(57)【要約】【課題】簡単な操作で、かつ効率的に浄化手段を汚染する有機物を除去することができる浄化手段洗浄方法および浄化手段洗浄装置を提供する。【解決手段】（ａ）有機物を捕捉した浄化手段と、酸化性物質を含む酸化水とを接触させる工程、および（ｂ）有機物を捕捉した浄化手段と酸化水とを、所定の温度で加熱して、浄化手段から有機物を除去する工程を包含する流体に含まれる有機物を捕捉した浄化手段の洗浄方法、ならびに、その方法を実施するための、（１）流体に含まれる有機物の少なくとも一部を捕捉する浄化手段を収容するための収容部、（２）酸化性物質を含む酸化水を収容部に供給するための酸化水供給手段、（３）収容部内に供給された酸化水を加熱するための加熱手段を備える浄化手段洗浄装置。【選択図】図６
2006305421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体に含まれる有機物を捕捉した浄化手段の洗浄方法であって、
（ａ）前記有機物を捕捉した浄化手段と、酸化性物質を含む酸化水とを接触させる工程、および
（ｂ）前記有機物を捕捉した浄化手段と前記酸化水とを、所定の温度で加熱して、前記浄化手段から有機物を除去する工程、を包含する洗浄方法。
【請求項２】
前記酸化水が、酸化性物質を含む電解水である請求項１記載の洗浄方法。
【請求項３】
前記工程（ｂ）において、前記加熱が、前記酸化水が液相を維持する圧力を維持した状態で行われる請求項１記載の洗浄方法。
【請求項４】
前記工程（ｂ）が、０．５ＭＰａ以下の圧力に加圧された状態で行われる請求項１記載の洗浄方法。
【請求項５】
前記浄化手段を逆洗する工程をさらに包含する請求項１記載の洗浄方法。
【請求項６】
前記所定の温度が、５０℃以上１８０℃以下である請求項１記載の洗浄方法。
【請求項７】
前記酸化性物質を含む酸化水を加熱する前に、前記酸化性物質を含む酸化水のｐＨを８未満に調整する請求項１記載の洗浄方法。
【請求項８】
前記浄化手段が、フィルタである請求項１記載の洗浄方法。
【請求項９】
（１）流体に含まれる有機物の少なくとも一部を捕捉する浄化手段を収容するための収容部、
（２）酸化性物質を含む酸化水を前記収容部に供給するための酸化水供給手段、ならびに
（３）前記収容部内に供給された酸化水を加熱するための加熱手段、
を備える浄化手段洗浄装置。
【請求項１０】
前記酸化水供給手段が、前記酸化水として、酸化性物質を含む電解水を供給する電解水供給手段である請求項９記載の浄化手段洗浄装置。
【請求項１１】
電解水生成手段をさらに備える請求項１０記載の浄化手段洗浄装置。
【請求項１２】
前記収容部内の内容物を排出するための排出手段をさらに備える請求項９記載の浄化手段洗浄装置。
【請求項１３】
前記収容部の内容物を中和するための中和手段をさらに備える請求項９記載の浄化手段洗浄装置。
【請求項１４】
前記浄化手段が、フィルタである請求項９記載の浄化手段洗浄装置。
【請求項１５】
前記フィルタが、精密濾過膜および／または限外濾過膜である請求項１４記載の浄化手段洗浄装置。
【請求項１６】
前記精密濾過膜または限外濾過膜を構成する材質が、ポリスルホン、ポリフッ化ビニリデン、およびポリテトラフルオロエチレンよりなる群から選択される少なくとも１種である請求項１５記載の浄化手段洗浄装置。
【請求項１７】
前記収容部を密閉するための密閉手段を備える請求項９記載の浄化手段洗浄装置。
【請求項１８】
（１）流体に含まれる有機物の少なくとも一部を捕捉する浄化手段、
（２）前記浄化手段を収容するための収容部、
（３）酸化性物質を含む酸化水を前記収容部に供給するための酸化水供給手段、ならびに
（４）前記収容部に供給された酸化水を加熱するための加熱手段、
を備える浄化装置。
【請求項１９】
前記酸化水供給手段が、前記酸化水として、酸化性物質を含む電解水を供給する電解水供給手段である請求項１８記載の浄化装置。
【請求項２０】
電解水生成手段をさらに備える請求項１９記載の浄化装置。
【請求項２１】
前記浄化手段が、フィルタである請求項１８記載の浄化装置。
【請求項２２】
前記フィルタが、精密濾過膜および／または限外濾過膜からなる請求項２１記載の浄化装置。
【請求項２３】
前記精密濾過膜または限外濾過膜を構成する材質が、ポリスルホン、ポリフッ化ビニリデン、およびポリテトラフルオロエチレンよりなる群から選択される少なくも１種である請求項２２記載の浄化装置。
【請求項２４】
前記収容部内の内容物を排出するための排出手段をさらに備える請求項１８記載の浄化装置。
【請求項２５】
前記収容部の内容物を中和するための中和手段を備える請求項１８記載の浄化装置。
【請求項２６】
前記収容部を密閉するための密閉手段を備える請求項１８記載の浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体から有機物を除去するためのフィルタなどの浄化手段の洗浄方法および洗浄装置、ならびにその洗浄装置を備える浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体または気体などの流体と、固体との混合物（固体が流体に溶解したものも含む）から、流体と固体とを分離するために、固体をフィルタ（ろ材）の表面や内部で捕捉するフィルタレーション（ろ過）が従来から用いられる。ろ過の主な用途は、汚濁した流体または汚染された流体の浄化である。汚濁した流体には、生活排水、工業排水、農業排水などの下水、産業用水、上水、水道水、大気など様々なものが挙げられるが、これらの浄化において、ろ過により取り除かれる主な固体物質は有機物である。上下水処理場において、砂ろ過、急速ろ過、膜ろ過などが用いられるのは、有機物ＢＯＤを削減するためのである。また、半導体などの産業用水における浄化でも、全有機炭素（ＴＯＣ）と菌が濾別の対象となっており、有機物の除去が重要である。
