JPH09108676A - 水の浄化方法及びその装置 - Google Patents
水の浄化方法及びその装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】処理水溶液中に陽極、陰極を配して微生物に電
気エネルギーを付与して微生物を不活化・破壊させる水
の浄化方法及びその装置について、電極の保守管理を容
易にし殺菌効率の低下を防ぎ浄化能力を高めること。 【解決手段】処理水1は、陽極3中を通過してスリット
13から処理室2内に導かれ、処理水溶液中の微生物に
対し陽極3と陰極9によって電気エネルギーが非接触状
態で付与される。陽極3は、フィン10を複数取付けた
回転体4となっており、陽極3近傍の処理水溶液を積極
的に陽極から遠ざかる方向へ流動させるので、不活化・
破壊された微生物の原形質などが陽極3に接触、貯留せ
ず陽極効率が低下しない。また、陽極近傍の処理水溶液
へ振動を与える超音波振動子16、陽極に振動を与える
振動機を選択的に設けてもよい。なお陽極メッシュ17
はデブリ除去手段でありデブリ18を引きつけデブリド
レイン19から排出する。
気エネルギーを付与して微生物を不活化・破壊させる水
の浄化方法及びその装置について、電極の保守管理を容
易にし殺菌効率の低下を防ぎ浄化能力を高めること。 【解決手段】処理水1は、陽極3中を通過してスリット
13から処理室2内に導かれ、処理水溶液中の微生物に
対し陽極3と陰極9によって電気エネルギーが非接触状
態で付与される。陽極3は、フィン10を複数取付けた
回転体4となっており、陽極3近傍の処理水溶液を積極
的に陽極から遠ざかる方向へ流動させるので、不活化・
破壊された微生物の原形質などが陽極3に接触、貯留せ
ず陽極効率が低下しない。また、陽極近傍の処理水溶液
へ振動を与える超音波振動子16、陽極に振動を与える
振動機を選択的に設けてもよい。なお陽極メッシュ17
はデブリ除去手段でありデブリ18を引きつけデブリド
レイン19から排出する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は殺菌、殺ウイル
ス、消毒又は滅菌を意図して微生物を不活化・破壊させ
る水の浄化方法及びその装置に関する。
ス、消毒又は滅菌を意図して微生物を不活化・破壊させ
る水の浄化方法及びその装置に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】緑膿菌、大腸菌等の細
菌、真菌を含む細菌あるいはより微細なウイルス等の微
生物を、効率良く破壊しいわゆる殺菌、消毒又は滅菌処
理を行う技術が種々開発提案されている。しかしそれら
の何れもが微生物の特性を十分検討していないように思
われる。例えば、電気化学的に殺菌する技術が知られて
いるが、これは微生物を電極表面や誘電体に接触させそ
の生物化学反応を阻害することで微生物を破壊すること
を前提としている。しかしながら、細菌は一般的に表面
がマイナスに荷電しているので陽極に引き付けられ接触
して菌体破壊の起こることは事実であるが、菌体量が多
くなると菌体内部の原形質(蛋白液)が貯留し細菌を蛋
白質で保護した状態を呈し、これは或る種の電気的シー
ルド状態を形成することになるので殺菌機能の低下をも
たらし、電極の保守管理に問題が発生し易く、その分実
用化が困難視されていたものである。
菌、真菌を含む細菌あるいはより微細なウイルス等の微
生物を、効率良く破壊しいわゆる殺菌、消毒又は滅菌処
理を行う技術が種々開発提案されている。しかしそれら
の何れもが微生物の特性を十分検討していないように思
われる。例えば、電気化学的に殺菌する技術が知られて
いるが、これは微生物を電極表面や誘電体に接触させそ
の生物化学反応を阻害することで微生物を破壊すること
を前提としている。しかしながら、細菌は一般的に表面
がマイナスに荷電しているので陽極に引き付けられ接触
して菌体破壊の起こることは事実であるが、菌体量が多
くなると菌体内部の原形質(蛋白液)が貯留し細菌を蛋
白質で保護した状態を呈し、これは或る種の電気的シー
ルド状態を形成することになるので殺菌機能の低下をも
たらし、電極の保守管理に問題が発生し易く、その分実
用化が困難視されていたものである。
【0003】
【課題を解決するための手段】しかしながら本発明者等
は細菌の破壊状況に注目し、微生物がどのようなメカニ
ズムで破壊するのかを微生物の特性を考慮して種々の研
究を行った結果、細菌が陽極へ接触する以前に細胞質を
噴出しながら崩壊してゆく現象を確認することができ
た。これは微生物コンデンサーである菌体が電場におい
て荷電を受け、静電容量を越えたときに細胞膜破壊を起
こし死滅することであると考えられる。
は細菌の破壊状況に注目し、微生物がどのようなメカニ
ズムで破壊するのかを微生物の特性を考慮して種々の研
究を行った結果、細菌が陽極へ接触する以前に細胞質を
噴出しながら崩壊してゆく現象を確認することができ
た。これは微生物コンデンサーである菌体が電場におい
て荷電を受け、静電容量を越えたときに細胞膜破壊を起
こし死滅することであると考えられる。
【0004】この発明はこのような知見に基づき提案さ
れるものである。そしてこの発明に係る水の浄化方法
は、陰極と陽極を対峙させた処理室内へ処理水を導き、
処理水溶液中の微生物に電気エネルギーを付与して微生
物を不活化・破壊させるものである。そして微生物に電
