JPH06343967A - 水処理用殺菌方法及び殺菌装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水処理用殺菌方法及び殺菌装置において殺菌
力を十分に向上させ、かつ処理した水の中に殺菌作用を
もつ物質を残さないようにするとともに、処理した水の
水質すなわちＰＨに変化を来さないようにすることを目
的とする。 【構成】 本発明の水処理用殺菌方法は、対峙して設け
た一対の電極に直流電源を印加し、ハロゲンイオンを含
む水を電気分解して、前記電極のうちの陽極に次亜ハロ
ゲン酸イオンを発生させた後、前記電源の極性を切り替
えて前記電極の陽極と陰極を反転し、前記次亜ハロゲン
酸イオンを該反転後の陽極に向かって電気泳動させて引
き寄せ、この引き寄せ過程において貯水槽内部を殺菌す
ることを特徴とする。また印加している前記電源の極性
を再度切り替えて前記電極の陽極と陰極を再反転して前
記貯水槽内部を再殺菌し、さらにこれを繰り返すことを
特徴とする。またこれを水処理用殺菌装置に適用したこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水中に混入している一
般細菌や伝染病原菌などの細菌類を殺菌することがで
き、しかもこの殺菌に用いられた物質がほとんど水中に
残留することがなく、さらに水はその水質を変えること
がない水処理用殺菌方法及び殺菌装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】最近の水処理分野では、より快適である
こと、より安全であることを求める傾向にあり、浄水器
などを利用して水道水中に含まれる挟雑物の除去を行
い、清浄化した水を使用することが一般的になってい
る。この浄水器などの水処理用濾過装置には活性炭など
の濾材が設置されていて挟雑物等を除去するのである
が、こうした浄水器を一晩放置しておくと水道水中に混
入していた細菌類が濾材中で増殖するため安全性、衛生
に欠ける面があった。

【０００３】また水道水中に混入した細菌類を０. １μ
m 程度の空孔をもつ中空糸膜を用いて捕捉するような方
法も考案されているが、中空糸膜の空孔近辺で細菌類が
増殖し空孔を塞いで目詰まりや、異臭の原因になるとい
ったことが起こり問題となっていた。

【０００４】さらに特開昭６１−２８３３９１号公報で
示されるように、水を電気分解して次亜塩素酸イオンや
塩素ガスにより飲料水を殺菌する方法が提案されている
が、次亜塩素酸イオン濃度の制御が困難であるし、ＰＨ
の制御も困難なものであった。図９はこの特開昭６１−
２８３３９１号公報に記載された殺菌方法の要点部分を
示すものである。そこでこの従来例についてより詳細に
説明する。処理槽７１内に設けた陽極７２a 及び陰極７
２b の２つの電極間に直流電源７３を印加し、水を電気
分解するものである。この方法では水道水中の塩素イオ
ンＣｌ^- を塩素ガスＣｌ₂ や遊離塩素、すなわち次亜塩
素酸イオンＣｌＯ^- に酸化し、これにより殺菌力を向上
させている。ここで殺菌作用を発揮するのは塩素ガスＣ
ｌ₂ を主に電気分解で生成された次亜塩素酸イオンＣｌ
Ｏ^- であるが、この方法では処理槽内で単に電気分解す
るだけなので、陽極で生成された次亜塩素酸イオンの濃
度が制御不可能である。そして処理中に高濃度の次亜塩
素酸イオンが発生した場合、これがガンの発生原因であ
るトリハロメタンなどの生成につながり、安全な飲料水
の供給ができない。またこの従来例によると、陽極で生
成された次亜塩素酸イオンが強力な酸化剤であることに
よりＰＨ値の制御も難しく、飲料水とするには問題があ
った。

【０００５】またこの他にも各種方法が検討されている
が、いずれも完全な対策ということはできないものであ
った。例えば銀化合物を浄水器中に設置してこれから溶
出する極微量の銀イオンＡｇ⁺ により細菌類を殺菌する
方法が提案されているが、十分な殺菌効果を示さないも
のであるし、濾材中に有機物が蓄積された場合には殺菌
効果がなく増殖することさえある。また酸化、還元電位
を利用して低電位で殺菌することも考案されているが、
その効果は十分とはいえないものであった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように前記従来の
方法ではいずれも殺菌力が十分でなくまた安全性にも欠
けるものであって、飲料水として利用するのは躊躇され
るものであった。

