KR19980017974A - 용수살균방법 및 이것에 이용하는 용수처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 작업상 위험을 수반하거나, 유해가스를 발생하거나 하지않고, 또한 싼 값을 확실하게 용수중의 미생물을 살균할 수 있는 용수의 살균방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 용수의 살균방법 및 이것에 사용되는 용수처리장치는 용기(7)에 수용된 용수(6) 중에 백금도금한 티탄제 판으로 이루어지는 판양극(2)과, 양주면에 폴리아닐린막(3)을 부착시킨 백금도금한 티탄제판으로 이루어지는 음극(1)과, 모터(5)에 의해 회전구동하는 교반기(5a)를 침지하여, 양극(2)가 음극(1) 사이를 통전함과 동시에, 교반기(5a)에 의해 용수(6)를 교반한다. 이에 의해, 폴리아닐린막(3)이 용수(6) 중의 용존산소를 환원하여 슈퍼옥시드로 하고, 이 슈퍼옥시드에 의해 용수(6) 중의 미생물이 살균됨과 동시에, 산소의 환원반응에 기여하여 일단 산화한 폴리아닐린은 음극(1)에 흐르는 환원전류에 의해 환원되어 다시 용수중의 산소를 환원할 수 있는 폴리아닐린으로 재생된다.

Description

용수살균방법 및 이것에 이용하는 용수처리장치

본 발명은 용수살균방법 및 이것에 이용하는 용수처리장치에 관한 것으로서, 특히 외부로부터 살균제 등을 조금도 투입하지 않아 인체에 위험을 수반하지 않으며, 또한 싼값으로 확실하게 용수중의 미생물을 살균할 수 있는 용수살균방법 및 이것에 사용하는 용수처리장치에 관한 것이다.

가정이나 사무소에서 사용하는 음료수, 공장이나 빌딩의 열교환기용 냉각수, 공중목욕탕 및 수영장의 물 등의 소위 용수중에 포함되는 유해한 미생물을 살균하는 방법으로서는, 용수를 비등시키는 방법, 용수중에 염소나 과산화수소 등 살규제를 투입하는 방법 또는 전해살균법 등이 알려져 있다.

그러나, 상기 종래의 용수살균방법은 이하에 기술하는 문제점을 가지고 있다.

예를들면, 용수를 비등시키는 방법으로서는, 용수를 비등시키는 데에 필요한 소비에너지가 극히 크고, 또 용수를 가열하는 열원의 관리가 번잡하다고 하는 무네점이 있다. 또, 용수를 비등시킴으로써, 용수의 특성이 변화하기 때문에, 용수의 용도에 따라서는 용수를 적용할 수 없게 되어 버리는 일이 종종 발생한다.

또, 용수에 염소를 투입하는 방법은 수돗물의 살균방법으로서 널리 사용되고 있으나, 이 방법은 다랭의 염소를 투입할 필요가 있고, 또 살균후의 물에 염소냄새가 잔류하면, 다시 잔류염소로부터 유기계 염소화합물(예를들면 트리할로메탄)이 발생하여 인체의 건강을 해치거나, 환경오염을 일으킬 위험성이 있다고 하는 문제점이 있다. 또, 용수에 과산화수소를 투입하는 방법에서는, 물중에 과산화수소가 분해하기 쉽기 때문에 비교적 다량의 과산화수소의 투입이 필요하며, 또 과산화수소는 고농도에서는 산화반응이 심해지기 때문에 사용현장까지의 운반시나 투입시의 취급에 위험을 수반한다고 하는 문제점이 있다.

또, 전해살균법은 비교적 큰 전력량이 필요하기 때문에, 코스트가 높아지는 것이나, 전력량을 삭감하기 위해서 전압을 낮게 하면 미생물의 살균이 불충분해지는 것, 또 충분한 살균을 행하기 위해서 전압을 높게 하면 물 자체가 분해되어 유해한 가스가 발생하는 것등의 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 작업상 위험을 수반하거나, 유해가스를 발생하거나 하지 않고, 또한 싼값으로 확실하게 용수중의 미생물을 살균할 수 있는 용수살균방법 및 이것에 사용하는 용수처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

제1도는 용수중에서의 폴리아닐린과 용존산소의 반응 및 전극(음극)상에서의 폴리아닐린의 환원반응의 반응원리를 설명하기 위한 도면이다.

제2도는 본 발명의 실시예 1에서 사용한 용수처리장치의 구성을 도시한 단면도이다.

제3도는 본 발명의 실시예 2에서 사용한 용수처리장치의 구성을 도시한 단면도이다.

제4도는 본 발명의 실시예 3에서 사용한 용수처리장치의 구성을 도시한 단면도이다.

제5도는 본 발명의 실시예 4에서 사용한 용수처리장치의 구성을 도시한 단면도이다.

제6도는 본 발명의 실시예 5에서 사용한 용수처리장치의 구성을 도시한 투시사시도이다.

제7도는 본 발명의 실시예 5에서 사용한 용수처리장치의 구성을 도시한 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1…음극2…양극

3…폴리아닐린4…글라스크로스

5…모터5a…교반기

6…용수7…폴리에틸렌계 용기

90…용수처리장치

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 용수살균방법은 용수중에 양극과 표면에 폴리아닐린을 접촉시킨 음을 배치하고, 상기 양극과 음극 사이를 간헐적으로 또는 연속적으로 통전하면서 상기 폴리아닐린이 상기 용수중의 용존산소를 환원함으로써 생성하는 슈퍼옥시드에 의해 상기 용수중에 포함되는 미생물을 살균하도록 했다. 즉, 본 발명자들은 폴리아닐린을 용수에 접촉시키면 이것이 용수중의 용존산소(O₂)를 환원하여 뛰어난 살균작업을 보이는 슈퍼옥시드(·O₂ ^-)를 생성시키고, 또한 산소를 환원함으로써 일단 산화된 폴리아닐린이 용수중의 전극에 흐르는 환원전류에 의해 전기화학적으로 환원되고 다시 용수중의 산소를 환원할 수 있는 폴리아닐린으로 재생되는 것을 발견하여, 본 발명의 용수살균방법을 완성하기에 이른 것이다. 이와 같은 본 발명의 용수살균방법에 있어서는, 용수중의 용존산소와의 반응에 의해 일단 산화한 폴리아닐린은 용수중의 음극에 흐르는 환원전류에 의해 환원되고 다시 용존산소를 환원할 수 있는 폴리아닐린으로 재생되기 때문에, 폴리아닐린에 의한 슈퍼옥시드의 생성이 중단되지 않고 행해짐으로써, 다량의 용수라도 용수중의 미생물을 확실히 살균할 수 있다. 또, 용수주의 용존산소와의 반응에 의해 산화한 폴리아닐린을 환원하는데에 필요한 환원전류밀도(절대값)는 0.01~100μA·cm^-2정도이면 되므로 소비전력이 적고, 또한 용수자신이 분해되어 유해한 가스를 발생한다고 하는 나쁜 상황도 발생하지 않는다. 또, 폴리아닐린 그 자체에 독성이 없고, 또 폴리아닐린에 의한 산소의 환원반응에 있어서 유해가스가 발생하거나, 위험을 수반하는 현상도 발생하지 않기 때문에, 안전하게 작업을 행할 수 있다.

상기 본 발명의 용수살균방법에 있어서는, 용수가 교반기에 의해 교반되어 있는 것이 바람직하며, 이와 같은 바람직한 구성에 의해 살균처리하려는 용수전체가 효율적으로 폴리아닐린에 접촉하여 용수중의 용존산소가 효율적으로 슈퍼옥시드로 치환되고, 또한 슈퍼옥시드와 용수중의 미생물의 접촉빈도도 유효하게 높아지기 때문에, 요수중의 미생물을 효율적으로 살균할 수 있다.

또, 상기 본 발명의 용수살균방법에 있어서는, 음극이 그 적어도 일주면이 폴리아닐린막에 의해 피복된 포형상, 망형상 또는 다공질판형상의 음극으로서, 용수를 상기 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극 및 폴리아닐린막을 통과하도록 유동시키는 것이 바람직하고, 이와 같은 바람직한 구성에 의해 살균처리하려는 용수의 양이 다량이;라도 용수전체가 확실하게 폴리아닐린에 접촉하여, 용수중의 용존산소가 효율적으로 슈퍼옥시드로 치환되어, 용수중의 미생물을 효율좋게 살균할 수 있다.

또, 상기 본 발명의 용수살균방법에 있어서는, 용수를 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극 및 폴리아닐린막을 반복하여 통과하도록 유동시키는 것이 바라직하고, 이와 같은 바람직한 구성에 의해 용수전체가 확실하게 또한 다수의 폴리아닐린에 접촉하여, 용수중의 용존산소가 고르게 슈퍼옥시드로 환원되며, 용수중의 미생물을 거의 완전하게 없앨 수 있을 정도까지 살균할 수 있다.

또, 상기 본 발명의 용수살균방법에 있어서는, 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극의 표리 양주면에 폴리아닐린막이 피복되어 있는 것이 바람직하고, 이와 같은 바람직한 구성에 의해 용수가 상기 음극의 표리 양주면에 설치된 폴리아닐린막을 통과함으로써, 살균처리하려는 용수전체가 효율적을 폴리아닐린에 접촉하여, 용수중의 용존산소가 단시간에 슈퍼옥시드로 환원되어, 미생물의 살균처리시간을 단축할 수 있다.

또, 상기 본 발명의 용수살균방법에 있어서는, 음극이 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극으로서, 도전성 소재로 이루어지는 다공질 구조체의 블록형상체의 표면에 폴리아닐린을 부착시킨 블록형상의 다공질 구조물을 상기 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극의 일주면에 접촉하도록 배치하여, 용수를 상기 포형상, 망형상 또는 다공질판형상의 음극 및 블록형상의 다공질 구조물을 통과하도록 유동시키는 것이 바람직하고, 이와 같은 바람직한 구성에 의해 살균처리하려는 용수의 양이 다량이라도 용수전체가 확실하게 폴리아닐린에 접촉하여, 용수중의 용존산소가 효율적으로 슈퍼옥시드로 환원되어, 용수중의 미생물을 효율적으로 살균할 수 있다.

