JPH11267647A

JPH11267647A - 電気化学的水処理装置

Info

Publication number: JPH11267647A
Application number: JP9248698A
Authority: JP
Inventors: Norio Koike; 紀夫小池
Original assignee: SHIKISHIMA KIKI KK
Current assignee: SHIKISHIMA KIKI KK
Priority date: 1998-03-20
Filing date: 1998-03-20
Publication date: 1999-10-05

Abstract

(57)【要約】【目的】従来の電解槽を使用する水処理では、被処理
水の導入及び排出に伴う配管やエネルギーを必要とし、
更に水漏れ対策や電解槽の設置スペースを必要としてい
た。本発明は、電解槽を使用する水処理におけるこれら
の問題点を解消した電気化学的水処理装置を提供するこ
とを目的とする。【構成】複数の金属電極１から成る電解ユニットをタ
ンクや配管等の被処理水容器５の壁面に着脱自在に固定
し、被処理水の電気化学的処理を行なう。電解槽自体の
設置及び配管が不要で、金属電極を通過する際の圧力損
失も少ないため、経済的に水処理を行なえる。水漏れ対
策や電解槽の設置スペースも不要になり、電極の交換や
洗浄が殆ど必要でなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被処理水の電気化学的
処理装置に関し、より詳細には、微生物や有害不純物を
含有する各種被処理水の該微生物等を効率良く殺菌する
ための電気化学的殺菌装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、純水、水道水、工業用水、井戸
水、風呂水、プ−ル水、洗浄水、生活排水、工場排水等
の水には程度の差こそあれ細菌等の各種微生物が棲息し
あるいは溶質を溶解している。そしてこれらの水溶液は
前記溶質が適度の養分を提供し、あるいは該水溶液の温
度が微生物の繁殖に適した温度であると、前記微生物が
繁殖して前記水溶液の性能劣化を起こしたり、前記各水
溶液が流通する配管等の内壁に付着蓄積して前記配管を
有する機器の機能を損なうことが多い。これら各種の用
水では必要とされる殺菌レベルは異なるが、いずれの用
水でも水中微生物数を低コストで減少させて水質の改良
を行なうことが必要とされている。

【０００３】近年の健康意識の高揚を背景に、遊泳プー
ルが全国津々浦々まで普及し、幅広い年令層の人々に親
しまれている。このプールに使用されるプール水には人
体に有害な細菌等の微生物が数多く棲息し、利用者の眼
や傷などに直接接触して疾患を生じさせることがあり、
微生物数が法的に規制されているため、プールには次亜
塩素酸ソーダ等の薬剤を投入して滅菌を行ない疾患の発
生を防止している。しかしながら、薬剤として使用され
ている次亜塩素酸ソーダや液体塩素等はそれ自体あるい
はその分解物が刺激性を有し、殺菌効果はあるものの眼
の痛みや皮膚のかぶれ等の副作用が発生し、特に抵抗力
の弱い幼児の場合には大きな問題となっている。又塩素
系薬剤は分解するため毎日プールに添加し続ける必要が
あり、使用する薬剤コストも大きな負担となっている。
又プールに使用される水量は膨大であり、天候不純に起
因する水不足の際にはプール閉鎖に追い込まれることも
あり、プールの節水は重要な社会的課題となっている。

【０００４】更に飲料水は、貯水池等の水源に貯水され
た水を浄水場で滅菌処理した後、各家庭や飲食店等に上
水道を通して供給される。飲料水の前記滅菌は塩素ガス
による処理が一般的であるが、該塩素処理によると飲料
水の滅菌は比較的良好に行われる反面、残留塩素の影響
により処理された飲料水に異物質が混和したような違和
感が生じて天然の水の有するまろやかさが損なわれると
いう欠点が生ずる。飲料水は人間の健康に直結するもの
で、それに含有される細菌の殺菌や黴の繁殖の防止つま
り微生物の死滅除去は不可欠であり、該殺菌や防黴の方
法としては前述の塩素による方法が主流である。しかし
都市部の水道滅菌はその原水となる河川水、湖水等が各
種有機物等で汚染され微生物の死滅に必要な量以上の塩
素を添加するため、有機ハロゲン化物、次亜塩素酸イオ
ン及び残留塩素等の有効塩素成分を生起するという弊害
を生じている。該塩素法による前記欠点を解消するため
に、塩素法以外の殺菌方法が提案されている。

