(57)【要約】【課題】クリプトスポリジウムに汚染された水を効率的に無害化処理すること、また、浄水場を介したクリプトスポリジウムによる二次汚染を有効に防止することを課題とする。【解決手段】被処理水に２．０〜２０ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射することを特徴とするクリプトスポリジウムの不活化処理方法による。また、原水を浄水処理して浄水とするとともに、該浄水処理で生じた排水又は排泥中の水を回収し、２．０〜２０ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射することを特徴とするクリプトスポリジウムの不活化処理方法による。【選択図】　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水に２．０〜２０ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射することを特徴とするクリプトスポリジウムの不活化処理方法。
【請求項２】
原水を浄水処理して浄水とするとともに、該浄水処理で生じた排水又は排泥中の水を回収し、２．０〜２０ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射することを特徴とするクリプトスポリジウムの不活化処理方法。
【請求項３】
前記排水又は排泥から水を回収した後の濃縮泥を加温し、脱水し、且つ造粒乾燥することを特徴とする請求項２記載のクリプトスポリジウムの不活化処理方法。
【請求項４】
原水を浄水処理して浄水とした後、さらに２．０〜２０ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射することを特徴とするクリプトスポリジウムの不活化処理方法。
【請求項５】
原水に２．０〜２０ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射した後、さらに浄水処理して浄水とすることを特徴とするクリプトスポリジウムの不活化処理方法。
【請求項６】
前記紫外線を照射する前に、濁度を２０度以下とすることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のクリプトスポリジウムの不活化処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として浄水場等において、クリプトスポリジウムを効果的に不活化させるクリプトスポリジウムの不活化処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
クリプトスポリジウムは、人が感染すると下痢や腹痛を起こす原虫として、近年問題視されているものである。このクリプトスポリジウムは、感染した動物の糞便とともにオーシストと呼ばれる形で排出されるが、このオーシストが極めて物質透過性の低い膜（オーシスト膜）を有しているため、浄水場などで一般に行われている塩素系消毒剤に対しては非常に強い抵抗力を有するものである。
【０００３】
従って、クリプトスポリジウムが一旦浄水場へ浸入すれば、これを有効に殺虫することができないだけでなく、この浄水場内に滞留、循環することとなり、該浄水場より供給される浄水（水道水）を介して大規模且つ長期間に亘って汚染を引き起こす虞がある。これは、浄水場で凝集沈殿等の浄水処理工程で分離された汚泥の処理システムが、該汚泥を脱水処理した後に回収された水を返送水として着水井に戻すような、いわゆる循環処理ラインを構成していることに起因するものである。
【０００４】
クリプトスポリジウムは、加熱、冷凍あるいは乾燥に弱いことが知られているため、分離された汚泥については、脱水ケーキを熱処理することによって殺虫することは可能である。
しかしながら、上述したような返送水はその量が極めて多く、熱処理によってクリプトスポリジウムを殺虫することや、膜処理装置によってクリプトスポリジウムを分離処理する方法は、経済性等から考えて現実的には不可能であると言える。
【０００５】
また、従来クリプトスポリジウムを殺虫するために紫外線を照射する方法も検討されているが（例えば、非特許文献１および２参照）、殺虫するために必要な紫外線照射量が大きく、浄水場等の大規模処理施設においては経済性の観点から採用されていない。
【０００６】
【非特許文献１】
ロナルド　フェイヤー（イーディー）（Ｒｏｎａｌｄ　Ｆａｙｅｒ（ｅｄ））著「クリプトスポリジウム　アンド　クリプトスポリジオシス（Ｃｒｙｐｔｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍ　ａｎｄ　Ｃｒｙｐｔｏｓｐｏｒｉｄｉｏｓｉｓ）」シーアルシー　プレス（ＣＲＣ　Ｐｒｅｓｓ）、１９９７年、ｐ２３２
【非特許文献２】
アミレス　エル　エムら（Ａｍｉｒｅｚ，Ｌ．Ｍ．　ｅｔ　ａｌ）著「ユーブイ　ディスインフェクション　オブ　シー　パルブム　オーシスト　イン　ア　バッチ　リアクター（ＵＶ　ｄｉｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｃ．　ｐａｒｖｕｍ　ｏｏｃｙｓｔｓ　ｉｎ　ａ　ｂａｔｃｈ　ｒｅａｃｔｏｒ）」ダブリューキューティーシー（ＷＱＴＣ）、２０００年、ｐ９
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、クリプトスポリジウムに汚染された水を効率的に無害化処理することを課題とし、また、浄水場を介したクリプトスポリジウムによる二次汚染を有効に防止することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らが鋭意研究したところ、クリプトスポリジウムは、従来、殺虫するために必要であると考えられていた紫外線照射量よりも、極めて低い照射量でも十分に不活化させることができるという知見を得た。
