JPH0416282A - 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怒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
が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
したり処理装置内二二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５ 例えば写真感光材料１よ画像露光の後、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２
よ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
チン賞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荊記怒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Ｓ：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
ふ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が出来ず毎日のようＳこプール水に
添加を続ける必要があり、かつプールＳ：使用されるプ
ール水の量は真人なものであるため、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真人な蓋の洗
浄水中番こは、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０こ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Ｗ！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。

更ムこ近年の家庭用浴槽の普及や温泉ブームかみ浴湯水
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、使用を継続出来なくなり、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−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ろ各種薬剤、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Ｓ：約１０ｐｐｍ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して天
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真
人となる欠点がある。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じている。

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。

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竺物がもたらす以外
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、より簡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。

本出願人は、前記被処理水を固定床型二次元電極電解槽
に供給して該被処理水を電気化学的に処理することによ
り効果的に滅菌処理を行う方法を提案した（特願平１−
３２６８４６号）。この方法は微生物を含む被処理水を
電位を印加した二次元電極に接触させることにより微生
物を死滅させて滅菌を行う方法であるが、前記微生物が
電極に接触しない限り滅菌は行われない。

（発明が解決すべき問題点） この滅菌方法では電解槽の構造や電極と電解槽間の間隙
の存在により被処理水の一部が前記電極に接触すること
なく電解槽から取り出されることがあり、完全な滅菌処
理を行うことが困難なことが多い。

特に写真処理液等の滅菌処理では、処理すべき被処理水
を滅菌用電解槽と写真処理槽や貯溜タンク間を循環させ
て処理を行うことが多い。このような滅菌処理の場合に
は微生物が循環ラインの配管壁や配管接続用フランジ部
に付着することがあり、これらの微生物については電極
に接触することがなく滅菌を行うことが出来ない。

（発明の目的） 本発明は、これらの欠点を解消し、被処理水中の微生物
をより完全に電気化学的に滅菌する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被
処理水の処理方法において、前記被処理水に滅菌剤を添
加することを特徴とする被処理水の電気化学的処理方法
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
う際に、殺菌剤や防黴剤等の滅菌剤を添加し、より完全
に滅菌を行うことを特徴とするものである。本発明では
従来の滅菌側単独による滅菌処理と異なり僅少量の滅菌
剤の添加でよいためコスト的な負担が少なくかつ被処理
水中に殆ど残留することがなく、被処理水の組成変化等
が生ずることが殆どない。

本発明の滅菌剤は、殺菌剤あるいは防黴剤等として使用
されている微生物死滅効果を有する薬剤を総称するもの
で、例えば塩素、塩素系化合物、イソチアプリン系化合
物、フェノール誘導体及び有機ブロム系化合物等から選
択される被処理水に容易に溶解する物質であることが好
ましい。

本発明の微生物には、細菌（ハタテリア）、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Ｃ二維持されるので、
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〜
４５℃の温度に維持されるため僅少量の微生物が短時間
で真人な数に繁殖する。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Ｓこ供給する
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に接触すれ
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５二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生ずる電位では、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し、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＋２．０ｖ（ｖｓ、５ｌＩＥ）
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、Ｃ電力量−〔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〕よ〔陽極の理論電解電圧〕＋３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〕よ〔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（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
ｍｒａ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５
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。

文通常の養魚用水には約１０ｐｐｍ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電極
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
より装置す、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した形状を有し、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、あるいは同形状を存
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
板状又二よエキスバンドメノンユ状やバーフォレーティ
ノトプレート状等の、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
形成さセ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ムこすればよい。

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導電
性画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ｉ！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
る三次元電極上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
ショートバ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ｌＯ％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。

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。前述した通りこの場合に循環ライン中を流れる
写真処理液中の微生物が循環ラインの配管壁等に付着し
て三次元電極電解槽の電極に接触せず滅菌が行われない
微生物が存在する。従って写真処理液の組成に重大な影
響を与えない程度の滅菌剤を循環ライン、写真処理槽あ
るいは電解槽中の被処理水に添加して電極に接触しない
微生物の滅菌を行い、より完全に被処理水中の微生物の
滅菌を行う。

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；二することが好ましく、５０
０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Ｌ
ｌ、２Ｖ　（ｖｓ、５ＨＥ）より卑で＋〇、２　Ｖ　（
ｖｓ、５ＩＩＥ）より責である値とし、陰極電位を−１
，ＯＶ　（ｖｓ、５ＨＥ）より貴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、更にそれろ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
生に使用することなく、前記被処理水の滅菌処理を行う
ことができる。

