JPH0633280A - 飲料水の消毒方法 - Google Patents
飲料水の消毒方法Info
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- JPH0633280A JPH0633280A JP4214744A JP21474492A JPH0633280A JP H0633280 A JPH0633280 A JP H0633280A JP 4214744 A JP4214744 A JP 4214744A JP 21474492 A JP21474492 A JP 21474492A JP H0633280 A JPH0633280 A JP H0633280A
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- JP
- Japan
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- electrodes
- platinum
- drinking water
- disinfectant
- electrode
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- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 消毒剤を使用せず、遊離残留塩素濃度を正確
に制御できる飲料水の消毒方法を提供する。 【構成】 熱分解法によってチタン基体上に白金（含有
量：40〜90mol％）とチタン、タンタル、ジルコニウ
ム、ニオブ及びスズから選ばれた一種以上の酸化物とを
被覆させた不溶性電極を用いて、隣合う電極同士が異極
となるように通電し、一定時間毎に電極の極性を反転さ
せる飲料水の消毒方法。 【効果】 消毒剤の貯蔵、補充を必要とせず、電気のみ
で消毒ができる。電極にスケールが付着しないので、定
期点検も必要とせず長期間の連続運転ができる。また、
遊離残留濃度の制御は、電解電流を制御することにより
正確に行える。加えて、貯水槽に電極を設置して通電す
るだけで消毒できるので、集合住宅でも容易に行える。
に制御できる飲料水の消毒方法を提供する。 【構成】 熱分解法によってチタン基体上に白金（含有
量：40〜90mol％）とチタン、タンタル、ジルコニウ
ム、ニオブ及びスズから選ばれた一種以上の酸化物とを
被覆させた不溶性電極を用いて、隣合う電極同士が異極
となるように通電し、一定時間毎に電極の極性を反転さ
せる飲料水の消毒方法。 【効果】 消毒剤の貯蔵、補充を必要とせず、電気のみ
で消毒ができる。電極にスケールが付着しないので、定
期点検も必要とせず長期間の連続運転ができる。また、
遊離残留濃度の制御は、電解電流を制御することにより
正確に行える。加えて、貯水槽に電極を設置して通電す
るだけで消毒できるので、集合住宅でも容易に行える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電解によって飲料水を
消毒する方法に関する。
消毒する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、飲料水を消毒するためには、塩素
ガスを吹き込む方法、次亜塩素酸ナトリウム溶液等の消
毒剤を定量注入ポンプで添加する方法が行われている。
前者は、危険度の高い高圧塩素ボンベを使用するので浄
水場等の大きな施設でのみ行われている。後者は、消毒
剤貯蔵槽と定量注入ポンプがあれば実施できるので小規
模の施設でも行われている。
ガスを吹き込む方法、次亜塩素酸ナトリウム溶液等の消
毒剤を定量注入ポンプで添加する方法が行われている。
前者は、危険度の高い高圧塩素ボンベを使用するので浄
水場等の大きな施設でのみ行われている。後者は、消毒
剤貯蔵槽と定量注入ポンプがあれば実施できるので小規
模の施設でも行われている。
【０００３】現在、水道法施行規則第１６条では、「給
水せんにおける水が、遊離残留塩素濃度を0.1ppm（結合
残留塩素の場合は、0.4ppm）以上保持するように塩素消
毒をすること」と規定されているが上限は規定されてい
ない。この規定を守るために、浄水場から遠く離れた末
端の水道蛇口での遊離残留塩素濃度が0.1ppmとなるよう
に消毒剤を添加している。このため、浄水場に近い水道
蛇口では遊離残留塩素濃度が数ppm近くなることがあ
り、いわゆるカルキ臭い水となり、住民から苦情が出て
いた。この問題を解決するためには、従来のような浄水
場での塩素消毒ではとうてい無理であり、水道の途中で
消毒することが必要となる。その消毒は比較的小規模な
ため、主として消毒剤を添加して行うこととなる。消毒
剤は、安価な次亜塩素酸ナトリウム溶液が主に使用され
るが、保存中に徐々に分解して次亜塩素酸ナトリウム濃
度が減少するという欠点があり、遊離残留塩素濃度を望
み通りに制御することは困難である。また、水道の途中
に多くの消毒剤貯蔵槽を設置して定期的に消毒剤を補充
しなければならないので、多額の経費が必要となる。
