JPH1087381A - 多孔性炭素質電極の処理方法、炭素質固定床型三次元電極電解槽及び水処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 炭素質固定床型三次元電極電解槽を用いる被
処理水中の微生物等を電気化学的に処理する方法におい
て、制菌効率に優れ、流量低下が少ない電解槽及び処理
方法の提供。 【解決手段】 被処理水を炭素質固定床型三次元電極を
通過させて、電気化学的に処理する炭素質固定床型三次
元電極電解槽において、該電解槽に用いられる多孔性炭
素質電極が１００〜１３０℃の水蒸気雰囲気下で処理し
たものであることを特徴とする炭素質固定床型三次元電
極電解槽及び該電解槽を用いた水処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は微生物を含有する被
処理水の殺菌効率及び被処理水中の不純物の回収・除去
効率を向上させるとともに、電解による多孔性炭素質電
極の崩壊及び処理水中の異物及び／又は電極の崩壊によ
る炭素微粉による閉塞を防止・回復する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、我々が生活をする上で様々な種類
の水が使用されている。例えば、井戸水、水道水、工業
用水、純水、超純水、浴槽水、プール水などである。
又、使用された水は工業排水或いは生活排水となる。或
いは、各種産業においていろいろな物質を含有する水が
利用されている。これらの水溶液等は溶質が適度な養分
を提供し、或いは該水溶液の液温が繁殖に好ましい温度
であると、細菌等の微生物が繁殖し、前記水等の性能劣
化を起こしたり、様々な悪影響を及ぼすことが知られて
いる。また、工場排水などには様々な不純物が含まれて
おり、環境汚染防止のための不純物除去或いは有用物質
の回収が行われている。

【０００３】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
前記微生物を殺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があり、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。

【０００４】また、プールに使用される水には人体に有
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可能
性が高いため、プール水には次亜塩素酸ソーダ等の薬剤
を投入して消毒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殺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
れ自体或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が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
水の量は莫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。

【０００５】また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
莫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。

【０００６】更に近年におけるマンション等の集合住宅
或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廃
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。

【０００７】更に近年の家庭用浴槽の普及や温泉ブーム
から浴場水の使用量が増大しているが、該浴場水は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
去しにくく、特に銭湯などではその使用量が膨大である
ため、汚染された浴場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。

【０００８】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、或いは魚
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。

【０００９】更に飲料水は、貯水池等の水源に貯水され
た水を浄水場で消毒処理した後、各家庭や飲料店等に上
水道を通して供給される。飲料水の前記消毒は塩素によ
る処理が一般的であるが、該塩素処理によると飲料水の
消毒は比較的良好に行われる反面、カルキ臭のために天
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。

【００１０】以上のような欠点のない、水処理法とし
て、例えば、特開平３−２２４６８６号、同４−２７４
８８号等に開示されている、電気化学的に処理する方法
がある。この方法によると、特殊な薬品等を使わず、大
量の水を処理することができる。しかし、これらの方法
において、処理効率の向上及び炭素電極の崩壊防止及び
閉塞を改善する方法が望まれている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、固定
床型三次元電極電解槽を用いる被処理水中の微生物を電
気化学的に処理する方法において、微生物の除去・殺菌
効率の高い固定床型三次元電極電解槽及び処理方法を提
供することにある。

【００１２】更に、金属補助電極と固定床との密着性を
改善し、かつ電極の陽極酸化による崩壊が抑えられる固
定床型三次元電極電解槽の提供を目的とする。

【００１３】また、被処理水中の異物或いは炭素質固定
床の崩壊によって生じる炭素微粒子による閉塞を改善す
る方法を提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、下
記構成により達成された。

【００１５】（１） 被処理水を炭素質固定床型三次元
電極を通過させて、電気化学的に処理する炭素質固定床
型三次元電極電解槽に用いる多孔性炭素質電極を、１０
０〜１３０℃の水蒸気雰囲気下で処理することを特徴と
する多孔性炭素質電極の処理方法。

【００１６】（２） 被処理水を炭素質固定床型三次元
電極を通過させて、電気化学的に処理する炭素質固定床
型三次元電極電解槽において、該電解槽に用いられる多
孔性炭素質電極が１００〜１３０℃の水蒸気雰囲気下で
処理したものであることを特徴とする炭素質固定床型三
次元電極電解槽。

【００１７】（３） 被処理水を炭素質固定床型三次元
電極電解槽を通過させて、電気化学的に処理する際に印
加電圧の極性を反転させる水処理方法において、電解槽
に印加する第１の電解電圧の極性が反転する工程に、第
１の電解電圧の反転周期より短い反転周期を有する第２
の印加電圧を印加することを特徴とする水処理方法。

【００１８】（４） 被処理水を炭素質固定床型三次元
電極電解槽を通過させて、電気化学的に処理する水処理
装置において、電解槽に印加する第１の電解電圧の極性
反転する過程に、第１の電解電圧の反転周期より短い反
転周期を有する第２の印加電圧を印加する電解電圧発生
装置を有する水処理装置。

【００１９】（５） 被処理水を炭素質固定床型三次元
電極を通過させて、電気化学的に処理する炭素質固定床
型三次元電極電解槽による水処理方法おいて、処理水に
アルカリ金属のハロゲン化物を添加して処理することを
特徴とする水処理方法。

【００２０】（６） 処理槽内の被処理水を炭素質固定
床型三次元電極電解槽を通過させて電気化学的に処理す
る水処理方法において、０．００５〜０．５％のアルカ
リ金属のハロゲン化物を含有する処理水を電解槽で処理
し、これを処理槽内に戻すことを特徴とする水処理方
法。

【００２１】（７） 炭素質固定床に孔径が０．３〜３
ｍｍの複数の貫通孔を有することを特徴とする前記６記
載の水処理方法に用いる炭素質固定床型三次元電極電解
槽。

【００２２】（８） 被処理水を炭素質固定床型三次元
電極を通過させて、電気化学的に処理する炭素質固定床
型三次元電極電解槽の組み立て方法において、炭素質固
定床に接触している金属製補助電極が凸となるように歪
んでいる場合、該金属製補助電極を該炭素質固定床の略
中央で接触するように該金属製補助電極を配置し、該金
属製補助電極周辺部を弾性体ガスケットで押さえつける
ことを特徴とする炭素質固定床型三次元電極電解槽の組
み立て方法。

【００２３】（９） 前記８記載の組み立て方法により
組み立てられたことを特徴とする炭素質固定床型三次元
電極電解槽。

【００２４】（１０） 被処理水を炭素質固定床型三次
元電極を通過させて、電気化学的に処理する炭素質固定
床型三次元電極電解槽の組み立て方法において、炭素質
固定床に接触している金属製補助電極が不規則に歪んで
いる場合、該金属製補助電極を、該炭素質固定床の周辺
部で接触するように配置し、該金属製補助電極の周辺部
は弾性体ガスケットで、略中央はガスケットと一体とな
った或いは分離したスペーサーで押さえつけ、該金属製
補助電極が該炭素質固定床に対し、ほぼ平行になるよう
配置することを特徴とする炭素質固定床型三次元電極電
解槽の組み立て方法。

【００２５】（１１） 前記１０記載の組み立て方法に
より組み立てられたことを特徴とする炭素質固定床型三
次元電極電解槽。

【００２６】（１２） 電解槽の最も上流側の炭素質固
定床の上流側に微細孔を有する板を設けたことを特徴と
する炭素質固定床型三次元電極電解槽。

【００２７】（１３） 被処理水を炭素質固定床型三次
元電極を通過させて、電気化学的に処理する炭素質固定
床型三次元電極電解槽に用いられる炭素質固定床の処理
方法において、炭素質固定床が気密容器の壁面の一部を
構成し、かつ、該炭素質固定床と気密容器との隙間から
の流体のリークが略無視できるように配置された該炭素
質固定床を、水又は水性溶媒で濡らし、気密容器内に空
気又は不活性ガスを送り込み加圧することにより該炭素
質固定床内の異物を外部へ取り出すことを特徴とする炭
素質固定床の処理方法。

【００２８】（１４） 被処理水を炭素質固定床型三次
元電極を通過させて、電気化学的に処理する炭素質固定
床型三次元電極電解槽に用いられる炭素質固定床内の異
物を外部へ取り出す装置において、炭素質固定床が気密
容器の壁面の一部を構成し、かつ、該炭素質固定床と気
密容器との隙間からの流体のリークが略無視できるよう
に配置された該炭素質固定床を、水又は水性溶媒で濡ら
し、気密容器内に空気又は不活性ガスを送り込み加圧す
ることを特徴とする炭素質固定床内の異物を外部へ取り
出す装置。

【００２９】（１５） 処理槽内の被処理水を炭素質固
定床型三次元電極電解槽を通過させて電気化学的に処理
する炭素質固定床型三次元電極電解槽において、少なく
とも上流側の給電用電極が弾性体で隣接する炭素質固定
床に押さえつけられていることを特徴とする炭素質固定
床型三次元電極電解槽。

【００３０】（１６） 上記上流側の給電用電極を押さ
えつける弾性体が、板バネ又は圧縮コイルバネであるこ
とを特徴とする前記１５記載の炭素質固定床型三次元電
極電解槽。

