JPH0344838B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 乳濁液および汚水特にオイル含有水などの処
理すべき液体を可溶材料で形成し互いに隣接させ
て垂直に配置した板により構成した電極２ａ，２
ｂの互いに調整自在の間隔を空けてある端縁に通
過させて電気分解により浄化するのに使用し、電
極端縁間の電流密度を所望範囲に維持する電流密
度維持装置を具える電極ユニツトにおいて、放電
端縁の領域でのみ電極板を浄化すべき液体に接触
させ、電流密度維持装置は電極板間の間隔を調整
する間隔調整装置と沈降深さを調整する深さ調整
装置を有するものとして構成したことを特徴とす
る電極ユニツト。

２ 前記間隔調整装置は、板間に配置したスペー
サ部材７を有するものとして構成し、これらスペ
ーサ部材７を手動または調整モータ６により伸縮
させることにより板２ａ，２ｂ間の間隔を調整自
在に構成したことを特徴とする請求の範囲第１項
に記載の電極ユニツト。

３ 電極板２ａ，２ｂは支持構体から懸垂配置し
たことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の電
極ユニツト。

４ 電極板２ａ，２ｂは、若干数または全部を自
重により絶縁ベース１３上に載置したものとして
構成したことを特徴とする請求の範囲第１項に記
載の電極ユニツト。

５ 深さ調整装置は、板の放電端縁の浸食を観察
する検出装置および板の懸垂高さを調整する持上
装置を有するものとして構成したことを特徴とす
る請求の範囲第３項に記載の電極ユニツト。

６ 電極の沈降深さは、板の放電端縁が溶解する
とき重力により自動的に規定される構成としたこ
とを特徴とする請求の範囲第４項に記載の電極ユ
ニツト。

７ １個おき毎に互いに絶縁した電極ユニツト１
の板２ａ，２ｂは互いに電気的に接続し、各グル
ープに直流電源から互いに逆で周期的に切換る極
性で給電３，４することを特徴とする請求の範囲
第１乃至６項のうちのいずれか一項に記載の電極
ユニツト。

８ 直流は、パルス状に供給することを特徴とす
る請求の範囲第７項に記載の電極ユニツト。

明細書 本発明は、乳濁液、汚水特にオイル含有水など
の処理すべき液体を調整自在の間隔を空けて配列
した電極先端に通過させて電気分解にり浄化する
のに使用する電極ユニツトに関する。

この種の浄化方法は米国特許第4048031号に記
載されている。電極のうちの一方の電極は可溶性
のアルミニウム電極とし、他方の電極、主に陰極
はプレート、トラフ、またはドラム若しくは他の
これに準ずる固定構造体である。この既知の方法
によれば、浄化すべき液体を電極先端による生ず
る隙間を経て一方の電極に沿つて流動させ、先端
間の隙間が処理すべき液体中に没することがない
ようにして浄化を行う。このようにして狭小電流
経路または断面積の小さい電流経路が生じ、電流
密度が比較的高くなる。この構成により、また先
端の湾曲角度ができるだけ小さいことによりいわ
ゆる「先端効果（チツプ エフエクト）」を生じ、
浄化すべき液体内の不純物の凝集を極めて効率的
に行い、普通の方法で液体から凝集物を除去する
ことができる。上述の米国特許によれば、１個ま
たは数個の陽極例えば針状または板状の陽極を使
用し、これら陽極を垂直にまたは陰極に対して傾
けて配置し、この陰極は例えばステンレス鋼によ
りトラフ、水平板、回転ロールまたはプレートと
して構成する。従つてこのような装置によつては
極めて高い総浄化効果は得られず、他方可溶性陽
極の供給は自動供給装置を使用することを前提と
し、特に数個の陽極を使用する場合この自動供給
装置は一層構造が複雑になる。従つてこのような
装置は工業的浄化プラントの一部としてしか適用
できず、自然環境または他の設備に適用すること
は考えられないことであつた。

