WO2006041079A1 - 液体中生物の電気殺滅方法および電気殺滅装置、液体中生物の電気殺滅用助剤 - Google Patents

液体中生物の電気殺滅方法および電気殺滅装置、液体中生物の電気殺滅用助剤 Download PDF

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WO2006041079A1
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WO
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filter element
cylindrical hollow
filter
killing
conductive
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Application number
PCT/JP2005/018773
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Tomohiro Marui
Masamitsu Wada
Original Assignee
Intellectual Property Bank Corp.
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D37/00—Processes of filtration
    • B01D37/02—Precoating the filter medium; Addition of filter aids to the liquid being filtered
    • B01D37/025—Precoating the filter medium; Addition of filter aids to the liquid being filtered additives incorporated in the filter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B59/00—Hull protection specially adapted for vessels; Cleaning devices specially adapted for vessels
    • B63B59/04—Preventing hull fouling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
    • C02F1/4672—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/008—Originating from marine vessels, ships and boats, e.g. bilge water or ballast water

Definitions

  • the present invention relates to a device in which a function of killing organisms in a liquid is added to a filtration device using a cylindrical hollow (panel-like) filter and a filter aid, a killing method thereof, a killing aid, a killing agent About the device.
  • This technology is used for ship ballast water treatment to kill ship ballast water organisms to a level that complies with international environmental standards.
  • Filter aid is often used because diatomaceous earth, which is a fibrous material, is inexpensive.
  • Thermal killing methods include injecting engine cooling hot water into the bottom of the tank (Patent Document 1) and arranging a heat exchanger in the middle of the ballast piping system (Patent Document 2).
  • Patent Document 1 there is doubt about the certainty of killing and there is room for improvement in thermal energy efficiency.
  • Patent Document 2 thermal energy sufficient for killing must be supplied over the entire ballast piping system, and thermal energy efficiency is poor.
  • Patent Document 3 In addition to thermal killing, killing by ozone or a mixture of ozone and steam (Patent Document 3), electrical killing by high-voltage pulses (Patent Documents 4, 10, 11), changing acidity concentration Destruction (Patent Document 5), jet collision 'explosion' cavitation, etc.
  • Patent Documents 4, 10, 11 In addition to thermal killing, killing by ozone or a mixture of ozone and steam (Patent Document 3), electrical killing by high-voltage pulses (Patent Documents 4, 10, 11), changing acidity concentration Destruction (Patent Document 5), jet collision 'explosion' cavitation, etc.
  • Many new methods have been developed, such as killing by giving damage to medium creatures, methods using ultraviolet rays and photocatalysts, etc. None have reached the practical level.
  • the inventors have considered the electrical killing method relatively promising among these methods, and have come up with the present invention.
  • the principle of the electrical killing method is to apply a voltage to the treated water to generate various radicals (active oxygen, etc.) by electrolysis, and to obtain a killing effect by its acid repulsion,
  • the potential difference directly destroys a living body such as a cell membrane.
  • Co-enzyme A CoA
  • the filtration process is necessary for ship ballast water treatment as well as the biological killing process.
  • filtration and purification should be carried out on the ship in combination with killing, and a filtration and purification method that is advantageous in terms of conservativeness and economy is also necessary.
  • the inventors paid attention to the maintainability and economy of a filtration apparatus using a cylindrical hollow filter element (see Patent Documents 6 to 9).
  • filter aids such as diatomaceous earth are pre-filtered and coated on the filter surface prior to filtration.
  • the filter aid bridges into the narrow voids and the bridging site is filtered. Overact.
  • the panel-like filter itself forms a place where the filter aid bridges and the filter aid is fixed and performs the filtering action.
  • a filter aid is not necessary if it is guaranteed that the object to be filtered out is flat and always captured by the narrow gap in the panel filter. However, such cases are rare.
  • the panel filter apparatus must be used in combination with the filter aid.
  • an auxiliary agent is not necessarily required, and an object to be filtered out is captured by a fine maze structure formed in the sintered body.
  • the sintered filter there is a merit that no auxiliary agent is required, but the filter itself is expensive, and the object to be filtered out that has been captured in the fine maze structure cannot be removed even by backwashing, and special extraction cleaning may be required. There is a demerit that there is.
  • the sintered filter and panel-shaped filter used selectively in applications, e.g. precision filtration (10 ° micron) and general filtration (10 1 microns). This plan is a force that can be applied to both sintered filters and panel-like filters.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a cylindrical hollow (panel-like) filter filtration device.
  • 1 is a cylindrical hollow (beneath) filter element
  • 2 is a raw water (treated water) inflow hole
  • 3 is a water outflow hole filtered by a filter 1.
  • FIG. 4 shows a known water treatment flow using a cylindrical hollow (panel-like) filter filtration device.
  • Cw is clean water that has been filtered
  • Dw is the raw water before treatment (port water sucked at a port or the like if it is used for ballast water).
  • FIG. 6 shows the state transition diagram of a cylindrical hollow (panel-like) filter element: (a) filtration standby, (b) auxiliary agent pre-coating, (c) filtration, (d) backwashing, (e) filter It is in a cleaning state.
  • J is a filter aid such as diatomaceous earth
  • Pw is a high-pressure liquid or gas for backwashing. Details of the structure and function of a known filtration apparatus using a cylindrical hollow (panel-like) filter element are described in Patent Documents 7 to 9, and will be omitted.
  • the inventor of the present invention is an apparatus for killing organisms captured by a filter element during or after filtration of a cylindrical hollow (panel-like) filter using a filter aid by an electrical killing method.
  • a method has been proposed (see Patent Document 15). That is, a plurality of conductive cylindrical hollow
  • a power source that applies a voltage to energize the conductive portion of the second group and the conductive portion of the other group is electrically connected to the conductive portion of the second group and the conductive portion of the other group, and electrically kills organisms in the liquid. It is a device to do.
  • the inventor of the present invention arranges counter electrodes spaced apart from the plurality of filter elements in the filtration tank, and applies a voltage for energizing the counter electrodes and the conductive portions of the filter elements.
  • a device has also been proposed in which a power source is electrically connected to the counter electrode and the conductive portion of the filter element to electrically kill organisms in the liquid (see Patent Document 15). It has also been proposed to use these methods and devices as a ship ballast water treatment method and a method for producing liquids that have killed general organisms (see Patent Document 14).
  • the filter element is formed of a thin film that is concentrated on the surface of the filter element because organisms are concentrated during filtration and the impedance is small.
  • the voltage for slaughtering may be a low voltage.
  • the voltage applied to the center of the balta where the impedance is relatively large requires a high voltage, making it relatively difficult and difficult to put into practical use. That is, the state captured by the filter element for filtration is recognized as a very suitable state for applying electric energy for killing.
  • a cylindrical hollow (panel-like) filter filtration device uses a conductive metal filter element, and further increases the filter capability as much as possible.
  • a plurality of filter elements are arranged in a filter tank in a state of being closely adjacent to each other and closely packed. This means that when the surface of the filter element is viewed as an electrode, there are surface electrodes close to each other, so it is recognized that the impedance between the electrodes when passing between these surface electrodes is small. It is that.
  • Patent Document 16 discloses a prior art that uses magnetic powder as a filter aid to separate excess sludge from the filter aid. This is the purpose of this plan Different.
  • Patent Document 1 Patent No. 2794537 “Method and apparatus for heat treatment of ballast tank”, NYK Line
  • Patent Document 2 US Pat. No. 5,816,181 “Ballast Water Treatment System” T.W.Sherman Patent Document 3: JP 2004-160437 “Water Purification Method and Apparatus” NYK Line, Yusen Trading Co., Ltd., etc.
  • Patent Document 4 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-192161 “Method and Apparatus for Treating Ballast Water in Ships” Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.
  • Patent Document 5 U.S. Patent No. 5932112 ⁇ ⁇ ⁇ 1 0 (1 and Apparatus for Killing Microorganis ms in Ship Ballast Water J Browning Transport Management, Inc.
  • Patent Document 6 Patent No. 3124901 “Liquid Filtration Filter Element” Koichi Kato, Monobe Engineering Co., Ltd.
  • Patent Document 7 Patent No. 3394490 “Filtering Device” Monobe Engineering Co., Ltd., Iwabuchi Co., Ltd.
  • Patent Document 8 Patent No. 3069955 “Filtration device and filtration method” Toshiba Plant Construction Co., Ltd.
  • Patent Document 9 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-71500 “Effluent Treatment Equipment and Treatment Method” Toshiba Plant Construction Co., Ltd.
  • Patent Document 10 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-188404 “Marine Life Killing Method” Ryoyo Sangyo Co., Ltd.
  • Patent Document 11 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-334563 “Ballast Water” Ryoyo Sangyo Co., Ltd.
  • Patent Document 12 Patent No. 2791737 “Sintered Filter and Manufacturing Method” Tokyo Special Electric Cable Co., Ltd.
  • Patent Document 13 Japanese Patent No. 2763751 “Filter Element and Manufacturing Method”
  • Patent Document 14 # 112004 294482 "Ship ballast water treatment method and manufacturing method of liquid that killed organisms"
  • Patent Document 15 Japanese Patent Application No. 2004 294483 “Method and apparatus for electrically killing living organisms in liquids”
  • Patent Document 16 Japanese Patent Laid-Open No. 09-117619 “Wastewater treatment method and apparatus” Hitachi Plant Construction Services Co., Ltd.
  • An object of the present invention is to add a function of killing organisms in the liquid to filtration using a cylindrical hollow (panel-like) filter and a filter aid, to kill organisms of ship ballast water, and to meet international environmental standards.
