標値を演算して、紫外線照射装置３から出射される紫外線の量を制御する。【選択図】図１
2008215963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線を使用して水を消毒する紫外線照射システムにおいて、
消毒工程前段の少なくとも１箇所に配置され、励起スペクトルピーク波長もしくは蛍光スペクトルピーク波長、または励起・蛍光スペクトルピーク波長を同時に測定する連続型蛍光分析計と、
この連続型蛍光分析計で得られた励起スペクトルピーク波長および／または蛍光スペクトルピーク波長に応じて、リニア状、階段状、または指定されたパターン形状で紫外線照射量を制御する紫外線照射量制御装置と、
を備えたことを特徴とする紫外線照射システム。
【請求項２】
紫外線を使用して水を消毒する紫外線照射システムにおいて、
消毒工程前段の少なくとも１箇所に配置され、蛍光強度と、励起スペクトルピーク波長、蛍光スペクトルピーク波長または励起・蛍光スペクトルピーク波長のいずれかとを同時に測定する連続型蛍光分析計と、
この連続型蛍光分析計で得られた蛍光強度と励起スペクトルピーク波長または蛍光スペクトルピーク波長との水質マトリックスに応じて、リニア状、階段状、または指定されたパターン形状で紫外線照射量を制御する紫外線照射量制御装置と、
を備えたことを特徴とする紫外線照射システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の紫外線照射システムにおいて、
前記紫外線照射量制御装置は、制御目標値を自動で変更する、
ことを特徴とする紫外線照射システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の紫外線照射システムにおいて、
前記連続型蛍光分析計は、励起スペクトルピーク波長として、波長“３１０ｎｍ”から“３５０ｎｍ”の範囲、または蛍光スペクトルピーク波長として、“４２０ｎｍ”から“４６０ｎｍ”の範囲を使用する、
ことを特徴とする紫外線照射システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の紫外線照射システムにおいて、
連続型蛍光分析計は、励起光源として、波長“３１０ｎｍ”から“３５０ｎｍ”のＬＥＤを用いる、
ことを特徴とする紫外線照射システム。
【請求項６】
監視対象水の水質を監視する水質監視装置において、
被処理水の励起スペクトルピーク波長、蛍光スペクトルピーク波長または励起・蛍光スペクトルピーク波長のいずれかを同時に測定する蛍光分析計と、
この蛍光分析計で得られた励起スペクトルピーク波長および／または蛍光スペクトルピーク波長に基づき、被処理水の新鮮度を指標するフレッシュ度を演算するフレッシュ度演算器と、
を備えたことを特徴とする水質監視装置。
【請求項７】
請求項６に記載の水質監視装置において、
前記蛍光分析計は、励起光源として、波長“３１０ｎｍ”から“３５０ｎｍ”のＬＥＤを用いる、
ことを特徴とする水質監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛生学的水質の確保を重要とする浄水処理、工業用水分野などの水処理施設で使用される紫外線照射システムおよび水質監視装置に係わり、特に蛍光分析を使用して、処理対象となる水の水質を検知しながら、紫外線照射量を制御して、紫外線照射量を最適化するようにした紫外線照射システムおよび水質監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水処理施設など、河川表流水を原水として利用する施設では、河川原水中の下水処理水の混合割合を事前に知ることは処理工程のコントロールにおいて重要である。特に大都市近郊の浄水場では、河川表流水を原水とする浄水場が多く、下水処理水に起因するアンモニア性窒素や上流域畜産排水の耐塩素病原性微生物は、塩素消毒の制御において問題となっている。
【０００３】