水せんにおける水が、遊離残留塩素濃度を0.1ppm（結合
残留塩素の場合は、0.4ppm）以上保持するように塩素消
毒をすること」と規定されているが上限は規定されてい
ない。この規定を守るために、浄水場から遠く離れた末
端の水道蛇口での遊離残留塩素濃度が0.1ppmとなるよう
に消毒剤を添加している。このため、浄水場に近い水道
蛇口では遊離残留塩素濃度が数ppm近くなることがあ
り、いわゆるカルキ臭い水となり、住民から苦情が出て
いた。この問題を解決するためには、従来のような浄水
場での塩素消毒ではとうてい無理であり、水道の途中で
消毒することが必要となる。その消毒は比較的小規模な
ため、主として消毒剤を添加して行うこととなる。消毒
剤は、安価な次亜塩素酸ナトリウム溶液が主に使用され
るが、保存中に徐々に分解して次亜塩素酸ナトリウム濃
度が減少するという欠点があり、遊離残留塩素濃度を望
み通りに制御することは困難である。また、水道の途中
に多くの消毒剤貯蔵槽を設置して定期的に消毒剤を補充
しなければならないので、多額の経費が必要となる。
【０００４】マンション等の集合住宅の水道水は、貯水
槽にいったん貯められた後、各戸に配水されるが、貯水
槽中の遊離残留塩素濃度が0.1ppm以下となることがあ
る。それを防ぐために消毒剤の注入が必要となるが、消
毒剤貯蔵槽の設置スペースがない、遊離残留塩素濃度の
制御が困難である、消毒剤の定期的な補充が困難である
等の問題点があり、実現されていないところが多い。
槽にいったん貯められた後、各戸に配水されるが、貯水
槽中の遊離残留塩素濃度が0.1ppm以下となることがあ
る。それを防ぐために消毒剤の注入が必要となるが、消
毒剤貯蔵槽の設置スペースがない、遊離残留塩素濃度の
制御が困難である、消毒剤の定期的な補充が困難である
等の問題点があり、実現されていないところが多い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】飲料水を消毒するため
に不溶性電極を用いた電解を行うと、スケールと呼ばれ
る水中の不溶性化合物が陰極に付着し、槽電圧が上昇
し、最終的に通電不能となる。付着スケールを除去する
ためには、酸洗浄か、物理的なかき落しが必要であり、
定期的な点検作業が必要である。
に不溶性電極を用いた電解を行うと、スケールと呼ばれ
る水中の不溶性化合物が陰極に付着し、槽電圧が上昇
し、最終的に通電不能となる。付着スケールを除去する
ためには、酸洗浄か、物理的なかき落しが必要であり、
定期的な点検作業が必要である。
【０００６】先に、本発明者らは、電気メッキ、熱分解
法またはクラッド法によりチタン基体上に白金を被覆し
た不溶性電極を用いて、隣合う電極同士が異極となるよ
うに通電し、一定時間毎に電極の極性を反転させること
により、電極へのスケール付着がなく、また、消毒剤も
使用せず、かつ遊離残留塩素濃度を正確に制御できる飲
料水の消毒方法を提案しているが、実用的な電極寿命は
約２年であり、まだ満足のいくものではなかった。
法またはクラッド法によりチタン基体上に白金を被覆し
た不溶性電極を用いて、隣合う電極同士が異極となるよ
うに通電し、一定時間毎に電極の極性を反転させること
により、電極へのスケール付着がなく、また、消毒剤も
使用せず、かつ遊離残留塩素濃度を正確に制御できる飲
料水の消毒方法を提案しているが、実用的な電極寿命は
約２年であり、まだ満足のいくものではなかった。
【０００７】本発明の目的は、これらの問題を解決する
飲料水の消毒方法を提供することである。
飲料水の消毒方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
を重ねた結果、白金と酸化チタン等の酸化物とを被覆さ
せた白金含有被覆の不溶性電極を用い、電解によって飲
料水を消毒をする方法を見い出し、上記問題点を解決
し、本発明を完成させた。
を重ねた結果、白金と酸化チタン等の酸化物とを被覆さ
せた白金含有被覆の不溶性電極を用い、電解によって飲
料水を消毒をする方法を見い出し、上記問題点を解決
し、本発明を完成させた。
【０００９】すなわち、本発明は、隣合う電極同士が異
極となるように通電し、一定時間毎に電極の極性を反転
させる飲料水の消毒方法において、電極が、熱分解法に
よってチタン等のバルブ金属基体上に白金とチタン、タ
ンタル、ジルコニウム、ニオブ及びスズから選ばれた一
種以上の酸化物とを被覆させた不溶性電極であることを
特徴とする飲料水の消毒方法であり、また、不溶性電極
被覆の白金の含有率が、40〜90mol％であることを特徴
とする飲料水の消毒方法である。
極となるように通電し、一定時間毎に電極の極性を反転
させる飲料水の消毒方法において、電極が、熱分解法に
よってチタン等のバルブ金属基体上に白金とチタン、タ
ンタル、ジルコニウム、ニオブ及びスズから選ばれた一
種以上の酸化物とを被覆させた不溶性電極であることを
特徴とする飲料水の消毒方法であり、また、不溶性電極
被覆の白金の含有率が、40〜90mol％であることを特徴
とする飲料水の消毒方法である。
