JPH10151465A

JPH10151465A - 用水の殺菌方法及びこれに用いる用水処理装置

Info

Publication number: JPH10151465A
Application number: JP31398396A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Morita; 健一森田; Makoto Konosu; 信鴻巣
Original assignee: Fuyo Kagaku Kogyo Kk
Current assignee: Fuyo Kagaku Kogyo Kk
Priority date: 1996-11-25
Filing date: 1996-11-25
Publication date: 1998-06-09

Abstract

(57)【要約】【課題】作業上危険を伴ったり、有害ガスを発生した
りすることなく、しかも、安全で確実に用水中の微生物
を殺菌することができる用水の殺菌方法及びこれに用い
る用水処理装置を提供する。【解決手段】容器７中の用水６に白金メッキしたチタ
ン製板からなる陽極２と、両主面にアニリンブラック膜
３を付着させた白金メッキしたチタン製板からなる陰極
１と、モーター５で回転駆動する撹拌機５ａを浸漬し、
陽極２と陰極１間を通電するとともに、撹拌機５ａで用
水６を撹拌する。これにより、アニリンブラック膜３が
用水６中の溶存酸素を還元してスーパーオキシドにし、
このスーパーオキシドによって用水６中の微生物が殺菌
されるとともに、酸素の還元反応に寄与して一旦酸化し
たアニリンブラックは陰極１に流れる還元電流によって
還元されて再び用水中の酸素を還元しうるアニリンブラ
ックに再生される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は用水の殺菌方法およ
びこれに用いる用水処理装置に関し、特に、外部から何
等殺菌剤等を投入することなく、しかも人体に危険を伴
うことなく、かつ安価に確実に用水中の微生物を殺菌す
ることができる用水の殺菌方法及びこれに用いる用水処
理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】家庭や事務所で使用する飲料水、工場や
ビルの熱交換機用の冷却水、公衆浴場の湯、およびプー
ルの水などの所謂用水中に含まれる有害な微生物を殺菌
する方法としては、用水を沸騰させる方法、用水中に塩
素や過酸化水素など殺菌剤を投入する方法、または電解
殺菌法などが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
用水の殺菌方法は以下に記すような問題点を有してい
る。

【０００４】例えば、用水を沸騰させる方法では、用水
を沸騰させるに必要な消費エネルギーが極めて大きく、
また、用水を加熱する熱源の管理が煩雑であるという問
題点がある。また、用水を沸騰させることにより用水の
特性が変化するため、用水の用途によっては、用水を適
用できなくなってしまうことがしばしば起こる。

【０００５】また、用水に塩素を投入する方法は、広く
水道水の殺菌方法として使用されているが、この方法
は、多量の塩素を投入する必要があり、また、殺菌後の
水に塩素臭が残ること、さらには、残留塩素から有機塩
素化合物（例えばトリハロメタン）が生じて、人体の健
康を損なったり、環境汚染を引き起こす危険があるとい
った問題点がある。また、用水に過酸化水素を投入する
方法では、水中で過酸化水素が分解しやすいために比較
的多量の過酸化水素を投入する必要があり、また、過酸
化水素は高濃度では酸化反応が激しいために使用現場ま
での運搬時や投入時の取扱いに危険を伴うといった問題
点がある。

【０００６】また、電解殺菌法は、比較的大きな電力量
が必要なためにコスト高になることや、電力量を削減す
るために電圧を低くすると微生物の殺菌が不十分になる
こと、また、充分な殺菌を行うために電圧を高くすると
水自身が分解して有害なガスが発生すること等の問題点
がある。

【０００７】本発明は、前記のような事情に鑑みてなさ
れたものであり、作業上危険を伴ったり、有害ガスを発
生したりすることなく、しかも、安価で確実に用水中の
微生物を殺菌することができる用水の殺菌方法及びこれ
に用いる用水処理装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の用水の殺菌方法は、用水中に陽極と表面に
アニリンブラックを接触させた陰極とを配置し、前記陽
極と陰極間を間歇的にまたは連続的に通電しながら前記
アニリンブラックが前記用水中の溶存酸素と反応するこ
とにより生成するスーパーオキサイドにより前記用水中
に含まれる微生物を殺菌するようにした。すなわち、本
発明者らは、アニリンブラックを用水に接触させるとこ
れが用水中の溶存酸素（Ｏ₂）を還元して優れた殺菌作
用を有するスーパーオキサイド（・Ｏ₂ ^-）を生成させ、
しかも、酸素を還元することにより一旦酸化されたアニ
リンブラックが用水中の電極に流される還元電流によっ
て電気化学的に還元されて再び用水中の酸素を還元しう
るアニリンブラックに再生されることを見出し、本発明
の用水の殺菌方法を完成するに至ったのである。このよ
うな本発明の用水の殺菌方法においては、用水中の溶存
酸素との反応によって一旦酸化されたアニリンブラック
は、用水中の陰極に流される還元電流によって還元され
て再び溶存酸素を還元しうるアニリンブラックに再生さ
れるため、アニリンブラックによるスーパーオキサイド
の生成が途絶えることなく行われることになり、多量の
用水であっても用水中の微生物を確実に殺菌することが
できる。また、用水中の溶存酸素との反応によって酸化
したアニリンブラックを還元するに要する還元電流密度
（絶対値）は０．０１〜１００ｍＡ・ｃｍ^-2程度でよい
ため、消費電力が少なくて済み、しかも、用水自身が分
解して有害なガスを発生するというような不具合も生じ
ない。また、アニリンブラックそのものに毒性がなく、
また、アニリンブラックによる酸素の還元反応において
有毒ガスが発生したり、危険を伴うような現象も生じな
いため、安全に作業を行うことができる。また、特に用
水を撹拌機によって撹拌するようにすると、殺菌処理す
るべき用水全体が効率よくアニリンブラックに接触して
効率良くスーパーオキサイドを生成し、しかも、スーパ
ーオキサイドと用水中の微生物の接触頻度も有効に高め
られるので、用水中の微生物を効率よく殺菌できる。

【０００９】前記本発明の用水の殺菌方法においては、
陰極がその少なくとも一主面がアニリンブラック膜で被
覆された布状、網状または多孔質板状の陰極であり、用
水を前記アニリンブラック膜を一回または複数回通過す
るように流動させるのが好ましく、このような好ましい
構成により、殺菌処理するべき用水の量が多量であって
も、用水全体が確実にアニリンブラックに接触して、用
水中の溶存酸素が効率よくスーパーオキサイドに還元さ
れることになり、用水中の微生物を効率よく殺菌するこ
とができる。特に、用水をアニリンブラック膜を複数回
通過するように流動させると、用水全体が確実に複数回
アニリンブラックに接触して、用水中の溶存酸素がムラ
なくスーパーオキサイドに還元されることになり、用水
中の微生物を略完全に無くすことができる程度まで殺菌
することができる。

【００１０】また前記本発明の用水の殺菌方法において
は、布状、網状または多孔質板状の陰極の表裏両主面に
アニリンブラック膜が被覆されているのが好ましく、こ
のような好ましい構成により、用水が陰極の表裏両主面
に設けられたアニリンブラック膜を通過することによっ
て、殺菌処理するべき用水全体が効率よくアニリンブラ
ック膜に接触して、用水中の溶存酸素が短時間でスーパ
ーオキサイドに還元されることになり、微生物の殺菌処
理時間を短縮することができる。

【００１１】また前記本発明の用水の殺菌方法において
は、陰極が布状、網状または多孔質板状であり、アニリ
ンブラックを表面に付着させた導電性素材からなるブロ
ック状の多孔質構造体を前記陰極の一主面に接触するよ
うに配置し、用水が前記多孔質構造体を一回または複数
回通過するように流動させるのが好ましく、このような
好ましい構成により、殺菌処理するべき用水の量が多量
であっても、用水全体が確実にアニリンブラックに接触
して、用水中の溶存酸素が効率よくスーパーオキサイド
に還元されることになり、用水中の微生物を効率よく殺
菌することができる。特に、用水を多孔質構造体を複数
回通過するように流動させると、用水全体が確実に複数
回アニリンブラックに接触して、用水中の溶存酸素がム
ラなくスーパーオキサイドに還元されることになり、用
水中の微生物を略完全に無くすことができる程度まで殺
菌することができる。