  • Destruction method '' device that achieves a level that conforms to the above, especially the improvement of the method and device using the electric killing method, especially the method and device described in Patent Document 15 (Japanese Patent Application No. 2004 294483),
  • the present invention relates to a method, killing aid, and killing device that can realize more advanced killing.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram of a conventional method (of Patent Document 15) that passes through the filter element to kill organisms in the raw water.
  • A Auxiliary pre-coating is started,
  • B Auxiliary pre-coating is completed,
  • Filtration is started,
  • the filter element is energized and electrically killed.
  • a high resistance (high impedance) auxiliary layer ZZ is formed on the surface of the filter element, so the kill current does not increase. The energy input from the power supply is lost at ZZ.
  • the present invention (Claim 1: see Fig. 14) is a method for killing organisms in raw water by energizing the filter element in a filter tank containing a conductive cylindrical hollow filter element.
  • the conductive material JX is mixed with the filter aid-mixed liquid together with the filter aid.
  • Figure 14 (a) shows the situation where JX is mixed with J in the precoat.
  • the present invention (Claim 2: see Fig. 15) is a conductive process prior to the step of pre-coating the cylindrical hollow filter element with the liquid mixed with the filter aid flowing into the filtration tank. It has a step of flowing the liquid mixed with the substance JX to the filtration tank. Figure 15 precedes Figure 15 (a) by J The process which flows the liquid which mixed X to the filtration tank is shown.
  • the present plan (Claim 3: see Fig. 16) is that the conductive substance JX is mixed into the raw water in the raw water filtration step following the step of pre-coating the filter aid on the surface of the cylindrical hollow filter element.
  • Figure 16 (c) shows the situation where JX is mixed with raw water and filtered.
  • the conductive substance (Claim 4) its material strength is either metal, carbon, carbide, or a mixture of metal and carbon-based substance, and the form of the conductive substance is A powder, or flake, or fiber, or a mixture of at least two of powder, flake, and fiber, and the average particle size of the conductive material is a cylindrical hollow filter element It is preferable that the average filter gap length is 50 times or more and 1/2 or less, and the volume resistance value of the conductive material is 10 6 ohm centimeters or less.
  • the conductive material is iron powder, iron flakes, nickel powder, nickel flakes, aluminum powder, aluminum flakes, carbon powder, carbon fiber (carbon fiber), activated carbon, etc., and a mixture thereof.
  • it is very suitable because it is biosorbed if it is porous, such as activated carbon, and has a large specific surface area and adsorbability.
  • the present proposal also proposes an electrical killing aid.
  • the electrical killing agent has a volume resistance of 10 6 ohm centimeters or less (contract 5) containing conductive substances to kill organisms in the liquid to be filtered by energizing the filtration tank.
  • the mixing rate of the conductive material is 10% or more by volume, and the conductive material is in the form of powder, flakes, fibers, or powders. And at least two of the three of flakes and fibers, and the average particle size of the conductive material is more than 1/50 of the average filter gap length of the filter element in the filtration tank and 2 Less than a minute.
  • This filter aid is not limited to filtration by a cylindrical hollow filter element. In other words, it can be used for auxiliary filtration and general filtration.
  • the conventional high-resistance (high-impedance) auxiliary layer ZZ is formed on the surface of the filter element, and the killing current cannot be increased (Fig. 13 (d)).
  • the lower Energy can be killed with high efficiency (Fig. 14 (d), Fig. 16 (d)).
  • the average particle diameter of the conductive material is not less than 1/50 and not more than 1/2 of the average filter gap length of the cylindrical hollow filter element, bridging to the gap of the filter element is achieved.
  • the impedance is greatly reduced. If the volume resistance value of the conductive material is 10 6 ohm centimeters or less and the mixing ratio of the conductive material is 10% or more by volume, the impedance reduction effect is remarkable and effective.
  • FIG.1 (a) Cylindrical hollow (panel-like) filter element divided into two groups. Cylindrical hollow (panel-like) filter element 1A and other group 1B are energized by applying a voltage. (B) A counter electrode separated from the cylindrical hollow (panel-like) filter element is disposed in the filtration tank, and a direct current is applied between the cylindrical hollow (panel-like) filter element and the counter electrode. Or, an example in which an AC or pulsed voltage is applied to energize, (c) the example in which the number of counter electrodes is reduced in the previous example (b)
  • FIG.2 Cylindrical hollow (panel-like) filter element belonging to one group divided into two groups Applying voltage between 1 A and the other group 1 B to energize Illustration of the example (an example different from Fig. 1 (a))
  • FIG. 3 A counter electrode separated from the cylindrical hollow (panel-like) filter element is disposed in the filtration tank, and a voltage is applied between the cylindrical hollow (panel-like) filter element and the counter electrode.
  • FIG. 8 (a) Example of non-uniform diffusion of auxiliary agent in the vertical direction in the conventional auxiliary agent pre-coating situation. (B) Non-uniform auxiliary agent was eliminated by stirring means 10, but the number of filter elements decreased. Filter Example of reduced efficiency, (C) Example of eliminating auxiliary agent nonuniformity without deteriorating filter efficiency with proper stirring means
  • FIG. 10 Explanatory diagram of killing organisms in liquid by applying voltage to adjacent cylindrical hollow (panel-like) filter element
  • FIG. 11 is an explanatory diagram of an example in which a plurality of rod-shaped counter electrodes R are arranged close to a cylindrical hollow (panel-shaped) filter element.
  • FIG. 12 An explanatory diagram of an example in which a plurality of rod-shaped counter electrodes R are arranged close to a cylindrical hollow (panel-shaped) filter element.
  • FIG. 13 Explanatory diagram of the conventional method (Patent Document 15) of energizing the filter element to kill organisms in the raw water: High resistance (high impedance) auxiliary layer ZZ is formed on the surface of the filter element and killed The breakdown current does not increase,
  • conductive material ⁇ JX is a high resistance (high impedance) auxiliary layer Prevent the formation of ZZ and allow a large kill current to flow
  • FIG. 15 (Claim 2) An explanatory diagram of having a step of flowing a liquid mixed with a conductive substance into a filtration tank prior to the pre-coating step.
  • Hw Fluid heat source hot water, etc. to kill organisms Hot water
  • J Filter aids such as diatomaceous earth
  • Nc Jet nozzle for cleaning the filter element surface adjacent to the cleaning means and its periphery
  • Nn Jet nozzle that emits a jet that cleans the surface of other adjacent cleaning means
  • the device of the present invention has (Claim 6) a filtration tank containing a conductive cylindrical hollow filter element and an applied power source for energizing the filter element to kill organisms in the raw water.
  • the conductive material of the device of the present invention is the same as described above. That is, (Claim 7)
  • the material is either metal, carbon, carbide, or a mixture of metal and carbon-based material, and the conductive material is in the form of powder, flakes, Or fibrous, or a mixture of at least two of the three: powder, flakes, and fibers,
  • the average particle size of the conductive material is not less than 1/50 and not more than 1/2 of the average filter gap length of the cylindrical hollow filter element, and the volume resistance value of the conductive material is 106 ohm centimeters or less. .
  • the apparatus has a switching control means for switching the operation state of the filter tank auxiliary precoat 'filtering / backwashing as follows. That is, (Claim 8) also has a means for measuring the change in electrical resistance when energizing the conductive cylindrical hollow filter element, and based on the change in electrical resistance by the measuring means, the auxiliary agent for the filtration tank Pre-coating • Filtration ⁇ A device that also has a switching control means for switching the operation state of backwashing. [0030] Since the cylindrical hollow filter element is energized, its current value (electrical energy) is observable. Recognizing that the current value can be used for the killing process sensor, the control means was invented.
  • a conventional filtration tank is controlled by using a pressure sensor that measures a differential pressure inside and outside the filtration tank as a sensor.
  • the differential pressure is good for grasping the collective state of the entire filtration tank, but it cannot grasp the state of individual filter elements.
  • the state of the filter element can be grasped individually. What is necessary is just to arrange
  • the control method is to set a predetermined current value, observe the current, and when it reaches the set value or less, assume that the number of objects trapped by the filter has become excessive and set the backwash mode. When pre-coating, the current is observed, and if it reaches the set value or less, the pre-coating is completed if the conductive material adheres sufficiently to the filter.
  • the arrangement of filter elements and electrodes in Patent Document 15 includes the following modes. That is, a plurality of conductive cylindrical hollow filter elements are built in a filtration tank, and the plurality of conductive cylindrical hollow filter elements are divided into two groups. One group of conductive parts and another group of conductive parts An electric killing device in which a power source for applying a voltage for energizing is connected to and disposed in one of the two groups of conductive parts and the other group of conductive parts.
  • FIG. 15 Another arrangement of the filter elements and electrodes in Patent Document 15 includes the following modes. That is, a plurality of conductive cylindrical hollow filter elements are built in the filtration tank, and a counter electrode spaced apart from the plurality of conductive cylindrical hollow filter elements is disposed in the filter tank, and the counter electrode And a power source for applying a voltage for energizing the conductive part of the cylindrical hollow filter element is connected to the counter electrode and the conductive part of the cylindrical hollow filter element, and is disposed in the liquid killing device.
  • the power supply may have a circuit that reverses the polarity of the applied voltage.
  • a cleaning means having a jet nozzle for cleaning the surface of the cylindrical hollow filter element and its peripheral edge adjacent to the cylindrical hollow filter element is disposed in the filtration tank, and the counter electrode is cleaned.
  • a stirring means equipped with a jet nozzle for stirring the liquid in the filtration tank, and the counter electrode is a conductive part of the stirring means. But you can.
