一般社団法人 日本紫外線水処理技術協会
ニュースレター No.10

Japan UV Water Treatment Technology Association10

Newsletter

01

もくじ

日本紫外線水処理技術協会
ニュースレター 1R

顧問・役員-DSDQ89:DWHU7UHDWPHQW7HFKQRORJ\$VVRFLDWLRQ●巻頭言01
設立 10 周年にあたり
一般社団法人 日本紫外線水処理技術協会
会長
伊藤 博文
●特別寄稿
02
水道水質管理における紫外線の活用
厚生労働省生活衛生・
食品安全部水道課 水道水質管理官
東
利博



●技術資料
03
紫外線照射装置の認定取得及び導入の推移
公益財団法人 水道技術研究センター
浄水技術部 主任研究員
田中 利明

1HZVOHWWHU

05

紫外光を発する新光源について（〜 UV-C LED を水処理に用いる際の留意点〜）
お茶の水女子大学 教授
大瀧 雅寛

09

ニュースレター技術資料 過去 10 年の振り返り
株式会社西原環境 環境事業本部
岡本 真由子11

岩手中部水道企業団における紫外線処理設備の導入事例及び維持管理
岩手中部水道企業団 浄水課主任
小原 富太

15

導入事例紹介

協会組織図
技術委員会
担当理事

総

会

大瀧

雅寛

理事会
長

伊藤

博文

副会長

山越

裕司

会

広報委員会
事務局

事務局長

担当理事

堀田

秋廣

出口憲一郎

●会員紹介
17
会員リスト

■顧問・役員（平成28年度）
顧問

大垣眞一郎（公益財団法人 水道技術研究センター 理事長）

会
長
副 会 長
事務局長
理事（技術担当）
理事（広報担当）
理
事
理
事
理
事
理
事
理
事
理
事
理
事
理
事
監
事

伊藤 博文（水 ing 株式会社 副統括）
山越 裕司（株式会社日本フォトサイエンス 理事）
出口憲一郎（千代田工販株式会社 リサーチセンター長）
大瀧 雅寛（お茶の水女子大学 教授）
堀田 秋廣（フナテック株式会社 常務取締役）
神子 直之（立命館大学 教授）
小熊久美子（東京大学 准教授）
岩崎 達行（岩崎電気株式会社 課長）
相馬 孝浩（株式会社東芝 参事）
落合隆（月島機械株式会社 担当部長）
杉本 隆仁（メタウォーター株式会社 部長）
橘木 次男（株式会社ウォーターテック 部長）
府中 裕一
谷口 康夫（セン特殊光源株式会社 室長）

編集・発行
一般社団法人 日本紫外線水処理技術協会

広報委員会

巻頭言「始まりの終わりを迎えて」神子
巻頭言

直之

設立10周年にあたり
一般社団法人 日本紫外線水処理技術協会 会長

伊藤 博文

当協会は、紫外線水処理装置の品質確保を目的として紫外線か」といった比較がされた時期もありましたが、

平成 18 年 12 月に任意団体として設立され、平成 21

今では、それぞれの特徴を活かし適正に棲み分けされて

年 7 月に一般社団法人へ移行致しました。設立 10 周年来ています。

を迎えられたことは、ひとえに会員の方々並びに関係各水道だけではなく下水の再利用等を目的とした「ISO/位のご支援とご指導の賜物と深く感謝申し上げます。10

TC282 水の再利用」の紫外線ワーキンググループに参年という節目にあたり、これまでの活動を振り返ると伴加して国際規格作りにも取り組んでいます。また、内水に今後の活動の方向性について述べたいと思います。

面漁業の振興に関する法律の成立によって、水産物にとっ

設立時は、8 社であった正会員数も現在では 23 社とては、下水処理水の消毒方法が塩素よりも紫外線の方がなり、紫外線水処理装置の普及に微力ながらも貢献でき適していることもあり、リーフレットを作成して関係者ているものと考えています。当協会には、理事会、技術に配布し下水道施設に紫外線水処理装置が普及するよう委員会及び広報委員会がありそれぞれ積極的に活動をしに取り組んでいます。

ています。技術委員会では、紫外線に関する技術的事項

今後の活動のテーマとしては、水道におけるクリプト

について、専門知識を有する会員企業の技術者及び学識対策として表流水に紫外線が適用できるようにするため者によって規格化や標準化等について検討し情報を発信の検討及び情報発信であると考えています。わが国の水しています。また、先進的事例として海外文献の翻訳も道におけるクリプト対策は、平成 8 年に埼玉県で起こっ行い正会員へ紹介しています。広報委員会では、ニュー

た 8,800 人以上の集団感染事故を契機に「水道におけるスレターを年１回発行すると伴にホームページからも情

クリプトスポリジウム暫定対策指針」が策定され、後に報発信しています。理事会では、各委員会活動の報告を対策指針となり今日に至っています。対策指針では、紫受け、今後の活動方針の決定等について定期的に議論し外線を適用できる原水は、表流水以外のいわゆる地下水

決議しています。

に限定され表流水には、認められていません。クリプトは、

これまでの主な活動をまとめると（公財）水道技術研

河川等の水道施設の取水源に存在していることが確認さ究センターの紫外線照射装置 JWRC 技術審査基準制定へれているにも係らずろ過水濁度 0.1 度以下に維持すればの協力、水道事業体をはじめとして（公財）日本水道協

良いことが対策として規定されています。

会の支部及び（一社）全国上下水道コンサルタント協会

一方、欧米では地下水、表流水を問わずに、水道施設への技術説明等を通じて紫外線の普及に取り組んで参りに紫外線が用いられています。むしろ表流水の方が多いました。また、正会員向けの技術セミナーの開催、ニュー状況です。わが国の水道では、砂ろ過による急速ろ過方

スレターの発行、インターネットホームページ及び新聞式が圧倒的に多いため「ろ過＋紫外線」の組み合わせに社等のマスコミを通じた情報発信を行ってきました。そよって微生物に対する安全性を高めるべきであることをの甲斐もありクリプトスポリジウム等の対策として平成