또, 상기 본 발명의 용수살균방법에 있어서는, 용수를 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극 및 블록형상의 다공질 구조물을 반복하여 통과하도록 유동시키는 것이 바람직하고, 이와 같은 바람직한 구성에 의해 용수전체가 확실하게 또한 다수회 폴리아닐린에 접촉하여, 용수중의 용존산소가 고르게 슈퍼옥시드로 환원되어, 용수중의 미생물을 거의 완전하게 없앨 수 있을 정도까지 살균할 수 있다.

또, 상기 본 발명의 살균방법에 있어서는, 판형상의 양극과 적어도 일주면이 폴리아닐린막에 의해 피복된 판형상의 음극을 상기 폴리아닐린막이 상기 양극측을 향하도록 대향배치하여, 상기 음극과 양극의 간극에 용수를 통과시키는 것이 바람직하며, 이와 같은 바람직한 구성에 의해 상기 대향배치된 판형상의 음극과 양극의 간극을 용수가 통과할때에 용수가 음극의 주면을 덮고 있는 폴리아닐린막에 비교적 긴시간 접촉하여, 용수중의 용존산소가 효율적으로 슈퍼옥시드로 환원되어, 용수중의 미생물을 효율적으로 살균할 수 있다.

본 발명의 제1용수처리장치는, 살균처리하려는 용수가 고여 있는 용수조와, 그 적어도 일부가 상기 용수중에 잠겨지도록 배치된 양극과, 표면에 폴리아닐린막이 부착되어 상기 폴리아니린막이 상기 용수중에 잠기도록 배치된 음극과, 상기 양극 및 음극에 전류룰 인가하는 전류원을 구비한 것이다. 이와 같은 구성에 의해, 상기한 용수중의 용존산소와의 반응에 따라서 산화하는 폴리아닐린을 다시 용존산소를 환원할 수 있는 폴리아닐린으로 재생하면서 용수중의 미생물을 살균하는 본 발명의 용수살균방법을 합리적이고도 안정하게 실행할 수 있다.

상기 본 발명의 제1용수처리장치에 있어서는, 용수를 교반하기 위한 교반기가 설치되어 있는 것이 바람직하고, 이와 같은 구성에 의해 살균처리하려는 용수가 효율적으로 폴리아닐린에 접촉하여, 용수중의 용존산소를 효율적으로 슈퍼옥시드로 환원할 수 있고, 또한, 슈퍼옥시드와 용수중의 미생물의 접촉빈도도 높일 수 있으므로, 용수중의 미생물의 살균효율울 향상시킬 수 있다.

본 발명의 제2용수처리장치는 조본체에 조내로 용수를 도입하기 위한 제1개구와 조내의 용수를 조외로 배출하기 위한 제2개구가 형성되고, 적어도 일부면이 폴리아닐린막에 의해 피복된 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극이 상기 제1개구측에 배치되고, 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 양극이 상기 제2개구측에 배치되고, 상기 제1개구로부터 조내로 도입된 용수가 상기 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극 및 폴리아닐린막을 통과하고, 다시 상기 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 양극을 통과하여 상기 2개구로부터 조외로 배출되도록 구성된 전해조 유닛과, 상기 양극 및 음극에 전류를 인가하는 전류원과, 살균처리하려는 용수가 고인 용수 수용조와, 상기 용수 수용조로부터 용수를 퍼올리고 이것을 상기 전해조의 상기 제1개구로 인도하는 펌프를 구비한 것이다.

이와 같은 구성에 의해, 상기한 용수를 적어도 일부면이 폴리아닐린막에 의해 피복된 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극을 통과하도록 유동시켜서 용수중의 미생물을 살균하는 본 발명의 용수살균방법을 합리적이고도 안정하게 실행할 수 있다. 또, 전해조를 유닛으로 하고 있기 때문에, 전해조중의 전극재료나 폴리아닐린이 경시적으로 열화하거나, 전극이나 폴리아닐린막에 막힘등이 생겼을때, 전해조를 새로운 전해조로 용이하게 교환할 수 있어, 유지·보수성이 뛰어나다.

상기 본 발명의 제2용수처리장치에 있어서는, 상기 전해조 유닛으로부터 배출되는 용수를 용수 수용조내로 배출하기 위한 배수관이 설치되어 있는 것이 바람직하며, 이와 같은 바람직한 구성에 의해, 살균처리하려는 용수를 간단하게 전해조 유닛에 반복하여 통과시킬 수 있기 때문에, 상기한 용수를 적어도 일주면이 폴리아닐린막에 의해 피복된 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극을 반복하여 통과하도록 유동시켜서 용수중의 미생물을 살균하는 본 발명의 용수살균방법을 합리적이고도 안정하게 실행할 수 있다.

또, 상기 본 발명의 제2용수처리장치에 있어서는, 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극의 표리 양주면에 폴링아닐린막이 피복되어 있고, 상기 한쌍의 표리 양주면에 폴리아닐린막이 피복된 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극이 상기 전해조내에 상기 한쌍의 양주면에 설치된 폴리아닐린막에 순차적으로 용수가 통과하도록 배설되어 있는 것이 바람직하며, 이와 같은 바람직한 구성에 의해 살균처리하려는 용수가 효율적으로 폴리아닐린에 접촉하고, 용수중의 용존산소가 단시간에 슈퍼옥시드로 환원되어, 미생물의 살균처리시간을 단축할 수 있다.

또, 본 발명의 제3용수처리장치는, 조본체에 조내로 용수를 도입하기 위한 제1개구와 조내의 용수를 조외로 배출하기 위한 제2개구가 형성되고, 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극이 상기 제1개구측에 배치되고, 포형상, 망형상 또는 다공질판형상의 양극이 상기 제2개구측에 배치되어, 상기 음극과 양극 사이에 도전성 소재로 이루어지는 블록형상의 다공질 구조체의 표면에 폴리아닐린을 부착시킨 블록형상의 다공질 구조물이 상기 음극에 접촉하도록 배치되며, 상기 제1개구로부터 조내에 도입된 용수가 상기 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극 및 상기 다공질 구조물을 통과하고, 다시 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 양극을 통과한 후, 상기 제2개구로부터 조외로 배출되도록 구성된 전해조 유닛과, 상기 양극 및 음극에 정전류를 인가하는 정전류원과, 살균처리하려는 용수가 고인 용수 수용조와, 상기 용수 수용조로부터 용수를 퍼오리고 이것을 상기 전해조 유닛의 상기 제1개구로 인도하는 펌프를 구비한 것이다. 이와 같은 구성에 의해, 상기한 용수를 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극과, 이 음극의 일주면에 접촉하도록 배치한 도전성 소재로 이루어지는 블록형상의 다공질 구조체의 표면에 폴리아닐린을 부착시킨 블록형상의 다공질 구조물을 통과하도록 순환시켜서 용수중의 미생물을 살균하는 본 발명의 용수살균방법을 합리적이고도 안정하게 실행할 수 있다. 또, 전해조를 유닛으로 하고 있기 때문에, 전해조중의 전극재료나 다공질 구조물의 구성재료가 경시적으로 열화하거나, 전극이나 다공질 구조물에 눈막힘등이 생겼을때에, 전해조를 새로운 전해조로 용이하게 교환할 수 있어, 유지·보수성이 뛰어나다.

상기 본 발명의 제3용수처리장치에 있어서는, 전해조 유닛의 제2개구에 접속되고, 상기 전해조 유닛으로부터 배출되는 용수를 용수 수용조내로 배출하기 위한 배수관이 설치되어 있는 것이 바람직하며, 이와 같은 바람직한 구성에 의해, 살균처리하려는 용수를 간단히 전해조 유닛에 반복하여 통과시킬 수 있기 때문에, 상기한 용수를 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극 및 볼록형상의 다공질 구조물을 반복하여 통과하도록 유동시켜서 용수중의 미생물을 살균하는 본 발명의 용수살균방법을 합리적리고도 안정하게 실행할 수 있다.

또, 상기 본 발명의 제3용수처리장치에 있어서는, 전해조가 음극과 양극 사이에 블록형상의 다공질 구조체의 표면에 폴리아닐린을 부착시킨 볼록형상의 다공질 구조물을 도전성 소재로 이루어지는 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상물을 통해서 다소 겹쳐서 배치하여 이루어지는 것이 바람직하다. 음극과 양극 사이에 단일한 볼록형상의 다공질 구조물을 배치한 구성의 전해조에서는 폴리아닐린과 요수의 접촉면적을 크게 하기 위해서, 단일한 블록형상의 다공질 구조물의 두께를 크게 하면, 용수가 다공질 구조물중을 원활하게 통과할 수 없게 되는 것에 대해서, 본 구성의 블록형상의 다공질 구조체의 표면에 폴리아닐린을 부착시킨 블록형상의 다공질 구조물을 도전성 소재로 이루어지는 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상물을 통해서 다수 겹쳐서 배치하여 이루어지는 전해조에서는, 각각의 블록형상의 다공질 구조물의 두께를 작게 하더라도, 블록형상의 다공질 구조물의 총 두께를 얻을 수 있기 때문에, 용수가 항상 각각의 두께가 작은 블록형상의 다공질 구조물과 블록형상의 다공질 구조물 사이에 개재하는 도전성 소재로 이루어지는 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상물을 원활하게 통과하고, 용수가 전해조 전체를 원활하게 통과하게 된다.

또, 본 발명의 제4용수처리장치는 조본체에 조내에 용수를 도입하기 위한 제1개구와 조내의 용수를 조외로 배출하기 위한 제2개구가 형성되고, 판형상의 양극과 적어도 일주면이 폴리아닐린막에 의해 피복된 판형상의 음극이 상기 폴리아닐린막이 상기 양극측을 향하도록 소정 간격을 두고 대향배치된 전극대향배치 구조체를 수용하고, 상기 제1개구로부터 조내로 도입된 용수가 상기 전극 대향배치 구조체에 있어서의 상기 판형상 음극과 상기 판형상 양극과의 간극을 통과한 후 상기 제2개구로부터 조외로 배출되도록 구성된 전해조 유닛과, 상기 양극과 음극사이를 통전하기 위한 정전류원과, 살균처리하려는 용수가 고인 용수 수용조로부터 상기 용수를 퍼올리고, 이것을 상기 전해조 유닛의 상기 제1개구로 인도하기 위한 펌프를 구비한 것으로, 이와 같은 구성에 의해 상기한 용수를 판형상의 양극과 일주면이 폴리아닐린막에 의해 피복된 판형상의 음극과 폴리아닐린막이 양극측을 향하도록 대향배치된 음극과 양극의 간극을 통과시켜서 용수중의 미생물을 살균하는 본 발명의 용수살균방법을 합리적이고도 안정하게 실행할 수 있다. 또, 전해조를 유닛으로 하고 있기 때문에, 전해조중의 전극재료나 폴리아닐린막의 경시적 열화 등이 발생했을때, 전해조를 새로운 전해조로 용이하게 교환할 수 있어, 유지·보수성이 뛰어나다.

