JPS6283485A - 淡水の無隔膜直接電解方法 - Google Patents
淡水の無隔膜直接電解方法Info
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- JPS6283485A JPS6283485A JP60221838A JP22183885A JPS6283485A JP S6283485 A JPS6283485 A JP S6283485A JP 60221838 A JP60221838 A JP 60221838A JP 22183885 A JP22183885 A JP 22183885A JP S6283485 A JPS6283485 A JP S6283485A
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- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
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- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
（産業上の利用分野）
本発明は微量の塩分を含有する淡水の直接電解方法に関
し、特に消毒又は殺菌に使用される遊離塩素含有水を経
済的に生産するための淡水の直接電解方法に関する。 （従来の技術） 上下水道水の殺菌や発電プラントその他各種工業で使用
される冷却用海水の復水器またはその他の海水流路にお
ける海洋生物の繁殖防止のために大量の塩素が使用され
て来たが塩素は強い毒性を有するため、その危険性が問
題視され、これに代るものとして最近次亜塩素酸ソーダ
水溶ｉ（遊離塩素含有水）が徐々に利用されて来た。 従来次亜塩素酸ソーダの供給方法として（１）食塩の電
解工場から約１３チ水溶液として出荷される。（２）海
水の直接無隔膜電解法によって供給される。（３）市販
食塩を水に溶解して約３チ溶液としこれを無隔膜電解法
によって供給される。の三つの方法があるが（１）の方
法は主として大工場より出荷されるため山間僻地、離島
への供給は不便であり、しかも日時の経過と共に次亜塩
素酸ソーダ水溶液の有効塩素量は低下し、（２）の方法
では海水の取水が可能な沿岸地域に限られ、また、（３
）の方法では原料塩購入のためコストがかさむばかりで
なく小型装置では原料とする３チ食塩水を調整する手間
もか＼る等の欠点があった。 （解決しようとする問題点） 本発明者は、これらの欠点を改良し、容易に次亜塩素酸
水溶液を入手できるような方法につき種々検討した結果
本発明を完成するに到ったものである。 （問題点を解決するだめの手段） ることを特徴とする淡水の無隔膜直接電解法であって、
該淡水中に陽極近傍で遊離塩素を発生させ同時に陰極近
傍で生じたＮａＯＨに吸収させて次亜塩素酸ソーダ水と
するもので、この電気分解反応は次のように考えること
ができる。 すなわち、陽極においてＣ４−の放電によって遊離塩素
が生成する。 ２０ｔ−−ラＯ４２＋ ２ｅ ＝・・１
１）−万、陰極においては 無隔膜電解では（１）と（２）の生成物が混合するので
Ｃ１２＋ ２ＮａＯＨ←Ｎａ０ｔＯ＋ ＮａＣＬ ＋
Ｈ２Ｏ−（３）次」劣
し、特に消毒又は殺菌に使用される遊離塩素含有水を経
済的に生産するための淡水の直接電解方法に関する。 （従来の技術） 上下水道水の殺菌や発電プラントその他各種工業で使用
される冷却用海水の復水器またはその他の海水流路にお
ける海洋生物の繁殖防止のために大量の塩素が使用され
て来たが塩素は強い毒性を有するため、その危険性が問
題視され、これに代るものとして最近次亜塩素酸ソーダ
水溶ｉ（遊離塩素含有水）が徐々に利用されて来た。 従来次亜塩素酸ソーダの供給方法として（１）食塩の電
解工場から約１３チ水溶液として出荷される。（２）海
水の直接無隔膜電解法によって供給される。（３）市販
食塩を水に溶解して約３チ溶液としこれを無隔膜電解法
