(57)【要約】【課題】停電や紫外線ランプの故障が発生したときに未処理液が処理液中に混入することを確実に防止できる紫外線照射装置を提供する。【解決手段】原液に紫外線を照射して原液の紫外線処理を行う紫外線照射装置において、原液に紫外線を照射する紫外線処理槽１３の後段に、該紫外線処理槽で紫外線処理を行った処理液を貯留する処理液貯留槽１４を設けるとともに、該処理液貯留槽内を越流堰１７によって処理液流入室１５と処理液流出室１６とに区画する。処理液流入室１５内を仕切板１７で上流側区画４２と下流側区画４３とに区画し、上流側区画と下流側区画とを連通させるサイホン装置４４を備える。【選択図】図４
2012006015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原液に紫外線を照射して原液の紫外線処理を行う紫外線照射装置において、原液に紫外線を照射する紫外線処理槽の後段に、該紫外線処理槽で紫外線処理を行った処理液を貯留する処理液貯留槽を設け、該処理液貯留槽内を越流堰によって処理液流入室と処理液流出室とに区画するとともに、該処理液流入室内を仕切板にて上流側区画と下流側区画とに区画し、上流側区画と下流側区画とを連通させるサイホン装置を備えたことを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項２】
前記処理液流入室内の処理液を原液側に返送する処理液返送経路を備えていることを特徴とする請求項１記載の紫外線照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外線照射装置に関し、詳しくは、液体中に存在する細菌や病原微生物の殺菌・不活化処理、難分解性物質の促進酸化処理等を行う紫外線照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液体（原液）中に存在する細菌や病原微生物の殺菌・不活化処理、さらに、難分解性物質の促進酸化処理（ＡＯＰ処理）を目的として原液に紫外線を照射して原液の紫外線処理を行う紫外線照射装置が多く用いられるようになってきている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−９８３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の紫外線処理装置の後段には、単に紫外線処理液を一時的に貯留する処理液槽を配置しているだけであることから、停電や紫外線ランプの故障が発生して原液の紫外線処理が十分に行われなかった場合、未処理液が処理液槽内に流入して処理液を汚染してしまうおそれがあった。さらに、紫外線ランプが破損した場合には、ランプや保護管の破片だけでなく、ランプ内部に封入された水銀が処理液に混入するおそれもあった。停電が発生したことを検知して紫外線処理装置後段の弁を閉じることにより、未処理液が処理液槽内に流入することを防止することは可能であるが、停電発生から弁が全閉状態になるまでの時間、紫外線処理装置から処理液槽に向かう処理液の流量や流速によっては、未処理液が処理液槽内に流入することを完全に防止することは困難であり、また、処理液槽内に未処理液が流入したのではないかとの不安もある。
【０００５】
そこで本発明は、停電や紫外線ランプの故障が発生したときに未処理液が処理液中に混入することを確実に防止できる紫外線照射装置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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の紫外線照射装置は、原液に紫外線を照射して原液の紫外線処理を行う紫外線照射装置において、原液に紫外線を照射する紫外線処理槽の後段に、該紫外線処理槽で紫外線処理を行った処理液を貯留する処理液貯留槽を設け、該処理液貯留槽内を越流堰によって処理液流入室と処理液流出室とに区画するとともに、該処理液流入室内を仕切板にて上流側区画と下流側区画とに区画し、上流側区画と下流側区画とを連通させるサイホン装置を備えたことを特徴とし、さらに、前記処理液流入室内の処理液を原液側に返送する処理液返送経路を備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の紫外線照射装置によれば、停電や紫外線ランプの故障が発生して紫外線処理が十分に行われなかった未処理液が処理液貯留槽に流入しても、未処理液に汚染されるのが処理液流入室内の処理液だけであるから、大量の処理液が汚染されることがなくなる。これにより、未処理液に汚染された処理液を再処理する際の液量を大幅に少なくすることができるとともに、処理液貯留槽内の清掃に要する時間も大幅に短縮でき、紫外線照射装置の運転再開を短時間で行うことができる。特に、処理液が上水の場合には、汚染された上水が配水されることがなくなり、上水の安全性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１参考例を示す系統図である。
