JPS59150590A - 浄水器及び水殺菌装置 - 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】 本発明は浄水器及び水殺菌装置に関する。

従来、活性炭の如くの吸着材を用いて被処理水から有害
物質等を除去する水処理工程において、特に稼動停止の
為に浄水器槽内に滞留水が生じると、活性炭により残留
塩素の多くが除去される為、槽内４？に活性炭中の滞留
水に細菌が繁殖し易く、これを防ぐ手段が種々講じられ
ている。例えば銀及び／又は銀化合物Ｚ槽内に共存させ
、これによって活性炭中の細菌乞殺菌する手段がある。

この従来手段の場合、銀及び／又は銀化合物を共存させ
た当初は殺菌効果があっても、長時間経過した後にはそ
の銀及び／又は銀化合物へ有機物が付着して殺菌するの
に必要な量のＡｇ＋を溶出できなくなり、はとんど殺菌
効果を発揮できないものとなった。１だ、被処理水中の
塩素イオン濃度のバラツキや上記有機物の付着等が要因
となって、Ａｇ＋を溶出する量が不安定になり易く１時
には過剰にそれを溶出して人体に害を及ぼす可能性丁ら
あった。

このようなことから、安全且つ長期的に殺菌効果を発揮
できる水殺菌手段７有する浄水器が要望されて層だ。

本発明は係る問題点に鑑みてなされたものであり、被処
理水例えば都市の公共水道水中には通常、含有イオンと
してＣ１−が存在することに着目したものである。即ち
、本発明は水処理工程において、槽内留水な電解反応さ
せると、ＣＩ−殺菌した後には塩素を吸着材によって能
率的に除去することにある。

具体的には１本発明は槽内に陽極及び陰極を設け、その
両極間に連続的にあるいは断続的に電源電圧を印加して
槽内留水を電解反応させ、摺電流に対応したＣ１２を発
生せしめる。

塩素発生反応：　２Ｃ１−→Ｃｈ　＋２　ｅ　（電解時
）そして、このＣ１ｚを残留塩素濃度０．５ｐｐｍ程度
以上保持させることによって、所定の殺菌状態にするこ
とを達成できるものである。

また、一般に飲料水を製造する水処理槽には吸着材とし
て活性炭を用いており、この場合、活性炭は塩素を除去
するように機能する。活性炭における塩素の除去機構は
、一般的に触媒作用によるところが大きく、この触媒作
用による具体的な反応過程は次の通りである。

塩素除去反応：　Ｃ１２＋　ＨｚＯ→ＨＣＩ　＋ＨＯＣ
Ｉ２ＨＯＣ１＋Ｃ→２ＨＣ１十ＣＯ２ このようなことから、槽内に２〜３　ｐｐｍ程度以上の
一定濃度のＣ１−が存在していればＣ１２。

Ｃ１−と存在形態を変えて酸化・還元反応が繰返し、殺
菌に必要な残留塩素濃度０．５ｐｐｍ程度以上に保持す
ることが可能であり、これは電極間への電源電圧の印加
による電解電気量χ制御することにより達成できる。そ
して、殺菌後のＣ１２は主に活性炭の触媒反応により速
やかに還元されてＣＩ−となるため、本発明の浄水器（
でよって得られる水はカルキ臭味が全くない殺菌飲料水
となる。

以下、本発明の浄水器の具体例を図面に基づいて詳細に
説明する。

第１図は本発明が適用された一実施例の浄水器の横断面
図であり、第２図はその縦断面図である。

槽内の壁面に装着した環状配置の陽極１と、この陽極１
の環状配置状態の直径よりも直径寸法が小さい筒状の陰
極２とを同軸状に配置し、更に陽極１と陰極２との間に
は、薄膜４により包囲して筒状に形成した活性炭３を設
けている。

又、陽極１と活性炭３との間に外側流路５は入水ロアと
連通し、陰極２と活性炭３との間の内側流路６は陰極２
内の流路９を介して出水口８と連通している。更に、陽
極１及び陰極２の電極間には、図示していないが直流電
源装置を接続して電解手段を構成している。

活性炭３がきれいな売件下にお込て、浄水器として通常
に稼動している際には、入水ロアから被処理水（原水）
が外側流路５に供給されると、この原水は活性炭３を通
して浄化され、内側流路６に給送される。更に流路９を
介して出水口８から外部へ浄化水して送出される。なお
、図中矢印は槽内での水の流れを示している。

ところが、浄水器としての稼動が停止していて、槽内に
滞留水特に活性炭３中の滞留水が生じている際には、電
解手段を機能させていない場合、この滞留水中には経時
変化により細菌が飛躍的に増大してゆくのが一般的であ
る。このため、稼動再開により、上記のように浄化水を
取出丁ことを行なっても、実際には細菌により汚染され
た水乞得ることになり、所望通りに殺菌できないもので
ある。