気エネルギーを付与するに際しては、陽極近傍の処理水
溶液を陽極から遠ざかる方向へ流れる状態にするか、陽
極近辺の処理水溶液に振動を与えるか、又は陽極に振動
を付与するか等の何れかの処理を施して、陽極と微生物
及び陽極と不活化・破壊された物質との接触を妨げるよ
うに配慮するものである。このようにして処理水溶液中
の微生物を不活化・破壊せしめ、そしてこの結果発生す
るデブリを含む不活化・破壊された物質を、上記処理室
内外で除去した後、処理水溶液を浄化水として取り出す
ようにしたものである。
れるものである。そしてこの発明に係る水の浄化方法
は、陰極と陽極を対峙させた処理室内へ処理水を導き、
処理水溶液中の微生物に電気エネルギーを付与して微生
物を不活化・破壊させるものである。そして微生物に電
気エネルギーを付与するに際しては、陽極近傍の処理水
溶液を陽極から遠ざかる方向へ流れる状態にするか、陽
極近辺の処理水溶液に振動を与えるか、又は陽極に振動
を付与するか等の何れかの処理を施して、陽極と微生物
及び陽極と不活化・破壊された物質との接触を妨げるよ
うに配慮するものである。このようにして処理水溶液中
の微生物を不活化・破壊せしめ、そしてこの結果発生す
るデブリを含む不活化・破壊された物質を、上記処理室
内外で除去した後、処理水溶液を浄化水として取り出す
ようにしたものである。
【0005】この発明は、上記したような浄化水を高純
度フイルターに掛けて、溶液中の不純物を更に除去する
ことも意図している。そして、上記の水の浄化方法にお
いて、微生物に強い電気エネルギーを付与することと
し、これに伴い処理水溶液に発生するガスの泡は処理水
溶液に別途超音波を施して破壊するものである。
度フイルターに掛けて、溶液中の不純物を更に除去する
ことも意図している。そして、上記の水の浄化方法にお
いて、微生物に強い電気エネルギーを付与することと
し、これに伴い処理水溶液に発生するガスの泡は処理水
溶液に別途超音波を施して破壊するものである。
【0006】さらにこの発明に係る水の浄化装置は、陰
極と陽極を対峙させた処理室内へ処理水を導き、処理水
溶液中の微生物に電気エネルギーを付与して微生物を不
活化・破壊させるものであり、上記処理室には、陽極近
傍の処理水溶液を陽極から遠ざかる方向へ流れる状態に
するための流動手段、陽極近傍の処理水溶液へ振動を与
える溶液振動手段、又は陽極に振動を与える陽極振動手
段の内少なくともいづれかを設け、更にこの処理室内外
にデブリ除去手段を設けたものである。
極と陽極を対峙させた処理室内へ処理水を導き、処理水
溶液中の微生物に電気エネルギーを付与して微生物を不
活化・破壊させるものであり、上記処理室には、陽極近
傍の処理水溶液を陽極から遠ざかる方向へ流れる状態に
するための流動手段、陽極近傍の処理水溶液へ振動を与
える溶液振動手段、又は陽極に振動を与える陽極振動手
段の内少なくともいづれかを設け、更にこの処理室内外
にデブリ除去手段を設けたものである。
【0007】さらに上記水の浄化装置において陽極を回
転体にして処理水溶液の流動手段とするものである。さ
らに、上記水の浄化装置においてデブリ除去手段が、陽
極メッシュ又は陽極フイルターを単独又は組み合わせ
て、処理室の内外に配するものである。さらに、上記水
の浄化装置において溶液振動手段が、陽極の近辺に配し
た超音波振動子を使用するものである。さらに、上記水
の浄化装置において陽極振動手段として、陽極・陰極を
備える電極ケースに接続した振動機を使用するものであ
る。さらに、上記したような各種の流動手段、溶液振動
手段、陽極振動手段、更にデブリ除去手段、更には高純
度フイルターを組み合わせた水の浄化装置を提供しよう
としている。
転体にして処理水溶液の流動手段とするものである。さ
らに、上記水の浄化装置においてデブリ除去手段が、陽
極メッシュ又は陽極フイルターを単独又は組み合わせ
て、処理室の内外に配するものである。さらに、上記水
の浄化装置において溶液振動手段が、陽極の近辺に配し
た超音波振動子を使用するものである。さらに、上記水
の浄化装置において陽極振動手段として、陽極・陰極を
備える電極ケースに接続した振動機を使用するものであ
る。さらに、上記したような各種の流動手段、溶液振動
手段、陽極振動手段、更にデブリ除去手段、更には高純
度フイルターを組み合わせた水の浄化装置を提供しよう
としている。
【0008】以上の本発明では、微生物に、電場を有す
る液体を介して、電気エネルギーを付与し、微生物細胞
内外の浸透を促進させ、微生物細胞の境界膜を爆裂的に
破壊させることを意図している。電場を有する液体の活
用として、微生物を含む溶液自体に電極を介して通電す
るものであるが、この場合電極とは非接触状態の微生物
に電気エネルギーを付与することで上記したような微生
物の境界膜破壊を意図するものである。そして通電の仕
方は電媒性通電でもあるいは非電媒性通電であってもよ
い。
る液体を介して、電気エネルギーを付与し、微生物細胞
内外の浸透を促進させ、微生物細胞の境界膜を爆裂的に
破壊させることを意図している。電場を有する液体の活
用として、微生物を含む溶液自体に電極を介して通電す
るものであるが、この場合電極とは非接触状態の微生物
に電気エネルギーを付与することで上記したような微生
物の境界膜破壊を意図するものである。そして通電の仕
方は電媒性通電でもあるいは非電媒性通電であってもよ
