JPH0416281A - 浄水場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、飲料水等を生成するための浄水場における浄
水湯水の処理方法に関し、より詳細には浄水場における
浄水湯水の前塩素処理に代えて電解滅菌を行うことによ
り該塩素処理に使用する薬剤コストを節約しかつ有毒な
有機塩素化物の生成を抑制するための浄水湯水の処理方
法に関する。

（従来技術） 水道水は、浄水場の貯水池等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。浄水場では水源から流入する天然水の消毒殺
菌を行うため、前塩素処理凝集沈澱−砂濾過−後塩素処
理の順に処理が行われている。前塩素処理は大量の塩素
ガスを浄水湯水に注入して該浄水湯水の滅菌とアミン成
分、アンモニア成分の分解を行うことを目的とする工程
であり、一方後塩素処理は家庭の蛇口等の水道水中の残
留塩素濃度が法令で規定されている０、ｌｐｐｍ以上と
なるように比較的少量の塩素ガスを注入する工程である
。処理前の浄水湯水つまり河川等から流入した天然水に
は有機物質が含まれ、この天然水に大量の塩素ガスを注
入して滅菌を行うと所定の滅菌が行われるだけでなく、
前記有機物質が塩素化されて有毒な有機塩素化物が発生
することがあり、該有機塩素化物は引き続く処理工程で
は除去されず末端の水道水中に残留して人体中に摂取さ
れることになり、健康の増進及び維持に対する大きな問
題となっている。

浄水湯水は末端で飲料水等にして使用されることになる
ため、未処理浄水湯水中の細菌や黴の滅菌を行わずに水
道水として供給すると体内に摂取されることになる。従
って前記浄水湯水中の微生物の死滅除去は不可欠である
。しかし都市部の水道滅菌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微生物が繁殖し易く該
微生物を死滅させるために通常以上の塩素を添加し該添
加により前記有機塩素化物が生成するという弊害が生じ
ている。そして該塩素法による欠点を解消するために、
塩素性以外の滅菌方法も提案されている。

例えば浄水湯水を次亜塩素酸ナトリウム添加処理やオゾ
ン添加処理や活性炭吸着処理することにより改質するこ
とが提案されているが、処理すべき浄水湯水の処理量が
真人であるため処理コストが膨大になり、現在のところ
塩素処理法に優る方法ない。

（発明が解決しようとする問題点） しかし前述の通り人体に有害な有機塩素化物を生じさせ
易い前記前塩素処理に代わり得る、人体に害を生じさせ
ることがなく、更に経済的な操業を行い得る浄水湯水の
処理方法が要請されている。

（発明の目的） 本発明は、前述の従来技術の欠点を解消し、浄水湯水の
処理における前塩素処理に代えて、低コストで大量処理
に適した浄水湯水の電気化学的な滅菌処理方法を提供す
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、浄水湯水を固定床型三次元電極電解槽に供給
し、前記浄水湯水を電気化学的に処理することを特徴と
する浄水湯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、河川水や湖水等の未処理の浄水場氷水の前塩
素処理に代えて、該浄水湯水を固定床型三次元電極式電
解槽シこ供給し該電解ｐｉに直流又は交流電圧を印加し
前記浄水湯水中の微生物の滅菌を行うことを特徴とする
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。

前記未処理の浄水湯水には天然の河川水や湖水と同じ有
機物質が含有され、該有機物質を栄養分として多くの黴
や細菌等の微生物が成育し、周囲の環境により微少量の
微生物が短時間で真人な数に繁殖する。

該浄水湯水を固定床型三次元電極電解槽に供給すると、
該浄水湯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、浄水湯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に接触すれ
ば十分であり、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
になり不経済だからであり、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ことがあるからである。

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０〜
−１．ＯＶ（νｓ、５ＣＥ）となるようにすることが望
ましいが、発生ガスにより液組成に変化が生じてもさほ
ど問題にならないため、陽極電位を＋２．ＯＶ　（ｖｓ
、５Ｈｆｉ）より卑な電位とし、陰極電位が−２，ＯＶ
　（ｖｓ。ＳＨＥ）より責な電位とすることも出来る。