  • the surface of the filter element is anodically oxidized and the surface is made porous to increase the specific surface area. Then ⁇ . If an element having a porous surface is provided, the conductive material is immediately fixed on the porous surface in the pre-coating process, and the conductive material is used as a seed from the fixed material. While entwined with fibrous auxiliaries, it is preferable to grow in a bowl shape one after another. In the filtration process, organisms are trapped in such rod-shaped parts and electricity is applied to such parts, so that effective electrical killing is executed.
  • Patent Document 15 discloses that an organism killed by a filter element is killed by an electrical killing method during or immediately after filtration of a cylindrical hollow (panel-like) filter using a filter aid.
  • a method of killing organisms in raw water with a filtration tank containing a plurality of conductive panel-like filter elements a method of killing organisms in raw water with a filtration tank containing a plurality of conductive panel-like filter elements
  • the second step of energizing the spring-like filter element is performed during the first step of capturing raw organisms and separating clean water while trapping organisms in the filter aid pre-coated on the filter element, or the first step After that, the second step of energizing the spring-like filter element while leaving the filter aid pre-coated on the spring-like filter element is used to electrically kill organisms in the liquid. .
  • the filter element has a thin film shape in which organisms concentrate during filtration and is relatively thinly extended on the surface of the filter element, so the impedance is low and the voltage for killing is low. Good.
  • the voltage applied to the center of the butter (the nodule) which has a relatively large impedance, requires a high voltage, making it relatively difficult and difficult to put into practical use. That is, the state captured by the filter element for filtration was recognized as a very suitable state for applying electric energy for killing. This is the essence of the invention of Patent Document 15.
  • a conductive metal filter element is used, and a plurality of filter elements that increase the filter capacity as much as possible are adjacent to each other in close proximity to each other.
  • the forest is arranged in the filtration tank. This is a filter
  • the element surface is considered as an electrode, it means that there are surface electrodes close to each other, so we have noticed that it is advantageous that the inter-electrode impedance is small when electricity is passed between these surface electrodes. This is also the essence of the invention of Patent Document 15.
  • FIG. 1A represents a plurality of cylindrical hollow (panel-shaped) filter elements divided into two groups
  • 1B represents a plurality of cylindrical hollow (panel-shaped) filter elements belonging to one group.
  • EL1 is cylindrical hollow (panel-like) external terminal connected to a group (1A) of filter elements
  • EL2 is cylindrical hollow (panel) The external terminal connected to the other group (1B) of the filter element, the wiring for electrically connecting ELA force 3 ⁇ 4L1 and 1A, and the wiring for electrically connecting ELB force 3 ⁇ 4L2 and 1B.
  • a voltage is applied between one group of the two groups and the other group.
  • the organism when a voltage is applied between EL1 and EL2, the organism is killed in the same state as the electrolysis of the raw water (treated water) using the surface electrode of 1A and the surface electrode of 1B.
  • a voltage is applied to raw water to generate various radicals (active oxygen, etc.) by electrolysis, and its oxidative power provides a killing effect.
  • organisms such as cell membranes of organisms whose potential difference is directly captured by the filter aid are destroyed.
  • coenzyme A is acidified in biological cells, and a potential difference of about 0.74 V is applied inside and outside the cell, inactivating coenzyme A and causing cellular respiration mechanisms. Damage and kill.
  • the “voltage accompanied by at least one polarity reversal” includes an AC voltage.
  • the waveform of the alternating voltage that is applied may be a commercial sine wave, but any of the characteristic waveforms such as a sawtooth wave, a rectangular wave, or a triangular wave may be more suitable for killing a specific organism.
  • Patent Document 15 describes the method of the present invention without limiting to the case of a panel filter.
  • Patent Document 15 Claim 1 Biological organisms in raw water in a filtration tank incorporating a plurality of conductive cylindrical hollow filter elements A second step of energizing the cylindrical hollow filter element during the step of the first step of separating the purified water through the raw water while capturing the organism in the cylindrical hollow filter element. Or a second step of energizing the cylindrical hollow filter element after the first step of separating the purified water by passing the raw water through the filter aid pre-coated on the cylindrical hollow filter element while trapping organisms. This is a method of electrically killing organisms in a liquid.
  • the second step may be in the first step or after the first step. Since the second step is simply applying a voltage, it is obvious that both can be performed.
  • Patent Document 15 Claim 2 a plurality of conductive cylindrical hollow filter elements are divided into two groups, and the second step is a conductive cylindrical hollow A voltage is applied at least once between one group of the two groups of filter elements and the other group, so that a voltage is applied between the group and the other group.
  • This is a method of energizing in both reverse directions.
  • Z is an electrical insulator
  • EL1 is an external terminal connected to a group of cylindrical hollow filter elements (1A)
  • EL2 is an external terminal connected to another group of cylindrical hollow filter elements (1B)
  • ELA is EL1 and 1A
  • ELB is the wiring that electrically connects EL2 and 1B.
  • Fig. 1 (a) the method of dividing the filter element into two groups is alternately shown in Fig. 1 (a).
  • 1A and IB should be separated so that they are arranged symmetrically. This is because the potential distribution is less likely to be uneven. If the potential distribution is uneven and asymmetrical, the killing effect will also be uneven and the current will increase in a specific proximity, causing a short circuit.
  • a Norse voltage may be repeatedly applied between the one group of the two groups of the conductive cylindrical hollow (panel-shaped) filter element and the other group. Pulse-shaped voltage not only saves energy and saves energy, but there is also knowledge that the effect on living things is greater in voltage change (voltage time differentiation) than in steady potential difference. It is. Of course, it is better to reverse the polarity at least once even when a pulse voltage is applied. “At least one polarity reversal” may be performed with an AC voltage.
  • a counter electrode separated from the conductive cylindrical hollow (panel-like) filter element is disposed in the filtration tank.
  • a voltage is applied between the conductive cylindrical hollow (panel-shaped) filter element and the counter electrode to energize the conductive portion of the cylindrical hollow (panel-shaped) filter element and the counter electrode. It is a method to do.
  • Figures 1 (b) and (c) illustrate this section. In FIGS.
  • reference numeral 10 denotes a cleaning means for cleaning the filter 1 or a stirring means for stirring the periphery of the filter 1, and its conductive portion functions as a counter electrode, and the electrode force 3 ⁇ 4L0 It is connected to the.
  • EL0 is an external terminal connected to the counter electrode 10.
  • FIG. 3 is also an illustration of an embodiment similar to FIG. 1 (b).
  • the counter electrode may serve as an additional function of the cleaning and stirring means.
  • Patent Document 15 Claim 7 A cleaning means comprising a jet nozzle that cleans the surface of the cylindrical hollow (panel-shaped) filter element and its periphery adjacent to the cylindrical hollow (panel-shaped) filter element.
  • Arranged in the filtration tank and the counter electrode is a conductive part of the cleaning means, or stirring means equipped with a jet nozzle for stirring the liquid in the filtration tank is arranged in the filtration tank, and the counter electrode is It may be the conductive part of the stirring means! /.
  • the agitation means performs flow agitation to prevent uneven flow in the auxiliary agent precoat.
  • a schematic diagram of the flow agitate is shown in FIG. Fig. 8 (a) shows an example of non-uniform diffusion of auxiliary agent in the vertical direction in the conventional auxiliary agent pre-coating situation, and Fig. 8 (b) shows the stirring means of the proposed device.
  • FIG. 9 is an example of the present cleaning means having both the cleaning jet nozzle Nc and a nozzle Nn for cleaning the surface of another adjacent cleaning means.
  • Nn jets a high-pressure jet to other adjacent cleaning means to clean the cleaning means.
  • the counter electrode is a rod (rod) -like, cylindrical hollow (panel-like) filter element surface force is equidistant, and is closely separated from the filter element periphery, A plurality of rod-shaped counter electrodes are arranged symmetrically.
  • R is a rod-shaped counter electrode.
  • Such a configuration is preferable because the distance between the electrodes is small, so that the kill voltage with a small impedance can be lowered, and the electrode arrangement is symmetric so that the potential distribution is not uniform.
  • it since it is in the form of a mouth (rod), it does not obstruct the suction fluid flow during filtration. Since the rod (bar) cross-sectional area should be as small as possible, the suction fluid flow is not hindered. Therefore, it is desirable to express the needle shape rather than the rod (rod) shape.
  • the rod-shaped round cross section is made into a streamlined fin shape (not shown), and the suction fluid flow during pre-coating or filtration is agitated by the fin.
  • the fin is a vertically long guide plate, and the suction fluid flow to the cylindrical hollow (panel-like) filter element may be viewed in a macro shape so as to make the flow smooth.
  • Patent Document 15 The killing of Patent Document 15 is to kill organisms captured by a filter aid pre-coated on the surface of a cylindrical hollow (panel-like) filter element by an electrical killing method.
  • the filter aid is easy to give electric energy for killing because organisms are concentrated during filtration and the filter element is formed into a thin film extending relatively thinly on the surface of the filter element.
  • the organism is in the shape of a nocule, it is relatively difficult to apply heat to the center of the barta. That is, it was recognized that the state captured by the filter aid for filtration is a very suitable state for applying electric energy for killing. This is the present invention Essential, effective and practical biological killing is realized.
  • Patent Document 15 Since the invention of Patent Document 15 kills a kill target in a thin film form, the efficiency of electrical kill is extremely high and the power cost is low. The initial cost is also low because it can be realized with a simple modification of a known filtration device. It can be used for ship ballast water treatment.
  • Patent Document 15 is a device for killing organisms in raw water in a filtration tank containing a plurality of conductive cylindrical hollow (panel-like) filter elements, and comprising a plurality of conductive cylindrical hollow (Panel-like)
  • the filter element is divided into two groups, and a power source for applying a voltage to energize one group of conductive parts of the second group and another group of conductive parts is connected to the first group of conductive parts and the other group of conductive elements. It is a device that electrically kills organisms in liquids that are connected to the unit.