い。
【0009】以上および以下の説明で、「処理水」とは
細菌あるいはより微細なウイルスの如き微生物を含む溶
液、たとえば水道水その他の飲料水、手足を殺菌するた
めの洗浄水、風呂の水や湯、プール水等、更には工業製
品を洗浄するための洗浄水その他を意味し、微生物を不
活化・破壊させる必要のある溶液一般の総称として広い
概念で使用するものである。「電気エネルギー」とは低
〜高、弱〜強と適宜変化できるもので、浄化対象とする
処理水の量や浄化装置の規模その他の条件に合わせて設
定されるものである。また、「浄化」とは微生物の殺
菌、殺ウイルス、消毒、滅菌等を行い不純有機物質を除
去する概念の用語として使用するものである。「境界
膜」とは細胞の原形質を外界より遮っている境界膜、外
膜、界面膜、原形質膜、細胞壁等の総称として広い概念
で使用するものである。また「爆裂的に破壊」とは細胞
膜の弾性が強い場合に膜収縮が強く起こり内容物(原形
質)の噴出が多方面へ放射状に散乱する状態や、細胞膜
の弾性が弱く且つ細胞の内圧が高い場合に局所破壊して
並進噴出し周辺散乱が少ない状態、或いは同じく細胞膜
の弾性が弱く且つ相対的に外圧が低い場合に並進噴射と
周辺散乱とが生じる状態等を直接的には意味するが、こ
れらに限定されず間接的には、膜の変性、膨圧破壊をも
含むものであり、菌体破壊の一般現象である溶解、脱
水、凝固、融解、穿殺等を含む破壊状態を広く総称して
意味するものである。
細菌あるいはより微細なウイルスの如き微生物を含む溶
液、たとえば水道水その他の飲料水、手足を殺菌するた
めの洗浄水、風呂の水や湯、プール水等、更には工業製
品を洗浄するための洗浄水その他を意味し、微生物を不
活化・破壊させる必要のある溶液一般の総称として広い
概念で使用するものである。「電気エネルギー」とは低
〜高、弱〜強と適宜変化できるもので、浄化対象とする
処理水の量や浄化装置の規模その他の条件に合わせて設
定されるものである。また、「浄化」とは微生物の殺
菌、殺ウイルス、消毒、滅菌等を行い不純有機物質を除
去する概念の用語として使用するものである。「境界
膜」とは細胞の原形質を外界より遮っている境界膜、外
膜、界面膜、原形質膜、細胞壁等の総称として広い概念
で使用するものである。また「爆裂的に破壊」とは細胞
膜の弾性が強い場合に膜収縮が強く起こり内容物(原形
質)の噴出が多方面へ放射状に散乱する状態や、細胞膜
の弾性が弱く且つ細胞の内圧が高い場合に局所破壊して
並進噴出し周辺散乱が少ない状態、或いは同じく細胞膜
の弾性が弱く且つ相対的に外圧が低い場合に並進噴射と
周辺散乱とが生じる状態等を直接的には意味するが、こ
れらに限定されず間接的には、膜の変性、膨圧破壊をも
含むものであり、菌体破壊の一般現象である溶解、脱
水、凝固、融解、穿殺等を含む破壊状態を広く総称して
意味するものである。
【0010】更に「電荷水」とは荷電水、蓄電水、機能
水、電気分解処理水、強酸化電位水、強酸性電解生成水
溶液等の総称として使用する。また「通電」とは電媒
(NaClその他)を加えたような溶液への電媒性通電
に限らず、純水や精製水などの一般には導電性がないと
称されている溶液への非電媒性通電をも含むものであ
る。なお後者の場合、純水或いは精製水に生菌を浮遊さ
せ通電すると電媒性通電に比べれば小さな電流が得られ
ることを本発明者等は確認している。これは菌体間にお
ける一種の跳躍伝導作用であり(非電媒性通電の一種で
あり)、菌体が陽極方向への一定流を形成することが判
明した。そして「浸透」(osmosis)とは水の透
過膜であり溶質不透過性の膜で分けられた区分で溶液中
の水が濃度高位側に移動する現象を意味し、浸透圧が高
まれば境界膜の破壊につながることになる。更に「不可
逆変化」とは境界膜の物質の交換を阻害して境界膜それ
自体の変性・変質、原形質の変性・変質を広く意味する
ものである。
水、電気分解処理水、強酸化電位水、強酸性電解生成水
溶液等の総称として使用する。また「通電」とは電媒
(NaClその他)を加えたような溶液への電媒性通電
に限らず、純水や精製水などの一般には導電性がないと
称されている溶液への非電媒性通電をも含むものであ
る。なお後者の場合、純水或いは精製水に生菌を浮遊さ
せ通電すると電媒性通電に比べれば小さな電流が得られ
ることを本発明者等は確認している。これは菌体間にお
ける一種の跳躍伝導作用であり(非電媒性通電の一種で
あり)、菌体が陽極方向への一定流を形成することが判
明した。そして「浸透」(osmosis)とは水の透
過膜であり溶質不透過性の膜で分けられた区分で溶液中
の水が濃度高位側に移動する現象を意味し、浸透圧が高
まれば境界膜の破壊につながることになる。更に「不可
逆変化」とは境界膜の物質の交換を阻害して境界膜それ
自体の変性・変質、原形質の変性・変質を広く意味する
ものである。
【0011】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
するが、水の浄化装置の実施形態を中心に説明し必要に
応じて水の浄化方法の説明を行うことにする。
するが、水の浄化装置の実施形態を中心に説明し必要に
応じて水の浄化方法の説明を行うことにする。
【0012】第1の実施形態;図1ないし図3を参照し
て第1の実施形態を説明する。この第1の実施形態は処
理水1を積極的に流動状態にするため連続処理用の処理
