(57)【要約】【課題】有機ハロゲン化合物により汚染された水を、低コストかつ２次汚染を引き起こすことなく、長期間に亘って効率的に浄化できる装置、該浄化装置の陽極、および該陽極用鉄粉を提供する。【解決手段】本発明に係る汚染水の浄化装置１は、有機ハロゲン化合物により汚染された地下水を浄化する装置であって、鉄を主成分とする原料粉を焼結してなる陽極１１と、ニッケルを主成分とする原料粉を焼結してなる陰極１２とを備え、接続手段１３により陽極と陰極とが電気的に接続されている。ここで、陽極１１を構成する鉄粉は０．１ｍ２／ｇ以上０．５ｍ２／ｇ以下の比表面積を有し、陽極１１は、上記鉄粉と電極棒とを焼結容器に配置し、次いで１９６ＭＰａ以下の圧力下で成型した後、８００℃以上１０００℃以下の還元雰囲気中で焼結してなることを特徴とする。【選択図】図１
2014240519.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機ハロゲン化合物により汚染された水を浄化する、陽極と該陽極に電気的に接続された陰極とを備える装置における、前記陽極を粉末冶金にて製造する際の原料粉とする鉄粉であって、
０．１ｍ２／ｇ以上０．５ｍ２／ｇ以下の比表面積を有することを特徴とする浄化装置の陽極用鉄粉。
【請求項２】
海綿鉄粉である、請求項１に記載の鉄粉。
【請求項３】
酸化鉄を含む金属粉を粗還元し、次いで粉砕した後、０．３ｍｍ以上３．０ｍｍ以下の粒径に分級してなる、請求項１または２に記載の鉄粉。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の鉄粉と電極棒とを焼結容器に配置し、次いで１９６ＭＰａ以下の圧力下で成型した後、８００℃以上１０００℃以下の還元雰囲気中で焼結してなることを特徴とする浄化装置の陽極。
【請求項５】
０．１ｍ２／ｇ以上０．２ｍ２／ｇ以下の比表面積を有する、請求項４に記載の陽極。
【請求項６】
有機ハロゲン化合物により汚染された水を浄化する装置であって、
請求項４または５に記載の陽極と、
ニッケルを主成分とする原料粉を焼結してなる陰極と、
を備え、前記陽極と前記陰極とが電気的に接続されていることを特徴とする汚染水の浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は汚染水の浄化装置、該浄化装置の陽極、および該陽極用鉄粉に関し、特に、有機ハロゲン化合物により汚染された水を、低コストかつ２次汚染を引き起こすことなく、長期間に亘って効率的に浄化できる装置、該浄化装置の陽極および該陽極用鉄粉に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体の製造工場や金属加工処理工場等において、ジクロロエチレンやトリクロロエチレン等の多量の揮発性の有機ハロゲン化合物が脱脂溶剤として使用されてきた。これら有機ハロゲン化合物は、工場周辺や工場跡地の地中に蓄積されて地下水を汚染し、近隣の地下水の利用や工場跡地の土地活用の障害となる等、大きな社会問題となっている。そのため、汚染地下水中の有機ハロゲン化合物を効率的に無害化する技術の開発が急務となっている。
【０００３】
こうした有機ハロゲン化合物による汚染水を鉄系の金属還元材で処理し、有機ハロゲン化合物を分解して汚染水を無害化する方法が提案されている。例えば、特許文献１には、処理対象の汚染水である、難分解性の有機ハロゲン化合物を含有する水のｐＨを６．５〜９．５に調整した後、鉄粉等の還元材により還元処理することにより汚染水を浄化する技術が記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、処理対象の汚染水のｐＨを予め６．５以上に調整し、還元性物質により酸化還元電位を下げて酸化性物質を除去した後、汚染水を金属系還元材で無害化処理する技術が記載されている。
【０００５】