水道水用の浄水器においては、クロロホルム、トリクロロエチレン、トリハロメタンなどの揮発性有機化合物（ＶＯＣ）、シマジンなどの農薬、クリプトスポリジウムなどの原虫、その他一般細菌などの有機物が主に濾別される。
また、大気に含まれる固形物質をろ過する場合にも、その固形物質として、ウィルスや細菌、ホルムアルデヒド、ニコチンタール、花粉などのアレルゲン、ＶＯＣなど有機物が対象であることが多い。
【０００３】
これらの有機物をフィルタによって流体から除外するとき、フィルタ側に有機物が捕捉されるが、その有機物がフィルタに付着して、フィルタの汚染を引き起こすことがある。フィルタが汚染されると、フィルタの目詰まりによる抵抗、フィルタ面における堆積による抵抗が増大する。このように、フィルタの抵抗が増大すると、流体の十分な流量が得られなくなる場合がある。
【０００４】
膜表面に有機物がケーク層として堆積することによるフィルタの汚染は、物理洗浄により可逆的に除去可能である。例えば、逆洗などの洗浄により、そのケーク層が取り除かれて、フィルターの抵抗が低下し、フィルタ間差圧の上昇が抑えられる。
しかし、時間が経つにつれて、不可逆的なフィルタの目詰まりによる抵抗が支配的となり、物理的な洗浄では有機物を除くことが困難となる。この場合、フィルタの除去性能の低下や、フィルタを通過する流体の流速の低下を招く。
【０００５】
従って、フィルタには規定の寿命があり、フィルタを使用した設備では、ランニングコストのうち、フィルタの交換費用が比較的高い割合を占めている。このことは、フィルタの普及にとって、大きな問題となっている。
【０００６】
それに対して、物理的な洗浄では除去できなくなったフィルタ付着物を化学的に分解し溶解除去する薬品洗浄による回復方法が検討され、その一部が実用化されている。フィルタの薬品洗浄には、フィルタを設備に装着したまま、薬液をその設備に循環させ、フィルタに薬液を浸漬させるオンライン方式と、フィルタを取り外し、その取り外したフィルタに薬液を浸漬するオフライン方式とがある。
【０００７】
オンライン方式のほうが、オフライン方式と比べて簡便ではあるが、フィルタの閉塞がかなり進んだ状態では、２次側からの通液が行き渡りにくいために従来は洗浄効果が十分に得られないことが多い。
また、上記薬液としては、過酸化水素水、次亜塩素酸ソーダ溶液などの酸化剤、硝酸、塩酸などの酸、苛性ソーダなどのアルカリ溶液などを含むものが用いられているが、比較的多量の薬液を使用するので、その薬液の費用および廃棄処理コストが高いこと、さらには、洗浄に多量の水を使用すること、再生処理効果が十分でないことなどの問題がある。
【０００８】
フィルタにおける上記のような問題を解決するために、例えば、酸性熱水を用いて、フィルタを洗浄すること（特許文献１参照）、亜臨界圧下の熱水を用いてフィルタを再生すること（特許文献２参照）が提案されている。
【特許文献１】特公平６−４９１４１号公報
【特許文献２】特開２０００−２６２８０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載される技術には、以下のような問題が依然として残る：（１）ｐＨ３以下の酸性熱水によって、一部の有機物の溶解性やフィルタからの剥離性が増大するが、多糖類などの高分子量物の多くは酸性熱水への親和性は低い。このため、高分子量物の多くは、酸性熱水に殆ど溶解せず、剥離性も向上しない。（２）蛋白質などの有機物は、むしろアルカリ側で、水への親和性が増大する。（３）微生物類は酸性では死滅するが、その死滅した微生物類はフィルタに付着したまま残存する。
【００１０】
また、特許文献２に記載される技術には、以下のような問題が生じる：（i）２８０℃の高温高圧であるために、亜臨界圧下での熱水を生成するために、多大なエネルギーを必要となる。（ii）亜臨界圧下での熱水の圧力が６．３ＭＰａであるために、高耐圧の容器が必要となる。（iii）多くのフィルタ材質は、この高温高圧条件に耐えられない。（iv）有機物の反応性の非常に高い温度域であるので、分解によって生成した化合物が再度重合などを起して、タールなどが生成する。このタールなどにより、フィルタが再汚染される。
【００１１】
そこで、本発明は、簡単な操作で、かつ効率的に、フィルタのような浄化手段を汚染する有機物を除去し、その浄化手段の寿命を長くすることのできるの浄化手段洗浄方法およびその装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、（ａ）有機物を捕捉した浄化手段と、酸化性物質を含む酸化水とを接触させる工程、および（ｂ）有機物を捕捉した浄化手段と酸化水とを、所定の温度で加熱して、浄化手段から有機物を除去する工程、を包含する流体に含まれる有機物を捕捉した浄化手段の洗浄方法に関する。本発明において、有機物とは、デンプン、セルロースなどの多糖類、アルブミン、ケラチンなどの蛋白質、脂質、アミノ酸、糖類、有機酸、脂肪酸塩、微生物、ウィルス、クロロホルム、トリクロロエチレン、トリハロメタンなどの揮発性有機化合物（ＶＯＣ）、シマジンなどの農薬、クリプトスポリジウムなどの原虫、ホルムアルデヒド、ニコチンタール、花粉などのアレルゲンなどをいう。
【００１３】
上記洗浄方法において、酸化水は、酸化性物質を含む電解水であることが好ましい。
【００１４】
上記洗浄方法において、加熱が、酸化水が液相を維持する圧力を維持した状態で行われることが好ましい。
【００１５】
上記洗浄方法において、工程（ｂ）が、０．５ＭＰａ以下の圧力に加圧された状態で行われることが好ましい。
【００１６】
上記洗浄方法が、浄化手段を逆洗する工程をさらに包含することが好ましい。
【００１７】
上記洗浄方法において、所定の温度が、５０℃以上１８０℃以下であることが好ましい。
【００１８】