상기 본 발명의 제4용수처리장치에 있어서, 전해조 유닛이 다수의 전극 대향배치 구조체를 수용하고, 용수가 상기 다수의 전극 대향배치 구조체에 있어서의 각각의 판형상 음극과 판형상 양극의 간극을 통과하도록 구성된 전해조 유닛인 것이 바람직하며, 이와 같은 바람직한 구성에 의해 살균처리하려는 용수와 폴리아닐린과의 접촉기간이 길어지기 때문에, 용수중의 용존산소를 효율적으로 슈퍼옥시드로 환원할 수 있어, 미생물의 살균효율이 향상된다.

상기 본 발명의 제1~4의 용수처리장치에 있어서는, 전해조 유닛의 조본체내의 제2개구의 바로앞에 용수중의 불필요한 부유물을 제거하는 필터가 설치되어 있는 것이 바람직하며, 이와 같은 구성에 의해 용수중의 쓰레기나 이물, 또는 미생물의 죽은 뼈를 여과할 수 있어, 용수를 더욱 위생적인 것으로 할 수 있다.

또, 상기 본 발명의 제1~4의 용수처리장치에 있어서는, 전해조 유닛에 이것의 제2개구로부터 배출되는 용수중의 불필요한 부유물을 제거하는 필터가 연결되어 있는 것이 바람직하며, 이와 같은 구성에 의해 용수중의 쓰레기나 이물, 또는 미생물의 죽은 뼈를 여과할 수 있어, 용수를 더욱 위생적인 것으로 할 수 있다.

상기 설명한 바와 같이, 본 발명자들은 폴리아닐린을 용수에 접촉시키면 이것이 용수중의 용존산소(O₂)를 환원하여 뛰어난 살균작용을 보이는 슈퍼옥시드(·O₂ ^-)를 생성하고, 또한 산소의 환원반응에 의해서 일단 산화한 폴리아닐린이 용수중의 전극에 흐르는 환원전류에 의해 전기화학적으로 환원되어 다시 용수중의 산소를 환원할 수 있는 폴리아닐린으로 재생되는 것을 발견하여, 용수중에 전극(음극)을 이것에 폴리아닐린을 접촉시킨 상태로 배치하고, 전극(음극)으로 폴리아닐린을 환원하는 환원전류를 흘리면서 폴리아닐린에 의해9 용존산소를 환원하여 슈퍼옥시드를 생성시키는 본 발명의 용수살균방법을 완성시킨 것이다.

이와 같은 본 발명의 용수살균방법에 있어서, 용수중에서의 폴리아닐린과 용존산소의 반응 및 전극(음극)상에서의 폴리아닐린의 환원반응의 반응원리는 도 1에 도시한 바와 같다. 또한, 도면중의 n은 반복단위수(중합도)로 자연수를 나타내고, x는 반복단위를 구성하는 환원형 구조의 아닐린 2분자체(a)의 수로 자연수를 나타내고, y는 반복단위를 구성하는 산화형 구조의 아닐린 2분자체(b)의 수를 나타낸다.

즉, 용수중의 용존산소(O₂)는 폴리아닐린과 접촉함으로써 슈퍼옥시드(·O₂ ^-)로 환원된다. 그리고, 이 용존산소(O₂)의 환원에 기여한 폴리아닐린중의 방복단위의 있어서의 환원형 구조의 아닐린 2분자체(a)는 일단 산화형 구조의 아닐린, 2분자체(b)가 되지만, 전극(음극)에 흐르는 환원전류에 의해 환원되어 다시 환원형 구조(a)로 되돌아간다. 따라서, 전극(음극)에 환원전류를 흘림으로써, 폴리아닐린은 산소(O₂)의 환원을 행할 수 있는 상태(환원형 구조의 아닐린 2분자체를 포함하는 상태)로 유지되어, 실질적으로 방영구적으로 용수의 살균처리를 행할 수 있다.

본 발명에 사용되는 폴리아닐린은 하기 식(화학식 1)~식(화학식 4)으로 표시되는 폴리아닐린 중의 적어도 1종류를 포함하는 중합체이다.

상기 식(화학식 1~화학식 4)에 있어서, A는 예를들면 황산, 과염소산, 트리플루오르 아세트산, 삼불화붕소, 폴리아크릴산, 폴리스틸렌설폰산, 크레졸설폰산, 장뇌설폰산 등의 음이온이고, n은 2~5000, 바람직하게는 10~1000의 범위에 있는 정수이며, x와 y는 x+y=1 및 0y0.5를 동시에 충족하는 수이다.

본 발명에서 말하는 용수란, 수돗물, 지하수, 공업용수 등으로, 예를들면 음료수, 열교환기의 냉각수, 각종 세정용수, 수영장, 목욕탕 등에 공급되는 물 등이다.

본 발명에 있어서 살균되는 용수중의 미생물은 세균(박테리아), 균, 사상균(곰팡이), 대장균, 효모, 변형균, 단세포의 조류, 원생동물, 바이러스 등이다.

본 발명에 있어서, 음극 및 양극으로서 사용되는 전극은 탄소재나 티탄, 백금도금한 티탄, 백금 등의 귀금속이나, 페라이트 등의 도전성 재료로 이루어지고, 시이트형상, 판형상, 포형상, 망형상, 다공질판형상, 다공질 블록형상등의 형태로 형성된 것이다. 전극을 이것에 용수(피처리수)를 통과시키도록 하여 사용하는 양태에서는, 전극은 포형상, 망형상, 다공질 판형상 및 다공질 블록형상 등의 형태로 형성한 것을 사용한다. 상기 전극재료중 탄소재는 도전성으로, 독성이 없고 이온이나 수산화물을 생성하지 않으며, 또한 비교적 싼 값으로 금속등과 같이 부식성이 없는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서 폴리아닐린은 가능한 음극의 표면전체영역에 접촉시키는 것이 바람직하고, 이것에는 통상 음극의 표면전체영역 즉 음극을 구성하는 전극소재의 표면전체에 전해중합법등의 그 자체 공지의 중합법을 이용하여 폴리아닐린막을 부착형성하는 방법이 이용된다. 또, 폴리아닐린의 음극으로이 접촉은 폴리아닐린을 음극 이외의 지지체의 표면에 부착시키고, 이 지지체를 음극에 접촉시키는 형식으로 행해도 된다.

음극의 표면에 폴리아닐린막을 부착형성할 경우, 폴리아닐린과 음극의 중량비율(폴리아닐린:음극)은 특별히 제한되지 않지만, 0.001:1~0.3:1의 범위로 하는 것이 일반적이다. 또, 폴리아닐린막의 두께는 가능한 얇은 쪽이 좋지만, 너무 얄으면 폴리아닐린의 절대량이 적어지기 때문에 슈퍼옥시드의 발생량이 감소하는 경향을 보이는 한편, 너무 두꺼울 경우는 전극표면에 있어서의 전류의 흐름을 저해하여 폴리아릴린의 재생효율이 저하하는 경향을 보이고, 또 제조코스트도 높아져 버린다. 그래서, 폴리아닐린막의 막두께는 통상 0.1~10μm의 범위가 바람직하다.

폴리아니린의 음극으로의 접촉은 폴리아닐린을 음극이외의 지지체의 표면에 부착시키고, 이 지지체를 음극에 접촉시키는 형식으로 행할 경우, 지지체는 도선성 소재로 이루어지고, 또한 어느 정도의 두께를 가지는 블록형상의 다공질 구조체인 것이 바람직하다. 이것은 어느 정도의 두께를 가지는 블록형상의 다공질 구조인 것에 의하여, 가장 바깥 표면에 부착한 폴리아닐린 뿐 아니라 내부의 다수의 구멍을 둘러싸는 벽면, 즉 내부표면에 부착한 폴리아닐린에도 용수가 접촉하여, 슈퍼옥시드의 생성효율이 높아지고, 또한 도선성인 것에 의하여 음극에 흐르는 환원전류가 지지체에도 흘러, 음극에 접촉하고 있는 폴리아닐린 분이 아니라 지지ㅊ의 표면상에서 폴리아닐린의 재생반응이 행해져서, 폴리아닐린의 재생효율이 향상되기 때문이다. 이와 같은 도전성 소재로 이루어지는 블록형상의 다공질 구조체로서는, 탄소섬유로 이루어지는 펠트나 매트, 또는 탄소재를 다수의 연속구멍을 가지는 블록형상체로 형성한 입체성형물 등을 들 수 있다. 이와 같은 도선성 소재로 이루어지는 블록형상의 다공질 구조체의 표면에 폴리아닐린을 부착시킬 경우, 폴리아닐린은 가능한 그 소재의 표면전체에 다공성을 잃지 않도록 얇고 균일하게 부착되어 있는 것이 바람직하지만, 너무 얇으면 폴리아닐린의 절대량이 적어지기 때문에 슈퍼옥시드의 발생량이 감소하는 경향을 보이고, 또 너무 두꺼우면 제조코스트가 높아지고, 또한 전류의 흐름이 나빠지거나, 다공질 입체성형물의 공극을 좁혀서 용수의 유통이 저해되어 버리거나 한다. 이 때문에, 폴리아닐린막의 막두께는 통상 0.1~10μm의 범위로 한다. 또, 폴리아닐린과 블록형상의 다공질 구조체와의 중량비율(폴리아닐린:다공질 구조체)은 특별히 한정되지 않지만, 0.001:1~0.3:1의 범위가 바람직하다.