【００１２】また前記本発明の用水の殺菌方法において
は、板状の陽極と少なくとも一主面がアニリンブラック
膜で被覆された板状の陰極とを対向配置し、用水がアニ
リンブラック膜に接触するように通過させるのが好まし
く、このような好ましい構成により、用水が陰極を覆っ
ているアニリンブラック膜に比較的長い時間接触して、
用水中の溶存酸素が効率よくスーパーオキサイドに還元
されることになり、用水中の微生物を効率よく殺菌する
ことができる。

【００１３】本発明の第１の用水処理装置は、殺菌処理
するべき用水が溜められた用水収容槽と、少なくとも一
部が前記用水中に浸かるように配置された陽極と、表面
にアニリンブラック膜が付着し、前記アニリンブラック
膜が前記用水中に浸かるように配置された陰極と、前記
陽極および陰極に電流を与える電源とを備えたものであ
る。このような構成により、用水中の溶存酸素との反応
により酸化するアニリンブラックを再び溶存酸素を還元
しうるアニリンブラックに再生しながら用水中の微生物
を殺菌する本発明の用水の殺菌方法を合理的かつ安定に
実効することができる。また、かかる用水処理装置にお
いて、用水を撹拌するための撹拌機を設けると、殺菌処
理するべき用水が効率よくアニリンブラックに接触し
て、用水中の溶存酸素を効率よくスーパーオキサイドに
還元でき、しかも、スーパーオキサイドの用水中の微生
物との接触頻度も高められるので、用水中の微生物の殺
菌効率を向上させることができる。

【００１４】また、本発明の第２の用水処理装置は、槽
本体に槽内に用水を導入するための第１開口と槽内の用
水を排出するための第２開口とが形成され、槽内に少な
くとも一主面がアニリンブラック膜で被覆された布状、
網状または多孔質板状の陰極と、布状、網状または多孔
質板状の陽極とを具備してなる電解槽ユニットと、前記
陽極及び陰極に電流を与える電源と、殺菌処理するべき
用水が溜められた用水収容槽と、前記用水収容槽から用
水を汲み上げ、これを前記電解槽ユニットの第１開口へ
導くポンプとを備えたことを特徴とする。このような構
成により、前記した用水を少なくとも一主面がアニリン
ブラック膜で被覆された陰極を通過するように流動させ
て用水中の微生物を殺菌する本発明の用水の殺菌方法を
合理的かつ安定に実効することができる。また、電解槽
をユニットにしているので、電解槽中の電極材料やアニ
リンブラックが経時劣化したり、電極やアニリンブラッ
ク膜に目詰まりが生じたときなどに、電解槽を新しい電
解槽に容易に交換することができ、メンテナンス性に優
れている。

【００１５】前記本発明の第２の用水処理装置において
は、布状、網状または多孔質板状の陰極の表裏両主面に
アニリンブラック膜が被覆されているのが好ましく、こ
のような好ましい構成により、用水がアニリンブラック
膜と接触する頻度を多くでき、用水中の微生物の殺菌効
率を向上させることができる。

【００１６】また、本発明の第３の用水処理装置は、槽
本体に槽内に用水を導入するための第１開口と槽内の用
水を排出するための第２開口とが形成され、槽内に布
状、網状または多孔質板状の陰極と、布状、網状または
多孔質板状の陽極と、アニリンブラックを表面に付着さ
せた導電性素材からなるブロック状の多孔質構造体とを
具備し、前記ブロック状の多孔質構造体が前記陰極に接
触するように配置され、かつ、前記第１開口から導入さ
れた用水が前記多孔質構造体を通過して前記第２開口か
ら排出されるように構成された電解槽ユニットと、前記
陽極と陰極に電流を与える電源と、殺菌処理するべき用
水が溜められた用水収容槽と、前記用水収容槽から用水
を汲み上げ、これを前記電解槽ユニットの第１開口へ導
くポンプとを備えたことを特徴とする。このような構成
より、用水をアニリンブラックを表面に付着させた導電
性素材からなるブロック状の多孔質構造体を通過するよ
うに循環させて用水中の微生物を殺菌する本発明の用水
の殺菌方法を合理的かつ安定に実行することができる。
また、電解槽をユニットにしているので、電解槽を新し
いものに交換することが容易にでき、メンテナンス性に
優れている。

【００１７】前記本発明の第３の用水処理装置において
は、電解槽ユニットが、陰極と陽極の間にアニリンブラ
ックを表面に付着させた導電性素材からなるブロック状
の多孔質構造体を導電性素材からなる布状、網状または
多孔質板状体を介して複数重ねて配置されているのが好
ましい。陽極と陰極の間に単一のブロック状の多孔質構
造体を配置した構成の電解槽では、アニリンブラックと
用水の接触面積を大きくするために、単一のブロック状
多孔質構造体の厚みをおおきくすると、用水が多孔質構
造体中をスムーズに通過できなくなる。そのため、本装
置にように、陰極と陽極の間に、アニリンブラックを表
面に付着させた導電性素材からなるブロック状の多孔質
構造体が導電性素材からなる布状、網状または多孔質板
状体を介して複数重ねて配置するようにすると、個々の
ブロック状多孔質構造体の厚みを小さくしても、ブロッ
ク状多孔質構造体の積層数を増やすことにより陰極と陽
極間におけるブロック状多孔質構造体のトータルの厚み
をかせぐことができ、その結果、用水が常に個々の小さ
い厚みのブロック状の多孔質構造体とこれらの間に介在
する導電性素材からなる布状、網状または多孔質板状体
をスムーズに通過して用水が電解層全体をスムーズに通
過することになる。

【００１８】また、本発明の第４の用水処理装置は、槽
本体に槽内に用水を導入するための第１開口と槽内の用
水を排出するための第２開口とが形成され、槽内に板状
の陽極と少なくとも一主面がアニリンブラック膜で被覆
された板状の陰極とが所定間隔を空けて対向配置された
電極対向配置構造体を具備し、前記第１開口から槽内に
導入された用水が前記アニリンブラック膜に接触した
後、前記第２開口から槽外へ排出されるように構成され
た電解槽ユニットと、前記陽極と陰極に電流を与える電
源と、殺菌処理するべき用水が溜められた用水収容槽
と、前記用水収容槽から用水を汲み上げ、これを前記電
解槽ユニットの第１開口へ導くポンプとを備えたことを
特徴とする。このような構成により、前記した板状の陽
極と一主面がアニリンブラック膜で被覆された板状の陰
極とを対向配置して、アニリンブラック膜に用水が接触
するように用水を流動させて、用水中の微生物を殺菌す
る本発明の用水の殺菌方法を合理的にかつ安定に実行す
ることができる。また、電解槽をユニットにしているの
で、電解槽中の電極材料やアニリンブラック膜の経時劣
化等が生じたとき、電解槽を新しいものに容易に交換す
ることができ、メンテナンス性に優れている。

【００１９】前記本発明の第４の用水処理装置において
は、電解槽ユニットが、複数の電極対向配置構造体を具
備し、用水が前記複数の電極対向配置構造体におけるそ
れぞれの板状の陰極に被覆されたアニリンブラック膜に
接触するように構成されたものであるのが好ましく、こ
のような好ましい構成により、殺菌処理するべき用水と
アニリンブラックとの接触期間が長くなるので、用水中
の溶存酸素を効率よくスーパーオキサイドに還元するこ
とができ、微生物の殺菌効率が向上する。

【００２０】前記本発明の第１〜第４の用水処理装置に
おいては、電解槽ユニットの槽本体内の第２開口の手前
に用水中の不要浮遊物を除去するフィルターが設けられ
ていることが好ましく、このような好ましい構成によ
り、用水中のゴミや異物、または微生物の死骸をろ過す
ることができ、用水をさらに衛生的なものにすることが
できる。