特に、アンモニア性窒素のついては、試料に直接塩素を添加してその残留塩素量から必要な塩素量を求める塩素要求量計の設置が求められ、また残留塩素による制御、耐塩素病原性微生物については、ろ過精度の管理により濁度“０．１度”以下を達成することが求められている。
【特許文献１】特開２００３−２６０４７４号公報
【特許文献２】特開２００３−９０７９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このような水処理施設では、最も一般的な塩素消毒や、その建設が広く展開されてきたオゾン処理などを用いて、被処理水を消毒している。しかし、いずれの水処理方法でも、副生成物が問題になっており、その注入量を低減させる傾向にある。
【０００５】
また近年、紫外線応用技術が進歩しつつあるなか、クリプトスポリジウムなど耐塩素性病原性微生物の問題に対する代替消毒方法として、副生成物を生じないなどの残留性がなく、かつ処理時間の短い紫外線消毒が注目されている。また、国内では、クリプトスポリジウムなどの感染性抑制に対し、紫外線照射の効果が非常に大きいことが明らかになり、米国では、紫外線消毒がジアルジア、クリプトスポリジウムの不活化に費用対効果が大きいとされている。
【０００６】
しかしながら、このような紫外線を使用して、被処理水を消毒する水処理方法では、被処理水に対し、一定強度の紫外線を連続して照射するため、被処理水の性状が変化すると、照射量に過不足が生じ、処理水の安全に対する信頼性が損なわれるほか、過照射の場合は無駄なエネルギーを消費してしまうという問題があった。なお、蛍光分析計を用いた水処理システムの従来例としては、上記特許文献１、２に記載のものがある。
【０００７】
本発明は上記の事情に鑑み、被処理水の性状が変化しても、最適な照射量を確保でき、紫外線照射処理水の安全に対する信頼性と、省エネルギー化とを同時に達成することができる紫外線照射システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために本発明は、請求項１では、紫外線を使用して水を消毒する紫外線照射システムにおいて、消毒工程前段の少なくとも１箇所に配置され、励起スペクトルピーク波長もしくは蛍光スペクトルピーク波長、または励起・蛍光スペクトルピーク波長を同時に測定する連続型蛍光分析計と、この連続型蛍光分析計で得られた励起スペクトルピーク波長および／または蛍光スペクトルピーク波長に応じて、リニア状、階段状、または指定されたパターン形状で紫外線照射量を制御する紫外線照射量制御装置とを備えたことを特徴としている。
【０００９】
また、請求項２では、紫外線を使用して水を消毒する紫外線照射システムにおいて、消毒工程前段の少なくとも１箇所に配置され、蛍光強度と、励起スペクトルピーク波長、蛍光スペクトルピーク波長または励起・蛍光スペクトルピーク波長のいずれかとを同時に測定する連続型蛍光分析計と、この連続型蛍光分析計で得られた蛍光強度と励起スペクトルピーク波長または蛍光スペクトルピーク波長との水質マトリックスに応じて、リニア状、階段状、または指定されたパターン形状で紫外線照射量を制御する紫外線照射量制御装置とを備えたことを特徴としている。
【００１０】
さらに、前記紫外線照射量制御装置は、制御目標値を自動で変更することを特徴としている。
【００１１】
さらに、前記連続型蛍光分析計は、励起スペクトルピーク波長として、波長“３１０ｎｍ”から“３５０ｎｍ”の範囲、または蛍光スペクトルピーク波長として、“４２０ｎｍ”から“４６０ｎｍ”の範囲を使用することを特徴としている。
【００１２】
さらに、連続型蛍光分析計は、励起光源として、波長“３１０ｎｍ”から“３５０ｎｍ”のＬＥＤを用いることを特徴としている。
【００１３】
さらに、請求項６では、監視対象水の水質を監視する水質監視装置において、被処理水の励起スペクトルピーク波長、蛍光スペクトルピーク波長または励起・蛍光スペクトルピーク波長のいずれかを同時に測定する蛍光分析計と、この蛍光分析計で得られた励起スペクトルピーク波長および／または蛍光スペクトルピーク波長に基づき、被処理水の新鮮度を指標するフレッシュ度を演算するフレッシュ度演算器とを備えたことを特徴としている。