さらに、特許文献３には、有機ハロゲン化合物による汚染水に水素を供給して溶存酸素を除去した後、鉄等の金属を担持した活性炭等の担体物質に接触させて還元処理を行うことにより、汚染水を浄化する技術が記載されている。
【０００６】
しかし、これら特許文献１〜３に記載された技術は、処理対象の汚染水に対して、ｐＨの調整や汚染水中の溶存酸素の除去作業等の処理を予め行う必要がある上に、有機ハロゲン化合物の分解効率が悪いという問題があった。そこで、特許文献４には、ニッケルを主成分とする微粉金属粒子を鉄粉表面に機械的に圧着接合させた金属粉を形成し、この金属粉を含む透過性の反応壁に汚染地下水を通過させることにより、有機ハロゲン化合物を効率的に分解する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特公平２−４９１５８号公報
【特許文献２】特公平２−４９７９８号公報
【特許文献３】特許第２６３６１７１号公報
【特許文献４】特開２００７−３０１５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献４に記載された技術により、汚染水中の有機ハロゲン化合物を従来よりも効率的に分解することはできる。しかしながら、汚染水の浄化に伴い、金属粉中の鉄が鉄イオンとなって溶出し、ニッケルが微粉状となって分散する。その結果、汚染水の浄化完了後に地中から高価なニッケルを回収することができず、コストが非常にかかる。また、重金属であるニッケルを回収できないことから、ニッケルによる地下水の２次汚染が引き起こされてしまう。
これらの問題に加えて、汚染水の浄化装置には、有機ハロゲン化合物の効率的な分解、すなわち汚染水の効率的な浄化を長期間に亘って行える性能が望まれており、こうした課題を解決する方途の確立が希求されていた。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、有機ハロゲン化合物により汚染された水を、低コストかつ２次汚染を引き起こすことなく、長期間に亘って効率的に浄化できる装置、該浄化装置の陽極、および該陽極用鉄粉を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
発明者は、上記課題を解決する方途について鋭意検討した。まず、特許文献４に記載された技術により汚染水が浄化される機構について詳細に検討した。すなわち、ニッケルを主成分とする微粉金属粒子を鉄粉表面に機械的に圧着接合させた金属粉を形成すると、局部電池が形成される。その結果、鉄は有機ハロゲン化合物の分解装置における陽極として機能し、一方、ニッケルは分解装置の陰極として機能する。そして、この金属粉を有機ハロゲン化合物による汚染水の中に投入すると、陽極である鉄では酸化反応が起こり、鉄が酸化されて鉄イオンとなって電子が放出される。一方、陰極であるニッケルでは還元反応が起こり、陽極から移動してきた電子がニッケルを介して有機ハロゲン化合物に供給される。その結果、有機ハロゲン化合物が還元されて分解され、汚染水が浄化されるのである。
上記特許文献４に記載された技術おいては、鉄粉とニッケルを主成分とする微粉金属粒子とが一体化しているため、鉄の酸化反応により放出された電子がニッケルに移動して、有機ハロゲン化合物を分解することができる。しかし、上記鉄の酸化反応に伴い、鉄が鉄イオンとなって溶出するため、鉄粉表面に接合されたニッケルが微粉状となって地中に分散してしまう。
発明者は、上記した浄化機構に従って汚染水を浄化するに当たり、陽極および陰極にて起こる反応での電子の収支の点からは、鉄粉およびニッケルを主成分とする微粉金属粒子は必ずしも一体化されている必要はないことに気づいた。そこで、有機ハロゲン化合物を低コストかつ２次汚染を引き起こすことなく浄化できる方途について鋭意検討した結果、特許文献４の技術においては一体化されていた鉄を主成分とする金属粉とニッケルを主成分とする金属粉をそれぞれ別々に焼結して焼結体電極を形成し、これらの電極間を電気的に接続することが有効であることを見出した。
