JPH0416280A - 微生物を含む被処理水の電気化学的処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、微生物を含有する各種被処理水の該微生物に
起因する各種性能劣化を抑制するために前記被処理水を
電気化学的に処理するための方法に関し、より詳細には
発色現像処理、漂白処理、漂白定着処理、定着処理、安
定化処理及び水洗処理等の写真感光材料処理工程におい
て使用される写真処理液、あるいはプール水、製紙洗浄
水、熱交換器冷却水、飲料水、養魚用水及び浴湯水等の
微生物を含有する各種被処理水を固定床型三次元電極電
解槽を使用して電気化学的に処理することにより前記各
被処理水中の微生物の滅菌を効果的に行うとともに不純
物を含有しない清澄な被処理水を得るための方法に関す
る。

（従来技術） 従来から各種用途に多種類の水溶液や他の物質を溶解し
ていない単独の水が使用されている。これらの水溶液等
は溶質が適度な養分を提供し、あるいは該水溶液の液温
か繁殖に好ましい比較的高温度であると、細菌等の微生
物が繁殖して該微生物は前記水溶液等の性能劣化を起こ
したり処理装置内に浮遊したり蓄積して処理装置の機能
を損なうことが多い。

例えば写真怒光材料は画像露光の後、ペーパー感光材料
処理の場合は、発色現像、漂白定着、水洗及び／又は安
定化の処理工程を経て処理され次いで乾燥される。そし
てこのような写真処理工程においては、発色現像液、漂
白液、漂白定着液、定着液、安定液、水洗水等の各種写
真処理液が使用されているが、前記感光材料はゼラチン
質を含有し微生物繁殖に適した環境を提供するため、前
記写真処理液中に混入した微生物が繁殖して感光材料処
理の効率を低下させるとともに得られるプリントに色む
らが生じたり黴発生等により画像が汚染するという欠点
が生じている。この微生物繁殖による写真処理液の劣化
の抑制は、従来から防黴剤の投入等により前記微生物を
滅菌して性能を賦活する方法が主流であるが、この方法
では添加する防黴剤が多量に必要となり、かつ該防黴剤
が写真処理液や前記感光材料中に残留し易くなり、感光
材料に悪影響を及ぼすことがある。又前記防黴剤の多く
は人体に対して無害とは言い難く、種々の法規制の下に
管理された状態でなければその使用が困難である。又こ
のように選択した防黴剤も暫くするとその防黴剤に対す
る抗菌が発生することになり、再度この抗菌に対して防
黴剤を選択するという煩わしい問題が生ずる。

更に夏季スポーツとして最も一般的な水泳の人気は衰え
ることなく、幅広い年齢層の人々に親しまれており、水
泳を楽しむために都市部ではプールが多く利用されてい
る。

このプールに使用されるプール水には人体に有害な細菌
類等の微生物が数多く生息し、該プール水は利用者の眼
や傷などに直接接触して疾患を生じさせることがあるた
め、プール水には次亜塩素酸ソーダ等の薬剤を投入して
事前に滅菌を行って疾患の発生を防止している。しかし
ながら前記薬剤として滅菌効果の強い次亜塩素酸や液体
塩素等の塩素系試薬が使用され、該塩素系試薬はそれ自
体あるいは分解物が刺激性を有し、該試薬により殺菌等
の効果が生じても、該試薬による眼の痛みや皮膚のかぶ
れ等の副作用が発生し、特に抵抗力の弱い幼児の場合は
大きな問題となっている。又塩素系試薬は分解するため
永続使用することか出来ず毎日のようにプール水に添加
を続ける必要があり、かつプールに使用されるプール水
の量は重大なものであるため、使用する薬剤のコストも
大きな負担となっている。

更に近年の情報化社会の進展により各種紙類特に高質紙
の需要が増大している。この紙類は製紙用パルプから各
種工程を経て製造されるが、この工程中に製紙前のパル
プを洗浄して不要な成分を洗い流す工程がある。該パル
プは適度な温度に維持されかつ適度な養分を含むため、
黴や細菌等の微生物が繁殖し易くこの黴や細菌が多量に
最終製品中に残存すると、紙類の褪色等の性能の劣化が
生ずる。従ってこの洗浄工程で使用される重大な量の洗
浄水中には、防黴剤や殺菌剤が含有され最終製品の性能
劣化を極力防止するようにしている。

しかしこの方法では、防黴剤や殺菌剤のコストが高くな
るだけでなく前記防黴剤や殺菌剤が製品中に残存して黴
や細菌類に起因する性能劣化とは別の性能劣化を来すこ
とがあるという問題点がある。

更に近年におけるマンション等の集合住宅あるいは多数
の企業が集合して形成されるビル等の建築物の増加に伴
い、該建築物等に設置される各種冷暖房設備の設置台数
も飛躍的に増加している。

このような多数の冷暖房設備が設置されているマンショ
ンやビル等では、通常該冷暖房設備の冷却水の熱交換器
用設備例えばクーリングタワーがその屋上に設置されて
いる。この熱交換器設備の冷却水も長期間使用を継続す
ると黴や細菌類等の微生物が繁殖し前記熱交換器の熱交
換面に析出して熱交換性能を悪化させたり、微生物が塊
状に発生して配管等を閉塞することもある。又多量に発
生する微生物の排棄物により配管や機器に腐食等の重大
な問題を引き起こすことがある。