大量処理が必要な浄水湯水の場合には、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真人であるため消費電力量も真人
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、本発明の浄水湯水のような大量
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〕
十〔陰極ターミナルと陰極間の抵抗による電圧−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、浄水湯水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不可
能である。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、本発明のご占く
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０．１ｏｎ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。

本発明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容置％以下になる
よう希釈する手段を設置することができる。

大量処理が必要な本発明方法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。浄
水湯水の場合、処理すべき水量は真人で例えば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浄水湯水との
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。

更に河川水等の天然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配管の内壁へ
のこれらのイオンの水酸化物としての析出による前記配
管の閉塞は大きな問題となっている。未処理の浄水湯水
中の前記カルシウムイオン及びマグネシウムイオンは、
該浄水湯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除去される。

本発明方法に使用する電解槽は、前述の通り固定床型三
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
三次元電極が真人な表面積を有するため電極表面と浴湯
水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
板状又はエキスパンドメフシェ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！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
るいは陰極止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
がら浄水湯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止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
等の基材上に酸化イリジウム、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、三次元電極として機能する多数のｉ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。該電解槽では再給電用電極間
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し、各粒子に浄水湯
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、前記再給電用電極が導電性の前記画定床形成
用粒子により電気的に接続されて短絡す乙ことを防止す
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
る三次元材料各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、処理すべき浄
水湯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浄水湯水の処理効率
が低下するため、電極等は電解槽内の浄水湯水の流れが
ショートパスしないように配置することが望ましい。

前記電解槽に供給される浄水湯水の流量は、該浄水湯水
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
。

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浄水湯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１０％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（とも前記浄水湯水が透過できる
程度の孔径の微細孔を有していなければならない。

このような構成から成る電解槽は、例えば浄水場の前塩
素処理設備に近接して設置し、凝集沈澱工程に送られる
前の未処理浄水湯水の望ましくは全部を前記電解槽に導
きかつ滅菌処理してほぼ完全に滅菌を行うようにする。

この滅菌方法によると従来の前塩素処理と同様以上の滅
菌効果が生じかつ高濃度塩素ガスの注入による有機塩素
化物の生成を回避することが出来る。

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浄水湯水を通して他
の部材に流れ込んで該部材の溶出等を起こすことがある
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、前記浄水湯水より導
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。

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。電解槽本体２は、長期間の使用スは再度の使用
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）、活性炭素繊維不織布（例えばＫ
　Ｅ　−１０００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が積層され、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
との間を流れる被処理水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、粒子焼結プラスチック、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。

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
うに浄水湯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間に電位が生し、該電解槽内を流通す
る浄水湯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
該電解槽の上方から取り出される。

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に向かう側っまり陽分極する側にメ
ツシュ状の不溶性金属材料７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。従って農も強く
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７を設置して
おくと、該不溶性金属材料７０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７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に供給された浄水湯水は第
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１）を有する円筒形の電解槽本体１２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１３と給電用陰極１４が設けられている。電解
槽本体１２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１３．１４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１５と
該固定床形成用粒子１５より少数の例えば合成樹脂製の
絶縁粒子１８とがほぼ均一に混在している。該絶縁粒子
１８は、前記給電用陽極１３及び給電用陰極１４が完全
に短絡することを防止する機能を有している。

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
うに浄水湯水を供給しながら通電を行うと、前記各固定
床形成用粒子１５が給電用陽極１３側が負に又給電用陰
極１４側が正に分極して表面積が真人な三次元電極とし
て機能し、第１図及び第２図の電解槽と同様にして浄水
湯水中の黴や細菌等の微生物の滅菌等の改質処理が行わ
れて該電解槽の上方から取り出される。

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２３．２４ｆｐｌには、隔ｌｌ！２６
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２５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２３と給電用陰極２４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。