当協会から発信し、表流水に紫外線が早く適用できるよ

27 年度末で導入件数 318 件、累積計画処理水量 109

うに取り組んで参ります。

万 m /d と実績を増やしてきています。
3

紫外線の導入の当初には、クリプト対策として「膜か今後ともご支援ご鞭撻を賜りますようお願い申し上げます。

ニュースレター

No.10 | 01

特別寄稿

水道水質管理における紫外線の活用
厚生労働省生活衛生・食品安全部水道課 水道水質管理官

東利博

従来から我が国の水道における病原生物対策は塩素消す。一方で対策未実施の施設は 1,795 施設もあり、我が毒が基本とされています。第 2 次世界大戦後に水道が急

国の給水人口の約２％にあたります。このうち 559 施設

速に普及しましたが、進駐軍による塩素消毒の徹底したでは恒久的な対策を検討中とのことですが、残る 1,236

指導により、コレラ、腸チフス、赤痢などの水系感染症

施設は少なくとも集計時点で対策未検討とのことでした。

が劇的に減少しました。水道法令上にも給水栓末端にお地下水や伏流水などは、クリプトスポリジウム等の汚染

いて残留塩素濃度が 0.1mg/L（結合残留塩素の場合はリスクが相対的に少ないとはいえ、指標菌が検出される0.4mg/L）以上を確保することが規定され、水道事業体

事実があれば汚染の可能性は否定できません。厚生労働がこれを遵守すれば病原生物対策上は問題は無いとされ省としても、これらの施設を所有する事業体に対する指てきました。しかし、1993 年に米国ウィスコンシン州導に努めていますが、対策が進まないところが未だ少なミルウォーキーにおいてクリプトスポリジウムの集団感からずあることは残念に思っています。安全・安心な水染が発生し、消毒に用いられる塩素の濃度域ではほとん

道供給を進めるためにはクリプトスポリジウム等の汚染ど効果が無い耐塩素性病原生物による汚染が大きな問題の未然防止は大変重要であり、未検討施設においては早になりました。我が国においても 1996 年に埼玉県越生

急な対策の実施が望まれます。

町におけるクリプトスポリジウムの集団感染の発生を受膜ろ過などの濁度コントロールによる対策を実施する

け、耐塩素性病原生物対策が急務となったことから、国か、紫外線処理を活用するか、対策の中身については各としても様々な方策が検討されました。その結果、浄水事業体の判断によります。設置コスト、運営コスト、設施設においてはろ過池出口の濁度 0.1 度を遵守すること

備更新の頻度、管理の容易さなど、メリットとデメリッを基本とした濁度コントロールが効果的であるとされ、トを勘案してそれぞれの事業体に適した方法で対応を進「水道におけるクリプトスポリジウム等対策指針」の中にめて頂きたいと思います。紫外線処理は、法令上に位置

その旨盛り込まれました。また、クリプトスポリジウム

づけられてから 10 年経過しており、実績も着実に積みやジアルジアといった耐塩素性病原生物は、一定の紫外重ねてきていますし、更なる性能向上も図られてきてお線を照射することにより不活化することができ、浄水処

ります。財政支援の面でも、平成 19 年度から国庫補助

理に紫外線処理を活用することも有効であることが実証制度が設けられており、紫外線処理施設として調整設備、されたことから、平成 19 年 3 月に水道施設の技術的基

紫外線照射槽、紫外線照射装置、電気・機械設備、各種準を定める省令を改正し、地表水以外を原水とするクリ

配管及び計装設備についての整備費について補助を活用

プトスポリジウム等の対策が必要な施設においては、ろすることができ、事業体においても導入しやすい状況に

過設備による対策以外の選択肢として紫外線処理設備をあります。

整備することでも問題は無いこととされました。

課題としては、紫外線処理に関する認知度があまり高紫外線処理対策のみでも良いと認められた施設は、地

くないところです。水道水質管理における紫外線処理は

表水以外（地下水や伏流水など）から取水し、原水に指法令上も位置づけられ技術的にも既に確立されています。

標菌（大腸菌又は嫌気性芽胞菌）の検出があった施設（対紫外線処理関係者による水道事業体への積極的な普及啓策指針でいうレベル 3 施設）のことであり、平成 27 年

発活動が望まれるところです。

度末現在 3,339 施設あります。このうち既に紫外線処理を実施している施設数は 221 施設あり、前年度の 193施設と比べるとわずかですが伸びていることが分かりま02 | ニュースレター No.10

技術資料

紫外線照射装置の認定取得及び導入の推移
公益財団法人 水道技術研究センター 浄水技術部 主任研究員

１．はじめに

田中 利明⑤照射槽及び槽内機器の浸出性

平成 19 年 4 月 1 日に施行された「水道施設の技術的基準を定める省令」（厚生労働省）の一部改正により、水⑥照射槽の耐圧性⑦その他性能（絶縁抵抗、耐電圧、寸法公差、構造一般等）

道における紫外線処理技術がクリプトスポリジウムとジアルジアの耐塩素性病原生物対策として位置づけられた。

平成 28 年 12 月末現在の装置認定取得状況の推移を図

また、｢水道におけるクリプトスポリジウム等対策指1 に示す。年間 5 ～ 9 件のペースで認定取得件数は増加し、針｣（厚生労働省）に基づき、その照射槽を通過する水

平成 28 年 3 月末までに累計で 99 件となった。平成 28

量の 95％以上に対して紫外線（253.7nm 付近）の照

年度は 12 月末の時点で認定件数は 0 件であるが、平成

射量を常に 10mJ/cm 以上確保できることが紫外線照

28 年度末には例年並みの件数となる見込みである。

2

射装置の備えるべき要件として示された。
これを受けて当センターでは、装置に求められる一定水準以上の性能及び品質を具体的に判断する基準として、「紫外線照射装置ＪＷＲＣ技術審査基準」を制定し、平成20 年 4 月より適合認定業務を行っている。
この認定制度の意図するものは、紫外線照射装置の性能及び品質等の適正化を図り、一定水準以上の紫外線照射装
置の水道事業者等への供給及び紫外線処理技術の浄水施設への円滑かつ適切な導入の促進に資することである。
本稿では、「紫外線照射装置ＪＷＲＣ技術審査基準」に基づく装置認定取得状況及び紫外線照射装置の導入状況

図1

紫外線照射装置認定取得件数の推移（平成 28 年 12 月末現在）

について紹介する。

２．紫外線照射装置認定取得状況
当センターでは、審査基準に基づき以下に示す審査項
目 1）について、有識者で構成する浄水技術支援委員会を設置し審査を実施している。