【００２１】また前記本発明の第１〜第４の用水処理装
置においては、電解槽ユニットにこれの第二開口から排
出される用水中の不要浮遊物除去するフィルターが連結
されているのが好ましく、このような好ましい構成によ
り、用水中のゴミや異物、または微生物の死骸をろ過す
ることができ、用水をさらに衛生的なものにすることが
できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】前記説明したように、本発明者ら
は、アニリンブラックを用水に接触させるとこれが用水
中の溶存酸素（Ｏ₂）を還元して優れた殺菌作用を示す
スーパーオキサイド（・Ｏ₂ ^-）を生成し、しかも、酸素
の還元反応によって一旦酸化したアニリンブラックが用
水中の電極に流される還元電流によって電気化学的に還
元されて再び用水中の酸素を還元しうるアニリンブラッ
クに再生されることをみいだし、用水中にアニリンブラ
ックを接触させた状態で電極（陰極）を配置し、電極
（陰極）にアニリンブラックを還元する還元電流を流し
ながらアニリンブラックによって溶存酸素を還元してス
ーパーオキサイドを生成させる本発明の用水の殺菌方法
を完成させたものである。このような用水の殺菌方法に
おいて、用水中でのアニリンブラックと溶存酸素の反応
および電極（陰極）上でのアニリンブラックの還元反応
の原理は、図１に示す通りである。図中のＸは、例えば
硫酸、過塩素酸、トリフルオロ酢酸、三フッ化ホウ酸、
ポリアクリル酸、クレゾールスルホン酸、樟脳スルホン
酸等の負イオンである。

【００２３】すなわち、用水中の溶存酸素（Ｏ₂）は、
アニリンブラック（Ａ）と接触することによりスーパー
オキサイド（・Ｏ₂ ^-）に還元される。次いで、電極（陰
極）に還元電流を流すことにより、前記溶存酸素（Ｏ
₂ ）を還元してそれ自体は酸化されたアニリンブラック
（Ｂ）は電気化学的に還元されて再び酸素（Ｏ₂）の還
元を行い得る状態（Ａ）に戻される。従って、アニリン
ブラックはスーパーオキサイドを発生させ得る状態に維
持されることとなり、実質的に半永久的に用水の殺菌処
理を行うことができる。

【００２４】本発明で使用されるアニリンブラックは黒
色の染料または顔料として従来から一般に使用されてい
る、アニリンの酸化縮合によって得られるアニリンブラ
ックである。その製造段階で使用する酸化剤等により分
子構造が若干異なるが、基本的には１１個のアニリン分
子が縮合した前記図１に示す分子構造からなるものであ
る。

【００２５】本発明でいう用水とは、水道水、地下水、
工業用水等であり、例えば飲料水、熱交換器の冷却水、
各洗浄用の水、プール、浴場等に供される水などであ
る。本発明において殺菌される用水中の微生物は、細菌
（バクテリア）、菌、糸状菌（黴）大腸菌、酵母、変形
菌、単細胞の藻類、原生動物、ウイルスなどである。

【００２６】本発明において陰極および陽極として使用
される電極は、炭素材や、チタン、白金メッキしたチタ
ン、白金等の貴金属や、フェライトなどの導電材料から
成り、シート状、板状、布状、網状、多孔質板状、多孔
質ブロック状等の形態に形成されたものである。これら
のうち、炭素材は、導電性であり、毒性がなく、イオン
や水酸化物を生成せず、化学的に比較的安定であり、比
較的安価で、しかも、金属のように腐食性がないので、
好ましい。

【００２７】本発明においてアニリンブラックはできる
だけ陰極の表面全域に接触させるのが好ましく、これに
は例えば、通常陰極の全表面、すなわち、陰極を構成す
る素材の表面全体にアニリンブラック粉末と接着剤を混
合した塗料をコーテイングしてアニリンブラック膜を付
着形成する方法が用いられる。また、アニリンブラック
を陰極以外の支持体の表面に付着させ、この支持体を陰
極に接触させる方法でもよい。

【００２８】陰極の表面にアニリンブラック膜を付着形
成する場合、アニリンブラックと陰極との重量比率（ア
ニリンブラック：陰極）は、特に限定されないが、０．
００１：１〜０．３：１の範囲にするのが一般的であ
る。また、アニリンブラック膜の厚さはできるだけ薄い
方がよいが、薄すぎるとアニリンブラックの絶対量が少
なくなるためスーパーオキサイドの発生量が減少する傾
向を示し、一方厚すぎる場合は電極表面における電流の
流れを阻害してアニリンブラックの再生効率が低下する
傾向を示し、また、製造コストも高くなってしまう。そ
こで、アニリンブラック膜の厚みは通常０．１〜１００
μｍの範囲が好ましい。

【００２９】アニリンブラックの陰極への接触をアニリ
ンブラックを陰極以外の支持体の表面に付着させ、この
支持体を陰極に接触させる形式で行う場合、支持体は、
導電性素材からなり、かつある程度の厚みを有するブロ
ック状の多孔質構造体であることが好ましい。これは、
最外表面に付着したアニリンブラックだけでなく内部の
多数の孔を囲む壁面、すなわち、内部表面に付着したア
ニリンブラックにも用水が接触してスーパーオキサイド
の生成効率が高くなり、更に、導電性であることによっ
て、陰極に流される還元電流が支持体にも流れ、陰極に
接触しているポリアニリンだけでなく、支持体の表面上
でアニリンブラックの再生反応が行われて、アニリンブ
ラックの再生効率が向上するためである。このような導
電性素材からなるブロック状の多孔質構造体としては、
炭素繊維からなるフェルトやマット、または炭素材を多
数の連続孔を有するブロック状体に形成した立体成型物
等を挙げることができる。このような導電性素材からな
るブロック状の多孔質構造体の表面にアニリンブラック
を付着させる場合、アニリンブラックはできるだけその
素材の表面全体に多孔性が失われないように薄く均一に
付着されていることが望ましいが、薄すぎるとアニリン
ブラックの絶対量が少なくなくなるためにスーパーオキ
シドの発生量が減少する傾向を示し、また、厚すぎると
製造コストが高くなり、しかも、電流の流れが悪くなっ
たり、多孔質立体成型物の空隙を狭めて用水の流通が阻
害されてしまったりする。このため、アニリンブラック
膜の厚さは、通常０．１〜１００μｍの範囲にする。ま
た、アニリンブラックと多孔質構造体との重量比率（ア
ニリンブラック：多孔質構造体）は特に限定されないが
０．００１：１〜０．３：１の範囲が好ましい。

【００３０】本発明において、アニリンブラックを陰極
あるいは支持体に付着させる方法としては、例えばアニ
リンモノマー溶液に陰極あるいは支持体を浸漬した状態
で酸化反応を行い、陰極あるいは支持体表面にアニリン
の酸化反応物、すなわち、アニリンブラックを生成付着
させる方法、あるいは、予め生成されたアニリンブラッ
クの粉体と接着剤とを混合した塗料を陰極あるいは支持
体の表面にコーテイングして付着させる方法などがあ
る。好ましい方法としては、アニリンブラックの粉体を
ポリウレタンのＤＭＦ（ジメチルフォルムアミド）溶液
と混合し、これを陰極あるいは支持体の表面にコーテイ
ングした後、水中に浸漬しながらＤＭＦを除去してアニ
リンブラックとポリウレタンの混合された微多孔膜を形
成する方法がある。この方法によれば、アニリンブラッ
クがポリウレタンによって陰極あるいは支持体に強固に
接着され、アニリンブラックは微多孔膜になっているの
で、用水と接触する面積が極めて大きく、従って殺菌を
極めて効率よく行うことができる。

【００３１】本発明において陽極と陰極間に流す電流
は、陰極にてアニリンブラックの還元反応（再生反応）
が安定に行われるに必要なできるだけ低い電流でよく、
電流密度（絶対値）で０．０１〜１００μＡ・ｃｍ^-2程
度にする。このような値にすると水自身の電解反応によ
る有害ガスを発生することなくアニリンブラックの還元
反応（再生反応）を安定に行うことができる。

【００３２】用水の殺菌処理は、殺菌処理すべき用水を
一定容量の槽内に収容し、この用水中に陽極と表面にア
ニリンブラック膜を接触させた陰極とを配置し、陽極と
陰極間を通電することによって行うバッチ式処理法が一
般的である。この場合、槽内に収容された用水全体が容
存酸素を効率よくアニリンブラックに接触させるために
撹拌機によって用水を撹拌するのが好ましい。