更りこ本発明に使用する電解槽は、ビルやマンションの
屋上等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蘭等
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。この場合にも前記冷却水の貯溜タン
クや循環ライ〕ノ中の被処理水に滅菌剤の添加して、配
管壁等に付着し電極と接触することのない微生物の滅菌
を行うようにする。なお、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
した電気化学的処理の他に該不純物を除去するために熱
交換器の前後好ましくは前にフィルターを設置すること
が望ましい。

更に本発明に使用する電解槽は、ブールＣ二近接させ、
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
することが出来る。このプール水や製紙洗浄水の滅菌処
理でもプールや製紙洗浄槽あるいはそれらの循環ライン
中の被処理水に滅菌剤を添加して滅菌効率を向上させる
。

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−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る。こ
の場合にも養殖場等の養魚用水に前述の滅菌側を添加し
て滅菌効率を向上させる。

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、滅菌側の添加により滅菌効率の向上を図るこ
とが出来る。

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とともる二滅菌剖を添加するこ
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、必要に応してフィ
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。

更に本発明方法は薬剤希釈水の滅菌にも使用することが
出来、該薬剤希釈水の使用により生成する写真処理液等
の微生物含有量をほぼ零にすることが出来る。

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。

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ろ電解槽
は、この電解Ｐ！乙こ躍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ソシュ状の給電用
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、二、・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個のスポンジ状の同定床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
との間を流れる写真処理液の漏洩流がなるべ（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
に電位が生し、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の上方から取
り出され、該水洗水は再度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シこ、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目的が達成される。

又フィルムプロセッサーを運転停止した後、再スタート
させるときの処理槽の温調スタートと同時に本発明の電
気化学的処理を始めることが好ましい。

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
て使用することが出来る。

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し
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７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２Ｄこ供給された被処理水は
第１図の場合と同様に処理され殺菌が行われる。

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１１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ツノシュ状の給
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
。

前記両給電用電極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
に短絡するごとを防止する機能を有している。

このような構成かみ成る電解槽に下方から矢印で示すよ
うに被処理水を供給しながら通電を行うと、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前被
処理水中、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量定床式電解槽を
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
。

前記両給電用電極２３．２４間には、隔膜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２４４こ電気的に接続
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被処理水を供給
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
て被処理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１図から第４図の電解槽は、被処理水を一過性処理あ
るいは循環式処理により電気化学的処理を行って前記被
処理水中の微生物の滅菌を行うことが出来る。一過性処
理の場合には電解槽に供給する被処理水に僅少量の滅菌
剤を添加して電解槽から取り出される処理済の被処理水
中の微生物量を滅菌剤を添加しない場合より少なくする
。又処理式処理を行う場合には、例えば第５図に示すよ
うに前記電解槽２　（又は１２．２２）をフランジ３１
を有する配管３２を接続して成る循環ラインにより貯溜
タンクあるいは写真処理槽３３と連結し、該貯溜タンク
あるいは写真処理槽３３中の被処理水を循環ポンプ３４
により前記循環ラインを通して前記電解槽２　（又は１
２．２２）へ供給して電気化学的処理を行った後、循環
ラインを通して前記貯溜タンクあるいは写真処理槽３３
に循環させる。この循環式処理によると、被処理水が電
解槽２（又は１２．２２）中の電極に接触せずに滅菌が
行われずに該電解槽を通過するだけでなく、循環ライン
中の配管３２の壁面やフランジ３１に微生物が付着して
被処理水の滅菌が十分に行われないことがあり、前記貯
溜タンクあるいは写真処理槽３３や循環ライン中の被処
理水に塩素、次亜塩素酸ナトリウム等の塩素系化合物、
イソチアゾリン系化合物、フェノール誘導体及び有機ブ
ロム系化合物等の滅菌剤を添加すると滅菌効率を上昇さ
せることが出来る。

以下に本発明方法による写真処理液等の被処理水処理の
実施例を記載するが、該実施例は本発明方法を限定する
もので２よない。

大施斑上 第１図シこ示した電解槽３槽（Ｅ−１、Ｅ２、Ｅ−３）
を発色現像槽（ＣＤ）　、漂白槽（Ｂ　Ｌ）、定着槽（
ＳＴ）及び水洗槽から成るフィルムプロセッサー（ノー
リツ鋼機製ＱＳＦ−４５ＯＬフィルムプロセンサー）の
水洗槽と水洗水補充配管途中に水洗水循環ポンプ５１を
介して第６図に示すよう配置し、前記ポンプ５１近傍の
循環ライン中に次亜塩素酸を写真処理液量に対してｌｐ
ｐｍとなるように添加しながら該写真処理液の電気化学
的処理を行った。電解槽Ｅ−１通過前０写真処理液中及
び通過後の写真処理液中の１ｍｌ当たりの微生物数を測
定したところ、それぞれ３個／ｍｌ及び０個／ｍｌであ
った。処理操作終了後に循環ラインの配管壁に付着した
微生物数を測定するために滅菌処理したブランで配管壁
を洗浄し、その洗浄水中の微生物数を測定したが、該洗
浄水中には微生物が検出されなかった。