によって供給される。の三つの方法があるが（１）の方
法は主として大工場より出荷されるため山間僻地、離島
への供給は不便であり、しかも日時の経過と共に次亜塩
素酸ソーダ水溶液の有効塩素量は低下し、（２）の方法
では海水の取水が可能な沿岸地域に限られ、また、（３
）の方法では原料塩購入のためコストがかさむばかりで
なく小型装置では原料とする３チ食塩水を調整する手間
もか＼る等の欠点があった。 （解決しようとする問題点） 本発明者は、これらの欠点を改良し、容易に次亜塩素酸
水溶液を入手できるような方法につき種々検討した結果
本発明を完成するに到ったものである。 （問題点を解決するだめの手段） ることを特徴とする淡水の無隔膜直接電解法であって、
該淡水中に陽極近傍で遊離塩素を発生させ同時に陰極近
傍で生じたＮａＯＨに吸収させて次亜塩素酸ソーダ水と
するもので、この電気分解反応は次のように考えること
ができる。 すなわち、陽極においてＣ４−の放電によって遊離塩素
が生成する。 ２０ｔ−−ラＯ４２＋ ２ｅ ＝・・１
１）−万、陰極においては 無隔膜電解では（１）と（２）の生成物が混合するので
Ｃ１２＋ ２ＮａＯＨ←Ｎａ０ｔＯ＋ ＮａＣＬ ＋
Ｈ２Ｏ−（３）次」劣
【彎浚ソーダ
本発明において淡水とは１０〜２０００ｐｐｍの食塩濃
度の水をいう。しかして、水道水は通常做１′のＮａＣ
Ｌが含１れ（水道水の水質基準では食塩はあるので、本
発明の原料として使用されるのは勿論その他プール、浴
湯水、下水道処理すみ放流水が原料として利用される。 才だ電極としては陽極には白金或は白金属元素酸化物被
覆チタン板を、陰栖には鉄、ステンレス、チタン、白金
、被覆チタン板を使用し、１だ両電極の間隔としては０
．４ ｍｍ〜１．０ ｍｍ程度である。すｋわち、１０
〜２０ ｐｐｍの食塩低濃度淡水では電極間隙が０５〜
１．０ ｍｍであれば極間電圧は電流密度が１． Ａ
／ ｄ ｍ２以内とすると６ボルト以内で通電によって
次亜塩素酸ソーダが生成し３００ ｐｐｍの濃度の場合
には５ Ａ ／ ｄｍ２で７ボルトを越えず、また１
０００ ｐｐｍ程度の濃度では１０Ａ／ｄｍ２でも７ボ
ルトを越えない。捷だ電流効率は陽極表面の材質及び淡
水中の食塩濃度で異なるが、一般に白金・酸化パラジウ
ム混合物や白金・酸化イリジウム混合物等の被覆チタン
板を陽極として使用した場合、食塩濃度が２０００−１
０００ｐｐｍでは効率は約６０多程度であり、食塩濃度
の低下と共に効率は低下し、１０〜６０ ｐｉ）ｍでは
３〜】０チ程度となる。 しかして、本発明において、生成する有効塩素量は例え
ば淡水電解液を２０〜６０リツトルの一定容積とし、電
解槽より出た淡水を再び電解するように淡水を循環させ
て有効塩素濃度を分析することにより知ることができ、
しかしてその分析値は時間の経過と共に増加し一定値に
達する。そして、この有効塩素濃度は淡水中のそれぞれ
の食塩濃度に関係し、一般に１０〜２０００ｐｐｍの範
囲では食塩濃度（ｐｐｍ ）の約３〜３０チ濃度の有効
塩素が淡水電解液中に生成存在する。 次に本発明を実施する際の装置につき図面について説明
する。 第１図において電解液循環タンクに電解液を入れ、ポン
プＰ、により電解液を電解槽Ｃに送入し、その送水量を
流量計Ｒｉ設けて知ることができる。 そして電解槽Ｃに送入された電解液は電解槽の両極間の
狭隘な間隙を通過し電解中に生じた塩素と共に再び循環
タンクに還流され電解中電解液は循環する。生成した塩
素は成る一定時間後電Ｗ４液と共に取出すか、或は電解
槽より連続的に電解液と共にとり出し、同時に循環タン
クに淡水を供給するようにしてもよい。電解槽は第２図
に示すように、陽極（１）と陰極（２）との間を約０．
４ ｍｍ 〜］−，Ｏｍｍの間隙を保つように狭小スペ
ーサー（３）を設置したフィルタープレス型電解槽であ
って、該電解槽の一方には電解液の流入孔４を、他方に
は電解液を循環タンクに還流するだめの流出孔５を設は
電解液は図に示すように両極間の間隙を通って流出孔よ