  • Patent Document 15 Claim 5 Another form of the device of Patent Document 15 is (Patent Document 15 Claim 5) A counter electrode separated from a plurality of conductive cylindrical hollow (panel-shaped) filter elements is disposed in a filtration tank, Applying a voltage to energize the conductive part of the counter electrode and the cylindrical hollow (panel-like) filter element A power source is connected to the counter electrode and the conductive part of the cylindrical hollow (panel-like) filter element. It is a device that electrically kills living things inside.
  • Patent Document 15 Claim 6 may be used as long as the power supply has a polarity inversion circuit for the applied voltage.
  • This circuit is a circuit that inverts and outputs a DC voltage polarity after a predetermined time, or an AC voltage power supply circuit.
  • the voltage waveform of the AC power supply may be a sine wave similar to a commercial power supply, but may also be a sawtooth wave, a rectangular wave, or a triangular wave. Of course, even an alternating pulse with a pulse shape and changing the polarity of the pulse. These deviations may be suitable for specific organism killing.
  • the description in the present specification 'drawing only shows the working electrode and the counter electrode (drawing electrode)' is drawn, and the drawing of the reference electrode (drawing is omitted) .

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Description

明 細 書
液体中生物の電気殺滅方法および電気殺滅装置、液体中生物の電気殺 滅用助剤
技術分野
[0001] 本発明は円筒状中空 (パネ状)フィルタと濾過助剤による濾過装置に液体中の生物 を殺滅する機能が付加された装置とその殺滅方法、殺滅用助剤、殺滅装置に関する 。船舶バラスト水の生物を国際環境基準に適合するレベルに殺滅する船舶バラスト 水処理に利用する技術である。濾過助剤は繊維状物質であるケイソゥ土が安価のた めよく用いられる。
背景技術
[0002] 船舶バラスト水は国際的な生態系破壊や細菌感染という問題の原因となるため、 20 09年力も外海でのバラスト水交換 (または無生物化処理）、バラストタンク容量によつ て 2014または 2016年より無生物化が義務付けられる。よって、船舶バラスト水の生物 を殺滅する技術が求められている。環境基準は図 7に示す厳しいものである。本明細 書で記載される生物の殺滅とは、図 7の表に記載された生物に関して同表に記載さ れたレベルの生物数削減 (無生物化）を意味するものである。
[0003] 生物の殺滅を意図した従来の船舶バラスト水処理方法につ!、ては、船舶の熱機関 の熱を利用する熱殺滅が処理コスト上もっとも有利で実用的と考えられる。熱殺滅の 方法にはタンク底部にエンジン冷却用熱水を注入する (特許文献 1)、熱交換器をバ ラスト配管系の途中に配設する（特許文献 2)などがある。しかし、殺滅の確実性に疑 問があるし、熱エネルギー効率も改善の余地がある。すなわち、特許文献 1のように 生物の存在しやすい船底に熱エネルギーを与えるとすると与えるべき部位が広いの で膨大な熱量を要する。特許文献 2ではバラスト配管系全域にわたって殺滅に十分 な熱エネルギーを供給せねばならず熱エネルギー効率は悪い。
[0004] 熱殺滅以外にも、オゾンまたはオゾンと蒸気の混合による殺滅 (特許文献 3)、高電 圧パルスなどによる電気的殺滅 (特許文献 4、 10、 11)、酸度濃度を変化させること〖こ よる殺滅 (特許文献 5)、噴流衝突 '爆発'キヤビテーシヨンなどで機械エネルギーを水 中生物に与え破壊する殺滅、紫外線や光触媒による方法など、多くの新方式が開発 されている力 実用レベルに達しているものはない。しかしながら、発明者らは、これ らの方式のなかで電気的殺滅法については比較的有望と考え、本案を発明するに 至った。
[0005] 電気的殺滅法の原理は、処理水に電圧を印加して電解によって種々のラジカル（ 活性酸素など)を生成し、その酸ィ匕力により殺滅効果を得ることであり、また、電位差 が直接的に細胞膜などの生体を破壊することである。さらにまた、大腸菌，酵母，動 物細胞等では、細胞の呼吸活性に必要不可欠な酵素:補酵素 A (CoA： Co-enzyme A)の存在が確認されていて、細胞を電極に接触させ細胞に電位差を与えていくと、 + 0.74V付近に酸ィ匕のピークが出現し、補酵素 Aもこの電位で酸ィ匕ピークとなることが 知られている。（この電位は、電流電位曲線（current- potential curve 'ボルタンモグラ ム）またはサイクリックボルタンメトリー（cyclic voltammetry)を参照電極：飽和カロメル 電極 (SCE)として測定したときの電位である） したがって、電気的殺滅法の別原理は 、生物細胞に補酵素 Aが酸ィ匕する + 0.74V程度の電位差を細胞内外に与え、補酵素 Aを不活ィ匕し細胞の呼吸活性に損傷を与え死滅させることである。
[0006] 生物の殺滅工程の一方で、濾過 '浄ィ匕工程も船舶バラスト水処理に必要である。す なわち濾過 ·浄化も殺滅に組み合わせて船舶上で行われるべきであり、保守性 ·経済 性で有利な濾過 ·浄ィ匕法も必要である。発明者らは、円筒状中空フィルタエレメントに よる濾過装置の保守性 ·経済性に注目した (特許文献 6— 9参照)。
[0007] 円筒状中空フィルタエレメントそのもの、および濾過装置に円筒状中空フィルタを利 用することは公知である（特許文献 6、 7、 12、 13参照)。本案にて円筒状中空フィル タの好適なる選択例は、金属の「パネ状フィルタ」である。以下簡単のためパネ状フィ ルタの例を主体として説明するが、本案はこれに限定されず、特許文献 12、 13のよう な焼結フィルタでもよい。さて、「パネ状フィルタ」は「コイル状フィルタ」、「スプリングフ ィルタ」とも呼ばれ、これらは同一である。パネ状フィルタは構造上細長い空隙をもつ ので、細長い物体はすり抜けてしまう。そのため、とりわけ不定形である生物を濾過す る場合には珪藻土などの濾過助剤を濾過前にフィルタ表面にあら力じめ被覆 (ブリコ ート）している。濾過助剤が細長い空隙にブリッジングし、そのブリッジング部位が濾 過作用する。すなわち、パネ状フィルタ自体は濾過助剤がブリッジングして濾過助剤 が固定され濾過作用を行う場所を形成させるためにある。
[0008] 濾過排除すべき物体の形状が扁平でなぐ必ずパネ状フィルタの細長い空隙に捕 獲されるという保証があれば濾過助剤は不要である。しかし、このようなケースはごく 稀である。パネ状フィルタ濾過装置は前記の濾過助剤と組み合わせて用いる必要が ある。一方、特許文献 12、 13のような焼結フィルタでは助剤は必ずしも必要とせず、 焼結体内に形成した微細迷路構造で濾過排除すべき物体を捕獲する。焼結フィルタ では、助剤不要というメリットの一方、フィルタ自体が高価である、微細迷路構造に捕 獲された濾過排除すべき物体を逆洗でも排除できず特殊な抽出洗浄を必要とする 場合がある、というディメリットがある。焼結フィルタとパネ状フィルタとは、たとえば精 密濾過（10°ミクロンレベル）と一般濾過（101ミクロン超）といった用途で使い分けられ ている。本案は焼結フィルタとパネ状フィルタのいずれにも適用可能だ力 簡単のた めパネ状フィルタを用いた説明を継続する。
[0009] 図 5が円筒状中空 (パネ状)フィルタ濾過装置の模式図である。 1は円筒状中空 (バ ネ状）フィルタエレメント、 2は原水（被処理水）流入孔、 3はフィルタ 1で濾過した水流 出孔である。図 4が円筒状中空 (パネ状)フィルタ濾過装置を用いた公知の水処理フ ローである。ここで Cwは濾過処理された清浄水、 Dwは処理前の原水（バラスト水用 途であれば港湾などで吸引した港湾水)である。図 6が円筒状中空 (パネ状)フィルタ エレメントの状態遷移図であって、（a)濾過スタンバイ、 （b)助剤のプリコート、（c)濾 過、（d)逆洗、（e)フィルタ洗浄状態である。ここで、 Jは珪藻土などの濾過助剤、 Pw は逆洗用の高圧液体または高圧気体である。公知の円筒状中空 (パネ状)フィルタエ レメントによる濾過装置の構造と機能の詳細は特許文献 7— 9に記載されているので 略す。
[0010] 本案発明者は、濾過助剤を用いた円筒状中空 (パネ状)フィルタの濾過中または濾 過直後に該フィルタエレメントに捕獲された生物を電気的殺滅法で殺滅する装置と 方法を提案済みである (特許文献 15参照)。すなわち、複数の導電性の円筒状中空
(パネ状)フィルタを内蔵した濾過槽で原水中の生物を殺滅する方法であって、該フ ィルタエレメントに生物を捕獲しつつ原水を通過させ清浄水を分離する第一工程の 工程中に該フィルタエレメントに通電する第二工程を行う、または、第一工程のあとで 該フィルタエレメントに通電する第二工程を行うことで液体中の生物を電気的に殺滅 する方法、および複数の導電性円筒状中空 (パネ状)フィルタエレメントを内蔵した濾 過槽で原水中の生物を殺滅する装置であって、複数のフィルタエレメントが二群に分 けられ、該ニ群の一群の導電部と他群の導電部を通電する電圧を印加する電源が 前記二群の一群の導電部および他群の導電部とに接続し配設された液体中の生物 を電気的に殺滅する装置である。
[0011] さらに本案発明者は、装置の別態様として、複数のフィルタエレメントと離隔した対抗 電極が濾過槽内に配設され、該対抗電極とフィルタエレメントの導電部を通電する電 圧を印加する電源が前記対抗電極およびフィルタエレメントの導電部とに接続し配設 された液体中の生物を電気的に殺滅する装置も提案済みである (特許文献 15参照） 。これら方法 ·装置を船舶バラスト水処理方法ならびに一般の生物を殺滅した液体の 製法として利用することも提案済みである (特許文献 14参照)。
[0012] 本案発明者の上記発明の本質は、フィルタエレメントには濾過中に生物が集中し、 かつ、フィルタエレメント表面に比較的薄く延ばされた薄膜状となっているのでインピ 一ダンスが小さぐ殺滅のための電圧は低電圧でよい。他の方法で、たとえば生物が バルタ（塊)状であるとインピーダンスが比較的大きぐバルタ (塊）中心にまで通電す る電圧は高電圧を要し比較的難しく実用化困難となる。すなわち、濾過のためにフィ ルタエレメントに捕獲された状態が殺滅のため電気エネルギーを付与するのにきわ めて好適な状態であると認識 (notice)したことである。
[0013] また、本案発明者の上記発明の別の本質は、円筒状中空 (パネ状)フィルタ濾過装 置では導電性金属のフィルタエレメントが用いられ、かつまた、フィルタ能力を極力上 げるベぐ複数のフィルタエレメントを極限まで隣接'密集させた状態で濾過槽内に林 立配設されている。このことは、フィルタエレメント表面を電極と見た場合、互いに近 接して表面電極があるということなので、これら表面電極間に通電する場合の電極間 インピーダンスが小さぐ好都合であることを認識 (notice)したことである。
[0014] なお、先行技術として濾過助剤に磁性体粉末を使用し、余剰汚泥と濾過助剤を分 離させるものが、特許文献 16に開示されている。これは本案の目的（生物殺滅)とは 異なる。
特許文献 1：特許第 2794537号「バラストタンクの熱処理方法およびその装置」日本郵 船株式会社
特許文献 2 :米国特許第 5816181号「Ballast Water Treatment System」 T.W.Sherman 特許文献 3：特開 2004-160437号「水浄化方法およびその装置」日本郵船株式会社、 郵船商事株式会社ほか
特許文献 4:特開 2002-192161号「船舶のバラスト水の処理方法及びその処理装置」 三菱重工業株式会社
特許文献 5 :米国特許第 5932112号「\^1 0(1 and Apparatus for Killing Microorganis ms in Ship Ballast Water J Browning Transport Management, Inc.