【００３３】撹拌機の性能、殺菌の対象となる微生物の
種類等にもよるが、前記処理方法、すなわち、一定容量
の槽内に収容された用水をバッチ処理で殺菌する方法で
は、殺菌すべき用水量が多くなると処理時間が長大化す
る傾向を示す。このため、比較的多量の用水を殺菌処理
する場合は、用水の導入口と排出口を有し、槽内に電極
（陰極および陽極）と陰極に接触するように配置したア
ニリンブラック膜とを収容させた電解槽ユニットを用
い、陰極と陽極間を通電しながら電解槽ユニット内へ用
水を通過させて、用水中の溶存酸素をアニリンブラク膜
に接触させる方法を採用するのが好ましい。この場合、
電解槽ユニット内でのアニリンブラックと溶存酸素の接
触率にもよるが、より殺菌効果を高める（よりスーパー
オキサイドの生成効率を高める）ためには、電解槽ユニ
ット内に殺菌処理すべき用水を繰り返し通過させるのが
好ましい。電解槽ユニットの槽本体としては、長期間の
使用に耐え、電気絶縁性の材質からなるものが好まし
く、一般に合成樹脂製のものが使用される。また、槽本
体内に収容される陰極と陽極は通常所定間隔を空けて配
設されるが、両者間には隔膜を設けて両極の短絡を防止
するようにしてもよい。この隔膜としては、例えばガラ
スクロス、電気絶縁性の合成樹脂からなる網状物、電気
絶縁性の合成樹脂からなる多孔質膜等が使用される。な
お、電解槽ユニット内の排出口の手前にフィルターを配
設して用水中に含まれるゴミや異物または電解槽中で発
生した微生物の死骸などをろ過するようにすれば、用水
をより衛生的なものにできる。また、電解槽ユニットに
フィルターを一体化しなくとも、電解槽ユニットの使用
時に電解槽ユニットの排出口にフィルターを連結するよ
うにしても同様の効果を得ることができる。

【００３４】前記いずれの方法においても、用水が槽内
を滞留する時間、すなわち、実質的に用水とアニリンブ
ラックが接触している時間は、処理される用水の性質、
処理後の用水の用途、処理される用水の量、および処理
装置の大きさや形態等を考慮して適宜決定されるが、一
般に５〜６００秒の範囲である。この範囲にすると、処
理効率を低下させることなく微生物の殺菌を充分行うこ
とができる。

【００３５】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
する。（実施例１）図２に示す用水処理装置を用意した。図に
おいて、９０は用水処理装置で、これは、ポリエチレン
製の容器７内に白金メッキしたチタン製板からなる陰極
１の両面にアニリンブラック膜３を付着させてなるもの
と、前記と同様の白金メッキしたチタン製板からなる陽
極２にガラスクロス４を覆ってなるものとが所定間隔を
空けて吊るされ、モーター５の駆動によって回転する撹
拌機（撹拌羽根）５ａによって、用水６が撹拌されるよ
うに構成されている。なお、陰極１および陽極２はそれ
ぞれ図示しない定電流源に接続され、陰極１にアニリン
ブラックを還元するための電流が流れるようになってい
る。ここで、ポリエチレン容器７の容量は２リットル、
白金メッキしたチタン製板のサイズは、５ｃｍ×１０ｃ
ｍ，アニリンブラック膜３の厚みは５０μｍである。こ
こで、アニリンブラック膜３は、アニリンブラックの粉
末とポリウレタンのＤＭＦ（ジメチルフォルムアミド）
溶液から形成した微多孔膜である。これは、アニリンブ
ラック粉末と、ポリウレタンＤＭＦ溶液（２０％）とを
重量比率で１：２に混合し、これを上記陰極１の両面に
コーテイングし、次いで水中に浸漬してＤＭＦを除去
し、乾燥することにより得た。

【００３６】蒸留水に０．９重量％の食塩を加えた食塩
水に一般細菌を多量に含む工場排水を０．２重量％加え
て処理水原液とした。前記用水処理装置９０の容器７に
この処理水原液６を１０００ｃｃ入れ、撹拌機（撹拌羽
根）５ａで撹拌した。処理開始、すなわち、処理原液６
の投入と同時に陰極１および陽極２間を通電し、陰極１
に流れる電流が−３．０ｍＡ（電流密度が−３０．０μ
Ａ・ｃｍ^-2）となるように設定した。

【００３７】所定時間毎に処理水原液６をサンプリング
し、サンプリングした処理水をシャーレー寒天培養し
て、培養後の処理水に含まれる細菌数（コロニー数：個
／ｃｃ）を測定した。培養条件は、３６℃、２４時間で
あった。培養試験結果は、下記表１の通りであった。ま
た、電極に通電をおこなわずに前記と同様の培養試験を
行った比較例１と、アニリンブラックを陰極に付着せず
電極への通電も行わずに前記と同様の培養試験を行った
比較例２の結果も表１に併せて示した。

【００３８】

【表１】

【００３９】以上の結果からアニリンブラックの殺菌効
果を確認でき、かつ、アニリンブラックを陰極に付着
（接触）させて通電すれば、一般細菌は１時間の処理で
殆ど殺菌され、かつ４８時間以上殺菌効果が持続できる
ことが分かった。また、通電しない場合は、５時間まで
は殺菌効果があるが、２４時間以上経過すると殺菌効果
が失われることが分かった。このことから、アニリンブ
ラックは通電しないと数時間でその活性すなわち用水の
酸素をスーパーオキサイドに還元する性質が失われ、通
電すればその活性が再生されることが明らかになった。

【００４０】（実施例２）図３に示す用水処理装置を用
意した。図３において、１００は用水処理装置で、これ
は、処理水１６を収容するポリエチレン製のタンク１８
と電解槽ユニット１００ａと、タンク１８内に収容され
た処理水１６をホース５１ａを通して吸い上げ、かつ、
ホース５１ｂを通して電解槽ユニット１００ａの導入口
１７ａへと導くポンプ１５と、電解槽ユニット１００ａ
の排出口１７ｂに接続され、電解槽ユニット１００ａか
ら排出される処理水１６をタンク１８へ導くホース５２
とから構成されている。

【００４１】電解槽ユニット１００ａは、導入口１７ａ
と排出口１７ｂがアクリル樹脂からなる円筒形の槽本体
１７内の導入口１７ａ側に、表面にアニリンブラック膜
１３が付着形成された炭素繊維クロスからなる陰極１１
がその上下からポリ塩化ビニル多孔質板５０で挟持され
た状態で配設され、排出口１７ｂ側に炭素繊維クロスか
らなる陽極１２がその下面にガラスクロス１４が配置さ
れ、更にその上下からポリ塩化ビニル多孔質板５０で狭
持された状態で配設され、排出口１７ｂの手前にフィル
ター１９が配設されて、構成されている。ここで、炭素
繊維クロスからなる陰極１１の表裏両主面のトータルの
面積は４７．５ｃｍ²であり、各主面に付着しているア
ニリンブラック膜１３の厚みは、それぞれ５０μｍであ
る。また、アニリンブラック膜１３の形成は、前記実施
例１と同様の方法で行った。またポリ塩化ビニル多孔板
５０はその周辺面が槽本体１７の内壁面に当接した状態
で固着されており、これによって陰極１１、ガラスクロ
ス１４、陽極１２が所定位置に保持されている。また、
フィルター１９は、金網と濾紙を重ね合わせたもので、
槽本体１７の内壁面に固着されている。また、陰極１１
および陽極１２は槽本体１７の外側にある図示しない定
電流源に接続されている。

【００４２】この用水処理装置１００では、タンク１８
に収容された処理水１６は、タンク１８からポンプ１５
によってホース５１ａを通して吸い上げられ、ポンプ１
５によってホース５１ｂを通して電解槽ユニット１００
ａの導入口１７ａへ導入され、電解槽ユニット１００ａ
内を通過した後、電解槽ユニット１００ａの排出口１７
ｂから槽外へ排出され、ホース５２を通って再び処理水
タンク１８へ戻される。すなわち、処理水１６がポンプ
１５によって電解槽ユニット１００ａを繰り返し通過す
るように循環し、処理水１６中の溶存酸素がアニリンブ
ラックに繰り返し接触し、処理水全体の溶存酸素が確実
にアニリンブラックに接触することになる。また、電解
槽ユニット１００ａにおける陰極１１、陽極１２、およ
びアニリンブラック膜１３等の構成部材が経時劣化した
り、目詰まりが生じたときは、新しい電解槽ユニットに
交換すればよい。