更に近年の家庭用浴槽の普及や温泉ブームから浴湯水の
使用量が増大しているが、該浴湯水は４０℃前後の微生
物が最も繁殖し易い液温を有するため、入浴に使用せず
に単に放置しておくだけでも微生物が急速に繁殖して汚
染され、使用を継続出来な（なり、入浴を繰り返すと人
体の垢等が浮遊してこの傾向はより顕著になる。繁殖し
た微生物は微小であるため濾過操作では除去しに＜＜、
特に銭湯などではその使用量が膨大であるため、汚染さ
れた浴湯水の再生を簡単な処理操作で行うことが出来れ
ば大幅なコストダウンが可能になる。

更に各種魚類資源として海や川に繁殖している天然の魚
類の他に最近では養殖場における養殖魚類が注目され、
養殖魚が市場に数多く供給されている。養殖場における
これら魚類の飼育の際には、養魚用水中に含まれる細菌
や黴等の微生物が魚類を汚染し、あるいは魚類に付着し
てその商品価値を低下させる等の悪影響を抑制するため
に殺菌剤や防黴剤等の全部又は大部分の微生物を死滅さ
せるための各種薬剤が前記養魚用水へ多量に添加され、
更に前記薬剤による魚類の損傷を最小限に抑えるために
ビタミン剤等の多量の栄養剤が魚類に投与され、その上
に餌が与えられる。従って養殖場等で飼育される魚類は
餌の量に比較して人工的に投与される各種薬剤、ビタミ
ン剤の添加が多く、防黴剤や殺菌剤が魚類の体内に蓄積
して人体に有害な各種薬剤で汚染された魚類が市場に供
給されることになる。

又養魚用水中には通常の水と同様に約１ｃｍｐｐｍ程度
の溶存酸素が存在し、魚類はこの酸素を摂取して成長し
ていく。

更に飲料水は、貯水池等の水源に貯水された水を浄水場
で滅菌処理した後、各家庭や飲食店等に上水道を通して
供給される。飲料水の前記滅菌は塩素ガスによる処理が
一般的であるが、該塩素処理によると飲料水の滅菌は比
較的良好に行われる反面、残留塩素の影響により処理さ
れた飲料水に異物質が混和したような違和感が生じて天
然の水の有するまろやかさが損なわれるという欠点が生
ずる。

飲料水は人間の健康に直結するもので、それに含有され
る細菌の滅菌や黴の繁殖の防止つまり微生物の大部分又
は全部を死滅させることが不可欠であり、該滅菌等の方
法としては前述の塩素による方法が主流であるが、該塩
素法による前記欠点を解消するために塩素性以外の滅菌
方法が提案されている。

例えば前記飲料水をオゾン添加処理しあるいは活性炭吸
着処理して改質する方法が提案されているが、処理すべ
き飲料水が例えば浄水場の水である場合には処理量が重
大となる欠点がある。又浄水場で処理しても末端の蛇口
に至るまでに再度微生物が繁殖するという問題があり、
今のところ塩素処理に優る方法はない。しかし都市部の
水道水滅菌では、その原水となる河川水や湖水等が各種
有機物等で汚染されているため、微生物の滅菌に必要な
置板上の塩素を添加することになり、有機ハロゲン化物
等を生成させるという弊害が生している。

これらの現象を防止するために従来は防黴剤や沈澱抑制
剤等の各種薬剤を被処理水中に投入したり各種フィルタ
を配管途中に設置したりしているが、前記薬剤投入は前
述の通り薬剤の残留による被処理水への悪影響や薬剤使
用のコスト面での問題点が指摘されている。更に添加薬
剤に対する抗菌が暫くすると発生し、次の薬剤を検討す
る必要が生ずるという問題点を抱えている。

（発明が解決しようとする問題点） 前述した通り、殺菌剤や防黴剤等の薬剤投入による写真
処理液、プール水、製紙洗浄水、熱交換器冷却水、飲料
水、養魚湯水及び浴湯水等の滅菌処理では薬剤の残存の
問題が不可避で該残存薬剤により微生物がもたらす以外
の不都合が生ずることがあり、かつ使用する薬剤も高価
なものであることが多く特に大量処理の必要があるプー
ル水、製紙洗浄水及び浴湯水等では経済的観点からもし
ても、よりＷＩ便かつ安価に微生物を含有する被処理水
の滅菌処理を可能にする方法の出現が望まれている。更
に単に滅菌処理を行うだけでなく、三次元電極の目詰ま
りの防止あるいは得られる被処理水の清澄化も達成出来
れば更に望ましい。

（発明の目的） 本発明は、前述の従来技術の欠点を解消し、薬剤を使用
することなく被処理水中の微生物を電気化学的に滅菌し
清澄な被処理水を得るための方法を提供することを目的
とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、微生物を含む被処理水を、被処理水供給管及
び被処理水排出管が設置され該被処理水供給管及び排出
管の少なくとも一方にフィルタが設置された固定床型三
次元電極電解槽に供給し、前記被処理水を電気化学的に
処理することを特徴とする被処理水の処理方法である。

なお本発明では電極表面上で実質的な酸化還元反応のよ
うな電気化学反応を生起していないことがあるので本発
明方法に使用される槽は電気化学的処理装置というべき
であるが、一般呼称に従って電解槽と称する。

以下本発明の詳細な説明する。

本発明は、写真処理液等の各種被処理水を固定床型三次
元電極電解槽に供給し該電解槽に直流又は交流電圧を印
加し前記写真処理液等の被処理水中の微生物の滅菌を行
い、かつ被処理水中の固形物を除去を行って清澄な被処
理水を得るとともに前記三次元電極等の電解槽の部材の
目詰まりを防止することを特徴とするものである。本発
明の微生物には、細菌（バクテリア）、糸状菌（黴）、
酵母、変形菌、単細胞の藻類、原生動物、ウィルス等が
含まれる。