上記洗浄方法において、酸化性物質を含む酸化水を加熱する前に、酸化性物質を含む酸化水のｐＨを８未満に調整することが好ましい。
【００１９】
上記洗浄方法において、浄化手段が、フィルタであることが好ましい。
【００２０】
また、本発明は、
（１）流体に含まれる有機物の少なくとも一部を捕捉する浄化手段を収容するための収容部、
（２）酸化性物質を含む酸化水を前記収容部に供給するための酸化水供給手段、ならびに
（３）前記収容部内に供給された酸化水を加熱するための加熱手段、
を備える浄化手段洗浄装置に関する。
【００２１】
また、本発明は、
（１）流体に含まれる有機物の少なくとも一部を捕捉する浄化手段、
（２）前記浄化手段を収容するための収容部、
（３）酸化性物質を含む酸化水を前記収容部に供給するための酸化水供給手段、ならびに
（４）前記収容部に供給された酸化水を加熱するための加熱手段、
を備える浄化装置に関する。
【００２２】
上記浄化手段洗浄装置または浄化装置において、酸化水供給手段は、酸化水として、酸化性物質を含む電解水を供給する電解水供給手段であることが好ましい。
【００２３】
上記浄化手段洗浄装置または浄化装置は、電解水生成手段を備えることがさらに好ましい。
【００２４】
上記浄化手段洗浄装置または浄化装置は、収容部内の内容物を排出するための排出手段をさらに備えることが好ましい。
【００２５】
上記浄化手段洗浄装置または浄化装置は、収容部の内容物を中和するための中和手段をさらに備えることが好ましい。
【００２６】
上記浄化手段洗浄装置または浄化装置において、浄化手段は、フィルタであることが好ましい。
【００２７】
上記浄化手段洗浄装置または浄化装置において、フィルタは、精密濾過膜および／または限外濾過膜であることがさらに好ましい。
【００２８】
上記浄化手段洗浄装置または浄化装置において、精密濾過膜または限外濾過膜を構成する材質は、ポリスルホン、ポリフッ化ビニリデン、およびポリテトラフルオロエチレンよりなる群から選択される少なくとも１種であることがさらに好ましい。
【００２９】
上記浄化手段洗浄装置または浄化装置は、収容部を密閉するための密閉手段をさらに備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の洗浄方法および洗浄装置によれば、浄化手段に有機物が堆積したり、あるいは浄化手段が目詰まりした場合でも、酸化性物質の酸化作用により、その有機物の水への親和性を低温、低圧で向上させることができる。また、その有機物は加熱された水によって容易に加水分解されるようになるため、浄化手段から有機物を容易に除去することが可能となる。よって、有機物が高分子量物であっても、容易に浄化手段から除去することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
実施の形態１
図１〜４に、一例として、浄化手段を備える浄化装置の概略図を示す。なお、公共下水処理施設、農業集落排水施設、浄化槽、上水道用施設、産業用水用施設など、施設の種類、つまり浄化装置の種類によって、その構成は異なるが、基本的な構成は、図１〜４のいずれかに示したとおりである。なお、図１〜図４において、同様な構成要素には、同じ番号を付している。
【００３２】
図１にクロスフロー方式の加圧型浄化装置の一例を、図２に全量ろ過方式の加圧型浄化装置の一例を示す。
図１の加圧型浄化装置においては、原水タンク１１に収容された原水１２を、供給ポンプ１３により、膜１４の膜面に沿って流し、膜１４を透過して浄化された処理水を得る。また、この処理水とは別に、濃縮水も生成され、その濃縮水の少なくとも一部が、循環により原水と混合されて、膜１４の膜面を矢印に沿って流される。残りの濃縮水は、外部に排出される。なお、ナノろ過膜と逆浸透膜は、クロスフロー方式の浄化（ろ過）でのみ使用される。
【００３３】
また、図２の浄化装置においては、原水タンク１１に収容された原水１２を、供給ポンプ１３により膜２１に供給し、その膜２１を透過させることにより、浄化された処理水を得る。
【００３４】
次に、図３にチューブラー型のフィルタを備える浄化装置の一例を、図４に中空糸型のフィルタを備える浄化装置の一例を示す。
図３の浄化装置においては、原水１２を浄化槽３１に供給し、次いで、吸引ポンプ３３を作動させる。そうすると、原水が膜モジュール３２を通して吸引ポンプ３３の方へ吸引される。このとき、原水が浄化される。
また、図４の浄化装置においても、図３の浄化装置の場合と同様であり、原水１２を浄化槽３１に供給し、吸引ポンプ３３を作動させることにより、膜モジュール４１により、原水が浄化される。
【００３５】
しかしながら、図３や図４の浄化装置では、膜ろ過を行うと原水中の分離対象物質などが膜に付着して膜汚染（膜ファウリング）を起こす。ファウリングの進行と共に膜間差圧の上昇が見られる。膜汚染の初期においては、逆圧洗浄や、エアスクラビングなどのような物理洗浄により膜面の堆積物が除かれ、膜間差圧の上昇が抑えられる。しかしながら、やがて膜内部の目詰まりが支配的になって差圧が上昇すると、膜面に堆積するケーク圧縮性にも影響を及ぼし、ケークによる圧力上昇も加わって、膜間差圧は著しく上昇する。このように膜内部の不可逆的な目詰まりが支配的なると、物理洗浄では、その膜の透水性を容易には回復できない。
【００３６】
次に、例えば、図４に示されるような浄化装置の場合、オンライン方式での浄化手段の洗浄を図５を参照しながら説明する。
図５の浄化装置は、浄化手段を洗浄するための浄化手段洗浄装置を備える。浄化手段洗浄装置は、収容部５２、酸化性物質を含む酸化水を収容部５２に供給する酸化水供給手段５３、浄化手段と接触する酸化水を加熱するための加熱手段（図示せず）を備える。
図５に示すように、原水の代わりに、酸化性物質を含む酸化水５１を、酸化水供給手段５３を用いて収容部５２に供給し、その酸化水を、加熱手段を用いて加熱する。