《紫外線照射装置の審査項目》①照射装置の概要及び仕様（図面を含む）②紫外線ランプの能力③照射装置の照射性能

図 2 ランプ種類別、処理水量別の認定取得件数④紫外線モニタの性能（平成 28 年 12 月末現在）

ニュースレター

No.10 | 03

認定取得数をランプ種別毎に分類すると、低圧紫外線
ランプ照射装置については、19 企業が認定を取得し、認定件数は 80 件になる。一つの認定で複数の装置を登録できるため、認定装置の型式総数は、164 型式となる。
中圧紫外線ランプ照射装置については、認定社数 6 企業、認定件数 19 件、認定装置の型式数 32 型式である。
図 2 に平成 28 年 12 月末現在のランプ種類別（低圧・中圧）、処理水量別の認定取得件数を示す。
低 圧 ラ ン プ の 認 定 装 置 を 処 理 水 量 別 で 見 る と、
1,000m3/ 日 未 満 が 36 型 式、1,000m3/ 日 以 上 ～

図310,000m3/ 日未満が 89 型式、10,000m3/ 日以上が紫外線照射装置の導入状況（年度別）（平成 28 年 3 月末現在）

39 型式となっている。
中圧ランプについては、1,000m3/ 日未満が 1 型式、

図４は紫外線照射装置の導入件数を計画処理水量別に分1,000m3/ 日 以 上 ～ 10,000m3/ 日 未 満 が 10 型 式、1,000m3/類したものである。
1,000 m3/日未満は156件、10,000m3/ 日以上が 21 型式であり、中圧ランプは出日以上～ 10,000m3/ 日未満は 136 件、10,000m3/ 日

力の高い特性を活かした大規模向けの認定が多く見受け

以上は 26 件である。クリプトスポリジウム等対策の指針がられる。

地表水以外を原水とする場合に限定されていることから、小規模浄水施設への導入が中心となっている。

３．紫外線照射装置の導入状況
水道技術研究センターでは、日本紫外線水処理技術協会（JUVA）の会員企業の協力を得て、我が国の水道における紫外線照射装置の導入状況について調査を実施している。
平成 28 年 3 月末現在の調査結果を図 3 及び図 4 に示す。なお、この集計結果は契約済段階及び工事中の装置を含んでいる。
図 3 は紫外線照射装置の累積導入件数、累積計画処理水量を示したものである。浄水プロセスへの適用におい

図 4 紫外線照射装置の導入状況（処理水量別）ては、累積導入件数は 318 件（対前年度比 5.0％増）、（平成 28 年 3 月末現在）

累 積 計 画 処 理 水 量 は 1,085,669m3/ 日（ 対 前 年 度 比5.9％増）となっている。平成 19 年に厚生労働省から指４．おわりに針が示され、翌平成 20 年に紫外線照射装置の適合認定

水道技術研究センターでは、紫外線照射装置に係る技術業務を開始して以降、装置の導入件数は毎年増加してい支援事業を推進してきた。本事業が水道事業体への紫外線ることが分かる。

照射装置の円滑な導入に寄与するものと期待している。

参考文献
1）（公財）水道技術研究センター（2012）紫外線照射
装置 JWRC 技術審査基準

04 | ニュースレター No.10

技術資料

紫外光を発する新光源について（～UV-C LEDを水処理に用いる際の留意点～）
お茶の水女子大学 教授

１．はじめに大瀧 雅寛2-2）照射波長

紫外線が水の消毒に利用されてから、ほぼ百年余が経

照射波長は発光ダイオードの元素組成によって決まる。

つ。その間、光源の主役は常に石英管内の封入水銀蒸気

UV-C LED は素材として窒化ガリウムを用いるのが特徴に電圧をかけて紫外域の照射光を発生させる水銀ランプ

であるが、その組成割合によって、照射波長光や発光効であった。これまで、封入水銀圧の変更や電極素材の改率が変わる。現在、UV-C LED としては 280 nm 付近、良といった様々なマイナーチェンジが行われ、現在、そ260 nm 付近の波長光を発するものが一般的である。波

のバリエーションは多岐に渡り、それぞれの長所を活か長が短くなるほど出力の向上が難しい。後に詳しく述べしながら、殺菌装置の光源として使用されている。

るが、殺菌効果としては 280 nm よりも 260 nm の方

その他の紫外光源としては、封入ガスとして水銀以外が高い。しかしエネルギー効率等を考えると、現時点での元素を用いた各種エキシマランプが挙げられるが、水殺菌用装置として実用化に適するのは、280 nm 付近の

銀ランプほどのコストパフォーマンスを発揮するには波長光を発する UV-C LED であるという見方が一般的な至っていない。

ようである。

しかし、この数年、発光原理そのものが全く異なる光源が市場に出回り始めた。それが UV―LED（紫外発光2-3）出力ダイオード）である。特にこの数年において、殺菌作用

照射波長によるが、280 nm 付近の波長光を発するをもつ深紫外域（300 nm 未満）で発光する深紫外発光

UV-C LED の場合、現時点では筆者の知る範囲ではパッダイオード（以下、UV-C LED と呼ぶ）の性能が飛躍的ケージ当たり 30 mW 前後の出力が最大レベルではないに上昇し、水の殺菌装置の光源として組み込むことが現かと思われる。一般的な水銀灯のランプ一本当たりの出

実的な段階に至っている。ここでは、新光源として UV-C

力が数 W ～数十 W であることを考えると相対的な出力

LED を取りあげ、殺菌装置として利用する際の留意点にはかなり低いが、LED パッケージが小型であるので、複ついて考えてみたいと思う。

数個を並べてモジュールを形成すれば、モジュール当たりの出力は水銀ランプに匹敵するレベルとなる。

２．UV-C LED の特徴
ここ数年の UV-C LED の進化はめざましいものがあり、

2-4) 点光源

ここで挙げる長所、短所は数年のうちに過去のものになっ水銀ランプの場合は、ランプ管壁面が発光体となるのてしまう可能性が非常に高いが、現時点における特徴をで面光源として扱える。また充分離れた距離から考えれ