本発明は、陽極１及び陰極２の電極間に直流電圧を印加
して槽内の滞留水に通電して電解反応を生じせしめる電
解手段を有しているので。

この電解手段を機能させた場合、槽内滞留水特に活性炭
３中の滞留中を殺菌できるものである。

即ち、電極間に直流電圧を印加している際、滞留水の原
水成分のＣ１−が陽極１表面で酸化してＣＩ２となり、
又、外側流路５の滞留水が活性炭３に浸透するので、こ
の浸透作用にともなってＣ１２が活性炭３中に送込源れ
る。その結果、活性炭３中の滞留水を殺菌できる。そし
て、このような殺菌作用とほとんど可逆的に活性炭３中
では脱塩素作用（主に活性炭の触媒作用によるＣＬの還
元反応と想定される）が起るので、稼動再開となって活
性炭３中の滞留水が内側流路６に出たときにはカルキ臭
味のない無菌水となり、これが流路９を介して出水口８
から取出されることになる。

上述において、薄膜４は、不織布等のプレフィルタを用
いた。又、陰極２にはステンレス板を用い、陽極１には
チタン上に白金属酸化物をコーティングした金属板やカ
ーボンなどの塩素発生に適した素材を用いるとよい。又
、活性炭３には粉状、粒状、繊維状等各種あるが、この
実施例では繊維状活性炭を好適な一例として適用した。

第３図は本発明が適用された他実施例の浄水器の横断面
図であり、第４図はその縦断面図であって、活性炭３′
を陽極とし、槽内の壁面にはステンレス製の陰極ネット
２′を配置して、陰極２と陰極ネット２′との間に陽極
兼用の活性炭３′を設けた構造にしたものである。なお
、第１図及び第２図と同一符号は同一部分を示している
。

また、図中矢印は槽内での水の流れを示している。

この第３図及び第４図に示した本発明の場合、活性炭３
′そのものが陽極である為、活性炭３′中において原水
成分のＣＩ−が酸化してＣ１２となり、この活性炭３′
中の滞留水ビ殺菌するものとなる。

また、この殺菌作用とほとんど可逆的に脱塩素作用が為
される。その結果、出水口８からカルキ臭味のない無菌
水な取出すことができるものである。

以上、本発明について、吸着材として活性炭を適用した
場合を例示したが、活性炭同様に脱塩素能が優れた他の
吸着材を適用してもよいものである。

１だ、活性炭は有機物の付着や経時変化による消耗で脱
塩素能が劣化してゆくので、定期的に活性炭を交換した
り、脱塩素能に応じて電源装置から供給電流量を制御し
たりすることもできる。また、電源装置は交流的に極性
が切換わるものでもよい。

また、本発明は、被処理水（原水）中に塩素イオンが２
〜３　ｐｐｍ以上含まれていれば実用的な殺菌能力を発
揮し得ると想定されるものである。更に、その被処理水
の塩素イオンが不足しているのであれば、これを食塩等
により補光しつつ電解手段を機能させるようにすること
もできる。更に、銀及び／又は銀化合物を活性炭と共存
させて、殺菌処理することも勿論可能であるＯ また、本発明浄水器は、各種浄水器、冷水器。

ミネラルウォーター製氷器及び加工飲料の自動販売機な
どに広く適用できるものである。

また、本発明は有害物質除去用吸着材を具備していない
場合にも適用できるものである。例えば、ビルディング
に備えた貯水槽に貯留した飲料水や、河川から採取した
水に対して、これを殺菌処理すべく通電して有効量の塩
素を発生させるための電解手段を用いることによって、
細菌のな込きれいな飲食用の水馨得ることも可能である
。特に上記貯水槽にあっては被処理水中の塩素濃度を所
定値に維持するため、ペーハーセンサ、電源電流調整器
等を有する制御手段を併用する構成にすると、殺菌条件
を良好に維持したり、或はカルキ臭味がほとんど感じら
れないようにしたりするのに極めて好適である。

次に本発明が適用された第１図及び第２図の浄水器Ａと
、同じく本発明が適用された第３図及び第４図の浄水器
Ｂとを、実験データに基づいて従来の浄水器Ｃ及び浄水
器りと比較しつつ。

更に説明する。なお、従来浄水器Ｃは第５図の横断面図
及び第６図の縦断面図に示したように銀含有活性炭ｘ１
へ被処理水を給送するのみの構造のものであり、又、従
来浄水器りは第７図の横断面図及び第８図の縦断面１図
に示すよ５に、本発明浄水器Ａから電解手段を除外した
構造のものである。但し、浄水器Ａ−Ｄの形状寸法。