【００１０】本発明で用いるチタン等のバルブ金属基体
上に白金とチタン、タンタル、ジルコニウム、ニオブ及
びスズから選ばれた一種以上の酸化物とを被覆させた不
溶性電極は、公知の技術である熱分解法により作製され
る。バルブ金属基体としては、チタン、タンタル、ニオ
ブ等があげられるが、安価なチタンが多く使用される。
熱分解法は、塩化白金酸等の白金含有塩並びにチタンブ
トキシド、タンタルブトキシド等のアルコキシド及び／
または塩化タンタル、塩化ジルコニウム、塩化ニオブ、
塩化スズ等の塩化物をアルコール等の溶媒に溶解した白
金含有塩溶液をバルブ金属基体上に塗布し、加熱して白
金含有被覆を得る方法である。この際、チタン、タンタ
ル、ジルコニウム、ニオブ及びスズは、酸化物となる。
上に白金とチタン、タンタル、ジルコニウム、ニオブ及
びスズから選ばれた一種以上の酸化物とを被覆させた不
溶性電極は、公知の技術である熱分解法により作製され
る。バルブ金属基体としては、チタン、タンタル、ニオ
ブ等があげられるが、安価なチタンが多く使用される。
熱分解法は、塩化白金酸等の白金含有塩並びにチタンブ
トキシド、タンタルブトキシド等のアルコキシド及び／
または塩化タンタル、塩化ジルコニウム、塩化ニオブ、
塩化スズ等の塩化物をアルコール等の溶媒に溶解した白
金含有塩溶液をバルブ金属基体上に塗布し、加熱して白
金含有被覆を得る方法である。この際、チタン、タンタ
ル、ジルコニウム、ニオブ及びスズは、酸化物となる。
【００１１】本発明で用いる不溶性電極の被覆中の白金
含有率は、40〜90mol％が好ましい。白金の含有率が40m
ol％より下の場合、電極の活性が不十分で槽電圧が高く
なる。また、90mol％より上になると、コスト高とな
り、かつ電極寿命が短くなる。白金以外のイリジウムや
ルテニウム等の白金族金属を用いて電極を作製して試験
を行ったが、白金含有被覆の不溶性電極より長寿命の電
極は見い出せなかった。
含有率は、40〜90mol％が好ましい。白金の含有率が40m
ol％より下の場合、電極の活性が不十分で槽電圧が高く
なる。また、90mol％より上になると、コスト高とな
り、かつ電極寿命が短くなる。白金以外のイリジウムや
ルテニウム等の白金族金属を用いて電極を作製して試験
を行ったが、白金含有被覆の不溶性電極より長寿命の電
極は見い出せなかった。
【００１２】本発明において、電極の極性を反転させる
頻度は、水質、電流密度により異なるが、15〜30分に１
回で十分である。
頻度は、水質、電流密度により異なるが、15〜30分に１
回で十分である。
【００１３】本発明における電解条件は、水によって異
なるが、電流密度が0.5〜1.0Ａ/dm2、電極間の距離が２
〜５mm、槽電圧が約５〜15Ｖである。
なるが、電流密度が0.5〜1.0Ａ/dm2、電極間の距離が２
〜５mm、槽電圧が約５〜15Ｖである。
【００１４】本発明に用いる白金含有被覆の不溶性電極
が、白金被覆の不溶性電極よりも長寿命である理由は明
かでないが、チタン、タンタル等の卑金属酸化物を共存
させたために、被覆がより均一になっており、また密着
性も向上したことが考えられる。
が、白金被覆の不溶性電極よりも長寿命である理由は明
かでないが、チタン、タンタル等の卑金属酸化物を共存
させたために、被覆がより均一になっており、また密着
性も向上したことが考えられる。
【００１５】本発明によると、消毒剤を使用せずに電気
のみで消毒ができ、電極の極性を反転することによっ
て、電極にスケールが付着しないので、定期点検も必要
とせず、３〜４年間の連続運転ができる。また、遊離残
留塩素濃度は、電解時の電流を制御することにより正確
に制御できる。
のみで消毒ができ、電極の極性を反転することによっ
て、電極にスケールが付着しないので、定期点検も必要
とせず、３〜４年間の連続運転ができる。また、遊離残
留塩素濃度は、電解時の電流を制御することにより正確
に制御できる。
【００１６】
【作用】水道水中に数10ppmの濃度で含まれている塩素
イオンは、電解することにより次亜塩素酸となる。次亜
塩素酸は、強力な殺菌力を有しており、消毒効果を発揮
する。
イオンは、電解することにより次亜塩素酸となる。次亜
塩素酸は、強力な殺菌力を有しており、消毒効果を発揮
する。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を示す。なお、本発明
はこれらの実施例によりなんら限定されない。
はこれらの実施例によりなんら限定されない。
【００１８】実施例１ 塩素イオン濃度が40ppm、遊離残留塩素濃度が０ppmの地
下水１m2の中に、熱分解法により作製した白金（含有
率：70mol％）及び酸化チタン被覆の不溶性電極（縦400
mm×横80mm）４枚を、各々が異極となるように、極間距
離３mmで配置して投入し、４Ａの電流を１時間流したと
ころ、遊離残留塩素濃度は0.2ppmとなった。この時の平
均槽電圧は、5.2Ｖであった。
下水１m2の中に、熱分解法により作製した白金（含有
率：70mol％）及び酸化チタン被覆の不溶性電極（縦400