【００１４】
また、請求項７では、請求項６に記載の水質監視装置において、前記蛍光分析計は、励起光源として、波長“３１０ｎｍ”から“３５０ｎｍ”のＬＥＤを用いることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、被処理水の性状が変化しても、最適な照射量を確保でき、紫外線照射処理水の安全に対する信頼性と、省エネルギー化とを同時に達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
《蛍光分析の説明》
まず、本発明による紫外線照射システムおよび水質監視装置の詳細な説明に先立ち、本発明による紫外線照射システムおよび水質監視装置で使用する蛍光分析について説明する。
【００１７】
まず、河川原水などに含まれるフルボ酸様有機物は、腐植物質とも呼ばれ、水道水の塩素処理において発ガン性のあるトリハロメタン等の有機ハロゲン化合物の前駆体の主体をなすものであり、水中のフルボ酸様有機物の濃度と、蛍光分析計の出力値である蛍光強度との間に非常に高い相関性があることが報告されている。
【００１８】
このような蛍光分析は、フルボ酸様有機物からの発光を捉えるため高感度であること、光の散乱が波長の４乗に比例することから吸光度法（Ｅ２６０）よりも、濁質による誤差が小さいこと、無試薬で連続測定が可能であるという特徴がある。
【００１９】
また、水中の有機物濃度の指標である吸光度法（Ｅ２６０）は、水中に溶存しているオゾンも光を吸収するため、オゾン処理水を測定するには不向きであるが、蛍光分析ではオゾン処理水は測定値に影響を与えないため、オゾン処理水の測定に向いている。
【００２０】
図８は、大都市河川下流域水試料の励起・蛍光スペクトルの一例である。蛍光波長を“４２５ｎｍ”に固定し、励起波長を“２７０ｎｍ”から“３９０ｎｍ”までスキャンしたスペクトルが励起スペクトル、励起波長を“３４５ｎｍ”に固定し、蛍光波長を“３７０ｎｍ”から“５２０ｎｍ”までスキャンしたスペクトルが蛍光スペクトルであり、各々、“３４２ｎｍ”、“４３７ｎｍ”にピークを持つ。
【００２１】
これらの各スペクトルは、理想的には鏡面対象になること、また各種環境水によりピーク波長が異なることが特徴である。
【００２２】
図９は、各種環境水の励起・蛍光スペクトルピーク波長を測定した一例である。河川最上流の水源域では励起スペクトルピーク波長が“３２０ｎｍ”近辺に集中、同様に下水二次処理放流水では“３４５ｎｍ”、河川下流域では“３４０ｎｍ”から“３４５ｎｍ”近辺に集中しており、各種環境水の分類に励起スペクトルピーク波長が利用できることがわかる。
【００２３】
図１０は、代表的な河川の試料水を上流から下流で採水、励起スペクトルピーク波長を測定した一例である。清澄な原水に下水放流水が混入して励起スペクトルピーク波長が短波長から長波長にシフトする様子が確認できる。
【００２４】
これらのことから、測定対象となる被処理水を蛍光分析計に連続的に導きながら、蛍光分析の手法を応用して、予め決められた波長、例えば波長“３４５ｎｍ”の励起光を測定対象の水に照射した時に発光される波長“４２５ｎｍ”の蛍光の強度を連続的に測定することにより、衛生学的水質の確保を重要とする浄水処理、工業用水分野など、下水放流水の混入による衛生学的リスク低減に対して高い信頼性を確保できる紫外線照射システム、水質監視装置などを実現することができる。
【００２５】
また、従来なら水量に比例または一定量の紫外線照射が行われていた消毒設備に対し、被処理水の下水混入割合に見合った紫外線照射量制御を行わせることができ、これによって省エネルギーと、安全に対する信頼性とが両立した紫外線消毒設備を実現することができる。
【００２６】
この際、図１１に示す如く浄水場１０１においては、沈殿池工程１０２などで濁質を除去した後、またはオゾン処理工程１０３後の高度浄水処理水に対し、紫外線を照射するほうが効果的であることから、これら沈殿池工程１０２、オゾン処理工程１０３の後にある砂ろ過工程１０４後に、蛍光分析１０５を行い、蛍光分析結果に基づき、紫外線照射工程１０６を制御しながら、紫外線を照射し、消毒した後、残留性のある塩素剤を添加する。