【図２】第２参考例を示す系統図である。
【図３】第３参考例を示す系統図である。
【図４】本発明の紫外線照射装置の第１形態例を示す系統図である。
【図５】本発明の紫外線照射装置の第２形態例を示す系統図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は第１参考例を示す系統図である。この紫外線照射装置は、取水井１１から取水ポンプ１２で汲み上げた原液に紫外線処理を行うものであって、原液に紫外線を照射する紫外線ランプを備えた紫外線処理槽１３の後段に、処理液と未処理液との混合を防止するための安全装置を設けた処理液貯留槽１４を設けている。
【００１０】
処理液貯留槽１４に設けた安全装置は、該処理液貯留槽１４の内部を処理液流入室１５と処理液流出室１６とに区画する主越流堰１７と、前記処理液流入室１５内を上流側区画１８と下流側区画１９とに区画する副越流堰２０と、前記下流側区画１９の上方に設けられた短絡防止手段（短絡防止板）２１と、紫外線処理槽１３からの処理液を上流側区画１８に導入する処理液導入経路２２と、処理液流出室１６内の処理液を次工程に送り出す処理液導出経路２３と、上流側区画１８、下流側区画１９及び処理液流出室１６の各部内の液を前記取水井１１に返送する第１返送経路２４，第２返送経路２５及び第３返送経路２６とを有している。
【００１１】
前記各経路２２，２３，２４，２５，２６には、切換弁２２Ｖ，２３Ｖ，２４Ｖ，２５Ｖ，２６Ｖがそれぞれ設けられ、さらに、紫外線処理槽１３の上流側には、原液を導入する原液導入経路２７が設けられるとともに、処理液貯留槽１４を通らずに処理液導入経路２２と処理液導入経路２３とを接続するバイパス経路２８が設けられ、原液導入経路２７には原液遮断弁２７Ｖが、バイパス経路２８にはバイパス弁２８Ｖがそれぞれ設けられている。また、紫外線処理槽１３の出口径路２９及び処理液導出経路２３とバイパス経路２８との合流部より下流側の処理液送出経路３０には遮断弁２９Ｖ，３０Ｖがそれぞれ設けられる。なお、通水を停止するための遮断弁２７Ｖ，２９Ｖ，３０Ｖは、これらの内の一つだけ設ければ十分であり、３箇所に同時に設置する必要はないが、以下の説明では、遮断弁２７Ｖ，２９Ｖ，３０Ｖがすべて設けられていることを想定して説明する。
【００１２】
また、紫外線処理槽１３には、図示は省略するが、一般的な紫外線照射装置と同様に、紫外線ランプの状態を監視してランプ不点信号や照度不足信号、保護管破損信号といった異常検知信号を発信する異常検知器が設けられるとともに、紫外線照射装置を構成するポンプや弁を作動させる制御装置が設けられている。
【００１３】
通常の紫外線処理運転中は、取水ポンプ１２が作動し、切換弁２２Ｖ，２３Ｖ及び遮断弁２７Ｖ，２９Ｖ，３０Ｖがそれぞれ開、切換弁２４Ｖ，２５Ｖ，２６Ｖ及びバイパス弁２８Ｖがそれぞれ閉の状態となる。したがって、取水井１１から取水ポンプ１２で汲み上げられた原液は、原液導入経路２７を通って紫外線処理槽１３に流入し、紫外線処理槽１３内で紫外線を照射されて細菌や病原微生物の殺菌・不活化処理、難分解性物質の促進酸化処理といった紫外線処理が行われる。紫外線処理槽１３から流出した処理液は、処理液導入経路２２を通って処理液貯留槽１４に流入する。
【００１４】
処理液貯留槽１４において、処理液は、処理液導入経路２２から処理液流入室１５の前段に設けられた上流側区画１８の下部に流入し、上流側区画１８内を上昇して副越流堰２０を越え、下流側区画１９の副越流堰２０と短絡防止板２１との間を下降し、短絡防止板２１の下方を通過して短絡防止板２１と主越流堰１７との間を上昇した後、主越流堰１７を越えて処理液流出室１６内に流入する。処理液流出室１６内の処理液は、処理液導出経路２３を通って次の工程に送り出される。
【００１５】