以下にまとめておく。

ば発光管の長さをもつ線光源と見なすこともできる。一方、UV-C LED は数ミリ角のチップが発光源であるため、

2-1）サイズ

点光源として扱うことになる。またパッケージから発光

LED は、発光本体であるチップだけでは光源とはならする光の指向性（配光特性）は、水銀ランプの場合とはない。水銀ランプでも、発光管だけでは発光しないのと大きく異なっている。水銀灯からの光は均等拡散し、拡同義である。加電圧を可能にした発光体とするにはチッ

散光モデルで扱うことが適切とされているが、LED パップに周辺部品を装備してパッケージとする必要がある。

ケージからは、均等には発光しない。従って、被照射部

水銀ランプと安定器のセットに相当するものだが、このの強度推定をする場合、LED のもつ配光特性毎にモデル

単体発光体であるパッケージは数センチ角の非常に小型をカスタマイズする必要が出てくる。また複数個のパッなものであり、水銀ランプとの最も大きな違いとも言えケージを並べた LED モジュールは、点光源がある間隔をる。パッケージが小型であるということは、殺菌装置のもって並んでいるために、面光源として扱うことはでき小型化が容易になるため、例えば蛇口につける浄水器とず、光源近傍では照射強度に濃淡が生じるような光源といった POU（point of use：利用直前での適用）機器として扱う必要がある。

しての期待が高い。実際に小流量対応の殺菌装置は既に商品として市場に出ている 1）。

ニュースレター

No.10 | 052-5）温度依存性
殺菌用ランプとして最も一般的な低圧水銀ランプでは、発光強度がランプ近傍の温度によって変わる。最も発光強度が高くなる温度は 30~40℃で、それ以外では強度が落ちるのが一般的な傾向である。一方、UV-C LED の場合、温度によって強度が変わる性質は同じであるが、こちらの場合は低温ほど効率が良く、高温ほど効率が落ちる。その一例を図 1 に示す。UV-C LED を効率良く利用するには、この光源の冷却方法も重要因子の 1 つとなる。

図2

低圧水銀ランプと中圧水銀ランプの照射スペクトルの一例 2)

図1

低圧水銀ランプと UV-C LED の
相対強度の温度依存性の一例 1)
図3

各微生物の殺菌効果の波長依存性 3)2-6）利用可能電源
UV-C LED は水銀ランプとは異なり、直流電源が簡単

中圧紫外線ランプの殺菌効果を考える場合、殺菌効果に利用できる。従って電池やポータブル電源を用いた照の波長依存性が重要な因子となる。図 3 は各微生物にお射装置の設計が可能である。サイズの特徴と相まって、ける殺菌効果の波長依存性を示した図である。図中には持ち運びが可能な小型照射装置の利用において非常に大253.7 nm の効率と比較しやすいように、点線を示した

きなメリットと言える。

が、これを見ると 253.7 nm から 275 nm あたりの効率が 1 以上、つまり低圧水銀ランプよりも効率が良い波

３．UV-C LED のもつ殺菌効果

長光ということが示されている。これらの効果曲線と、
図 2 に示される照射スペクトルを波長毎に乗じて、合算3-1）波長誌依存性
上述のように現在実用化レベルにある UV-C の発光波

すると 253.7 nm の照射エネルギーに換算された紫外線エネルギーを算定することができる。（式 (1) 参照）

長は、280 nm 付近か 260 nm 付近である。 一方、低圧水銀ランプは 253.7 nm であるので、同じ照射エネル（1）

ギーを投入したとしても、その殺菌効果は異なると考えられる。このような光源の考え方としては、253.7 nm

I 253.7：253.7 nm 換算の照射強度 (mW/cm2)を含んだ複波長光を発光する中圧水銀ランプ（水銀蒸気

GF i ：波長 i nm における 253.7 nm を 1 とした相対圧を高めて、ランプ一本当たりの出力を増やしたランプ）の例が参考になる。図 2 に低圧と中圧水銀ランプの照射
スペクトルの一例を示す。

的な殺菌効率（－）

I i ：波長 i nm における波長刻み幅Δ n 分の照射強度(mW/cm2/n nm)
Δ n ：波長刻み幅（nm）
UV-C LED は低圧水銀ランプのような、特定波長のみ

06 | ニュースレター No.10

の輝線を発する光源ではなく、幅のある波長スペクトル

く、製品の基準をある程度統一するために歩留まりに目をもつ。現在、市場に出ている UV-C LED 光源では半値をつぶるか、ばらつきが大きくても、歩留まりがよい製

幅（図 4 に示す、ピーク波長のエネルギー量の半値にお品供給を目指すかの選択をすることになろう。勿論、エける波長幅）は 5 ～ 15 nm であると言われている。そンジニアとしては、ばらつきが少なく、歩留まりも良いのため中圧水銀ランプのような複波長型光源タイプと見製品供給を目指してもらいたいと思うが、これまでのなし、式 (1) の考え方を適用するのが妥当だと考えられる。

UV-C LED の進化速度を考えるに、決して不可能なことではないと考える。
3-3）クリプト対策用装置の評価方法
現在、塩素耐性病原微生物（主としてクリプトスポリ
ジウムおよびジアルジア）の対策として、原水が表流水
以外の水道システムにおいて紫外線照射を導入できることとしており、厚生労働省の指針 4） では、「253.7 nm付近の照射量を常時 10 mJ/cm2 以上確保出来るもの」としている。しかし UV-C LED を用いて、これに資する装置を設計する場合、様々な留意点が出てくる。
そもそもこの指針が出た時代は水銀ランプが主流であり、クリプトスポリジウムへの紫外線効果データのほとんどが水銀ランプを用いたものであった。そのため

図4

照射強度スペクトルと半値幅「253.7 nm 付近の・・」という文言となったと思われる。
しかし時代は変わり 253.7 nm 付近の照射光を持たない

5 ～ 15 nm 程度の半値幅をもつ場合、図 3 の殺菌効

光源が実用化の段階になった以上、現実的な対応を考え

果の波長依存性を参照しながら考えてみると、例えば、

ねばならない。厚生労働省の指針にある「253.7 nm 付

260 nm 付近をピークにもつ UV-C LED の場合、ピー

近の照射量で 10 mJ/cm2」というのは、「253.7 nm

ク付近± 10 nm にて照射域をもつことになる。そこで換算の照射量で 10 mJ/cm2」と読み替えるのが妥当で

250 ～ 270 nm の殺菌効果を見てみると 253.7 nmあろう。

よりも高い 1 以上の範囲がほとんどである。従って同じ

先述の、中圧水銀ランプのような複波長照射を持つ場

エネルギー照射で比較すると、殺菌効率は低圧水銀ラン合の殺菌効果の算定において示したように、UV-C LED

プよりも高いことになる。一方、280 nm 付近をピークの殺菌効率は、対象微生物毎に変わる可能性がある。とにもつ UV-C LED の場合では、同様に 270 nm ～ 290