【０００５】更に近年の家庭風呂の普及や温泉ブームか
ら浴場水の使用量が増大しているが、該浴場水は40℃前
後の微生物が最も繁殖し易い液温を有するため、入浴に
使用せずに単に放置しておくだけでも微生物が急速に繁
殖して汚染され、使用を継続できなくなり、入浴を繰り
返すと人体の垢等が浮遊してこの傾向はより顕著にな
る。繁殖した微生物は微小であるため濾過操作では除去
しにくく、特に銭湯などではその使用量が膨大であるた
め、汚染された浴場水の再生を簡単な処理操作で行うこ
とができれば大幅なコストダウンが可能になる。又高齢
化社会を迎え、いつでも入浴できる24時間風呂が各家庭
に急速に普及しつつある。しかし24時間風呂は微生物が
最も繁殖し易い液温を有するため、市販されている24時
間風呂は浄化機能は優れているものの、殺菌性能に改善
課題を有しており、新規な殺菌装置の出現が嘱望されて
いる。

【０００６】更に近年の情報化社会の進展により各種紙
類特に高質紙の需要が増大している。この紙類は製紙用
パルプから各種工程を経て製造されるが、この工程中に
製紙前のパルプを洗浄して不要な成分を洗い流す工程が
ある。該パルプは適度な温度に維持されかつ適度な養分
を含むため、黴や細菌等の微生物が繁殖し易くこの黴や
細菌が多量に最終製品中に残存すると、紙類の褪色等の
性能の劣化が生ずる。従ってこの洗浄工程で使用される
莫大な量の洗浄水中には、防黴剤や殺菌剤が含有され最
終製品の性能劣化を極力防止するようにしている。しか
しこの方法では、防黴剤や殺菌剤のコストが高くなるだ
けでなく前記防黴剤や殺菌剤が製品中に残存して黴や細
菌類に起因する性能劣化とは別の性能劣化を来すことが
あるという問題点がある。

【０００７】更に近年におけるマンション等の集合住宅
あるいは多数の企業が集合して形成されるビル等の建築
物の増加に伴い、該建築物等に設置される各種冷暖房設
備の設置台数も飛躍的に増加している。このような多数
の冷暖房設備が設置されているマンションやビル等で
は、通常該冷暖房設備の冷却水の熱交換器用設備例えば
クーリングタワーがその屋上に設置されている。この熱
交換器設備の冷却水も長期間使用を継続すると黴や細菌
類等の微生物が繁殖し前記熱交換器の熱交換面に析出し
て熱交換性能を悪化させたり、微生物が塊状に発生して
配管等を閉塞することもある。又多量に発生する微生物
の排棄物により配管や機器に腐食等の重大な問題を引き
起こすことがある。例えば該冷却水の場合、微生物総数
が10⁵個／ml以上になると腐敗臭がひどくなり、熱交換
器の熱交換効率が悪化し、配管閉塞等のトラブルが発生
することがある。更に同一薬剤を使用し続けるとその薬
剤では殺菌できない耐性菌が発生し、更に強力な薬剤に
変更する必要があるという厄介な問題が知られている。
又微生物を殺菌する薬剤が人間に無害とは言いがたく、
法的規制のもとで薬剤の種類や厳密な濃度管理が必要
で、環境安全意識の高い工場、病院、ホテル等では脱薬
剤の気運が急速に高まりつつある。

