JPH0418980A - 固定床型三次元電極式電解槽 - 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あるいは銀イオ
ンを含有する写真処理液等の被処理水から銀を回収する
ため等各種用途のために前記被処理水を電気化学的に又
は電解的に処理するだめの電解槽に関し、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
解槽を使用して電解処理することにより前記各被処理水
中の微生物の滅菌等の処理を効率良く行うための固定床
型三次元電極式電解槽に関する。

（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。

例えば写真感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昌くなり、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す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。この紙類は製紙用バルブから各
種工程を経て製造されるが、この工程中に製紙前のバル
ブ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°Ｃ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
着処理しで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Ｓこは処理量が
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。しがし都市部
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８！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、より筒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。

（発明が解決しようとする問題点） 本出願人は、前述の欠点を解消し、薬剤を使用すること
なく被処理水中の微生物を固定床型三次元電極電解槽を
使用して電気化学的に滅菌するための方法を提案した（
特願平１−３２６８４６号）。この方法に使用する電解
槽には、安価な炭素質三次元電極を使用することが望ま
しいが、該炭素質三次元電極はその電解条件により電流
効率や電解電圧に大きな影響を及ぼすことが判った。

（発明の目的） 本発明は、炭素質三次元電極を使用して被処理水に通電
して該被処理水の処理を行う際の電流効率及び電解電圧
を最適値に維持するために炭素質三次元電極の開孔径を
種々検討して本発明に到達したものである。従って本発
明は最適な電解結果を生じさせることの出来る開孔径の
炭素質三次元電極を設置した固定床型三次元電極式電解
槽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、炭素質三次元電極に電圧を印加して該三次元
電極を分極させ、該三次元電極に被処理水を接触させて
該被処理水の処理を行う電解槽において、前記炭素質三
次元電極の平均開孔径が２５〜１２５μｍであることを
特徴とする固定床型三次元電極式電解槽である。なお本
電解槽では電極表面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装置
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の処理に使用さ
れる炭素質三次元電極を有する固定床型三次元電極電解
槽の前記炭素質三次元電極の開孔径を特定することによ
り電流効率や電解電圧等の電解条件を最適化したことを
特徴とする電解槽であり、特に微生物を含有する被処理
水の滅菌処理用に好適に使用出来る電解槽である。

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°Ｃ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。

従って電気化学的手法により微生物を含有する被処理水
中の該微生物が電圧の滅菌を行う際には、前記微生物が
電圧が印加された電極や誘電体や固定床形成用粒子等の
三次元電極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、むしろガス発生に起
因する無駄な電力消費による不経済性を回避するために
も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。

特に実質的なガス発生を伴わない被処理水の処理の際に
は、安価な炭素質三次元電極を使用することが経済的に
も電極活性の面からも好ましい。

炭素質三次元電極を酸素ガスを発生する電解処理に使用
すると、炭素質が酸素と反応して二酸化炭素として離脱
して消耗する。従って前記被処理水の処理に好適である
。

炭素質三次元電極を電解槽に収容して被処理水を処理す
る際には、炭素質三次元電極の性質により被処理水の流
通の容易性あるいは電解電圧等に影響が生ずる。これら
の炭素質三次元電極の性質のうち、開孔径も比較的強い
影響を有する。炭素質三次元電極の開孔径が大きいと該
炭素質三次元電極に被処理水が接触することなく電解槽
を通過し易くなるため電流効率が低下する。逆に開孔径
が小さすぎると被処理水が前記三次元電極内を流通する
ことが出来ずに電解電圧の上昇を招いてしまう。

本発明者の検討によると、炭素質三次元電極の開孔径が
２５μｍ未満になると電解電圧の顕著な上昇が生し、又
１２５μｍを越えると電流効率の顕著な減少を招き、い
ずれも満足すべき電解条件を達成することが出来ない。