【０００７】本発明はこれら従来技術の問題点を解決す
るものであって、水処理において殺菌力を十分に向上さ
せ、かつ処理した水の中に殺菌作用をもつ物質をほとん
ど残さないようにするとともに、処理した水の水質すな
わちＰＨに変化を来さないようにする殺菌方法を提供す
ることを目的とする。

【０００８】また本発明は、水処理において殺菌力を十
分に向上させ、かつ処理した水の中に殺菌作用をもつ物
質をほとんど残さないようにするとともに、処理した水
の水質すなわちＰＨに変化を来さないようにする殺菌装
置を提供することを目的とする。

【０００９】さらに殺菌作用が完全でなおかつ安全な飲
料水を供給することができる装置を提供すること、また
人間ばかりでなく動物、魚類等にも安全な水を供給でき
る殺菌装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の水処理用殺菌方法においては、対峙して設
けた一対の電極に直流電源を印加し、ハロゲンイオンを
含む水を電気分解して、前記電極のうちの陽極に次亜ハ
ロゲン酸イオンを発生させた後、前記電源の極性を切り
替えて前記電極の陽極と陰極を反転し、前記次亜ハロゲ
ン酸イオンを該反転後の陽極に向かって電気泳動させて
引き寄せ、この引き寄せ過程において貯水槽内部を殺菌
するという技術的手段を講じる。

【００１１】さらにこれに続けて、印加している前記電
源の極性を再度切り替えて前記電極の陽極と陰極を再反
転し、前記次亜ハロゲン酸イオンを該再反転後の陽極に
引き寄せて前記貯水槽内部を再殺菌し、さらにこれを繰
り返す方法をとるのが望ましい。

【００１２】また前記目的を達成するため、本発明の水
処理用殺菌装置においては、ハロゲンイオンを含む水を
収容する貯水槽と、前記貯水槽を挟んで設けた前記水を
収容する２つの槽からなる電解槽と、前記２つの槽内の
それぞれに前記貯水槽を挟んで対峙して設けた前記水を
電気分解するための電極と、前記対峙して設けた電極に
印加する直流電源とからなる水処理装置において、前記
貯水槽と前記電解槽の間の仕切壁を前記電気分解によっ
て前記電極のうちの陽極に発生する次亜ハロゲン酸イオ
ンを通過させ得る隔膜で構成し、さらに前記電源の極性
を交互に切り替える極性切り替え手段を設け、前記極性
切り替え手段によって切り替わった陽極へ前記次亜ハロ
ゲン酸イオンを電気泳動させて前記貯水槽内部を殺菌す
るという技術的手段を講じる。この貯水槽内には濾材を
設けて水中の挟雑物を吸着させることができる。またこ
の貯水槽を流路として前記ハロゲンイオンを含む水を流
したまま殺菌することもできる。貯水槽と電解槽の間の
仕切壁は電気絶縁材料からなる隔膜で構成されているの
が適当である。そしてハロゲンイオンとしては塩素、臭
素、ヨウ素が効果的である。密閉容器内で電気分解を行
なう場合には、電気分解を抑制する分極作用を抑えるた
めにガス抜き手段を施すのが望ましい。

【００１３】さらに前記目的を達成するため、本発明の
殺菌装置においては濾材を貯水槽に収容した浄水器とし
ているし、またいけす用濾過殺菌装置としている。

【００１４】

【作用】本発明の水処理用殺菌方法は、ハロゲンイオン
を含んだ水を電気分解し、対峙して設けられた一対の電
極のうち陽極にあたる方にまず次亜ハロゲン酸イオンを
発生させるものである。このあと印加している電源の極
性を切り替える。すなわち前記対峙して設けられた電極
のうち陰極だった電極を陽極に、陽極だった電極を陰極
に印加し直す。すると次亜ハロゲン酸イオンは、反転し
た陽極に引き寄せられ電気泳動させられて貯水槽の方へ
移動しようとする。貯水槽と電解槽の仕切壁は次亜ハロ
ゲン酸イオンを通過させることができるので、次亜ハロ
ゲン酸イオンはいったん貯水槽に入り、内部を通過して
再び電解槽に出て移動していき、前記反転した陽極に引
き寄せられていくことになる。電解槽に出た次亜ハロゲ
ン酸イオンは、反転した陽極で新たに生成された次亜ハ
ロゲン酸イオンと一緒になって陽極まわりで濃度を高め
ていく。そしてこの貯水槽内を移動する過程において次
亜ハロゲン酸イオンが貯水槽内部を殺菌することにな
る。この貯水槽の内部を次亜ハロゲン酸イオンが移動す
る際、この次亜ハロゲン酸イオンの濃度は過途的に高く
なり、移動した後は再びきわめて低くなる。この間の時
間が殺菌のため有効に機能する時間となる。この貯水槽
の内部は電極から離れているため、ＰＨ値は常に７程度
であって変化することがない。