【００４３】蒸留水に０．９重量％の食塩を加えた水に
一般細菌を多量に含む工場排水を０．２重量％加えて処
理水原液１６とした。用水処理装置１００のタンク１８
にこの処理水原液１６を１５００ｃｃ入れ、２０００ｃ
ｃ／ｍｉｎの流速で循環させた。この循環の開始と同時
に陰極１１と陽極１２間を通電し、陰極１１に流れる電
流が−３．０ｍＡ（電流密度が−６３．２μＡ・ｃ
ｍ^-2）となるように設定した。

【００４４】所定時間毎にホース５２から出てくる処理
水原液１６をサンプリングし、サンプリングした処理水
をシャーレー寒天培養して、培養後の処理水に含まれる
細菌数（コロニー数：個／ｃｃ）を測定した。更に処理
時間４９時間目に前記使用した工場排水０．２重量％を
再添加し、引き続き処理を行った。培養条件は、３６
℃、２４時間であった。培養試験結果は、下記表２の通
りであった。

【００４５】

【表２】

【００４６】以上の結果から、槽内に表面にその主面に
アニリンブラックを付着形成した布状電極からなる陰極
と同じく布状電極からなる陽極とを対向配置してなる電
解槽ユニットを用い、陰極と陽極間に適正な通電を行い
ながら電解槽ユニットに適正な流速で用水を繰り返し通
過させると、用水中の一般細菌は３０分の処理で殆ど殺
菌され、この殺菌効果が４８時間以上持続でき、しか
も、細菌が追加されてもアニリンブラックの活性が失わ
れず、半永久的に用水を殺菌処理できることが分かっ
た。また、サンプリングした処理水は、サンプリングの
時間が遅いものほどゴミや異物が少なく、電解槽ユニッ
ト内に設けたフィルターによる処理水中の不要浮遊物の
除去効果も確認できた。

【００４７】（実施例３）図４に示す用水処理装置を用
意した。図４において、図３と同一符号は、同一かまた
はそれに相当する部分を示し、２００は用水処理装置
で、これは、前記実施例２で使用した処理装置１００の
電解槽ユニット１００ａを電解槽ユニット２００ａに代
えたものである。

【００４８】電解槽ユニット２００ａは、炭素繊維クロ
スからなる陰極１１の上に、炭素繊維マットの構成繊維
表面にアニリンブラック膜を付着させてなるブロック状
の多孔質構造物３３、ガラスクロス１４、炭素繊維クロ
スからなる陽極１２をこの順に配置したものを、これの
上下からポリ塩化ビニル多孔板５０で狭持して、槽本体
１７内に陰極１１が導入口１７ａ側に配されるように固
着したもである。ここで、ブロック状の多孔質構造物３
３を構成する炭素繊維マットは、比重１．６５、直径１
８μｍの炭素繊維からなる重量が７ｇのマットで、マッ
トの構成繊維表面に付着しているアニリンブラック膜の
厚みは２０μｍであり、多孔質構造物３３の厚みは７０
ｍｍである。また、陰極１１および陽極１２は槽本体１
７の外側にある図示しない定電流源に接続されている。
この用水処理装置２００の動作は前記用水処理装置１０
０の動作と基本的に同じである。すなわち、処理水１６
がポンプ１５によって電解槽ユニット２００ａを繰り返
し通過するように循環し、処理水１６中の溶存酸素が多
孔質構造物３３中のアニリンブラックに繰り返し接触す
る。また、本用水処理装置２００においても電解槽ユニ
ット２００ａにおける陰極１１、陽極１２、およびブロ
ック状の多孔質構造物３３等の構成部材が経時劣化した
り、目詰まりが生じたときは、新しい電解槽ユニットに
交換すればよい。

【００４９】この用水処理装置２００を用い、蒸留水に
０．９重量％の食塩を加えた水に一般細菌を多量に含む
工場排水を０．２重量％加えて処理水原液１６とした。
用水処理装置２００のタンク１８にこの処理水原液１６
を１５００ｃｃ入れ、２０００ｃｃ／ｍｉｎの流速で循
環させた。この循環の開始と同時に陰極１１および陽極
１２間を通電し、陰極１１に流れる電流が−５．０ｍＡ
（ブロックの多孔質構造物３３の炭素繊維マットに流れ
る電流密度が０．５３μＡ・ｃｍ^-2）となるように設定
した。

【００５０】所定時間毎にホース５２から出てくる処理
原液をサンプリングし、サンプリングして処理水をシャ
ーレー寒天培養して、培養後の処理水に含まれる細菌数
（コロニー数：個／ｃｃ）を測定した。培養条件は、３
６℃、２４時間であった。培養試験結果は、下記表３の
通りであった。また、電極に通電を行わず、前記と同様
の培養試験を行った比較例３と、アニリンブラックを陰
極に付着させず、電極への通電も行わずに前記と同様の
培養試験を行った比較例４の結果も併せて示した。

【００５１】

【表３】

【００５２】以上の結果から、槽内に布状電極からなる
陰極と陽極とを対向配置し、これらの間に表面にアニリ
ンブラックを付着させた炭素繊維マットを充填してなる
電解槽ユニットを用い、陰極と陽極間に適正な通電を行
いながら電解槽ユニットに適正な流速で用水を繰り返し
通過させると、用水中の一般細菌は１時間の処理で殆ど
殺菌され、この殺菌効果が４８時間以上持続できること
が分かった。また、通電しない場合は５時間までは殺菌
効果があるが、２４時間経過すると殺菌効果が失われる
ことが分かった。このことから、陰極そのものにはアニ
リンブラックを付着せず、導電性素材からなるブロック
状の多孔質構造体の表面にアニリンブラックを付着させ
たものを陰極に接触させた場合でも、陰極に流れる電流
が多孔質構造体にも流れることによって、多孔質構造体
の表面においても一旦活性を失ったアニリンブラックが
再生されることが明らかになった。

【００５３】（実施例４）図５に示す用水処理装置を用
意した。図５において、図３，４と同一符号は同一また
は相当する部分を示し、３００は用水処理装置で、これ
は、前記実施例２で使用した用水処理装置１００の電解
槽ユニット１００ａを電解槽ユニット３００ａに代えた
ものである。

【００５４】電解槽ユニット３００ａは、炭素繊維クロ
スからなる陰極１１の上に、炭素繊維マットの構成繊維
表面にアニリンブラック膜を付着させたブロック状の多
孔質構造物３３ａ、炭素繊維クロス５３、炭素繊維マッ
トの構成繊維表面にアニリンブラック重合膜を付着させ
たブロック状の多孔質構造物３３ｂ、炭素繊維クロス５
３、炭素繊維マットの構成繊維表面にアニリンブラック
重合膜を付着させたブロック状の多孔質構造物３３ｃ、
ガラスクロス１４、及び炭素繊維クロスからなる陽極１
２をこの順に積み重ねたものを、これの上下からポリ塩
化ビニル多孔質板５０で挟持して、槽本体１７内に陰極
１１が導入口１７ａ側に配されるように固着したもので
ある。ここで、ブロック状の多孔質構造物３３ａ〜３３
ｃはそれぞれが比重１．６５、直径１８μｍの炭素繊維
からなる重量２ｇの炭素繊維マットの構成繊維表面に厚
み２０μｍのアニリンブラック膜を付着させて得られた
もので、それぞれが２０ｍｍの厚みを有している。ま
た、陰極１１及び陽極１２は槽本体１７の外側にある図
示しない定電流源に接続されている。

【００５５】アニリンブラック膜は、アニリンブラック
粉末とポリウレタンのＤＭＦ溶液（１０％）とを重量比
率で１：３に混合し、これを上記炭素繊維マットに含有
し、次いで水中に浸漬ししてＤＭＦを除去し、乾燥して
作成した。