いうことは、クリプトスポリジウムの場合の 253.7 nm

nm の殺菌効率を見てみると、253.7 nm よりも低い域

換算照射量と、他の微生物種の場合の同換算照射量は、と高い域が混在しており、その加減も微生物種によって同じ UV-C LED を用いていても異なる可能性があること異なる、つまり殺菌効率が高いのか低いのかは簡単にはを意味する。

判断できない。用いる UV-C LED の照射強度スペクトル、

紫外光を用いた殺菌装置が流水式の場合、装置のもつ対象とする微生物の GF （殺菌効率）値を用いて、ケース能力を評価するには紫外線耐性が既知の生物を投入し、バイケースにて、式 (1) に従って計算することになる。

その生物への効果から装置の評価を行う生物線量計が用いられる。UV-C LED へこの方法を適用する場合に、特3-2）殺菌装置の設計に考慮しなければならない点を以下に述べる。

上述のとおり、UV-C LED の照射スペクトルはピーク
波長、および半値幅で特徴づけられる。しかしこれらピー3-4）流水式装置の評価方法

ク波長および半値幅ともに全く同等となっている UV-C

さて殺菌装置が流水式の場合、その装置の評価方法とLED チップの生産は難しく、どうしても製品には、両値しては生物を用いた生物線量計による評価方法が一般的

ともにばらつきが生じる。従って、これらの UV-C LEDである 5）。この方法の詳細は JUVA ニュースレターのバッを用いた殺菌装置はロット毎に照射スペクトルが異なる

クナンバーを参照されたい。要はクリプトスポリジウムことになる。その場合、製品管理としては、最も殺菌効以外の生物種を実際に装置に流して実験結果を得て、そ率の悪いスペクトルをもつ製品を基準とした仕様になるの結果からクリプトスポリジウムへの効果を推定するのことが安全側の考え方と言えよう。

である。この方法の場合、中圧水銀ランプや UV-C LED

製品の供給側からすれば、殺菌効率のばらつきが小さのような複波長型光源では、実験に供する微生物種に留ニュースレター

No.10 | 07

であろう。

意しなければならない。
図 3 に示されている微生物種とクリプトスポリジウムの殺菌効果曲線を比較してみると、240 nm 以上の範囲
では T1、T7（どちらも大腸菌ファージの種）はいずれ
も、クリプトスポリジウムの曲線から解離している。従っ４．まとめ
紫外光を発する新光源 UV-C LED を用いた水処理装置を考える際、以下のことに留意する必要がある。

て GF（殺菌効率）値が異なるために式 (1) から得られる 253.7 nm 換算強度（I253.7）値の算定結果がクリ１）従来型光源である水銀ランプとは、サイズ、照射波

プトと異なってしまう。簡単な例として 270 nm のみを長、出力値、点光源であること、温度依存性、利用照射する光源を仮定してみよう。実験に供する微生物種

可能電源の種類など、大きく異なる特徴を持っておとしては T7 を考えてみる。このファージは、低圧水銀

り、その点に留意する必要がある。

ランプに対する耐性が、クリプトスポリジウムの耐性と２）殺菌効果を考える際には、複波長型光源（ある程度ほぼ同じと考えられている微生物種である。言い換えれの幅のある照射スペクトルを持つ光源）であること

ば、253.7 nm 光のエネルギー量で 10 mJ/cm が与から、微生物への効果の波長依存性を考慮する必要

2

えられれば、この T7 ファージもクリプトスポリジウムがある。
３）殺菌装置を設計する際には、UV-C LED のピーク波

も 99.9% 不活化することとされている。
しかし 270 nm 光では、T7 の GF （殺菌効率）値が約 1.5 となっており（図 3 参照）、式 (1) から得られる

長、半値幅等の製品間のばらつきを考えて、仕様を考える必要がある。

253.7 nm 換算強度（I 253.7）値は約 1.5 倍の値となり、

４）クリプトスポリジウム等の塩素耐性病原微生物対策

すなわち 10 mJ/cm のエネルギー量を照射した場合にとしての装置を考えるにあたっては、253.7 nm 換

は、253.7 nm 換算照射量で約 15 mJ/cm2 に相当す

算での照射エネルギー量にて評価する必要がある。

ることになる。一方、クリプトスポリジウムの GF（殺菌５）UV-C LED を用いた装置の評価を生物線量計にて行効率）値は約 1.1 であるので、同様に考えると 253.7

う場合、供試する微生物種の紫外光耐性の波長依存

nm 換算照射量では、約 11 mJ/cm2 と相当する。

性を考慮しておく必要がある。

2

この様に 270 nm 光の照射量としては 10 mJ/cm

2を照射しても、生物種が異なると 253.7 nm 換算照射量

参考文献が異なってしまう。すなわちクリプト対策用として必要

1) J.Pagan ら（2016）JUVA ニュースレター、9、な「253.7 nm 付近で 10 mJ/cm 」のエネルギー量が2得られているのかを評価するには、この違いを考慮しなければならない。
一方、MS2、Q β（どちらも大腸菌ファージの種）とは、
殺菌効果曲線はほぼ一致している。従って 253.7 nm 換
算強度 I 253.7 値の算定結果が、ほぼ同じ値となると考えられる。ただし 280 nm ～ 300 nm では若干、クリプト
スポリジウムの効果曲線との解離が見られるため、280
nm 付近をピークにもつ UV-C LED 光源を考える際には留意しておく必要があるかもしれない。
なおここで 240 nm 以下の波長域を考慮しなかった理由は、実際の水処理において対象水がもつ光透過率が低い（吸光度が高い）ことと、現在実用化されている光源の照射波長としては、ほぼ無視できる照射域であるからなのだが、今後 UV-C LED の進化が進み、ピーク波長光が 240 nm 以下のものが出てくるかもしれない。技術改良が進み、コストパフォーマンス的に見ても十分実用化に耐えうるものとなる可能性もある。その場合、図 3 の結果から考えられることは、クリプトスポリジウムへの効果は、この波長域では低いが、実験に供する微生物はより高く不活化する傾向にあるため、クリプトスポリジ
ウムへの効果を推定する際には、特に留意が必要となる