なお、オンライン方式で、浄化手段を洗浄する場合、浄化装置の構成要素の一部を、浄化手段洗浄装置の構成要素として用いる。例えば、上記収容部は、流体から有機物を除去する際にも、つまり流体の浄化を行う場合にも用いられる。
【００３７】
以下に、本発明の浄化手段洗浄方法について、具体的に説明する。
まず、例えば、酸化水供給手段を用いて、収容部内に酸化水を供給し、有機部を捕捉した浄化手段と、酸化水とを接触させる（工程（ａ））。ここで、酸化性物質としては、ＯＨラジカル、オゾン、ペルオキシ二硫酸イオン、過酸化水素、亜ハロゲン酸、次亜ハロゲン酸、過マンガン酸イオン、塩素、二クロム酸イオン、酸素、二酸化塩素、次亜塩素酸イオンなどを用いることができる。亜ハロゲン酸としては、亜塩素酸、亜臭素酸、亜ヨウ素酸が挙げられ、次亜ハロゲン酸としては、次亜塩素酸、次亜臭素酸、次亜ヨウ素酸が挙げられる。なお、酸化力の強さから、亜塩素酸、亜臭素酸、次亜塩素酸、次亜臭素酸が好ましい。
また、上記酸化性物質は、単独で用いてもよいし、複数を組み合わせて用いてもよい。
【００３８】
上記酸化性物質を含む酸化水は、上記酸化性物質を水と混合することによって得られる。
この酸化水は、例えば、以下のようにして、作製することができる。
例えば、オゾン発生器により発生させたオゾンを水に溶解したり、別に貯留していた過酸化水素（保存の容易さから希釈したもの）や液体塩素を水に加えたりすることにより、酸化性物質を含んだ酸化水を生成することができる。また、亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウム（高度さらし粉を含む）、過マンガン酸カリウム、二クロン酸カリウム等を水に加えてイオン化し、そのイオン種を酸化性物質として含む酸化水を調製してもよい。さらには、亜塩素酸ナトリウムに塩酸を加えて二酸化塩素を生成させ、この二酸化塩素を水と混合して、酸化水を作製することもできる。
また、浄化手段洗浄装置は、上記のような酸化水を生成することができる酸化水生成手段を備えていてもよい。
【００３９】
これらの酸化性物質を含んだ酸化水は、上記にようにオゾン発生器を用いる以外は、酸化性物質または酸化性物質を高濃度で含んだものを水に希釈したりすることにより作製することができる。また、酸化性物質は、第一類の危険物として取り扱うことが必要であり、例えば、危険物取扱者の免許を持ったものが取り扱う必要があり、使用には注意する。
【００４０】
上記酸化水は、酸化水供給手段を用いて、収容部に供給される。このとき、酸化水の供給は、自動で行ってもよいし、または手動で行ってもよい。
上記酸化水生成手段と酸化水供給手段とは、一体化してもよい。
【００４１】
次に、有機物を捕捉した浄化手段と酸化水とを、酸化水が浄化手段に接触した状態で、所定の温度で加熱して、浄化手段から有機物を除去する（工程（ｂ））。
【００４２】
フィルタに付着した有機物は、そのフィルタを酸化水に接触させ、その酸化水を加熱すると、酸化性物質の酸化作用により水への親和性が向上する。また、有機物が高分子量物であっても、酸化性物質による酸化により水への親和性が向上する。このため、その酸化水を加熱することにより、高分子量の有機物であっても、容易に加水分解されるようになる。従って、このような有機物の変性および分解反応によって、有機物はフィルタよりも水側へ展開されやすくなり、水の排出と共に除去され易くなる。
【００４３】
浄化された水は、処理水として、収容部から、系外へと排出される。この系外への排出は、例えば、排出手段を用いて行うことができる。
【００４４】
また、上記洗浄方法において、上記酸化水として、酸化性物質を含む電解水を用いてもよい。この電解水は、電解水生成手段を用い、水道水を電気分解することにより作製することができる。例えば、電解水生成手段は、電解槽、陽極、陰極、および陽極と陰極との間に通電する通電手段を備える。なお、電解槽において、陽極と陰極との間に隔壁を設けてもよいし、設けなくてもよい。
【００４５】
上記電解水には、陽極室で生成された陽極水、陰極室で生成された陰極水、陽極水と陰極水とを混合して得られる両極水等がある。また、隔壁の有無や電解される水溶液の種類等によって、酸性水、微酸性水、電解次亜水、アルカリ水などを作製することができる。
このように、例えば、水道水や、所定の塩を溶解した水を電気分解することによって、酸化性物質を含有する電解水を作製することができる。また、上記のように、陽極水と陰極水とを混合すること等により、薬剤を添加することなく、電解水のｐＨを調整することもできる。
【００４６】
また、上記工程（ｂ）において、酸化水の加熱温度は、５０℃以上１８０℃以下であることが好ましい。加熱温度が５０℃未満では、酸化水による酸化が十分でなく、浄化手段の捕捉された有機物の水に対する親和性や加水分解性が向上しない場合がある。加熱温度が１８０℃を超えると、変性や加水分解された有機物の副反応が激しくなり、タールなどが生成し、浄化手段が再汚染される場合がある。さらには、高温設備が必要となり、安全性からも好ましくない。
また、上記加熱温度は、副反応を抑えつつ、分解性を維持するために、１００℃以上１５０℃以下であることがさらに好ましい。
【００４７】
また、加熱時において、有機物と接触している酸化水は、液相を維持していることが好ましい。これは、液相であるほうが、酸化水の密度が高く、有機物との反応接触機会も高まるからである。従って、酸化水が液相を維持しやすいように、浄化洗浄装置は、収容部を密閉することができる密閉手段または加圧することができる加圧手段を備えることが好ましい。なお、密閉手段としては、収容部を密閉できるものであれば、特に限定されることなく用いることができる。また、加圧手段としては、収容部を加圧することができるものを、特に限定することなく用いることができる。