従って本発明の電解槽は開孔径が２５〜１２５μｍの炭
素質三次元電極を有する固定床型三次元電極式電解槽と
する。

所望の開孔径を有する炭素質三次元電極は次のように製
造することが出来る。

例えば炭素系粒子を焼結して三次元電極を形成する場合
には使用する炭素系粒子の粒径を調節することにより、
調製される三次元電極の開孔径を調節して任意の開孔径
を有する三次元電極とすることができ、焼結温度は１０
００〜４０００″Ｃ１好ましくは約３８００°Ｃとする
。又フェルト状の炭素質三次元電極とする場合には、成
形時の圧力を調節することで任意の開孔径を有する三次
元電極とすることができる。これらの場合の炭素系粒子
と開孔径の関係、及び成形圧力と開孔径の関係は経験的
に得ることができる。

本発明に係わる電解槽は、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真人
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Ｑこより
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：する電極は一
般０こ三次元電極と給電用電極を含む。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がら、あるいは同形状
を有するこれら炭素径材料に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、多孔質プロ・２り状
、スポンジ状の誘電体である三次元電極を直流又は交流
電場内に置き、両端に設置した平＋Ｎ　状又はエキスバ
ンドメツシュ状やパーツオレーティラドプレート状等の
多孔板体から成る給電用電極間に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炭素質三次元
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。

前述の通り本発明方法によりガス発生を伴う電解処理を
行う際に、前記三次元電極として活性炭、グラファイト
、炭素繊維等の炭素系材料を使用すると前記三次元電極
の消耗量が多くなる。これを防止するためには前記三次
元電極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
るようにすればよく、このようにすることにより炭素質
三次元電極の消耗を抑制することが出来る。

本発明Ｃコおける電解槽の陽極電位及び陰極電位は、そ
れぞれガス発生が生ずる、＋１．２〜＋２．０Ｖ（ｖｓ
、５ＣＥ）及び〜１．Ｃ１−−２．ＯＶ　（ｖｓ、５Ｒ
Ｅ）ノ範囲であることが好ましい。

又単極式固定床型電解槽を使用する場合。こは、前記し
た開孔径を有する炭素質三次元電極を単独で電解槽内に
設置し、同様に被処理水の処理を行うようにする。

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出来
るが、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い。隔膜を使用しない場合で三次
元電極の極間距離あるいは三次元電極と給電用電極の極
間距離を狭くする場合５１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
スペーサ等を複数の炭素質三次元電極間等に挿入するこ
とができる。

前記電解槽に供給される被処理水が完全な層流であると
横方向の移動が少なく炭素質三次元電極等との接触が少
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、前記被処理水はそのレイノルズ数が５００以上
である乱流とすることが特に好ましい。

このような構成から成る電解槽は、例えば写真処理液中
の微生物の滅菌用あるいは銀回収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
給し循環しながら電解槽に通電し処理を行う。これによ
り最適の電流効率と電解電圧下で被処理水の処理を行う
ことが可能になる。

なお、本発明に係わる電解槽では該電解槽に漏洩電流が
生′、−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
を溶出させる二とがあるため、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あるいは
本発明装置を構成する電解槽は、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出来る。

正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ＫＥ−１０
００フエルト、東洋紡株式会社）、又はこれに白金、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、鉄材等から選択される。

又陽極ターミナル３に対向し負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、軟釦あるい
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、粒子焼結プラス千ツク、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５５こ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
度水洗水として利用される。

第１図に示した電解槽は、写真処理液の改質処理の他に
、写真処理液からの電解銀回収、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使用することが出来る
。

第２図は、本発明に係わ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１１１Ｊ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
ン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。

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の給電用陰極ターミ
ナル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。

（実施例） 以下に本発明の電解槽を使用した被処理水処理の実施例
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。

尖隻田よ 第１図に示した電解槽及び下記組成を有する写真処理工
程の定着液を使用して銀回収を行い、炭素質三次元電極
の開孔径を変化させて、該変化の銀回収の電流効率及び
電解電圧への影響を調べた。

（定着液の組成） 千オ硫酸アンモニウム　　　　　　２００ｇ／ｆｆ無水
重亜硫酸ナトリウム　　　　　１５ｇ／ｊ’！メタ重亜
硫酸ナトリウム　　　　　　３ｇ／ｆエチレンジアミン
テトラ酢酸２ナトリウム０．８ｇ／ｌ 炭酸ナトリウム　　　　　　　　　　１４ｇ／ｆｆ銀イ
オン　　　　　　　　　　　０．０８ｇ／ｆ粒径５０〜
１００μｍの炭素粒子を使用し、該炭素粒子を約３８０
０°Ｃで焼結することにより炭素質三次元電極を製造し
た。前記炭素粒子の径分布を変化させることにより１５
．２５．５０．７５．１００．１２５及び１５０μｍの
それぞれの平均開孔径を有する７個の炭素質三次元電極
を得た。

