JPS63500083A - 電気分解により乳濁液、汚水特にオイル含有水を浄化するに使用する電極ユニット - 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】 電気分解により乳濁液、汚水特にオイル含有水を浄化するに使用する電極ユニッ ト 本発明は、乳濁液、汚水特にオイル含有水などの処理すべき液体を調整自在の間 隔を空けて配列した電極先端に通過させて電気分解により浄化するのに使用する 電極ユニットに関する。

この種の浄化方法は米国特許第４０４８０３１号に記載されている。電極のうち の一方の電極は可溶性のアルミニウム電極とし、他方の電極、主に陰極はプレー ト、トラフ、またはドラム若しくは他のこれに準する固定構造体である。

この既知の方法によれば、浄化すべき液体を電極先端により生ずる隙間を経て一 方の電極に沿って流動させ、先端間の隙間が処理すべき液体中に没することがな いようにして浄化を行う。このようにして狭小電流経路または断面積の小さい電 流経路が生じ、電流密度が比較的高くなる。この構成により、また先端の湾曲角 度ができるだけ小さいことによりいわゆる「先端効果（チップ　エフェクト）」 を生じ、浄化すべき液体内の不純物の凝集を極めて効率的に行い、普通の方法で 液体から凝集物を除去することができる。

上述の米国特許によれば、１個または数個の陽極例えば針状または板状の陽極を 使用し、これら陽極を垂直にまたは陰極に対して傾けて配置し、この陰極は例え ばステンレス鋼によりトラフ、水平板、回転ロールまたはプレートとして構成す る。従ってこのような装置によっては極めて高い総浄化効果は得られず、他方可 溶性陽極の供給は自動供給装置を使用することを前提とし、特に数個の陽極を使 用する場合この自動供給装置は一層構造が複雑になる。従ってこのような装置は 工業的浄化プラントの一部としてしか適用できず、自然環境または他の設備に適 用することは考えられないことであった。

従って、本発明の目的は、電流供給ユニットを除いては特別な循環装置または作 動装置を必須とすることなく電解浄化に使用できる電極ユニットを得るにある。

この目的を達成するため本発明による電極ユニットは、互いに隣接させ垂直に配 置した可溶性材料で形成した板により電極を構成し、これら電極を互いに絶縁し 、また電極端縁間の電流密度即ちいわゆる「先端効果（チップ　エフェクト）」 を所望範囲に維持する電流密度維持装置を具えることを特徴とする。電極板の液 体中への沈降深さおよび電極板相互間の距離を所望の値に調整する。電極の沈降 深さを調整する深さ調整装置は、電極または板または絶縁材料により形成した対 応物のための制御可能な懸垂機構により構成し、この機構に電極ユニットを載置 する。このようにして、例えば電極間の電流密度を高く維持できるとともに、浄 化すべき液体を電極端縁間の隣間に通過させ、上述の強い先端効果を受けること ができる。好適には電極ユニットの１個おきの板を互いに電気的に接続し、直流 電源により給電し、供給電圧の極性を周期的に切換えるとよい。

更に、直流電源により供給される電流はパルス状にして先端効果を高めることが できる。パルス電流および極性の切換えにより先ず電極の不活性化を効果的に防 止でき、第２に電極の均等な浸食を得ることができる。

以下に、本発明による電極ユニットの実施例を添付図面につき詳細に説明する。

第１図は、本発明による電極ユニ・ノドの構造を示す斜視図、 第２図は、第１図の電極ユニットの平面図、第３図は本発明による電極ユニット を使用した浄化プラントの一部を示す説明図、 第４図は本発明による電極ユニットの他の適用例の説明図、 第５図は第４図の液体レベルでの断面の状態を示す説明図である。