본 발명에 있어서 양극과 음극 사이에 흐르는 전류는 음극으로 폴리아닐린의 환원반응(재생반응)이 안정하게 행해지는데 필요한 가능한 낮은 전류면 되고, 전류밀도(절대값)로 0.01~100μA·cm^-2정도로 한다.

이와 같은 값으로 하면, 물자신의 분해반응에 의한 유해가스를 발생하지 않고, 폴리아닐린의 환원반응(재생반응)을 안정하게 행할 수 있다.

용수의 살균처리는 살균처리하려는 용수를 일정용량의 조내로 수용하고, 이 조내에 수용된 용수중에 양극과 그 표면에 폴리아닐린을 접촉시킨 음극을 배치하여, 상기 양극과 음극 사이를 통전함으로써 행하는 배치처리에 의한 방법이 일반적이다. 이 경우, 조내에 수용된 용수전체의 용존산소를 효율적으로 폴리아닐린에 접촉시키기 위해 교반기에 의해 용수를 교반하는 것이 바람직하다.

교반기의 성능, 살균의 대상이 되는 미생물의 종류 등에도 기인하지만, 상기 처리방법, 즉 일정량의 조내에 수용된 용수를 배치처리로 살균처리하는 방법에서는, 살균처리하려는 용수의 양이 많아지면, 처리시간이 길어지는 결향을 보인다. 이 때문에, 비교적 다량의 용수를 살균처리하는 경우, 용수의 도입구와 배출구를 가지고, 조내에 전극(음극 및 양극)과, 음극에 접촉하도록 배치한 폴리아닐린을 수용시킨 전해조유닛을 잉요하여, 음극과 양극 사이를 통전하면서 전해조 유닛내에 살균처리하려는 용수를 통과시켜서, 용수중의 용존산소를 폴리아닐린에 접촉시키는 방법을 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 전해조내에서의 폴리아닐린과 용존산소의 접촉효율에도 기인하지만, 보다 살균효과를 높이기(보다 슈퍼옥시드의 생산효과를 높이기) 위해서는, 전해조 유닛내에 살균처리하려는 용수를 반복하여 통과시키는 것이 바람직하다. 상기 전해조 유닛의 조본체로서는, 장기간의 사용에 견디고, 전기절연성 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 일반적으로 합성수지제품이 사용된다. 또, 조본체내에 수용되는 음극과 양극은 통상 소정간격을 띄우고 배설되는데, 양자간에 격막을 설치하여 양극의 단락을 방지하도록 해도 된다. 이 격막으로서는 예를들면 글라스크로스, 전기절연성의 합성수지로 이루어지는 망형상물, 전기절연성 합성수지로 이루어지는 다공질막등이 사용된다. 또한, 전해조 유닛내의 배출구의 바로 앞에 필터를 배설하여 용수중에 포함되는 쓰레기나 이물 또는 전해조중에서 발생한 미생물의 죽은 뼈등을 여과하도록 하면, 용수를 보다 위생적인 것으로 할 수 있다.

또, 전해조 유닛에 필터를 일체화하지 않아도, 전해조 유닛의 사용시에 전해조 유닛의 배출구에 필터를 연결하도록 해도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

상기 어느 하나의 방법에 있어서도, 용수가 조내를 체류하는 시간, 즉 실질적으로 용수와 포리아닐린이 접촉하고 있는 시간은 처리되는 용수의 성질, 처리후의 용수의 용도, 처리되는 용수의 양 및 처리장치의 크기나 형태등을 고려하여 적당히 결정되는데, 일반적으로 5~600초의 범위이다.

이 범위로 하면, 처리효율을 저하시키지 않고 미생물의 살균을 충분히 행힐 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세히 설명한다.

[실시예 1]

도 2에 도시한 용수처리장치를 준비했다. 도면에 있어서, 90은 용수처리장치로서 이것은 폴리에틸렌제 용기(7) 내에 백금도금한 티탄제판으로 이루어지는 음극(1)의 양면에 폴리아닐린막(3)을 부착시켜서 이루어지는 것과, 상기와 동일한 백금도금한 티탄제 판으로 이루어지는 양극(2)에 글라스크로스(4)를 덮어서 이루어지는 것이 소정간격을 두고 현수되고, 모터(5)에 의한 구동에 따라 회전하는 교반기(교반날개)(5a)에 의해 용수(6)가 교반되도록 구성되어 있다. 또한, 음극(1) 및 양극(2)은 각각 도시하지 않는 정전류원에 접속되어, 음극(1)에 폴리아닐린을 환원하기 위한 환원전류가 흐르도록 되어 있다. 여기에서, 폴리에틸렌 용기(7)의 용량은 2리터, 백금도금한 티탄제 판의 사이즈는 5cm×10cm, 폴리아닐린막(3)의 두께는 2μm이다.

증류수에 0.9중량%의 식염을 첨가한 식염수에 일반세균을 다량으로 함유하는 공장배수를 0.2중량% 첨가한 것을 처리수 원액으로서 준배했다.

상기 용수처리장치(90)의 용기(7)에 이 처리수 원액(6)을 1000cc 넣고, 교반기(교반날개)(5a)로 교반했다. 처리개시, 즉 처리수 원액(6)의 투입과 동시에 음극(1) 및 양극(2) 사이를 통전하여, 음극(1)에 흐르는 전류가 -3.0mA(전류밀도가 -30.0μA·cm^-2)가 되도록 설정했다.

소정시간마다 처리수 원액(6)을 샘플링하고, 샘플링한 처리수를 샤알레 한천배양하여, 배양후의 처리수중에 함유되는 세균수(콜로니수:개/수)를 측정했다. 배양조건은 36℃, 24시간 이었다. 배양시험결과는 하기 표 1과 같다. 또, 전극에 통전을 행하지 않고 상기와 동일한 배양시험을 행한 비교예 1과 폴리아닐린을 음극에 부착하지 않고, 전극으로의 통전도 행하지 않고 상기와 동일한 배양시험을 비교예 2의 결과도 표 1에 병행하여 나타냈다.

이상의 시험결과로부터 폴리아닐린의 살균효과를 확인할 수 있고, 또한 폴리아닐린을 음극에 부착(접촉)시켜서 통전하면, 일반세균은 1시간의 처리로 거의 살균되고, 3시간 이내에 완전히 살균되며, 또한 48시간 이상 살균효과를 지속할 수 있음을 알았다. 또, 통전하지 않을 경우는 5시간까지는 살균효과가 있지만, 24시간 이상 경과하면 살균효과가 없어지는 것을 알 수 있었다. 이것으로부터 폴리아닐린은 통전하지 않으면 수시간 그 활성, 즉 용수중의 산소를 슈퍼옥시드로 환원하는 성질이 없어지고, 통전하면 그 활성이 재생되는 것이 명백해졌다.

[실시예 2]

도 3에 도시한 용수처리장치를 준비했다. 도 3에 있어서, 100은 용수처리장치로서, 이것은 처리수(살균처리하려는 용수)(16)를 수용하는 폴리에틸렌제 처리수 탱크(18)와, 전해조 유닛(100a)과, 처리수 탱크(18)내에 수용된 처리수(16)를 호스(51a)를 통해서 퍼올리고, 또한 호스(51b)를 통해서 전해조 유닛(100a)의 도입구(17a)로 인도하는 펌프(15)와, 전해조 유닛(100a)의 배출구(17b)에 접속되어, 전해조 유닛(100a)으로부터 배출되는 처리수(16)를 처리수 탱크(18)로 인도하는 호스(52)로 구성되어 있다.

전해조 유닛(100a)은 도입구(17a)와 배출구(17)가 형성된 아크릴수지로 이루어지는 원통형의 조본체(17)내의 도입구(17a)측에 표면에 폴리아닐린막(13)이 부착형성된 탄소섬유 크로스로 이루어지는 음극(11)이 그 상하로부터 폴리염화비닐 다공질판(50)으로 협지된 상태로 배설되고, 배출구(17b)측에 탄소섬유 크로스로 이루어지는 양극(12)이 그 하부면에 글라스크로스(14)가 배설되며, 다시 그 상하로부터 폴리염화비닐다공질판(50)에 의해 협지된 상태로 배설되고, 배출구(17b)의 바로 앞에 필터(19)가 배설되어 구성되어 있다. 여기에서, 탄소섬유 크로스로 이루어지는 음극(11)의 표리 양주면의 총면적은 47.5cm²이고, 각 주면에 부착되어 있는 폴리아닐린막(13)의 두께는 각각 3μm이다. 또, 폴리염화비닐 다공질판(50)은 그 주위면이 조본체(17)의 내벽면에 당접한 상태로 고착되어 있고, 이에 따라 음극(11), 글라스크로스(14), 양극(12)이 소정위치에 지지되어 있다. 또, 필터(19)는 철망과 여과지를 포갠 것으로서, 조본체(17)의 내벽면에 고착되어 있다. 또, 필터(19)는 음극(11) 및 양극(12)은 조본체(17)의 외측에 있는 도시하지 않은 정전류원에 접속되어 있다.

이 용수처리장치(100)에서는 처리수 탱크(18)에 수용된 처리수(16)는 탱크(18)로부터 펌프(15)에 의해 호스(51a)를 통해서 퍼올려지고, 펌프(15)에 의해 호스(51b)를 통해서 전해조 유닛(100a)의 도입구(17a)로 도입되어, 전해조 유닛(100a)내를 통과한 후 전해조 유닛(100a)의 배출구(17b)로부터 조외로 배출되어, 호스(52)를 통해서 다시 처리수 탱크(18)로 되돌아온다. 즉, 처리수(16)가 펌프(15)에 의해 전해조 유닛(100a)을 반복하여 통과하도록 순환하고, 처리수(169) 중의 용존산소가 폴리아닐린(폴리아닐린막(13))에 반복하여 접촉하고, 처리수(16) 전체의 용존산소가 확실하게 폴리아닐린에 접촉하게 된다. 또, 전해조 유닛(100a)에 있어서의 음극(11), 양극(12) 및 폴리아닐린막(13) 등의 구성부재가 경시적으로 열화하거나, 음극(11), 양극(12), 또는 폴리아닐린막(13)에 막힘이 생겼을때에는 새로운 전해조 유닛으로 교환하면 된다.

