JPS588811B2 - 緑藻類の生育抑制および除去方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、貯水槽中の緑藻類の発生生育を抑制し、また
、発生生育した緑藻類を除去する方法に関する。

一般に、屋内外の貯水槽において長期間貯水していると
、水中には多少の栄養塩類が存在するだめ、次第に緑藻
類が発生生育して壁面に付着し、あるいはこれが水中に
浮遊する状態となる。

そこで、これに対処して発生の都度、用具を用いて壁面
から剥離し取り除いたり、あらかじめ壁面に防藻塗料を
塗伍しておいたり、あるいは低毒性の除草剤や殺草剤等
の薬品を投入するなどの方法が採られている。

しかし、これらの方法は、作業が面倒で完全になし得な
いとか、防藻塗料の有害物質が耐出するとか、薬品処理
の場合には、効果が一時的であったり残留物があること
、大量に死減した緑藻類の腐敗により水中のｍ存酸素が
減少して悪臭が放出されること等の欠陥がある。

そこで発明者らは研究を重ね、上記欠陥の生じない緑藻
類の発生防止および除去の方法を完成した。

本方法によれば、槽中における緑藻類の発生を抑止する
のみならず、発生した緑藻類の除去も可能で、しかも、
その効果は一時的でなく、一時に死滅して腐敗したり、
有害物質が残留したり生成されたりすることがなく、藻
類以外の植物あるいは動物に影響を与えず、経済的にも
安価である等の優れた効果を有する。

本発明の概要は、緑藻類が未発生の又はすでに発生して
いる貯水槽の水を槽外に取り出し、これを貯水槽とは別
設した紫外線照射部に導入し、ここで短波長の紫外線を
照射した後、貯水槽に戻すというもので、このようにし
て水槽中の水を常時、循環処理するものである。

而して、紫外線は当然、殺菌効果を有しているが、本発
明においてはこれをその目的で用いるものではなく、菌
類、カビ類より高等な生物である緑藻類の発生生育を抑
え、あるいは、すでに発生している緑藻類を除去するも
のである。

なお、本方法においては、前記のように貯水槽内におい
て直接紫外線照射を行なうものではなく、別設した照射
部において間接的に行なうものであって、照射すべき紫
外線量および循環流量の下限値が必要条件を満たしてい
ることが要件となっている。

ここで、藻類自身の量的変動についてみると、新藻体の
生産（物質合成）と平行して、既に生産された藻体の消
費、死滅、分解（物質消費と分解）が進む。

そこで、本発明の方法により、貯水槽の水を処理すると
、藻類の世代交代の過程で、生殖細胞が運動性あるいは
浮遊性を有する場合に、該照射部内における紫外線の照
射により、生殖細胞の機能が破壊され、新藻体の生産が
阻止される。

又一方、既に生産された藻体は老化により徐々に活力を
失い、衰退するので、藻類の発生生育を抑えるだけでな
く、既に発生した緑藻類も除去されると考えられる。

以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。

第１図は、本発明に使用する装置の概略循環回路図で、
Ａは貯水槽、Ｂは循環ポンプ、Ｃは紫外線照射槽である
。

貯水槽Ａ内の水は、循環ポンブＢによって紫外線照射槽
Ｃに送られ、ここで紫外線照射がなされる。

第２図は紫外線照射槽Ｃの断面図で、合成樹脂製本体１
の上面は蓋体２によって密閉されており、下方には被処
理流体の導入口３が、上方には処理ずみ流体の吐出口４
が設けられている。

５は、二重管式の防水構造となっている紫外線灯で、照
射槽Ｃの蓋体２中央部に着脱自在に螺着されている。

６は、紫外線の照射を充分に行ないつるよう槽内に張設
した反射板である。

紫外線灯は、殺菌用として一般に市販されている２５３
．７ｎｍの波長の紫外線を主として発生するものを使用
したが、波長２８０ｎｍ以下の紫外線がすぐれた殺菌効
果をもつものであることは知られている。

容積５０ｌのガラス製水槽で貯水開始後約３か３月を経
過し水中に緑藻類が発生生育して緑色を呈し、壁面にも
緑藻が付着している貯水槽につき、上記回路を用い除去
テストを実施したところ、次のような結果が得られた。

上記のように入手容易な紫外線灯は、水銀の共鳴線であ
る２５３．７ｎｍの波長の紫外線を主として発生し、紫
外線照度が１ｍにおいて、８μＷ／ｃｍ２であるものを
使用した。

また、循環流量は、１時間当り貯水槽中の水量の０．５
〜８倍とした。

この条件で常時連続して循環処理を開始したところ、水
中の浮遊緑藻類は徐々に減少して行き、１週間経過時に
は水が清澄となり、更に約１か月後には壁面に付着して
いた緑藻類も大部分は剥離してしまい、強固に付着して
いたものが一部残っている状態となった。