また、陽極用の鉄粉の比表面積を所定の範囲の広さとすること、さらに、この鉄粉を用いた焼結体陽極の形成を、適切な成型圧力および焼結温度の下で行うことにより、有機ハロゲン化合物の効率的な分解を長期間に亘って行うことができることもさらに見出し、本発明を完成させるに到った。
【００１１】
すなわち、本発明の要旨構成は以下の通りである。
（１）有機ハロゲン化合物により汚染された水を浄化する、陽極と該陽極に電気的に接続された陰極とを備える装置における、前記陽極を粉末冶金にて製造する際の原料粉とする鉄粉であって、０．１ｍ２／ｇ以上０．５ｍ２／ｇ以下の比表面積を有することを特徴とする浄化装置の陽極用鉄粉。
【００１２】
（２）海綿鉄粉である、前記（１）に記載の鉄粉。
【００１３】
（３）酸化鉄を含む金属粉を粗還元し、次いで粉砕した後、０．３ｍｍ以上３．０ｍｍ以下の粒径に分級してなる、前記（１）または（２）に記載の鉄粉。
【００１４】
（４）前記（１）〜（３）のいずれか一項に記載の鉄粉と電極棒とを焼結容器に配置し、次いで１９６ＭＰａ以下の圧力下で成型した後、８００℃以上１０００℃以下の還元雰囲気中で焼結してなることを特徴とする浄化装置の陽極。
【００１５】
（５）０．１ｍ２／ｇ以上０．２ｍ２／ｇ以下の比表面積を有する、前記（４）に記載の陽極。
【００１６】
（６）有機ハロゲン化合物により汚染された水を浄化する装置であって、前記（４）または（５）に記載の陽極と、ニッケルを主成分とする原料粉を焼結してなる陰極とを備え、前記陽極と前記陰極とが電気的に接続されていることを特徴とする汚染水の浄化装置。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、鉄を主成分とする原料粉とニッケルを主成分とする原料粉を別々に焼結して焼結体電極とし、これらの電極間を電気的に接続する構成とし、また、陽極を構成する鉄粉の比表面積を所定の範囲の広さとし、さらに、この鉄粉を用いた焼結体陽極の形成を適切な成型圧力および焼結温度の下で行うため、汚染水の浄化処理後にニッケルを含む陰極を回収することができ、有機ハロゲン化合物によって汚染された水を、低コストかつ２次汚染を引き起こすことなく、長期間に亘って効率的に浄化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る汚染水の浄化装置の一例を示す図である。
【図２】焼結により陽極を形成する方法を説明する図である。
【図３】本発明に係る汚染水の浄化装置の別の例を示す図である。
【図４】本発明に係る汚染水の浄化方法により汚染地下水を浄化する一例を示す図である。
【図５】実施例における汚染水の浄化を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明を詳しく説明する。図１は、本発明に係る汚染地下水の浄化装置の一例を示す図である。この図に示した汚染地下水の浄化装置１は、鉄粉を焼結してなる陽極１１と、ニッケル粉を焼結してなる陰極１２とを備え、陽極１１および陰極１２は、接続手段１３により電気的に接続されている。また、陽極１１を構成する鉄粉は、０．１ｍ２／ｇ以上０．５ｍ２／ｇ以下の比表面積を有している。
【００２０】
この浄化装置１の特徴とするところは、特許文献４に記載された金属粉では、（１）陽極として機能する鉄と、陰極として機能するニッケルとが一体化された構成を有しているのに対して、上記装置１では、鉄を主成分とする原料粉とニッケルを主成分とする原料粉とを別々に焼結し、焼結体の陽極１１および陰極１２を構成した点、（２）焼結体である陽極１１を構成する鉄粉の比表面積を０．１ｍ２／ｇ以上０．５ｍ２／ｇ以下の広さとした点、さらに、（３）焼結体の陽極１１の形成を、成型圧力：１９６ＭＰａ以下、焼結温度：８００℃以上１０００℃以下の条件下で行う点、にある。