08 | ニュースレター No.10

pp.12-18
2) 大 瀧 雅 寛（2010）JUVA ニ ュ ー ス レ タ ー、3、
pp.8-93) EPA (2006) UV guidance manual for the
final LT2ESWTR
4) 厚生労働省：水道におけるクリプトスポリジウム等対策指針（平成 19 年 3 月 30 日）
5) 大 瀧 雅 寛（2016）JUVA ニ ュ ー ス レ タ ー、9、
pp.2-5

技術資料

ニュースレター技術資料 過去10年の振り返り
株式会社西原環境 環境事業本部

１．はじめに

岡本 真由子３．水道施設向け紫外線処理

一般社団法人日本紫外線水処理技術協会は、平成 18

水道施設向け紫外線処理に分類される技術資料を表 2

年 12 月に発足し、10 年が経過した。ニュースレターは、に示す。紫外線処理に関連する指針や基準等に関して理

平成 19 年 12 月に No.1 を発行してからほぼ 1 年に 1解が深まり、紫外線処理設備の設計・運転・維持管理方

回のペースで計 9 冊発行した。

法が示されている。

この度、協会設立から 10 年という節目にあたり、これまでの 9 冊のニュースレターの技術資料の振り返りを

表2

水道施設向け紫外線処理に分類される技術資料行った。技術資料を以下の 6 つに分類し、タイトルと掲載箇所を示す。
・紫外線や病原微生物に関する知見
・水道施設向け紫外線処理
・公益財団法人水道技術研究センターの活動
・水道施設での紫外線処理導入事例
・下水への紫外線適用
・海外技術動向２．紫外線や病原微生物に関する知見
紫外線や病原微生物に関する知見に分類される技術資料を表 1 に示す。紫外線や紫外線による水の消毒、病原微生物に関する一般的、専門的な知見等が示されている。
表1

紫外線や病原微生物に関する知見に分類される
技術資料

４．公益財団法人水道技術研究センターの活動
公益財団法人水道技術研究センターの活動に分類される技術資料を表 3 に示す。適合審査による認定状況、水道における紫外線照射装置の導入状況、および水道施設への円滑かつ適切な紫外線処理導入の促進に向けた公益財団法人水道技術研究センターの活動が示されている。

ニュースレター

No.10 | 09

表3

公益財団法人水道技術研究センターの活動に

表5

下水への紫外線適用に分類される技術資料

分類される技術資料

７．海外技術動向
海外技術動向に分類される技術資料を表 6 に示す。
表6

海外技術動向に分類される技術資料

５．水道施設での紫外線処理導入事例
水道施設での紫外線処理導入事例に分類される技術資料を表 4 に示す。水道施設で紫外線処理を導入した事業体の方々が概要、経緯、運用、維持管理状況等を示している。

８．おわりにニュースレターの技術資料には、紫外線に関する知見から、海外技術動向まで幅広い技術情報が掲載されてお表4

水道施設での紫外線処理導入事例に分類される

り、過去 10 年の紫外線水処理技術の向上や紫外線水処

技術資料

理技術を取り巻く社会の変遷を見ることができる。本稿
により、これまでのニュースレターを読み返してもらえ
れば幸甚である。
ニュースレターのバックナンバーは、以下の URL より入手可能である。
http://www.juva.jp/backnumber.html

６．下水への紫外線適用
下水への紫外線適用に分類される技術資料を表 5 に示す。

010 | ニュースレター No.10

技術資料

岩手中部水道企業団における紫外線処理設備の導入事例
及び維持管理岩手中部水道企業団 浄水課主任

はじめに
岩手中部水道企業団は、岩手県の中部に位置する北上小原 富太

水道広域化促進事業の統合関連事業のひとつとして、老朽化により休止していた旧和賀川浄水場を更新、平成
26 年 10 月 31 日に完成した。

市、花巻市及び紫波町の２市１町に水道水を供給する一

水源は北上川水系和賀川左岸に近接した堤内地の和賀部事務組合（特別地方公共団体）である。平成 25 年 10

川第 1 水源と、西へ５km 離れた江釣子第４水源（同 7

月 11 日に設立し、平成 26 年 4 月 1 日から岩手中部

月に廃止となった江釣子浄水場水源）の２地下水源をブ

広域水道企業団と構成市町水道事業を統合（広域化）し、レンドしている。両水源ともに水質基準を超過する項目

水道事業を経営している。

が無いため、浄水方法は消毒のみである。

本稿では、当企業団所管の浄水場のうち、紫外線処理方式を採用している和賀川浄水場の設備導入事例とその維持管理について紹介する。

水処理概要
和賀川第 1 水源及び江釣子第 4 水源の両原水からの取水に対し、ｐＨ調整を目的としたアルカリ処理及び紫外
線処理を行い、塩素剤注入後、送水ポンプにより浄水池
から藤沢配水池に送水を行っている。
なお藤沢配水池へは、和賀川浄水場の他に、当企業団の基幹浄水場である岩手中部浄水場および北上川浄水場
からも送水可能な構成となっている。

水源
水源水質の特徴として、和賀第１水源、江釣子第４水
和賀川浄水場について
施設概要

源ともに水温は 10℃～ 15℃前後、pH は 6.3 前後の弱酸性水である。

ニュースレター

No.10 | 011

――――――――――――――――――――――――――
和賀川第１水源――――――――――――――――――――――――――
江釣子第４水源
導入前の水質試験
紫外線照射による水質への影響確認を目的に、各水源の原水に対して実験機により紫外線照射を行い、原水及び紫外線照射水の水質試験を行った。

実験条件【実験場所】現地【実験装置】内照式紫外線照射装置（低圧水銀ランプ）
紫外線処理装置導入の背景【照射条件】紫外線照射槽を通過する水量の 95％以上に対して、波長 253.7nm 付近の照射量を