【００３１】（１７） 被処理水を炭素質固定床型三次
元電極を通過させて、電気化学的に処理する炭素質固定
床型三次元電極電解槽において、耐熱性容器内に炭素質
固定床型三次元電極を配置するとともに、電解槽容器
内、及び／又は電解槽よりも上流側の通水路上、及び／
又は電解槽の外側に接して、電解槽内の液体を７０〜１
００℃へ加熱するための熱源を配置したことを特徴とす
る炭素質固定床型三次元電極電解槽。

【００３２】（１８） 被処理水を炭素質固定床型三次
元電極を通過させて、電気化学的に処理する炭素質固定
床型三次元電極電解槽において、電解槽が耐熱性容器か
らなり、その耐熱性容器の外側を断熱材で被覆し、耐熱
性容器内に加熱用熱源を配置し、自動もしくは手動操作
で電極再生のための７０〜１００℃への加熱が行われ、
加熱中、被処理水の流量が電解槽の通水断面積１ｃｍ²
あたり０．０５リットル／分以下となるように被処理水
の流量を調節する機能を有することを特徴とする炭素質
固定床型三次元電極電解槽。

【００３３】（１９） 被処理水を炭素質固定床型三次
元電極を通過させて、電気化学的に処理する炭素質固定
床型三次元電極電解槽を含む水処理装置において、該電
解槽が耐熱性容器からなり、前記炭素質固定床型三次元
電極を加熱するための手段を循環経路上に配置し、自動
的あるい手動操作で、電極再生のための７０〜１００℃
への電極板の加熱が行われ、加熱処理終了後に、前記循
環経路上の加熱された水は流路が切り替えられて系外に
排出する機能を有することを特徴とする水処理装置。

【００３４】（２０） 被処理水を炭素質固定床型三次
元電極を通過させて、電気化学的に処理する炭素質固定
床型三次元電極電解槽を含む水処理装置の電極再生方法
において、該電解槽が耐熱性容器からなり、前記炭素質
固定床型三次元電極を加熱するための手段を循環経路上
に配置し、自動的あるい手動操作で、電極再生のための
７０〜１００℃への電極板の加熱が行われ、加熱処理終
了後に、前記循環経路上の加熱された水は流路が切り替
えられて系外に排出することを特徴とする電極再生方
法。

【００３５】（２１） 被処理水を炭素質固定床型三次
元電極を通過させて、電気化学的に処理する炭素質固定
床型三次元電極電解槽に用いられる炭素質電極が、有機
質バインダーを使用して積層・圧縮した複数の繊維性シ
ートを熱処理し、炭化及びグラファイト化したもので、
この成型体を切削加工して、処理水の流通方向と前記繊
維性シートの積層面とのなす角が１０〜８０゜となるよ
うに加工したことを特徴とする炭素質電極。

【００３６】（２２） 被処理水を炭素質固定床型三次
元電極を通過させて、電気化学的に処理する炭素質固定
床型三次元電極電解槽において、前記２１記載の炭素質
電極を使用することを特徴とする炭素質固定床型三次元
電極電解槽。

【００３７】以下本発明を詳細に説明する。本発明の固
定床型三次元電極電解槽は一対の給電用板状電極好まし
くはメッシュ状の電極間に１以上好ましくは３〜１５の
多孔質の固定床を配置し、前記の一対の給電用電極に直
流電圧を印加することによって、多孔質固定床を分極さ
せ、この固定床に処理水を通して細菌、ウィルス、原虫
などの微生物の除去・殺菌する水処理装置である。或い
は被処理水中の金属成分の回収や不純物の電気化学的分
解除去にも利用できるものである。

【００３８】本発明は、固定床型三次元電極電解槽を用
いる被処理水中の微生物を電気化学的に処理する方法に
おいて、用いる炭素質固定床を１００〜１３０℃の水蒸
気雰囲気下で処理することで炭素質表面を活性化するこ
とによって、被処理水中の微生物を効率的に除去・殺菌
するものである。即ち、本発明の炭素質固定床型三次元
電極電解槽で被処理水中の微生物を除去する場合、一旦
炭素質固定床に微生物が吸着し、これが電極上で電解処
理されて殺菌されていると考えられており、本発明の処
理によって微生物の電極上への吸着がしやすくなるため
除去・殺菌効率が向上したと推定される。この炭素質固
定床の処理は多孔質炭素電極板のみを処理してもよい
が、多孔質炭素電極板、金属補助電極及びガスケットか
らなる炭素質固定床として処理してもよい。或いは電解
槽内に配置された状態で電解槽容器ごと処理することも
可能である。この場合、予め電解槽容器に通水して多孔
質炭素電極板を水で濡らしておくと効果的である。この
処理は、市販の滅菌用オートクレーブが利用できる。そ
の場合、１２０℃，２ａｔｍ、２０分の処理が好まし
い。この処理は新品の多孔質炭素電極板でも効果がある
が、特に使用済みで微生物の吸着力が低下した多孔質炭
素電極板に著しい効果を発揮する。使用済みの多孔質炭
素電極板を再生する場合はアルカリ洗浄及び／又は酸洗
浄（例えば０．０５〜５Ｎ ＮａＯＨ、０．０５〜５Ｎ
ＨＣｌを通水、浸漬して有機物、無機物を除去する）
と組み合わせて行うとより効果的である。

【００３９】本発明の別の態様は、被処理水を電気化学
的に処理する際に、炭素質固定床型三次元電極電解槽に
印加する電解電圧の極性を反転させる処理方法におい
て、電解槽に印加する第１の電解電圧の極性が反転する
際に、第１の電解電圧よりも低くかつ極性が逆の第２の
電圧を印加することを特徴とする処理方法である。即
ち、これは電解電圧の極性を反復反転させると殺菌効率
が向上するという事実に基づいている。そのメカニズム
は明らかではないが、前述のように炭素質固定床型三次
元電極電解槽で被処理水中の微生物を除去・殺菌する場
合、一旦炭素電極上に微生物を吸着させて、電解殺菌し
ている。殺菌された菌は自然に剥離するものもあるが、
電解電圧の極性を反復反転させることによって一旦吸着
した菌が剥離しやすくなると推察される。これによっ
て、新たな微生物が炭素質電極上に吸着しやすくなって
いると考えられる。電解電圧の印加は通常定期的に極性
を反転させている。これは被処理水中に含まれているＣ
ａ，Ｍｇ，Ｓｉなどの成分が電解によって析出するた
め、これを再度溶解させて電極や電解槽が閉塞すること
を防いでいる。通常１５〜６０分間隔で極性を反転させ
ている。本発明では、電解処理のための第１の印加電圧
の極性反転に加えて、電極再生のための第２の印加電圧
の反復反転を行う。具体的には、第１の印加電圧を＋Ｅ
１又は−Ｅ１とし、電極再生のための第２の印加電圧を
＋Ｅ２又は−Ｅ２とすると、従来は１５〜６０分間隔で
＋Ｅ１→−Ｅ１→＋Ｅ１もしくは−Ｅ１→＋Ｅ１→−Ｅ
１と反転させていたが、本発明ではこれに電極再生のた
めの第２の印加電圧の反復反転工程を加える。第２の印
加電圧の反復反転工程は第１の印加電圧の電圧印加過程
のどこに挿入してもよいが、第１の印加電圧の極性が反
転する際に挿入することが望ましい。即ち、＋Ｅ１→
（−Ｅ２→＋Ｅ２）ｎ→−Ｅ１→（＋Ｅ２→−Ｅ２）ｍ
→＋Ｅ１もしくは＋Ｅ１→−Ｅ１→（＋Ｅ２→−Ｅ２）
ｌ→＋Ｅ１である。

【００４０】ここで、好ましくは＋Ｅ１と−Ｅ１は略等
しい時間印加し、印加時間は１回１５〜６０ｍｉｎであ
る。又、ｎ又はｍ又はｌは１以上の整数で特に使用して
いる電解槽の固定床の数以上であることが望ましい。＋
Ｅ２と−Ｅ２は略等しい時間印加し、印加時間は１回５
〜６０秒であることが望ましい。又、印加電圧Ｅ１と印
加電圧Ｅ２は同じ電圧でも良いが、印加電圧Ｅ２は印加
電圧Ｅ１より低い又は高い電圧でもよい。これによっ
て、長期間にわたって、高い殺菌効率が得られるように
なった。

【００４１】本発明の別の態様は被処理水を炭素質固定
床型三次元電極を通過させて、電気化学的に処理する炭
素質固定床型三次元電極電解槽において、処理水にアル
カリ金属のハロゲン化物を添加して処理する方法であ
る。この方法は特に被処理水中に多量の有機物を含む場
合に効果的である。例えば、食用鶏肉の加工工場では内
臓を取り出した鶏肉を最終的に包装する前に冷水の入っ
た処理槽内で洗浄している。このような洗浄水には多量
の肉片、血液成分が含まれているため細菌が繁殖しやす
い環境となっている。このように被処理水中に多量の有
機物を含む場合、処理水にアルカリ金属のハロゲン化物
を添加して処理することによって極めて効率的に殺菌が
行えることが判明した。具体的には、被処理水に０．０
０５〜０．５％となるようにＮａＣｌ、或いはＫＣｌな
どを添加して処理する。この場合、次亜塩素酸などの持
続性のある殺菌成分が生成されるため、前述の殺菌メカ
ニズムとの相乗効果でより高い殺菌効率が得られる。特
にこの方法は貯水タンク或いは処理水槽などの水を本装
置で処理した後、貯水タンク或いは処理水槽に戻すとい
った循環処理を行う際に著しい効果が得られる。この時
に使用される多孔質炭素質電極には孔径が０．３〜３ｍ
ｍの複数の貫通孔を設けることによって、連続運転時の
流量の低下が抑制され、処理効率が向上することが明ら
かとなった。貫通孔の数は任意に設けることが可能であ
るが、複数の貫通孔の開孔面積の総和が炭素質電極の通
水断面積の１〜１０％であることが望ましい。