【００２７】
《第１実施形態》
図１は本発明による紫外線照射システムの第１実施形態を示す概略構成図である。
【００２８】
この図に示す紫外線照射システム１ａは、取水された河川原水を砂ろ過工程や高度処理工程などで、浄水処理して得られた、後塩素注入前の工程水（被処理水４）を連続的に取り込む紫外線照射槽２と、紫外線照射槽２内に設けられ、供給された駆動電圧に応じた量の紫外線を発生して、紫外線照射槽２内の被処理水４に照射し、紫外線照射処理水５にする紫外線照射装置３と、水銀ランプ、またはＬＥＤなどの励起光源を持ち、紫外線照射槽２に流入する被処理水４の一部を連続的に取り込みながら、蛍光波長を“４２５ｎｍ”に固定して、励起スペクトルをスキャンし、ピーク波長を連続的に測定する蛍光分析計６と、蛍光分析計６の分析結果（励起ピーク波長）を使用して、紫外線照射量を最適化するのに必要な紫外線照射量目標値を演算する紫外線照射量制御装置７と、紫外線照射量制御装置７から出力される紫外線照射量目標値に応じた駆動電圧を生成して、紫外線照射装置３に紫外線を発生させる紫外線電源８とを備えている。
【００２９】
そして、砂ろ過処理や高度処理された被処理水４を紫外線照射槽２内に導きながら、紫外線照射装置３から紫外線を放出させて紫外線照射処理水５にする際、砂ろ過処理や高度処理された被処理水４の一部を採水して、蛍光分析計６に導き、蛍光波長を“４２５ｎｍ”に固定して、励起スペクトルをスキャンし、励起ピーク波長を連続的に測定する。
【００３０】
また、この動作と並行し、蛍光分析計６で得られた測定結果に基づき、紫外線照射量制御装置７が紫外線照射量目標値を演算するとともに、紫外線電源８から紫外線照射量目標値に対応する駆動電圧が出力し、紫外線照射装置３から出射される紫外線の量を最適化し、被処理水４に過不足無く紫外線を照射する。
【００３１】
図２は蛍光分析計６で測定した励起ピーク波長（励起スペクトルピーク波長）と蛍光強度との水質マトリックスを使用して、環境水（被処理水４）を大きく分類した一例を示す表である。
【００３２】
“Ａ”は清澄原水で励起ピーク波長が短波長かつ蛍光強度が“５”以下である。同様に、“Ｂ”は比較的清澄な原水の砂ろ過水、“Ｃ１”は大都市河川表流水原水の高度処理水、“Ｃ２”は大都市河川表流水原水の従来処理砂ろ過水、“Ｄ”は大都市河川中流域表流水、“Ｅ”は大都市河川下流域表流水、“Ｆ”は下水二次処理放流水、“Ｇ１”は下水起因以外の蛍光物質混入の可能性を示唆する監視領域の水、“Ｇ２”は、フレッシュ度は低いが何らかの高度な処理によりフルボ酸様有機物が酸化処理された水、すなわち循環利頻度の多い水などを示唆する衛生学的高リスク領域の水である。
【００３３】
また、下水二次処理水は“３４０ｎｍ”から“３４５ｎｍ”の狭い範囲に集約されるが、蛍光強度は“数百”から“２千数百”を示す特殊例となる。これらが清澄な環境水と混合して、河川下流域では蛍光強度が数十程度に希釈されるが、励起ピーク波長は長波長側の限られた範囲に集約される特徴を持つ。
【００３４】
図３は蛍光分析計６で測定した励起ピーク波長と、紫外線照射量目標値との関係例を示すグラフであり、励起ピーク波長の増加に伴い、紫外線照射量目標値を比例制御する場合を示す。
【００３５】
例えば、クリプトスポリジウムなど耐塩素性病原性微生物の不活化に効果の現れる“５ｍＪ／ｃｍ２”から確実な不活化が達成できる“４０ｍＪ／ｃｍ２”の照射量（第５１回日本水環境学会セミナー講演資料集、病原性微生物による水系感染の現状と対策、２００６．１）は、励起ピーク波長“３１５ｎｍ”の清澄原水から励起ピーク波長が“３４５ｎｍ”の水道水源河川下流域または下水放流水まで、比例して照射する。
【００３６】
これにより、従来の照射では“４０ｍＪ／ｃｍ２”一定量であるのに対し、本実施形態では、被処理水４の水質に見合った紫外線照射量制御を実現でき、省エネルギー効果を期待できる。
【００３７】