前記電解槽は、塩化ビニル樹脂製の高さ１００ｍｍ、内
径５０ｎｍのフランジ付円筒形であり、該円筒体の内部
に前述の開孔径を有する焼結炭素粒子から成る直径５０
躯、厚さ１０皿の固定床３個を、直径５０＋ｎｍ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４８圓厚さ１．０胴の１対のメツ
シュ状電極ターミナルを接触させて設置した。直２ｆ電
源により電解槽本体に直流電圧を印加して被処理水を電
解槽に供給しながら電解を行い、ガス発生をさせながら
処理を行った。

電解電流は約０．８〜１．ＩＡに維持された。

それぞれの炭素質三次元電極の開孔径と該三次元電極を
使用した場合の電流効率と電解電圧の関係を算出した。

その結果を第１表に纏め、かつ開孔径と電流効率の関係
を第３図のグラフに、又開孔径と電解電圧の関係を第４
図のグラフに示した。

第１表から明らかなように、炭素質三次元電極の開孔径
が２５μｍ未満であると電解電圧が大きく第　　　　１
　　　　表 なりすぎ、実際の繰業には通していないことが判る。又
前記開孔径が１２５μｍを越えると電流効率の低下が顕
著になることが判る。従って２５〜１２５μｍ以外の開
孔径を有する炭素質三次元電極を装着した電解槽は被処
理水の処理用として適切でなく、従って２５〜１２５μ
ｍの開孔径を有する炭素質三次元電極を装着した電解槽
が被処理水の処理用として適切であることが判る。

（発明の効果） 本発明に係わる固定床型三次元電極式電解槽はその炭素
質三次元電極の開孔径を２５〜１２５μｍとしている　
（請求項１）。

炭素質三次元電極の開孔径の大小は電解条件、特に電流
効率と電解電圧に影響を与え、開孔径が２５μｍ未満で
あると被処理水の流通が困難になるとともに極間抵抗が
増大して電解電圧の顕著な増大を招き、該開孔径が１２
５μｍを越えると被処理水中の微生物等が三次元電極に
接触することなく電解槽を通過して電流効率の低下を招
く。これに対して本発明の電解槽は開孔径が２５〜１２
５μｍの炭素質三次元電極を存し、この電解槽は適切な
電解条件、特に十分高い電流効率と十分に低い電解電圧
を有している。

そして本発明に係わる電解槽は炭素質三次元電極を使用
するが、該炭素質三次元電極は特に酸素ガス発生を伴う
電解に適用されると、該酸素ガスが前記三次元電極の炭
素質と反応して二酸化炭素して消耗する。

この場合には、該三次元電極より過電圧の低い材料から
成る不溶性金属材料を三次元電極に密着させて設置して
、ガス発生が前記不溶性金属材料上で起こるようにして
前記三次元電極の消耗を防止することが出来る　（請求
項２）。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、それぞれ本発明に係わる固定床型
三次元電極式電解槽を例示する継断面図、第３図及び第
４図は、それぞれ実施例における開孔径と電流効率、及
び開孔径と電解電圧の関係を示すグラフである。 ・・フランジ　２・・・電解槽本体 ３・・・給電用陽極ターミナル ４・・・給電用陰極ターミナル ５・・・固定床　６　・・・スペーサー７　・・・不溶
性金属材料 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）炭素質三次元電極に電圧を印加して該三次元電極
   を分極させ、該三次元電極に被処理水を接触させて該被
   処理水の処理を行う電解槽において、前記炭素質三次元
   電極の平均開孔径が２５〜１２５μｍであることを特徴
   とする固定床型三次元電極式電解槽。
2. （２）炭素質三次元電極に、不溶性金属材料を三次元電
   極に密着させて設置した請求項１に記載の電解槽。