室2に陽極3を回転体4にして備えたものである。処理
室2は図2で示すように左右の円筒部5、6を中央の狭
隘部7で接続したものであり、円筒部5、6の各々中央
には回転体4、8が回転自在にして配され、その周囲を
囲むような位置には陰極9が複数配され且つ処理水溶液
の流れを衝突させるための邪魔板21が主に陽極3の周
辺を囲むようにして処理室2内に設けてある。
て第1の実施形態を説明する。この第1の実施形態は処
理水1を積極的に流動状態にするため連続処理用の処理
室2に陽極3を回転体4にして備えたものである。処理
室2は図2で示すように左右の円筒部5、6を中央の狭
隘部7で接続したものであり、円筒部5、6の各々中央
には回転体4、8が回転自在にして配され、その周囲を
囲むような位置には陰極9が複数配され且つ処理水溶液
の流れを衝突させるための邪魔板21が主に陽極3の周
辺を囲むようにして処理室2内に設けてある。
【0013】回転体4、8は円筒状の軸部に湾曲状に形
成したフィン10を複数取付けており、回転体4は処理
水1を導入するための導入口11をまた回転体8は浄化
した溶液を排出するための排出口12を備える。そして
回転体4の軸部には溶液を噴出するスリット13が、そ
して他方の回転体8の軸部には浄化した溶液を取り出す
ための溶液排出用のスリット14が各々複数形成してあ
る。なお、一方の回転体4は「陽極3」として機能する
ものなので、軸部内に不溶解性の陽極として白金製の第
1陽極板15が取付けてあり、更にフィン10をチタン
製にして第2陽極板としてある。
成したフィン10を複数取付けており、回転体4は処理
水1を導入するための導入口11をまた回転体8は浄化
した溶液を排出するための排出口12を備える。そして
回転体4の軸部には溶液を噴出するスリット13が、そ
して他方の回転体8の軸部には浄化した溶液を取り出す
ための溶液排出用のスリット14が各々複数形成してあ
る。なお、一方の回転体4は「陽極3」として機能する
ものなので、軸部内に不溶解性の陽極として白金製の第
1陽極板15が取付けてあり、更にフィン10をチタン
製にして第2陽極板としてある。
【0014】このような回転体4は、陽極3近傍の処理
水溶液を陽極3から遠ざかる方向へ流れる状態にするた
めの「処理水溶液の流動手段」として使用される。処理
室2の底部には、超音波振動子16と陽極メッシュ17
が設けてある。超音波振動子16は回転体4即ち陽極3
の近辺に位置し、陽極3近辺の処理水溶液へ振動を与え
る「溶液振動手段」としての機能を発揮すると共に、陰
極9・陽極3間に低ないし高電流、低ないし高電圧を流
し微生物に電気エネルギーを付与する場合処理水溶液に
発生するガスの泡を破壊する機能をも備えている。
水溶液を陽極3から遠ざかる方向へ流れる状態にするた
めの「処理水溶液の流動手段」として使用される。処理
室2の底部には、超音波振動子16と陽極メッシュ17
が設けてある。超音波振動子16は回転体4即ち陽極3
の近辺に位置し、陽極3近辺の処理水溶液へ振動を与え
る「溶液振動手段」としての機能を発揮すると共に、陰
極9・陽極3間に低ないし高電流、低ないし高電圧を流
し微生物に電気エネルギーを付与する場合処理水溶液に
発生するガスの泡を破壊する機能をも備えている。
【0015】陽極メッシュ17は「デブリ除去手段」と
なるものであり、円筒部5、6間の狭隘部7の底部に配
されている。この陽極メッシュ17は、微生物を不活化
・破壊させると処理水溶液に多量のデブリ18が混在す
ることになるので、図1及び図2中左から右方向へ流れ
る途中で多量のデブリを引き付けてデブリドレン19か
ら排出・除去させるものである。なお、20は高純度フ
イルターであり、デブリ除去後の処理水溶液(浄化され
た溶液)をそのまま取り出すか或いはこの高純度フイル
ター20に掛けて更に浄化してから取り出すようにして
ある。
なるものであり、円筒部5、6間の狭隘部7の底部に配
されている。この陽極メッシュ17は、微生物を不活化
・破壊させると処理水溶液に多量のデブリ18が混在す
ることになるので、図1及び図2中左から右方向へ流れ
る途中で多量のデブリを引き付けてデブリドレン19か
ら排出・除去させるものである。なお、20は高純度フ
イルターであり、デブリ除去後の処理水溶液(浄化され
た溶液)をそのまま取り出すか或いはこの高純度フイル
ター20に掛けて更に浄化してから取り出すようにして
ある。
【0016】そしてこの第1の実施形態によれば、処理
水1を回転体4の導入口11から導入すれば、スリット
13から噴射されフィン10と共に回転体4を回転さ
せ、この結果陽極3近傍の処理水溶液が陽極3から遠ざ
かる方向へ流れる状態になる。そして処理室2内に充満
した処理水1には陰極9・陽極3間で電流が流れるた
め、処理水1に含まれる微生物に対し電気エネルギーが
付与されることになる。電気エネルギーが付与される
と、微生物はその境界膜内外の浸透が促進され境界膜は
爆裂的に破壊され細胞質(原形質)を噴出しながら崩壊
し、多量の微生物は殆ど不活化・破壊する。この不活化
・破壊によって生じる物質には多量のデブリ18が含ま
れ、デブリ18その他が溶液中に混在することになる
が、溶液が回転体4に煽られて陽極3(具体的には第1
陽極板15および第2陽極板であるフィン10)へ近寄
らずに陽極3から遠ざかる方向へ流れるので一緒に流さ
れ、その途中狭隘部7の底部に配してある陽極メッシュ