【００５６】なお、この用水処理装置３００の動作は前
記実施例２の用水処理装置１００の動作と基本的に同じ
である。すなわち、処理水１６がポンプ１５によって電
解槽ユニット３００ａを繰り返し通過し、処理水１６中
の溶存酸素が多孔質構造物３３中のアニリンブラックに
繰り返し接触する。本用水処理装置３００においても電
解槽ユニット３００ａにおける陰極１１、陽極１２、炭
素繊維クロス５３及びブロック状の多孔質構造物３３ａ
〜３３ｃ等の構成部材が経時劣化したり、陰極１１、陽
極１２、炭素繊維クロス５３、またはブロック状の多孔
質構造物３３ａ〜３３ｃに目詰まりが生じたときには、
新しい電解槽ユニットに交換すればよい。

【００５７】この用水処理装置３００を用い、蒸留水に
０．９重量％の食塩を加えた食塩水に一般細菌を多量に
含む工場排水を０．２重量％加えた処理水原液１５００
ｃｃを処理水タンク１８に入れ、２０００ｃｃ／ｍｉｎ
の流速で循環させた。この循環の開始と同時に陰極１１
と陽極１２間を通電し、陰極１１の電流が−５．０ｍＡ
（ブロック状の多孔質構造物３３ａ〜３３ｃの炭素繊維
マットに流れる電流の電流密度が−０．６２μＡ・ｃｍ
^-2）に設定した。所定時間毎にホース５２から出てくる
処理水原液をサンプリングし、サンプリングした処理水
をシャーレー寒天培養して、培養後の処理水中に含まれ
る細菌数（コロニー数：個／ｃｃ）を測定した。更に、
処理開始後４９時間目に前記使用した工場排水０．２重
量％を再添加し、引き続き処理を行った。培養条件は、
３６℃、２４時間であった。培養試験結果は下記表４の
通りであった。

【００５８】

【表４】

【００５９】以上の試験結果から、槽内に布状電極から
なる陰極と布状電極からなる陽極と対向配置し、これら
の間に表面にアニリンブラックを付着させた炭素繊維マ
ットと炭素繊維クロスとを交互に積層した積層体を充填
してなる電解槽ユニットを用い、陰極と陽極に適正な通
電を行いながら電解槽ユニットに適性な流速で用水を繰
り返し通過させると、用水中の一般細菌は３０分の処理
で殆ど殺菌され、５時間で完全に殺菌され、かつ４８時
間以上殺菌効果を持続できることが分かった。また、細
菌が追加されてもアニリンブラックの活性が失われず、
半永久的に用水の殺菌処理を行うことができることがわ
かった。また、前記実施例３の結果と比べた場合、電解
槽ユニット中に処理水１６の流通が良く、また、若干で
はあるが殺菌処理効率も向上していた。

【００６０】（実施例５）図６に示す用水処理装置を用
意した。この図６は透視斜視図である。図において、図
５と同一符号は同一または相当する部分を示している。
４００は用水処理装置で、これは、処理水（殺菌処理す
べき用水）１６を収容するポリエチレン製の処理水タン
ク１８と、電解槽ユニット４００ａと、処理水タンク１
８内に収容された処理水１６をホース５１ａを通して吸
い上げ、ホース５１ｂを通して電解槽ユニット４００ａ
の導入口６０ａへ導くポンプ１５と、電解槽ユニット４
００ａの排出口６０ｂに接続され排出用のホース６５と
から構成されている。

【００６１】電解槽ユニット４００ａは、一対の大面積
の対向面の互いに最も遠く離れた位置の角部の近傍に導
入口６０ａと排出口６０ｂとが形成された直方体のプラ
スチック容器（１２０×７０×８ｍｍ、内容積２３ｍ
ｌ）６０内に、チタン基板上に白金メッキした板状電極
からなる陰極の両主面にアニリンブラック膜を被覆して
なるもの（以下、これを陰極６１と呼ぶ。）を中央に置
き、この板状の陰極６１の両側にチタン基板上に白金メ
ッキした板状電極からなる陽極６２ａ，６２ｂを板状の
陰極６１に対して所定間隔を空けて対向配置した電極対
向配置構造体７０を収容し、陰極６１及び陽極６２ａ，
６２ｂがプラスチック容器の外にある定電流源６３に接
続されて構成されている。ここで、白金メッキした板状
電極からなる陰極の主面の面積は８４ｃｍ² （１２×
７）で、表裏両主面へのアニリンブラック膜の形成はア
ニリンブラック粉末とポリウレタンのＤＭＦ溶液（２０
％）を重量比率で１：２に混合し、これを炭素繊維織物
の片面に塗布し、次いで、水中に浸漬してＤＭＦを除去
し、乾燥して作成した。さらに、これを上記板状電極の
両面に、アニリンブラックが上面になるようにして導電
性接着剤で貼付けた。アニリンブラックの膜厚は、３０
μｍであった。

【００６２】図７は電解槽ユニット４００ａをその上方
から見た断面図であり、この図に示すように、陽極６２
ａ，６２ｂはその長手方向の一方側（図中右側）の終端
６２ｃ，６２ｄ以外の他の終端は容器６０の内壁に接合
し、陰極６１はその長手方向の他方側（図中左側）の終
端６１ｃ以外の他の終端は容器６０の内壁に接合してお
り、用水１６が導入口６０ａから陰極６１の両主面のア
ニリンブラック膜６１ａ，６１ｂに接触しながら排出口
に６０ｂに向けて流れる流路６４を形成している。

【００６３】この用水処理装置４００では、処理水タン
ク１８内の処理水１６がポンプ１５によって電解槽ユニ
ット４００ａ内に送り込まれ、電極対向配置構造体７０
によって形成された流路６４を通過することにより、処
理水１６中の溶存酸素は陰極６１の両主面に形成された
アニリンブラック膜に繰り返し接触する。

【００６４】この用水処理装置４００を用い、陰極６１
に−０．３ｍＡの電流を流しながら（陰極６１に電流密
度が−１７．８μＡ・ｃｍ^-2の電流を流しながら）、電
解槽ユニット４００ａ内に生理食塩水を３０ｍｌ／ｍｉ
ｎの流速で通過させた。流れ出た生理食塩水中に含まれ
る過酸化水素を定量したところ５ｐｐｍで、アニリンブ
ラックとの接触によって水中にスーパーオキシドが有効
に発生していることを確認できた（これは不均化反応に
よってスーパーオキシドから過酸化水素が生成するとい
う原理にもとづく。）。また、生理食塩水の界面張力
は、電解槽に入る前は７０．６ｄｙｎｅ／ｃｍであった
ものが、電解槽を出た後では、５４．２ｄｙｎｅ／ｃｍ
になっていた。これによっても、水中にスーパーオキシ
ドが有効に発生していることを確認できた。

【００６５】そこで、前記実施例と同様にして、蒸留水
に０．９重量％の食塩を加えた食塩水に一般細菌を多量
に含む工場排水を０．２重量％加えた処理水原液を用
い、これを３０ｃｃ／ｍｉｎの流速で電解槽ユニット４
００ａに流し込んで処理水原液の殺菌処理を行ったとこ
ろ、前記実施例１〜４とほぼ同等の結果を得ることがで
きた。なお、ここでは処理水１６を循環させていない
が、排出用のホース６５から排出される処理水１６を処
理水タンク１８内の戻して、処理水１６を循環させるよ
うにしてもよい。

【００６６】なお、以上いずれの実施例においても、陰
極と陽極間の通電は連続的に行っているが、これは必ず
しも連続的でなくてもよく、一定期間通電した後、アニ
リンブラックが酸素の還元を行うことができなくなる状
態になるまでに、再度通電を開始するような間欠的な通
電であってもよい。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の用水の殺
菌方法によれば、用水中に陽極と表面にアニリンブラッ
クを接触させた陰極とを配置し、陽極と陰極間を間歇的
または連続的に通電しながらアニリンブラックが用水中
の溶存酸素と反応することにより生成するスーパーオキ
サイドにより用水中に含まれる微生物を殺菌する用水の
殺菌することにより、薬剤を投入することななく、わず
かな電流で極めて効率の高い用水の殺菌処理を行うこと
ができる。従って、薬剤の運搬、取扱、保管等に係わる
安全性の問題や環境汚染を引き起こすような問題が全く
なく、しかも、省エネルギーかつ低コストで用水を殺菌
処理できる、極めて有益な用水の殺菌方法を提供できる
という効果がある。