【００２１】
上記の要件（１）により、汚染水の浄化処理後に高価なニッケルを含む陰極１２を回収してリサイクルすることができ、浄化処理のコストを大きく低減することができる。また、ニッケル粉は焼結されているため、重金属であるニッケルが地中に分散するのを防止して、ニッケルによる地下水の２次汚染を防止することができる。
また、要件（２）および（３）により、有機ハロゲン化合物を長期間に亘って効率的に分解することができる。以下、装置１の各構成について説明する。
【００２２】
まず、陽極１１は、鉄粉を焼結してなる。ここで、「鉄粉」とは、陽極１１を粉末冶金にて製造する際の原料粉であり、鉄を主成分とする金属粉である。本発明において、鉄粉は、鉄を９０質量％以上含有するものとする。これは、鉄の含有率が９０質量％未満の場合には、陽極１１に含まれる鉄の酸化によって発生した鉄イオンの溶出効率が悪く、汚染水の浄化を効率的に行えないためである。好ましくは、鉄の含有率は９９質量％以上とする。
【００２３】
また、本発明において、焼結体である陽極１１を構成する鉄粉は、０．１ｍ２／ｇ以上０．５ｍ２／ｇ以下の比表面積を有することが肝要である。これは、比表面積が０．１ｍ２／ｇ未満の場合には、陽極１１での酸化反応により生じる鉄イオンを処理対象の汚染水中に効率よく溶出させることができないためである。また、比表面積が０．５ｍ２／ｇを超えると、汚染水の浄化開始当初は有機ハロゲン化合物を効率的に分解できるものの、陽極１１に含まれる鉄の酸化が急激に進行し、有機ハロゲン化合物の分解能力が急速に低下するためである。
【００２４】
このような広い比表面積を有する鉄粉は、鉄粉内部が充実したアトマイズ鉄粉ではなく、表面に多くの微細な気孔を有する海綿鉄粉であることが望ましい。これは、陽極１１を構成する鉄粉中の鉄を溶出させるために、汚染水が陽極１１中を流通し易いことが好ましいが、海綿鉄粉は多くの気孔を有するため、アトマイズ鉄粉よりも大きな粒径でも、上で規定した比表面積の条件を満たし、アトマイズ鉄粉を焼結して形成した陽極１１の場合よりも、汚染水がより良好に陽極１１中を流通できるためである。
【００２５】
この海綿鉄粉は、還元剤を用いて鉄源を粗還元し、次いで粉砕することにより製造できる。ここで、鉄源としては、鉄鉱石粉やミルスケールを用いることができるが、これらに限定されず、酸化鉄を含む任意の金属粉を用いることができる。ただし、上述のように、最終的に得られる鉄粉における鉄の含有量が９０質量％となるよう、鉄源中の不純物の濃度が適切に調整されたものを使用するようにする。また、還元剤としては、コークス以外に、無煙炭、木炭等の炭素を主成分とするものを用いることができる。ただし、炭素以外の灰分を多く含む褐炭や泥炭等は、鉄粉の純度を低下させるため望ましくなく、鉄の含有量が９０質量％となるよう、適切なものを選択する。
【００２６】
上記粗還元後に粉砕することにより海綿鉄粉を得ることができる。こうして製造された海綿鉄粉は、アトマイズ鉄粉よりも比表面積が大きいため、アトマイズ鉄粉を用いた場合よりも大きな粒径を有する鉄粉を使用できる。海綿鉄粉を用いる場合、その粒径は、０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下とすることが好ましい。これにより、鉄粉粒子間の空隙を確保して汚染水の良好な流通を実現できる。また、３ｍｍ以下とすることにより、表面の気孔から内部方向への汚染水の到達距離を短くすることができ、浄化速度を高めることができる。
【００２７】
この鉄粉の粒径調整は、ふるいを用いた分級により行う。すなわち、粉砕した粗還元後のミルスケールを、目開き３ｍｍのふるいで篩った後、目開き０．３ｍｍのふるいで篩い、このふるい上に残ったものを回収することにより、０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下に粒径調整することができる。ただし、ふるいを用いて調整することから、全ての鉄粉について、その最大部の長さが上記範囲に調整されるものではないことに注意する。