【００４２】ところで、炭素質固定床型三次元電極電解
槽では炭素質電極の陽極酸化による崩壊が問題となって
いる。これを防止するために金属製などの補助電極によ
って炭素質電極をサンドイッチし、水の電解による酸素
の発生を主にこの金属電極上で行わせることによって炭
素電極の崩壊を防止している。しかしながら、金属製の
補助電極と炭素電極が離れてしまうと著しい炭素電極の
崩壊が発生するという問題があった。通常金属製の補助
電極はメッシュ状のものが利用されており、厚みが１ｍ
ｍ程度のものが用いられている。そのため外力によって
歪みやすく、一度歪んでしまうと完全に平面に戻すのは
困難であり、無理に戻そうとするとかえって凸凹に歪ん
でしまう。

【００４３】図２により説明すると、本発明の炭素質固
定床型三次元電極電解槽〔図２（ｇ）〕は、図２（ａ）
で示すように、多孔性炭素電極（炭素質固定床）１を、
金属補助電極２、２′でサンドイッチし、全体をガスケ
ット３で包んでいる炭素質固定床型三次元電極を複数個
重ね合わせたものから構成される。炭素質固定床型三次
元電極の斜視図を図２（ｂ）に示す。正常の場合は、図
２（ｃ）に示すように、金属補助電極は平面であり、炭
素質固定床と全体で接触している。しかし、上述したよ
うに、金属補助電極が歪んだ場合、歪んだ電極を用いる
と部分的に炭素電極と接触しない部分が生じ、その部分
で電極崩壊が進行するという問題があった。

【００４４】そこで本発明の別の態様では、これを防止
するための組み立て方法を提供する。即ち、被処理水を
炭素質固定床型三次元電極を通過させて、電気化学的に
処理する炭素質固定床型三次元電極電解槽において、炭
素質固定床に接触している金属製補助電極が湾曲してい
る場合、図２（ｆ）に示したように接する炭素電極に対
しその略中央で接触するように金属製補助電極を配置す
る炭素質固定床型三次元電極電解槽の組み立て方法であ
る。この場合、周辺部を弾性体からなるガスケットによ
って押さえつけることが望ましい。こうすることによっ
て、電解槽に組み込んだときに周辺部はガスケットによ
って押さえつけられて金属製補助電極と炭素電極はほぼ
密着し、更に周辺部はガスケットによって覆われている
ため、分極が抑えられており陽極酸化の影響も少ない。

【００４５】もう１つは、図２（ｄ）或いは（ｅ）に示
したように、炭素電極に対しその周辺部で金属補助電極
と接触するように金属製補助電極を配置する炭素質固定
床型三次元電極電解槽の組み立て方法である。この場
合、電解槽内の隣接する金属補助電極間の略中央にガス
ケットと一体となった或いは分離したスペーサーを設け
る。このようにすることによってガスケット及び／又は
スペーサーを介して各炭素電極及び金属補助電極間に通
水方向に力が加わったとき、それぞれがきちんと接触し
て陽極酸化による炭素電極の崩壊を防止することがで
き、電極の消耗を減らすことができた。

【００４６】又、長期間の電解槽の運転によって、最も
上流側に配置された炭素電極の上流面が下流側の他の炭
素電極よりも崩壊し易いことが判明した。そのため、こ
の問題を解決するため鋭意検討を行った結果、電解槽の
最も上流側の固定床の上流側に微細孔を有する板を設け
ることによって解決することを見出した。具体的には、
図１０（ｂ）に示すように、給電用電極の外側或いは給
電用電極と隣接する炭素電極との間に通水性で多孔質の
板を配置した。多孔質の板はガラス、セラミック、樹
脂、繊維、不織布などが好ましく、厚みは０．５〜５ｍ
ｍで平均孔径５０〜２００μｍのものが好ましく用いら
れる。これによって最も上流側に配置された炭素電極が
他よりも崩壊し易いという問題は解決した。

【００４７】又、本発明の別の態様では、多孔性炭素質
電極内にある炭素微粉などの異物を除く方法を提供す
る。即ち、被処理水を炭素質固定床型三次元電極を通過
させて電気化学的に処理する炭素質固定床型三次元電極
電解槽に用いられる炭素電極において、あらかじめ濡ら
した電極板に空気を送り込むことによって、内部の異物
や炭素微粉を効率的に取り除くことができることが判明
した。具体的には、図３（ａ）に示したように炭素質固
定床型三次元電極１７又は多孔性炭素電極（炭素質固定
床）１の外径より大きい内径を有する筒１４に、炭素質
電極の側面部と筒との隙間の部分の流体のリークを防止
するようにして、かつ炭素電極を水又は水性溶媒で濡ら
し、これを一方が弾性体の蓋１５で略閉じられた前記の
筒に略水平状態で挿入することによって、炭素質固定床
内の異物を外部へ取り出す方法である。図３（ａ）のよ
うに、上部にセットした多孔性炭素電極１は、ピストン
１６により、下方に押され、図３（ｂ）まで降ろされ
る。多孔性炭素電極１内部にある炭素微粉などの異物
は、下方の圧縮された空気の圧力により、矢印のように
上方に吹き出される。ピストン１６の代わりに手で押し
てもよく、又弾性体の蓋１５の代わりに別の炭素質固定
床型三次元電極１７を筒内に設置し、略密封空間を形成
してもよい。

【００４８】或いは、炭素質固定床型三次元電極１７又
は多孔性炭素電極（炭素質固定床）１が気密容器の一部
の壁面を構成するように配置し、該炭素電極側面部又は
端部と気密容器との隙間からの流体のリークが略無視で
きるようにガスケットなどを利用して配置する。この場
合、図４（ａ）で示すように、下方の空気導入口１９か
ら圧縮空気が送られて来るので、多孔性炭素電極１がず
れないように、気密容器に支持体１８を設置しておく。
多孔性炭素電極１の上部（気密空間の外側）の面に水又
は水性溶媒を入れ電極を濡らすか、予め電極を濡らして
おく。その後、気密容器内に空気又は不活性ガスを送り
込んで加圧することによって、炭素電極内の異物が外部
へ取り出される。もし、上部に水又は水性溶媒が貯えら
れていると、異物はこの水又は水性溶媒の中に出てくる
ので、この水又は水性溶媒を異物と一緒に廃棄する。こ
の処理は図４（ａ）のように、１枚ずつでもいいが、図
４（ｃ）に示すように、多数枚でもよい。図４（ｃ）に
おいて、炭素質固定床型三次元電極１７がそれぞれ接触
せず、かつ、給水排水がスムースに行えるように、リン
グ状のスペーサー９を使用する。

【００４９】また原理、構成は略同一であるが、図４
（ｂ）に示すように、水又は洗浄液を霧吹きの要領で、
気密容器内に空気を送り込んで加圧すると同時に気密容
器内側に水や洗浄液を噴霧したり、逆に気密容器外側を
水或いは洗浄液に浸しておくと効果的である。

【００５０】ところで、炭素質固定床型三次元電極電解
槽に被処理水を水圧２ｋｇ／ｃｍ²以上で送水すると炭
素質固定床が水圧で下流側に動いてしまうため給電用電
極と炭素質固定床との間隔或いは炭素質電極と金属補助
電極が離れてしまうため陽極酸化による炭素電極の崩壊
が起きるという問題があった。そこで、本発明の別の態
様では、処理槽内の被処理水を炭素質固定床型三次元電
極電解槽を通過させて電気化学的に処理する炭素質固定
床型三次元電極電解槽において、少なくとも上流側の給
電用電極が弾性体で隣接する炭素質固定床に押さえつけ
られていることを特徴とする電解槽によってこの問題を
解決することができた。具体的には、図５（ｂ）又は
（ｅ）に示すようにバネを金属製バネ２１又は金属製の
板バネ２１′として給電用電極への配線の一部として利
用することもできる。板バネ２１′を用いる場合、板バ
ネの形状は、電解槽の直径が小さい場合は、図１１
（ａ）に示すように片側のみの板バネでもよいが、電解
槽の直径が大きくなると、バネ圧も高く、また羽の数も
図１１（ｂ）、図１１（ｃ）のように、多くする。板バ
ネの形状は任意でよく、羽の数も任意である。又、板バ
ネは金属製であるが、チタンが好ましく、白金メッキさ
れたチタンが最も好ましい。

【００５１】図１２（ａ）に、金属製の板バネ２１′を
用い、図１２（ｂ）に圧縮コイルバネ４１を用いた炭素
質固定床型三次元電極電解槽の構成を示す。図１３に、
図１２（ｂ）の下部の分解図を示すが、電極４′の中心
に熔接された金属棒３９に圧縮コイルバネ４１がはめら
れ、金属製の導電棒４０により支えられている。外部か
らの電力は、導電棒４０と金属棒３９により電極４′に
与えられるので、圧縮コイルバネ４１は導電性のあるも
のでも、ないものでもよい。