이 용수처리장치(100)를 이용하여, 증류수에 0.9중량%의 식염을 첨가한 식염수에 일반세균을 다량으로 포함하는 공장배수를 0.2중량% 첨가한 처리수 원액 1500cc를 처리수 탱크(18)에 넣어 2000cc/min의 유속으로 순환시켰다. 이 순환의 개시와 동시에 음극(11)과 양극(12)을 통전하여, 탄소섬유 크로스로 이루어지는 음극(11)에 흐르는 전류가 -3.0mA(전류밀도가 -63.2μA·cm^-2)로 되도록 설정했다.

소정시간마다 호스(52)로부터 나오는 처리수 원액을 샘플링하고, 샘플링한 처리수를 샤알레 한천배양하여, 배양후의 처리수중에 함유되는 세균수(콜로니수:개/수)를 측정했다. 또한, 처리개시후 49시간째에 상기 사용한 공장배수 0.2중량%를 재첨가하고, 계소개서 처리를 행했다.

배양조건은 36℃, 24시간이었다. 배양시험결과는 하기 표 2와 같다.

이상의 시험결과로부터 조내의 표면에 그 주면에 폴리아닐린을 부착형성한 포형상 전극으로 이루어지는 음극과 포형상 전극으로 이루어지는 양극을 대향배치하여 이루어지는 전해조 유닛을 이용하여, 음극과 양극 사이에 적정한 통전을 행하면서 전해조 유닛에 적성한 유속으로 용수를 반복하여 통과시키면, 용수중의 일반세균은 30분의 처리로 거의 살균되고, 1시간 이내에 완전히 살균되어, 이 살균효과를 48시간 이상 지속할 수 있고, 또한, 세균이 추가되어도 폴리아닐린의 활성이 없어지지 않아, 반영구적으로 용수의 살균처리를 행할 수 있는 것을 알았다. 또, 샘플링한 처리수는 샘플링이나 그 시간이 늦어질수록 쓰레기나 이물이 적어, 전해조 유닛내에 설치한 필터에 의한 처리수중의 불필요한 부유물의 제거효과도 확인할 수 있었다.

[실시예 3]

도 4에 도시산 용수처리장치를 준비했다. 도 4에 있어서, 도 3과 동일한 부호는 동일 또는 상당하는 부분을 나타내고, 200은 용수처리장치로서, 이것은 상기 실시예 2에서 사용한 용수처리장치(100)의 전해조 유닛(100a)을 전해조 유닛(200a)으로 대신한 것이다.

전해조 유닛(200a)은 탄소섬유 크로스로 이루어지는 음극(11)상에 탄소섬유 매트의 표면에 폴리아닐린 주합막을 부착시켜서 이루어지는 블록형상의 다공질 구조물(33), 글라스크로스(14), 탄소섬유 크로스로 이루어지는 양극(12)을 이 순서로 배치한 것을 이것의 상하로부터 폴리염화비닐 다공질판(50)으로 협지하여, 조본체(17)내에 음극(11)이 도입구(17a)측에 배설되도록 고착한 것이다. 여기에서, 블록형상의 다공질 구조물(33)을 구성하는 탄소섬유 매트는 비중이 1.65, 직경이 18μm인 탄소섬유로 이루어지는 중량이 7g인 매트로서, 탄소섬유 매트의 표면에 부착되어 있는 폴리아닐린막의 두께는 3이μm이고, 블록형상의 다공질 구조물(33)의 두께는 70mm이다. 또, 음극(11) 및 양극(12)은 조본체(17)의 외측에 있는 도시하지 않는 정전류원에 접속되어 있다.

또한, 이 용수처리장치(200)의 동작은 상기 용수처리장치(100)의 동작과 기본적으로 동일하다. 즉, 처리수(16)가 펌프(15)에 의해 전해조(200a)를 반복하여 통과하도록 순환하여, 처리수(16) 중의 용존산소가 다공질 구조물(33) 중의 폴리아닐린에 반복하여 접촉한다. 또, 본 용수처리장치(200)에 있어서도 전해조 유닛(200a)에 있어서의 음극(11), 양극(12) 및 블록형상 다공질 구조물(33) 등의 구성부재가 경시적으로 열화하거나, 음극(11), 양극(12) 또는 블록형상의 다공질 구조물(33)에 눈막힘이 생겼을때에는, 새로운 전해조 유닛으로 교환하면 된다.

이 용수처리장치(200)를 이용하여, 증류수에 0.9중량%의 식염을 첨가한 식염수에 일반세균을 다량으로 함유하는 공장배수를 0.2중량% 첨가한 처리수 원액 1500cc를 처리수 탱크(18)에 넣어, 2000cc/min의 유속으로 순환시켰다. 이 순환의 개시와 동시에 음극(11)과 양극(12) 사이를 통전하여, 음극(11)에 흐르는 전류가 -5.0mA(블록형상의 다공질 구조물(33)의 탄소섬유 매트에 흐르는 전류는 전류밀도가 -0.53μA·cm²)가 되도록 설정했다.

소정시간만다 호스(52)로부터 나오는 처리수 원액을 샘플링하고, 샘플링된 처리수를 사얄레 한천배양하여, 배양후의 처리수중에 함유되는 세균수(콜로니수:개/수)를 측정했다. 배양조건은 36℃, 24시간이었다.

배양시험결과는 하기 표 3과 같았다. 또, 전극에 통전을 행하지 않고 상기와 동일한 배양시험을 행한 비교예 3과, 폴리아닐린을 음극에 부착하지 않고 전극으로의 통전도 행히지 않고 상기와 동일한 배양시험을 행한 비교예 4의 결과도 표 3에 병행하여 나타냈다.

이상의 시험결과로부터 조내에 포형상 전극으로 이루어지는 음극과 포형상 전극으로 이루어지는 양극을 대향배치하고, 이들 사이에 표면에 폴리아닐린을 부착시킨 탄소섬유 매트를 충전하여 이루어지는 전해조 유닛을 이용하여, 음극과 양극 상에 적정한 통전을 행하면서 전해조 유닛에 적성한 유속으로 용수를 반복하여 통과시키면, 용수중의 일반세균은 1시간의 처리로 거의 살균되고, 5시간 이내로 완전히 살균되어, 이 살균효과가 48시간 이상을 지속할 수 있음을 알았다. 또, 통전하지 않는 경우는 5시간까지는 살균효과가 있지만, 24시간 이상 경과하면 살균효과는 없어지는 것을 알았다. 이것으로부터, 음극 그 자체네는 포리아닐린을 부착하지 않고, 도전성 소재로 이루어지는 블록형상의 다공질 구조체의 표면에 폴리아닐린을 부착시킨 블록형상의 다공질 구조물을 음극에 접촉시킨 경우에도, 음극에 흐르는 전류가 다공질 구조물의 도전성 소재에도 흐름으로써, 다공질 구조물의 표면에 있어서 일단 활성을 잃었던 폴리아닐린의 활성이 재생되는 것이 명백해졌다.

[실시예 4]

도 5에 도시한 용수처리장치를 준비했다. 도 5에 있어서, 도 3, 4와 동일한 부호는 동일 또는 상당하는 부분을 나타내고, 300은 용수처리장치롯, 이것은 상기 실시예 2에서 사용한 용수처리장치(100)의 전해조 유닛(100a)를 전해조 유닛(300a)으로 대치한 것이다.

전해조 유닛(300a)은 탄소섬유 크로스로 이루어지는 음극(11)상에 탄소섬유 매트의 표면에 폴리아닐린 중합막을 부착시킨 블록형상의 다공질 구조물(33a), 탄소섬유 크로스(53), 탄소섬유 매트의 표면에 폴리아닐린 중합막을 부착시킨 블록형상의 다공질 구조물(33b), 탄소섬유(53), 탄소섬유매트의 표면에 폴리아닐린 중합막을 부착시킨 블록형상의 다공질 구조물(33c), 글라스크로스(14) 및 탄소섬유 크로스로 이루어지는 양극(12)을 이 순서로 겹쳐 쌓은 것을 이것의 상하로부터 폴리염화비닐다공질판(50)으로 협지하여, 조본체(17)내에 음극(11)이 도입구(17a)측으로 배설되도록 고착한 것이다. 여기에서, 블록형상의 다공질 구조물(33a~33c)은 각각 비중이 1.65, 직경이 18μm인 탄소섬유로 이루어지는 중량 2g의 탄소섬유 매트의 표면에 두께가 3μm인 폴리아닐린막을 부착시켜서 얻어진 것으로서, 각각 20mm의 두께를 가지고 있다. 또, 음극(11) 및 양극(12)은 조본체(17)의 외측에 있는 도시하지 않는 정전류원에 접속되어 있다.

또한, 이 용수처리장치(300)의 동작은 상기 실시예 2의 용수처리장치(100)의 동작과 기본적으로 같다. 즉, 처리수(16)가 펌프(15)에 의해 전해조 유닛(300a)를 반복하여 통과하고, 처리수(16) 중의 용존산소가 다공질 구조물(33) 중의 폴리아닐린(폴리아닐린)에 반복하여 접촉한다. 본 용수처리장치(300)에 있어서도 전해조 유닛(300a)에 있어서의 음극(11), 양극(12), 탄소섬유 크로스(53) 및 블록형상의 다공질 구조물(33a~33c) 등의 구성부재가 경시적으로 열화되거나, 음극(11), 양극(12), 탄소섬유 크로스(53), 또는 불록형상의 다공질 구조물(33a~33c)에 눈막힘이 생겼을 때에는, 새로운 전해조 유닛으로 교환하면 된다.

이 용수처리장치(300)를 이용하여, 증류수 0.9중량%의 식염을 첨가한 식염수에 일반세균을 포함하는 공장배수를 0.2중량% 첨가한 처리수 원액 1500cc를 처리수 탱크(18)에 넣고, 2000cc/min의 유속으로 순환시켰다. 이 순환의 개시와 동시에 음극(11)과 양극(12)을 통전하여, 음극(11)의 전류가 -50mA(블록형상의 다공질 구조물(33a~33c)의 탄소섬유 매트에 흐르는 전류의 전류밀도가 -0.62μA·cm^-2)로 설정했다. 소정시간마다 호스(52)로부터 나오는 처리수 원액을 샘플링하고, 샘플링한 처리수를 샤알레에 한천배양하여, 배양후의 처리수중에 함유되는 세균수(콜로니수:개/수)를 측정했다. 또한, 처리개시후 49시간째에 상기 사용한 공장배수 0.2중량%를 재첨가하여, 연속처리를 행했다. 배양조건은 36℃, 24시간이었다. 배양시험결과는 하기 표 4와 같다.