従つて、本発明の目的は、電流供給ユニツトを
除いては特別な循環装置または作動装置を必須と
することなく電解浄化に使用できる電極ユニツト
を得るにある。

この目的を達成するため本発明による電極ユニ
ツトは、互いに隣接させ垂直に配置した可溶性材
料で形成した板により電極を構成し、これら電極
を互いに絶縁し、また電極端縁間の電流密度即ち
いわゆる「先端効果（チツプ エフエクト）」を
所望範囲に維持する電流密度維持装置を具えるこ
とを特徴とする。電極板の液体中への沈降深さお
よび電極板相互間の距離を所望の値に調整する。
電極の沈降深さを調整する深さ調整装置は、電極
または板または絶縁材料により形成した対応物の
ための制御可能な懸垂機構により構成し、この機
構に電極ユニツトを載置する。このようにして、
例えば電極間の電流密度を高く維持できるととも
に、浄化すべき液体を電極端縁間の隙間に通過さ
せ、上述の強い先端効果を受けることができる。
好適には電極ユニツトの１個おきの板を互いに電
気的に接続し、直流電源により給電し、供給電圧
の極性を周期的に切換えるとよい。更に、直流電
源により供給される電流はパルス状にして先端効
果を高めることができる。パルス電流および極性
の切換えにより先ず電極の不活性化を効果的に防
止でき、第２に電極の均等な浸食を得ることがで
きる。

以下に、本発明による電極ユニツトの実施例を
添付図面につき詳細に説明する。

第１図は、本発明による電極ユニツトの構造を
示す斜視図、 第２図は、第１図の電極ユニツトの平面図、 第３図は本発明による電極ユニツトを使用した
浄化プラントの一部を示す説明図、 第４図は本発明による電極ユニツトの他の適用
例の説明図、 第５図は第４図の液体レベルでの断面の状態を
示す説明図である。

第１図は、本発明による電極ユニツト１を線図
的に示し、この電極ユニツトはアルミニウムなど
の可溶性材料で形成した垂直に配置した数個の電
極板２ａ，２ｂを有する。これらアルミニウム板
２ａ，２ｂは互いに電気的に絶縁する。板２ａ相
互は互いに電気的に接続し、同様に板２ｂを互い
に電気的に接続し、板２ａ，２ｂの端縁間に間隔
を空ける。第１図には板を導線３，４により交互
に相互接続した状態を示し、これら導線を介して
電極板に直流電流を給電する。図面に示すよう
に、直流電源の極性は等間隔で変化させ、電極板
の不活性化の防止をするとともに均等の浸食を生
ずるようにする。更に電流はパルス状にするとよ
く、これにより先端効果は従来よりも一層効率的
になる。第１および２図には電極のパツクに挿通
した絶縁軸５により上部を互いに連結した電極板
を示す。

電極間の電流密度を所定値に維持できるように
するため、従つて一層効率の良い電気分解が最少
総電流で生ずることができるようにするため電極
間の間隔は例えば５〜35mmの範囲内で調整自在に
すべきである。一つの実施例として第２図の構造
を示し、この場合電極間で軸５の周囲にスペーサ
部材７を配置し、これらスペーサ部材はベローズ
のように可撓性にし、また絶縁材料により形成す
る。軸５に配置したナツト８を回すことにより電
極間の間隔は所望通りに調整することができる。
ナツト８を強くねじ込むとベローズ状のスペーサ
部材７はすべて均等に圧縮され、従つて電極ユニ
ツトの間隔は均一のままとなる。ナツト８をゆる
めると、ベローズ状のスペーサ部材７は拡張し、
電極間隔は均一になる。或る実施例としてナツト
８は例えばナツトの下側に配置した電極板２ｂに
固着しておき、軸５の反対側端部を手またはトー
シヨンモータ６により回転することができるよう
にする。電極間の間隔を調整する上述の構成は多
くの可能性のある実施例のうちの一例に過ぎな
い。代案として電極間に楔形または楕円形の構体
を配置し、これら構体を移動するかまたは回転す
ることにより所望通りに電極間隔を調整すること
ができる。更に、ガスまたは液体により調整自在
の伸縮ユニツトも使用することができる。更に、
調整機構は極めて簡単に構成し、自動機構とする
ことさえでき、これにより電極間隔は電極ユニツ
トに必要な総電流に基づいて自動的に調整し、所
望電流を生ずるようにすることができる。