【０００９】
即ち、本発明は、被処理水に２．０〜２０ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射することを特徴とするクリプトスポリジウムの不活化処理方法にある。
また、本発明は、原水を浄水処理して浄水とするとともに、該浄水処理で生じた排水又は排泥中の水を回収し、２．０〜２０ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射することを特徴とする。
また、本発明は、好ましくは前記クリプトスポリジウムの不活化処理方法において、汚泥から水を回収した後の濃縮泥を加温し、脱水し、且つ造粒乾燥することを特徴とする。
【００１０】
尚、本発明において、浄水処理とは、浄水場において原水から浄水を得るために行う一連の処理であって、例えば、原水中の懸濁物質や溶存成分を、凝集沈殿、イオン交換、生物化学的な分解、濾過、中和等の各処理を原水の汚染度合いに応じて適宜選択し、組み合わせたものである。
また、濁度とは、上水試験方法（日本水道協会）に規定された透過光測定法によって測定された値をいう。
【００１１】
また、本発明は、原水を浄水処理して浄水とした後、さらに２．０〜２０ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射することを特徴とするクリプトスポリジウムの不活化処理方法、及び、原水に２．０〜２０ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射した後、さらに浄水処理して浄水とすることを特徴とするクリプトスポリジウムの不活化処理方法にある。
さらに、本発明は、好ましくは前記クリプトスポリジウムの不活化処理方法において、紫外線を照射する前に、濁度を２０度以下とすることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係るクリプトスポリジウムの不活化処理方法によれば、従来クリプトスポリジウムを殺虫するために必要と考えられていた紫外線の照度に比べ、約０．００１〜０．０１％程度の紫外線を照射するだけで、クリプトスポリジウムを不活化することが可能となる。
不活化されたクリプトスポリジウムは完全に殺虫されているわけではないものの、人体等への感染力がきわめて低い状態にまで弱体化していると考えられ、掛かる不活化処理によって、クリプトスポリジウムによる大規模な感染を有効に防止し得ると考えられる。
【００１３】
また、浄水場の浄水処理で生じた排水又は汚泥中の水を回収し、上述のような紫外線を照射すれば、該排水や水を返送水として再利用する場合でも、クリプトスポリジウムの循環を防止でき、浄水場による二次汚染を回避することができる。また、該排水や水を再利用せずに廃棄する場合にも、クリプトスポリジウムによる二次汚染を防止できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るクリプトスポリジウムの不活化処理方法に関する一実施形態について詳細に説明する。
【００１５】
図１は、浄水場において、本発明に係るクリプトスポリジウムの不活化処理方法を適用した場合のフロー図である。
該浄水場は、原水を着水井で受水した後、凝集沈殿池および急速ろ過池によって浄水処理し、浄水として需要先へ供給するように構成されたものである。そして、該凝集沈殿池において分離された排泥は、濃縮槽に移送されて上澄水と濃縮泥とに分離され、濃縮泥はスラッジ加温槽を経て脱水機へ移送される。さらに、脱水機で脱水された濃縮泥、即ち、脱水ケーキは、造粒乾燥機によって処理される。
【００１６】
一方、急速ろ過池は、原水中の不純物をろ材によって吸着除去して浄水を得るものであるが、該ろ材には徐々に不純物が蓄積されることとなるため、これを定期的に洗浄する必要があり、洗浄排水が発生することとなる。
この洗浄排水は、前記濃縮槽で分離された上澄水や、前記脱水機で分離されたろ液ととともに排水池へ貯留された後、返送水として前記着水井に戻される。
【００１７】
そして、該排水池から着水井へ返送される返送水には、途中、紫外線ランプにより２．０〜２０ｍＪ／ｃｍ２の、好ましくは、１０〜２０ｍＪ／ｃｍ２の紫外線が照射される。
紫外線の波長は２００〜３００ｎｍが好ましく、２５３〜２５６ｎｍがより好ましい。
【００１８】
紫外線を照射するための装置としては特に限定されず、例えば、該返送水を流すための円柱状の導管と、該導管の周囲に該導管と平行に配された複数の紫外線ランプとを備えた紫外線照射装置、或いは、返送水を流す流路の内部に、複数の紫外線ランプが備えられた紫外線照射装置等を使用できる。即ち、紫外線の照射量は、紫外線の照度と照射時間との積であるため、この照射量が上記の範囲となるように返送水流速とランプ照度とが調整された紫外線照射装置であれば、任意のものを使用できる。市販の紫外線照射装置としては、例えば、（株）西原環境衛生研究所製のＵＶ３０００シリーズあるいはＵＶスイフトＳＣ等を使用することができる。
【００１９】
また、返送水中に不純物や汚泥等が混入して濁度が高い場合、紫外線を照射する前に予め該返送水の濁度を２０度以下としておくことが好ましい。濁度を２０度以下とする方法としては、例えば、浮上分離によって除濁する方法が挙げられる。
【００２０】
スラッジ加温槽は、濃縮槽で分離された濃縮泥を６０℃以上に加熱した状態で３０分以上滞留させるように処理するものである。