【０００８】更に各種魚類資源として海や川に繁殖して
いる天然の魚類の他に最近では養殖場における養殖魚類
が注目され、養殖魚が市場に数多く供給されている。養
殖場におけるこれら魚類の飼育の際には、養魚用水中に
含まれる細菌や黴等の微生物が魚類を汚染し、あるいは
魚類に付着してその商品価値を低下させる等の悪影響を
抑制するために殺菌剤や防黴剤等の全部又は大部分の微
生物を死滅させるための各種薬剤が前記養魚用水へ多量
に添加され、更に前記薬剤による魚類の損傷を最小限に
抑えるためにビタミン剤等の多量の栄養剤が魚類に投与
され、その上に餌が与えられる。従って養殖場等で飼育
される魚類は餌の量に比較して人工的に投与される各種
薬剤、ビタミン剤の添加が多く、防黴剤や殺菌剤が魚類
の体内に蓄積して人体に有害な各種薬剤で汚染された魚
類が市場に供給されることになる。

【０００９】例えば前記飲料水をオゾン添加処理や活性
炭吸着処理することにより改質する方法が提案されてい
るが、処理すべき飲料水が例えば浄水場の水である場合
には処理量が莫大である。又浄水場で処理しても水道管
末端の蛇口に至るまでに再度微生物が繁殖するという問
題がある。飲料水のうち特に食品用水は高度の微生物除
去が要求され、これを達成するために高温煮沸殺菌法が
採用されているが、大量の水の処理にはコストが掛かり
過ぎ不適当である。このように飲料水等の従来の改質処
理方法は、主として塩素法によるものであり、該方法で
は次亜塩素酸イオンが生成しあるいは塩素ガスが残留し
ていわゆるカルキ臭が生じ、処理後の飲料水等の味が悪
くなるという欠点があり、このカルキ臭を除去するに該
カルキ臭源である次亜塩素酸イオン（有効塩素）を活性
炭等に吸着させる方法が使用されている。しかしこの方
法では、活性炭の吸着能力の限界があり、しばらく使用
すると有効塩素分解が生じなくなるという寿命の点で致
命的な欠点があり、又活性炭の交換といった煩雑な操作
が必要であるとともに、完全なカルキ臭の除去が達成で
きないことがある。

【００１０】従って前述の通り人体に有害な有機塩素化
合物や飲料水の味を損ない易い次亜塩素酸イオン等を生
じさせ易い塩素処理に代わり得る人体に害がなくかつ天
然水に近い味を有する飲料水の処理方法が要請されてい
る。これらの現象を防止するために従来は防黴剤や沈澱
抑制剤等の各種薬剤を被処理水中に投入したり各種フィ
ルタを配管途中に設置したりしているが、前記薬剤投入
は前述の通り薬剤の残留による被処理水への悪影響や薬
剤使用のコスト面での問題点が指摘されている。更に前
述の冷却水の場合と同様に、添加薬剤に対する抗菌が暫
くすると発生し、次の薬剤を検討する必要が生ずるとい
う問題点を抱えている。

【００１１】前記薬剤添加の他に、オゾン殺菌や紫外線
殺菌、あるいは酸性水を使用する殺菌も行なわれてい
る。オゾン殺菌は劇的な殺菌効果があり耐性菌の発生も
ないが、エネルギーコストオゾン設備費が高く、人体に
有害で濃度管理等の運転に厳重な注意が必要である。又
酸化作用が強力で、タンク、配管、ポンプ等の接液部は
高価な耐腐食性材料が必要になる。この悪影響を回避す
るためにオゾン殺菌装置の後にオゾン分解装置を設置す
ることもあるが、設備費が高く、管理維持費も嵩み、実
用化の妨げになっている。