各電解槽Ｅ−１、Ｅ　２、Ｅ−３は、塩化ビニル樹脂製
の高さ１００１、内径５０１のフランジ付円筒形であり
、該円筒体の内部に開孔率６０％の炭素繊維から成る直
径５０ｍ、厚さ１０−１の固定床３個を、開口率８５％
で直径５０龍及び厚さ１．５ｍ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４８ｆｉ厚さ１
．０１のメソ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。

各電解槽Ｅ−１、Ｅ−２、Ｅ−３の循環水量は３．５１
／分とした。

北較月 次亜塩素酸添加を行わなかったこと以外は実施例１と同
一条件で電解槽通過前後の被処理水中の微生物数の測定
を行ったところ、それぞれ３個／顛１及び０個／ｍｌで
あった。更に処理操作終了後に循環ラインの配管壁に付
着した微生物数を実施例１と同様にして測定したところ
洗浄水中に５〜１０個／■ｌの微生物が検出された。

大施拠蛮 透明な硬質ポリ塩化ビニル樹脂製の高さ４００龍、内径
６００ｆｌのフランジ付円筒形である第１図に示した電
解槽を、クーリングタワーとフィルタ設備間に設置した
。該電解槽内には、炭素繊維から成る直径６００鶴、厚
さ１０龍の固定床１５個を、開口率８０％で直径６００
鶴及び厚さ１．２鶴のポリエチレン樹脂製隔膜１６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５８０ｆｌ厚さ１．Ｏｎ
＋ｎ＋のメツシュ状給電用陽極及び給電用陰極を接触さ
せて設置した。

熱交換器用冷却水を１０トン／ｌの速度で前記電解槽に
給電し、かつ前記給電用電極間に第１表に示す電解電圧
を印加しかつ次亜塩素酸ナトリウムを処理水量に対して
ｌｐｐｍとなるように添加して前記冷却水の処理を行っ
た。該処理操作における電解槽通過前後の冷却水中の微
生物数及び操作後の配管壁に付着した微生物数を実施例
１と同様にして測定した値を第１表に纏めた。

第１表から熱交換器用冷却水は次亜塩素酸ナトリウムを
添加しながら電解槽で処理することによ第 ■ 表 り、処理後の被処理水中の微生物数が大幅に減少すると
ともに、配管壁に付着している微生物数も減少すること
が判る。

去豊炭ユ 実施例２の電解槽本体及び給電用電極間し、該給電用電
極間に、粒径５〜１０鶴のグラファイト粒子と硬質ポリ
塩化ビニル樹脂製で粒径５〜Ｌｏｗの絶縁粒子を重量比
４：１で均一に混合した混合粒子を充填し、第３図に示
す電解槽を構成した。

この電解槽を実施例２と同様Ｓ：クーリングタワーに近
接させて設置し、同様の条件で熱交換器クーリングタワ
ー用冷却水の処理を行い、該処理操作乙こおけろ電解槽
通過前後の冷却水中の微生物数及び操作後の配管壁に付
着した微生物数の実施例１と同揉二こ測定した値を第２
表に纏めた５第　　　　２　　　　表 第２表から熱交換器用冷却水は次亜塩素酸ナトＩＪウム
を添加しながら電解槽で処理することにより、処理後の
被処理水中の微生物数が大幅に減少するとともに、配管
壁に付着している微生物数も減少することが判る。

大施斑土 透明な硬質ポリ塩化ビニル樹脂製の高さ６００ｕ、内径
５００　ｍのフランジ付円筒形である第１図に示した電
解槽をプール水を濾過清浄して返送する設備の前に設置
した。該電解槽内には、炭素繊維から成る直径５００ｗ
ｍ、厚さ１Ｏｆｉの固定床３０個を、開口率８０％で直
径５００ｎ及び厚さ１．２酊のポリエチレン樹脂製隔膜
３１枚で挾み込み、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鶴厚さ１
．０ｍｍのメツシュ状給電用陽極及び給電用陰極を接触
させて設置した。