mm×横80mm）４枚を、各々が異極となるように、極間距
離３mmで配置して投入し、４Ａの電流を１時間流したと
ころ、遊離残留塩素濃度は0.2ppmとなった。この時の平
均槽電圧は、5.2Ｖであった。
【００１９】実施例２ 貯水槽（容量：0.2m2）に実施例１と同じ地下水を５l／
分で注入して、その中に熱分解法により作製した白金
（含有率：70mol％）及び酸化タンタル被覆の不溶性電
極（縦400mm×横80mm）４枚を、各々が異極となるよう
に、極間距離３mmで配置して投入し、４Ａの電流を流
し、電極の極性を20分につき30秒の割合で反転させなが
ら、連続運転を行った。この間の平均槽電圧は、5.2Ｖ
であった。試験結果を表１に示す。電極が寿命に至るま
での間、スケールの付着はみられなかった。
分で注入して、その中に熱分解法により作製した白金
（含有率：70mol％）及び酸化タンタル被覆の不溶性電
極（縦400mm×横80mm）４枚を、各々が異極となるよう
に、極間距離３mmで配置して投入し、４Ａの電流を流
し、電極の極性を20分につき30秒の割合で反転させなが
ら、連続運転を行った。この間の平均槽電圧は、5.2Ｖ
であった。試験結果を表１に示す。電極が寿命に至るま
での間、スケールの付着はみられなかった。
【００２０】実施例３〜７ 実施例２において、熱分解法により作製した表１に示す
不溶性電極を用いた以外は実施例２と同様にして、連続
運転を行った。各実施例における平均槽電圧は、5.2Ｖ
であった。試験結果を表１に示す。また、実施例２と同
様、電極へのスケールの付着はみられなかった。
不溶性電極を用いた以外は実施例２と同様にして、連続
運転を行った。各実施例における平均槽電圧は、5.2Ｖ
であった。試験結果を表１に示す。また、実施例２と同
様、電極へのスケールの付着はみられなかった。
【００２１】比較例１ 実施例２において、電極の極性反転を行わないこと以外
は実施例２と同様にして、連続運転を行った。１ケ月
後、槽電圧が運転開始時より約２Ｖ上昇した。運転を止
め電極を観察したところ、陰極の全面にスケールが付着
していた。
は実施例２と同様にして、連続運転を行った。１ケ月
後、槽電圧が運転開始時より約２Ｖ上昇した。運転を止
め電極を観察したところ、陰極の全面にスケールが付着
していた。
【００２２】比較例２ 実施例２において、熱分解法により作製した白金（含有
率：35mol％）及び酸化タンタル被覆の不溶性電極を用
いた以外は実施例２と同様にして、連続運転を行ったと
ころ、20ケ月後、槽電圧が上昇し、運転不能となった。
試験結果を表１に示す。
率：35mol％）及び酸化タンタル被覆の不溶性電極を用
いた以外は実施例２と同様にして、連続運転を行ったと
ころ、20ケ月後、槽電圧が上昇し、運転不能となった。
試験結果を表１に示す。
【００２３】比較例３ 実施例２において、熱分解法により作製した白金（含有
率：50mol％）、酸化イリジウム及び酸化チタン被覆の
不溶性電極を用いた以外は実施例２と同様にして、連続
運転を行ったところ、22ケ月後、槽電圧が上昇し、運転
不能となった。試験結果を表１に示す。
率：50mol％）、酸化イリジウム及び酸化チタン被覆の
不溶性電極を用いた以外は実施例２と同様にして、連続
運転を行ったところ、22ケ月後、槽電圧が上昇し、運転
不能となった。試験結果を表１に示す。
【００２４】比較例４ 実施例２において、熱分解法により作製した白金被覆の
不溶性電極を用いた以外は実施例２と同様にして、連続
運転を行ったところ、25ケ月で槽電圧が上昇し、運転不
能となった。試験結果を表１に示す。
不溶性電極を用いた以外は実施例２と同様にして、連続
運転を行ったところ、25ケ月で槽電圧が上昇し、運転不
能となった。試験結果を表１に示す。
【００２５】本発明において、必要ならば公知のフィル
タープレス型電解槽等の電解槽に白金含有被覆の不溶性
電極を陽極と陰極に用い、電極の極性を反転させながら
運転することにより、飲料水を消毒することも可能であ
る。
タープレス型電解槽等の電解槽に白金含有被覆の不溶性
電極を陽極と陰極に用い、電極の極性を反転させながら
運転することにより、飲料水を消毒することも可能であ
る。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【発明の効果】本発明による飲料水の消毒方法は、消毒
剤を使用しないので消毒剤の貯蔵、補充を必要とせず、
電気のみで消毒ができる。また、電極にスケールが付着
しないため、定期点検も必要とせず、長期間の連続運転
が可能である。また、遊離残留塩素濃度は、電解電流を
制御することにより正確に制御できる。加えて、貯水槽
に電極を設置して通電するだけで消毒できるので、集合
住宅でも容易に行える。
剤を使用しないので消毒剤の貯蔵、補充を必要とせず、
電気のみで消毒ができる。また、電極にスケールが付着
しないため、定期点検も必要とせず、長期間の連続運転
が可能である。また、遊離残留塩素濃度は、電解電流を
制御することにより正確に制御できる。加えて、貯水槽