【００１５】また本発明の水処理用殺菌方法は、さらに
これに続けて再び印加している前記電源の極性を切り替
えるものである。そして再反転後の陽極に次亜ハロゲン
酸イオンを引き寄せて再度貯水槽内部を再殺菌し、これ
を繰り返すものであるから、殺菌力をより向上させ、か
つ処理した水の中に次亜ハロゲン酸イオンを残さず、Ｐ
Ｈも７でより効果的な方法が得られる。この繰り返し回
数は通常数回でたりるものである。

【００１６】さらに本発明の殺菌装置は、２つの槽から
なる電解槽とこの貯水槽の双方にハロゲンイオンを含ん
だ水を収容しておき、対峙して設けた一対の電極に直流
電源を印加することによって電気分解を行なうものであ
る。この２つの槽は貯水槽を挟んで設けられており、電
極は２つの槽のそれぞれに設けられる。そしてこれら電
極のうち陽極に発生する発生期の酸素の酸化力により、
水中に存在する塩素イオンを酸化して次亜ハロゲン酸イ
オンを発生させる。この次亜ハロゲン酸イオンが殺菌効
果を奏するものである。この後印加している電源の極性
を切り替えて、前記電極のうちの陽極を陰極に、陰極を
陽極に印加し直す。すると次亜ハロゲン酸イオンは反転
後の陽極に引き寄せられようとして貯水槽の方へ電気泳
動によって移動する。貯水槽と電解槽の間の仕切壁は次
亜ハロゲン酸イオンを通過させる機能をもった隔膜で構
成されているので、次亜ハロゲン酸イオンはこのまま貯
水槽内に入り、内部を移動していく。このとき槽内の次
亜ハロゲン酸イオンの濃度は過途的に高くなる。そして
次亜ハロゲン酸イオンが貯水槽内を移動する過程でこの
槽内の水は十分殺菌される。その後次亜ハロゲン酸イオ
ンは、再びもう一方の槽へ進出してさらに陽極の方へ拡
散していく。これにともなって貯水槽内部の次亜ハロゲ
ンイオン濃度は低下を始め低濃度の状態になっていく。
また自身の電気分解による次亜ハロゲンの生成もあって
陽極周りの次亜ハロゲン濃度は上がっていく。この状態
が一応落ち着いたところで、極性切り替え手段によって
電源の極性を切り換えると、次亜ハロゲン酸イオンは反
転した方向へ再び電気泳動で移動を開始する。貯水槽内
を移動する際２度目の殺菌を行なう。この切り換えを何
度か繰り返して貯水槽内の殺菌を完全なものとする。こ
のとき貯水槽内部に次亜ハロゲン酸イオンが残存するこ
とはほとんどない。しかもその水質はＰＨ７近辺のまま
で変化しない。

【００１７】貯水槽内部に濾材を設けると挟雑物を除去
できる。貯水槽を流路として水を流したまま殺菌するの
で、水が滞留することがないため細菌類の増殖すること
がない。また電気分解を抑制する分極作用を抑えるため
にガス抜き手段を設けることで、より持続性を増すこと
ができる。

【００１８】本発明の浄水装置は、水や海水などの原水
を利用するとこれら原水の中にはハロゲンイオンが既に
含有されているので、直ちに殺菌された清浄水を得るこ
とができる。いけす用の濾過殺菌装置でも同様である。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。図１において、水処理用殺菌装置１
は貯水槽４と、この貯水槽４を挟んだ２つの槽からなる
電解槽３、５と、水あるいは海水を電気分解する電極２
a 、２b とから構成されている。この電極２a 、２b は
電気分解時に陽極と陰極になるものである。水あるいは
海水は、塩素イオンＣｌ^- 、臭素イオンＢｒ^- 、ヨウ素
イオンＩ^- などのハロゲンイオンの一つを含有しておれ
ばよく、これらハロゲンイオンは電気分解によって陽極
に発生する発生期の酸素により次亜ハロゲン酸イオンに
酸化される。そして貯水槽４と電解槽３、５の間を仕切
る仕切壁は、この次亜ハロゲン酸イオンを通過させるこ
とのできる電気絶縁材料からなる隔膜６a 、６b で構成
されている。電極２a 、２b 間に直流電源７a あるいは
７b を印加する。直流電源７aあるいは７b は交流電源
を整流回路によって整流することで得ている。もちろん
電気分解できる電源であればどのような電源であっても
構わないのは当然である。そして直流電源７a 、７b は
スイッチｓｗを介して並列に電極２a 、２b に接続され
る。ただ直流電源７a 、７b は極性を逆にして接続され
る。