【００６８】また前記本発明の用水の殺菌方法におい
て、陰極がその少なくとも一主面がアニリンブラック膜
で被覆された布状、網状または多孔質板状の陰極であ
り、用水を前記アニリンブラック膜を一回または複数回
通過するように流動させるという好ましい態様により、
殺菌処理すべき用水が多量であっても用水全体が確実に
アニリンブラックに接触して、用水中の溶存酸素が効率
よくスーパーオキサイドに還元されることになり、用水
中の微生物を効率よく殺菌することができるという効果
が得られる。特に、複数回通過するように流動させる
と、用水全体が複数回アニリンブラックに接触して、用
水中の溶存酸素がムラなくスーパーオキサイドに還元さ
れるので、用水が多量であっても、用水中の微生物を略
完全に無くすことができる程度まで殺菌することができ
るという効果が得られる。

【００６９】また前記本発明の用水の殺菌方法におい
て、布状、網状または多孔質板状の陰極の表裏両主面に
アニリンブラック膜が被覆されているという好ましい態
様により、用水が陰極の表裏両主面に設けられたアニリ
ンブラック膜を通過することによって、殺菌処理すべき
用水全体が効率よくアニリンブラック膜に接触して、用
水中の溶存酸素が短時間でスーパーオキサイドに還元さ
れることになり、微生物の殺菌処理時間を短縮すること
ができるという効果が得られるまた前記本発明の用水の
殺菌方法において、陰極が布状、網状または多孔質板状
であり、表面にアニリンブラックを付着させた導電性素
材からなるブロック状の多孔質構造体を前記陰極の一主
面に接触するように配置し、用水を前記多孔質構造体を
一回または複数回通過するように流動させるという好ま
しい態様により、殺菌処理すべき用水が多量であっても
用水全体が確実にアニリンブラックに接触して、用水中
の溶存酸素が効率よくスーパーオキサイドに還元される
ことになり、用水中の微生物を効率よく殺菌することが
できるという効果が得られる。特に、複数回通過するよ
うに流動させると、用水全体が複数回アニリンブラック
に接触して、用水中の溶存酸素がムラなくスーパーオキ
サイドに還元されるので、用水が多量であっても、用水
中の微生物を略完全に無くすことができる程度まで殺菌
することができるという効果が得られる。

【００７０】また前記本発明の用水の殺菌方法において
は、板状の陽極と少なくとも一主面がアニリンブラック
膜で被覆された板状の陰極とを対向配置し、前記アニリ
ンブラック膜に用水が接触するように用水を流動させる
という好ましい態様により、用水が陰極を覆っているア
ニリンブラック膜に比較的長い時間接触して、用水中の
溶存酸素が効率よくスーパーオキサイドに還元されるこ
とになり、用水中の微生物を効率よく殺菌することがで
きるという効果が得られる。

【００７１】本発明の第１の用水処理装置によれば、殺
菌処理するべき用水が溜められた用水槽と、少なくとも
一部が前記用水中に浸かるように配置された陽極と、表
面にアニリンブラック膜が付着し、前記アニリンブラッ
ク膜が前記用水中に浸かるように配置された陰極と、前
記陽極および陰極に電流を与える電源とを備えたものと
したことにより、前記の用水中の溶存酸素との反応によ
り酸化するアニリンブラックを再び溶存酸素を還元しう
るアニリンブラックに再生しながら用水中の微生物を殺
菌する本発明の用水の殺菌方法を合理的かつ安定に実効
することができるという効果が得られる。

【００７２】また、本発明の第２の用水処理装置によれ
ば、槽本体に槽内に用水を導入するための第１開口と槽
内の用水を排出するための第２開口とが形成され、槽内
に少なくとも一主面がアニリンブラック膜で被覆された
布状、網状または多孔質板状の陰極と、布状、網状また
は多孔質板状の陽極とを具備してなる電解槽ユニット
と、前記陽極及び陰極に電流を与える電源と、殺菌処理
するべき用水が溜められた用水収容槽と、前記用水収容
槽から用水を汲み上げ、これを前記電解槽ユニットの第
１開口へ導くポンプとを備えたものとしたことにより、
前記の用水をその少なくとも一主面がアニリンブラック
膜で被覆された布状、網状または多孔質板状の陰極を通
過するように流動させて用水中の微生物を殺菌する本発
明の用水の殺菌方法を合理的かつ安定に実効することが
できる。また、電解槽をユニットにしているので、電解
槽中の電極材料やアニリンブラックが経時劣化したり、
電極やアニリンブラック膜に目詰まりが生じたときなど
に、電解槽を新しい電解槽に容易に交換できるという効
果がある。

【００７３】前記本発明の第２の用水処理装置におい
て、布状、網状または多孔質板状の陰極の表裏両面主面
にアニリンブラック膜が被覆されているという好ましい
態様により、殺菌処理すべき用水が効率よくアニリンブ
ラック膜に接触して、用水中の溶存酸素が短時間でスー
パーオキサイドに還元されることになり、用水中の微生
物の殺菌処理時間が短縮されるという効果が得られる。

【００７４】また、本発明の第３の用水処理装置によれ
ば、槽本体に槽内に用水を導入するための第１開口と槽
内の用水を排出するための第２開口とが形成され、槽内
に布状、網状または多孔質板状の陰極と、布状、網状ま
たは多孔質板状の陽極と、アニリンブラックを表面に付
着させた導電性素材からなるブロック状の多孔質構造体
とを具備し、前記ブロック状の多孔質構造体が前記陰極
に接触するように配置され、かつ、前記第１開口から導
入された用水が前記多孔質構造体を通過して前記第２開
口から排出されるように構成された電解槽ユニットと、
前記陽極と陰極に電流を与える電源と、殺菌処理するべ
き用水が溜められた用水収容槽と、前記用水収容槽から
用水を汲み上げ、これを前記電解槽ユニットの第１開口
へ導くポンプとを備えたものとしたことにより、前記の
用水を陰極の一主面に接触するように配置したアニリン
ブラックを表面に付着させた導電性素材からなるブロッ
ク状の多孔質構造体を通過するように流動させて用水中
の微生物を殺菌する本発明の用水の殺菌方法を合理的か
つ安定に実行することができる。また、電解槽をユニッ
トにしているので、電解槽中の電極材料や多孔質構造体
の構成材料が経時劣化したり、電極や多孔質構造体に目
詰まりが生じたとき等に、電解槽ユニットを新しいもの
に容易に交換できるという効果が得られる。

【００７５】前記本発明の第３の用水処理装置におい
て、電解槽ユニットが、陰極と陽極の間にアニリンブラ
ックを表面に付着させた導電性素材からなるブロック状
の多孔質構造体を導電性素材からなる布状、網状または
多孔質板状体を介して複数重ねて配置して構成されたも
のであるという好ましい態様により、個々のブロック状
の多孔質構造体の厚みを小さくしても、ブロック状の多
孔質構造体の積層数を増やすことにより陰極と陽極間に
おけるブロック状の多孔質構造体のトータルの厚みをか
せぐことができる。従って、ブロック状の多孔質構造体
のトータルの厚みを大きくしても、用水が常に個々の小
さい厚みのブロック状の多孔質構造体とこれらの間に介
在する導電性素材からなる布状、網状または多孔質板状
体をスムーズに通過して用水が電解層全体をスムーズに
通過し、効率の良い殺菌処理を安定に安定に実行できる
という効果が得られる。