しかし、この強固に付着していた藻類もブラシで触れた
だけで簡単に剥離するほど付着力は弱くなっていた。

この状態で循環照射を継続していると、水は清澄な状態
を維持し、新たに緑藻が発生生育することはなかった。

このようにして浄化した水に対し、試みに使用紫外線灯
の照度を落して１ｍにおいて２μＷ／ｃｍ２に満たない
ものとしてみたところ、２，３週間経過後には、水槽中
に緑藻が再び発生生育するようになった。

また、紫外線の照度を落さずに循環流量を水槽の容積で
３時間に１回程度に落してみたところ、１週間程度で水
が濁りはじめ、緑藻が発生しはじめた。

この実験から、緑藻の生育抑制および除去のためには、
紫外線の波長、照射される紫外線量および循環流量を一
定の数値以上のものに維持しておくことが必要条件とな
ることが判る。

なお、循環流量は、１時間当り貯水槽中の水量の２〜８
倍のときが、とくに良好な状態を示した。

次に、容積５０ｌのガラス製水槽中に小型の熱帯性淡水
魚４０匹を投入飼育するものにつきテストした。

使用紫外線灯は、上記と同じく水銀の共鳴線である２５
３．７ｎｍの波長の紫外線を主として発生し照度が１ｍ
において４〜２０μＷ／ｄのものを使用した。

循環流量は、１時間当り貯水槽中の水量の２〜８倍とし
た。

このテストにおいても貯水槽中には緑藻は全く発生せず
、水は透明で清澄な状態を維持し、飼育している魚は些
かの障害も無く成長し、この状態が水換えすることなく
４年以上、維持されている。

上記２例は淡水についてのものであるが、次に、容積５
０ｌのガラス製水槽に海水を入れ、海水魚１０匹を飼育
するものにつきテストした。

使用紫外線灯は、上記と同じく水銀の共鳴線である２５
３．７ｎｍの波長の紫外線を主として発生し、照度が１
ｍにおいて４μＷ／ｃｍ２以上のものを使用した。

循環流量は、１時間当り水槽中の水量の２〜１０倍とし
た。

このテストにおいても、水槽中には緑藻は全く発生せず
、水はきわめて清溌で、透明な状態を２年近く維持し、
飼育魚も順調に生育している。

上記実施例においては、紫外線照射槽の設置位置を貯水
槽外としたものを示したが、これに限られるものではな
く、第３図に示すように貯水槽の一部を区画し、そこに
該照射槽を設置する構成としても良いこと当然である。

また、循環回路の途中の配管の一部を紫外線照射部とし
ても良い。

上記の実験で、淡水の水槽に於て紫外線照射槽の紫外線
の照度を次第に低下せしめたところ、水槽用水の状態は
別表（末尾添付）のとおりであった。

この表からも判るように、前記５０ｌの水槽の場合には
、紫外線の照度が１ｍにおいて２μＷ／ｃｍ２に満たな
い紫外線灯を用いると、水藻中に緑藻が発生・生育する
ようになり、ＣＯＤも４ｐｐｍ以上の値を示すようにな
る。

ここで、上記実験で使用される紫外線照射槽内の照射紫
外線量について説明する。

紫外線量は光源からの距離の自乗に反比例するので、水
槽内の或る単位体積の水が１回循環する際、紫外線照射
槽内で照射を受ける紫外線量Ｐは、次のようになる。

γ＝紫外線照射槽の内周半径 ■１＝紫外線照射槽の体積 Ｗ＝紫外線灯の光源から１ｍ離れた位置での紫外線照度 Ａ＝循環流量（ｌ／ｍｉｎ） 上記実験においては、γ＝３．８６ｃｍ，Ｖ１＝０．８
１，Ｗ＝８μＷ／ｃｍ２であり、循環流量は、水槽の容
積■０＝５０ｌであるから、配管系および紫外線照射槽
内の体積は、水槽の容積と比較すると極めて小であるの
で、これを無視するとして、次のようになる。

そこで、それぞれの循環流量において、水槽の容積の水
が１回循環するときに紫外線照射槽内で照射を受ける紫
外線量をそれぞれＰ１，Ｐ２とすれば、上記（１）式よ
り次のようになる。

一般に、細菌類よりも紫外線に対して抵抗力のあるカビ
の胞子を空気中において９９．９％死滅させるだめの紫
外線量は６５０〜６６００μＷ・ｍｉｎ／ｃｍ２程度必
要とされているが、緑藻類はカビ類よりも高等な生物で
あるため、これを死滅させるためには、この値以上の紫
外線量が必要と考えられる。

このことは、太陽光線の直射によって細菌類やカビ類が
死滅するのに対し、緑藻類は、却って良く生育し繁殖す
ることからも理解される。

また、紫外線殺菌灯は、それ自体は湿度によって影響を
受けることは少ないが、対象としている細菌、胞子は湿
度により抵抗力を増し、水中の方が水による紫外線の減
衰が大きいことから、水中では空気中での１０倍の紫外
線量６５００〜６６０００μＷ・ｍｉｎ／ｃｍ２以上が
必要であるとされている。