【００４８】
上記密閉手段を用い、収容部を密閉した状態で加熱した場合、または加圧手段を用いて加圧した状態で加熱する場合には、その加熱時の収容部内の圧力を、０．５ＭＰａ以下にすることが好ましい。収容部内の圧力を０．５ＭＰａ以下にすることにより、酸化水を液相に維持することが可能となり、十分な有機物除去のための変性や分解反応を得ることが可能となる。また、収容部のコストを低く抑え、安全性を向上することも可能となる。
【００４９】
上記加圧手段としては、収容部を加圧できるものであれば、限定されることなくことなく用いることができる。
また、収容部の密閉は、例えば、密閉手段を用いて行うことができる。この密閉手段としては、収容部を密閉できるものであれば、特に限定されることなく用いることができる。
【００５０】
上記工程（ｂ）において、浄化手段に捕捉された有機物の少なくとも一部を液化することが好ましい。これにより、有機物は、浄化手段よりも酸化水側へ展開されやすくなり、有機物を酸化水と共に排出することがより容易となる。ここで、液化された有機物とは、分解または低分子化により有機物自体が液化したもの、あるいは有機物が変性および／または加水分解し、それが酸化水等に混合してスラリー化したもの、酸化水等に溶解したもの、または液滴化したもの等をさす。有機物の液化は、酸化水での処理温度、処理時間、酸化水に含まれる酸化性物質の種類を適宜変更することにより、行うことができる。
【００５１】
上記浄化手段洗浄方法は、上記工程（ｂ）の後に、他の流体、例えば、浄化手段により浄化された処理水を用いて、浄化手段を逆洗する工程を含むことが好ましい。これにより、浄化手段からの有機物の除去性を高めることが可能となる。
【００５２】
浄化手段洗浄方法において、酸化水を、加熱する前に、その酸化水のｐＨを８未満に調整することが好ましい。ｐＨを８未満にすることにより、次亜塩素酸などの酸化性物質の酸化能が高まると共に、酸化により変性された有機物の加水分解反応を加速することができる。
なお、ｐＨの調節は、浄化手段洗浄装置に、ｐＨ調節手段を設けることにより行うことができる。このｐＨ調節手段は、ｐＨ調整剤およびそのｐＨ調整剤を収容するタンク等から構成することができる。ｐＨ調整剤としては、酸化水のｐＨを調節することできるものを、限定することなく用いることができる。その例としては、塩酸や硫酸などの鉱酸、有機酸などの酸、またはその水溶液等が挙げられる。
上記のように、電解水生成手段を備える場合には、電解水をｐＨ調整剤として用いてもよい。
【００５３】
収容部の加熱後の内容物が取り出しやすいように、収容部の下部に排出口を設けることが好ましい。更にこの排出口に水などの液体が流れやすいように、収容部内部の底の少なくとも一部が傾斜していることが特に推奨される。このとき、液化が不十分な有機物により排出口を塞がないように、メッシュなどのフィルタを配置することができる。この液を廃棄する場合は、排水口を下水配管へ直結させることも可能である。
【００５４】
収容部の加熱後の内容物は、強酸性になっている場合があるため、その加熱後の内容物は、そのｐＨを中性としてから、外部に放出することが好ましい。加熱後の内容物の中和は、例えば、浄化手段洗浄装置に中和手段を設けることにより行うことができる。この中和手段は、例えば、中和剤およびその中和剤を収容するタンク等から構成することができる。中和剤としては、加熱後の内容物を中和できるものを限定することなく用いることができる。
【００５５】
上記浄化手段は、オフライン方式、つまり、浄化手段を浄化装置から取り外し、その浄化手段を、浄化装置とは別に設けられた浄化手段洗浄装置を用いて、浄化することができる。
この場合にも、上記と同様な洗浄方法、ならびに、収容部、加熱手段および酸化水供給手段を備える洗浄装置を用いて、浄化手段を洗浄することができる。
【００５６】
本発明の洗浄方法により、例えば、数ｍｍから１０-1ｎｍまでのサイズの有機物を流体から分離し、その流体を浄化することのできる浄化手段を洗浄することができる。その浄化手段の例としては、砂ろ過、一般ろ過、精密ろ過、限外ろ過、ナノろ過等に使用されるろ材や膜が挙げられる。浄化手段の形状は、特に限定されず、例えば、粉状、粒状、平状、管状、中空糸状などの形状を有する浄化手段を洗浄することができる。
【００５７】
上記のような浄化手段の中でも、精密濾過膜および／または限外濾過膜に、本発明の洗浄方法を適用することが好ましい。これらの膜は、特に有機物による不可逆的な汚染が問題となっており、本発明の化学的な変性あるいは加水分解による除去の効果が大きいからである。
精密濾過膜または限外濾過膜を構成する材料は、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、および／またはテフロン（ＰＴＦＥ）であることが好ましい。これは、これらの材料が、上記加熱温度の好適な範囲における耐熱性を有しているからである。
【００５８】
実施の形態２
次に、浄化手段洗浄装置を備える浄化装置について、より詳しく説明する。本実施形態においても、オンライン方式での、浄化手段の洗浄方法および洗浄装置について説明する。
図６に、本発明の一実施形態にかかる浄化手段洗浄装置を備える浄化装置を示す。
図６の浄化装置は、流体中の有機物を捕捉する浄化手段６１、浄化手段を収容する収容部６２、収容部の内容物を加熱するための加熱手段６３、酸化水供給手段７４、電解水生成手段９１、加熱前の酸化水のｐＨを調整するｐＨ調節手段９２、および酸化水とともに加熱して有機物を除去した浄化手段を逆洗するための逆洗手段９３を備える。
なお、本実施形態において、浄化手段洗浄装置は、収容部６２、加熱手段６３、酸化水供給手段７４、電解水生成手段９１、ｐＨ調節手段９２、および逆洗手段９３から構成される。
【００５９】