前記被処理水のうち写真処理液は適度の塩類、ゼラチン
等の栄養源を有しかつ適度な温度に維持されるので、前
記写真処理液中で黴や細菌等が繁殖し易く、又製紙洗浄
水も同様に適度の養分と適度の温度を有して微生物の繁
殖に最適な環境となっている。更に家庭用浴槽や銭湯で
使用される浴湯水は最も微生物の繁殖に適した３５〜４
５℃の温度に維持されるため僅少量の微生物が短時間で
重大な数に繁殖する。これら写真処理液等以外の被処理
水も微生物を含む雰囲気に接触して微生物が該被処理水
内に取り込まれ繁殖して、前述した通りの不都合が生ず
ることになる。

前記被処理水を固定床型三次元電極電解槽に供給すると
、該被処理水中の微生物は液流動によって前記電解槽の
陽極や陰極あるいは後述する誘電体や固定床形成用粒子
等に接触しそれらの表面で強力な酸化還元反応を受けた
り高電位の電流に接触し、その活動が弱まったり自身が
死滅して滅菌が行われると考えられる。

従って本発明方法では、被処理水中の微生物が電圧が印
加された電極や誘電体や固定床形成用粒子等シこ接触す
れば充分であり、両極間に電流を流して水素及び酸素等
のガス発生を伴う実質的な電解反応を生起させることは
必須ではなく、むしろ実質的な電解反応が生じない低い
電位を電極表面に印加することが好ましい。これは実質
的な電解反応が生じた場合に被処理水成分にガス発生に
起因する化学的変化を与えてしまい、これにより複雑な
作用が写真処理液等の被処理液に起こることがあり、一
定の処理性能を常に維持することが難しくなるからであ
り、更に微生物を滅菌する以外のガス発生反応に無駄な
電力を使うことになり不経済でもある。特に多量の酸素
ガスや水素ガスの発生が住する電位では、これらガスに
よる酸化還元反応が例えば写真処理液との間で生じ、該
写真処理液の写真処理性能に著しい変化を与えてしまう
ことが多く、又それら発生ガスが電極表面上を覆ってし
まい微生物が電極表面と接触する効率も低下させ滅菌効
率を悪くする。

従って本発明においては、印加電位を陽極電位が実質的
な酸素発生を伴わない＋０．２〜＋１．２　Ｖ（ｖｓ、
５ｃＥ）、陰極電位が実質的に水素発生を伴わないＯ〜
１．ＯＶ　（ｖｓ、５ＣＥ）となるようにすることが望
ましいが、液中物質が酸化還元反応を受けず液性の変化
が生しない場合や又その反応量がさほど問題にならない
場合には、陽極電位を＋２．ＯＶ（ｖｓ　、　５ＨＥ）
より卑な電位とし、陰極電位が−２，０ｖ（ｖｓ、５Ｈ
Ｅ）より責な電位とすることも出来る。

しかし被処理水として大量処理の必要があるプール水や
製紙洗浄水では、本発明方法による滅菌処理に必要な電
力量は処理コストの大部分を占めることが多い。電力量
は、〔電力〕＝〔電圧〕×〔電流〕で表され、電流が流
れずガスが発生しない場合には電力量は零であるが、ガ
ス発生が生ずる程度の電流が流れると処理すべき水量が
重大であるため消費電力量も重大になる。従って消費電
力量を極力少なくするためには更に電圧値を減少させな
ければならない。処理すべき水量が僅かで流れる電流も
僅かな場合は電圧値の増減はさほど消費電力量には影響
しないが、本発明のように大量処理の場合には僅かな電
圧降下が大きく消費電力量を減少させる。通常の電解槽
における電解電圧は、〔陽極ターミナルと陽極間の抵抗
による電圧降下〕−〔陽極の理論電解電圧〕＋〔陽極の
過電圧〕＋〔溶液抵抗による電圧降下〕＋〔陰極の理論
電解電圧〕＋〔陰極の過電圧〕＋〔陰極ターミナルと陰
極間の抵抗による電圧降下〕により表される。これらの
うち理論電解電圧と過電圧は電解反応の種類を変えるか
、電極の材質や電流密度を変えなければ変化することが
なく、ターミナルと電極間の抵抗も導線を太くするとい
ったことで減少させることができるが有効な方法ではな
く、電解電圧を減少させるためには溶液抵抗を小さくす
ることがその効率が非常に大きく最も望ましい。

溶液抵抗を減少させる手段としては、溶液の導電率を上
昇させる、両電極間の距離を小さくするといった方法が
あるが、プール水や製紙洗浄水や浴湯水等に例えば食塩
や硫酸ナトリウム等を添加して導電率を上昇させること
は現実的ではない。従って両電極間の電極間距離を小さ
くして溶液抵抗を小さくすることが好ましいが、本発明
のごとく固定床型の三次元電極を使用する場合には両電
極間の極間距離を小さくして溶液抵抗を小さくするにも
限界があり、画電極が接触しない最低間隔距離は０．１
ｍｍである。従って本発明の電気化学的処理においては
好ましくは実際に効率良く処理が行われていることを確
認するために最小限の電流を流し、僅少量のガスを発生
させながら電解処理することが望ましい。

プール水や製紙洗浄水のような大量処理の場合にガス発
生が伴うと、発生するガスつまり酸素ガスと水素ガスは
通常爆発限界内の混合比で発生し、爆発の危険を回避す
るために空気等の不活性ガスで希釈することが望ましく
、例えば電解槽出口に発生する電解ガスの分離手段と分
離後の該電解ガスを空気で希釈して電解ガス濃度が４容
量％以下になるよう希釈する手段を設置することができ
る。