【００２０】この水処理用殺菌装置１の作用を説明する
と、この水処理用殺菌装置１は例えば直流電源７a にま
ず接続される。このとき電極２b は陽極に、電極２a は
陰極に印加されることになる。ここでハロゲンイオンと
して塩素イオンが含まれている場合に絞って説明を続け
る。さて陽極まわりで次のような反応がすすむ。この反
応は基本的には酸化反応であり、水中に存在する水酸根
の分解反応である。次の（化１）、（化２）のような反
応がすすむ。

【００２１】

【化１】

【００２２】

【化２】

【００２３】この化１式と化２式の中に含まれるＯは、
電気分解時の発生期の原始状の酸素であって、非常に活
性なものでありハロゲンや他の物質と速やかに反応する
ものである。例えば陽極近傍に分子状の酸素Ｏ₂ が存在
すれば、一部オゾンＯ₃ にも姿を変える。また化２式で
示される次亜塩素酸イオンＣｌＯ^- は、水中の水素イオ
ンと反応して次亜塩素酸ＨＣｌＯにもなる。この次亜塩
素酸イオンＣｌＯ^- 、次亜塩素酸ＨＣｌＯはいずれも強
力な酸化剤であって、その酸化力故に細菌類は死滅させ
られることになるのである。

【００２４】さて次亜塩素酸イオンＣｌＯ^- が生成され
たところで、ｓｗによって電源７aを切り離し電源７b
を接続する。すると今まで陽極だった２b が陰極に、陰
極だった２a が陽極に切り替えられることになる。図２
はこの極性切り替え後の陽極近傍の状態を拡大して図示
したものである。水あるいは海中に生成された次亜塩素
酸イオンＣｌＯ^- は、電気泳動させられ陽極２a に引き
寄せられていく。ところで貯水槽４と電解槽３、５の仕
切壁である隔膜６a 、６b は、この次亜塩素酸イオンＣ
ｌＯ^- を通過させることができる材料で作られているか
ら、次亜塩素酸イオンＣｌＯ^- は電解槽５から貯水槽４
内に浸入することが可能である。そしてこの貯水槽４内
ではさらに移動を続けながらあわせて殺菌作用を行なっ
て、隔膜６a を通って電解槽３に移動していく。このよ
うにして電気泳動がすすむと貯水槽４の内部の次亜塩素
酸イオンＣｌＯ^- 濃度は低下し、陽極まわりの次亜塩素
酸イオンＣｌＯ^- 濃度は切り替え後の新たな次亜塩素酸
イオンＣｌＯ^- の生成もあり上昇していき一段落とな
る。

【００２５】さらにこの次亜塩素酸イオンＣｌＯ^- によ
る貯水槽４内部の殺菌をより徹底するために、数回この
電源の切り替えを行い電気泳動を繰り返すのが有効であ
る。すなわち第１回目の電源の切り替えによる電気泳動
が一段落し、貯水槽４内部の次亜塩素酸イオンＣｌＯ^-
濃度が低下し、かつ陽極まわりの次亜塩素酸イオンＣｌ
Ｏ^- 濃度が上がった適当な時期に、再度電極２a 、２b
の極性を切り替えるのである。電極２b を陽極に、電極
２a を陰極に反転させ、再び電気泳動させることにな
る。第２回目も第１回目の電気泳動と同じく貯水槽４内
を通過する際内部を殺菌する。そして過途的には次亜塩
素酸イオンＣｌＯ^- 濃度は上がるがその後低下する。次
亜塩素酸イオンＣｌＯ^- が残存することはほとんどな
い。