本実施形態において、電解水生成手段９１は、陽極室６４、陰極室６５、陽極室６４と陰極室６５との間に配置された隔壁６６を備える電解槽６７、陽極６８、陰極６９、および陽極６８と陰極６９との間に通電する通電手段７０を備える。ここで、陽極６８は陽極室６４に配置され、陰極６８は陰極室６５に配置されている。
【００６０】
陽極室６４で生成された陽極水および陰極室６５で生成された陰極水が、３方バルブ７１および７２を通して、それぞれ所定量ずつ酸化水生成槽７３に送られ、そこで、所定のｐＨを有する、電解水からなる酸化水が調製される。その酸化水は、酸化水供給手段７４により、収容部６２に供給される。酸化水供給手段７４としては、酸化水を収容部に供給することができるものであれば、限定することなく用いることができる。その一例としては、弁などが挙げられる。
また、酸化水としては、上記のように、陽極水を酸化水として用いることもできる。
なお、ここで、３方バルブ７１が、陽極水と陰極水との混合手段となる。
【００６１】
さらに、浄化手段洗浄装置は、収容部６２に供給された酸化水のｐＨを、酸化水の加熱前に、８未満に調整するために、ｐＨ調整手段９２を備えている。ｐＨ調整手段９２は、ｐＨ調整剤槽７５とｐＨ調整剤供給手段７６からなる。本実施形態において、ｐＨ調整剤としては、例えば、陽極水を用いることができる。陽極水のｐＨ調整剤槽７５への移動は、３方バルブ７１および７２を、陽極室６４からｐＨ調整剤槽７５へと開くことにより行うことができる。
また、ｐＨ調整剤のｐＨおよび収容部６２への供給量は、酸化水のｐＨおよび供給量に応じて、適時変更することができる。本実施形態において、ｐＨ調整剤のｐＨは陽極水と陰極水との混合比によって調節することができ、ｐＨ調整剤の供給量は、供給手段７６により調節することができる。
ｐＨ調整供給手段７６としては、ｐＨ調整剤を、収容部６２に供給できるものであれば、限定することなく用いることができる。その一例としては、弁などが挙げられる。
【００６２】
本実施形態において、上記のように、浄化手段洗浄装置は、浄化手段６１を逆洗するための逆洗手段９３を備える。逆洗手段９３は、原水を浄化した後の処理水の少なくとも一部を貯蔵する処理水タンク７７および逆洗用ポンプ７８からなる。
【００６３】
次に、図６の浄化装置の作動フローについて説明する。ここでは、有機物を含む流体として、有機物を含む水が浄化すべき対象である場合について説明する。
有機物を含む水（原水）を、原水供給ポンプ７９を用いて、外部から収容部６２へ導く。原水供給ポンプ７９と収容部６２との間には、３方バルブ８０が設けられており、原水を、外部から収容部６２へ導く場合には、３方バルブ８０は、外部と収容部６２とが通じるように開放されている。
【００６４】
次に収容部に導かれた原水は、浄化手段６１によって、有機物が除去される。有機物が除去された水は、収容部６２から、３方バルブ８１、配管８４および処理水タンク７７を通過して、処理水として外部に排出される。このとき、処理水の少なくとも一部は、処理水タンク７７に貯蔵される。
このようにして、原水である有機物を含む水は、浄化手段により浄化され、処理水となって、外部に排出される。
【００６５】
一方、原水から浄化手段６１によって除去された有機物は、その浄化手段６１に徐々に蓄積されていく。そのまま放置しておけば、有機物の浄化手段表面への堆積や目詰まりを起こし、浄化手段の流入側と流出側とにおける差圧が大きくなる。このため、原水供給ポンプ７９による駆動によっても、収容部６２を通過できる水量が減り、浄化処理速度が落ちるか、または、十分な量の処理水を得られなくなる。
【００６６】
浄化手段にさらに有機物が堆積すると、その浄化手段が水を通さなくなるか、または、浄化手段が破損などにより機能しなくなる。このため、有機物の除去率が低下し、処理水の水質が悪くなる。
そのため、浄化手段に有機物が堆積して、浄化手段の流入側と流出側とにおける差圧が大きくなる前に、その浄化手段から有機物を除去することが好ましい。
【００６７】
次に、浄化手段の洗浄方法について説明する。
浄化手段の洗浄方法は、基本的に、上記実施の形態１の場合と同じである。
まず、酸化水が、酸化水生成槽７３から酸化水供給手段７４により、浄化手段６１を備える収容部６２へ供給される。このとき、酸化水は、浄化手段に接触するように、つまり酸化水が、浄化手段で捕捉された有機物に接触するように供給する。
【００６８】
なお、浄化手段洗浄手段が電解水生成手段を備えていない場合には、酸化水生成槽において、酸化水が生成され、バルブのような酸化水供給手段７４の開放により、酸化水が収容部へ供給されるようにしてもよい。あるいは、予め調製しておいた酸化水を、その酸化水生成槽に蓄えておいてもよい。
【００６９】
その酸化水を加熱する前に、上記ｐＨ調整手段を用いて、酸化水のｐＨが８未満となるように調整される。
酸化水が、特に酸化性物質として次亜塩素酸、亜塩素酸等を含む場合は、その酸化水のｐＨが高くなるとプロトンが解離し、例えば、ＨＣｌＯよりもＣｌＯ-が増えて酸化力が低下する。このため、その次亜塩素酸等が、イオンでなく、酸の状態（電荷的に中性の状態）で存在するように、ｐＨ８未満にすることが好ましい。特に、次亜塩素酸等を含む酸化水のｐＨは、酸の状態のものの存在が９割以上となるため、６．５以下にすることが特に好ましい。
【００７０】
酸化水のｐＨ調整は、分解しようとする有機物に接触させた状態で、その酸化水のｐＨを実測しながら行うことが好ましい。ただし、流体から除去される有機物の種類が、流体の浄化ごとにあまり変化しない場合には、収容部に供給される酸化水の量とその有機物が酸化水と接するときの酸化水のｐＨとをあらかじめ求めておくことで、接触時のｐＨを測定しなくとも、収容部に添加する前に酸化水のｐＨを調整するのみで、接触後の酸化水のｐＨを所定の値にすることができる。このとき、例えば、添加する酸化水のｐＨ値と添加量を前もって確認し、その酸化水のｐＨが、収容部に添加される前に、ある所定値となるように添加する酸の量を設定しておく。また、電解水を酸化水として用いる場合は、陽極水と陰極水との混合比を変化させることにより、その酸化水のｐＨを調節できる。このため、ｐＨ調整手段は、設けてもよいし、設けなくてもよい。