相質等は次の通りである。

（浄水器Ａ） 槽・・・・・・・・・・・・内側直径５２甜、内側長さ
１８５ｗ！ｎ活性炭・・・・・・東邦レーヨンファイン
ガード（繊維状活性炭約１２２）外側直径４５ｍ 陽　極・・・・・・有効長さ１０５謔、厚さ３１ｍ１幅
４ｍのカーボン電極棒を３本等間隔配置 陰　極・・・・・・有効長さ１４９ｍ、外側直径１７ｍ
ｇのステンレスパイプ （浄水器Ｂ） 槽・・・・・・・・・・・・　内側直径５２■、内側長
さ１８５ｍ活性炭・・・・・・東邦レーヨンファインガ
ード（繊維状活性炭約１２ｆ）外側直径４５Ｗ＋ 陰　極・・・・・・有効長さ１４９ｍ＋、外側直径１７
ｍのステンレスパイプ 陰極ネット・・・ステンレスネットであり、槽内壁面全
体に装着 （浄水器Ｃ） 槽・・・・・・・・・・・・内側直径４４ｍ、内側長さ
２００ｍｍ活性炭・・・・・・クラレケミカルＧＷ（粒
状炭約５０ｒ、銀含有率０．７％）内側直径３０＋ｍ、
内側長さ１６０ｍの不織布薄膜筒に収納 （浄水器Ｄ） 浄水器Ａを参照 なお、浄水器Ａ、　　Ｂは図示していないがカス抜き手
段を備えている。

「実験データ」 上記浄水器Ａ〜浄水器りの４タイプについて夫々槽内に
水道水ケ３日間滞留したときの槽内滞留水の一般細菌数
の経時変化を試験した。

但し、使用水：東京都府中市水道水 塩素イオン濃度（ＣＩ　　） １５〜２０　ｐｐｍ 残留塩素濃度（Ｃ１２） ０．６〜０．８ｐｐｍ （操　　作） ＋１１　　まず、各浄水器用の吸着材（活性炭）を夫々
３回分用意し、各浄水器に１回分をセントする。セット
後水道水を２〜３分通水する。その時の通過水を無菌的
に採水し、植菌・培養する。そして、各浄水器に水を留
めた状態で２４時間滞留した後、各槽内留水をＯｕｔ　
Ｌｅｔより無菌的に採水し、植菌・培養する。但し、本
発明浄水器Ａ及び本発明浄水器Ｂは、滞留時に１００　
ｍＡで連続的に電解する。

（２）　　次に、各浄水器の吸着材を夫々新しいものと
交換して、上記（１）操作と同様にして４８時間の滞留
条件の一般細菌試験を行なう。

（３）　　その次に各浄水器の吸着材？夫々新しいもの
と交換して、上記（１）操作と同様にして７２時間の滞
留条件の一般細菌試験を行なう。

なお、培養条件は、標準寒天培地を用い、３６±１℃、
４０±２時間培養である。

このような操作順序に従って得られた結果を次の第１表
及び第９図の菌数の時間変化曲線図にそれぞれ示す。但
し、菌数はコロニー数である。

第１表 第１表及び第９図を見ても判るように、本発明Ａ及び本
発明Ｂは滞留時間が２４時間、４８時間、及び７２時間
のそれぞれにおいて、細菌コロニー数が低く抑えられて
いる。即ち、本発明Ａでは、２４時間：９．７Ｘ１０個
／１１７，４８時間：１．ｌＸ１０”個／Ｗ１１．７２
時間：１．２７ｘ１０３個／ゴであった。また、本発明
Ｂでは、２４時間：８．３Ｘ１０個／１．４８時間：２
．４Ｘ１０個／１ｎｌ、７２時間：６．９ｘｌＯ”個／
ｄであった。

ところが、従来Ｃでは本発明Ａ及び本発明Ｂと比較して
滞留時間が２４時間のとき、はとんど変わらない１．５
Ｘ１０”個／ゴであるが、４８時間、７２時間の滞留時
間ともなると細菌コロニー数が著しく増え、殺菌効果が
弱まっていることが示されている。また、従来りでは各
時間帯とも細菌コロニー数が多過ぎ、殺菌されていない
ことが示されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用された一実施例の浄水器の横断面
図であり、第２図はその縦断面図である。また、第３図
は本発明が適用された他笑施例の浄水器の横断面図であ
り、第４図はその縦断面図である。また、第５図〜第８
図は本発明と比較する従来浄水器の断面図である。また
、第９図は本発明説明図であって、菌数の時間曲線図で
ある。 １：陽極、２：陰極、２′：陰極ネット、３：活性炭、
３′：陽極兼用活性、炭 特許出願人　株式会社アドバンス開発研究所特開昭５９
−１５０５９０（６） ２ダ　　　　　　　　　　　　　ダ？　　　　　　　　
　　　　７２澤　＠　椅　闇　ＩＨ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１有害物質等除去用吸着材を具備する浄水器におい
   て、浄水器槽内における少なくとも前記吸着材中の滞留
   水を殺菌処理子べくこれに通電して所定量の塩素を発生
   させるため少なくとも１対の電極を備えた電解手段を有
   することを特徴とする浄水器。 （２）　　前記吸着材が活性炭であることを特徴とする
   特許請求の範囲第（１）項に記載した浄水器。 （３）　　前記１対の電極の少なくとも一方が活性炭自
   体であることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に
   記載した浄水器。 （４）　　被処理水を殺菌処理すべくこれに通電して有
   効量の塩素を発生させるための電解手段を有することを
   特徴とする水殺菌装置。 （５）　　被処理水中の塩素濃度を所定値に維持するだ
   めの制御手段を更に有することを特徴とする特許請求の
   範囲第（４）項に記載した水殺菌装置。