このように、この第１実施形態では、紫外線照射槽２に流入する被処理水４の一部を蛍光分析計６に導き、蛍光波長を“４２５ｎｍ”に固定した状態で、励起スペクトルをスキャンし、励起ピーク波長を連続的に測定するとともに、蛍光分析計６の分析結果を使用して、紫外線照射量を最適化するのに必要な紫外線照射量目標値を演算して、紫外線照射装置３から出射される紫外線の量を制御するようにしている。このため、被処理水４の水質が変化しても、紫外線照射量を自動的に最適化でき、紫外線照射処理水５の安全性向上と、省エネルギー化とを同時に達成することができる。
【００３８】
また、この第１実施形態では、励起スペクトルピーク波長として、波長“３１０ｎｍ”から“３５０ｎｍ”の範囲、または蛍光スペクトルピーク波長として、“４２０ｎｍ”から“４６０ｎｍ”の範囲を使用して、被処理水４を蛍光分析するようにしている。このため、被処理水４の水質を正確に測定でき、紫外線照射量を最適化して、紫外線照射処理水５の安全に対する信頼性と、省エネルギー化とを同時に達成することができる。
【００３９】
また、この第１実施形態では、蛍光分析計６の光源として、“３１０ｎｍ”程度の紫外部波長が得られるＬＥＤを使用しているので、従来から広く使用されている水銀ランプなどのようにランプ照度の不安定さ、年一回の部品交換などを不要にして、維持管理の手間や費用を縮減することができる。
【００４０】
《第２実施形態》
次に、本発明による紫外線照射システムの第２実施形態を説明する。なお、システム構成は図１に示した第１実施形態と同様であるため、図１をそのまま援用して説明する。
【００４１】
第１実施形態の紫外線照射量制御装置７は、励起ピーク波長と紫外線照射量目標値とがリニアな関係になるようにプログラムされていたが、第２実施形態の紫外線照射量制御装置７では、励起ピーク波長と紫外線照射量目標値とが階段状になるようにプログラムされている。これにより、励起ピーク波長が長くなるに連れて紫外線照射量目標値が段階的に高くなるようにし、衛生学的信頼性と省エネとをさらに向上させるようにしている。
【００４２】
図４は励起スペクトルピーク波長と蛍光強度との水質マトリックスにより、紫外線照射量目標値の段階的補正を考慮したときの一例を示す表である。
【００４３】
“Ａ”領域には最少の照射量“５ｍＪ／ｃｍ２”を一定量、“Ｃ１”領域、“Ｃ２”領域では“１０ｍＪ／ｃｍ２”一定量、また“Ｄ”領域が出現する“３３０ｎｍ”で“２０ｍＪ／ｃｍ２”一定量、さらに衛生学的高リスクの“Ｅ”領域が出現する“３４０ｎｍ”で最大の“４０ｍＪ／ｃｍ２”一定量を照射する。
【００４４】
このように、励起スペクトルピーク波長に応じて、紫外線照射量目標値を段階的に補正するようにすることにより、点線で示す直線比例の紫外線照射量目標値に比べ、より水質に見合った紫外線照射量目標値を自動的に設定することができ、衛生学的信頼性と省エネを両立させることが可能になる。
【００４５】
また、以上の紫外線照射量目標値決定にあたり、理想的には励起スペクトルピーク波長と鏡面対称の特徴を持つ蛍光スペクトルピーク波長を代わりに利用することが可能であるのはいうまでもない。
【００４６】
また、この第２実施形態では、第１実施形態と同様、衛生学的水質の確保を重要とする浄水処理設備などに適用する場合を例にして説明しているが、衛生学的水質の確保を必要とする工業用水分野など、下水放流水の混入による衛生学的リスク低減に対して信頼性を確保することが必要な各種プラントなどにも、適用可能である。
【００４７】
《第３実施形態》
図５は本発明による紫外線照射システムの第３実施形態を示す概略構成図である。なお、この図において、図１の各部と対応する部分には、同じ符号が付してある。
【００４８】