大量処理が必要な被処理水の処理用に使用する電解槽は
、複極型固定床式三次元電極電解槽とすることが好まし
い。これらの被処理水の場合、処理すべき水量は重大で
例えば１時間当たり数トンとなるため、電解槽単位体積
当たりの処理能力の高い電解槽である複極型固定床式電
解槽の使用が望ましく、該電解槽の使用により処理すべ
き被処理水との接触面積を増大させることができ、これ
により装置サイズを小さくし、かつ電解の効率を上げる
ことができる点で有利である。

更に水道水には前述の微生物以外にカルシウムイオンや
マグネシウムイオンが含有され水道水の配管の内壁への
これらのイオンの析出による配管の閉塞は大きな問題と
なっているが、多くの場合水道水を水源として使用する
熱交換器用冷却水や飲料水中にもカルシウムイオンやマ
グネシウムイオンが含有され、該イオンは熱交換器の熱
交換面に付着し易く付着すると冷却水と被冷却水間の熱
交換効率を低下させたり、あるいは飲料水に必要なまろ
やかさを失わせたりする。被処理水中の前記カルシウム
イオン及びマグネシウムイオンは、該被処理水を固定床
型三次元電極電解槽を使用して電気化学的に処理すると
該電解槽の陰極や三次元電極上でそれらの水酸化物とし
て該陰極上等に析出したり例えば電解槽の液出口に設置
したフィルタ等に補集されて前記被処理水から除去され
前記熱交換面に析出して熱交換効率を低下させたり飲料
水の味を悪くしたりすることがなくなる。

又通常の養魚用水には約１ｃｍｐｐｍの酸素しか溶存し
ていないが、本発明方法による電気化学的処理により酸
素が発生することがあり養魚用水中の溶存酸素量が増加
して魚類の酸素摂取量が増加することにより、魚類の運
動量が増加し餌を多量に摂取する−ようになり魚類の成
長速度が加速される。

本発明方法に使用する電解槽は、固定床型三次元電極電
解槽つまり固定床型単極式電解槽及び固定床式複極式電
解槽であり、これらの電解槽では該電解槽の三次元を極
が重大な表面積を有するため電極表面と写真処理液等の
被処理水との接触面積を増大させることが出来、これに
より装置サイズを小さくし、かつ電気化学的処理の効率
を上げることができる点で有利である。

本発明の固定床型三次元電極電解槽における電極は一般
に三次元電極と給電用電極を含み、該三次元電極は前述
の使用する電解槽に応じた形状を有し、固定床型複極式
電解槽を使用する場合には、前記被処理水が透過可能な
多孔質材料、例えば粒状、球状、フェルト状、織布状、
多孔質ブロック状等の形状を有する活性炭、グラファイ
ト、炭素繊維等の炭素系材料から、あるいは同形状を有
するニッケル、銅、ステンレス、鉄、チタン等の金属材
料、更にそれら金属材料に貴金属のコーティングを施し
た材料から形成された複数個の好ましくは粒状、球状、
繊維状、フェルト状、織布状、多孔質ブロック状、スポ
ンジ状の誘電体を直流電場内に置き、両端に設置した平
板状又はエキスバンドメツシュ状やパーフォレーティソ
ドプレート状等の多孔板体から成る給電用電極間に直流
電圧あるいは交流電圧を印加して前記誘電体を分極させ
該誘電体の一端及び他端にそれぞれ陽極及び陰極を形成
させて成る三次元電極を収容した固定床型複極式電解槽
とすることが可能であり、この他に単独で陽極としであ
るいは陰極として機能する三次元材料を交互に短絡しな
いように設置しかつ電気的に接続して固定床型複極式電
解槽とすることができる。

前記誘電体として活性炭、グラファイト、炭素繊維等の
炭素系材料を使用しかつ陽極から酸素ガスを発生させな
がら被処理水を処理する場合には、前記誘電体が酸素ガ
スにより酸化され炭酸ガスとして溶解し易くなる。これ
を防止するためには前記誘電体の陽分極する側にチタン
等の基村上番ご酸化イリジウム、酸化ルテニウム等の白
金族金属酸化物を被覆し通常不溶性金属電極として使用
される多孔質材料を接触状態で設置し、酸素発生が主と
して該多孔質材料上で生ずるようにすればよい。

又他のタイプの固定床型複極式電解槽として、例えば円
筒状の電解槽本体内に給電用陽極及び陰極を設置し、該
給電用両極間に、三次元ｔ８ｉとして機能する多数の導
電性固定床形成用粒子と該固定床形成用粒子より少数の
電気絶縁性の合成樹脂等から成る絶縁粒子とをほぼ均一
に混在させた電解槽がある。該電解槽では両給電用電極
間に通電して電位を印加すると、固定床形成用粒子が前
記誘電体と同様に分極しその一端が正に又他端が負に帯
電して各固定床形成用粒子に電位が生じ、各粒子に被処
理水中の微生物を滅菌する機能が付与される。なお前記
絶縁粒子は、前記両給電用電極が導電性の前記固定床形
成用粒子により電気的に接続されて短絡することを防止
する機能を有する。

又単極式固定床型電解槽を使用する場合には、前記した
誘電体又は単独で陽極としであるいは陰極として機能す
る二次元材料各１個を隔膜を介しであるいは介さずに電
解槽内に設置するようにする。

いずれの形態の電極を使用する場合でも、処理すべき被
処理水が流れる電解槽内に液が電極や誘電体や微粒子に
接触せずに流通できる空隙があると被処理水の処理効率
が低下するため、電極等は電解槽内の被処理水の流れが
ショートパスしないように配置することが望ましい。