に電極を設置して通電するだけで消毒できるので、集合
住宅でも容易に行える。
Claims (2)
- 【請求項１】 隣合う電極同士が異極となるように通電
し、一定時間毎に電極の極性を反転させる飲料水の消毒
方法において、電極が、熱分解法によりバルブ金属基体
上に白金とチタン、タンタル、ジルコニウム、ニオブ及
びスズから選ばれた一種以上の酸化物とを被覆させた不
溶性電極であることを特徴とする飲料水の消毒方法。 - 【請求項２】 不溶性電極被覆の白金の含有率が、40〜
90mol％であることを特徴とする請求項１記載の飲料水
の消毒方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4214744A JPH0633280A (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | 飲料水の消毒方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4214744A JPH0633280A (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | 飲料水の消毒方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0633280A true JPH0633280A (ja) | 1994-02-08 |
Family
ID=16660873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4214744A Pending JPH0633280A (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | 飲料水の消毒方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0633280A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011031239A1 (en) * | 2009-09-08 | 2011-03-17 | National University Of Singapore | System for the disinfection of ballast water |
| JP2011256431A (ja) * | 2010-06-09 | 2011-12-22 | Ihi Corp | 過塩素酸塩の製造装置 |
| JP2012504193A (ja) * | 2008-09-30 | 2012-02-16 | インドゥストリエ・デ・ノラ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ | 次亜塩素酸塩セル用のカソード部材及び双極プレート |
| CN104909436A (zh) * | 2015-06-10 | 2015-09-16 | 苏州大学 | 一种电解型杀菌消毒装置、制备方法及应用 |
| JP2021161446A (ja) * | 2020-03-30 | 2021-10-11 | 旭化成株式会社 | 水素発生用陰極 |
| JP2022124171A (ja) * | 2021-02-15 | 2022-08-25 | 株式会社日本トリム | 金属コロイド水生成装置及び金属コロイド水生成方法 |
-
1992
- 1992-07-21 JP JP4214744A patent/JPH0633280A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012504193A (ja) * | 2008-09-30 | 2012-02-16 | インドゥストリエ・デ・ノラ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ | 次亜塩素酸塩セル用のカソード部材及び双極プレート |
| WO2011031239A1 (en) * | 2009-09-08 | 2011-03-17 | National University Of Singapore | System for the disinfection of ballast water |
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| CN104909436A (zh) * | 2015-06-10 | 2015-09-16 | 苏州大学 | 一种电解型杀菌消毒装置、制备方法及应用 |
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| JP2022124171A (ja) * | 2021-02-15 | 2022-08-25 | 株式会社日本トリム | 金属コロイド水生成装置及び金属コロイド水生成方法 |
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