運転中にランプの不点、照度不足、保護管破損等の異常が発生し、紫外線処理槽１３の異常検知器から異常検知信号が発信されると、制御装置によって取水ポンプ１２が停止し、遮断弁２７Ｖ，２９Ｖ，３０Ｖの少なくとも一つが閉じられ、紫外線処理槽１３への原液の導入、紫外線処理槽１３からの処理液の導出、処理液貯留槽１４からの処理液の導出が中断される。
【００１６】
このとき、処理液流入室１５の上流側区画１８の容積、上流側区画１８及び下流側区画１９を含む処理液流入室１５の容積を、紫外線処理槽１３の異常検知から取水ポンプ１２が停止するまでの時間及び遮断弁２７Ｖ，２９Ｖ，３０Ｖが閉じるまでの時間中に紫外線処理槽１３から流出する液量を算出し、この液量に見合った容積乃至これに安全率を見込んだ容積に設定しておくことにより、異常が発生した紫外線処理槽１３から処理液流入室１５内に流入した未処理液が主越流堰１７を越えて処理液流出室１６内に流入することがなくなり、処理液流出室１６内の処理液が未処理液によって汚染されることを防止できる。また、紫外線ランプが破損してランプや保護管の破片、ランプ内部に封入された水銀が未処理液と共に処理液流入室１５内に流入した場合でも、これらが処理液流出室１６内の処理液中に混入することを防止できる。
【００１７】
したがって、未処理液によって汚染された液あるいは未処理液で汚染された可能性のある処理液を取水井１１に返送するための時間、あるいは、別の処理装置で再処理する際の液量を大幅に低減することができるだけでなく、処理液貯留槽１４内のすべてが処理液が未処理液で汚染されたときには、処理液貯留槽１４の全体を清掃する必要があるが、処理液流入室１５の容積を前述のようにして適切に設定しておくことにより、清掃作業を処理液流入室１５だけ、さらには上流側区画１８だけにすることができるので、液返送時間や液再処理時間の短縮と清掃時間の短縮とによって異常発生後における紫外線照射装置の運転を短時間で再開することができる。
【００１８】
特に、処理液流入室１５内に副越流堰２０を設けて上流側区画１８と下流側区画１９とに区画することにより、比較的比重の大きな破片や水銀を上流側区画１８内に捕捉することができ、破片や水銀が副越流堰２０を越えて下流側区画１９に流れ込むこともほとんどなく、このような流入物を排除する面倒な清掃作業を上流側区画１８内だけに留めることができる。また、副越流堰２０と主越流堰１７との間に短絡防止板２１を設けたことにより、副越流堰２０を越えた未処理液がそのまま主越流堰１７を越えて処理液流出室１６内に流入することを防止できる。
【００１９】
また、異常発生後には、切換弁２２Ｖ，２３Ｖを閉じて処理液貯留槽１４を処理ラインから切り離し、処理液貯留槽１４の内部を点検し、水銀の漏出や破片の混入の有無等の安全確認を行い、問題がない場合には、切換弁２４Ｖ，２５Ｖ，２６Ｖを開いて処理液貯留槽１４内の液を各返送経路２４，２５，２６を通して取水井１１に返送する。また、水銀や破片が混入していた場合は、処理液貯留槽１４の内部や配管内の清掃を適宜行う。
【００２０】
なお、各経路や遮断弁、切換弁は、必要に応じて設けられるものであって、例えば、処理液流出室１６内の液を処理液送出経路３０から分岐した経路で抜き出すように形成したときは、第３返送経路２６及び切換弁２６Ｖは省略することができる。また、異常発生時に未処理液が処理液貯留槽１４に向かって流れることを防止する遮断弁は少なくとも１箇所に設ければよい。
【００２１】
図２は第２参考例を示す系統図である。なお、以下の説明において、前記第１参考例に示した紫外線照射装置の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００２２】
本参考例は、紫外線処理槽１３及び処理液貯留槽１４内の液面より高位置に液面が位置するように設けた原液槽３１から原液が自然流下で紫外線処理槽１３に供給されるときの紫外線照射装置の構成例を示すもので、前記第１返送経路２４，第２返送経路２５及び第３返送経路２６が合流した主返送経路３２に返送ポンプ３３を設けている。
【００２３】
本参考例においても、前記第１参考例と同様に、異常発生時に遮断弁２７Ｖ，２９Ｖ，３０Ｖが閉じることにより、未処理液が主越流堰１７を越えて処理液流出室１６内に流入することを防止できる。また、切換弁２４Ｖ，２５Ｖを開いて返送ポンプ３３を作動させることにより、処理液流入室１５内の液を原液槽３１に返送することができる。
【００２４】
図３は第３参考例を示す系統図である。本参考例は、取水井１１から取水ポンプ１２で汲み上げた原液を、前記同様に高位置に設けた原液槽３１に貯留し、この原液槽３１から原液が自然流下で紫外線処理槽１３に供給されるときの紫外線照射装置の構成例を示している。