前記電解槽内を隔膜で区画して陽極室と陰極室を形成し
ても、隔膜を使用せずにそのまま通電を行うこともでき
るが、隔膜を使用せずかつ電極の極間距離あるいは誘電
体と電極、又は誘電体相互の間隔を狭くする場合には短
絡防止のため電気絶縁性のスペーサとして例えば有機高
分子材料で作製した網状スペーサ等を両極間あるいは前
記誘電体間等に挿入することができる。又隔膜を使用す
る場合には流通する被処理水の移動を妨害しないように
多孔質例えばその開口率が１ｃｍ％以上９５％以下好ま
しくは２０％以上８０％以下のものを使用することが望
ましく、該隔膜は少なくとも前記被処理水が透過できる
程度の孔径の微細孔を有していなければならない。

上述の電解槽には被処理水供給管及び排出管を形成し、
該供給管及び排出管の少なくとも一方にフィルタを設置
する。供給管に設置されるフィルタは主として電解槽に
供給される被処理水中の固形不純物を濾過により除去し
て電解槽の三次元電極の目詰まり等を防止する機能を有
し、一方排出管に設置されるフィルタは改質処理により
生ずる固形不純物例えば微生物の死骸を被処理水から除
去して清澄な処理済被処理水を得る機能を有する。

フィルタの材質や開孔径等は使用する被処理水に応して
適宜選択すればよく、例えば従来の焼結体や織布型のカ
ートリンジフィルタ及びスクリーンフィルタ、あるいは
濾紙等を使用することが出来る。又開孔径が大きすぎる
と不純物がフィルタを通過するため、用途に応じて適宜
設定する。

なお、本発明方法に使用する電解槽では該電解槽に漏洩
電流が生じ該漏洩電流が電解槽から写真処理液等の被処
理水を通して他の部材例えば写真処理槽に流れ込み、該
写真処理槽中で好ましくない電気化学反応を誘起したり
、写真処理槽の壁面を電気化学的に腐食させ壁面構成材
料を溶出させることがあるため、電解槽内の陽陰極が相
対しない電極背面部及び／又は前記電解槽の出入口配管
内に、前記被処理液より導電性の高い部材をその一端を
接地可能なように設置して前記漏洩電流を遮断すること
ができる。この漏洩電流遮断用部材は別個に設置しても
よいが、前記フィルタを被処理水より導電性の高い部材
で形成してフィルタと漏洩電流遮断の機能を兼用するよ
うにしてもよい。

このような構成から成る電解槽は、例えば写真処理液中
の微生物の滅菌用として使用する場合には、発色現像槽
、漂白槽、漂白定着槽、水洗工程槽や安定化工程槽等の
写真処理工程の一部又は全部の槽に接続して、前記各処
理槽中の写真処理液を前記電解槽に供給し循環して処理
を行う。前記電解槽に供給される写真処理液の流量は、
該写真処理液が効率的に電極等の表面と接触できるよう
に規定すればよく、完全な層流であると横方向の移動が
少なく電極、誘電体及び微粒子表面との接触が少なくな
るため、乱流状態を形成するようにすることが好ましく
、５００以上のレイノルズ数を有する乱流とすることが
特に好ましい。又その際の電極電位は前述の通り陽極電
位を＋１．２Ｖ（νＳ。

１１： ５ＨＥ）より卑で＋〇、２　Ｖ　（ｖｓ、５ＨＥ）より
責である値とし、陰極電位を−１，ＯＶ（νｓ、５ＨＥ
）より責である値とすることが望ましい。この電位範囲
では両極における通常の電解反応により生ずる酸素ガス
及び水素ガスの発生が殆ど認められず、前記微生物の滅
菌に寄与することのない発生ガスに配慮することなく、
更にそれら発生ガスによる処理液との酸化還元反応によ
り処理液成分が変化することなく、又電解電力を被処理
水滅菌以外の無駄な電解ガス発生シこ使用することな（
、前記被処理水の滅菌処理を行うことができる。又改質
処理により生ずる微生物の死骸が処理済の写真処理液に
混入する恐れが殆どなく、該写真処理液を写真処理工程
に循環して再使用することも可能になる。

更に本発明に使用する電解槽は、ビルやマンションの屋
上環に設置された熱交換器に近接して設置し、熱交換器
内の冷却水の一部を循環させて前記電解槽等で殺菌等の
処理を行った後に前記熱交換器に戻すようにして使用す
ることが出来る。更に熱交換器用冷却水には配管内を流
れる間に固形の不純物が混入することがあり、上記した
フィルタ特に被処理水供給管に設置したフィルタにより
前記冷却水中の同形不純物を除去した後、電解槽に供給
することにより電解槽の保護を図ることが出来る。

更に本発明に使用する電解槽は、プールに近接させ、あ
るいは製紙工程の要所に設置して、プール水の一部を循
環させて前記電解槽で滅菌処理した後にプールに戻し、
あるいは製紙洗浄水の全部又は一部を前記電解槽で処理
した後に前記製紙工程の洗浄水として使用するようにす
ることが出来、いずれの場合乙こも不純物が処理済被処
理水中に混入することを防止出来る。

更に本発明に使用する電解槽は、養殖場や釣堀等に近接
して設置し、該養殖場等の養魚用水の一部を循環させて
前記電解槽で電気化学的に滅菌等の処理を行った後に前
記養殖場に戻すようにして使用することが出来、更に家
庭用の観賞魚等の水槽に隣接して設置し、該水槽の養魚
用水を循環させて滅菌等の処理を行うことが出来、被処
理水供給管に設置したフィルタにより藻類等で汚染の激
しい養魚用水の前記汚染物を除去した後、電解槽に供給
することが可能になる。