特許文献 6：特許第 3124901号「液体濾過フィルターエレメント」加藤耕一、株式会社 モノべエンジニアリング
特許文献 7 :特許第 3394490号「濾過装置」株式会社モノべエンジニアリング、イワブ チ株式会社
特許文献 8：特許第 3069955号「濾過装置および濾過方法」東芝プラント建設株式会 社
特許文献 9 :特開 2003-71500号「排水処理装置および処理方法」東芝プラント建設株 式会社
特許文献 10：特開 2004— 188404号「海洋生物死滅方法」菱洋産業株式会社 特許文献 11：特開 2003— 334563号「バラスト水」菱洋産業株式会社
特許文献 12：特許第 2791737号「焼結フィルタ及びその製造方法」東京特殊電線株 式会社
特許文献 13 :特許第 2763751号「フィルタエレメント及びその製造方法」シーケ一ディ 株式会社
特許文献 14： #112004 294482号「船舶バラスト水処理方法ならびに生物を殺滅した 液体の製法」株式会社アイ ·ピー ·ビーほか
特許文献 15 :特願 2004 294483号「液体中の生物を電気的に殺滅する方法および装 置」株式会社アイ ·ピー ·ビーほか 特許文献 16 :特開平 09-117619号「排水処理方法および装置」日立プラント建設サー ビス株式会社
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0016] 本発明の課題は、円筒状中空 (パネ状)フィルタと濾過助剤による濾過に液体中の 生物を殺滅する機能を付加し、船舶バラスト水の生物を殺滅し、国際環境基準に適 合するレベルとなす殺滅方法'装置で、特に電気的殺滅法を利用した方法と装置の 改善、とりわけ、特許文献 15 (特願 2004 294483号)記載の方法と装置を改善し、より 高機能の殺減が実現される方法、殺滅用助剤、殺滅装置に関する。
[0017] 本発明の課題を、より具体的に図 13で説明する。図 13は、フィルタエレメントに通 電し原水中の生物を殺滅する従来の（特許文献 15の)方法の説明図である。（a)助 剤のプリコート開始、（b)助剤のプリコート完了、（c)濾過開始、（d)フィルタエレメント に通電して電気殺滅、の各状態を示す。図 13 (d)で、高抵抗 (高インピーダンス)助 剤層 ZZがフィルタエレメント表面に形成されるため、殺滅電流が上がらない。電源か ら投入するエネルギーが ZZでロスされる。すなわち、液体中の生物を殺滅するべく 投入された電気エネルギーの大半が高抵抗 (高インピーダンス)助剤層 ZZで発熱な どの不要エネルギーに消費される。さらに高抵抗 (高インピーダンス)助剤層 ZZ抵抗 (インピーダンス）力 電源パワーに対して大きい場合には、電流がほとんど流れない 。これらの現象が生じると生物を殺滅できない。本案はこの問題を解決する。
課題を解決するための手段
[0018] 本案は、（請求項 1 :図 14参照） 導電性の円筒状中空フィルタエレメントを内蔵し た濾過槽で該フィルタエレメントに通電し原水中の生物を殺滅する方法であって、濾 過助剤を混入した液を濾過槽に流動し円筒状中空フィルタエレメントに濾過助剤を プレコートする工程にて、前記濾過助剤混入液に濾過助剤とともに導電性物質 JXを 混入する。図 14 (a)にプリコートにて JXが Jとともに混入されている状況を示す。
[0019] また本案は、（請求項 2 :図 15参照） 濾過助剤を混入した液を濾過槽に流動し円 筒状中空フィルタエレメントに濾過助剤をプレコートする工程に先行して、導電性物 質 JXを混入した液を濾過槽に流動する工程を有する。図 15に図 15 (a)に先行して J Xを混入した液を濾過槽に流動する工程を示す。
[0020] さらにまた本案は、（請求項 3 :図 16参照） 円筒状中空フィルタエレメント表面に濾 過助剤をプレコートする工程につづく原水の濾過工程において、導電性物質 JXを原 水に混入する。図 16 (c)の濾過工程に JXが原水に混入され濾過されている状況を 示す。
[0021] 導電性物質については、（請求項 4) その素材力 金属、またはカーボン、または 炭化物、または金属と炭素系の物質との混合物のいずれかであって、該導電性物質 の形態が、粉状、またはフレーク状、または繊維状、または粉とフレークと繊維の 3つ のうち少なくとも 2つが混在したもの、のいずれかであり、該導電性物質の平均粒径が 、円筒状中空フィルタエレメントの平均フィルタ間隙長の 50分の 1以上かつ 2分の 1以 下であり、該導電性物質の体積抵抗値が 106オームセンチ以下であるのが好適であ る。
[0022] より具体的に導電性物質は、鉄粉、鉄フレーク、ニッケルパウダー、ニッケルフレー ク、アルミ粉、アルミフレーク、炭素粉、カーボンファイバー (炭素繊維)、活性炭、など でこれらの混合物であってもよ 、。とくに活性炭のように多孔質 (ポーラス)で比表面 積が大きく吸着性があると生物吸着されるのできわめて好適である。
[0023] また、本案は電気殺滅用助剤を提案するものである。その電気殺滅用助剤は、（請 求項 5)濾過槽内で通電することで濾過対象液体中の生物を殺滅するための導電性 物質を混入した体積抵抗値が 106オームセンチ以下である濾過助剤であって、該導 電性物質の混入率が体積比で 10%以上であり、該導電性物質の形態が、粉状、ま たはフレーク状、または繊維状、または粉とフレークと繊維の 3つのうち少なくとも 2つ が混在したもの、のいずれかであり、該導電性物質の平均粒径が、濾過槽内フィルタ エレメントの平均フィルタ間隙長の 50分の 1以上かつ 2分の 1以下である。この濾過 助剤は円筒状中空フィルタエレメントによる濾過に限定されない。すなわち助剤を用 V、た濾過一般に利用できる。
発明の効果
[0024] 従来のような高抵抗 (高インピーダンス)助剤層 ZZがフィルタエレメント表面に形成 され殺滅電流が上がらな 、と 、う問題 (図 13 (d) )が解消され、原水中の生物をより低 エネルギーで高効率殺滅できるようになる（図 14 (d)、図 16 (d) )。該導電性物質の 平均粒径が、円筒状中空フィルタエレメントの平均フィルタ間隙長の 50分の 1以上か つ 2分の 1以下であると、フィルタエレメントの間隙にうまくブリッジングする。ブリッジン グすると導電性物質がフィルタエレメント表面とその近傍に多数存在する。そのため インピーダンスが大きく下がる。該導電性物質の体積抵抗値が 106オームセンチ以下 であり、導電性物質の混入率が体積比で 10%以上であれば、インピーダンス低減効 果が顕著であり有効である。
図面の簡単な説明
[図 1] (a)二群に分けられた円筒状中空 (パネ状)フィルタエレメントの一群に属する 円筒状中空 (パネ状)フィルタエレメント 1Aと他群 1Bとの間に電圧を印加して通電す る例、（b)円筒状中空 (パネ状)フィルタエレメントと離隔した対抗電極が濾過槽内に 配設されていて、円筒状中空 (パネ状)フィルタエレメントと対抗電極との間に直流ま たは交流またはパルス状の電圧を印加して通電する例、（c)前例 (b)で対抗電極の 数を減らした例のそれぞれ説明図
[図 2]二群に分けられた円筒状中空 (パネ状)フィルタエレメントの一群に属する円筒 状中空 (パネ状)フィルタエレメント 1 Aと他群 1 Bとの間に電圧を印加して通電する例 の説明図（図 1 (a)とは別の実施例）
[図 3]円筒状中空 (パネ状)フィルタエレメントと離隔した対抗電極が濾過槽内に配設 されていて、円筒状中空 (パネ状)フィルタエレメントと対抗電極との間に電圧を印加 して通電する例の説明図（図 1 (b)と同様の実施例）
[図 4]円筒状中空 (パネ状)フィルタ濾過装置を用いた公知の水処理フロー (特許文 献 9図 1)
[図 5]円筒状中空 (パネ状)フィルタ濾過装置 (特許文献 9図 5)
[図 6] (a)濾過スタンバイ、 （b)助剤のプリコート、（c)濾過、（d)逆洗、（e)フィルタ洗浄 が繰り返される円筒状中空 (パネ状)フィルタエレメントの状態遷移の図
[図 7]船舶バラスト水の環境基準
[図 8] (a)従来の助剤プリコート状況で、上下方向の助剤拡散不均一が生じている例 、（b)攪拌手段 10で助剤不均一を解消したが、フィルタエレメント数が減少しフィルタ 効率が下がる例、（C)適切な攪拌手段の配設でフィルタ効率を悪化させることなく助 剤不均一を解消した例
[図 9]Ncおよび Nnの両方を有する洗浄手段の例図
[図 10]隣接する円筒状中空 (パネ状)フィルタエレメントに電圧を印加することで液体 中の生物を殺滅することの説明図