この図に示す紫外線照射システム１ｂが図１に示す紫外線照射システム１ａと異なる点は、蛍光波長を“４２５ｎｍ”に固定して、励起スペクトルをスキャンし、励起ピーク波長を連続的に測定する蛍光分析計６と、励起ピーク波長と紫外線照射量目標値とがリニアな関係となるようにプログラムされた紫外線照射量制御装置７とに代えて、蛍光波長を“４２５ｎｍ”に固定して、励起スペクトルをスキャンし、励起ピーク波長と、蛍光強度とを連続的に測定する蛍光分析計１０と、励起ピーク波長、補正係数に応じて紫外線照射量目標値を段階的に切り替えるようにプログラムされた紫外線照射量制御装置１２とを設けるとともに、蛍光分析計１０で得られた蛍光強度を用いて、紫外線照射量補正値を演算する紫外線照射量補正装置１１を設け、被処理水４の励起ピーク波長と蛍光強度とを同時に測定して、蛍光強度を考慮した補正係数を演算し、紫外線照射量制御装置１２で演算される紫外線照射量目標値を補正するようにしたことである。
【００４９】
図６は励起スペクトルピーク波長と蛍光強度との水質マトリックスによる段階的紫外線照射量目標値に対し、連続測定した蛍光強度で補正をした紫外線照射量目標値の一例を示す説明図である。
【００５０】
励起スペクトルピーク波長と蛍光強度との水質マトリックスに示す各々の領域においても、大きい蛍光強度の試料中にはフルボ酸様有機物が多く含まれており、より生活、産業活動の影響を受けているといえる。蛍光強度による補正結果として、紫外線照射量目標値の変化点を結ぶ直線で示されるパターンとして、「最小目標値のパターン」と「最大目標値のパターン」で囲まれる範囲が、蛍光強度による補正目標値の範囲である。
【００５１】
最大目標パターンにおいては、図３に示す直線比例の紫外線照射量目標値に比べ、省エネを図ることができ、“Ｄ”、“Ｅ”の衛生学的高リスク領域では紫外線照射量を安全側に運用できる。最小目標パターンにおいても同様、直線比例の目標値に比べ大きく省エネを達成できる。
【００５２】
これにより、この第３実施形態では、各領域において第２実施形態と同様に、点線で示す直線比例の紫外線照射量目標値に比べ、より水質に見合った紫外線照射量目標値を自動設定することができ、衛生学的信頼性と省エネとを両立させることが可能である。なお、紫外線照射量の制御パターンは段階的紫外線照射量目標値のパターンに比べ、滑らかに連続したパターンとなり、制御性に優れる。
【００５３】
また、以上の紫外線照射量目標値決定にあたり、理想的には励起スペクトルピーク波長と鏡面対称の特徴を持つ蛍光スペクトルピーク波長を代わりに利用することが可能であるのはいうまでもない。
【００５４】
また、この第３実施形態では、第１、第２実施形態と同様、衛生学的水質の確保を重要とする浄水処理設備などに適用する場合を例にして説明しているが、衛生学的水質の確保を必要とする工業用水分野など、下水放流水の混入による衛生学的リスク低減に対して信頼性を確保することが必要な各種プラントなどにも、適用可能である。
【００５５】
《第４実施形態》
図７は本発明による水質監視装置の第４実施形態を示す概略構成図である。
【００５６】
この図に示す水質監視装置２１は監視対象となる河川（監視対象河川）から河川水（試料水）２２を連続的に取り込みながら、蛍光波長を“４２５ｎｍ”に固定して、励起スペクトルをスキャンし、励起ピーク波長を連続的に測定する蛍光分析計２３と、蛍光分析計２３の分析結果を使用して、河川水２２の利用度合いを表すフレッシュ度を演算するフレッシュ度演算器２４と、河川敷などに設置された大型電光掲示板などによって構成され、フレッシュ度演算器２４で得られたフレッシュ度を表示するフレッシュ度表示器２５とを備えており、監視対象河川から河川水２２を採水して、蛍光分析を行うとともに、蛍光分析で得られた励起ピーク波長を用いて、フレッシュ度を演算し、大型電光掲示板などに表示する。
【００５７】
これにより、大型電光掲示板などを見るだけで、フレッシュ度（河川水の利用度合いを表す指標）を把握することができる。
【００５８】
フレッシュ度（河川水の利用度合いを表す指標）は、大都市域のおける下水放流水と浄水原水の循環に起因し、水道水によるノロウイルスの罹患率が上昇し始め、これらの問題に国民の意識が高まっているという背景に基づき、河川に関する新たな指標の一つの案として、国土交通省などがまとめたものである。
【００５９】
なお、次式に示す如くフレッシュ度が高いほど、算出地点を流れる水量に対して生活排水、下水処理場等排水、工場排水および畜産排水の混合割合が少ないことを表し、特に都市化の進んだ関東や近畿の各河川において、指数が低くなる傾向にある。