更に本発明に使用する電解槽は、浄水場の貯留ライン中
あるいは家庭や飲食店の水道の蛇口に近接させて設置し
、飲料水の全部又は一部を前記電解槽に導入し電気化学
的に処理することにより、該飲料水の滅菌処理を行うこ
とが出来、この場合にも被処理水排出管に設置したフィ
ルタにより不純物が処理済被処理水中に混入することを
防止出来る。

更に本発明に使用する電解槽は、銭湯や温泉等の営業用
浴場や家庭用の浴槽に近接して設置し、浴場内の浴槽や
家庭用浴槽の浴湯水の全部又は−部を前記電解槽に導入
し電気化学的に処理することにより、前記浴湯水の滅菌
処理を行うことが出来、これにより浴湯水の清浄化が達
成され、必要に応じてフィルタにより不溶性物質を濾過
することにより溶性及び不溶性の不純物をほぼ完全に除
去して使用済の浴湯水を廃棄することなく長期に亘って
使用して使用水量及びと燃料の節約を達成することが出
来る。更に垢等のオイル分を被処理水供給管に設置した
フィルタにより濾過し電解槽を保護することが出来る。

次に添付図面に基づいて本発明に使用できる電解槽の好
ましい例を説明するが、本発明方法に使用される電解槽
は、この電解槽に限定されるものではない。

第１図は、本発明方法の電解槽として使用可能な固定床
型複極式電解槽の一例を示す概略縦断面図である。

上下にフランジ１を有する円筒形の電解槽本体２の内部
上端近傍及び下端近傍にはそれぞれメツシュ状の給電用
陽極ターミナル３と給電用陰極ターミナル４が設けられ
ている。を解槽本体２は、長期間の使用又は再度の使用
にも耐え得る電気絶縁材料で形成することが好ましく、
特に合成樹脂であるポリエピクロルヒドリン、ポリビニ
ルメタクリレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リ塩化ビニル、ポリ塩化エチレン、フェノール−ホルム
アルデヒド樹脂等が好ましく使用できる。

正の直流電圧を与える前記陽極ターミナル３は、例えば
炭素材　（例えば活性炭、炭、コークス、石炭等）、グ
ラファイト材（例えば炭素繊維、カーボンクロス、グラ
ファイト等）、炭素複合材（例えば炭素に金属を粉状で
混ぜ焼結したもの等）、活性炭素繊維不繊布（例えばＫ
　Ｅ　−２０００フエルト、東洋紡株式会社）、又はこ
れに白金、白金、パラジウムやニッケルを担持させた材
料、更に寸法安定性電極（白金族酸化物被覆チタン材）
、白金被覆チタン材、ニッケル材、ステンレス材、鉄材
等から形成される。又陽極ターミナル３に対向し負の直
流電圧を与える陰極ターミナル４は、例えば白金、ステ
ンレス、チタン、ニッケル、銅、ハステロイ、グラファ
イト、炭素材、軟鋼あるいは白金族金属をコーティング
した金属材料等から形成されている。

前記両電極ターミナル３．４間には複数個の図示の例で
は３個のスポンジ状の固定床５が積石され、かつ該固定
床５間及び該固定床５と前記両電極ターミナル３．４間
に４枚の多孔質の隔膜あるいはスペーサー６が挟持され
ている。各固定床５は電解槽本体２の内壁に密着し固定
床５の内部を通過せず、固定床５と電解槽本体２の側壁
との間を流れる写真処理液の漏洩流がなるべく少なくな
るように配置されている。隔膜を使用する場合には該隔
膜として織布、素焼板、粒子焼結プラス千ンク、多孔板
、イオン交換膜等が用いられ、スペーサーとして電気絶
縁性材料で製作された織布、多孔板、網、棒状材等が使
用される。

電解槽本体２の上部のフランジ１上には、中央部に上向
き筒体７が形成された蓋体８が載置され、該筒体７の上
端のフランジ部と被処理水排出管９の下端のフランジ部
間にはフィルタ１ｃｍが挟持されている。

１１は、中央下面に被処理水供給管１２が下向きに形成
された底板である。

このような構成から成る電解槽に下方から矢印で示すよ
うに例えば写真処理工程の水洗工程からの水洗水を供給
しながら通電を行うと、前記各固定床５が図示の如く下
面が正に上面が負に分極して固定床５内及び固定床５間
に電位が生じ、該電解槽内を流通する水洗水はこの電位
を有する固定床５に接触してその中に含有される黴や細
菌の滅菌等の改質処理が行われて該電解槽本体２の被処
理水排出管９から取り出される。このとき前記滅菌処理
で生じた微生物の死骸等の固形不純物は、フィルタ１ｃ
ｍを通過する際に濾過されて清澄な処理済水洗水として
電解槽外に取り出され、必要に応じて該水洗水は水洗工
程へ循環供給され再度水洗水として使用される。

他の現像処理液、漂白液、漂白定着液、定着液等では各
処理槽の写真処理液を被処理水として電解槽に導き、電
気化学的処理を施した後に、再び該被処理水を写真処理
液として処理槽に戻るように循環させながら電解処理す
ることにより本発明の口約が達成される。

第１図に示した電解槽は、写真処理液の他に、前述のプ
ール水をはじめとする他の被処理水についても同様にし
て使用し滅菌処理と不純物の濾過により清澄な被処理水
を得ることが出来る。

第２図は、本発明に使用できる複極型固定床式電解槽の
他の例を示すもので、該電解槽は第１図の電解槽の固定
床５の給電用陰極４に向かう側つまり陽分極する側にメ
ソシュ状の不溶性金属材料１３を密着状態で設置したも
のであり、他の部材は第１図と同一であるので同一符号
を付して説明を省略する。