り循環タンクに還流される。 本発明において示されている電流効率及び電解電力量は
次の式より算出された。すなわち、同一条件で電解を行
った場合におけるファラデイの定律による理論生成量Ｑ
１実際に生成した量Ａとすると電流効率ηは η＝−Ｘ１００ ％ であり、壕だ、所定の電流１、電圧■、電流効率ηなる
電解操作で一定量の有効塩素を製造するに必要な電解用
直流電力量Ｗとすると、 Ｗ＝ ｖ ・ − η である。 次に上記の装置を使用して本発明を実施例をもって具体
的に説明する。 実施例１ 先に述べた装置において電極として陽極は／Ｌ Ｏｍ／
ｍ Ｘ ２２５ ｍ／ｍの電解機能有効表面を有する１
、 ５ ｍ／ｍ厚のチタン板の表面に白金属元素酸化物
（主成分、酸化イリジウムＩｒＯ□を主体とする物質を
被覆したものを使用し、陰極としては陽極と同一寸法の
厚さ２．０ ｍｍのステンレス板を使用し両極間の間隙
を０．７ ｍｍとした。電解液としては７２５１）ｐｍ
の食塩を含有する淡水を使用し、淡水タンク中に１６７
リツトルを採取、これをポンプＰによって電解槽内に流
入させた。このときの圧力は１．１ ｋｇ／ｃｍ２であ
り電極間の電解液の流速は］ ００ ｃｒｒ７ｓｅｃで
ある。電解条件としては電解電流１．５アンペア−で極
間電圧は５０ボルトである。 この条件下で３０分間操業を行った後、タンク内の淡水
中の有効塩素は１５０ ｐｐｍであった。従って電解効
率２５．３ ％であって、有効塩素］、ｋｇｆ生産する
に要する必要電解直流電力量は１４．２Ｋｗｈとなった
。 実施例２〜６ 実施例１と同様の装置を用い同じ操作で各種の食塩濃度
をもつ淡水を直接電解した結果をＦ記の表に示す。 （効 果） 以上述べたように本発明は淡水の直接電解法によって次
亜塩素酸ソーダ水溶液（遊離塩素含有水）を容易に製造
することができ、従来、海水又は食塩水（３チＮａ０６
）電解の場合には有効塩素１トンを製造するに必要な電
力量としては通常５，５００〜６、５００ ＫｗＨであ
ると云われているが本発明における淡水電解の場合には
先の実施例にみられるようにこれよりや＼多くの電解電
力量全必要とするが、原料として食塩を全く必要とせず
、例えば下水道の処理済み水は殺菌のため１〜２ ＋）
Ｐｍの塩素を注入してから放流されるが、この下水道水
中には食塩を２００〜２０００ ｐｐｍ含有するので本
発明の原料としては最も適しているのでこの処理費は他
の液体次亜塩素酸ソーダ注入方法や３チ食塩水電解法に
比して県かに経済性にすぐれている。更に原料面につい
ては、本発明では淡水の食塩含有量が１０〜２０００ｐ
ｐｍと範囲が広く、低濃度の場合より高濃度の方が電力
量が少なく経済性であり、したがってプール、浴場で水
道水を使用する場合当初は食塩濃度は甚だ低いので経済
性は劣るがこの場合少量の食塩を添加して２００〜３０
０ ｐｐｍとすれば著しく経済性は向上し、甘た、プー
ルの水は毎日とりかえるわけではないので１度添加すれ
ば殺菌したＮａ０ｔＯ−＋Ｎａ０６＋ Ｏで再び食塩と
なり使用可能となるので逼かに原料面では従来のものに
比してすぐれている。捷だ、小規模水道水、タンク等の
殺菌においては次亜塩素酸ソーダの注入を要せず、単に
電解のみの適用によって実施できるので不法は実用性が
高く、殊に次亜塩素酸の注入量が有効塩素１０ｇ／ｈｒ
またはそれ以下と云うような小規模の簡易水道水やマン
ション、アパートの小規模な貯水タンク（５〜２０トン
程度）のものの殺菌用として有効である。
度の水をいう。しかして、水道水は通常做１′のＮａＣ
Ｌが含１れ（水道水の水質基準では食塩はあるので、本
発明の原料として使用されるのは勿論その他プール、浴
湯水、下水道処理すみ放流水が原料として利用される。 才だ電極としては陽極には白金或は白金属元素酸化物被
覆チタン板を、陰栖には鉄、ステンレス、チタン、白金
、被覆チタン板を使用し、１だ両電極の間隔としては０
．４ ｍｍ〜１．０ ｍｍ程度である。すｋわち、１０
〜２０ ｐｐｍの食塩低濃度淡水では電極間隙が０５〜
１．０ ｍｍであれば極間電圧は電流密度が１． Ａ