【００１２】紫外線殺菌も広く利用されているが、紫外
線の透過を妨害する固形分や色度のある水の殺菌は困難
で、殺菌可能な被処理水の種類に制約がある。又紫外線
ランプの寿命は短く定期的な交換が必要で、消費電力量
も多い。更に紫外線ランプ内面は常に清浄に管理するこ
とも殺菌性能維持のために必要で、特に停電休止時の紫
外線ランプ内面の清浄維持管理は煩雑である。このよう
な従来技術の欠点を解消するための水処理方法として、
複極固定床式水処電解槽が発表されている（例えば、特
開平２−306242号公報、特開平３−224684号公報、特開
平４− 18980号公報、特開平４− 108592 号公報、特開
平４−114785号公報、特開平４−114787号公報）。

【００１３】しかしながら、前記複極固定床式水処電解
槽は固定床として多孔質電極を使用するため、固形質や
有機物更にイオン質の閉塞性物質を含有する被処理水の
処理が困難で、電解槽内通水に伴う圧力損失が大きく、
大容量の給水ポンプが必要でエネルギーコストが高い。
又被処理水の閉塞性物質含有量が少ない場合でも、長期
間の使用中に殺菌性能の低下が起きるという問題点もあ
る。更に前記多孔質電極として炭素電極が使用されるこ
とがあり、該炭素電極は、消耗し易いという欠点を有
し、長期間使用を継続すると徐々に消耗して極間距離が
増加して電圧が増大し、最終的には交換しなければなら
なくなる。この電極の交換は一般的に電解槽全体を分解
して行うことが必要であり、非常に煩雑な操作となり作
業性が著しく低下する。本出願人は、前述の従来技術の
欠点を解消し、特に閉塞性物質含有被処理水を使用する
場合にも使用する電極に目詰まりを生じさせず、かつ給
水ポンプを使用しないかあるいは極小量の電力消費費で
前記ポンプを使用することを可能にできる電気化学的水
処理方法及び装置を提案した（特願平８−357230号）。

【００１４】この発明の電解槽をはじめとする従来の水
処理用電解槽はいずれも外壁を有する電解槽内に被処理
水を導入し、該電解槽内の電極に接触させて前記被処理
水の処理を行なおうとするものである。従って電解槽へ
の被処理水の導入及び排出に伴う配管やエネルギーを必
要とし、更に電極との接触割合を良くするために必然的
に通過の際の抵抗が大きくなって電極の閉塞が生じて該
電極の頻繁な洗浄や交換の必要性が生じたり、前記配管
にコストが掛かる等の問題点が生じている。更に電解槽
からの水漏れ対策が必要で、電解槽の設置スペースが必
要となり、電解槽の輸送時等に煩雑な該電解槽の分解や
組み立てが必要になる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】この問題点を解決する
ために、本発明者は、触媒を担持した複数の金属電極
を、ガスケットを介して積層したその外周を電気絶縁性
材料で固定し、これを被処理水中に浸漬して通電するこ
とにより前記被処理水の電気化学的殺菌を行なう装置を
提案した（特願平9-299359号）。この発明は、電極を被
処理水中に浸漬する構成であるため、電解槽自体の準備
及び設置の必要がなく被処理水の電解槽への導入及び排
出に伴う配管やエネルギーが不要であり、又オーバーオ
ローを可能にすると、抵抗が小さくなり電極の閉塞が防
止でき、又水漏れ対策や電解槽の設置スペースも不要に
なり、電極の交換や洗浄が殆ど必要でなくなる。従って
エネルギー面でも設備面でも経済的な運転が可能にな
る。本発明は、前記発明と同様な効果を生じさせるとと
もに、電極の目詰まり等が起こった場合に比較的簡単に
交換できる電気化学的水処理装置を提供しようとするも
のである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明装置の構成は、触媒を担持した複数の金属電極を、ガ
スケットを介して積層した電解ユニットを被処理水が存
在する容器内に着脱自在に配置したことを特徴とする電
気化学的水処理装置である。