【００５２】更に、図５（ａ）のように、樹脂などの非
導電性の素材を使用したバネ２０を用いて、別途給電用
電極への配線をワイヤーとすることも可能である。或い
は図５（ｃ）に示すように、球状、柱状のゴムなどの弾
性体２２を利用することもできる。

【００５３】又、本発明の電解槽は長期間連続で運転を
続けると次第に制菌性能が低下するという問題があっ
た。そこでこの問題を解決するために鋭意検討を続けた
結果、定期的に電解槽を加熱処理することによって制菌
性能が再生することが明らかとなった。その理由は明ら
かにされていないが、連続運転で低下した炭素電極への
菌の吸着力が再生するためではないかと推測される。本
発明の電解槽は例えばポリカーボネート樹脂或いはテフ
ロン樹脂などの耐熱性素材からなる容器からなる。使用
するガスケット、スペーサーもＥＰＤＭ（エチレンプロ
ピレンゴム）などの耐熱性の高い素材が好ましい。例え
ば、図６に示すように、電解槽の中には、加熱手段とし
てヒーター２４が設置されている。このヒーター２４は
導線２５により外部から通電して、加熱する。又、電解
槽は外側が断熱材２３で覆われていることが望ましい。
加熱温度は７０℃以上であり、７０℃以上で数分〜１時
間、好ましくは１０〜３０分間処理すると効果的であ
る。

【００５４】これらの加熱手段は電解槽の上流側に設け
られていることが望ましく、加熱処理中は電解槽内の処
理水の流量はゼロないし、通水断面積１ｃｍ²あたり
０．０５リットル／分以下であることが望まれる。加熱
処理中は電解は停止することができる。加熱処理中或い
は処理終了後に電解槽から排出される加熱された水は排
出系に排出されるように流路が切り替えられるようにな
っていることが望ましい。

【００５５】更に、図７（ａ）に示したように熱源を循
環系に設置して、電解槽の処理だけでなくフィルター・
配管全てを加熱処理することが好ましい。図７（ａ）に
おいて、計測系は破線で、制御系は点線で示し、自動制
御循環システムを示している。処理する水は水供給口２
７から導入され循環水槽２８に溜められるが、液面セン
サー２９から信号が制御装置に入り、所定の量になると
バルブ３１を閉じ、水の供給を止める。循環水槽２８に
入った水は、３方コック３０、ポンプ３５、圧力計３
３、１０μｍのフィルター３４をへて、電解槽本体２６
に導入され、水処理された後、流量計３２をへて、採水
される。制菌性能が低下し、循環を幾度も繰り返すよう
になると、ヒーター２４をＯＮにし、循環水槽２８から
３方コック３０、ポンプ３５、圧力計３３、１０μｍの
フィルター３４をへて、電解槽本体２６に導入される
が、水量は上述したように、通水断面積１ｃｍ²あたり
０．０５リットル／分以下にし、水が７０℃以上に加熱
されるようにする。電解槽を通過した水は、３方コック
３０を操作し排水部へ導かれ外部に排出される。あるい
は、系全体を加熱処理することもでき、処理水がバルブ
３１を通るように３方コック３０を動かし、採水と排水
の間の経路を水が循環するようにして、加熱処理された
水を系内で循環させる。加熱処理終了後、流量を０．０
５リットル／分以上（好ましくは通常運転時の５０〜１
００％の流量）に増やし、一定時間（例えば１〜３０分
間）は排出系に排水した後、流路を切り替えて通常運転
に復帰することができる。これらの操作は制御装置によ
って自動的にバルブの切り替え、ポンプの駆動、ヒータ
ーのＯＮ／ＯＦＦなどを制御することができる。

【００５６】また、図７（ｂ）のようにラインの補助水
槽３６にヒーターを設置し、ここで加熱された処理水を
電解槽に送水して処理することもできる。更に、補助水
槽３６に洗浄のための酸、アルカリなどを添加し、これ
を系内に循環供給することもでき、熱処理と別に又は同
時に行うこともできる。なお、図７（ｂ）において、図
７（ａ）で示した自動制御装置及び制御系、計測系のラ
インの図示は同一であるので省略した。

【００５７】本発明の電解槽は運転中の任意のタイミン
グで手動或いは自動で加熱処理することができる。好ま
しくは予め設定された間隔で、例えば１日〜１ヶ月間隔
で自動的に加熱処理されることが望ましい。

【００５８】本発明の炭素質固定床型複極式電解槽は、
複数個の炭素質固定床を収容する筒状体の下方の開口部
の一部に支持体を設置することにより前記筒状体からの
前記複数の炭素質固定床の離脱を容易に防止するように
した炭素質固定床型複極式電解槽である。本発明に係わ
る該炭素質固定床型複極式電解槽は被処理水の改質処理
や水溶液中の銀イオンなどの金属イオン回収等に使用す
ることができる。

【００５９】写真処理液、飲料水、プール水、熱交換器
用冷却水、浴場水及び養魚用水等の被処理水を本発明に
係わる電解槽で処理することにより被処理水殺菌等の改
質が行われ、又被処理水が低濃度銀イオン含有溶液であ
る該溶液から銀イオンが金属銀として回収される。

【００６０】又、本発明の電解槽により、被処理水中、
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、ウィルス等の微生物の殺菌が行
われその水質が改善される。

【００６１】即ち、被処理水を炭素質固定床型三次元電
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炭素質固定床や給電用電極ターミ
ナル等に接触・吸着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極に接触し、その活動が弱まっ
たり自身が死滅して殺菌が行われると考えられる。

【００６２】本電解槽を被処理水の改質処理に使用する
場合には、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〜＋１．２Ｖ（ｖｓ．ＳＣＥ）、陰極電
位が実質的に水素発生を伴わない０〜−１．０Ｖ（ｖ
ｓ．ＳＣＥ）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じない場合
や又その反応量がさほど問題にならない場合にはより高
い陽極電位を印加することができる。例えば厚さ９ｍｍ
の多孔性炭素質電極の両側に白金メッキした厚さ１ｍｍ
のチタン製メッシュ電極を設けこれらを８段重ねて各々
隣接するチタン製メッシュ電極間隔を１ｍｍとし、８枚
重ねた両端のチタン製メッシュ電極と給電用電極の間隔
を１ｍｍとした電解槽の場合、２０〜５０Ｖの電圧を該
給電用電極に印加することができる。同じ条件で１１段
重ねとした場合は３０〜７０Ｖの電圧を該給電用電極に
印加することができる。又本電解槽を銀や金などの金属
回収用として使用する場合には電極上で金属イオンの還
元が生ずるに十分な電位を印加すればよい。

【００６３】被処理水の改質の場合、特にプール水や製
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。

【００６４】プール水等の被処理水の場合、処理すべき
水量は莫大で例えば１時間当たり数トンとなるため、処
理能力の大きい本発明の炭素質固定床型複極式電解槽の
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。

【００６５】本発明の固定床型三次元電極電解槽におけ
る電極は、好ましくは一般に炭素質固定床型三次元電極
と給電用電極を含み、該質固定床型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、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選択すること
ができる。

【００６６】本発明の炭素質固定床は、平均孔径２０〜
１００μｍのポーラスカーボングラファイトが好まし
い。これらは例えば、有機物バインダーを使用して積層
した複数の植物繊維製シート例えば和紙などを不活性ガ
ス雰囲気中で１０００℃以上の温度で熱処理して炭化さ
せ更に加熱処理してグラファイト化した多孔質炭素電極
板である。より好ましくは、複数の合成繊維製シートを
有機物バインダーを使用して積層・プレスし、これを熱
処理して炭化させ更に加熱処理してグラファイト化した
多孔質炭素電極板が不純物も少なく気孔径の制御も容易
なため好ましい。特に目的の気孔径に対して気孔径分布
の幅がせまくシャープになるため、目詰まりが起こりに
くくなる。このような用途に用いられる有機物バインダ
ーにはフェノール樹脂やエポキシ樹脂などが利用できる
が特にこれらに限定されるものではない。合成繊維製シ
ートは布状に織ったものでもよいが、不繊布でもよい。
布或いは紙などを積層・プレス後、焼成して作成した炭
素電極は、繊維の長軸が横方向に伸びているため、繊維
の伸びている方向には水が流れ易い。電極板を作成する
際に、繊維の長軸方向と未処理水の流通方向を一致させ
るように加工することによって、通水し易い電極板が得
られるが、これだと積層した層間で剥離し易く、曲げ強
度が低下するという問題が生じる。そのため電極板内の
未処理水の流通方向に対し、プレスした面とのなす角度
が斜め（１０〜８０゜好ましくは３０〜６０℃）になる
ように加工することによって繊維の方向も斜めになる。
このような電極板を用いることによって通水抵抗が少な
く、目詰まりしにくい、曲げ強度の低下も少ない電極板
を得ることができる。

【００６７】即ち、従来の炭素電極は、図８（ａ）に示
すように、繊維の長軸が横方向（積層面上）に伸びてい
るため、繊維の伸びている方向には水が流れ易い。電極
板を作成する際に、図８（ｂ）に示すように、繊維の長
軸方向と未処理水の流通方向を一致させるように加工す
ることによって、通水し易い電極板が得られるが、積層
した層間で剥離し易いため、曲げ強度が低下するという
問題が生じる。そのためこの問題を解決するために鋭意
検討を重ねた結果、図８（ｃ）に示すように、電極板内
の未処理水の流通方向と繊維の積層面とのなす角度αが
斜め（１０〜８０゜好ましくは３０〜６０℃）になるよ
うに加工することによって繊維の方向も斜めになる。こ
のような電極板を用いることによって通水抵抗が少な
く、目詰まりしにくい、曲げ強度の低下も少ない電極板
を得ることができた。