17にて多量のデブリ18は補足され且つデブリドレン
19から積極的に排出・除去されることになる。
水1を回転体4の導入口11から導入すれば、スリット
13から噴射されフィン10と共に回転体4を回転さ
せ、この結果陽極3近傍の処理水溶液が陽極3から遠ざ
かる方向へ流れる状態になる。そして処理室2内に充満
した処理水1には陰極9・陽極3間で電流が流れるた
め、処理水1に含まれる微生物に対し電気エネルギーが
付与されることになる。電気エネルギーが付与される
と、微生物はその境界膜内外の浸透が促進され境界膜は
爆裂的に破壊され細胞質(原形質)を噴出しながら崩壊
し、多量の微生物は殆ど不活化・破壊する。この不活化
・破壊によって生じる物質には多量のデブリ18が含ま
れ、デブリ18その他が溶液中に混在することになる
が、溶液が回転体4に煽られて陽極3(具体的には第1
陽極板15および第2陽極板であるフィン10)へ近寄
らずに陽極3から遠ざかる方向へ流れるので一緒に流さ
れ、その途中狭隘部7の底部に配してある陽極メッシュ
17にて多量のデブリ18は補足され且つデブリドレン
19から積極的に排出・除去されることになる。
【0017】微生物の不活化・破壊現象は微生物が陽極
3に接触する以前に発生し、陽極3と非接触状態での微
生物の不活化・破壊作用が行われるものである。回転体
4が起こす処理水溶液の流動状態及び/又は超音波振動
子16が起こす処理水溶液の超音波振動状態により、陽
極3と微生物との接触さらに陽極3とデブリ18との接
触が妨げられ、デブリ18は回転体4により放散させら
れるので、陽極3にそれらが接触することで発生するよ
うな不具合を避けることができる。即ち陽極効率の低下
をもたらすことがなく、その分電極の保守管理が容易と
なり、多量の処理水1を洗浄処理できるものである。
3に接触する以前に発生し、陽極3と非接触状態での微
生物の不活化・破壊作用が行われるものである。回転体
4が起こす処理水溶液の流動状態及び/又は超音波振動
子16が起こす処理水溶液の超音波振動状態により、陽
極3と微生物との接触さらに陽極3とデブリ18との接
触が妨げられ、デブリ18は回転体4により放散させら
れるので、陽極3にそれらが接触することで発生するよ
うな不具合を避けることができる。即ち陽極効率の低下
をもたらすことがなく、その分電極の保守管理が容易と
なり、多量の処理水1を洗浄処理できるものである。
【0018】以上のような微生物への電気エネルギーの
付与は、微生物コンデンサーである菌体が電場におい
て、荷電を受け、静電容量を越えたときに細胞膜破壊を
起こし死滅することであると考えられるから、それ程強
い電気エネルギーを使用することなく微生物の不活化・
破壊による水の浄化処理が達成される。一方、境界膜の
強靱な微生物に対しては陰極9・陽極3間に高電流、高
電圧を流し微生物に強い電気エネルギーを付与すること
も十分可能である。そしてこの場合処理水溶液に発生す
るガスの泡を超音波振動子16が効率良く破壊するか
ら、泡に付着する微生物の不活化・破壊を促すことにな
る。
付与は、微生物コンデンサーである菌体が電場におい
て、荷電を受け、静電容量を越えたときに細胞膜破壊を
起こし死滅することであると考えられるから、それ程強
い電気エネルギーを使用することなく微生物の不活化・
破壊による水の浄化処理が達成される。一方、境界膜の
強靱な微生物に対しては陰極9・陽極3間に高電流、高
電圧を流し微生物に強い電気エネルギーを付与すること
も十分可能である。そしてこの場合処理水溶液に発生す
るガスの泡を超音波振動子16が効率良く破壊するか
ら、泡に付着する微生物の不活化・破壊を促すことにな
る。
【0019】そして第1の実施形態によれば、浄化され
た溶液は回転体8のスリット14から取り込まれ排出口
12から排出されるから、処理水1の導入・排出を連続
的にそして水の浄化処理を連続的に行うことができる。
尚、取り出した浄化水を高純度フイルター20に掛けて
更に純度を高めた準純水として取り出すこともできる。
この準純水は工業製品の洗浄水として好適であろう。
た溶液は回転体8のスリット14から取り込まれ排出口
12から排出されるから、処理水1の導入・排出を連続
的にそして水の浄化処理を連続的に行うことができる。
尚、取り出した浄化水を高純度フイルター20に掛けて
更に純度を高めた準純水として取り出すこともできる。
この準純水は工業製品の洗浄水として好適であろう。
【0020】第2の実施形態;図4を参照して第2の実
施形態を説明する。この第2の実施形態は断続的処理
(いわゆるバッチ処理)を意図する水の浄化方法及びそ
の装置を説明するものである。処理水30を積極的に流
動状態にするため処理室31にモータ32で駆動回転さ
れる陽極33が設けてある。この陽極33は「回転体」
として備えるものであり、円筒軸34とフィン35が一
体として不溶解性の陽極金属で形成されている。円筒軸
34には多数の噴出口36が配される。そして処理室3
1の壁面でこの陽極33の周囲を囲むような位置には陰
極37が複数設けてある。このような「回転体」である
陽極33は陽極33近傍の処理水溶液を陽極33から遠
ざかる方向へ流れる状態にするための「処理水溶液の流
動手段」として使用されるものである。
施形態を説明する。この第2の実施形態は断続的処理
(いわゆるバッチ処理)を意図する水の浄化方法及びそ
の装置を説明するものである。処理水30を積極的に流