／ ｄ ｍ２以内とすると６ボルト以内で通電によって
次亜塩素酸ソーダが生成し３００ ｐｐｍの濃度の場合
には５ Ａ ／ ｄｍ２で７ボルトを越えず、また１
０００ ｐｐｍ程度の濃度では１０Ａ／ｄｍ２でも７ボ
ルトを越えない。捷だ電流効率は陽極表面の材質及び淡
水中の食塩濃度で異なるが、一般に白金・酸化パラジウ
ム混合物や白金・酸化イリジウム混合物等の被覆チタン
板を陽極として使用した場合、食塩濃度が２０００−１
０００ｐｐｍでは効率は約６０多程度であり、食塩濃度
の低下と共に効率は低下し、１０〜６０ ｐｉ）ｍでは
３〜】０チ程度となる。 しかして、本発明において、生成する有効塩素量は例え
ば淡水電解液を２０〜６０リツトルの一定容積とし、電
解槽より出た淡水を再び電解するように淡水を循環させ
て有効塩素濃度を分析することにより知ることができ、
しかしてその分析値は時間の経過と共に増加し一定値に
達する。そして、この有効塩素濃度は淡水中のそれぞれ
の食塩濃度に関係し、一般に１０〜２０００ｐｐｍの範
囲では食塩濃度（ｐｐｍ ）の約３〜３０チ濃度の有効
塩素が淡水電解液中に生成存在する。 次に本発明を実施する際の装置につき図面について説明
する。 第１図において電解液循環タンクに電解液を入れ、ポン
プＰ、により電解液を電解槽Ｃに送入し、その送水量を
流量計Ｒｉ設けて知ることができる。 そして電解槽Ｃに送入された電解液は電解槽の両極間の
狭隘な間隙を通過し電解中に生じた塩素と共に再び循環
タンクに還流され電解中電解液は循環する。生成した塩
素は成る一定時間後電Ｗ４液と共に取出すか、或は電解
槽より連続的に電解液と共にとり出し、同時に循環タン
クに淡水を供給するようにしてもよい。電解槽は第２図
に示すように、陽極（１）と陰極（２）との間を約０．
４ ｍｍ 〜］−，Ｏｍｍの間隙を保つように狭小スペ
ーサー（３）を設置したフィルタープレス型電解槽であ
って、該電解槽の一方には電解液の流入孔４を、他方に
は電解液を循環タンクに還流するだめの流出孔５を設は
電解液は図に示すように両極間の間隙を通って流出孔よ
り循環タンクに還流される。 本発明において示されている電流効率及び電解電力量は
次の式より算出された。すなわち、同一条件で電解を行
った場合におけるファラデイの定律による理論生成量Ｑ
１実際に生成した量Ａとすると電流効率ηは η＝−Ｘ１００ ％ であり、壕だ、所定の電流１、電圧■、電流効率ηなる
電解操作で一定量の有効塩素を製造するに必要な電解用
直流電力量Ｗとすると、 Ｗ＝ ｖ ・ − η である。 次に上記の装置を使用して本発明を実施例をもって具体
的に説明する。 実施例１ 先に述べた装置において電極として陽極は／Ｌ Ｏｍ／
ｍ Ｘ ２２５ ｍ／ｍの電解機能有効表面を有する１
、 ５ ｍ／ｍ厚のチタン板の表面に白金属元素酸化物
（主成分、酸化イリジウムＩｒＯ□を主体とする物質を
被覆したものを使用し、陰極としては陽極と同一寸法の
厚さ２．０ ｍｍのステンレス板を使用し両極間の間隙
を０．７ ｍｍとした。電解液としては７２５１）ｐｍ
の食塩を含有する淡水を使用し、淡水タンク中に１６７
リツトルを採取、これをポンプＰによって電解槽内に流
入させた。このときの圧力は１．１ ｋｇ／ｃｍ２であ
り電極間の電解液の流速は］ ００ ｃｒｒ７ｓｅｃで
ある。電解条件としては電解電流１．５アンペア−で極
間電圧は５０ボルトである。 この条件下で３０分間操業を行った後、タンク内の淡水
中の有効塩素は１５０ ｐｐｍであった。従って電解効
率２５．３ ％であって、有効塩素］、ｋｇｆ生産する
に要する必要電解直流電力量は１４．２Ｋｗｈとなった
。 実施例２〜６ 実施例１と同様の装置を用い同じ操作で各種の食塩濃度
をもつ淡水を直接電解した結果をＦ記の表に示す。 （効 果） 以上述べたように本発明は淡水の直接電解法によって次
亜塩素酸ソーダ水溶液（遊離塩素含有水）を容易に製造
することができ、従来、海水又は食塩水（３チＮａ０６
）電解の場合には有効塩素１トンを製造するに必要な電