【００６８】これらの炭素電極板は１つのガスケットの
中に複数枚配置することも可能である。例えば厚さ９ｍ
ｍ孔径５０μｍのポーラスグラファイト１枚でもいい
し、厚さ３ｍｍ孔径５０μｍのものを３枚重ねて用いて
もよい。更に、孔径や厚さは任意に変更することもで
き、例えば中央に孔径１００μｍ、その両側に孔径５０
μｍのポーラスグラファイトをサンドイッチして設置
し、この３枚重ねたものを１つの固定床とすることもで
きる。

【００６９】これら複数の積層された炭素質固定床は上
下両端が開口する筒状体に収容する。該筒状体は、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、ＡＢＳ樹脂、
アクリル樹脂、ポリカーボネート等が使用できる。更に
透明又は半透明な材料で成形すると、前記炭素質固定床
の消耗状態を視認できるためより好都合である。

【００７０】この筒状体に収容された前記複数の炭素質
固定床はその直径が前記筒状体の内径よりも同等かやや
小径であるため、該筒状体のみを把持して前記炭素質固
定床の交換等の操作を行うと該炭素質固定床が下方の開
口部から離脱して所定数の炭素質固定床を筒状体内に収
容できなくなる。

【００７１】従って本発明に係わる電解槽では、前記筒
状体の下方或いは上部の開口部の一部を閉塞するように
支持体を設置して前記炭素質固定床の離脱つまり筒状体
からの落下等を防止することが好ましい。該支持体の形
状は前記複数の炭素質固定床の移動を抑制するだけの強
度を有すれば特に限定されず、前記筒状体の下端部にド
ーナツ状体を該ドーナツ状体が開口部の一部を塞ぐよう
に溶接や接着等により固定したり、或いはこれと同一形
状の部材を一体成型したり、十字型の部材を筒状体の下
端の円周部分に跨がるよう接着等により固定したり、或
いは網状体を同様に前記閉口部内に設置したりすること
ができる。又前記ドナーツ状体及び筒状体にネジを刻設
して両部材をネジ止めして相互に固定することもでき
る。又開口部の上部も同様にネジ止めにより支持体を設
置することができ、これらより前記炭素質固定床をより
安定な状態で前記筒状体内に収容することができる。

【００７２】なお該支持体の被処理水の流れ方向に垂直
方向の断面積は、開口部の開口面積の３〜５０％とする
ことが望ましく、３％未満であると強度不足による該支
持体の筒状体からの離脱が生じ易くなり、又５０％を越
えると被処理水の流通を阻害するとともに電解電圧の上
昇を招き易くなる。

【００７３】該炭素質固定床を直流又は交流電場内に置
き、両端に設置した平板状又はエキスパンドメッシュ状
やパーフェレーティッドプレート状等の多孔板体から成
る給電用電極ターミナル間に直流電圧或いは交流電圧を
印加して前記炭素質固定床を分極させ該炭素質固定床の
一端及び他端にそれぞれ陽極及び陰極を分極により形成
させて成る三次元電極を収容した炭素質固定床型複極式
電解槽とすることが可能であり、この他に単独で陽極と
して或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炭素質固定床
型複極式電解槽とすることができる。

【００７４】前記給電用陽極ターミナルの材質として
は、例えばカーボングラファイト材（炭素繊維、カーボ
ンクロス、グラファイト等）、グラシーカーボン、炭素
複合材（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−１０００フェルト、東
洋紡株式会社）又はこれに白金、パラジウムやニッケル
等を担持させた材料、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材質がある。又該給
電用陽極ターミナルに対向し負の直流電圧を与える給電
用陰極ターミナルは、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、軟銅或いは白金族金属を被覆した金属材料等から形
成されることができる。

【００７５】前記炭素質固定床として活性炭、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、
前記炭素質固定床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炭素
質固定床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
補助電極として使用される多孔質材料又は網状材料を接
触状態で設置し、酸素発生が主として該材料上で生ずる
ようにすることが望まれる。前記金属を用いた補助電極
のかわりに、表面開孔率が１０〜８０％となるようにΦ
０．１〜３ｍｍの複数の通水用細孔を有するグラッシー
カーボンなどの炭素材（厚さ０．５〜２．０ｍｍ）を前
記ポーラスカーボングラファイトなどの炭素電極に電気
的に密着させて使用することもできる。

【００７６】処理すべき被処理水が流れる電解槽内に液
が炭素質電極材料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、炭素質固定床等は
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
配置することが重要である。そのため、炭素質電極材料
の周辺部及び側面部を一つのガスケットで覆うことによ
って、このリーク流を防止することができる。このよう
な電解槽を組み立てる場合の例を示す。即ち、予めガス
ケットに炭素質電極材料及び金属補助電極を組み込んだ
固定床を作製する。ガスケットはゴム等の弾力性のある
素材からできているため、炭素質電極材料或いは金属補
助電極の実際の寸法よりもやや小さめに作製しておき、
引き伸ばしながらはめ込んでやると密着性の点で好まし
い。また、炭素質電極材料の側面部のガスケットが通水
時の水圧によって広がり、ここからリークすることを防
止するため、固定床を収容する容器内径よりやや大きい
外径の突起を設けることが好ましい。又、金属補助電極
は炭素質電極材料とともにはさみこんでもよいし、炭素
質電極材料の上にそえてもよい。

【００７７】前述のリーク防止のために電極と電解槽容
器との隙間に樹脂を充填する方法もある。このような樹
脂に熱硬化性樹脂やシリコンシーラントなどが用いられ
る。或いは電極板を熱収縮チューブに詰めて加熱処理し
てもよい。ただし、一度樹脂で固めてしまうと分解が容
易ではなくなるという欠点がある。

【００７８】補助電極と炭素電極を導電性樹脂で接着す
ることも可能であり、陽極酸化による炭素電極の崩壊を
抑制するために有効である。

【００７９】又、これらの電解槽は被処理水中の異物や
陽極酸化によって生じる炭素微粉末のために目詰まりを
起こしやすいという問題があった、そのため、炭素質電
極材料の被処理水流入側に複数の非貫通の孔をあけた炭
素質電極材料を用いることによって、異物や炭素微粒子
による目詰まりが著しく抑制されることが判明した。孔
の深さは炭素質電極材料の１／４から３／４が好まし
く、孔径は０．５〜４．０ｍｍが好ましい。孔の部分の
面積は炭素質電極材料の５〜２５％が好ましい。

【００８０】又前記電解槽に供給される被処理水の流量
は、該被処理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
が少なく炭素質固定床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。

【００８１】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殺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。又写真処理液からの銀回収用と
して使用する場合も同様に写真処理槽に近接させて設置
し、銀イオンを含む定着液等を前記電解槽に供給しなが
ら通電して銀を回収することができる。

【００８２】更に本発明の電解槽は、ビルやマンション
の屋上等に設置された熱交換器、或いはプール、或いは
製紙工程、更に養殖場や釣堀等、浄水場の貯留ライン或
いは家庭や飲食店の水道の蛇口、又は銭湯や温泉等の営
業用浴場や家庭用の浴槽に設置して、それぞれの被処理
水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、前記被処理水の殺菌等の改質処理を行うことができ
る。

【００８３】なお、本発明の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。これは、他の被処理水に対しても有効であ
る。

【００８４】次に添付図面に基づいて本発明に係わる炭
素質固定床型三次元電極電解槽の好ましい例を説明する
が、本発明の電解槽は、この電解槽に限定されるもので
はない。

【００８５】各図において、例えばポーラスカーボング
ラファイト電極の炭素質固定床１が積層され、その炭素
質固定床は、金属補助電極（例えば白金メッキされたチ
タンメッシュ）２及び２′でサンドウィッチされる。炭
素質固定床と補助電極は弾性のあるガスケット（例えば
ゴム製）３により保持され、電解槽の内面に密着する。
電解槽の入り口（ＩＮ）から被処理水が０．５〜５ｋｇ
ｆ／ｃｍ²の圧力で送水され、電極４及び４′に外部よ
り電圧をかけることにより、被処理水は、殺菌され、上
部の（ＯＵＴ）から取り出される。

【００８６】図１は、比較の炭素質固定床型三次元電極
電解槽の断面図である。上部の入り口（ＩＮ）から導入
された被処理水は、電解槽の内筒５と外筒６の間のスペ
ース７（被処理水導入路）を通り電極内を通過してＯＵ
Ｔに到達する。矢印に従って被処理水が通過する際に、
外部から、電極ターミナル１１、１１′をへて電極４、
４′から電力が供給され、金属補助電極２、２′に挟ま
れた炭素質固定床炭素電極１を通過する際に、被処理水
中に含まれる細菌の殺菌或いは銀などの回収が行われ
る。炭素質固定床は金属補助電極２、２′に挟まれ積層
されているので、下部から上部に亙り分極している。そ
れぞれの、炭素質固定床１と金属電極２、２′は側部か
ら被処理水がリークしないように、ガスケット３で封鎖
されている。これらの組がセットされるように、上蓋１
０と外筒６はネジで組み立てられている。洗浄の際に、
内部の水を排出する水ぬき栓１３と最初に被処理水がス
ムースに導入されるように、空気ぬき栓１２が設けられ
ている。