直流電圧が印加された固定床５はその両端部において最
も大きく分極が生じ、ガス発生が伴う場合には該両端部
において最も激しくガス発生が生ずる。従って最も強く
陽分極するつまり最も激しく酸素ガスが発生する固定床
５の給電用陰極４に向かう端部には最も速く溶解が生じ
る。図示の通りこの部分に不溶性金属材料１３を設置し
ておくと、該不溶性金属材料１３の過電圧が固定床５を
形成する炭素系材料の過電圧より低いため殆どの酸素ガ
スが前記不溶性金属材料１３から発生し固定床５は殆ど
酸素ガスと接触しなくなるため、前記固定床５の溶解は
効果的に抑制される。又該電解槽２に供給された被処理
水は第１図の場合と同様に処理され滅菌が行われる。

第３図は、本発明に使用できる複極型固定床式電解槽の
他の例を示すものである。

上下にフランジ２１を有する円筒形の電解槽本体２２の
内部上端近傍及び下端近傍にはそれぞれメソシュ状の給
電用陽極２３と給電用陰極２４が設けられている。電解
槽本体２２は、長期間の使用又は再度の使用シこも耐え
得る電気絶縁材料特に合成樹脂で形成することが好まし
い。

前記再給電用電極２３．２４間には、導電性材料例えば
炭素系材料で形成された多数の固定床形成用粒子２５と
該固定床形成用粒子２５より少数の例えば合成樹脂製の
絶縁粒子２６とがほぼ均一に混在している。該絶縁粒子
２６は、前記給電用陽極２３及び給電用陰極２４が完全
に短絡することを防止する機能を有している。

電解槽本体２２の下部のフランジ２１の下面には、中央
部に下向き筒体２７が形成された底板２８が連結され、
該筒体２７の下端のフランジ部と被処理水供給管２９の
上端のフランジ部間にはフィルタ３０が挟持されている
。

３１は、中央上面に被処理水排出管３２が上向きに形成
された蓋体である。

このような構成から成る電解槽に被処理水供給管２９か
ら矢印で示すように被処理水を供給しながら通電を行う
と、電解される前の被処理水例えば藻類等で汚染されて
いる養魚用水から固形不純物がフィルタ３０により除去
されてから電解槽に導かれるため、電解槽の三次元電極
の目詰まり等が防止され、供給された被処理水は、第１
図及び第２図の電解槽と同様にして滅菌等の改質処理が
行われて被処理水排出管３２から取り出される。

第４図は、本発明に使用できる単極型固定床式電解槽を
例示するものである。

上下にフランジ４１を有する円筒形の電解槽本体４２の
内部上端近傍及び下端近傍にはそれぞれメノンユ状の給
電用陽極４３と給電用陰極４４が設けられている。電解
槽本体４２は、長期間の使用又は再度の使用にも耐え得
る電気絶縁材料特に合成樹脂で形成することが好ましい
。

前記再給電用電極４３．４４間には、隔膜４６を挟んで
導電性材料例えば炭素繊維をフェルト状に成形した１対
の固定床４５が陽極室内及び陰極室内に充填され、前記
陽極室内及び陰極室内のフェルト状炭素繊維はそれぞれ
前記給電用陽極４３と給電用陰極４４に電気的に接続さ
れ、陽極室内の固定床は正に陰極室内の固定床は負に帯
電されている。

電解槽本体４２の下部のフランジ４１の下面には、中央
部に下向き筒体４７が形成された底板４Ｓが連結され、
該筒体４７の下端のフランジ部と被処理水供給管４９の
上端のフランジ部間にはフィルタ５０が挟持されている
。該フィルタ５０は被処理水より導電性の高い材料で形
成されかつ接地されている。

又前記電解槽本体４２の上部のフランジ４１の上面には
、中央部に上向き筒体５１が形成された蓋体５２が連結
され、該筒体５１の上端のフランジ部と被処理水排出管
５３の下端のフランジ部間にはフィルタ５４が挟持され
ている。

このような構成から成る電解槽に被処理水供給管４９か
ら矢印で示すように被処理水を供給しながら通電を行う
と、電解される前の被処理水例えば藻類等で汚染されて
いる養魚用水から固形不純物がフィルタ５０により除去
されてから電解槽に導かれるため、電解槽の三次元電極
の目詰まり等が防止され、供給された被処理水は、第１
図から第３図の電解槽と同ＩｆｐＪムこして滅菌等の改
質処理が行われて、該改質処理により生ずる微生物の死
骸等の固形不純物がフィルタ５３乙こより濾過されて清
澄な被処理水となって排出管５４から取り出される。

（実施例） 以下に本発明方法による被処理液改質処理の実施例を記
載するが、該実施例は本発明を限定するものではない。

実施史上 第１図に示した電解槽を使用して、被処理水中の微生物
の滅菌効果及びフィルタを設置した場合の不純物除去効
果を測定した。

電解槽本体は、塩化ビニル製の高さ１ｃｍ０鶴、内径５
０ｎのフランジ付円筒形とし、該円筒体の内部に、炭素
繊維製電極材料から成る直径５０ｍ、厚さ１ｃｍｍの固
定床型電極３個を、開孔率８５％で直径５０鶴及び厚さ
１．５鰭のポリエチレン樹脂製隔膜４枚で挟み込み、上
下両端の隔膜の表面に、白金メツキチタンである直径４
８ｆｌ、厚さｌ、Ｏｎのメツシュ状陽極ターミナル及び
陰極ターミナルを接触させて設置した。

電解槽本体の上部フランジに、中央に直径２６韻の上向
き筒体を連設した蓋体を載置し該上向き筒体と被処理水
排出管のフランジ間に直径４８ｍで厚さ３．０−で平均
開孔径５μｍ及び開孔率４５％のポリプロピレン繊維焼
結フィルタを挟持させた。