力量としては通常５，５００〜６、５００ ＫｗＨであ
ると云われているが本発明における淡水電解の場合には
先の実施例にみられるようにこれよりや＼多くの電解電
力量全必要とするが、原料として食塩を全く必要とせず
、例えば下水道の処理済み水は殺菌のため１〜２ ＋）
Ｐｍの塩素を注入してから放流されるが、この下水道水
中には食塩を２００〜２０００ ｐｐｍ含有するので本
発明の原料としては最も適しているのでこの処理費は他
の液体次亜塩素酸ソーダ注入方法や３チ食塩水電解法に
比して県かに経済性にすぐれている。更に原料面につい
ては、本発明では淡水の食塩含有量が１０〜２０００ｐ
ｐｍと範囲が広く、低濃度の場合より高濃度の方が電力
量が少なく経済性であり、したがってプール、浴場で水
道水を使用する場合当初は食塩濃度は甚だ低いので経済
性は劣るがこの場合少量の食塩を添加して２００〜３０
０ ｐｐｍとすれば著しく経済性は向上し、甘た、プー
ルの水は毎日とりかえるわけではないので１度添加すれ
ば殺菌したＮａ０ｔＯ−＋Ｎａ０６＋ Ｏで再び食塩と
なり使用可能となるので逼かに原料面では従来のものに
比してすぐれている。捷だ、小規模水道水、タンク等の
殺菌においては次亜塩素酸ソーダの注入を要せず、単に
電解のみの適用によって実施できるので不法は実用性が
高く、殊に次亜塩素酸の注入量が有効塩素１０ｇ／ｈｒ
またはそれ以下と云うような小規模の簡易水道水やマン
ション、アパートの小規模な貯水タンク（５〜２０トン
程度）のものの殺菌用として有効である。
第１図は本発明を実施するだめの説明図、第２図は本発
明に使用する電解槽の概略図を示す。 Ｃ・・・電解槽、Ｔ・・−淡水循環タンク、Ｐ・・・ポ
ンプ、Ｒ・・・流量計、 １・・・陽極、２・・・陰極、３・・・狭小スペーサー
、４・・・流入孔、５・・・流出孔
明に使用する電解槽の概略図を示す。 Ｃ・・・電解槽、Ｔ・・−淡水循環タンク、Ｐ・・・ポ
ンプ、Ｒ・・・流量計、 １・・・陽極、２・・・陰極、３・・・狭小スペーサー
、４・・・流入孔、５・・・流出孔
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、陽電極と陰電極とを極く狭隘な間隙に保つて対設し
、この狭隘な間隙に淡水を流させて電解することを特徴
とする淡水の無隔膜直接電解方法 ２、両電極の狭隘な間隙が０．４〜１．０ｍｍである特
許請求の範囲第１項記載の淡水の無隔膜直接電解方法 ３、陽電極が白金、白金属元素酸化物被覆チタン板であ
る特許請求の範囲第１項記載の淡水の無隔膜直接電解方
法 ４、陰電極が鉄、ステンレス、チタン又は白金被覆チタ
ンである特許請求の範囲第１項記載の淡水の無隔膜直接
電解方法 ５、淡水中の、食塩の濃度が１０〜２０００ｐｐｍであ
る特許請求の範囲第１項記載の淡水の無隔膜直接電解方
法
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60221838A JPS6283485A (ja) | 1985-10-07 | 1985-10-07 | 淡水の無隔膜直接電解方法 |
| KR1019860008023A KR870003938A (ko) | 1985-10-07 | 1986-09-25 | 담수의 무격막직접전해방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60221838A JPS6283485A (ja) | 1985-10-07 | 1985-10-07 | 淡水の無隔膜直接電解方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6283485A true JPS6283485A (ja) | 1987-04-16 |
| JPH0428438B2 JPH0428438B2 (ja) | 1992-05-14 |
Family