【００８７】

【実施例】次に本発明を実施例に基づき説明するが、本
発明の実施態様はこれに限定されない。

【００８８】実施例１ 合成繊維を骨材とし、有機物バインダーで重ねあわせて
２００ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力で成型し、この成型物を熱
処理し、厚さ９ｍｍのポーラスカーボングラファイトを
作成した。気孔率６０％、平均気孔径５１μｍであっ
た。これを比較の多孔性炭素電極とした。更に、このポ
ーラスカーボングラファイトを水で濡らし、オートクレ
ーブにて１２０℃、２ａｔｍ，２０ｍｉｎ処理し、本発
明の多孔性炭素電極を得た。

【００８９】本発明の多孔性炭素電極だけを用いて、図
１に示した電解槽を作成した。又、同様に比較の多孔性
炭素電極を用いて電解槽を作成した。

【００９０】固定床はポーラスカーボングラファイトで
厚み９ｍｍ、直径７６ｍｍである。

【００９１】金属補助電極として白金で被覆されたチタ
ンメッシュ（厚み１ｍｍ）を用いて、前記ポーラスカー
ボングラファイトをサンドイッチした。本電解槽には給
電用電極端子に直流３４Ｖを印加し、３０分間隔で極性
を反転させた。本電解槽の場合、電圧は２０〜５０Ｖの
範囲で任意に変更できる。

【００９２】制菌性能試験はＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ
ｄｉｍｉｎｕｔａを液体培地（普通ブイヨン培地、栄研
化学製）を用いて１日間培養し、菌体を５０００ｒｐｍ
にて遠心分離した後、純水で洗浄し、再度遠心分離し
た。これを予めためておいた水道水（残留塩素濃度が
０．０１ｐｐｍ以下）に添加し被処理水とした。これを
本発明の多孔性炭素電極を用いた電解槽及び比較の多孔
性炭素電極を用いた電解槽に１．２ｋｇ／ｃｍ²の圧力
で送水し、電解槽通過前後の被処理水を採水し、これに
含まれる生菌数を普通寒天培地（栄研化学製）を用いた
寒天平板法にて測定した。その結果を表１に示す。被処
理水は、生菌数の異なる２種類、１及び２を用いた。制
菌率は下記の式から算出した。

【００９３】

【数１】

【００９４】

【表１】

【００９５】表１から、本発明の多孔性炭素電極を用い
た電解槽の方が明らかに制菌効率に優れていることが判
明した。

【００９６】実施例２ 実施例１で使用した比較の電解槽と同じ電解槽を用意し
た。これらの給電用電極に各々下記表２に示すパターン
の電圧をくり返し印加した。

【００９７】

【表２】

【００９８】各電圧印加方法について、下記の方法で制
菌性能を比較した。実施例１と同様の方法でＰｓｅｕｄ
ｏｍｏｎａｓ ｄｉｍｉｎｕｔａ（約１０⁵ＣＦＵ／ｍ
ｌ）を含む被処理水を各２０リットル調整し、水槽に用
意した。図９に示した装置で、実施例１の比較の電解槽
に該被処理水を２リットル／分の圧力で送水し、電解槽
通過後の被処理水を再度水槽に戻してくり返し処理を行
った。処理開始時及び処理開始３時間後に水槽内の被処
理水を採水し、これに含まれる生菌数を普通寒天培地
（栄研化学製）を用いた寒天平板法にて測定した。その
結果を表３に示す。

【００９９】

【表３】

【０１００】表３から本発明の電圧印加方法が制菌性能
に優れていることが確認された。

【０１０１】実施例３ 実施例１で使用した比較の電解槽と同じ電解槽を用意
し、これらを、図９に示した循環処理システムの電解槽
としてそれぞれ設置した。

【０１０２】制菌性能試験はＥｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ
ｃｏｌｉを液体培地（普通ブイヨン培地、栄研化学製）
を用いて１６時間培養し、菌体を５０００ｒｐｍにて遠
心分離した後、純水で洗浄し、再度遠心分離した。これ
を予めためておいた水道水（残留塩素濃度が０．０１ｐ
ｐｍ以下）に添加し、更に異なる濃度のＮａＣｌを添加
して被処理水とした。

【０１０３】この被処理水２０リットルをそれぞれ図９
に示した循環水槽２８に入れた。電解槽には３４Ｖを印
加し１５分ごとに極性を反転させ、ポンプで１リットル
／ｍｉｎの流量で３０分間循環処理を行った。処理前及
び処理後の被処理水を採水し、含まれる生菌数をデソキ
シコーレート寒天培地（栄研化学製）を用いて測定し
た。被処理水に何も加えない場合を比較例４１、ハロゲ
ン化アルカリを加えた場合を本発明例４１〜４３とし、
結果を表４に示す。

【０１０４】

【表４】

【０１０５】表４から本発明の被処理水の処理方法が制
菌性能に優れていることが確認された。

【０１０６】実施例４ 実施例１のポーラスカーボングラファイト多孔性炭素電
極にΦ１ｍｍ及び３ｍｍの貫通孔を設け、それぞれの貫
通孔を有するポーラスカーボングラファイトからなる電
解槽を２つ作成した。孔がない比較の多孔性炭素電極を
用いて電解槽を作成し、図９に示したような循環処理シ
ステムを用意した。

【０１０７】実施例１と同様の方法でＰｓｅｕｄｏｍｏ
ｎａｓ ｄｉｍｉｎｕｔａ（約１０⁴ＣＦＵ／ｍｌ）を
含む被処理水を調整し、これにＮａＣｌを０．０４％と
なるように添加し、これを水槽に３０リットル用意し
た。各々の電解槽ごとに該被処理水を３リットル／分の
流量で送水し、電解槽通過後の被処理水を再度水槽に戻
してくり返し処理を行った。処理開始時及び処理開始１
週間後及び２週間後の流量（水圧１．２ｋｇ／ｃｍ²で
送水）と水槽内の被処理水の生菌数を普通寒天培地（栄
研化学製）を用いた寒天平板法にて測定した。孔がない
多孔性炭素電極を用いて電解槽を用いた比較例５１、５
２とΦ１ｍｍ及び３ｍｍの貫通孔を有するポーラスカー
ボングラファイトからなる電解槽を用いた本発明例５
１、５２の結果を表５に示す。

【０１０８】

【表５】

【０１０９】循環開始後、ポータブル残留塩素計（ハッ
ク社製）で全残留塩素を測定したところ、比較例５１で
は０．０４ｐｐｍであり、比較例５２では０．６ｐｐｍ
であった。本発明例５１で２ｐｐｍ、本発明の例５２で
１．８ｐｐｍであり、運転開始後短時間で濃度の上昇が
認められた。

【０１１０】本発明の貫通孔を有する電解槽でアルカリ
金属のハロゲン化物を添加した被処理水を循環処理する
ことによって、連続運転時の流量の低下が抑制され、処
理効率が向上することが明らかとなった。

【０１１１】実施例５ 図２（ｆ）又は（ｅ）に示した金属補助電極と炭素電極
及びガスケット或いは更にスペーサーからなる炭素質固
定床を組み立て、これを用いて図２（ｇ）に示した電解
槽を作成し、本発明の電解槽（６１）、（６２）とし
た。又、図２（ｄ）に示したような歪んだ金属補助電極
と炭素電極及びガスケット或いは更にスペーサーからな
る炭素質固定床を組み立てこれを用いて図１に示した電
解槽を作成し比較の電解槽（６１）とした。また参考例
として図２（ｃ）に示したような実質的に歪みのない金
属補助電極と炭素電極及びガスケット或いは更にスペー
サーからなる炭素質固定床を組み立てこれを用いて図１
に示した電解槽（６１）を作成し、これを参考例とし
た。これらの電解槽には、以下の炭素電極及び金属補助
電極を用いた。

【０１１２】炭素電極：ポーラスカーボングラファイト Φ７６ｍｍ×厚み９ｍｍ、平均気孔径６０μｍ、気孔率
６５％ 金属補助電極：白金被覆チタンメッシュ厚み１ｍｍ 電解槽：炭素電極８枚、極間１ｍｍ 電解条件：ＤＣ５０Ｖ、３０ｍｉｎごとに極性反転 各々の電解槽を図９のように設置し、水槽に水道水（電
気伝導度３００μＳ／ｃｍ）５０リットルを用意し、ポ
ンプにて１．２ｋｇｆ／ｃｍ²の水圧で送水し、９６時
間電解を行った。炭素電極の陽極酸化崩壊率は７２時間
電解後の重量減少率をその指標とした。それぞれの結果
は、対応する例として表６に示す。

【０１１３】

【表６】

【０１１４】このように湾曲した補助電極を用いても、
本発明の組み立て方法でつくった電解槽は炭素電極の陽
極酸化による崩壊が少なく優れていることが確認され
た。

【０１１５】実施例６ 図１０（ａ）に示した電解槽を比較例７１とし、これに
図１０（ｂ）に示したように炭素電極の上流側に平均孔
径５０μｍ厚さ３ｍｍの多孔質板３７を設け、これを本
発明例７１の電解槽とした。これらの電解槽には、以下
の炭素電極及び金属補助電極を用いた。