上記の両水源は、水質基準超過項目がなく、クリプト

80mJ/cm2 とする。

スポリジウム等の指標菌は未検出である。以上より汚染【水質試験】原水、紫外線照射水のおそれの判断としてはレベル２に分類され、「当面、クリプトスポリジウム等による汚染の可能性が低い」原水であると言える。

水質試験結果しかしながら、和賀川（和賀川第２水源・表流水）で以下の表に各水源の原水および紫外線照射水の水質分は病原性原虫の検出はないものの、指標菌である大腸菌

析結果を示す。この分析結果から水質を比較した結果、やウェルシュ菌が検出されている。河川に近接した浅井

変化は見られなかった。

戸は地表水の影響を受けやすく、万が一汚染された場合には、給水停止の長期化も予想される。このため、予防的対策として紫外線処理設備の導入を決定した。

012 | ニュースレター No.10

台数構成検討
ランプの仕様検討と並行して、台数構成についての検討を行った。

考察

上記の２案それぞれにおいて、設備費（初期費用）に以上の試験より、紫外線照射に適する水質要因（濁度、年間維持管理費加えた 20 年当たりの総費用について、

色度、紫外線透過率）や紫外線照射を妨げる水質要因（懸代表的なメーカー４者の平均値を算出し比較を行った。

濁物質、紫外線吸収物質、ランプスリーブ表面への吸着

その結果、総費用は双方概ね同程度であったものの、初物質等）の試験項目について基準値を満たしていること

期費用に関しては案①が有利であること、および施設規から、江釣子水源および和賀川水源の原水において、紫模等を考慮し、案①の「低圧ランプによる２台並列・ロー

外線照射による水質への影響はなく、また紫外線照射にテーション運転」を採用した。

適していると判断した。
紫外線ランプの選定
紫外線ランプの仕様比較
まずランプについて、飲料水消毒の用途において一般
的な、低圧ランプと中圧ランプに対して比較を行った。

工事の概要
【件
【契

名】 和賀川浄水場浄水設備工事
約

【事

方
業

法】 指名競争入札
費】 4 億 9,300 万円【紫外線照射装置】 ３基（１基予備）【紫 外 線 ラ ン プ】 低圧アマルガムランプ【ラ ン プ 本 数】 ４本／基
【処

理

水

量】 Q=5,960 m3 ／日

ニュースレター

No.10 | 013

設であるため、これまで紫外線装置関係の故障発生は１

維持管理件のみである。内容としては、紫外線ランプ切れによる

和賀川浄水場は通常無人の施設で、遠方の北上川浄水照射量低下である。発生は平成 27 年 10 月であったが、場からの監視を行っている。紫外線処理に関わる監視業

直後に委託点検を控えていたため、この中でランプ交換

務、及び点検業務内容は下記の通りである。

を実施し機能を回復した。

監視業務【頻度】 １０回／日 ( ２～３時間毎 )【場所】 北上川浄水場【内容】 紫外線照射量の記録

日常点検【頻度】 ２回／週

なお故障時の動作としては、自動的に故障機の流入を【場所】 和賀川浄水場

停止し、残る２基で処理を継続する制御となっている。

【内容】 下記数値の記録
・積算時間
・水温

・照射量

・流量

・強度

・点灯回数

・設計ランプ寿命

・水処理量

予備品についてランプについては場内に予備品を常備し、ランプ切れのリスクに備えている。なおローテーションのため、年１回の委託点検におけるランプ交換の際は予備品を使用

年次点検し、その際新たに予備品の補充を行っている。

【頻度】 １回／年【場所】 和賀川浄水場【内容】 メーカーによる委託点検

おわりに・ＵＶランプ交換

和賀川浄水場では、水道原水に係るクリプトスポリジ

・紫外線強度計校正

ウム等による汚染のおそれの判断としては、レベル２に・機側盤点検分類されるものの、河川に近接した浅井戸は地表水の影

・内部汚れ点検清掃

響を受けやいため、予防的対策として紫外線処理設備を・洗浄機動作確認

導入した。

・警報動作確認・その他消耗品交換供用開始後、大きなトラブルもなく運用出来ている。
日常点検は簡素・省力的である事の他、年１回のランプ
交換を含むメーカー保守点検以外はほぼメンテナンス・