【００６０】
フレッシュ度：（１−算出地点での既使用水量／河川流量）×１００％
このように、この第４実施形態では、監視対象河川から河川水２２を採水して、蛍光分析を行うとともに、蛍光分析で得られた励起ピーク波長を用いて、フレッシュ度を演算し、大型電光掲示板などに表示するようにしているので、監視対象河川のフレッシュ度を測定、表示して、河川周囲にいる人に水質を把握することができる。
【００６１】
《第５実施形態》
次に、本発明による水質監視装置の第５実施形態を説明する。なお、基本的なシステム構成は図７に示す第４実施形態と同じであるため、図７を援用して説明する。
【００６２】
第５実施形態の水質監視装置２１は、波長“３１０ｎｍ”から“３５０ｎｍ”のＬＥＤを用いた励起光源を持ち、監視対象となる河川から河川水２２を取り込みながら、蛍光波長を“４２５ｎｍ”に固定して、励起スペクトルをスキャンし、河川水２２の励起ピーク波長を測定する蛍光分析計２３と、半導体素子などによって構成され、蛍光分析計２３の分析結果を使用して、河川水２２の利用度合いを表すフレッシュ度を演算するフレッシュ度演算器２４と、液晶表示器などによって構成され、フレッシュ度演算器２４で得られたフレッシュ度を表示するフレッシュ度表示器２５とを備えている。そして、河川管理人などによって携帯され、監視対象河川から採水された河川水２２が蛍光分析計２３にセットされて、分析開始スイッチが操作されたとき、蛍光分析を行って励起ピーク波長を測定するとともに、励起ピーク長を用いて、フレッシュ度を演算し、フレッシュ度表示器２５に表示する。
【００６３】
このように、この第５実施形態では、水質監視装置２１を携帯可能な大きさに小型化するようにしているので、河川管理人などを監視対象となる河川に派遣して、フレッシュ度を測定し報告することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明による紫外線照射システムの第１、２実施形態を示す概略構成図である。
【図２】第１実施形態の蛍光分析計で測定した励起ピーク波長と蛍光強度との水質マトリックスを使用して、環境水を大きく分類したときの一例を示す表である。
【図３】第１実施形態の蛍光分析計で測定した励起ピーク波長と、紫外線照射量目標値との関係例を示すグラフである。
【図４】第２実施形態の蛍光分析計で得られる励起スペクトルピーク波長と蛍光強度との水質マトリックスと、紫外線照射量制御装置から出力される紫外線照射量目標値との関係例を示す表である。
【図５】本発明による紫外線照射システムの第３実施形態を示す概略構成図である。
【図６】第３実施形態の蛍光分析計で得られる励起スペクトルピーク波長と蛍光強度との水質マトリックスによる段階的紫外線照射量目標値に対し、連続測定した蛍光強度で補正をした紫外線照射量目標値の一例を示す表である。
【図７】本発明による水質監視装置の第４、５実施形態を示す概略構成図である。
【図８】大都市河川下流域水試料の励起・蛍光スペクトルの一例を示すグラフである。
【図９】各種環境水の励起・蛍光スペクトルピーク波長を測定した一例を示すグラフである。
【図１０】代表的な河川の試料水を上流から下流で採水、励起スペクトルピーク波長を測定した一例を示すグラフである。
【図１１】一般的な浄水場の処理工程例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６５】
１ａ，１ｂ：紫外線照射システム
２：紫外線照射槽
３：紫外線照射装置
４：被処理水
５：紫外線照射処理水
６，１０，２３：蛍光分析計（連続型蛍光分析計）
７，１２：紫外線照射量制御装置
８：紫外線電源
１１：紫外線照射量補正装置
２１：水質監視装置
２２：河川水
２４：フレッシュ度演算器
２５：フレッシュ度表示器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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