이상의 시험결과로부터 조내에 포형상 전극으로 이루어지는 음극과 포형상 전극으로 이루어지는 양극으로 대향배치되어 이들 사이의 표면에 폴리아닐린을 부착시킨 탄소섬유 매트와 탄소섬유 크로스를 번갈아 적층한 적층체를 충전하여 이루어지는 전해조 유닛을 이용하여, 음극과 양극에 적정한 통전을 행하면서 전해조 유닛에 알맞은 유속으로 용수를 반복하여 통과시키면, 용수중의 일반세균은 30분의 처리로 거의 살균되고, 1시간의 처리로 거의 완전히 살균되며, 또한 48시간 이상 살균효과를 지속할 수 있음을 알았다. 또, 세균이 추가되더라도 폴리아닐린의 활성이 없어지지 않고 방영구적으로 용수의 살균처리를 행할 수 있음을 알았다. 또, 상기 실시예 3의 결과와 비교했을 경우, 전해조 유닛중에 처리수(16)의 유통이 좋고, 또 약간이기는 하지만 살균처리효율도 향상되었다.

[실시예 5]

도 6에 도시한 용수처리장치를 준배했다. 이 도 6은 투시사시도이다.

도면에 있어서, 도 5와 동일한 부호는 동일 또는 상당하는 부분을 나타내고 있다. 400은 용수처리장치로서, 이것은 처리수(살균처리하려는 용수)(16)를 수용하는 폴리에틸렌제의 처리수 탱크(18)과, 전해조 유닛(400a)과, 처리수 탱크(18)내에 수용된 처리수(16)를 호스(51a)를 통해서 퍼올리고, 호스(51b)를 통해서 전해조 유닛(400a)의 도입구(60a)로 도입하는 펌프(15)와, 전해조 유닛(400a)의 배출구(60b)에 접속되어 배출용 호스(65)로 구성되어 있다.

전해조 유닛(400a)은 한쌍의 면적이 큰 대향면의 상호 가장 멀리 떨어진 우치의 각부의 근방에 도입구(60a)와 배출구(60b)가 형성된 직방체의 플라스틱 용기(120×70×8mm, 내용적 23ml)(60) 내에 티탄기판상에 백금도금한 판형상 전극으로 이루어지는 음극의 양주면에 폴리아닐린막을 피복하여 이루어지는 것(이하, 이것을 음극(61)이라 부른다.)을 중앙에 놓고, 이 판형상의 음극(61)의 양측에 티탄기판상에 백금도금한 판형상 전극으로 이루어지는 양극(62a,62b)을 판형상의 음극(61)에 대해서 소정간격을 두고 대향배치한 전극 대향배치 구조체(70)를 수용하여, 음극(61) 및 양극(62a,62b)이 플라스틱용기의 밖에 있는 정전류원(63)에 접속되어 구성되어 있다. 여기에서, 백금도금한 판형상전극으로 이루어지는 음극의 주면의 면적은 84cm²(12×7)이고, 표리 양주면에의 폴리아닐린막의 형성은 전해중합법(중합 클론수(Coulomb number):3.2Coulomb)에 의해 행하여, 두께가 2.7μm인 막을 형성했다.

도 7은 전해조 유닛(400a)을 그 상부에서 본 단면도이고, 이 도면에 도시한 바와 같이 양극(62a,62b)은 그 긴쪽방향의 한쪽(도면중 우측)의 종단(62c,62d) 이외의 따른 종단은 용기(60)의 내벽에 접합하고, 음극(61)은 그 긴쪽방향의 다른쪽(도면중 좌측)의 종단(61c) 이외의 다른 종단은 용기(60)의 내벽에 접합하고 있어, 용수(16)가 도입구(60a)로부터 음극(61)의 양주면의 폴리아닐린막(61a,61b)에 접촉하면서 배출구(60b)를 향해서 흐르는 유도(64)를 형성하고 있다.

이 용수처리장치(400)에서는 처리수 탱크(18)내의 처리수(16)가 펌프(15)에 의해 전해조 유닛(400a)내에 보내져서, 전극 대향배치 구조체(70)에 의해 형성된 유로(64)를 통과함으로써, 처리수(16) 중의 용존산소는 음극(61)의 양주면에 형성된 폴리아닐린막에 반복하여 접촉한다.

이 용수처리장치(400)를 이용하여, 음극(61)에 -0.3mA의 전류를 흘리면서(음극(61)에 전류밀도가 -17.8μA·cm^-2인 전류를 흘리면서) 전해조 유닛(400a) 내에 생리식염수를 30ml/min의 유속으로 통과시켰다.

유출된 생리식염수에 포함되는 과산화수소를 정량한 바 5ppm이고, 폴리아닐린과의 접촉에 의해 수중에 슈퍼옥시드로부터 과산화수소가 발생하고 있는 것을 확인할 수 있었다.(이것은 불균화반응에 의해 슈퍼옥시드로부터 과산화수소가 생성된다고 하는 원리에 의거한다.) 또, 생리식염수의 계면장력은 전해조에 들어가기 전에는 70.6dyne/cm였던 것이, 전해조를 나온 후에는 54.2dyne/cm가 되었다. 이것에 의해서도, 수중에 슈퍼옥시드가 유효하게 발생하고 있는 것을 확인할 수 있었다.

그래서, 상기 실시예와 마찬가지로, 즐류수에 0.9중량%의 식염을 첨가한 식염수에 일반세균을 다량으로 함유하는 공장배수를 0.2중량% 첨가한 처리수 원액을 사용하여 이것을 30cc/min의 유속으로 전해조 유닛(400a)에 흘러 들어온 처리수 원액의 살균처리를 행한 바, 상기 실시예 1~4와 거의 동일한 결과를 얻을 수 잇었다. 또한, 여기에서는 처리수(16)를 순화시키고 있지 않지만, 배출용 호스(65)로부터 배출되는 처리수(16)를 처리수 탱크(18) 내로 복귀시켜서, 처리수(16)를 순화시키도록 해도 된다.

또한, 이상 어느 하나의 실시예에 있어서도, 음극과 양극간의 통전은 연속적으로 행하고 있으나, 이것은 반드시 연속적이지 않아도 되고, 일정기간 통전한 후 폴리아닐린이 산소의 환원을 행할 수 없게 되는 상태, 즉 폴리아닐린중에 환원형 구조의 아닐린 2분자체가 완전히 없어지는 상태가 될때까지 다시 통전을 개시하는 간헐적인 통전이라도 좋다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 용수살균방법에 의하면, 용수중에 양극과 표면에 폴리아닐린을 접촉시킨 음극을 배치하여, 상기 양극과 음극간을 간헐적으로 또는 연속적으로 통전하면서 상기 폴리아닐린이 상기 용수중의 용존산소를 환원함으로써 생성하는 슈퍼오기드에 의해 상기 용수중에 함유되는 미생물을 살균함으로써, 약제를 투입하지 않고 낮은 전압으로 매우 효율이 높은 용수의 살균처리를 행할 수 있다. 따라서, 약제의 운반, 취급, 보관 등에 관련된 안전성의 문제나 환경오염을 초래하는 문제가 전혀 없고, 또한 에너지절약 및 낮은 코스트로 용수를 살균처리할 수 있는 매우 유익한 용수갈균방법을 제공할 수 있다고 하는 효과가 있다.

또, 상기 본 발명의 용수살균방법에 있어서, 용수가 교반기에 의해 교반되고 있다고 하는 바람직한 양태에 의해, 살균처리하여는 용수가 효율적으로 폴리아닐린에 접촉하여 용수중의 용존산소가 효율적으로 슈퍼옥시드로 환원되고, 또한 슈퍼옥시드와 용수중의 미생물의 접촉빈도가 휴효하게 높아져서, 살균효율이 향상된다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

또, 상기 본 발명의 용수살균방법에 있어서, 음극이 그 적어도 일주면이 폴리아닐린막에 의해 피복된 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극으로서, 용수를 상기 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극 및 폴리아닐린막을 통과하도록 유동시킨다고 하는 바람직한 양태에 의해 살균처리하려는 용수전체를 확실하게 폴리아닐린에 접촉하여, 살균처리하려는 용수전체가 확실하게 폴리아닐린에 접촉시켜, 살균처리하려는 용수의 양이 다량이라도 용수중의 용존산소가 효율적으로 슈퍼옥시드로 환원되어, 용수중의 미생물을 효율적으로 살균할 수 있다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

또, 상기 본 발명의 용수살균방법에 있어서, 용수를 판형상, 망형상 또는 다공질 판형사으이 음극 및 폴리아닐린막을 반복하여 통과하도록 유동시킨다고 하는 바람직한 양태에 의해, 용수전체가 확실하게 또한 다수회 폴리아닐린에 접촉하여, 용수중의 용존산소가 균일하게 슈퍼옥시드로 환원되기 때문에, 살균처리하려는 용수의 양이 다량이라도 용수중의 미생물을 거의 완전히 없앨 수 있을 정도까지 살균할 수 있다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

또, 상기 본 발명의 용수살균방법에 있어서, 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극의 표리 양주면에 폴리아닐린막이 피복되어 있다고 하는 바람직한 양태에 의해, 용수가 음극의 표리 양주면에 형성된 폴리아닐린막을 통과함으로써, 살균처리하려는 용수전체를 효율적으로 폴리아닐린에 접촉하여, 용수중의 용존산소가 단시간에 슈퍼옥시드로 환원되어, 미생물의 살균처리시간을 단축할 수 있다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

또, 상기 본 발명의 용수살균방법에 있어서, 음극이 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극으로서, 도전성 소재로 이루어지는 블록형상체의 표면에 폴리아닐린을 부착시킨 블록형상의 다공질 구조물을 상기 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극의 일주면에 접촉하도록 배치하여, 용수를 상기 포형상, 망형상 또는 다공질판형상의 음극 및 블록형상의 다공질 구조무릉ㄹ 통과하도록 유동시킨다고 하는 바람직한 양태ㅊ에 의해, 살균처리하려는 용수전체가 확실하게 폴리아닐린에 접촉하여, 용수중의 용존산소가 균일하게 슈퍼옥시드로 환원되기 때문에, 살균처리하려는 용수의 양이 다량이라도, 용수중의 미생물을 효유럭으로 살균할 수 있다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