故障対応
故障履歴

フリーである事から、信頼性及びランニングコスト共に期待どおりである事を実感している
今後は運用ノウハウの蓄積により、さらなる低ランニ

和賀川浄水場は供用開始から約２年の比較的新しい施

014 | ニュースレター No.10

ングコスト化を図れるものと期待している。

施設導入例（浄水施設）＜施設概要＞

＜原

水＞

対

象

施

設： Ｙ町Ｍ水源地

対

計

画

水

量：123 m3 ／日

紫外線透過率：95 ％以上

象

濁

水：井戸水
度：2 度以下＜機器仕様＞
数

量：2 基

形

式：内照式

紫 外 線 ラ ン プ：低圧水銀ランプ
ラ ン プ 出 力：25 W ／本灯

数：2 灯／基ランプスリーブ：フッ素樹脂コーティング
石英ガラス
Ｕ Ｖ モ ニ タ：乾式ＵＶ強度計
処

理

能

1 台／基

力：210 m ／基・日
3

施設導入例（浄水施設）＜施設概要＞

＜原

水＞

対

象

施

設： Ｉ市Ｏ水源地

対

計

画

水

量：500 m ／日

紫外線透過率：95 ％以上

3

濁

象

水：湧水
度：2 度以下＜機器仕様＞
数

量：2 基

形

式：内照式

紫 外 線 ラ ン プ：低圧アマルガムランプ
ラ ン プ 出 力：130 W ／本灯

数：2 灯／基ランプスリーブ：石英ガラス
Ｕ Ｖ モ ニ タ：乾式 UV 強度計
処

理

能

1 台／基

力：550 m ／基・日
3

ニュースレター

No.10 | 015

施設導入例（浄水施設）＜プロセス＞＜施設概要＞

＜原

対

象

施

設： Ｈ市Ｉ浄水場

対

計

画

水

量：13,000 m3 ／日

紫外線透過率：95 ％以上

凝集＋直接ろ過＋紫外線照射処理水＞
象

濁水：伏流水のろ過処理水
度：0.1 度以下

＜機器仕様＞

＜特

数

量：2 基

マルチバリア

形

式：内照式

長＞

紫 外 線 ラ ン プ：低圧高出力アマルガムランプ
ラ ン プ 出 力：320 W ／本灯

数：6 灯／基ランプスリーブ：フッ素樹脂コーティング
石英ガラス
Ｕ Ｖ モ ニ タ：空間 UV 強度計
処

理

能

1 台／基

力：18,000 m ／日／基3

施設導入例（浄水施設）＜施設概要＞

＜原

水＞

対

象

施

設： Ｎ市Ｆ水源地

対

計

画

水

量：9,468 m ／日

紫外線透過率：95 ％以上

3濁＜機器仕様＞
数

量：2 基

形

式：内照式

紫 外 線 ラ ン プ：低圧水銀アマルガムランプ
ラ ン プ 出 力：240 W ／本灯

数：8 灯／基ランプスリーブ：石英ガラス
Ｕ Ｖ モ ニ タ：空間照度計
処

理016 | ニュースレター No.10

能

2 台／基

力：14,315 m ／基・日
3

象

水：井戸水
度：2 度以下

会員紹介

会員リスト
平成 29 年 3 月現在（五十音順）

□正会員
岩

崎

電

気

株

式

会

社

〒103-0002 東京都中央区日本橋馬喰町 1-4-16
TEL 03-5847-8906

馬喰町第一ビルディング

株 式 会 社 ウ ォ ー タ ー テ ッ ク〒108-0023 東京都港区芝浦 3-16-1
TEL 03-3456-0795

ウ シ オ 電 機 株 式 会 社〒100-8150 東京都千代田区大手町 2-6-1
TEL 03-3242-5614

株式会社神鋼環境ソリューション

〒651-0072 神戸市中央区脇浜町 1-4-78
本社 TEL 078-232-8115
大阪支社 TEL 06-6206-6746

神鋼環境メンテナンス株式会社〒651-0086 神戸市中央区磯上通 2-2-21
本社 TEL 078-261-7910
東京支社 TEL 03-3459-5974

ＪＦＥエ ン ジ ニ ア リ ン グ 株 式 会 社〒230-8611 横浜市鶴見区末広町二丁目１番地
TEL 045-505-8761（アクアプラント事業部 技術開発部）

水

道

水

i

機
n

工
g

株
株

中野興産ビル式会

社〒156-0054 東京都世田谷区桜丘 5-48-16
TEL 03-3426-2953（営業統括課）

式

会

社

〒108-8470 東京都港区港南 1-7-18
TEL 03-6830-9000

セ ン 特 殊 光 源 株 式 会 社〒561-0891 大阪府豊中市走井 1-5-23
TEL 06-6845-5111

千 代 田 工 販 株 式 会 社〒104-8115 東京都中央区銀座 7-13-8
TEL 03-3547-1277

月社〒104-0053 東京都中央区晴海 3-5-1
TEL 03-5560-6540（水環境事業本部 事業統括部）

芝〒212-8585 神奈川県川崎市幸区堀川町 72-34
TEL 044-331-0808

東 洋 濾 水 機 株 式 会 社〒612-8296 京都市伏見区横大路柿の本町 12-1
TEL 075-601-5206

ド〒103-0027 東京都中央区日本橋 2-13-10
TEL 03-6262-1421

日本橋サンライズビルディング 3 階

日 機 装 技 研 株 式 会 社〒105-6022 東京都渋谷区恵比寿 4-20-3
TEL 03-3443-3732

恵比寿ガーデンプレイスタワー 22F

株〒108-0022 東京都港区海岸 3-20-20
TEL 03-3455-4441

株

島

機

式

リ

式

械

株

会

社

コ

会

株

社

式

東

式

西

会

原

会

環

社

境

第２丸高ビル３F

ヨコソーレインボータワー 3 階

株式会社日本フォトサイエンス〒193-0832 東京都八王子市散田町 5-8-3
TEL 042-667-5641

株〒104-0033 東京都中央区新川 1-23-5
TEL 03-3552-7019（営業本部）

式

会

社

フ

ソ

ウ

フ ナ テ ッ ク 株 式 会 社〒134-0085 東京都江戸川区南葛西 2-6-22
TEL 03-5679-2700

前〒322-8556 埼玉県川口市仲町 5-11
TEL 048-253-0907（環境ソリューション事業部

澤

工

業

株

式

会

社

第一部）

メ タ ウ ォ ー タ ー 株 式 会 社〒101-0041 東京都千代田区神田須田町 1-25 ＪＲ神田万世橋ビル
TEL 03-6853-7340（営業本部 営業企画室）

株

式

理

水

会
化

社
学

ヤ
株

式

マ

ト

〒371-0844 前橋市古市町 118 番地
TEL 027-290-1821（環境事業部）

会

社〒530-0054 大阪市北区南森町 1-4-10
TEL 06-6365-0691□特別会員：民間企業
ヒメジ理化株式会社
DNライティング株式会社(旧ニッポ電機株式会社)
株式会社フィリップスエレクトロニクスジャパン

理水ビル□特別会員：団体
DOWAエレクトロニクス株式会社
旭化成株式会社 UVCプロジェクト

一般財団法人 千葉県薬剤師会検査センタ−□特別会員：個人
神子直之 大瀧雅寛 浅見真理
小熊久美子 府中裕一

入会を希望される場合は、当協会のホームページ（http://www.juva.jp/）の入会申込書 PDF をダウンロードしていただき、必要事項をご記入のうえ事務局までお送りください。

ニュースレター

No.10 | 017

セミナー・講演会への講師派遣を随時受付
本協会では、紫外線水処理装置・技術の啓蒙活動を積極的に行っており、その一環として紫外線水処理装置
および技術に関する講師の派遣を行っております。
お申し込みは、メールにて承ります。
（メールアドレス：info@juva.jp）

ＪＵＶＡ施設見学会-DSDQ89:DWHU7UHDWPHQW7HFKQRORJ\$VVRFLDWLRQ

一般社団法人 日本紫外線水処理技術協会

HPアドレス http://www.juva.jp/ メールアドレス info@juva.jp

一般社団法人 日本紫外線水処理技術協会 ニュースレター

No.10／2017年3月発行／発行所

一般社団法人 日本紫外線水処理技術協会

広報委員会