動状態にするため処理室31にモータ32で駆動回転さ
れる陽極33が設けてある。この陽極33は「回転体」
として備えるものであり、円筒軸34とフィン35が一
体として不溶解性の陽極金属で形成されている。円筒軸
34には多数の噴出口36が配される。そして処理室3
1の壁面でこの陽極33の周囲を囲むような位置には陰
極37が複数設けてある。このような「回転体」である
陽極33は陽極33近傍の処理水溶液を陽極33から遠
ざかる方向へ流れる状態にするための「処理水溶液の流
動手段」として使用されるものである。
【0021】処理室31の底部には超音波振動子38が
設けてあり、「回転体」即ち陽極33の近辺に位置さ
せ、陽極33近傍の処理水溶液へ振動を与える「溶液振
動手段」としての機能を発揮すると共に、陰極37・陽
極33間に高電流、高電圧を流し微生物に強い電気エネ
ルギーを付与する場合処理水溶液に発生するガスの泡を
破壊する機能をも兼ねている。
設けてあり、「回転体」即ち陽極33の近辺に位置さ
せ、陽極33近傍の処理水溶液へ振動を与える「溶液振
動手段」としての機能を発揮すると共に、陰極37・陽
極33間に高電流、高電圧を流し微生物に強い電気エネ
ルギーを付与する場合処理水溶液に発生するガスの泡を
破壊する機能をも兼ねている。
【0022】処理室31には排出導管39が接続してあ
りその途中に「デブリ除去手段」としての陽極メッシュ
40が介在させてある。この陽極メッシュ40は微生物
を不活化・破壊させることで溶液中に発生する多量のデ
ブリ41を補足し溶液から積極的に除去させるものであ
る。このため、横型円筒状のケース41内に筒状の陽極
メッシュ40が装着され、その中を通過するようにして
処理水溶液を流してやりその間に多量のデブリ41が陽
極メッシュ40に引き寄せられてそしてデブリドレイン
42から排出される。デブリ41を除去した後の浄化水
はそのまま取り出してもよいが、更に高純度フイルター
43に掛けて不純物を除去し準純水にして取り出しても
よい。
りその途中に「デブリ除去手段」としての陽極メッシュ
40が介在させてある。この陽極メッシュ40は微生物
を不活化・破壊させることで溶液中に発生する多量のデ
ブリ41を補足し溶液から積極的に除去させるものであ
る。このため、横型円筒状のケース41内に筒状の陽極
メッシュ40が装着され、その中を通過するようにして
処理水溶液を流してやりその間に多量のデブリ41が陽
極メッシュ40に引き寄せられてそしてデブリドレイン
42から排出される。デブリ41を除去した後の浄化水
はそのまま取り出してもよいが、更に高純度フイルター
43に掛けて不純物を除去し準純水にして取り出しても
よい。
【0023】そしてこの第2の実施形態によれば、処理
水30を円筒軸34に導入すれば、噴出口36から噴射
されて処理室31内に満たされ、それと共にモータ32
で回転駆動されている「回転体」としての陽極33によ
って陽極33近傍の処理水溶液が陽極33から遠ざかる
方向へ流される状態となる。処理室31内に充満した処
理水30には陰極37・陽極33間で電流が流れるため
処理水30に含まれる微生物に対し電気エネルギーが付
与されることになる。電気エネルギーが付与されると、
微生物はその境界膜内外の浸透が促進され境界膜は爆裂
的に破壊され細胞質(原形質)を噴出しながら崩壊し、
多量の微生物は殆ど不活化・死滅する。不活化・死滅に
よって生じる多量のデブリ41は「回転体」に煽られ陽
極33に近寄らずに排出導管39を経て陽極メッシュ4
0で補足されデブリドレイン42から除去される。更に
高純度フイルター43に掛けて不純物を除去し準純水に
して取り出すこともできる。
水30を円筒軸34に導入すれば、噴出口36から噴射
されて処理室31内に満たされ、それと共にモータ32
で回転駆動されている「回転体」としての陽極33によ
って陽極33近傍の処理水溶液が陽極33から遠ざかる
方向へ流される状態となる。処理室31内に充満した処
理水30には陰極37・陽極33間で電流が流れるため
処理水30に含まれる微生物に対し電気エネルギーが付
与されることになる。電気エネルギーが付与されると、
微生物はその境界膜内外の浸透が促進され境界膜は爆裂
的に破壊され細胞質(原形質)を噴出しながら崩壊し、
多量の微生物は殆ど不活化・死滅する。不活化・死滅に
よって生じる多量のデブリ41は「回転体」に煽られ陽
極33に近寄らずに排出導管39を経て陽極メッシュ4
0で補足されデブリドレイン42から除去される。更に
高純度フイルター43に掛けて不純物を除去し準純水に
して取り出すこともできる。
【0024】微生物の不活化・破壊現象は微生物が陽極
33に接触する以前に発生し、陽極33と非接触状態で
の微生物の不活化・破壊作用が行われるものである。
「回転体」が起こす処理水溶液の流動状態及び/又は超
音波振動子38が起こす処理水溶液の超音波振動状態に
より、陽極33と微生物の接触さらに陽極33とデブリ
41の接触が妨げられ、デブリ41は「回転体」により
放散させられるので、陽極33にそれらが接触すること
で発生するような不具合を避けることが可能となる。即
ち陽極効率の低下をもたらすことがなく、またその分電
極の保守管理が容易となる。
33に接触する以前に発生し、陽極33と非接触状態で
の微生物の不活化・破壊作用が行われるものである。
「回転体」が起こす処理水溶液の流動状態及び/又は超