또, 상기 본 발명의 용수살균방법에 있어서, 용수를 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극 및 블록형상의 다공질 구조물을 반복하여 통과하도록 유동시킨다고 하는 바람직한 양태에 의해, 용수전체가 확실하게 또한 다수회 폴리아닐린에 접촉하여 용수중의 용존산소가 균일하게 슈퍼옥시드로 환원되기 때문에, 살균처리하려는 용수의 양이 다량이라도, 용수중의 미생물을 거의 완전히 없앨 수 있을 정도까지 살균할 수 있다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

또, 상기 본 발명의 용수살균방법에 있어서, 판형상의 양극과 적어도 일주면의 폴리아닐린막에 의해 피복된 판형상의 음극을 상기 폴리아닐린막이 상기 양극측을 향하도록 대향배치하여, 상기 음극과 양극과의 간극에 용수를 통과시킨다고 하는 바람직한 양태에 의해, 상기 대향배치된 판형상의 음극과 양극의 간극을 용수가 통과할때에 용수가스밸브 음극의 주면을 덮고 있는 폴리아닐린막에 비교적 긴 시간 접촉하여, 용수중의 용존산소가 효율적으로 슈퍼옥시드로 환원되어, 용수중의 미생물 효율적으로 살균할 수 있다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

또, 본 발명의 제1용수처리장치에 의하면, 살균처리하려는 용수가 고여 있는 용수조와, 그 적어도 일부가 상기 용수중에 잠기도록 배치된 양극과, 표면에 폴리아닐린막이 부착되어 상기 폴리아닐린막이 상기 용수중에 잠기도록 배치된 음극과, 상기 양극 및 음극에 전류를 부여하는 전류원을 구비함으로써, 상기의 용수중의 용존산소와의 반응에 의해 산화하는 폴리아니린을 다시 용존산소를 환원할 수 있는 폴리아닐린으로 재생하면서 용수중의 미생물을 살균하는 본 발명의 용수살균방법을 합리적이고도 확실하게 실행할 수 있다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

또, 상기 본 발명의 제1용수처리장치에 있어서, 용수를 교반하기 위한 교반기가 설치되어 있다고 하는 바직한 양태에 의해, 살균처리하려는 용수가 효율적으로 폴리아닐린에 접촉하여, 용수중의 용존산소가 효율적으로 슈퍼옥시드로 환원되고, 또한 슈퍼옥시드와 용수중의 미생물의 접촉빈도가 높아지기 때문에, 영수중의 미생물의 살균효율이 향상된다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

또, 본 발명의 제1용수처리장치에 의하면, 조본체에 용수룰 도입하기 위한 제1개구와 조내의 용수를 조외로 배출하기 위한 제2개구가 형성되고, 적어도 일주면이 폴리아닐린막에 의해 피복된 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극이 상기 제1개구측에 배치되고, 포형상 망형상 또는 다공질 판형상의 양극이 상기 제2개구측에 배치되고, 상기 제1개구로부터 조내로 도입된 용수가 상기 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 양극이 상기 제2개구측에 배치되고, 상기 제1개구로부터 조내로 도입된 용수가 상기 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극 및 폴리아닐린막을 통과하고, 다시 상기 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 양극을 통과하여 상기 제2개구로부터 조외로 배출되도록 구성된 전해조 유닛과, 상기 양극 및 음극에 전류를 부여하는 전류원과, 살균처리하려는 용수가 고인 용수 수용조와, 상기 용수수용조로부터 용수를 퍼올리고 이것을 상기 전해조 유닛의 상기 제1개구로 인도하는 펌프를 구비한 것으로 함으로써, 상기의 용수를 그 적어도 일부면이 폴리아닐린막에 의해 피복된 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극을 통과하도록 유통시켜서 용수중의 미생물을 살균하는 본 발명의 용수살균방법을 합리적이고도 안정하게 실행할 수 있고, 또한 전해조 유닛중의 전극재료나 폴리아닐린이 경시열화하거나, 전극이나 폴리아닐린막에 눈막힘 등이 생겼을때에, 전해조 유닛을 새로운 것으로 용이하게 교환할 수 있다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

또, 상기 본 발명의 제2용수처리장치에 있어서, 전해조 유닛의 제2개구에 접속되고, 상기 전해조 유닛으로부터 배출되는 용수를 용수수용조내로 배출하기 위한 배수관이 설치되어 있다고 하는 바람직한 양태에 의해, 살균처리하려는 용수를 간단히 전해조 유닛에 반복하여 통과시킬 수 있고, 상기의 용수를 적어도 일주면이 폴리아닐린막에 의해 피복된 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극을 반복하여 통과하도록 유동시켜서 용수중의 미생물을 살균하는 본 발명의 용수살균방법을 합리적이고도 확실하게 실행할 수 있다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

또, 상기 본 발명의 제2용수처리장치에 있어서, 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극의 표리 양주면에 폴링아닐린막이 피복되어 있고, 상기 표리 양주면에 폴리아닐린막이 피복된 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극이 상기 전해조 유닛내에 상기 표리 양주면에 설치된 폴리아닐막에 순차적으로 통과하도록 배설되어 있다고 하는 바람직한 양태에 의해, 살균처리하려는 용수가 효율적으로 폴리아닐린에 접촉하여, 용수중의 용존산소가 단시간에 슈퍼옥시드로 환원되어, 미생물의 살균처리시간이 단축된다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

또, 본 발명의 제3용수처리장치에 의하면, 조본체에 조내에 용수를 도입하기 위한 제1개구와 조내의 용수를 조외로 배출하기 위한 제2개구가 형성되고, 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극이 상기 제1개구측에 배치되고, 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 양극이 상기 제2개구측에 배치되고, 상기 음극과 양극 사이에 도전성 소재로 이루어지는 블록형상의 다공질 구조체의 표면에 폴리아닐린을 부착시킬 블록형상의 다공질 구조물이 상기 음극에 접촉하도록 배치되어, 상기 제1개구로부터 조내에 도입된 용수가 상기 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극 및 상기 비교적 두께가 큰 다공질 구조물을 통과하고, 다시 포형상, 망혀앙 또는 다공질 판형상의 양극을 통과한 후, 상기 제2개구로부터 조외로 배출되도록 구성된 전해조 유닛과, 상기 양극 및 음극에 정전류를 부여하는 정전류원과 살균처리하려는 용수가 고인 용수 수용조와, 상기 용수 수용조로부터 용수를 퍼올리고, 이것을 상기 전해조 유닛의 상기 제1개구로 인도하는 펌프를 구비함으로써, 상기의 용수를 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극과, 이 음극이 일주면에 접촉하도록 배치한 도전성 재료로 이루어지는 블록형상의 다공질 구조체의 표면에 폴리아닐린을 부착시킨 블록형상의 다공질 구조물을 통과하도록 유동시켜서 용수중의 미생물을 살균하는 본 발명의 용수살균방법을 합리적이고도 안정하게 실행할 수 있고, 또한 전해조 유닛중의 전극재료나 다공질 구조물의 구성재료가 경시열화하거나, 전극이나 다공질 구조물에 눈막힘이 생겼을때 등에 전해조 유닛을 새로운 것으로 용이하게 교환할 수 있다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

상기 본 발명의 제3용수처리장치에 있어서, 전해조 유닛의 제2개구에 접속되고, 상기 전해조 유닛으로부터 배출되는 용수를 상기 용수 수용조내로 배출하기 위한 배수관이 설치되어 있다고 하는 바람직한 양태에 의해, 살균처리하려는 용수를 간단히 전해조 유닛에 반복하여 통과시킬 수 있어, 상기의 용수를 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극과, 이 음극의 일주면에 접촉하도록 배치한 도전성 소재로 이루어지는 블록형상의 다공질 구조체의 표면에 폴리아닐린을 부착시킨 블록형상의 다공질 구조물을 반복하여 통과하도록 유동시켜서 용수중의 미생물을 살균하는 본 발명의 용수살균방법을 합리적이고도 안정하게 실행할 수 있다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

또, 상기 본 발명의 제3용수처리장치에 있어서, 전해조가 음극과 양극 사이에 블록형상의 다공질 구조체의 표면에 폴리아닐린을 부착시킨 블록형상의 다공질 구조물을 도전성 소재로 이루어지는 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상물을 통해서 다수 겹쳐서 배치하여 이루어지는 것이라고 하는 바람직한 양태에 의해, 각각의 블록형상의 다공질 구조물의 두께를 얇게 하더라도, 블록형상의 다공질 구조물의 적층수를 늘림으로써 음극과 양극간에 있어서의 블록형상의 다공질 구조물의 총 두께를 얻을 수 있기 때문에, 음극과 양극간에 있어서의 블록형상의 다공질 구조물의 두께를 두텁게 하더라도, 항상 두께가 작은 블록형상의 다공질 구조물과 블록형상의 다공질 구조물간에 개재하는 도전성 소재로 이루어지는 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상물을 원활하게 통과하여, 전해조 전체를 용수가 원활하게 통과한다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

또, 본 발명의 제4용수처리장치에 의하면, 조본체에 조내로 용수를 도입하기 위한 제1개구와 조내의 용수를 조외로 배출하기 위한 제2개구가 형성되고, 판형상의 양극과 적어도 일주면이 폴리아닐린막에 의해 피복된 판형상의 음극이 상기 폴리아닐린막이 상기 양극측을 향하도록 소정간격을 띄우고 대향배치된 전극 대향배치 구조체를 수용하고, 상기 제1개구로부터 조내로 도입된 용수가 상기 전극 대향배치 구조체에 있어서의 상기 판형상 음극과 상기 판형상 양극의 간극을 통과한 후 상기 제2개구로부터 조외로 배출되도록 구성된 전해조 유닛과, 상기 양극과 음극간을 통전하기 위한 정전류원과, 살균처리하려는 용수가 고여 있는 용수 수용조로부터 상기 용수를 퍼올리고, 이것을 상기 전해조의 상기 제1개구로 인도하는 펌프를 구비함으로써, 상기의 용수를 판형상의 양극과 일주면이 폴리아닐린막에 의해 피복된 음극과 폴리아닐린막이 양극측을 향하도록 대향배치한 음극고 양극의 간극을 통과시켜서 용수중의 미생물을 살균하는 본 발명의 용수살균방법을 합리적이고도 안정하게 실행할 수 있고, 또한 전해조 유닛중의 전극재료나 폴리아닐린막의 경시열화등이 생겼을때, 전해조 유닛을 새로운 것으로 용이하게 교환할 수 있다고 하는 효고를 얻을 수 있다.