この電解槽に下方から矢印で示すように浄水湯水を供給
しながら通電を行うと、第１図から第３図の場合と同様
に固定床２５が表面積が真人な三次元電極として機能し
て浄水湯水中の黴や細菌等の微生物の滅菌等の改質処理
が行われて該電解槽の上方から取り出される。

（実施例） 次に本発明の浄水湯水の電気化学的処理方法の実施例を
記載するが、該実施例は本発明を限定するものではない
。

叉旌開上 透明な硬質ポリ塩化ビニル樹脂性の高さ６００ｍｎ＋、
内径５００ｍ＋＋ｗのフランジ付円筒形である第１図に
示した電解槽を、ポンプとともに浄水湯水の貯水池に近
接させて設置した。該電解槽内には、炭素繊維から成る
直径５００Ｉ、厚さ１０ａ＋ａ＋の固定床３０個を、開
口率８０％で直径５００１）０＋及び厚さ１　、２ｍｍ
のポリエチレン樹脂製隔膜３１枚で挟み込み、上下両端
の隔膜にそれぞれ白金をその表面にメツキしたチタン製
である直径４８０＋＋ｎ＋厚さ１．０ｍｍのメソシュ状
給電用陽極及び１）極を接触させて設置した。

河川から取水した未処理浄水湯水（細菌数３１５個／　
ｇａ　ｌ　）を５０Ｉｔ１分の速度で前記電解槽に供給
し、かつ前記給電用電極間に第１表に示す電解電圧を印
加して前記浄水湯水の電気化学的処理を行った。

該処理操作における肉眼観察による発生ガスの有第 表 無、電解槽通過後の前記浄水湯水中の細菌数、消費電力
を第１表に纏めた。なお処理後の浄水湯水中には有機塩
素化物の生成は認められなかった。

第１表から明らかなように、陽極電位＋〇、２Ｖ（νｓ
。ＳＨＥ）の範囲で微生物の滅菌が有効に行われるが、
＋１．４　Ｖを越えると電解ガスの発生が生じ消費電力
が増大するばかりか、ガスによる発火爆発の危険性が増
す。従って陽極電位は＋０．２〜１．２ｖが適当である
と思われる。

ル較拠よ 実施例１で使用した浄水湯水を使用し、該浄水湯水１０
００１を容積１５００　ＩＥの容器に入れ、前記浄水湯
水に塩素ガスを０．１）７分の速度に注入しかつバブリ
ングさせた。この浄水湯水中の細菌数が０個になるまで
塩素ガス約５１を必要とした。

大隻斑１ 固定床を形成する物質を変えたこと以外は、実施例１の
電解槽と同一の電解槽を使用し実施例１の電解条件で細
菌の個数が２５０個／ｍｌとなるように調製した浄水湯
水の処理を行った。なお電解槽の上下に浄水湯水の供給
口と排出口を設置した。

電解槽の固定床形成物質として第２表に示す物質をそれ
ぞれ使用して、前記浄水湯水を５０２／分の速度で前記
電解槽に供給し、かつ前記給電用電極間に陽極電位＋１
．ＯＶ　（ｖｓ。ＳＨＥ）及び陰極電位０．６　Ｖ　（
ｖｓ、５）ＩＥ）を印加して前記浄水湯水の電気化学的
処理を行った。該処理操作に使用した固定床形成物質を
変化させた場合の電解槽通過後の浄水湯水中の細菌数及
び固定床の腐食劣化状況を第２第 表 スＪＪＬ走 電解槽への浄水湯水の供給速度を変えたこと以外は実施
例１と同様の電解槽を使用しかつ同様の電解条件（陽極
電位を＋１．ＯＶ（νｓ。ＳＨＥ）に固定した）で浄水
湯水の処理を行った。