【００２５】
この場合、前記第２参考例と同様に、第１返送経路２４，第２返送経路２５及び第３返送経路２６が合流した主返送経路３２に返送ポンプ３３を設けることにより、異常発生時の処理液貯留槽１４内の液を原液槽３１に返送することができる。なお、原液槽３１に返送せずに、前記第１参考例と同様に取水井１１に返送するときには、返送ポンプ３３は不要である。
【００２６】
図４は本発明の紫外線照射装置の第１形態例を示す系統図である。本形態例は、主越流堰１７で処理液流出室１６から区画された処理液流入室１５の内部を仕切板４１によって上流側区画４２と下流側区画４３とに区画するとともに、上流側区画４２と下流側区画４３とをサイホン装置４４によって連通させた例を示している。サイホン装置４４は、サイホン管４５，サイホン形成装置４６，サイホン形成弁４７及びサイホン破壊弁４８を備えており、サイホン管４５の最上部は、原液槽３１の液面より高位置に配置されている。
【００２７】
通常運転時の処理液は、上流側区画４２からサイホン管４５を通って下流側区画４３に流れ、前記主越流堰と同じ構造の越流堰１７を越えて処理液流出室１６に流入する状態となっている。異常発生時は、前記サイホン破壊弁４８を開くことにより、サイホン管４５のサイホン作用が破壊され、上流側区画４２から下流側区画４３への液の流れが遮断されることにより、未処理液が下流側区画４３や処理液流出室１６内の処理液中に混入することを防止できる。異常発生時の上流側区画４２内の液は、切換弁２４Ｖを開いて返送ポンプ３３を作動させることにより、第１返送経路２４及び主返送経路３２を通って原液槽３１に返送される。
【００２８】
図５は本発明の紫外線照射装置の第２形態例を示す系統図である。本形態例は、取水井１１から取水ポンプ１２で原液を原液槽３１に汲み上げる構成に、前記サイホン装置４４を組み合わせた例を示している。本形態例においても、サイホン管４５の最上部は原液槽３１の液面より高位置に配置され、異常発生時にサイホン破壊弁４８が開くとともに取水ポンプ１２が停止することにより、原液槽３１から紫外線処理槽１３への原液の供給が中断され、未処理液が処理液に混入することを防止する。また、未処理液に汚染された処理液は、前記同様に、返送ポンプ３３によって原液槽３１に返送される。
【００２９】
なお、各参考例及び各形態例における遮断弁やサイホン破壊弁は、緊急遮断弁、空気動作弁、電動弁、電磁弁といった各種構造の弁を使用することが可能であるが、停電時にも閉弁動作を短時間で確実に行える構造の弁を使用すべきである。また、未処理液が混入した処理液の扱いは任意であり、例えば、紫外線照射装置が排水処理設備の後段に設けられている場合は、排水処理設備の排水流入部に戻すこともでき、処理液貯留槽１４を清掃した排水も適宜な処理を行うことができる。
【００３０】
さらに、処理液貯留槽１４内の液の処理や内部点検を行っているときに、紫外線処理槽１３が処理可能な状態になったときには、バイパス弁２８Ｖを開いてバイパス経路２８から紫外線処理液を導出させることができ、紫外線処理槽１３内の点検や清掃が終了した後、切換弁２４Ｖ，２５Ｖ，２６Ｖを閉じて切換弁２２Ｖ，２３Ｖを開くとともにバイパス弁２８Ｖを閉じることにより、処理液貯留槽１４を経由する通常の経路で処理液を導出することができる。これにより、紫外線処理の中断時間を短縮することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１１…取水井、１２…取水ポンプ、１３…紫外線処理槽、１４…処理液貯留槽、１５…処理液流入室、１６…処理液流出室、１７…主越流堰、１８…上流側区画、１９…下流側区画、２０…副越流堰、２１…短絡防止板、２２…処理液導入経路、２３…処理液導出経路、２４…第１返送経路、２５…第２返送経路、２６…第３返送経路、２７…原液導入経路、２８…バイパス経路、２９…出口径路、３０…処理液送出経路、３１…原液槽、３２…主返送経路、３３…返送ポンプ、４１…仕切板、４２…上流側区画、４３…下流側区画、４４…サイホン装置、４５…サイホン管、４６…サイホン形成装置、４７…サイホン形成弁、４８…サイホン破壊弁
【図１】
2012006015.tif 000003
【図２】
2012006015.tif 000004
【図３】
2012006015.tif 000005
【図４】
2012006015.tif 000006
【図５】
2012006015.tif 000007