【００２６】さてこの実施例の作用効果を確認するた
め、貯水槽４と電解槽３、５内の次亜塩素酸イオンＣｌ
Ｏ^- の濃度が、電源の極性の切り替えにともないどのよ
うに変化するのかを測定したのが図３である。いずれも
電源のｓｗを入れた後あるいは極性を切り替えた後１５
分後の濃度を各槽内のｐ、ｑ、ｒ点で測定している。ま
ず電気分解開始後１５分後にｐ、ｑ、ｒ点の濃度を測定
すると、図のようにｐ点が約３ｐｐｍ、貯水槽４のｑ点
が０ｐｐｍ、ｒ点が０ｐｐｍであった。そして第１回目
の切り替え１５分後にこれらの点を測定すると、逆にｒ
点が約３ｐｐｍとなっており、ｐ、ｑ点は０ｐｐｍであ
った。第２回目の切り替え１５分後に測定すると、開始
後と同様、ｐ点が約３ｐｐｍ、ｐ、ｑ点が０ｐｐｍが得
られた。また第３回目の切り替えによっては、第１回目
の結果と同様ｒ点が約３ｐｐｍ、ｐ、ｑ点が０ｐｐｍで
あるとの結果を得た。これによって大体１５分後には次
亜塩素酸イオンＣｌＯ^- 濃度はほぼ一段落して陽極まわ
りが約３ｐｐｍとなるが、貯水槽４は常に０ｐｐｍ、陰
極まわりも同じく０ｐｐｍとなることがわかる。では
ｐ、ｑ、ｒ点において次亜塩素酸ＣｌＯ^- イオン濃度
が、この１５分経過するまで時間とともにどのように変
化していくかを詳細に測定したものが図４である。図４
は第１回目の切り替え後の時間経過に対する次亜塩素酸
イオンＣｌＯ^- の濃度変化、さらに各点のＰＨ変化を示
している。ｐ点においては切り替え直後に３ｐｐｍの初
期濃度を示したものが、５分後に０. ５ｐｐｍになり、
１０分後には０.1ｐｐｍ、１５分後には０ｐｐｍになっ
ている。貯水槽４内部のｑ点では、０ｐｐｍでスタート
するが、５分後には０. １ｐｐｍに上がり、１０分後は
０. １ｐｐｍのままで変化せず、１５分後に再び０ｐｐ
ｍに戻っている。ｒ点では０ｐｐｍだったものが、５分
後には０. ３ｐｐｍになり、１０分後には０. ８ｐｐｍ
に変化し、１５分後には３. ０ｐｐｍになっている。第
２回目の切り替え、第３回目の切り替えでもｐ、ｑ、ｒ
各点の濃度変化は第１回目と略同一の濃度変化を示し
た。すなわち貯水槽４内のｑ点の濃度は０ｐｐｍから過
途的には０. １ｐｐｍに上がるが、最終的には０ｐｐｍ
に戻っている。従って貯水槽４内部はこの間の次亜塩素
酸イオンＣｌＯ^- の存在によって殺菌作用を奏するが一
定時間後には次亜塩素酸イオンＣｌＯ^- が残存すること
はほとんどないことがわかる。またＰＨの変化を測定す
ると、ｐ点では当初ＰＨ３程度であったものが、時間と
ともにＰＨが上がり１５分後にはＰＨ１０近辺となって
いる。しかしｑ点のＰＨ値はＰＨ７でほとんど変動する
ことがなかった。そしてｒ点は当初ＰＨ１０近くあった
ものが、１５分後にＰＨ３となっている。これからする
と電極付近ではＰＨが大きく変動するが、貯水槽内部で
はＰＨに変動がほとんどないことがわかる。そして各極
性切り替え後のＰＨ値をそれぞれ測定したが、ｑ点付近
では図４に示すように第１回目極性切り替えと同様ＰＨ
値は常に７近辺であり中性であった。