【００２８】
一方、陰極１２は、ニッケル粉を焼結してなる。ここで、「ニッケル粉」とは、陰極１２を粉末冶金にて製造する際の原料粉であり、ニッケルを主成分とする金属粉である。本発明において、ニッケル粉は、ニッケルを９０質量％以上含有するものとする。これは、ニッケルの含有率が９０質量％未満の場合には、不純物により陰極１２の消耗が激しくなる等、有機ハロゲン化合物の分解を長期間に亘って効率的に行うことができないためである。好ましくは、ニッケルの含有率は９９質量％以上とする。
【００２９】
ニッケル粉の粒径は、成型のし易さを維持しつつ、汚染地下水との十分な接触面積を有するために、０．０５μｍ以上１．０μｍとすることが好ましい。陰極１２は焼結体であるため、従来技術では、地中に分散してしまうために使用することができなかったような、小さい粒径を有する原料粉を用いることができる。その結果、原料粉の単位質量当たりの比表面積を大きくすることができ、従来技術よりも汚染水を効率的に浄化することができる。
【００３０】
陽極１１および陰極１２の形状は、特に限定されない。例えば、図１に示したように、陽極１１および陰極１２の形状を円筒形とすることや、直方体形状あるいは球形とすることもできる。
【００３１】
陽極１１および陰極１２の形成は、それぞれの原料粉を焼結することにより行う。以下、焼結により陽極１１を形成する方法について説明する。すなわち、まず、図２に示すように、鉄を主成分とする原料粉２１を焼結容器２２に充填し、電極棒２３を適切な位置に配置する。
【００３２】
次いで、この焼結容器２２に所定の成型圧力を負荷して成型する。その際、成型圧力は、１９６ＭＰａ以下とする。これは、成型圧力が１９６ＭＰａを超える場合には、原料粉２１間の空隙が潰れて汚染水が陽極１１の空隙中に入り込みにくくなり、汚染水の浄化効率が著しく低下するためである。成型圧力を１９６ＭＰａ以下とすることにより、最終的に得られる陽極１１の比表面積を、原料粉の比表面積の８０％以上とすることができ、汚染水を効率的に浄化できる。また、陽極１１の強度を維持する点から、成型圧力は９８ＭＰａ以上とすることが好ましい。
【００３３】
続いて、焼結容器２２を焼結炉（図示せず）内に入れ、所定の焼結雰囲気中で８００℃以上１０００℃以下の焼結温度で焼結させる。ここで、焼結温度を８００℃以上とするのは、８００℃未満の場合には、陽極１１の強度が不足して、浄化処理中に崩れてしまうためである。また、１０００℃を超えると、焼結が過剰に進行して原料粉２１間の空隙や気孔が潰れ、汚染地下水が陽極１１中に入り込みにくくなり、陽極１１の比表面積が狭くなって、汚染地下水の浄化速度が著しく低下するためである。
【００３４】
また、焼結時間は１０分以上１８０分以下とすることが好ましい。１０分以上であれば焼結が十分となり、一方、１８０分以下であれば生産性が低下して経済的に不利となることがなく、効果が得られる。
【００３５】
さらに、焼結する際の雰囲気としては、原料粉表面の酸化膜を除去する水素ガスや一酸化炭素ガス等の還元雰囲気とすることが好ましい。中でも、取り扱いの安全性や入手しやすさ等から、水素ガス雰囲気とすることがより好ましい。
【００３６】
こうして、鉄を主成分とする原料粉を焼結して陽極１１を形成することができる。上記した焼結方法により、形成された陽極１１の比表面積は、原料粉の比表面積の８０％以上となるため、０．０８ｍ２／ｇ以上０．５ｍ２／ｇ以下となる。この広さ範囲の中でも、０．１ｍ２／ｇ以上０．２ｍ２／ｇ以下とすることが好ましい。これにより、有機ハロゲン化合物を効率的に分解するのに十分な比表面積を有しつつ、陽極１１を構成する鉄粉粒子間の大きな焼結面積が確保されて、汚染水の浄化処理中の鉄の溶出を抑制し、汚染水の浄化を長期間に亘って効率的に行うことができる。
【００３７】