音波振動子38が起こす処理水溶液の超音波振動状態に
より、陽極33と微生物の接触さらに陽極33とデブリ
41の接触が妨げられ、デブリ41は「回転体」により
放散させられるので、陽極33にそれらが接触すること
で発生するような不具合を避けることが可能となる。即
ち陽極効率の低下をもたらすことがなく、またその分電
極の保守管理が容易となる。
【0025】以上のような微生物への電気エネルギーの
付与は、微生物コンデンサーである菌体が電場におい
て、荷電を受け、静電容量を越えたときに細胞膜破壊を
起こし死滅することであると考えられるから、それ程強
い電気エネルギーを使用することなく微生物の不活化・
死滅による水の浄化処理は達成されるが、一方境界膜の
強靱な微生物に対しては陰極37・陽極33間に高電
流、高電圧を流し微生物に強い電気エネルギーを付与す
ることも十分可能である。そしてこの場合処理水溶液に
発生するガスの泡を超音波振動子38が効率良く破壊し
泡に付着する微生物の不活化・破壊を促すことになる。
付与は、微生物コンデンサーである菌体が電場におい
て、荷電を受け、静電容量を越えたときに細胞膜破壊を
起こし死滅することであると考えられるから、それ程強
い電気エネルギーを使用することなく微生物の不活化・
死滅による水の浄化処理は達成されるが、一方境界膜の
強靱な微生物に対しては陰極37・陽極33間に高電
流、高電圧を流し微生物に強い電気エネルギーを付与す
ることも十分可能である。そしてこの場合処理水溶液に
発生するガスの泡を超音波振動子38が効率良く破壊し
泡に付着する微生物の不活化・破壊を促すことになる。
【0026】第3の実施形態;図5および図6を参照し
て第3の実施形態を説明する。この第3の実施形態は連
続的処理を意図する水の浄化方法及びその装置を説明す
るものである。処理水50を積極的に流動状態にするた
め処理室51には導入口52と排出口53が直線上対応
する位置に設けてあり、多数の陽極54と陰極55を交
互に配した電極ケース56が処理室51内に組み込まれ
ている。そしてこの電極ケース56に振動機57が接続
してある。排出口53の近辺には「デブリ除去手段」と
しての陽極フィルター58を組み込んでデブリドレイン
59が設けてある。ケース60内にあって陽極フィルタ
ー58はスパイラル状に配された整流板61と組み合わ
せてあり、多量のデブリ62を含む溶液の流れを積極的
に陽極フィルター58に向かわせそこへ触れさせること
で効率の良いデブリ除去を達成する。尚、63は高純度
フイルターである。
て第3の実施形態を説明する。この第3の実施形態は連
続的処理を意図する水の浄化方法及びその装置を説明す
るものである。処理水50を積極的に流動状態にするた
め処理室51には導入口52と排出口53が直線上対応
する位置に設けてあり、多数の陽極54と陰極55を交
互に配した電極ケース56が処理室51内に組み込まれ
ている。そしてこの電極ケース56に振動機57が接続
してある。排出口53の近辺には「デブリ除去手段」と
しての陽極フィルター58を組み込んでデブリドレイン
59が設けてある。ケース60内にあって陽極フィルタ
ー58はスパイラル状に配された整流板61と組み合わ
せてあり、多量のデブリ62を含む溶液の流れを積極的
に陽極フィルター58に向かわせそこへ触れさせること
で効率の良いデブリ除去を達成する。尚、63は高純度
フイルターである。
【0027】第3の実施形態によれば、導入口52から
処理室51に導入された処理水50は多数の陰極55・
陽極54が交互に配された電極ケース56を通過させら
れるが、その間に、電気エネルギーが付与され、処理水
50中の微生物は不活化・破壊させられる。そして溶液
はそのまま陽極55から遠ざかる方向に流動し、デブリ
62と陽極55の接触が妨げられることになる。さらに
振動機57が電極ケース56に振動を与えるから陽極5
5に微生物やデブリ59が接触することもない。従って
陽極33にそれらが接触することで発生するような不具
合を避けることが可能となる。即ち陽極効率の低下をも
たらすことがなく、またその分電極の保守管理が容易と
なる。
処理室51に導入された処理水50は多数の陰極55・
陽極54が交互に配された電極ケース56を通過させら
れるが、その間に、電気エネルギーが付与され、処理水
50中の微生物は不活化・破壊させられる。そして溶液
はそのまま陽極55から遠ざかる方向に流動し、デブリ
62と陽極55の接触が妨げられることになる。さらに
振動機57が電極ケース56に振動を与えるから陽極5
5に微生物やデブリ59が接触することもない。従って
陽極33にそれらが接触することで発生するような不具
合を避けることが可能となる。即ち陽極効率の低下をも
たらすことがなく、またその分電極の保守管理が容易と
なる。
【0028】導入口52から排出口53へ流れる処理水
溶液の流動状態は、その流速を図示せぬ弁で容易に制御
することができ、微生物への電気エネルギーの付与状態
も処理水溶液の流速に合わせて制御することができる。
なお、その他の説明は上記第1および第2の実施形態を
参照すれば容易に理解できるので、重複を避けるために
省略する。
溶液の流動状態は、その流速を図示せぬ弁で容易に制御
することができ、微生物への電気エネルギーの付与状態
も処理水溶液の流速に合わせて制御することができる。
なお、その他の説明は上記第1および第2の実施形態を