【００１７】以下本発明を詳細に説明する。本発明装置
では、複数の金属電極を額縁状のスペーサーやガスケッ
トを介して積層し、一体化した電解ユニットとして使用
する。これにより必要とする容器内の被処理水の量に応
じて電極の枚数を調節することにより、処理済水を必要
量だけ製造できることになる。なお前記スペーサーやガ
スケットの厚さは１〜10mm程度であることが望ましく、
これは１mm未満であると電極に析出することのある前記
カルシウム化合物等により隣接する電極間に短絡が生ず
る恐れがあり、又10mmを越えると殺菌に必要な電流が流
れにくくなるからである。

【００１８】本発明による装置を使用して被処理水の電
気化学的処理を行なうためには、電極として、液抜けを
良くするため及び接触効率を向上させるために多孔性の
金属電極を使用することが望ましい。この場合の「多
孔」とは、被処理水の流通に対する抵抗が殆ど零である
程度の開口を有することを意味し、網状、エクスパンド
メッシュ状、パンチングメタル状、格子状等の形状があ
る。具体的には、それぞれの開口部表面積の総和を、該
電極の表面積総和と開口部表面積の総和を加えた電極全
面積で除した値の百分率で定義される開口率が10〜80％
であることが好ましい。開口率が10％未満であると圧力
損失が大きくかつ目詰まりが起こりやすくなるからであ
り、80％を超えると電極強度に支障が生じ変形や破損が
生ずることがあり、又電極と被処理水の接触が不十分に
なることがあるからであり、目詰まり及び接触効率の両
者を勘案して適切な開口率を設定することが望ましい。
例えばエクスパンドメッシュを使用する場合、その開口
サイズは短径が0.5 〜2.0 mm、長径が1.0 〜4.0 mm程度
になるように調節することが好ましい。前記多孔性金属
電極は、チタン等の耐食性金属基体上に、白金族金属や
その酸化物、例えば白金、イリジウム、ルテニウム又は
それらの酸化物を単独又は混合物として被覆し電極性能
を向上させることが望ましい。

【００１９】本発明の電解ユニットは、被処理水が貯留
されるタンクや被処理水が流通する管等の被処理水容器
内に、少なくとも電解ユニットの前記金属電極が被処理
水と接触するように設置する。又安全性の確保のために
前記金属電極の周囲は電気絶縁材料で囲むことが望まし
い。この電解ユニットの設置は前記容器内に前記金属電
極と被処理水が十分な接触効率で接触すればその手段は
特に限定されないが、例えば前記電解ユニットにフラン
ジを形成し、そのフランジを前記容器の内壁にそのまま
ボルトとナットを使用して固定するか、あるいは前記容
器の壁面に設置孔を開口し、この設置孔を通して前記フ
ランジを前記容器の外壁に水漏れを防止できるように固
定すれば良く、前記電解ユニットに通電して被処理水の
電気化学的処理を行う。両固定手段のうち、金属基体へ
の通電の容易性や交換の容易性を考慮すると後者の手段
の方が有利である。更に前者の場合、金属電極に給電す
るためには、実際上は給電体が必要になる。この給電体
は、被処理水の外から前記電極に通電するための部材
で、該給電体は十分な導電性と被処理水に対する耐性が
ある金属であれば特にその材質は限定されないが、耐性
の面からチタンを使用することが好ましい。該給電体と
前記電極の接続には通常の電気部品の接続のように溶接
等が利用される。