陰極１２についても陽極１１と同様に形成することができる。すなわち、ニッケル粉に対して、陽極１１の場合と同じ成型および焼結処理を行うことにより、陰極１２を形成することができる。
【００３８】
こうして形成された陽極１１および陰極１２を電気的に接続することにより、有機ハロゲン化合物による汚染水の浄化装置１を形成することができる。ここで、陽極１１と陰極１２とを電気的に接続する接続手段１３としては、例えば導電性ワイヤなどを使用することができる。また、陽極１１と陰極１２との間の接続様式は特に限定されず、図１に示したように、陽極１１と陰極１２とを並列に接続することもできるし、図３に示した浄化装置３のように、陽極３１と陰極３２とを接続手段３３により直列に接続することもできる。
【００３９】
次に、上記本発明に係る浄化装置を用いた汚染水の浄化処理について説明する。すなわち、上記した本発明に係る汚染水の浄化装置を、処理対象の汚染水中に挿入して保持する。図４は、本発明に係る汚染水の浄化方法により汚染地下水を浄化する一例を示す図である。この図においては、汚染地下水の帯水層まで掘り抜いた井戸４１に、本発明に係る浄化装置１を挿入し、吊下げロープ４２により汚水地下水中に保持する。すると、上述のように、陽極１１では酸化反応が起き、鉄が酸化されて鉄イオンとなり、電子が放出される。一方、陰極１２では還元反応が起きて、帯水層の地下水に含まれる有機ハロゲン化合物が分解され、汚染地下水が浄化される。図４に示した方法では、汚染地下水に含まれる有機ハロゲン化合物を原位置で分解して汚染地下水を浄化することができる。
【００４０】
このような、井戸を用いて有機ハロゲン化合物を原位置で分解して汚染地下水を浄化する方法以外に、汚染地下水を汲み上げて適当な容器中に貯蔵し、容器内の汚染水中に本発明に係る浄化装置を挿入して汚染水を浄化することもできる。また、帯水層に至る穴を掘って本発明に係る浄化装置を埋め、所定の期間放置して汚染地下水を浄化することもできる。いずれの方法においても、汚染水の浄化後に浄化装置を回収できるため、低コストかつ２次汚染を引き起こすことなく汚染水を浄化することができる。
【００４１】
こうして、本発明に係る浄化装置により、有機ハロゲン化合物により汚染された水を、低コストかつ２次汚染を引き起こすことなく、長期間に亘って効率的に浄化することができる。
【実施例】
【００４２】
（発明例）
以下、本発明の実施例について説明する。
まず、ミルスケールおよびコークスを層状に配した容器をバッチ式箱型加熱炉に入れ、１１５０℃で粗還元した。次いで、粗還元後のミルスケールを粉砕し、目開き３ｍｍのふるいで篩った後、目開き０．３ｍｍのふるいで篩い、このふるい上に残ったものを回収することにより、０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下に粒径調整した海綿鉄粉を製造した。得られた海綿鉄粉の比表面積および純度を調べたところ、比表面積は０．１５ｍ２／ｇであり、その純度は９９．５質量％であった。
続いて、製造した海綿鉄粉を焼結容器に充填して電極棒を適切な位置に配置し、成型圧力９８ＭＰａの圧力下で成型した。次いで、焼結容器を焼結炉内に入れ、炉内を水素ガス雰囲気にした後、９００℃で２０分間焼結し、焼結体の陽極を形成した。この陽極は、直径５ｃｍ、高さ１０ｃｍの円筒形であり、質量は５００ｇ、比表面積は０．１３ｍ２／ｇであった。同様に、ニッケルの純度が９９．３質量％のニッケルを主成分とする原料粉を用い、陽極と同じ条件で成型および焼結処理を行い、直径５ｃｍ、高さ１０ｃｍ、質量６３０ｇの円筒形の焼結体陰極を形成した。これら陽極の電極棒と陰極の電極棒との間を導電性ワイヤを用いて接続し、本発明に係る汚染水の浄化装置を作製した。
【００４３】
（比較例１）