【００２１】
また、造粒乾燥機は、脱水機によって脱水された脱水ケーキを転動させつつ加熱処理するものである。
【００２２】
また、該スラッジ加温槽や造粒乾燥機へは、加温あるいは乾燥に必要な熱が熱源より供給し得るように構成されている。
【００２３】
ところで、同図中には、係る浄水場に１０万ｍ３／日の原水を受け入れたと仮定した場合の、各処理液および汚泥として想定される量を併記している。
即ち、概算によると、原水受け入れ量を１０万ｍ３／日とした場合には、凝集沈殿池において約２８６ｍ３／日の排泥が発生し、濃縮槽によって約１９０ｍ３／日の上澄水が回収され、さらに脱水機によって約８８ｍ３／日のろ液が回収されるとともに、約２０ｍ３／日のろ布洗浄水が発生する、と推算される。
【００２４】
一方、急速ろ過池では、ろ材の洗浄によって約４０７５ｍ３／日の洗浄排水が発生すると推算されるため、前記上澄水等と合わせて約４３６９ｍ３／日の排水が排水池へ流れ込み、排水処理をクローズドシステムとする場合には、この量の返送水が着水井に返送されることとなる。
【００２５】
さらに、同図中には、原水によって流入するクリプトスポリジウムの数量を１００とした場合の、各処理液中に含まれるクリプトスポリジウムの数量（即ち、パーセント）を推算した結果を記載している。
即ち、原水を介して浄水場にクリプトスポリジウムが流入した場合、脱水ケーキとして約９９．９％が除去されるが、約０．１２％のクリプトスポリジウムが浄水に含まれて排出される。そして、約１８％のクリプトスポリジウムは、返送水中に含まれた状態で循環することとなる。
尚、ここで記載したクリプトスポリジウムの数量は、感染力の有無には無関係な数量である。
【００２６】
このような浄水場において、返送水に上述のような照射量の紫外線を照射すれば、原水より流入したうちの約１８％のクリプトスポリジウムを略完全に不活化することができる。
【００２７】
図１によれば、浄水には原水中のクリプトスポリジウムのうち約０．１２％のみが含まれていることを示しており、返送水中の約１８％のクリプトスポリジウムが不活化された場合には、該浄水中の約１割が不活化したものとなる。
【００２８】
しかしながら、図１に示した状態は一時的なものであり、原水に常に一定のクリプトスポリジウムが含まれるというケースは想定されにくい。
即ち、原水より浄水場へ流入したクリプトスポリジウムが問題となるのは、クリプトスポリジウムに感染した家畜等の糞尿が一時的に原水に混入し、これらに混じって流入したクリプトスポリジウムが循環処理ラインに長期的に残留する場合である。
【００２９】
本発明によれば、この循環処理ラインの一部である返送水に上述のような紫外線を照射することによって返送水中のクリプトスポリジウムを効果的に不活化処理することができる。
従って、該浄水場において、感染力のあるクリプトスポリジウムの循環が防止されることとなり、クリプトスポリジウムの長期的な滞留によって発生する二次汚染を有効に防止することができる。
【００３０】
また、前記返送水の濁度が２０度以下であり、これに照射する紫外線の照射量を２．０ｍＪ／ｃｍ２と仮定すれば、前記４３６９ｍ３／日の返送水の不活化処理に要するエネルギーは、およそ２６ＭＪ／日と概算でき、単位処理量当たりに要するエネルギーは、約６ｋＪ／ｍ３となる。
これは、従来の紫外線による殺虫に必要とされていたエネルギーの約０．００１３％という極めて低い値となる。
【００３１】
よって、本発明に係るクリプトスポリジウムの不活化処理方法によれば、返送水に限らず、原水や浄水といった多量の水を処理対象とする場合であっても、従来に比して極めて低コストで処理することができる。
【００３２】
また、凝集沈殿池で分離される排泥には、原水より流入したクリプトスポリジウムのうちの約９０％以上が含まれているが、該排泥についてもスラッジ加温槽と造粒乾燥機によって確実に殺虫することができる。
【００３３】
尚、上記実施形態では、紫外線を照射した水を返送水として着水井に循環させる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、紫外線を照射した水を放流水として排出しても良い。この場合、放流水中にクリプトスポリジウムが含まれていても、その殆どが不活化されているため、二次感染を有効に防止し得る。
【００３４】
また、本発明の他の実施形態としては、浄水処理する前の原水、或いは浄水処理した後の浄水に、上述のような照射量の紫外線を照射する方法が挙げられる。
【００３５】
浄水処理前の原水に紫外線を照射してクリプトスポリジウムを不活化処理すれば、排泥や返送水中に含まれるクリプトスポリジウムが不活化したものとなり、排泥や返送水について熱処理や紫外線処理が不要になるという効果がある。
また、浄水処理後の浄水に紫外線を照射してクリプトスポリジウムを不活化処理すれば、より確実にクリプトスポリジウムによる二次汚染を防止できるという効果がある。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るクリプトスポリジウムの不活化処理方法によれば、クリプトスポリジウムに汚染された水を効率的に無害化処理することができる。
また、浄水場に於いては、クリプトスポリジウムの滞留や循環を防止し、該浄水場より供給される浄水を介しての二次汚染を有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るクリプトスポリジウムの不活化処理方法の一実施形態を示したフロー図。
【図１】
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