【００２７】次にこの実施例の殺菌効果を確認するため
行なった試験の結果を図５に示す。この試験は、貯水槽
４内に濾材を配設した水処理装置１に２４時間水道水の
原水を通水し、通水を止めた後装置内に水道水原水を滞
留させたままで２３℃の室内に放置して濾材内に水道水
の細菌を増殖させてから、本発明のの殺菌効果について
確認したものである。細菌培養は普通寒天地培養法で実
施し、４０℃−２４時間の培養試験で実施した。試験は
（１）本発明の実施例として、３分毎に極性を切り替え
たものと、（２）極性の切換を行なわずに単に電気分解
を行なったものと、（３）電気分解を行なわなかったも
のの３つの場合について行なった。サンプリングは濾材
のある貯水槽から０分後、９分後、１８分後、２７分
後、３６分後、４５分後に行なった。結果は図５の通り
である。出発細菌数が約１５０００個／ｍｌであったも
のが（１）の場合一回目の測定で６５個／ｍｌになり、
これだけで水道水基準の１００個／ｍｌを満たしてい
る。そして２回目の測定では細菌は死滅して皆無となっ
た。（３）の電気分解無しの場合はそれほど大きくは変
動せず１００００個／ｍｌ前後の細菌数で推移してい
る。（２）の極性切り替え無しの場合は１回目の測定に
よって６５０個／ｍｌとなり、２回目の測定で２８０個
／ｍｌに減少し、以後この近辺で推移している。従って
本発明では強い殺菌作用を奏することがわかる。すでに
述べたように次亜塩素酸イオンＣｌＯ^- が残留すること
はほとんどないし、ＰＨは７近辺であって飲料水として
許容されるものである。

【００２８】続いて図６は本発明を浄水器に利用した実
施例である。浄水器は、濾材８と水を電気分解するため
の２つの電極２a 、２b とを内部に収容する容器１から
なり、さらに前記濾材８を収容する貯水槽と前記電極２
a 、２b を収容する電解槽３、５の間に、容器１を区分
する２つの隔膜６a 、６b を設けている。濾材８は活性
炭やガラスビーズなどが適当である。そして給水管１０
より水道水を供給し、濾材８にて有機物、重金属イオン
などの有害物質を除去せしめている。このとき水道水細
菌などの一般細菌は濾材８に吸着される。しかし水が滞
留すると逆に濾材８が一般細菌の増殖の温床となる。そ
こで水道水に含まれる塩素イオンＣｌ^-を利用して、電
極２a 、２b に４. ５ｖ程度の直流電源を印加して水道
水を電気分解し、このとき発生する発生期の酸素Ｏによ
って塩素イオンＣｌ^- を酸化する。そしてこれによって
生成される次亜塩素酸イオンＣｌＯ^- を電気泳動により
移動させ濾材中の細菌を殺菌する。このとき発生する反
応は（化１）、（化２）である。

【００２９】水道水は給水管から濾材に供給されるが、
挟雑物を除去すると同時に内部で殺菌して吐出管１１か
ら供給されていくことになる。ところで容器１内はいわ
ば密閉状態となっているから、電気分解によって発生し
たガスが電気分解の継続を妨げる分極作用が発生する。
そこで容器１にガス抜き手段を施して電気分解を継続さ
せることが必要となる。本実施例においてはポリテトラ
フルオロエチレン等の通気性のある膜で容器１の上側の
一部を構成しており、これによって水の通過は阻止する
がガス流通は可能にしてガス抜きを実現している。もち
ろんこれに限らず適宜のガス抜き手段を施すことができ
る。この実施例では水道水にもともと存在する塩素イオ
ンＣｌ^- を用いるから、とくにハロゲンイオンを用意す
る必要はなく殺菌することができるし、活性炭からなる
濾材には触媒作用もあるため次亜塩素酸は塩素イオンに
分解されるので、とくに飲料水として最適である。とこ
ろで上記したとおりこの実施例はいったん水道水を内部
に貯めておき、この水を滞留させている間に殺菌するも
のである。すなわち水の滞留開始から一定時間経過後、
一般細菌の増殖が始まった適当な時期にタイマー等を作
動させ殺菌を開始するものである。しかし当初から殺菌
を行い、これを継続することも当然可能であるし、この
場合には殺菌作用が徹底されることになる。

【００３０】さて以上と異なり、水を滞留させないで殺
菌する方式の実施例も可能である。すなわち容器１は給
水管１０と吐出管１１に接続されているから、これを流
路として常時水を流し続けるのである。この間あわせて
電気分解、極性の切り替えをし続けて殺菌するのであ
る。多量の水が必要な場合に効果的な実施例となる。