該処理操作における肉眼観察による発生ガスの有無、電
解槽通過後の前記浄水湯水中の細菌数、消費電力を第３
表に纏めた。

第　　　　３　　　　表 表に纏めた。

第２表から明らかなように、固定床としての耐性を有す
る物質は微生物の滅菌効果が顕著なことが判る。

（発明の効果） 本発明方法は、浄水湯水を固定床型三次元電極電解槽に
供給し、前記浄水湯水を電気化学的に処理することを特
徴とする浄水湯水の処理方法であり（請求ＩＪｊｌ）　
、浄水湯水の前塩素処理に代えて浄水湯水の電気化学的
滅菌を行う方法である。

本発明の対象とする未処理の浄水湯水である河川水や湖
水等の天然氷には、有機物質が多く含有され、かつ該有
機物質を栄養源として多数の微生物が繁殖している。

大量の塩素ガスの注入を伴う従来の前塩素処理によると
所定の滅菌効果が得られる反面、塩素ガスと前記有機物
質の反応により有毒な有機塩素化物が生成し、該有機塩
素化物は引き続く処理工程では除去出来ずに水道水とし
て家庭の蛇口等へ供給され、人体に摂取されることにな
る。

一方本発明方法により前記浄水湯水を固定床型三次元電
極電解槽に供給すると、該浄水湯水中の微生物は電位を
与えられた陽極や陰極あるいは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。

従って本発明方法では、浄水湯水中の微生物が電圧印加
部分に接触すれば十分であり、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
生しない低い電位を電極表面に印加することが好ましい
。これは電力を滅菌以外の不要なガス発生に使用する必
要がないからであり、浄水湯水は処理量が多いため電力
量の増大は出来る限り回避すべきである。従って本発明
方法で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０〜−１６０ｖ（
ｖｓ、５ＣＥ）となるようにすることが望ましい（請求
項２）。

本発明方法では表面積の大きい三次元電極を有する固定
床型三次元電極電解槽を使用するため、処理される浄水
湯水が十分に前記三次元電極と接−触し、効率的に滅菌
等の処理が行われるが、三次元電極の中でも特に表面積
の大きい複極式固定床型二次元電極電解槽を使用すると
（請求項３）、処理効率が一層向上する。

前記固定床型三次元電極電解槽の固定床を構成する材料
として、グラファイト、炭素系材料、活性炭等を使用す
ることが出来（請求項４）、これらの物質は比較的安価
で表面積が大きいため、本発明方法に使用される固定床
として有効である。

更に該固定床を複数個使用すると（請求項５）表面積が
より増大して処理効率が上昇する。

【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
ものである。 １３・ １５・ ２１・ ２３・ ２５・ 給電用陽極　１４・・・給電用陰極 固定床形成用粒子　１８・・・絶縁粒子フランジ　２２
・−・電解槽本体 給電用陽極　２４・・・給電用陰極 固定床　２６・・・隔膜 フランジ　２・ 給電用陽極ター 給電用陰極ター 固定床　６・・ 不溶性金属材料 フランジ　１２・ ・・電解槽本体 ミナル ミナル ・スペーサー ・電解槽本体 第１区 第２図 第３匡 第４図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）浄水湯水を固定床型三次元電極電解槽に供給し、
   前記浄水湯水を電気化学的に処理することを特徴とする
   浄水湯水の処理方法。
2. （２）固定床型三次元電極電解槽の陽極電位が＋０．２
   〜＋１．２Ｖ（ｖｓ。ＳＨＥ）で、陰極電位が０〜−１
   ．０Ｖ（ｖｓ．ＳＨＥ）である請求項１に記載の処理方
   法。
3. （３）固定床型三次元電極電解槽が、電圧の印加により
   陽陰極に分極する固定床内を浄水湯水が流通する複極式
   固定床型三次元電極電解槽である請求項１又は２に記載
   の処理方法。
4. （４）固定床型三次元電極電解槽の固定床がグラファイ
   ト、炭素系材料、活性炭及び金属から成る群から選択さ
   れる材料で構成される請求項１から３までのいずれかに
   記載の処理方法。
5. （５）固定床型三次元電極電解槽が、給電用陽陰極間に
   、陽陰極に分極する複数個の固定床を設置した電解槽で
   ある請求項１から４までのいずれかに記載の処理方法。