[図 11]ロッド (棒)状の複数の対抗電極 Rを円筒状中空 (パネ状)フィルタエレメントに 近接して配設した例の説明図
[図 12]ロッド (棒)状の複数の対抗電極 Rを円筒状中空 (パネ状)フィルタエレメントに 近接して配設した例の説明図その 2
[図 13]フィルタエレメントに通電し原水中の生物を殺滅する従来の（特許文献 15の） 方法の説明図：高抵抗 (高インピーダンス)助剤層 ZZがフィルタエレメントに表面に形 成され殺滅電流が上がらな 、
[図 14] (本案請求項 1)プレコート工程にて濾過助剤混入液に濾過助剤とともに導電 性物質を混入することの説明図：導電性物^ JXが高抵抗 (高インピーダンス)助剤層 ZZの形成を阻止し大きな殺滅電流を流せるようにする
[図 15] (本案請求項 2)プレコートする工程に先行して導電性物質を混入した液を濾 過槽に流動する工程を有することの説明図
[図 16] (本案請求項 3)原水の濾過工程にて導電性物質を原水に混入することの説 明図
[図 17]生物の殺滅反応の流れを示すフロー図
符号の説明
1 円筒状中空（パネ状）フィルタエレメント
1A 二群に分けられた複数の円筒状中空 (パネ状)フィルタエレメントの一群に属す る円筒状中空 (パネ状)フィルタエレメント
1B 二群に分けられた複数の円筒状中空 (パネ状)フィルタエレメントの他群に属す る円筒状中空 (パネ状)フィルタエレメント
2 原水 (被処理水)流入孔
3 フィルタ 1で濾過した水流出孔 4 熱水'スチーム流入孔
5 殺滅死骸を清浄水で混合希釈した液の排出孔
6 フィルタ 1内部に至る開口を有して 7に固定されたフィルタ 1下端部
7 容器下部と容器中央部の仕切り板であって、フィルタ 1下端部を固定し上下動 する板
10 フィルタ 1を洗浄する洗浄手段またはフィルタ 1の周縁を攪拌する攪拌手段であ り、その導電性部が対抗電極（counter electrode)の機能をはたすものであり該電極 力 ¾L0に接続されている。
11 10にフィルタ 1を洗浄する流体またはフィルタ 1の周縁を攪拌する流体を供給す る供給管
Bw 濾過槽底部を満たすために注入されるダミー水であって熱水でもよ!/ヽ。
Cw ¾|過処理された清净水 Clear water
Dw 処理前の原水（バラスト水用途であれば港湾などで吸引した港湾水） Dirty wa ter
E 液体を排出した空の状態 Empty
EL 円筒状中空 (パネ状)フィルタエレメント 1に接続された外部端子
EL0 対抗電極 10に接続された外部端子
EL1 円筒状中空 (パネ状)フィルタエレメントの一群（1A)に接続された外部端子
EL2 円筒状中空 (パネ状)フィルタエレメントの他群（1B)に接続された外部端子
ELA EL1と 1 Aを電気的に接続する配線
ELB EL2と 1Bを電気的に接続する配線
Hw 生物を殺滅するための流動熱源（熱水など） Hot water
J 珪藻土などの濾過助剤
JX 導電性物質
Nc 洗浄手段に隣接するフィルタエレメント表面およびその周縁を洗浄する噴流ノズ ル
Nn 隣接する他の洗浄手段の表面を洗浄する噴流を放出する噴流ノズル
Pw 逆洗用の高圧液体または高圧気体 Qw 殺滅死骸を清浄水で混合希釈した液
R ロッド (棒)状の対抗電極
S 流動熱源 Hwを加熱 ·保温するために導入する低圧の蒸気
SS 円筒状中空 (パネ状)フィルタの間隙を開口させ逆洗するために導入する高圧 の蒸気
X 生物の殺滅反応の流れ
z 電気絶縁材
ZZ 高抵抗 (高インピーダンス)助剤層
発明を実施するための最良の形態
[0027] 本案の装置は、（請求項 6) 導電性の円筒状中空フィルタエレメントを内蔵した濾 過槽と該フィルタエレメントに通電し原水中の生物を殺滅するための印加電源を有す る装置であって、濾過槽に原水を供給する配管系に導電性物質を供給する手段、お よび Zまたは、円筒状中空フィルタエレメントに濾過助剤をプレコートするためのプレ コート液を供給する配管系に導電性物質を供給する手段、を有する液体中生物の電 気殺滅装置
[0028] 本案の装置の導電性物質については、前記同様である。すなわち（請求項 7) 素 材が、金属、またはカーボン、または炭化物、または金属と炭素系の物質との混合物 のいずれかであって、該導電性物質の形態が、粉状、またはフレーク状、または繊維 状、または粉とフレークと繊維の 3つのうち少なくとも 2つが混在したもの、のいずれか であり、
該導電性物質の平均粒径が、円筒状中空フィルタエレメントの平均フィルタ間隙長の 50分の 1以上かつ 2分の 1以下であり、該導電性物質の体積抵抗値が 106オームセ ンチ以下である。
[0029] また、本案では次のような濾過槽の助剤プレコート'濾過 ·逆洗の運転状態を切り替 える切り替え制御手段をもつ装置であるとさらに有効である。すなわち、（請求項 8)導 電性の円筒状中空フィルタエレメントに通電する際の電気抵抗の変化を測定する手 段を兼備し、該測定手段による電気抵抗の変化に基づいて濾過槽の助剤プレコート •濾過 ·逆洗の運転状態を切り替える切り替え制御手段を兼備した装置である。 [0030] 円筒状中空フィルタエレメントに通電するので、その電流値 (電気エネルギー）が可 観測である。その電流値が殺滅のプロセスセンサーに使用可能であることを認識し、 前記制御手段を発明した。従来の濾過槽の制御は、センサーとして、濾過槽内外の 差圧を測定する圧力センサーが用いられて 、た。差圧では濾過槽全体の集合的状 態を把握するにはよいが、個別のフィルタエレメントの状態は把握できない。一方前 記手法では、フィルタエレメントの状態を個別に把握できる。個別のフィルタエレメント の通電部に電流変換器（Current Transformer)を配設すればよい。制御の方法はた とえば、所定の電流値を設定し、電流を観測し、設定値以下に到達したら、フィルタ に捕捉された物体が過多になったとして、逆洗モードにする。プリコートの際に、電流 を観測し、設定値以下に到達したら、フィルタに十分に導電性物質が付着したとして 、プリコートを完了する、などである。
[0031] 特許文献 15のフィルタエレメントや電極のアレンジで、次の態様がある。すなわち、 濾過槽に複数の導電性円筒状中空フィルタエレメントが内蔵され、該複数の導電性 円筒状中空フィルタエレメントが二群に分けられ、該ニ群の一群の導電部と他群の導 電部を通電する電圧を印加する電源が前記二群の一群の導電部および他群の導電 部とに接続し配設された電気殺滅装置。
[0032] 特許文献 15のフィルタエレメントや電極の別のアレンジで、次の態様がある。すな わち、濾過槽に複数の導電性円筒状中空フィルタエレメントが内蔵され、該複数の導 電性の円筒状中空フィルタエレメントと離隔した対抗電極が濾過槽内に配設され、該 対抗電極と円筒状中空フィルタエレメントの導電部を通電する電圧を印加する電源 が前記対抗電極および円筒状中空フィルタエレメントの導電部とに接続し配設された 液体中生物の電気殺滅装置。
[0033] さらに、電源が印加電圧の極性を反転する回路を有するものでもよい。
[0034] またさらに、円筒状中空フィルタエレメントに隣接して該円筒状中空フィルタエレメン ト表面およびその周縁を洗浄する噴流ノズルを具備した洗浄手段が濾過槽内に配設 され、対抗電極が前記洗浄手段の導電部である、または、濾過槽内の液体を攪拌す る噴流ノズルを具備した攪拌手段が濾過槽内に配設され、対抗電極が前記攪拌手 段の導電性部である、といった構成でもよい。 [0035] さらにフィルタエレメント表面の改善について、であるが、フィルタエレメント表面を 陽極酸化（anodic oxidation)して、表面を多孔（ポーラス)ィ匕して比表面積をあげたも のを採用し配設するとよ ヽ。表面を多孔 (ポーラス)化したエレメントが配設されて 、る と、プリコート工程で多孔 (ポーラス)ィ匕した表面に導電性物質が定着しやすぐかつ 、定着したものを種として導電性物質が繊維状の助剤とからみあ 、ながらつぎつぎと 榭状に成長して好適である。濾過工程でこのような榭状部に生物が捕捉され、かかる 部位にまで通電されるので効果的な電気殺滅が実行される。
[0036] (特許文献 15について）