ID=16772984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60221838A Granted JPS6283485A (ja) | 1985-10-07 | 1985-10-07 | 淡水の無隔膜直接電解方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6283485A (ja) |
| KR (1) | KR870003938A (ja) |
Cited By (7)
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|---|---|---|---|---|
| JPS63166491A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-09 | Tome Sangyo Kk | 管路殺菌システム |
| JPH03191A (ja) * | 1989-05-26 | 1991-01-07 | Noritz Corp | 浴槽水殺菌浄化装置 |
| WO1997019707A1 (fr) * | 1995-11-28 | 1997-06-05 | Ist Instant Surface Technology S.A. | Procede d'obtention d'agents liquides sterilisants et/ou stimulants et dispositif de mise en oeuvre du procede |
| KR100443894B1 (ko) * | 2001-04-03 | 2004-08-09 | 서순기 | 살균소독수 생성장치 |
| JP2008132443A (ja) * | 2006-11-29 | 2008-06-12 | Tominaga Oil Pump Mfg Co Ltd | 電解水生成システムおよび電解水の生成方法 |
| JP2008259930A (ja) * | 2007-04-10 | 2008-10-30 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 有機溶剤含有廃水の処理方法 |
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| JPS55104489A (en) * | 1979-02-02 | 1980-08-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Electrode apparatus |
-
1985
- 1985-10-07 JP JP60221838A patent/JPS6283485A/ja active Granted
-
1986
- 1986-09-25 KR KR1019860008023A patent/KR870003938A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
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| WO1997019707A1 (fr) * | 1995-11-28 | 1997-06-05 | Ist Instant Surface Technology S.A. | Procede d'obtention d'agents liquides sterilisants et/ou stimulants et dispositif de mise en oeuvre du procede |
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| WO2013111788A1 (ja) * | 2012-01-23 | 2013-08-01 | シャープ株式会社 | 水浄化装置および消毒液製造装置 |
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