【０１１６】炭素電極：ポーラスカーボングラファイト Φ７６ｍｍ×厚み９ｍｍ、平均気孔径５０μｍ、気孔率
６１％ 金属補助電極：白金被覆チタンメッシュ厚み１ｍｍ 電解槽：炭素電極８枚、極間１ｍｍ 電解条件：ＤＣ５０Ｖ、３０ｍｉｎごとに極性反転 各々の電解槽を図９のように循環系に設置し、水槽に水
道水（電気伝導度３１０μＳ／ｃｍ）３０リットルを用
意し、ポンプにて１．２ｋｇｆ／ｃｍ²の水圧で送水
し、９６時間電解を行った。炭素電極の陽極酸化崩壊率
は７２時間電解後の最も上流側の炭素電極の重量減少率
をその指標とした。その結果を表７に示す。

【０１１７】

【表７】

【０１１８】このように本発明の電解槽では最も上流側
の炭素電極の陽極酸化による崩壊が少なく優れているこ
とが確認された。

【０１１９】実施例７ 実施例１で使用した比較の電解槽と同様の電解槽を用意
し、図９に示した循環系を組んだ。炭素電極には下記の
ものを使用した。

【０１２０】炭素電極：ポーラスカーボングラファイト Φ７６ｍｍ×厚み９ｍｍ、平均気孔径４２μｍ、気孔率
６０％ 電解槽には実施例２の比較の電圧印加方法で電圧を印加
した。

【０１２１】水道水２０リットルを水槽に用意した。該
被処理水を２リットル／分の流量で送水し、電解槽通過
後の被処理水を再度水槽に戻してくり返し処理を行っ
た。３週間循環処理した後、電解槽を分解した。分解
後、流水で１５分間洗浄し、このとき炭素電極から出て
きた炭素微粉などの異物を採取し、採取された異物の重
量を測定し比較例８１とした。

【０１２２】この炭素電極を濡らした状態で図３に示し
た装置の円筒に押し込み、図３に示すように、ピストン
１６を押して〔図３（ａ）→図３（ｂ）〕炭素電極内に
エアを送り込むことによって内部の異物を取り出した。
この操作を１０回繰り返し本発明例８１とした。

【０１２３】別の操作として、図４（ａ）に示した装置
にセットし１０分間炭素電極内にエアを送り込むことに
よって内部の異物を取り出し本発明例８２とした。更に
洗浄後の電極で再度電解槽を組み立て１．２ｋｇｆ／ｃ
ｍ²で送水したときの流量をそれぞれ測定した。表８に
それぞれの方法で採取された異物の炭素電極１枚あたり
の重量と洗浄後の電極で再度電解槽を組み立て１．２ｋ
ｇｆ／ｃｍ²で送水したときの流量を示した。

【０１２４】

【表８】

【０１２５】本発明例８１又は８２が電極内の異物の除
去に有効であり、これによって電極の閉塞が改善され流
量が改善されることが確認された。

【０１２６】実施例８ 図５（ａ）及び図５（ｅ）に示した電解槽を用意した。
即ち、上流側の給電用電極をバネで支持し、隣接する炭
素電極に密着させたものである。これをそれぞれ本発明
の電解槽とした。また、図５（ｄ）に示した電解槽を比
較例とした。

【０１２７】これらの電解槽には、以下の炭素電極及金
属補助電極を用いた。

【０１２８】炭素電極：ポーラスカーボングラファイト Φ７６ｍｍ×厚み９ｍｍ、平均気孔径５１μｍ、気孔率
６０％ 金属補助電極：白金被覆チタンメッシュ厚み１ｍｍ 電解槽：炭素電極８枚、極間１ｍｍ 電解条件：ＤＣ４５Ｖ、３０ｍｉｎごとに極性反転 各々の電解槽を図９のように設置し、循環水槽２８に水
道水（電気伝導度３１０μＳ／ｃｍ）３０リットルを用
意し、ポンプにて２．８ｋｇｆ／ｃｍ²の水圧で送水
し、１週間電解を行った。炭素電極の陽極酸化崩壊率は
最も上流側の炭素電極の重量減少率をその指標とした。
その結果を表９に示す。

【０１２９】

【表９】

【０１３０】このように本発明の電解槽では最も上流側
の炭素電極の陽極酸化による崩壊が少なく優れているこ
とが確認された。

【０１３１】実施例９ 本発明の電解槽として、図６に示した電解槽を組み立
て、図７（ａ）に示した循環システムを組んだ。図１の
電解槽を図９の循環システムに組み込んでこれを比較例
とした。

【０１３２】実施例１と同様の方法でＰｓｅｕｄｏｍｏ
ｎａｓ ｄｉｍｉｎｕｔａ （約１０５ＣＦＵ／ｍｌ）
を含む被処理水を各５０リットル調整し、水槽に用意し
た。本発明の電解槽に該被処理水を１．２ｋｇｆ／ｃｍ
²の圧力で送水し、電解槽通過後の被処理水を再度水槽
に戻してくり返し処理を行った。処理開始時及び処理開
始３日ごとに、下記表１０に示す加熱処理を実施した。

【０１３３】

【表１０】

【０１３４】運転開始１ヶ月後に本発明の電解槽の制菌
性能試験を実施例１の方法で行った。

【０１３５】同様に、比較の電解槽に被処理水を１．２
ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力で送水し、電解槽通過後の被処理
水を再度水槽に戻してくり返し処理を行った。運転開始
１ヶ月後に比較の電解槽の制菌性能試験を実施例１の方
法で行った。

【０１３６】その結果を表１１に示す。

【０１３７】

【表１１】

【０１３８】このように本発明の電解槽及び再生方法を
施した電解槽は長期間にわたって高い制菌性能が維持さ
れることが確認された。

【０１３９】実施例１０ 図８（ｃ）のポーラスカーボングラファイト（角度α＝
６０゜）を用いて、図１の電解槽を組み立て本発明の電
解槽とした。また、図８（ａ）のポーラスカーボングラ
ファイトを用いて、図１の電解槽を組み立て比較の電解
槽とした。

【０１４０】炭素電極には下記のものを使用した。

【０１４１】炭素電極：ポーラスカーボングラファイト Φ７６ｍｍ×厚み９ｍｍ、平均気孔径４２μｍ、気孔率
６１％ 金属補助電極：白金被覆チタンメッシュ厚み１ｍｍ 電解条件：ＤＣ４０Ｖ、３０ｍｉｎごとに極性反転 各々の電解槽を用いて、実施例１の方法で制菌性能を試
験した。更に、図９に示した循環系を組み、１．２ｋｇ
／ｃｍ²の水圧で送水して１ヶ月間連続運転を行い、そ
の間の流量を測定した。その結果を表１２に示す。

【０１４２】

【表１２】

【０１４３】本発明の炭素電極を用いた電解槽は制菌性
能に優れ、流量低下も少なく優れていることが確認され
た。

【０１４４】

【発明の効果】本発明により、炭素質固定床型三次元電
極電解槽を用いる被処理水中の微生物等を電気化学的に
処理する方法において、制菌効率に優れ、流量低下が少
ない電解槽及び処理方法を提供することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】炭素質固定床型三次元電極電解槽の断面図であ
る。

【図２】本発明の炭素質固定床型三次元電極の組み立て
方法の説明図である。

【図３】本発明の炭素質固定床型三次元電極から異物を
取り除く方法を示す図である。

【図４】本発明の炭素質固定床型三次元電極から異物を
取り除く別の方法を示す図である。

【図５】本発明の炭素質固定床型三次元電極電解槽の異
なった構成を示す断面図である。

【図６】本発明の炭素質固定床型三次元電極電解槽にヒ
ーターを組み込んだ１例を示す断面図である。

【図７】本発明の水処理方法における炭素質電極の再生
システムを含む循環処理システムを示す図である。

【図８】炭素質電極の断面図である。

【図９】本発明の水処理方法における循環処理システム
を示す図である。

【図１０】本発明の炭素質固定床型三次元電極電解槽の
異なった構成を示す断面図である。

【図１１】本発明の炭素質固定床型三次元電極電解槽の
上流側の給電用電極を支持する金属製の板バネの代表例
の２面図である。

【図１２】本発明の炭素質固定床型三次元電極電解槽の
上流側の給電用電極を支持する異なった構成を示す断面
図である。

【図１３】本発明の炭素質固定床型三次元電極電解槽の
上流側の給電用電極を支持する圧縮コイルバネを中心と
した分解図である。

【符号の説明】

１ 多孔性炭素電極（炭素質固定床） ２ 金属補助電極 ２′ 金属補助電極 ３ ガスケット ４ 電極（外部から電力供給用） ４′ 電極（外部から電力供給用） ５ 内筒 ６ 外筒 ７ 被処理水導入路 ８ 導線 ９ スペーサー １０ 上蓋 １１ 電極ターミナル １１′ 電極ターミナル １２ 空気抜き栓 １３ 水抜き栓 １４ 筒 １５ 弾性体の蓋 １６ ピストン １７ 炭素質固定床型三次元電極 １８ 支持体 １９ 空気導入口 ２０ バネ ２１ 金属製バネ ２１′ 金属製の板バネ ２２ 弾性体 ２３ 断熱材 ２４ ヒーター ２５ ヒーター用の導線 ２６ 電解槽本体 ２７ 水供給口 ２８ 循環水槽 ２９ 液面センサー ３０ ３方コック ３１ バルブ ３２ 流量計 ３３ 圧力計 ３４ フィルター ３５ ポンプ ３６ 補助水槽 ３７ 多孔質板 ３８ 電解槽容器 ３９ 金属棒 ４０ 導電棒 ４１ 圧縮コイルバネ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ２５Ｂ 11/12 Ｃ２５Ｂ 11/12 15/00 ３０２ 15/00 ３０２Ａ