또한, 상기 본 발명의 제4용수처리장치에 있어서, 전해조 유닛이 다수의 전극 대향배치 구조체를 수용하고, 용수가 상기 다수의 전극을 대향해서 배치한 구조에 있어서의 각각의 판형상 음극과 판형상 양극의 간극을 통과하도록 구성된 것이라고 하는 바람직한 양태에 의해, 살균처리하려는 용수와 폴리아닐린의 접촉기간을 길게 하여, 용수중의 용존산소를 효율적으로 슈퍼옥시드로 환원할 수 있기 때문에, 미생물의 살균효율이 향상된다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

또, 상기 본 발명의 제1~4의 용수처리장치에 있어서, 전해조 유닛의 조본체내의 제2개구의 바로 앞에 용수중의 불필요한 부유물울 제거하는 필터가 설치되어 있다고 하는 바람직한 양태에 의해, 용수의 살균처리에 용수중의 쓰레기나 이물, 또는 미생물의 죽은 뼉 여과되어, 용수를 더욱 위생적인 것으로 할 수 있다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

또, 상기 본 발명의 제1~4의 용수처리장치에 있어서, 전해조 유닛에 이것의 제2개구로부터 배출되는 용수중의 불필요한 부유물을 제거하는 필터가 설치되어 있다고 하는 바람직한 양태에 의해, 용수의 살균처리에 용수중의 쓰레기나 이물, 또는 미생물의 죽은 뼈가 여과되어, 용수를 더욱 위생적인 것으로 할 수 있다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

또, 상기 본 발명의 제1~4의 용수처리장치에 있어서, 전해조 유닛에 이것의 제2개구로부터 배출되는 용수중의 불필요한 부유물을 제거하는 필터가 연결되어 있다고 하는 바람직한 양태에 의해, 용수의 살균처리중에 용수중의 쓰레기나 이물, 또는 미생물의 죽은 뼈가 여과되어, 용수를 더욱 위생적인 것으로 할 수 있다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (20)

1. 용수중에 양극과 표면에 폴리아닐린을 접촉시킨 음극을 배치하고, 상기 양극과 음극사이를 간헐적으로 또는 연속적으로 통전하면서 상기 폴리아닐린이 상기 용수중의 용존산소를 환원함으로써 생성하는 슈퍼옥시드에 의해 상기 용수중에 함유되는 미생물을 살균하는 용수살균방법.
2. 제1항에 있어서, 용수가 교반기에 의해 교반되어 있는 용수살균방법.
3. 제1항에 있어서, 음극이 그 적어도 일주면이 폴리아닐린막에 의해 피복된 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극으로서, 용수를 상기 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극 및 폴리아닐린막을 통과하도록 유동시키는 용수살균방법.
4. 제3항에 있어서, 용수를 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극 및 폴리아닐린막을 바복하여 통과하도록 유동시키는 용수살균방법.
5. 제3항에 있어서, 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극의 표리 양ㅈ두면에 폴리아닐린막이 피복되어 있는 용수살균방법.
6. 제1항에 있어서, 음극이 표형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극이며, 도전성 소재로 이루어지는 블록형상의 다공질 구조체의 표면에 폴리아닐린을 부착시킨 블록형상의 다공질 구조물을 상기 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극의 일주면에 접촉하도록 배치하여, 용수를 상기 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극 및 블록형상의 다공질 구조물을 통과하도록 유동시키는 용수살균방법.
7. 제6항에 있어서, 용수를 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극 및 블록형상의 다공질 구조물을 반복하여 통과하도록 유동시키는 용수살균방법.
8. 제1항에 있어서, 판형상의 양극과 적어도 일주면이 폴리아닐린막에 의해 피복된 판형상의 음극을 상기 폴리아닐린막이 상기 양극측을 향하도록 대향배치하고, 상기 음극과 양극의 간극에 용수를 통과시키는 용수살균방법.
9. 제1항에 기재된 용수의 살균방법 사용되는 용수처리장치에 있어서, 살균처리하려는 용수가 고여 있는 용수종과, 그 적어도 일부가 상기 용수중에 잠겨지도록 배치된 양극과 표면에 폴리아닐린막이 부착되고, 상기 폴리아닐린막이 상기 용수중에 잠기도록 배치된 음극과, 상기 양극 및 음극에 전류를 인가하는 전류원을 구비한 용수처리장치.
10. 제8항에 있어서, 용수를 교반하기 위한 교반기가 설치되어 있는 용수처리장치.
11. 제1항에 기재된 용수살균방법에 사용되는 용수처리장치에 있어서, 조본체 조내로 용수를 도입하기 위한 제1개구와 조내의 용수를 조외로 배출하기 위한 제2개구가 형성되고, 적어도 일주면이 폴리아닐린막에 의해 피복된 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극이 상기 제1개구측에 배치되고, 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 양극이 상기 제2개구측에 배치되고, 상기 제1개구로부터 조내에 도입된 용수가 상기 포형상, 망형상의 음극 및 폴리아닐린막을 통과하고, 다시 상기 포형상, 망형상 또는 다공질판형상의 양극을 통과하여 상기 제2개구로부터 조외로 배출되도록 구성된 전해조 유닛과, 상기 양극 및 음극에 전류를 인가하는 전류원과, 살균처리하려는 용수가 고인 용수수용조와, 상기 용수 수용조로부터 용수를 퍼올리고 이것을 상기 전해조 유닛의 상기 제1개구로 인도하는 펌프를 구비한 것을 특징으로 하는 용수처리장치.
12. 제11항에 있어서, 전해조 유닛의 제2개구에 접속되어, 상기 전해조 유닛으로부터 배출되는 용수를 용수 수용조내로 배출하기 위한 배수관이 설치되어 있는 용수처리장치.
13. 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극의 표리양주면에 폴링아닐린막이 피복되어 있고, 상기 표리 양주면에 폴리아닐린막이 피복된 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극이 상기 전해조 유닛내에 상기 표리 양주면에 설치된 폴리아닐막에 순차적으로 통과하도록 배설되어 있는 용수처리장치.
14. 청구항 1에 기재된 용수살균방법에 사용디는 용수처리장치에 있어서, 조본체에 조내로 용수를 도입하기 위한 제1개구와 조내의 용수를 조외로 배출하기 위한 제2개구가스밸브 형성되고, 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극이 상기 제1개구측에 배치되고, 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 양극이 상기 제2개구측에 배치되고, 상기 음극과 양극 사이에 도전성 소재로 이루어지는 블록형상의 다공질 구조체의 표면에 폴리아닐린을 부착시킨 블록형상의 다공질 구조물이 상기 음극에 접촉하도록 배치되고, 상기 제1개구로부터 조내로 도입된 용수가 상기 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 음극 및 상기 다공질 구조물을 통과하고, 다시 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상의 양극을 통과한 후, 상기 제2개구로부터 조외로 배출되도록 구성된 전해조 유닛과, 상기 양극 및 음극에 전류를 인가하는 전류원과, 살균처리하려는 용수가 고인 용수수용조와, 상기 용수 수용조로부터 용수를 퍼올리고 이것을 상기 전해조 유닛의 상기 제1개구로 인도하는 펌프를 구비한 것을 특징으로 하는 용수처리장치.
15. 제14항에 있어서, 전해조 유닛의 제2개구에 접속되어, 상기 전해조 유닛으로부터 배출되는 용수를 용수 용수 수용조내로 배출하기 위한 배수관이 설치되어 있는 있는 용수처리장치.
16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 전해조가 음극과 양극 사이에 블록형상의 다공질 구조체의 표면에 폴리아닐린을 부착시킨 불록형상의 다공질 구조물을 도전성 소재로 이루어지는 포형상, 망형상 또는 다공질 판형상물을 통해서 다수 겹쳐서 배치되어 이루어지는 것인 용수처리장치.
17. 청구항 1에 기재된 용수살균방법에 사용되는 용수처리장치에 있어서, 조본체에 조내로 용수를 도입하기 위한 제1개구와 조내의 용수를 조외로 배출하기 위한 제2개구가스밸브 형성되고, 판형상의 양극과 적어도 일주면이 폴리아닐린막에 의해 피복된 판형상의 음극이 상기 폴리아닐린막이 상기 양극측을 향하도록 소정 간격을 두고 대향배치된 전극 대향배치 구조체를 수용하고, 상기 제1개구로부터 조내로 도입된 용수가 상기 전극 대향배치 구조체에 있어서의 상기 판형상의 음극과 상기 판형상의 양극과의 간극을 통과한 후 상기 제2개구로부터 조외로 배출되도록 구성된 전해조 유닛과, 상기 양극 및 음극에 전류를 인가하는 전류원과, 살균처리하려는 용수가 고인 용수 수용조로부터 상기 용수를 퍼올리고, 이것을 상기 전해조 유닛의 상기 제1개구로 도입하기 위한 펌프를 구비한 것을 특징으로 하는 용수처리장치.
18. 제17항에 있어서, 전해조 유닛이 다수의 전극 대향배치 구조체를 수용하고, 용수가 상기 다수의 전극 대향배치 구조체에 있어서의 각각의 판형상 음극과 판형상 양극의 간극을 통과하도록 구성된 것인 용수처리장치.
19. 제9항 내지 제18항의 어느 한항에 있어서, 전해조 유닛의 조본체내의 제2개구의 바로 앞에 용수중의 불필요한 부유물을 제거하는 필터가 연결되어 있는 용수처리장치.
20. 제9항~제18항의 어느 한항에 있어서, 전해조 유닛에 이것의 제2개구로부터 배출되는 용수중의 불필요한 부유물을 제거하는 필터가 연결되어 있는 용수처리장치.