この電解槽に被処理水供給管から、１２１９００個／ｍ
ｌの細菌を含むように調製された被処理水を３１／分の
速度で供給して前記電解槽で処理した後、前記フィルタ
を通して電解槽外に取り出し、処理後の被処理水中の細
菌数を測定したところ、７８５０個／ｍｌであった。

更に電解を継続し、上記装置を２４時間運転して電解滅
菌を行った後、前記フィルタを取り出し倍率が３０００
倍の顕微鏡を使用して観察したところ、多数の微生物の
死骸がフィルタ中に観察され、該フィルタは微生物の死
骸を濾過していることが判った。

大隻拠１ 実施例１で使用した電解槽のフィルタの種類を（ａ）ポ
リプロピレン繊維焼結体（平均開孔径５μｍ、開孔率４
５％、実施例１と同し）　、（ｂ）ポリプロピレン繊維
焼結体（平均開孔径１ｃｍμｍ、開孔率５３％）、（Ｃ
）ポリプロピレン繊維焼結体（平均開孔径２０μｍ、開
孔率５７％”）　、　（ｄ）テトロン（商品名）織布（
平均開孔径１ｃｍ０μｍ、開孔率１８％）及び（ｅ）濾
紙（東洋濾紙Ａ５）にそれぞれ代えて被処理水の通過線
速を０．３ｃｍ／秒として各材料の濾過性能を検討した
ところ、（ａ）及び（′ｂ）のみに微生物の死骸が捕捉
され、他の材料には微生物の死骸は見られなかった。

実施史上 被処理水のフィルタ通過線速を第１表に示す値としたこ
と以外は実施例１と同一の条件で被処理水の滅菌処理を
行い、微生物の死骸の捕捉効果を検討した。その結果を
第１表に示す。

第１表から被処理水のフィルタ通過線速を１，０ａＩＩ
／秒以下とすることにより、微生物の死骸を効第 表 果的に捕捉出来ることが判った。

（発明の効果） 本発明方法は、三次元電極式電解槽を使用して被処理水
の滅菌処理を行う際に、前記電解槽の被処理水供給管及
び被処理水排出管の少なくとも一方にフィルタを設置し
て被処理水中の不純物を濾過し除去する方法である（請
求項１）。

被処理水の滅菌処理を行うと微生物の滅菌効果は得られ
るが該滅菌処理により微生物の死骸が被処理水中に生じ
、このまま被処理水を取り出しても清澄な被処理水が得
られるわけではない。本発明方法により例えば被処理水
排出管にフィルタを設置した電解槽を使用して被処理水
の処理を行うと、前記フィルタは滅菌等の改質処理によ
り生ずる固形不純物例えば微生物の死骸を被処理水から
除去して清澄な処理済被処理水を提供する。

又本発明の電解槽により処理される被処理水の中には例
えば養魚用水のように藻類等で汚染されている被処理水
があり、この被処理水をそのまま電解槽に供給すると前
記汚染物が前記電解槽の三次元電極を閉塞して目詰まり
を生じさせて電解条件を悪化させたり、長時間運転を不
可能にする。

しかし本発明に係わる電解槽の被処理水供給管にフィル
タを設置しておくと被処理水の汚染物が濾過された後、
電解槽に供給されるため、電解槽の三次元電極等に目詰
まりが生ずることがなくなる。

又被処理水として写真処理液を使用すると（請求項２）
、前記電解槽で処理された写真処理液例えば水洗水中に
微生物の死骸等の不純物が含まれることかなく、該水洗
水を写真処理工程に循環し再使用することが可能になる
。

被処理水のフィルタ通過線速は、濾過すべき不純物が有
効に除去されるよう設定しなければならず、前記線速は
ｌａｎ／秒であると（請求項３）有効に不純物除去を行
うことが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図及び第４図は、それぞれ本発明
方法に使用出来る固定床型三次元電極電解槽を例示する
概略断面図である。 １　・ ３　・ ５　・ ７　・ ９　・ １１・ １３・ ２２・ ２４・ フランジ　２・−・電解槽本体 給電用陽極　４・・・給電用陰極 固定床　６・・・スペーサ 上向き筒体　８・・・蓋体 被処理水排出管　１ｃｍ・・・フィルタ底１　１２・−
・被処理水供給管 不溶性金属材料　２１・−・フランジ 電解槽本体　２３・・・給電用陽極 給電用陰極　２５・・−固定床形成粒子２６・ ２８・ ３０・ ３２・ ４２・ ４４・ ４６・ ４８・ ５０・ ５２・ ５４・ 絶縁粒子　２７・・・下向き筒体 底板　２９・・・被処理水供給管 フィルタ　３１・・・蓋体 被処理水排出管　４１・−・フランジ 電解槽本体　４３・−一給電用陽極 給電用陰極　４５・・・固定床 隔膜　４７・・・下向き筒体 底板　４９・・・被処理水供給管 フィルタ　５１・・・上向き筒体 蓋体　５３・・・被処理水排出管 フィルタ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）微生物を含む被処理水を、被処理水供給管及び被
   処理水排出管が設置され該被処理水供給管及び排出管の
   少なくとも一方にフィルタが設置された固定床型三次元
   電極電解槽に供給し、前記被処理水を電気化学的に処理
   することを特徴とする被処理水の処理方法。
2. （２）被処理水が写真処理液である請求項１に記載の処
   理方法。
3. （３）フィルタが被処理水排出管に設置され、被処理水
   の該フィルタ通過線速が１ｃｍ／秒である請求項１又は
   ２に記載の処理方法。