上述したように、本発明の作用は高電流密度が
電極の下端縁間で生ずるという現象に基づく。こ
のことは、例えば電極ユニツトの沈降深さを低く
維持すると好適である。懸垂電極ユニツトを使用
する場合、電極の浸食は総電流を変化させるフオ
トセルまたは方法により容量的に観察することが
できる。既知の方法で得られて増幅した信号によ
り沈降深さを自動的にまたは手操作で修正する。
第３図に示す実施例を使用し、電極ユニツトの自
重と若干または全部の電極の頂端縁に対する加圧
により絶縁材料で形成したベース１３に載置させ
た場合、沈降深さは電極の浸食に従つて重力によ
り自動的に修正される。

第３図には本発明による電極ユニツトの実施例
を示す。この場合電極ユニツトは浄化槽に接触さ
せて配置し、この浄化槽には浄化すべき液体を流
入口９から供給する。この流入口から浄化すべき
液体がスペース１０内に流入し、このスペース１
０から例えば電極ユニツトの板間の壁１１からオ
ーバーフローして流出する。電極ユニツト１を浄
化すべき液体内に吊り下げて、電極板の下端縁が
開放され、従つて液体が板間で所定距離通過した
後板間から流出することができるようにする場
合、浄化すべき液体の循環は浄化装置内でポンプ
または空気ブロワ１２により行われる。第３図の
場合、電極ユニツト１は絶縁材料で形成したプレ
ート１３に支持するように配置し、これにより浄
化すべき液体は板間および電極ユニツト１の全長
に沿つて流動することができる。電極ユニツト１
により凝集体１４が浄化すべき液体の表面に生
じ、この凝集および凝集体の後処理は浄化すべき
液体にユニツト１５から高分子電解質を供給する
ことにより行うことができ、このユニツト１５は
例えば槽内の隔壁１６およびこの隔壁の上端縁に
配置したトラフ１７に配置する。このようにして
生じた凝集は液体スペースの表面から例えばスク
レーパ１８により除去する。浄化処理された液体
はスクレーパの下側の槽スペース１９から流出チ
ヤンネル２０を経て流出する。

第４図には本発明による電極ユニツトの他の使
用例を線図的に示し、この場合、支持構体２１に
支持した電極ユニツト１をおおいのない堀割の上
方に吊り下げる。電極ユニツト１はワイヤ２２と
巻上ギア２３により堀割の上方に支持し、電極ユ
ニツト１の板２ａ，２ｂの下端縁が或る程度水中
に没するようにする。同一の支持構体２１に支持
したトラフ状の制御板２４を電極ユニツト１の下
側に配置し、この制御板により堀割の水面を電極
ユニツトに導く。第５図から明らかなようにトラ
フ２４の側面には更に例えば浮遊制御ブーム２５
を取付け、この制御ブームにより堀割の全水面を
電極ユニツト１に指向させる。トラフ２４は電極
板２ａ，２ｂの下方の所定距離に支持し、これに
より電極板の浸食に応じて高さを調整自在にす
る。代案として絶縁材料のトラフ２４を製造し、
第３の実施例に従つて電極ユニツトをトラフ上に
載置することもできる。第４および５図に示す構
成はオイルなどの浮遊不純物を水から除去すると
きに特に好適である。

上述したところは本発明による電極ユニツトと
その適用例の構造を例示したに過ぎない。第３〜
５図の構造において電極ユニツト１およびその構
成のみが本発明の実質的な部分であり、他の部分
は本発明の保護範囲には影響がないものであると
理解されたい。本発明による電極ユニツトは第３
〜５図に示した型式の用途とは全く異なる用途に
使用することができる。例えば海、湖、水槽、ク
リーニング槽等に関連した浮遊機器として使用す
ることができる。

本発明によれば、電極ユニツトを浄化すべき液
体中に沈め、端縁部分のみ液中に浸し、電極ユニ
ツトが浸食するにつれて沈降用の機器によりまた
は第３図に示す装置のように重力により自動的に
電極ユニツトを下降させることが要旨である。