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理水を炭素質固定床型三次元電極を
   通過させて、電気化学的に処理する炭素質固定床型三次
   元電極電解槽に用いる多孔性炭素質電極を、１００〜１
   ３０℃の水蒸気雰囲気下で処理することを特徴とする多
   孔性炭素質電極の処理方法。
2. 【請求項２】 被処理水を炭素質固定床型三次元電極を
   通過させて、電気化学的に処理する炭素質固定床型三次
   元電極電解槽において、該電解槽に用いられる多孔性炭
   素質電極が１００〜１３０℃の水蒸気雰囲気下で処理し
   たものであることを特徴とする炭素質固定床型三次元電
   極電解槽。
3. 【請求項３】 被処理水を炭素質固定床型三次元電極電
   解槽を通過させて、電気化学的に処理する際に印加電圧
   の極性を反転させる水処理方法において、電解槽に印加
   する第１の電解電圧の極性が反転する工程に、第１の電
   解電圧の反転周期より短い反転周期を有する第２の印加
   電圧を印加することを特徴とする水処理方法。
4. 【請求項４】 被処理水を炭素質固定床型三次元電極電
   解槽を通過させて、電気化学的に処理する水処理装置に
   おいて、電解槽に印加する第１の電解電圧の極性反転す
   る過程に、第１の電解電圧の反転周期より短い反転周期
   を有する第２の印加電圧を印加する電解電圧発生装置を
   有する水処理装置。
5. 【請求項５】 被処理水を炭素質固定床型三次元電極を
   通過させて、電気化学的に処理する炭素質固定床型三次
   元電極電解槽による水処理方法おいて、処理水にアルカ
   リ金属のハロゲン化物を添加して処理することを特徴と
   する水処理方法。
6. 【請求項６】 処理槽内の被処理水を炭素質固定床型三
   次元電極電解槽を通過させて電気化学的に処理する水処
   理方法において、０．００５〜０．５％のアルカリ金属
   のハロゲン化物を含有する処理水を電解槽で処理し、こ
   れを処理槽内に戻すことを特徴とする水処理方法。
7. 【請求項７】 炭素質固定床に孔径が０．３〜３ｍｍの
   複数の貫通孔を有することを特徴とする請求項６記載の
   水処理方法に用いる炭素質固定床型三次元電極電解槽。
8. 【請求項８】 被処理水を炭素質固定床型三次元電極を
   通過させて、電気化学的に処理する炭素質固定床型三次
   元電極電解槽の組み立て方法において、炭素質固定床に
   接触している金属製補助電極が凸となるように歪んでい
   る場合、該金属製補助電極を該炭素質固定床の略中央で
   接触するように該金属製補助電極を配置し、該金属製補
   助電極周辺部を弾性体ガスケットで押さえつけることを
   特徴とする炭素質固定床型三次元電極電解槽の組み立て
   方法。
9. 【請求項９】 請求項８記載の組み立て方法により組み
   立てられたことを特徴とする炭素質固定床型三次元電極
   電解槽。
10. 【請求項１０】 被処理水を炭素質固定床型三次元電極
    を通過させて、電気化学的に処理する炭素質固定床型三
    次元電極電解槽の組み立て方法において、炭素質固定床
    に接触している金属製補助電極が不規則に歪んでいる場
    合、該金属製補助電極を、該炭素質固定床の周辺部で接
    触するように配置し、該金属製補助電極の周辺部は弾性
    体ガスケットで、略中央はガスケットと一体となった或
    いは分離したスペーサーで押さえつけ、該金属製補助電
    極が該炭素質固定床に対し、ほぼ平行になるよう配置す
    ることを特徴とする炭素質固定床型三次元電極電解槽の
    組み立て方法。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載の組み立て方法により
    組み立てられたことを特徴とする炭素質固定床型三次元
    電極電解槽。
12. 【請求項１２】 電解槽の最も上流側の炭素質固定床の
    上流側に微細孔を有する板を設けたことを特徴とする炭
    素質固定床型三次元電極電解槽。
13. 【請求項１３】 被処理水を炭素質固定床型三次元電極
    を通過させて、電気化学的に処理する炭素質固定床型三
    次元電極電解槽に用いられる炭素質固定床の処理方法に
    おいて、炭素質固定床が気密容器の壁面の一部を構成
    し、かつ、該炭素質固定床と気密容器との隙間からの流
    体のリークが略無視できるように配置された該炭素質固
    定床を、水又は水性溶媒で濡らし、気密容器内に空気又
    は不活性ガスを送り込み加圧することにより該炭素質固
    定床内の異物を外部へ取り出すことを特徴とする炭素質
    固定床の処理方法。
14. 【請求項１４】 被処理水を炭素質固定床型三次元電極
    を通過させて、電気化学的に処理する炭素質固定床型三
    次元電極電解槽に用いられる炭素質固定床内の異物を外
    部へ取り出す装置において、炭素質固定床が気密容器の
    壁面の一部を構成し、かつ、該炭素質固定床と気密容器
    との隙間からの流体のリークが略無視できるように配置
    された該炭素質固定床を、水又は水性溶媒で濡らし、気
    密容器内に空気又は不活性ガスを送り込み加圧すること
    を特徴とする炭素質固定床内の異物を外部へ取り出す装
    置。
15. 【請求項１５】 処理槽内の被処理水を炭素質固定床型
    三次元電極電解槽を通過させて電気化学的に処理する炭
    素質固定床型三次元電極電解槽において、少なくとも上
    流側の給電用電極が弾性体で隣接する炭素質固定床に押
    さえつけられていることを特徴とする炭素質固定床型三
    次元電極電解槽。
16. 【請求項１６】 上記上流側の給電用電極を押さえつけ
    る弾性体が、板バネ又は圧縮コイルバネであることを特
    徴とする請求項１５記載の炭素質固定床型三次元電極電
    解槽。
17. 【請求項１７】 被処理水を炭素質固定床型三次元電極
    を通過させて、電気化学的に処理する炭素質固定床型三
    次元電極電解槽において、耐熱性容器内に炭素質固定床
    型三次元電極を配置するとともに、電解槽容器内、及び
    ／又は電解槽よりも上流側の通水路上、及び／又は電解
    槽の外側に接して、電解槽内の液体を７０〜１００℃へ
    加熱するための熱源を配置したことを特徴とする炭素質
    固定床型三次元電極電解槽。
18. 【請求項１８】 被処理水を炭素質固定床型三次元電極
    を通過させて、電気化学的に処理する炭素質固定床型三
    次元電極電解槽において、電解槽が耐熱性容器からな
    り、その耐熱性容器の外側を断熱材で被覆し、耐熱性容
    器内に加熱用熱源を配置し、自動もしくは手動操作で電
    極再生のための７０〜１００℃への加熱が行われ、加熱
    中、被処理水の流量が電解槽の通水断面積１ｃｍ²あた
    り０．０５リットル／分以下となるように被処理水の流
    量を調節する機能を有することを特徴とする炭素質固定
    床型三次元電極電解槽。
19. 【請求項１９】 被処理水を炭素質固定床型三次元電極
    を通過させて、電気化学的に処理する炭素質固定床型三
    次元電極電解槽を含む水処理装置において、該電解槽が
    耐熱性容器からなり、前記炭素質固定床型三次元電極を
    加熱するための手段を循環経路上に配置し、自動的ある
    い手動操作で、電極再生のための７０〜１００℃への電
    極板の加熱が行われ、加熱処理終了後に、前記循環経路
    上の加熱された水は流路が切り替えられて系外に排出す
    る機能を有することを特徴とする水処理装置。
20. 【請求項２０】 被処理水を炭素質固定床型三次元電極
    を通過させて、電気化学的に処理する炭素質固定床型三
    次元電極電解槽を含む水処理装置の電極再生方法におい
    て、該電解槽が耐熱性容器からなり、前記炭素質固定床
    型三次元電極を加熱するための手段を循環経路上に配置
    し、自動的あるい手動操作で、電極再生のための７０〜
    １００℃への電極板の加熱が行われ、加熱処理終了後
    に、前記循環経路上の加熱された水は流路が切り替えら
    れて系外に排出することを特徴とする電極再生方法。
21. 【請求項２１】 被処理水を炭素質固定床型三次元電極
    を通過させて、電気化学的に処理する炭素質固定床型三
    次元電極電解槽に用いられる炭素質電極が、有機質バイ
    ンダーを使用して積層・圧縮した複数の繊維性シートを
    熱処理し、炭化及びグラファイト化したもので、この成
    型体を切削加工して、処理水の流通方向と前記繊維性シ
    ートの積層面とのなす角が１０〜８０゜となるように加
    工したことを特徴とする炭素質電極。
22. 【請求項２２】 被処理水を炭素質固定床型三次元電極
    を通過させて、電気化学的に処理する炭素質固定床型三
    次元電極電解槽において、請求項２１記載の炭素質電極
    を使用することを特徴とする炭素質固定床型三次元電極
    電解槽。