第１図は、本発明による電極ユニット１を線図的に示し、この電極ユニットはア ルミニウムなどの可溶性材料で形成しまた垂直に配置した数個の電極板２ａ、２ ｂを有する。

これらアルミニウム板２ａ、２ｂは互いに電気的に絶縁する。板２ａ相互は互い に電気的に接続し、同様に板２ｂを互いに電気的に接続し、板２ａ、２ｂの端縁 間に間隔を空ける。第１図には板を導線３，４により交互に相互接続した状態を 示し、これら導線を介して電極板に直流電流を給電する。図面に示すように、直 流電源の極性は等間隔で変化させ、電極板の不活性化の防止をするとともに均等 の浸食を生ずるようにする。更に電流はパルス状にするとよく、これにより先端 効果は従来よりも一層効率的になる。第１および２図には電極のパックに挿通し た絶縁軸５により上方部を互いに連結した電極板を示す。

電極間の電流密度を所定値に維持できるようにするため、従って一層効率の良い 電気分解が最少総電流で生ずることができるようにするため電極間の間隔は例え ば５〜３５ｍｍの範囲内で調整自在にすべきである。一つの実施例として第２図 の構造を示し、この場合電極間で軸５の周囲にスペーサ部材７を配置し、これら スペーサ部材はベローズのように可撓性にし、また絶縁材料により形成する。軸 ５に配置したナツト８を回すことにより電極間の間隔は所望通りに調整すること ができる。ナツト８を強くねじ込むとベローズ状のスペーサ部材７はすべて均等 に圧縮され、従って電極ユニットの間隔は均一のままとなる。ナツト８をゆるめ ると、ベローズ状のスペーサ部材７は拡張し、電極間隔は均一になる。成る実施 例としてナツト８は例えばナツトの下側に配置した電極板２ｂに固着しておき、 軸５の反対側端部を手またはトーションモータ６により回転することができるよ うにする。電極間の間隔を調整する上述の構成は多くの可能性のある実施例のう ちの一例に過ぎない。代案として電極間に楔形または楕円形の構体を配置し、こ れら構体を移動するかまたは回転することにより所望通りに電極間隔を調整する ことができる。更に、ガスまたは液体により調整自在の伸縮ユニットも使用する ことができる。

更に、調整機構は極めて簡単に構成し、自動機構とすることさえでき、これによ り電極間隔は電極ユニットに必要な総電流に基づいて自動的に調整し、所望電流 を生ずるようにすることができる。

上述したように、本発明の作用は高電流密度が電極の下端縁間で生ずるという現 象に基づく。このことは、例えば電極ユニットの沈降深さを低く維持すると好適 である。懸垂電極ユニットを使用する場合、電極の浸食は総電流を変化させると フォトセルまたは他の既知のセンサまたは方法により容量的に観察することがで きる。既知の方法で得られて増幅した信号により沈降深さを自動的にまたは手操 作で修正する。第３図に示す実施例を使用し、電極ユニットの自重と若干または 全部の電極の頂端縁に対する加圧により絶縁材料で形成したベース１３に載置さ せた場合、沈降深さは電極の浸食に従って重力により自動的に修正される。

第３図には本発明による電極ユニットの実施例を示す。

この場合電極ユニットは浄化槽に接触させて配置し、この浄化槽には浄化すべき 液体を流入口９から供給する。この流入口から浄化すべき液体がスペース１０内 に流入し、このスペース１０から例えば電極ユニットの板間の壁１１からオーバ ーフローして流出する。電極ユニット１を浄化すべき液体内に吊り下げて、電極 板の下端縁が開放され、従って液体が板間で所定距離通過した後板間から流出す ることができるようにする場合、浄化すべき液体の循環は浄化装置内でポンプま たは空気ブロワ１２により行われる。第３図の場合、電極ユニット１は絶縁材料 で形成したプレート１３に支持するよう配置し、これにより浄化すべき液体は板 間および電極ユニット１の全長に沿って流動することができる。電極ユニット１ により凝集体１４が浄化すべき液体の表面に生じ、この凝集および凝集体の後処 理は浄化す６き液体にユニット１５から高分子電解質を供給することにより行う ことができ、このユニット１５は例えば槽内の隔壁１６およびこの隔壁の上端縁 に配置したトラフ１７に配置する。このようにして生じた凝集は液体スヘースノ 表面から例えばスクレーパ１８により除去する。浄化処理された液体はスクレー パの下側の槽スペース１９から流出チャンネル２０を経て流出する。