プール水を５トン／分の速度で前記電解槽に供給し、電
極間に第３表に示す電解電圧を印加し次亜塩素酸ナトリ
ウムをプール水量の対して０．５ｐｐｍとなるようＳこ
添加しながら前記プール水の処理を行った。該処理操作
における電解槽通過前後の冷却水中の微生物数及び操作
後の配管壁に付着した微生物数の実施例１と同様に測定
した値を第第 表 ３表に纏めた。

第３表からプール水は次亜塩素酸ナトリウムを添加しな
がら電解槽で処理することにより、処理後の被処理水中
の微生物数が大幅に減少するとともに、配管壁に付着し
ている微生物数も減少することが判る。

（発明の効果） 本発明方法は、写真処理液をはじめとする各種被処理水
を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被処理水の処理方法において、前記
被処理水に滅菌剤を添加することを特徴とする被処理水
の電気化学的処理方法である（請求項１）。

本発明は種々の被処理水を対象とするが、例示した被処
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
理液中で微生物が繁殖し易く、又製紙洗浄水も微生物の
繁殖に最適な環境となっている。更に浴湯水は最も微生
物の繁殖に適した３５〜４５℃の温度に維持されるため
僅少量の微生物が短時間で真人な数に繁殖する。これら
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み易い環境にあり、取り込んだ
微生物が繁殖すると、前述した通りの不都合が生ずる。

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
触じ、その活動が弱まったり自身が死滅して滅菌が行わ
れる。

しかし上述の電気化学的処理方法では被処理水中の微生
物が電極に接触しなければ微生物は死滅することがない
。従って配管壁等に付着しあるいは電極に接触すること
なく電解槽を通過する微生物は滅菌されない。本発明方
法により前記電気化学的処理と同時に被処理水中に滅菌
剤を添加すると、前記電極に接触しない微生物の滅菌が
添加された前記滅菌剤により行われるため、被処理水中
の微生物の滅菌がほぼ完全に行われる。

本発明に使用する滅菌剤は容易に被処理水中に溶解する
物質であることが望ましく、このような滅菌剤としては
塩素、塩素系化合物、イソチアゾリン系化合物、フェノ
ール誘導体及び有機ブロム系化合物等がある（請求項２
）。

本発明による被処理水の処理方式として一過性処理と循
環式処理があり、後者の循環式処理の場合には被処理水
をタンクに貯溜し、該被処理水を固定床型三次元電極電
解槽と前記タンク接続する循環ラインを通して循環させ
て処理を行う（請求項３）。この循環式処理では処理効
率が向上する反面、循環ラインの壁面やフランジ部等の
微生物の付着箇所が増加する。しかしこの循環式処理で
は、滅菌剤を添加し易いタンクや循環ライン等が存在す
るため、前記滅菌剤を前記タンクや循環ライン中の被処
理水に添加して滅菌効率を上昇させることが出来る（請
求項４）。

【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
ものであり、第５図は、第１図から第４図の電解槽を使
用する循環式処理のフローシート、第６図は本発明を写
真処理液の処理に使用した実施例の写真処理槽と電解槽
の配置を例示する概略図である。 １・・・フランジ　２・・・電解槽本体３．４・・・給
電用電極ターミナル ５−・・固定床　６・・・スペーサー ７・−・不溶性金属材料 １１・・・フランジ　１２・・・電解槽本体１３．１４
・・・給電用電極ターミナル１５−−・固定床形成用粒
子　１８・・−絶縁粒子２１・・・フランジ　２２・・
・電解槽本体２３．２４・・−給電用電極ターミナル２
５・・・固定床　２６・・・隔膜 ３１・・・フランジ　３２−・・配管 ３３・・・写真処理槽 ５１・・・ポンプ　Ｅ−１，２，３・・・電解槽第３区 第４抹： 第１区 第２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）微生物を含む被処理水を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被処理
   水の処理方法において、前記被処理水に滅菌剤を添加す
   ることを特徴とする被処理水の電気化学的処理方法。
2. （２）滅菌剤が、塩素、塩素系化合物、イソチアゾリン
   系化合物、フェノール誘導体及び有機ブロム系化合物か
   ら成る群から選択される１又は２以上の物質である請求
   項１に記載の方法。
3. （３）被処理水をタンクに貯溜し、該被処理水を固定床
   型三次元電極電解槽と前記タンク接続する循環ラインを
   通して循環させて処理を行う請求項１又は２に記載の方
   法。
4. （４）滅菌剤をタンク及び／又は循環ライン中の被処理
   水に添加する請求項３に記載の方法。