【００７１】
次に、酸化水およびその酸化水に接触した浄化手段６１を、加熱手段６３により加熱する。このとき、加熱温度は、有機物が十分に分解される温度に設定することが好ましい。本発明において、加熱温度は５０℃以上、特に１００℃より高く１８０℃以下であることが好ましい。加熱温度が５０℃未満では、有機物の分解または低分子化に必要な加水分解反応が不十分となることがある。加熱温度が１８０℃を超えると、有機物の低分子化と共に、その低分子化したものの重合も起こり始め、タールなどの高分子物質になり易くなる。よって、有機物の分解または低分子化が大きく進まなくなると共に、加熱後に収容部の内壁にタール状の付着物が付着しメンテナンス性が低下することがある。さらには、高温設備が必要となり、安全性からも好ましくない。
また、上記温度範囲の中でも、有機物の分解や低分子化の効率、発生するタールの量から、加熱温度は、１００℃より高く１５０℃以下であることが特に好ましい。
【００７２】
このように、浄化手段に捕捉された有機物を、酸化性物質を含む酸化水に接触させた状態で、その酸化水を加熱する。酸化性物質の酸化作用により、有機物の親水性が向上する。また、有機物が高分子量な物であっても、酸化性物質による酸化作用により、その親水性が向上し、さらに加熱された酸化水によって容易に加水分解されるようになる。このような分解反応により、有機物が分解または低分子化されて、水に溶解するようになったり、また自ら液状となり、酸化水に容易に溶解・分散するようになる。なお、これらの分解、低分子化、または液化の量が少なくても、有機物の少なくとも一部が、分解または低分子化することにより、塊状の有機物が粒状のものになったり、繊維状のものが短繊維のものになったりして、酸化水に分散できるようになる。この場合にも、有機物を加熱後の酸化水と共に排出することが可能となる。
【００７３】
加熱が終了した後は、その加熱後の収容部の内容物は、収容部６２から排出される。その内容物は、排出手段である３方バルブ８１、配管８５および配管８２を通って、外部に放出される。また、以下のように、逆洗を行う場合には、逆洗を行うときに、その内容物を一緒に排出してもよい。
【００７４】
また、この後、逆洗手段により、浄化手段をさらに洗浄することが好ましい。浄化手段の逆洗は、以下のようにして行うことができる。
まず、処理水タンク７７の貯蔵された処理水を、逆洗ポンプ７８により、３方バルブ８１を通して、収容部６２へ、下流側より流入させて、加熱処理後に浄化手段に残留する有機物の残渣等を洗い流す。次いで、その処理水は、収容部６２より、３方バルブ８０を経て、配管８２から、外部に排水される。
【００７５】
以上のような、酸化水を用いての加熱処理、また逆洗をさらに行うことにより、浄化手段に付着した有機物を除去し、除去した有機物を分解して排出することが可能となる。
【００７６】
酸化水と浄化手段とを接触させた状態で、それらを加熱する場合、上記のように、酸化水はその加熱時に液相であることが好ましい。例えば、収容部を密閉すること、収容部内の内圧を増加させることによって、加熱時において、酸化水を液相のまま維持することができる。
本実施形態においては、３方バルブ８０および８１が、収容部６２の密閉手段として機能する。３方バルブ８０が収容部に対して閉じた位置にし、３方バルブ８１が収容部に対して閉じた位置にすることにより、つまり、３方バルブ８０を操作して、原水供給ポンプ７９を備える配管８３と配管８２とを連通させ、収容部６２が配管８２および８３につながらないようし、また、３方バルブ８１を操作して、配管８４と配管８５とを連通させ、収容部６２が配管８４や８５につながらないようにすることにより、収容部６２を密閉することができる。
また、加熱時には、収容部内部の圧力が上昇するため、その圧力状態でも、収容部の密閉性が保てるように、収容部６２、３方バルブ８０および８１は、耐圧性を有することが好ましい。
また、上記３方バルブの代わりに、例えば、給湯器や化学プラントに使用される耐圧性の手動弁や電動弁を用いることもできる。
【００７７】
なお、本実施形態において、逆洗のときに、その廃液がｐＨ調整手段に逆流させない等のために逆止弁８９が、また、その廃液が配管８２から配管８５に逆流させない等のために逆止弁９０が、それぞれ設けられている。
【００７８】
ただし、加熱による異常なガス発生で、収容部の内圧が上がりすぎた場合に、その内部のガスを逃がすために、収容部に圧力調整弁を配置することが好ましい。もちろん、この圧力調整弁は、収容部の強度を保障するよりも小さい値（例えば、数ＭＰａ以下）に設定することが好ましい。
【００７９】
収容部６２内の酸化水を加熱する場合は、収容部６２と外部とを連通させず、また排出手段により収容部の内容物を外部に排出する場合は外部と連通していることが好ましいため、収容部６２に、収容部６２内と外部との連通を制御する大気開放手段（図示せず）を設けることが好ましい。
この大気開放手段により、加熱時には、密閉手段の一つとして機能し、収容部内の圧力を上げて酸化水が蒸発しないようにすることができる。また、加熱後は、大気開放手段を開いて、収容部と外部とを連通することにより、収容部の内容物を収容部から排出するときに、その内容物を排出しやすいようにすることができる。
大気開放手段としては、耐圧性の手動弁または電動弁を用いることができる。また、収容部に酸化水が満たされた場合にも、大気開放手段に、その酸化水が侵入しないように、大気開放手段は、収容部の上部に配置することが好ましい。