【００３１】次に図７、図８に記載したいけす用濾過殺
菌装置について説明する。図７はいけす用濾過殺菌装置
の全体図であり、いけす１４、濾過殺菌装置１５、無菌
水を貯めるための槽１６、いけす１４の水を汲み上げ循
環させるためのポンプ２４a、２４b から構成されてい
る。いけす１４中の一定割合の水をポンプ２４a で濾過
殺菌装置１５に送り込み、ここで殺菌濾過した後で処理
した水を槽１６に貯めておく。そして槽１６内の水を一
定時間毎にポンプ２４b でいけす１４に戻してやり、い
けす中の細菌を減衰的に減少させるようなしくみとなっ
ている。すなわちこのシステムでは、いけす中の水を部
分的に抽出して殺菌濾過し、清浄度を上げた後でこの水
を再びいけすに戻しており、これによっていけすの中の
水の挟雑物の濃度を全体として徐々に低下させていって
おり、いわばいけす内の細菌と挟雑物の濃度減衰を行な
うものである。図８は濾過殺菌装置１５の内部構造を詳
細に示している。いけす１４中の水が濾過殺菌装置１５
の供給口１７より送り込まれ、内部に充填される。濾過
殺菌装置１５内部には濾材２０と電気分解を行なう電極
１８a と１８b が設けられている。そしてこの濾材２０
は濾過殺菌装置１５の中心部におかれた貯水槽に収容さ
れており、この貯水槽は隔膜１９a 、１９bを境にして
仕切られた電解槽２１、２２に隣接している。そして前
記電極１８aと１８b はこの電解槽２１、２２内におか
れている。さて例えば電極１８a を陰極に電極１８b を
陽極として直流電源を印加すると、電気分解が開始され
る。いけすの水も塩素イオンＣｌ^- を含んでおり、ハロ
ゲンイオンをわざわざ用意する必要はない。ここで発生
する反応は（化１）、（化２）の通りである。

【００３２】これによって次亜塩素酸イオンＣｌＯ^- が
陽極まわりに生成され、これは強力な酸化剤であるから
強力な殺菌力をもち、電解槽２２内をまず殺菌する。次
に電極１８a を陽極に、電極１８b を陰極に極性を切り
替えると、電解槽２２中の次亜塩素酸イオンＣｌＯ^- は
隔膜１９b を介して電極１９a に電気泳動により引き寄
せられる。濾材中の細菌はこの引き寄せ過程において殺
菌される。電解槽２１内で発生した次亜塩素酸イオンＣ
ｌＯ^- と合わさって、電解槽２１内も殺菌される。数回
電源の極性を切り替えることで濾過殺菌装置内の滞留水
は殺菌され、排水管２３を介して無菌貯水槽１６へ送り
込まれることになる。活性炭からなる濾材には触媒作用
もあるのでこれを用いれば次亜塩素酸イオン残留の影響
はさらに小さいものとなる。

【００３３】

【発明の効果】本発明の水処理用殺菌方法は、対峙して
設けた一対の電極に直流電源を印加し、ハロゲンイオン
を含む水を電気分解して、前記電極のうちの陽極に次亜
ハロゲン酸イオンを発生させた後、前記電源の極性を切
り替えて前記電極の陽極と陰極を反転し、前記次亜ハロ
ゲン酸イオンを該反転後の陽極に向かって電気泳動させ
て引き寄せ、この引き寄せ過程において貯水槽内部を殺
菌するものであるから、従来技術と比較し著しく殺菌力
が強く、しかもこれによって中性で安全な水を提供する
ことができる。そして電気分解は低電位、低電流で実施
できるので、きわめて安価に殺菌を行なうことができ
る。そして水は通常ハロゲンイオンを含有しているか
ら、とくに別途ハロゲンイオンを用意する必要もない。
また薬剤等による殺菌の場合、投与する薬剤の濃度が大
きくないと殺菌効果は小さいが、本発明の場合は電気分
解時の酸素の酸化力が関与しているためか低濃度でも殺
菌効果がある。そして本発明の方法は、さらにこれに続
けて、印加している前記電源の極性を再度切り替えて前
記電極の陽極と陰極を再反転し、前記次亜ハロゲン酸イ
オンを該再反転後の陽極に引き寄せて前記貯水槽内部を
再殺菌し、さらにこれを繰り返すものであるから、殺菌
力と安全性がより確実なものとなる。また本発明の水処
理用殺菌装置は、ハロゲンイオンを含む水を収容する貯
水槽と、前記貯水槽を挟んで設けた前記水を収容する２
つの槽からなる電解槽と、前記２つの槽内のそれぞれに
前記貯水槽を挟んで対峙して設けた前記水を電気分解す
るための電極と、前記対峙して設けた電極に印加する直
流電源とからなる水処理装置において、前記貯水槽と前
記電解槽の間の仕切壁を前記電気分解によって前記電極
のうちの陽極に発生する次亜ハロゲン酸イオンを通過さ
せ得る隔膜で構成し、さらに前記電源の極性を交互に切
り替える極性切り替え手段を設け、前記極性切り替え手
段によって切り替わった陽極へ前記次亜ハロゲン酸イオ
ンを電気泳動させて前記貯水槽内部を殺菌するものであ
るから、殺菌力が強くしかも安価で安全な殺菌装置を提
供することができる。浄水器として用いれば人体にきわ
めて安全な無菌水を提供することができる。またいけす
用濾過殺菌装置に用いても安全な水を安価に提供するこ
とができるものである。そして本発明は２４時間風呂や
プールの殺菌、ビルの貯水槽の殺菌、太陽熱温水器の貯
水槽の殺菌、宇宙での飲料水、軍事用殺菌水、ＭＲＡ院
内感染を防ぐための殺菌水、うがい薬としての利用が有
力である。このほかおしぼりの殺菌、床ずれ防止機器、
水耕栽培、養鶏養豚、豆腐製造用、生めん製造用として
応用が期待できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の水処理用殺菌装置全体図