第４図には本発明による電極ユニットの他の使用例を線図的に示し、この場合、 支持構体２１に支持した電極ユニット１をおおいのない掘割の上方に吊り下げる 。電極ユニット１はワイヤ２２と巻上ギア２３により堀割の上方に支持し、電極 ユニット１の板２ａ、２ｂの下端縁が成る程度水中に没するようにする。同一の 支持構体２１に支持したトラフ状の制御板２４を電極ユニット１の下側に配置し 、この制御板により掘割の水面を電極ユニットに導く。第５図から明らかなよう にトラフ２４の側面には更に例えば浮遊制御ブーム２５を取付け、この制御ブー ムにより掘割の全水面を電極ユニット１に指向させる。トラフ２４は電極板２ａ 、２ｂの下方の所定距離に支持し、これにより電極板の浸食に応じて高さを調整 自在にする。代案として絶縁材料のトラフ２４を製造し、第３の実施例に従って 電極ユニットをトラフ上に載置することもできる。第４および５図に示す構成は オイルなどの浮遊不純物を水から除去するときに特に好適である。

上述したところは本発明による電極ユニットとその適用例の構造を例示したに過 ぎない。第３〜５図の構造において電極ユニット１およびその構成のみが本発明 の実質的な部分であり、他の部分は本発明の保護範囲には影響がないものである と理解されたい。本発明による電極ユニットは第３〜５図に示した型式の用途と は全く異なる用途に使用することができる。例えば海、湖、水槽、クリーニング 槽等に関連した浮遊機器として使用することができる。

本発明によれば、電極ユニットを浄化すべき液体中に沈め、端縁部分のみ液中に 浸し、電極ユニットが浸食するにつれて沈降用の機器によりまたは第３図に示す 装置のように重力により自動的に電極ユニットを下降させることが要旨である。

ＦＩＧ、　１ 国際調査報告 細軸１−襲−−＋＾−−−−呻偶一・ＫＴ／Ｆ工８６１０Ｏｏ６４

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．乳濁液および汚水特にオイル含有水などの処理すべき液体を可溶材料で形成 し互いに隣接させて垂直に配置した板により構成した電極（２ａ，２ｂ）の互い に調整自在の間隔を空けてある端縁に通過させて電気分解により浄化するのに使 用し、電極端縁間の電流密度を所望範囲に維持する電流密度維持装置を具える電 極ユニットにおいて、放電端縁の領域でのみ電極板を浄化すべき液体に接触させ 、電流密度維持装置は電極板間の間隔を調整する間隔調整装置と沈降深さを調整 する深さ調整装置を有するものとして構成したことを特徴とする電極ユニット。
2. ２．前記間隔調整装置は、板間に配置したスペーサ部材（７）を有するものとし て構成し、これらスペーサ部材（７）を手動または調整モータ（６）により伸縮 させることにより板（２ａ，２ｂ）間の間隔を調整自在に構成したことを特徴と する請求の範囲第１項に記載の電極ユニット。
3. ３．電極板（２ａ，２ｂ）は支持構体から懸垂配置したことを特徴とする請求の 範囲第１項に記載の電極ユニット。
4. ４．電極板（２ａ，２ｂ）は、若干数または全部を自重により絶縁ベース（１３ ）上に載置したものとして構成したことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の 電極ユニット。
5. ５．深さ調整装置は、板の放電端縁の浸食を観察する検出装置および板の懸垂高 さを調整する持上装置を有するものとして構成したことを特徴とする請求の範囲 第３項に記載の電極ユニット。
6. ６．電極の沈降深さは、板の放電端縁が溶解するとき重力により自動的に規定さ れる構成としたことを特徴とする請求の範囲第４項に記載の電極ユニット。
7. ７．１個おき毎に互いに絶縁した電極ユニット（１）の板（２ａ，２ｂ）は互い に電気的に接続し、各グループに直流電源から互いに逆で周期的に切換る極性で 給電（３，４）することを特徴とする請求の範囲第１乃至６項のうちのいずれか 一項に記載の電極ユニット。
8. ８．直流は、パルス状に供給することを特徴とする請求の範囲第７項に記載の電 極ユニット。