以下冗長であるが、本案方法と装置の実施形態のベースである特許文献 15につ いて説明する。特許文献 15は、濾過助剤を用いた円筒状中空 (パネ状)フィルタの 濾過中または濾過直後に該フィルタエレメントに捕獲された生物を電気的殺滅法で 殺滅するというものである。特に、パネ状フィルタの場合は、（パネ状限定特許文献 1 5請求項 1)複数の導電性のパネ状フィルタエレメントを内蔵した濾過槽で原水中の 生物を殺滅する方法であって、パネ状フィルタエレメントにプリコートした濾過助剤に 生物を捕獲しつつ原水を通過させ清浄水を分離する第一工程の工程中に該バネ状 フィルタエレメントに通電する第二工程を行う、または、第一工程のあとで該バネ状フ ィルタエレメントにプリコートした濾過助剤を残留させたまま該バネ状フィルタエレメン トに通電する第二工程を行うことで液体中の生物を電気的に殺滅する方法である。
[0037] フィルタエレメントには濾過中に生物が集中し、かつ、フィルタエレメント表面に比較 的薄く延ばされた薄膜状となっているのでインピーダンスが小さぐ殺滅のための電 圧は低電圧でよい。他の方法で、たとえば生物がノ レク (塊)状であるとインピーダン スが比較的大きぐバルタ (塊）中心にまで通電する電圧は高電圧を要し比較的難し く実用化困難となる。すなわち、濾過のためにフィルタエレメントに捕獲された状態が 殺滅のため電気エネルギーを付与するのにきわめて好適な状態であると認識 (notice )した。これが特許文献 15の発明の本質である。
[0038] また、円筒状中空 (パネ状)フィルタ濾過装置では導電性金属のフィルタエレメント が用いられ、かつまた、フィルタ能力を極力上げるベぐ複数のフィルタエレメントを極 限まで隣接'密集させた状態で濾過槽内に林立配設されている。このことは、フィルタ エレメント表面を電極と見た場合、互いに近接して表面電極があるということなので、 これら表面電極間に通電する場合の電極間インピーダンスが小さぐ好都合であるこ とを認識 (notice)した。これも特許文献 15の発明の本質である。
[0039] さて特許文献 15の発明原理を図 10および図 17で説明する。 1Aは二群に分けら れた複数の円筒状中空 (パネ状)フィルタエレメントの一群に属する円筒状中空 (バ ネ状)フィルタエレメント、 1Bは二群に分けられた複数の円筒状中空 (パネ状)フィル タエレメントの他群に属する円筒状中空 (パネ状)フィルタエレメント、 EL1が円筒状 中空 (パネ状)フィルタエレメントの一群（1A)に接続された外部端子、 EL2が円筒状 中空 (パネ状)フィルタエレメントの他群（1B)に接続された外部端子、 ELA力 ¾L1と 1 Aを電気的に接続する配線、 ELB力 ¾L2と 1Bを電気的に接続する配線である。こ の構成で二群の一群と他群の間に電圧を印加する。
[0040] つまり、 EL1と EL2間に電圧を印加して、あた力も 1Aの表面電極と 1Bの表面電極 をもちいた原水 (被処理水)の電気分解と同様の状態で生物殺滅する。すなわち、原 水に電圧を印加して電解によって種々のラジカル (活性酸素など）を生成し、その酸 化力により殺滅効果を得る。また、電位差が直接的に濾過助剤に捕獲された生物の 細胞膜などの生体を破壊する。さらにまた、大腸菌，酵母，動物細胞等では、生物細 胞に補酵素 Aが酸ィ匕する + 0.74V程度の電位差が細胞内外に与えられ、補酵素 Aを 不活化し細胞の呼吸機序にダメージを与え死滅させる。
[0041] 電気的生物殺滅の上記原理は公知だが電子レベルの電気化学反応、およびイン ビボ、インビトロの生化学反応の機序解明は研究段階にある。そのため、こういった殺 滅装置において機能仕様を満たす電気エネルギーのヒントは現状理論からは得られ ない。しかし、実用的には装置を組んで特定の殺滅生物ターゲットにっき、電気的殺 滅前後のターゲット生物生存数を比較しつつ最適電圧仕様をきめる実験を実施すれ ばよい。
[0042] ただし、電気エネルギーの付与仕様として、装置保守の条件から直流電圧を極性 同一のまま印加するのは好ましくな 、。特定の円筒状中空 (パネ状)フィルタエレメン ト表面が電気腐食されるからである。また、電気分解で正極にあらわれるラジカル種と 量は、負極のそれとは大きく異なる。そのため、極性同一印加では二群に分けられた 一群と他群の表面電極での殺滅効果に差があらわれ好ましくな 、。電気腐食分散の 装置保守上の条件、ならびに、ラジカル種と量の極性差を平準化するため、二群の 一群と他群の間に少なくとも一回の極性反転を伴う電圧を印加することが望ましい。 これは、持続時間の長い電圧を印加する場合でも、パルス状の電圧を繰り返し印加 する場合でも同様である。前記「少なくとも一回の極性反転を伴う電圧」には、交流電 圧を含むものである。力かる交流電圧の波形は、商用サイン波でもよいが、のこぎり 波、矩形波、三角波といった特徴的な波形のいずれかが特定の生物殺滅により好適 である可能性がある。
[0043] 特許文献 15発明の方法をパネ状フィルタの場合に限定せず記すると、（特許文献 15請求項 1)複数の導電性の円筒状中空フィルタエレメントを内蔵した濾過槽で原水 中の生物を殺滅する方法であって、円筒状中空フィルタエレメントに生物を捕獲しつ つ原水を通過させ清浄水を分離する第一工程の工程中に該円筒状中空フィルタエ レメントに通電する第二工程を行う、または、円筒状中空フィルタエレメントにプリコー トした濾過助剤に生物を捕獲しつつ原水を通過させ清浄水を分離する第一工程のあ とで円筒状中空フィルタエレメントに通電する第二工程を行うことで液体中の生物を 電気的に殺滅する方法である。ここで第二工程は、第一工程の工程中であっても、 第一工程のあとであってもよいことが明示されている。第二工程は、電圧印加するだ けであるので、これらいずれでも実施可能であることは自明である。
[0044] また特許文献 15発明の方法の一態様は、（特許文献 15請求項 2)複数の導電性の 円筒状中空フィルタエレメントが二群に分けられ、第二工程が、導電性円筒状中空フ ィルタエレメントの前記二群の一群と他群の間に少なくとも一回の極性反転をして電 圧を印加することで円筒状中空フィルタエレメントの一群の導電部と他群の導電部間 に正逆両方向に通電する方法である。図 1 (a)およびその部分拡大図である図 2が 本項を例示した図である。 Zは電気絶縁材、 EL1は円筒状中空フィルタエレメントの 一群（1A)に接続された外部端子、 EL2は円筒状中空フィルタエレメントの他群（1B )に接続された外部端子、 ELAは EL1と 1Aを電気的に接続する配線、 ELBは EL2 と 1Bを電気的に接続する配線である。
[0045] ところで、フィルタエレメントを二群とする分け方は、この図 1 (a)に示すように交互に 、 1Aと IBの配置に対称性があるように配置されるよう分けるのが望ましい。電位分布 に不均等ができにくくなるからである。電位分布が不均等'非対称になると、殺滅効 果も不均等になるし特定の近接部分で電流が大きくなり短絡を招くので好ましくない
[0046] また、第二工程が、導電性円筒状中空 (パネ状)フィルタエレメントの前記二群の一 群と他群の間にノ ルス状の電圧を繰り返し印加する、でもよい。パルス状の電圧であ れば電気エネルギーが小さくてすみエネルギー節約になるばかりか、生物に与える 影響は定常なる電位差よりも、電圧の変化 (電圧時間微分)のほうが大きいとする知 見もあるからである。もちろんパルス状電圧印加でも少なくとも一回の極性反転はす るほうがよい。「少なくとも一回の極性反転」は、交流電圧で実施してもよい。
[0047] 特許文献 15発明の方法の別態様は、（請求項 3)導電性の円筒状中空 (パネ状)フ ィルタエレメントと離隔した対抗電極（counter electrode)が濾過槽内に配設されてい て、第二工程が、導電性円筒状中空 (パネ状)フィルタエレメントと前記対抗電極の間 に電圧を印加することで円筒状中空 (パネ状)フィルタエレメントの導電部と前記対抗 電極間に通電する方法である。図 1 (b)、（c)が本項を例示した図である。図 l (b)、 （ c)で 10はフィルタ 1を洗浄する洗浄手段またはフィルタ 1の周縁を攪拌する攪拌手段 であり、その導電性部が対抗電極の機能をはたすものであり該電極力 ¾L0に接続さ れている。 EL0は対抗電極 10に接続された外部端子である。図 3も図 1 (b)と同様の 実施例の例示図である。
[0048] このように対抗電極が洗浄'攪拌手段の付加機能としてもよい。すなわち、（特許文 献 15請求項 7)円筒状中空 (パネ状)フィルタエレメントに隣接して該円筒状中空 (バ ネ状)フィルタエレメント表面およびその周縁を洗浄する噴流ノズルを具備した洗浄 手段が濾過槽内に配設され、対抗電極が前記洗浄手段の導電部である、または、濾 過槽内の液体を攪拌する噴流ノズルを具備した攪拌手段が濾過槽内に配設され、 対抗電極が前記攪拌手段の導電性部である、としてもよ!/、。