【図２】本発明の実施例の極性切り替え後の陽極近傍の
拡大図

【図３】電源の極性の切り替えに伴う塩素酸イオンＣｌ
Ｏ^- 濃度の濃度変化図

【図４】時間経過に伴う塩素酸イオンＣｌＯ^- の濃度変
化、ＰＨ変化図

【図５】本発明の殺菌効果を示す生存細菌数の変化図

【図６】本発明を浄水器に適用した一実施例内部構造図

【図７】本発明をいけす用濾過殺菌装置に適用した一実
施例全体図

【図８】いけす用濾過殺菌装置の内部構造図

【図９】従来例の要点部分を示す概略図

【符号の説明】

１ 水処理用殺菌装置 ２a 電極 ２b 電極 ３ 電解槽 ５ 電解槽 ６a 隔膜 ６b 隔膜 ７a 直流電源 ７b 直流電源

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対峙して設けた一対の電極に直流電源を印
   加し、ハロゲンイオンを含む水を電気分解して、前記電
   極のうちの陽極に次亜ハロゲン酸イオンを発生させた
   後、前記電源の極性を切り替えて前記電極の陽極と陰極
   を反転し、前記次亜ハロゲン酸イオンを該反転後の陽極
   に向かって電気泳動させて引き寄せ、この引き寄せ過程
   において貯水槽内部を殺菌する水処理用殺菌方法。
2. 【請求項２】請求項１の水処理用殺菌方法において、印
   加している前記電源の極性を再度切り替えて前記電極の
   陽極と陰極を再反転し、前記次亜ハロゲン酸イオンを該
   再反転後の陽極に引き寄せて前記貯水槽内部を再殺菌
   し、さらにこれを繰り返す殺菌方法。
3. 【請求項３】ハロゲンイオンを含む水を収容する貯水槽
   と、前記貯水槽を挟んで設けた前記水を収容する２つの
   槽からなる電解槽と、前記２つの槽内のそれぞれに前記
   貯水槽を挟んで対峙して設けた前記水を電気分解するた
   めの電極と、前記対峙して設けた電極に印加する直流電
   源とからなる水処理装置において、前記貯水槽と前記電
   解槽の間の仕切壁を前記電気分解によって前記電極のう
   ちの陽極に発生する次亜ハロゲン酸イオンを通過させ得
   る隔膜で構成し、さらに前記電源の極性を交互に切り替
   える極性切り替え手段を設け、前記極性切り替え手段に
   よって切り替わった陽極へ前記次亜ハロゲン酸イオンを
   電気泳動させて前記貯水槽内部を殺菌する殺菌装置。
4. 【請求項４】前記貯水槽内部に濾材を設けた請求項３記
   載の殺菌装置。
5. 【請求項５】前記貯水槽を流路として前記水を流す請求
   項３記載の殺菌装置。
6. 【請求項６】前記貯水槽と前記電解槽の間の仕切壁が電
   気絶縁材料からなる隔膜で構成されている請求項３記載
   の殺菌装置。
7. 【請求項７】前記ハロゲンイオンが塩素、臭素、ヨウ素
   のいずれかである請求項３記載の殺菌装置。
8. 【請求項８】前記水の電気分解を抑制する分極作用を抑
   えるためのガス抜き手段を有する請求項３の殺菌装置。
9. 【請求項９】請求項４の殺菌装置からなる浄水装置。
10. 【請求項１０】請求項４の殺菌装置からなるいけす用濾
    過殺菌装置。