発明例１と同様に、汚染水の浄化装置を作製した。ただし、焼結体の陽極を構成する鉄粉は、還元した溶鋼を用いて水アトマイズ法により製造したアトマイズ鉄粉とした。その他の条件は全て同じである。その結果、得られた鉄粉の比表面積は０．０８ｍ２／ｇであり、この鉄粉を焼結して形成された陽極の比表面積は０．０６５ｍ２／ｇであり、質量は５８０ｇだった。その他は全て同じである。
【００４４】
（比較例２）
発明例と同様に、汚染水の浄化装置を作製した。ただし、焼結体の陽極を形成する際の成型圧力を４９０ＭＰａとした。その他の条件は全て同じである。その結果、鉄粉の焼結により形成された陽極の比表面積は０．０７ｍ２／ｇであり、質量は５８０ｇだった。その他は全て同じである。
【００４５】
（比較例３）
発明例と同様に、汚染水の浄化装置を作製した。ただし、海綿鉄粉の粒径は、０．３ｍｍ未満に調整した。その他の条件は全て同じである。その結果、得られた鉄粉の比表面積は０．６５ｍ２／ｇであり、この鉄粉を焼結して形成された陽極の比表面積は０．６２ｍ２／ｇ、質量は４８０ｇであった。その他は全て同じである。
【００４６】
＜汚染水の浄化処理＞
代表的な揮発性有機ハロゲン化合物（ＶＯＣ）であるジクロロエチレン（ＤＣＥ）、トリクロロエチレン（ＴＣＥ）およびテトラクロロエチレン（ＰＣＥ）をそれぞれ１０ｍｇ／Ｌの濃度で含有する水溶液５１（擬似汚染水）を作製し、図５に示すような円筒形の水槽（φ２００ｍｍ×Ｈ１０００ｍｍ）５２に３０リットル入れた後、吊り具５３により作製した浄化装置１（発明例および比較例１〜３）を水槽５２中に吊り下げて保持し、水槽５２の上部にＶＯＣの揮発を防止する蓋５４をし、擬似汚染水５１の浄化処理を６０日間行った。その際、1日ごとに擬似汚染水５１を新しいものに入れ替えて行った。
【００４７】
＜浄化性能の評価＞
浄化装置の浄化性能は、反応速度定数の大きさで評価した。反応速度定数は、下記の式（１）および（２）に示すように、ＶＯＣの分解をＶＯＣ濃度の擬一次反応と仮定し、反応時間とＶＯＣ濃度との片対数プロットを作成して、そのプロットの傾きから求めた。
【００４８】
【数１】
2014240519.tif 000003
【数２】
2014240519.tif 000004
（ここで、ｔ：時間（ｈ）、ｋ：反応速度定数（ｈ−１）、[ＶＯＣ]：時間ｔにおけるＶＯＣ濃度（ｍｇ／Ｌ）、[ＶＯＣ]０：ＶＯＣ初期濃度（ｍｇ／Ｌ）である。）求めたＤＣＥ、ＴＣＥおよびＰＣＥの反応速度定数をそれぞれ表１〜３に示す。これらの表において、反応速度定数が大きいほど、有機ハロゲン化合物の分解効率が高いことを意味している。
【００４９】
【表１】
2014240519.tif 000005
【００５０】
【表２】
2014240519.tif 000006
【００５１】
【表３】
2014240519.tif 000007
【００５２】
表１〜３から明らかなように、発明例１は比較例１および比較例２よりも反応速度定数が大きく、本発明に係る浄化装置により、擬似汚染水に含まれるＶＯＣを効率的に分解して浄化できたことが分かる。また、比較例３は、当初は発明例と同程度にＶＯＣを効率的に分解できているが、浄化能力の減衰が早く、ＶＯＣの効率的な浄化を長期間に亘って行うことができないことが分かる。
【符号の説明】
【００５３】
１，３  浄化装置
１１，３１  陽極
１２，３２  陰極
１３，３３  接続手段
２１  原料粉
２２  焼結容器
２３  電極棒
４１  井戸
４２  吊下げロープ
５１  擬似汚染水
５２  円筒形水槽
５３  吊り具
５４  揮発防止蓋
【図１】
2014240519.tif 000008
【図２】
2014240519.tif 000009
【図３】
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【図４】
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【図５】
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