【００７６】また、本発明の第４の用水処理装置によれ
ば、槽本体に槽内に用水を導入するための第１開口と槽
内の用水を排出するための第２開口とが形成され、槽内
に板状の陽極と少なくとも一主面がアニリンブラック膜
で被覆された板状の陰極とが所定間隔を空けて対向配置
された電極対向配置構造体を具備し、前記第１開口から
槽内に導入された用水が前記アニリンブラック膜に接触
した後、前記第２開口から槽外へ排出されるように構成
された電解槽ユニットと、前記陽極と陰極に電流を与え
る電源と、殺菌処理するべき用水が溜められた用水収容
槽と、前記用水収容槽から用水を汲み上げ、これを前記
電解槽ユニットの第１開口へ導くポンプとを備えたもの
としたことにより、前記の板状の陽極と一主面がアニリ
ンブラック膜で被覆された板状の陰極を対向配置させ、
用水をこれがアニリンブラック膜に接触するように流動
させる本発明の用水の殺菌方法を合理的にかつ安定に実
行することができる。また、電解槽をユニットにしてい
るので、電解槽中の電極材料やアニリンブラック膜の経
時劣化等が生じたとき、電解槽ユニットを新しいものに
容易に交換できるという効果が得られる。

【００７７】前記本発明の第４の用水処理装置におい
て、電解槽ユニットが、複数の電極対向配置構造体を具
備し、用水が前記複数の電極対向配置構造体におけるそ
れぞれの板状の陰極に被覆されたアニリンブラック膜に
接触するように構成されたものであるという好ましい態
様により、殺菌処理すべき用水とアニリンブラックとの
接触期間が長くでき、用水中の溶存酸素を効率よくスー
パーオキサイドに還元することができるので、微生物の
殺菌効率が向上するという効果が得られる。

【００７８】また前記本発明の第１〜第４の用水処理装
置において、電解槽ユニットの槽本体内の第２開口の手
前に用水中の不要浮遊物を除去するフィルターが設けら
れているという好ましい態様により、用水中のゴミや異
物、または微生物の死骸が濾過されて、用水を更に衛生
的なものにできるという効果が得られる。

【００７９】また前記本発明の第１〜第４の用水処理装
置において、電解槽ユニットにこれの第２開口から排出
される用水中の不要浮遊物を除去するフィルターが連結
されているという好ましい態様により、用水中のゴミや
異物、または微生物の死骸が濾過されて、用水を更に衛
生的なものにできるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】用水中でのアニリンブラックと溶存酸素の反
応および電極（陰極）上でのアニリンブラックの還元反
応の原理を説明するための図である。

【図２】本発明の実施例１で使用した用水処理装置の
構成を示した断面図である。

【図３】本発明の実施例２で使用した用水処理装置の
構成を示した断面図である。

【図４】本発明の実施例３で使用した用水処理装置の
構成を示した断面図である。

【図５】本発明の実施例４で使用した用水処理装置の
構成を示した断面図である。

【図６】本発明の実施例５で使用した用水処理装置の
構成を示した透視斜視図である。

【図７】本発明の実施例５で使用した用水処理装置の
構成を示した断面図である。

【符号の説明】

１陰極２陽極３アニリンブラック４ガラスクロス５モータ５ａ撹拌機６用水７ポリエチレン容器９０用水処理装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０２Ｆ 1/50 ５６０Ｃ０２Ｆ 1/50 ５６０Ｆ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】用水中に陽極と表面にアニリンブラック
を接触させた陰極とを配置し、前記陽極と前記陰極間を
間歇的または連続的に通電しながら前記アニリンブラッ
クが前記用水中の溶存酸素と反応することにより生成す
るスーパーオキサイドにより前記用水中に含まれる微生
物を殺菌する用水の殺菌方法。
【請求項２】陰極がその少なくとも一主面がアニリン
ブラック膜で被覆された布状、網状または多孔質板状の
陰極であり、用水を前記アニリンブラック膜を一回また
は複数回通過するように流動させる請求項１に記載の用
水の殺菌方法。
【請求項３】布状、網状または多孔質板状の陰極の表
裏両主面にアニリンブラック膜が被覆されている請求項
２に記載の用水の殺菌方法。
【請求項４】陰極が布状、網状または多孔質板状であ
り、アニリンブラックを表面に付着させた導電性素材か
らなるブロック状の多孔質構造体を前記陰極の一主面に
接触するように配置し、用水が前記多孔質構造体を一回
または複数回通過するように流動させる請求項１に記載
の用水の殺菌方法。
【請求項５】板状の陽極と少なくとも一主面がアニリ
ンブラック膜で被覆された板状の陰極とを対向配置し、
前記アニリンブラック膜に用水が接触するように用水を
流動させる請求項１に記載の用水の殺菌方法。
【請求項６】請求項１に記載の用水の殺菌方法に使用
される用水処理装置であって、殺菌処理するべき用水が溜められた用水槽と、少なくとも一部が前記用水中に浸かるように配置された
陽極と、表面にアニリンブラック膜が付着し、前記アニリンブラ
ック膜が前記用水中に浸かるように配置された陰極と、前記陽極および陰極に電流を与える電源とを備えたこと
を特徴とする用水処理装置。
【請求項７】請求項１に記載の用水の殺菌方法に使用
される用水処理装置であって、槽本体に槽内に用水を導入するための第１開口と槽内の
用水を排出するための第２開口とが形成され、槽内に少
なくとも一主面がアニリンブラック膜で被覆された布
状、網状または多孔質板状の陰極と、布状、網状または
多孔質板状の陽極とを具備してなる電解槽ユニットと、前記陽極及び陰極に電流を与える電源と、殺菌処理するべき用水が溜められた用水収容槽と、前記用水収容槽から用水を汲み上げ、これを前記電解槽
ユニットの第１開口へ導くポンプとを備えたことを特徴
とする用水処理装置。
【請求項８】布状、網状または多孔質板状の陰極の表
裏両主面にアニリンブラック膜が被覆されている請求項
７に記載の用水処理装置。
【請求項９】請求項１に記載の用水の殺菌方法に使用
される用水処理装置であって、槽本体に槽内に用水を導入するための第１開口と槽内の
用水を排出するための第２開口とが形成され、槽内に布
状、網状または多孔質板状の陰極と、布状、網状または
多孔質板状の陽極と、アニリンブラックを表面に付着さ
せた導電性素材からなるブロック状の多孔質構造体とを
具備し、前記ブロック状の多孔質構造体が前記陰極に接
触するように配置され、かつ、前記第１開口から導入さ
れた用水が前記多孔質構造体を通過して前記第２開口か
ら排出されるように構成された電解槽ユニットと、前記陽極と陰極に電流を与える電源と、殺菌処理するべき用水が溜められた用水収容槽と、前記用水収容槽から用水を汲み上げ、これを前記電解槽
ユニットの第１開口へ導くポンプとを備えたことを特徴
とする用水処理装置。
【請求項１０】電解槽ユニットが、陰極と陽極の間に
アニリンブラックを表面に付着させた導電性素材からな
るブロック状の多孔質構造体を導電性素材からなる布
状、網状または多孔質板状体を介して複数重ねて配置し
て構成されたものである請求項９に記載の用水処理装
置。
【請求項１１】請求項１に記載の用水の殺菌方法に使
用される用水処理装置であって、槽本体に槽内に用水を導入するための第１開口と槽内の
用水を排出するための第２開口とが形成され、槽内に板
状の陽極と少なくとも一主面がアニリンブラック膜で被
覆された板状の陰極とが所定間隔を空けて対向配置され
た電極対向配置構造体を具備し、前記第１開口から槽内
に導入された用水が前記アニリンブラック膜に接触した
後、前記第２開口から槽外へ排出されるように構成され
た電解槽ユニットと、前記陽極と陰極に電流を与える電源と、殺菌処理するべき用水が溜められた用水収容槽と、前記用水収容槽から用水を汲み上げ、これを前記電解槽
ユニットの第１開口へ導くポンプとを備えたことを特徴
とする用水処理装置。
【請求項１２】電解槽ユニットが、複数の電極対向配
置構造体を具備し、用水が前記複数の電極対向配置構造
体におけるそれぞれの板状の陰極に被覆されたアニリン
ブラック膜に接触するように構成されたものである請求
項１１に記載の用水処理装置。
【請求項１３】電解槽ユニットの槽本体内の第２開口
の手前に用水中の不要浮遊不純物を除去するフィルター
が設けられている請求項６〜１２のいずれかに記載の用
水処理装置。
【請求項１４】電解槽ユニットに第２開口から排出さ
れる用水中の不要浮遊不純物を除去するフィルターが連
結さている請求項６〜１２のいずれかに記載の用水処理
装置。