【００２０】この電解ユニットには安全面の理由で直流
電圧42Ｖ以下で通電することが望ましく、又電流密度が
0.1 〜1.0 A/dm²程度になるようにすると最適の処理効
率が得られる。これは0.1 A/dm²未満では十分な殺菌が
行なわれないことがあり、1.0 A/dm²を越えると電極寿
命が短くなることがあるからである。この値の電圧値や
電流密度値が得られない場合には電極板を複数個に分割
しても良い。前記通電は極性を維持したまま行なっても
良いが、純水以外の水の場合には例えば２〜60分ごとに
極性を反転させて析出するカルシウム化合物やマグネシ
ウム化合物等を溶解させることができる。継続通電時間
が２分未満では殺菌効率が悪く電極寿命も短くなりがち
であり、60分を越えると前記化合物の析出量が多くなる
からである。前記金属電極は当然に全被処理水と接触し
て殺菌等の効率を上昇させることが望ましいが、電解ユ
ニットを壁面に設置する本発明の電気化学的水処理装置
では通常の場合は被処理水の一部が金属電極に接触する
のみである。しかし被処理水を循環し、被処理水を十分
に金属電極に接触させることにより、実質的に全被処理
水を電気化学的に処理することが可能になる。

【００２１】本発明の電気化学的水処理装置で使用する
電解ユニットはタンクや配管等の壁面に対し直角に設置
しても平行に設置しても良く、例えば配管等被処理水の
流通断面積が小さい場合には前記電解ユニットを壁面に
平行に設置すれば良い。本発明による微生物の殺菌機構
は次のようであると推測できる。第１に、微生物が陽分
極した金属電極表面に衝突して死滅する。第２に前記電
極表面で被処理水に含まれる微量塩素が酸化されて次亜
塩素酸が発生し、又水電解により活性酸素が発生する。
これらの次亜塩素酸や活性酸素により被処理水中の微生
物が殺菌され、微量不純物も分解する。多孔性電極は平
板無穴電極に比べて表面積が大きく酸化効率が高くなる
とともに、被処理水が多孔を通過する際に乱流が発生
し、これが被処理水を攪拌し、電極との接触効率を高め
ていると推測できる。

【００２２】本発明装置を使用すると、被処理水中の微
生物の殺菌や他の水質改善を達成できる。前記微生物と
しては、細菌（バクテリア）、糸状菌（黴）、酵母、変
形菌、単細胞の藻類、原生動物、ウイルス等が含まれ、
水質改善には、カルキ臭や有効塩素成分の分解等が含ま
れる。本発明の対象となる被処理水は特に限定されない
が、例えば工業用水、水道水、井戸水、雨水、回収水、
排水、海水、池の水、プール水、飲料水、風呂水、ガス
吸収塔水、冷却水、水耕栽培水、噴水、写真現像液、養
魚用水、水エマルジョン、製紙用水、温泉水、砂糖液、
果汁、染料インク、酒、牛乳、お茶、豆乳、各種化学物
質含有水溶液、食品用水、医薬品用水、磁気記録用ハー
ドディスク洗浄用水、半導体洗浄用水等がある。又農薬
を溶解した水を処理して農薬分解を行なうこともでき
る。

【００２３】本発明に係わる電気化学的処理では従来の
水処理用装置である電解槽とは異なり、電解ユニットを
被処理水容器の壁面に固定する構成であるため、電解槽
自体の準備及び設置の必要がなく、被処理水の電解槽へ
の導入及び排出に伴う配管やエネルギーが不要であり、
抵抗が小さくなり電極の閉塞が防止でき、又水漏れ対策
や電解槽の設置スペースも不要になり、電極の交換や洗
浄が殆ど必要でなくなる。

【００２４】次に本発明に係わる電気化学的水処理装置
の実施例を添付図面に基づいて説明する。図１及び図２
は、金属電極をタンク等の壁面に直角に設置した、本発
明の電気化学的水処理装置の一実施例を例示するもの
で、図１はその部分縦断面図、図２はその横断平面図で
ある。１は、方形のチタン製のエクスパンドメッシュ
（短径１mm、長径２mm程度が最適）の表面に、例えば白
金とイリジウムの混合物を担持した金属電極で、この金
属電極１は複数枚、隣接する前記金属電極１の周縁部に
額縁状のガスケット２を挟んで上下方向に積層されてい
る。３は断面視が「コ」字状で平面視が額縁状の樹脂枠
で、該樹脂枠３の左端には上下及び左右に向かうフラン
ジ４が形成されている。該フランジ４は、被処理水用タ
ンク及び管等の被処理水容器５の壁面に形成された設置
孔６を通して前記容器５の外側に達し、前記容器５の壁
面にボルト７及びナット８を使用して固定されている。