以上のようなことおよび実験の結果から、１回の循環処
理で水に照射される紫外線量６８１２１〜２６８４．６
μＷ・ｍｉｎ／ｃｍ２程度では、この１回の循環のみに
よっては緑藻類を死滅させることはできないが、紫外線
の波長が主として２５３．７ｎｍであり、ある単位体積
の水が該照射槽を１回循環する間に照射される紫外線量
が１７０μＷ・ｍｉｎ／ｃｍ２以上であるかまたは、あ
る単位体積の水が１時間循環する間に照射される紫外線
量の総和が１３４０μＷ−ｍｉｎ／ｃｍ２以上という条
件のいずれかを満たされて循環する水の流量が、水槽の
容積で毎時０．５回以上となるように循環処理を繰り返
すならば、目的を達することが判明した。

これは、緑藻類の増殖過程の一時期である胞子が水に浮
遊している状態の時に、該紫外線照射槽に絶えず循環し
て送り込まれることにより、繰返し紫外線が照射されて
緑藻類の増殖が阻止され、前記効果が生じるものと考え
られる。

したがって、本発明においては、紫外線灯を単に循環回
路中に設けるというだけでは足りず、紫外線の波長、紫
外線量、更には循環流量（回数）を次のように限定する
必要がある。

かくして、緑藻類を有している増殖機能を破壊し、本発
明の目的を達成することができるのである。

紫外線灯主として２８０ｎｍ以下の波長であり、照度が
１ｍにおいて２μＷ／ｃｍ２以上 紫外線量ある単位体積の水が紫外線照射部を１回通過す
る間に照射される紫外線量が １７０μＷ・ｍｉｎ／ｃｍ２以上であるか、または、あ
る単位体積の水が１時間循環 する間に照射される紫外線量の総和が、 １３４０μＷ−ｍｉｎ／ｃｍ２以上 循環流量上記の条件を満たして循環する水の流，量が水
槽の容積で毎時０．５回以上 紫外線照射は連続照射に限らず、間歇照射によっても目
的を達することができる。

しかし、間歇照射の場合には、不足する紫外線量を補な
うため、紫外線灯の照度あるいは循環流量を増加する必
要がある。

本方法によると、新規に貯水を開始した貯水槽において
は、水中での緑藻類の発生・生育は抑制され、直接紫外
線が照射されていない水槽の壁面上においても緑藻の発
生を抑制し、また、すでに緑藻類が発生・生育している
水槽においては、緑藻の生育を不活発化させ、すでに生
育している緑藻を除去することすらできる。

なお、本方法により浄化処理された処理水は無毒である
ので、人畜または魚類に対して極めて利用価値が大きく
、清潔感、清澄感が必要とされる観賞魚水槽の飼育水の
維持管理にはとくに有用で、水槽中の魚類等の水棲動物
に悪影響を与えず、永久的に水を清澄に維持することが
できる。

また、ビルの貯水槽の浄化あるいはプールの水の浄化に
用いても有効である。

本発明は、以上のように、従来不可能とされていた緑藻
の生育抑制および除去に画期的な効果を有する有用な方
法である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の方法に使用する装置の一実施例を示すも
ので、第１図は概略循環回路図、第２図は紫外線照射槽
の断面図、第３図は紫外線照射槽を貯水槽の一部を区画
して設けた場合の概略循環回路図である。 Ａ・・・・・・貯水槽、Ｂ・・・・・・循環ポンプ、Ｃ
・・・・・・紫外線照射槽、１・・・・・・紫外線照射
槽の本体、２・・・・・・同蓋体、３・・・・・・流体
導入口、４・・・・・・吐出口、５・・・・・・紫外線
灯、６・・・・・・反射板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 槽中の水を紫外線照度が１ｍにおいて２μＷ／ｃｍ
   ２以上の短波長紫外線灯を組み込んだ紫外線照射部に導
   入し該照射部において導入水に紫外線を照射してこれを
   水槽に返戻する循環処理方法において、紫外線の波長が
   主として２８０ｎｍ以下である紫外線灯を用い、ある単
   位体積の水が該照射部を１回通過する間に照射される紫
   外線量が１７０μＷ・ｍｉｎ／ｃｍ２以上であるか、ま
   たはある単位体積の水が１時間循環する間に照射される
   紫外線量の総和が１３４０μＷ・ｍｉｎ／ｃｍ２以上と
   いう条件を満たして循環する水の流量が、水槽の容量で
   毎時０．５回以上であることを特徴とする緑藻類の生育
   抑制及び除去方法。 ２ 循環流量が水槽の容積で毎時２回以上である特許請
   求の範囲第１項記載の緑藻類の生育抑制および除去方法
   。 ３ 短波長紫外線灯が、主として２５３．７ｎｍの波長
   の紫外線を放射する紫外線灯である特許請求の範囲第１
   項または第２項記載の緑藻類の生育抑制および除去方法
   。