[0049] 前記の攪拌手段は助剤プリコートでの流れ不均等を防ぐための流れアジテートを 行う。その流れアジテートの模式図が図 8である。図 8 (a)は従来の助剤プリコート状 況で、上下方向の助剤拡散不均一が生じている例、図 8 (b)が本案装置の攪拌手段 で助剤不均一を解消した力 フィルタエレメント数が減少しフィルタ効率が下がる例、 図 8 (c)が適切な攪拌手段の配設でフィルタ効率を極度に悪化させることなく助剤不 均一を解消した例である。
[0050] 図 9が、洗浄噴流ノズル Nc、および隣接する他の洗浄手段の表面を洗浄するノズ ル Nnの両方を有する本案洗浄手段の例図である。 Nnは隣接する他の洗浄手段に 高圧噴流を噴出して洗浄手段同士を洗浄する。
[0051] 特許文献 15発明の方法のさらなる別態様は、対抗電極をロッド (棒)状のものとして 円筒状中空 (パネ状)フィルタエレメント表面力 等距離で、フィルタエレメント周縁に 近接離隔して、複数のロッド (棒)状対抗電極を対称配設するものである。これを図 1 1、図 12に例示する。 Rがロッド (棒)状の対抗電極である。こういった構成であれば、 電極間距離が小さいのでインピーダンスが小さぐ殺滅電圧を下げることができるし、 電極配置に対称性があるので電位分布の不均等ができに《好適である。しかも、口 ッド (棒)状であるので、濾過する際の吸引流体流を阻害しな 、。ロッド (棒）断面積は 極力小さくしたほうが吸引流体流を阻害しないので、ロッド (棒)状と表現するよりも、 針状と 、つた表現であるものが望ま 、。
[0052] また、ロッド (棒)状の丸型断面を流線型のフィン状にして（図示略）、フィンによって プリコートまたは濾過の際の吸引流体流をアジテートする、といった工夫も考えられる 。該フィンは縦長の流れのガイド板であって、円筒状中空 (パネ状)フィルタエレメント への吸引流体流をマクロに見てスパイラル状として流れを円滑ィ匕するようにしてもよ い。
[0053] (特許文献 15の発明の効果）
特許文献 15の殺滅は、円筒状中空 (パネ状)フィルタエレメント表面にプリコートし た濾過助剤に捕獲された生物を電気的殺滅法で殺滅するというものである。濾過助 剤には濾過中に生物が集中し、かつ、フィルタエレメント表面に比較的薄く延ばされ た薄膜状となっているので、殺滅のための電気エネルギーを与えやすい。他の方法 で、たとえば生物がノ レク（塊)状であると、バルタ (塊）中心にまで熱を与えるのは比 較的難しい。すなわち、濾過のために濾過助剤に捕獲された状態が殺滅のために電 気エネルギー付与するのにきわめて好適な状態であると認識した。これが本発明の 本質であり、効果的かつ実用的な生物殺滅が実現される。
[0054] 特許文献 15の発明は薄膜状になった殺滅ターゲットを殺滅するので電気的殺滅 の効率が極めてよく電力コストは安い。し力も、公知の濾過装置の簡単な改造で実現 できるのでイニシャルコストも低 ヽ。船舶バラスト水処理に利用可能である。
[0055] (特許文献 15の発明を実施するための最良の形態）
特許文献 15の装置を記載する。すなわち、（特許文献 15請求項 4)複数の導電性 円筒状中空 (パネ状)フィルタエレメントを内蔵した濾過槽で原水中の生物を殺滅す る装置であって、複数の導電性円筒状中空 (パネ状)フィルタエレメントが二群に分け られ、該ニ群の一群の導電部と他群の導電部を通電する電圧を印加する電源が前 記二群の一群の導電部および他群の導電部とに接続し配設された液体中の生物を 電気的に殺滅する装置である。
[0056] 特許文献 15の装置の別形態は、（特許文献 15請求項 5)複数の導電性の円筒状 中空 (パネ状)フィルタエレメントと離隔した対抗電極が濾過槽内に配設され、該対抗 電極と円筒状中空 (パネ状)フィルタエレメントの導電部を通電する電圧を印加する 電源が前記対抗電極および円筒状中空 (パネ状)フィルタエレメントの導電部とに接 続し配設された液体中の生物を電気的に殺滅する装置である。
[0057] 特許文献 15の装置の電源については、（特許文献 15請求項 6)電源が印加電圧 の極性反転回路を有するものであればよい。この回路は、直流の電圧極性を所定の 時間経過で反転出力するもの、あるいは、交流の電圧電源の回路である。交流電源 の電圧波形は、商用供給電源同様のサイン波でもよいが、のこぎり波、矩形波、三角 波といった波形でもよい。もちろんパルス状で、パルスの極性を変化させた交流パル スでもよ 、。これらの 、ずれかが特定の生物殺滅にとつて好適である可能性がある。 なお、簡単のため、本明細書の記載'図面は、動作電極 (working electrode)、対抗 電極（対向電極 counter electrode)のみ記載'描画し、参照電極（reference electrod e)の記載'描画は略した。

Claims

請求の範囲
[1] 導電性の円筒状中空フィルタエレメントを内蔵した濾過槽で該フィルタエレメントに 通電し原水中の生物を殺滅する方法であって、濾過助剤を混入した液を濾過槽に流 動し円筒状中空フィルタエレメントに濾過助剤をプレコートする工程にて、前記濾過 助剤混入液に濾過助剤とともに導電性物質を混入することを特徴とした液体中生物 の電気殺滅方法
[2] 導電性の円筒状中空フィルタエレメントを内蔵した濾過槽で該フィルタエレメントに 通電し原水中の生物を殺滅する方法であって、濾過助剤を混入した液を濾過槽に流 動し円筒状中空フィルタエレメントに濾過助剤をプレコートする工程に先行して、導 電性物質を混入した液を濾過槽に流動する工程を有することを特徴とした液体中生 物の電気殺滅方法
[3] 導電性の円筒状中空フィルタエレメントを内蔵した濾過槽で該フィルタエレメントに 通電し原水中の生物を殺滅する方法であって、円筒状中空フィルタエレメント表面に 濾過助剤をプレコートする工程につづく原水の濾過工程において、導電性物質を原 水に混入することを特徴とした液体中生物の電気殺滅方法
[4] 導電性物質の素材が、金属、またはカーボン、または炭化物、または金属と炭素系 の物質との混合物のいずれかであって、該導電性物質の形態が、粉状、またはフレ ーク状、または繊維状、または粉とフレークと繊維の 3つのうち少なくとも 2つが混在し たもの、のいずれかであり、該導電性物質の平均粒径が、円筒状中空フィルタエレメ ントの平均フィルタ間隙長の 50分の 1以上かつ 2分の 1以下であり、該導電性物質の 体積抵抗値が 106オームセンチ以下である請求項 1から請求項 3の液体中生物の電 気殺滅方法
[5] 濾過槽内で通電することで濾過対象液体中の生物を殺滅するための導電性物質 を混入した体積抵抗値が 106オームセンチ以下である濾過助剤であって、 該導電性物質の混入率が体積比で 10%以上であり、該導電性物質の形態が、粉状 、またはフレーク状、または繊維状、または粉とフレークと繊維の 3つのうち少なくとも 2つが混在したもの、のいずれかであり、該導電性物質の平均粒径が、濾過槽内フィ ルタエレメントの平均フィルタ間隙長の 50分の 1以上かつ 2分の 1以下である液体中 生物の電気殺滅用助剤
[6] 導電性の円筒状中空フィルタエレメントを内蔵した濾過槽と該フィルタエレメントに 通電し原水中の生物を殺滅するための印加電源を有する装置であって、 濾過槽に原水を供給する配管系に導電性物質を供給する手段、および Zまたは、 円筒状中空フィルタエレメントに濾過助剤をプレコートするためのプレコート液を供給 する配管系に導電性物質を供給する手段、を有する液体中生物の電気殺滅装置
[7] 導電性物質の素材が、金属、またはカーボン、または炭化物、または金属と炭素系 の物質との混合物のいずれかであって、該導電性物質の形態が、粉状、またはフレ ーク状、または繊維状、または粉とフレークと繊維の 3つのうち少なくとも 2つが混在し たもの、のいずれかであり、該導電性物質の平均粒径が、円筒状中空フィルタエレメ ントの平均フィルタ間隙長の 50分の 1以上かつ 2分の 1以下であり、該導電性物質の 体積抵抗値が 106オームセンチ以下である請求項 6の液体中生物の電気殺滅装置
[8] 導電性の円筒状中空フィルタエレメントに通電する際の電気抵抗の変化を測定す る手段を兼備し、該測定手段による電気抵抗の変化に基づいて濾過槽の助剤プレコ ート '濾過'逆洗の運転状態を切り替える切り替え制御手段を兼備した請求項 6から 請求項 9の液体中生物の電気殺滅装置
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