【００２５】最上位の金属電極（端子電極）１ａにはチ
タン製給電棒９ａにより負の電位が印加され、又最下位
の金属電極（端子電極）１ｂにはチタン製給電棒９ｂに
より正の電位が印加され、前記両端子電極１ａ、１ｂ間
に電位を印加することにより電極の下面が負に上面が正
に帯電（分極）する。処理されるべき被処理水は主とし
てこの金属電極１の上面（正に帯電）に接触して該被処
理水中の微生物殺菌（酸化）が行なわれ、下面（負に帯
電）に接触してカルキ臭の分解等（還元）が行なわれ
る。

【００２６】図３は、金属電極をタンク等の壁面と平行
に設置した、本発明の電気化学的水処理装置の他の実施
例を例示するもので、図１及び２と同じ部材には同一符
号を付して説明を省略する。ガスケット２を介して積層
された複数の金属電極１は樹脂枠３ａ内に上下方向に向
けて設置され、かつ樹脂枠３ａの上向きフランジ４の基
端部には外向きに被処理水導入及び取出口10が形成され
ている。金属電極を壁面と平行に設置した該装置は、前
記被処理水導入及び取出口10から被処理水を供給し、又
処理済の被処理水を排出するようにすることが望まし
く、これにより被処理水が金属電極１の電極面に直角に
接触してその処理効率が最大になる。

【００２７】図４及び図５は、それぞれ分割給電型電極
を有する電解ユニットを示す正面図で、図４は壁面直角
取付け型の電解ユニットを示し、図５は壁面平行取付け
型の電解ユニットを示し、図４の電解ユニットは図１の
電気化学的水処理装置で、図５の電解ユニットは図３の
電気化学的水処理装置でそれぞれ代替使用することがで
きる。図４の電解ユニットでは、ガスケット22を介して
積層された水平方向を向く複数の金属電極21が上下に分
割され、上下の各金属電極21群の上端及び下端周縁には
チタンナット23が配置されている。上下の金属電極21群
間にはチタンバー24が配置され、かつ各チタンナット23
には対応する給電棒25が接続され、前記電解ユニットは
例えば図１に示したようにフランジ（図示略）によりタ
ンク等の壁面に固定されている。

【００２８】図５の電解ユニットでは、ガスケット22を
介して積層された垂直方向を向く複数の金属電極21がチ
タンバー24により左右に分割され、左方の各金属電極21
群の左端、右方の金属電極21群の左端及び右端の電極に
は給電棒25が接続され、前記電解ユニットは例えば図３
に示したようにフランジ（図示略）によりタンク等の壁
面に固定されている。このような電気化学的水処理装置
を被処理水が存在しあるいは流通するタンク内や配管内
の壁面に設置し金属電極に通電すると、被処理水が積層
された複数の金属電極を一方側から他方側に透過しなが
らあるいは端部の又は端部から１枚又は数枚の前記金属
電極に接触して電気化学的に処理されて該被処理水の微
生物類が殺菌され、かつ水質が改質される。

【００２９】従来の電気化学的水処理装置では、被処理
水全体をその電極に接触させる構造であるため、装置が
大型化するとともに電極の目詰まりが生じやすくなる。
この場合に大型の電解槽を分解して洗浄する必要があ
り、その手間が非常に大きく、工業化の大きな阻害要因
となっていた。これに対し、前述の電気化学的水処理装
置はタンクや配管等の被処理水容器の壁面に電解ユニッ
トを着脱自在に設置し、前記容器内の被処理水の少なく
とも一部を金属電極に接触させて電気化学的処理を行う
ようにしている。従って前記被処理水は強制的に金属電
極を通過する必要はなく、端から数枚の金属電極に接触
して入った側と同一サイドから電解ユニットを離れるこ
ともでき、従来の電気化学的水処理装置よりも目詰まり
が少なくなる。更に目詰まりが生じた場合も電解ユニッ
トが比較的小型で容器壁面に着脱自在に固定されている
ため、その交換も容易で運転停止時間を最小限に抑制
し、効率的な操業が可能になる。