参照すれば容易に理解できるので、重複を避けるために
省略する。
【0029】
【発明の効果】本発明にかかる水の浄化方法及びその装
置によれば、陽極に接触しない状態で微生物に電気エネ
ルギーを付与して細胞境界膜の破壊をもたらすから陽極
にデブリや微生物が接触することによる不具合、即ち陽
極効率の低下を防止し且つ電極の保守管理を容易するこ
とができる上に、殺菌効率の低下がなく、よって通電す
る電気量も少なくて良いという効果がある。そして多量
の処理水を浄化処理できる上に、準純水を得ることも可
能である。
置によれば、陽極に接触しない状態で微生物に電気エネ
ルギーを付与して細胞境界膜の破壊をもたらすから陽極
にデブリや微生物が接触することによる不具合、即ち陽
極効率の低下を防止し且つ電極の保守管理を容易するこ
とができる上に、殺菌効率の低下がなく、よって通電す
る電気量も少なくて良いという効果がある。そして多量
の処理水を浄化処理できる上に、準純水を得ることも可
能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態に係る水の浄化装置の内部を示
す概略側面図である。
す概略側面図である。
【図2】図1のA−A線に沿う概略断面図である。
【図3】図1の回転体を一部破断して示す斜視図であ
る。
る。
【図4】第2の実施形態に係る水の浄化装置の内部を示
す概略側面図である。
す概略側面図である。
【図5】第3の実施形態に係る水の浄化装置の内部を示
す概略平面図である。
す概略平面図である。
【図6】図5のB−B線に沿うデブリ除去手段の概略断
面図である。
面図である。
1、30、50 処理水 2、31、51 処理室 3、33、54 陽極 4 回転体 16、38 超音波振動子 17、40 陽極メッシュ 18、41、62 デブリ 20、43、63 高純度フイルター
Claims (13)
- 【請求項1】 陰極と陽極を対峙させた処理室内へ処理
水を導き、処理水溶液中の微生物に電気エネルギーを付
与して微生物を不活化・破壊させる水の浄化方法であっ
て、陽極近傍の処理水溶液を陽極から遠ざかる方向へ流
れる状態にするか、陽極近辺の処理水溶液に振動を与え
る、又は陽極に振動を付与するか等の何れかの処理を施
して、陽極と微生物及び不活化・破壊された物質との接
触を妨げ、上記処理室内外でデブリを除去した後、処理
水溶液を浄化水として取り出す水の浄化方法。 - 【請求項2】 デブリ除去後の処理水溶液を高純度フイ
ルターに掛けて処理水溶液中の不純物を除去する、請求
項1記載の水の浄化方法。 - 【請求項3】 微生物に強い電気エネルギーを付与し、
処理水溶液に超音波を施すか及び/又は電極を振動させ
て処理水溶液に発生するガスの泡を破壊する、請求項1
又は請求項2記載の水の浄化方法。 - 【請求項4】 陰極と陽極を対峙させた処理室内へ処理
水を導き、処理水溶液中の微生物に電気エネルギーを付
与して微生物を不活化・破壊させる水の浄化装置であっ
て、陽極近傍の処理水溶液を陽極から遠ざかる方向へ流
れる状態にするための流動手段、陽極近傍の処理水溶液
へ振動を与える溶液振動手段、又は陽極に振動を与える
陽極振動手段の少なくともいづれかを上記処理室に設
け、更にこの処理室内外にデブリ除去手段を設けたもの
である、水の浄化装置。 - 【請求項5】 処理水溶液の流動手段として陽極を回転
体にしたものである、請求項4記載の水の浄化装置。 - 【請求項6】 溶液振動手段が、処理水溶液の流れを衝
突させるため処理室内に設けた邪魔板である請求項4又
は請求項5記載の水の浄化装置。 - 【請求項7】 溶液振動手段が、陽極の近辺に配した超
音波振動子である、請求項4又は請求項5記載の水の浄
化装置。 - 【請求項8】 陽極振動手段が、陽極・陰極を備えた電
極ケースに接続した振動機である、請求項4又は請求項
5記載の水の浄化装置。 - 【請求項9】 デブリ除去手段が、陽極メッシュまたは
陽極フイルターを単独又は組み合わせて、処理室の内外
に配したものである、請求項4又は請求項5記載の水の
浄化装置。 - 【請求項10】 デブリ除去後の浄化された水溶液中の
不純物を除去するために高純度フイルターが更に組み合
わせて設けてある、請求項4又は請求項5記載の水の浄
化装置。 - 【請求項11】 処理室が処理水の導入・排出を連続的
に行うものである請求項4又は請求項5記載の水の浄化
装置。 - 【請求項12】 処理室が処理水の導入・排出を断続的
に行うものである請求項4又は請求項5記載の水の浄化
装置。 - 【請求項13】 陰極と陽極を対峙させた処理室内へ処
理水を導き、この処理水溶液中の微生物に電気エネルギ
ーを付与して微生物を不活化・破壊させ、処理水溶液中
に多量に生じる不活化・破壊された物質を上記処理室内
外に配したデブリ除去手段で除去した後、更に高純度フ
イルターに掛けて処理水溶液中の不純物を除去すること
によって得られる準純水。
Priority Applications (24)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7268885A JPH09108676A (ja) | 1995-10-17 | 1995-10-17 | 水の浄化方法及びその装置 |
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