【００３０】

【発明の効果】本発明に係わる電気化学的水処理装置
は、触媒を担持した複数の金属電極を、ガスケットを介
して積層した電解ユニットを被処理水が存在する被処理
水容器に着脱自在に配置したことを特徴とする電気化学
的水処理装置（請求項１）である。前述の通り、本発明
では従来の水処理用装置である電解槽とは異なり、電解
ユニットをタンクや配管等の被処理水容器の壁面に着脱
自在に設置してあるため、電解槽自体の準備及び設置の
必要がなく、被処理水の電解槽への導入及び排出に伴う
配管やエネルギーが不要であり、抵抗が小さくなり電極
の閉塞が防止でき、又水漏れ対策や電解槽の設置スペー
スも不要になり、電極の交換や洗浄が殆ど必要でなくな
る。

【００３１】前記電解ユニットを容器の壁面に着脱自在
に設置するためには、電解ユニットにフランジを設置
し、該フランジを前記容器に開口した設置孔を通して該
容器に止着するようにすることができる（請求項２）。
この態様では、通電が容易であり更に電解ユニットの交
換も容易になり、作業性の面で有利である。この態様の
他に、電解ユニットにフランジを設置し、該フランジを
タンク又は管の内壁に止着する（請求項３）ことも可能
である。この態様は通電や電解ユニットの交換は請求項
２の態様より煩雑であるが、被処理水の電気化学的処理
という面では優れた装置である。本発明の電気化学的水
処理装置で使用する電解ユニットの複数の金属電極は複
数に分割し各金属電極に分割通電しても良い（請求項
４）。この態様は、金属電極に印加する電圧が大きくな
り過ぎる場合等に有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】金属電極をタンク等の壁面に直角に設置した、
本発明の電気化学的水処理装置の一実施例を例示する部
分縦断面図。

【図２】図１の横断平面図。

【図３】金属電極をタンク等の壁面と平行に設置した、
本発明の電気化学的水処理装置の他の実施例を例示する
部分縦断面図。

【図４】分割給電型電極を有する壁面直角取付け型電解
ユニットを示す正面図。

【図５】分割給電型電極を有する壁面平行取付け型電解
ユニットを示す正面図。

【符号の説明】

１・・・金属電極１ａ、１ｂ・・・端子電極２・・
・ガスケット３、３ａ・・・樹脂枠４・・・フラン
ジ５・・・被処理水容器６・・・設置孔７・・・ボルト８・・・ナット９ａ、９ｂ・・・給
電棒 10・・・被処理水導入及び取出口 11・・・金属
電極 12・・・ガスケット 13・・・チタンナット 14
・・・チタンバー 15・・・給電棒

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】触媒を担持した複数の金属電極を、ガス
ケットを介して積層した電解ユニットを被処理水が存在
する被処理水容器に着脱自在に配置したことを特徴とす
る電気化学的水処理装置。
【請求項２】電解ユニットにフランジを設置し、該フ
ランジを被処理水容器壁面に開口した設置孔を通して前
記容器の外壁に止着した請求項１に記載の電気化学的水
処理装置。
【請求項３】電解ユニットにフランジを設置し、該フ
ランジを被処理水容器の内壁に止着した請求項１に記載
の電気化学的水処理装置。
【請求項４】電解ユニットの各金属電極に分割通電す
るようにした請求項１から３までのいずれかに記載の電
気化学的水処理装置。