【００８０】
本実施形態においては、３方バルブ８１を、加熱後の収容部の内容物の排出手段として用いているが、その排出手段としては、収容部の内容物を外部に排出するとともに、加熱時の圧力に耐える開閉が制御できるものであれば、３方バルブ以外のものを用いることができる。また、その内容物の外部への排出は、例えば、収容部の底部や底部近傍の壁部に外部との連通孔を配置し、そこに排出手段を設け、その排出手段から内容物を排出することができる。但し、収容部としては、内部の液体の取り出しが容易なように、収容部の底部または底部近傍の壁部に連通孔を配置した構造が好ましい。
オフライン方式の場合には、有機物を含む原水の投入口をそのまま活用し、収容部をひっくり返して、その内容物を取り出すことも可能である。
【００８１】
収容部および収容部に接続された配管などは、ｐＨ８以下の条件において、有機物と酸化性物質の加熱状態で酸や圧力上昇などに対して十分な耐久性を有する材料で構成されることが好ましい。このような材料として、加熱時または有機物の液化後による腐食をできるだけ避ける素材が挙げられる。そのような素材としては、例えば、ＳＵＳ３０４やＳＵＳ３１６などのステンレス鋼、ハステロイやインコネルなどの耐熱性合金、ＰＴＦＥやＰＦＡなどのフッ素樹脂等が挙げられる。また、少なくとも酸化水が接触する収容部の内面の少なくとも酸化水が接触する部分が上記素材から構成されてもよい。
【００８２】
上記加熱手段は、収容部６２内の酸化水および浄化手段６１を加熱できる手段であれば特に限定されない。加熱手段としては、例えば、ジュール熱を用いた電気加熱手段、ガスや石油などの燃焼熱を用いた燃焼手段、ヒートポンプ、誘導加熱手段などが挙げられる。また、電気加熱手段などの接触加熱手段を採用する場合、その加熱手段を収容部の内壁に設置したり、投げ込みヒータのように配管をコイル状にし、収容部内部の酸化水に直接接触させたりして、加熱効率を高めることが好ましい。
【００８３】
収容部内の酸化水の温度を温度測定手段により測定して、加熱手段による加熱を制御することが好ましい。温度測定手段は、加熱時の耐圧性と化学的な耐久性を有するものであることが好ましい。このような温度測定手段としては、クロメル―アルメル合金、白金合金等から構成される熱電対、表面がステンレスで覆われた熱電対などが挙げられる。また、加熱時の省エネを図るために、その温度測定手段は、例えば、断熱性を向上するために、ガラスウールなどの断熱材で、その表面が覆われていることが好ましい。
【００８４】
少なくとも液を排出したあとで、雑菌が繁殖しないように、加熱手段を用いて、収容部の内部を乾燥させることもできる。
【００８５】
加熱後の内容物は、強酸性になっている場合が多いため、この内容物を中和するための中和手段を備えることが好ましい。この中和手段は、加熱後の液を中性付近に中和できる中和剤と、その中和剤を収容することができる容器等から構成することができる。中和剤としては、例えば、チオ硫酸ナトリウム、苛性ソーダ、消石灰など、あるいはそれらの水溶液、アンモニア水などを用いることができる。
【００８６】
加熱後の液のｐＨを実測しながら、その加熱後の液のｐＨを中性に変化させることが好ましい。例えば、排出水を下水道へ流入する場合、その排出水のｐＨを流入基準であるｐＨ５〜９に調整する。
浄化手段洗浄装置が電解水生成手段を備える場合には、収容部に投入される酸化水のｐＨを調整することができるとともに、電解水生成手段の陰極側で生成されるアルカリ性の電解水を、加熱後の液を中和する場合に、中和剤として用いることができる。なお、酸化水を作製したのちに、アルカリ性の電解水が残っていた場合は、これを一時的に保持しておき、中和剤として用いることもできる。
【００８７】
加熱後の収容部の内容物を、外部に排出する場合は、所定の温度以下に冷却した後で排出されることが好ましい。例えば、下水道につなぐことを考えると流入水の基準である４５℃未満に冷却したことを確認する。内容部のｐＨが中性付近であり、またその温度が４５℃未満であれば、例えば、排出手段からの配管として、風呂周りで活用している硬質塩ビ、塩ビライニング鋼管などを使用することができ、浄化手段洗浄装置を安価に構成することが可能となる。
【００８８】
加熱後の内容物を液肥などに利用する場合、上記のような手段等により、その温度やｐＨを調節した後に用いることが好ましい。
【００８９】
次に、電解水の作製方法について説明する。
酸化水として用いる電解水は、電解水生成手段９１を用い、例えば、水道水またはハロゲン塩等の電解質を含む水を、電気分解（以下、電解ともいう）することにより作製することができる。この場合、酸化性物質を添加しなくても、酸化性物質、例えば、次亜塩素酸、過酸化水素等を含有する水を作製することができるため、取り扱いが容易となり特に推奨される。
【００９０】
本実施形態において、上記のように、電解水生成手段９１は、陽極室６４、陰極室６５、陽極室６４と陰極室６５との間に配置された隔壁６６を備える電解槽６７、陽極６８、陰極６９、および陽極６８と陰極６９との間に通電する通電手段７０を備える。
【００９１】
陽極６８および陰極６９は、電解質を含む水に浸されており、その陽極と陰極との間に、通電手段７０を用いて通電し、その水を電気分解することにより、電解水を作製することができる。このとき、陽極の近傍では、次亜塩素酸のような酸化性物質を含む酸性の電解水が生成され、陰極の近傍ではアルカリ性の電解水が生成される。
【００９２】
また、電解水を生成する場合、残留塩素のある水道水のみを用いてもよいが、電解水に含まれる酸化性物質の量を増加させるために、水または水道水にハロゲン塩を投入して電解することが好ましい。ハロゲン塩としては、塩化物、臭化物、フッ化物を用いることができるが、その中でも、ＮａＣｌ、ＫＣｌ等が特に好ましい。これらは、イオンへの解離も高く、かつ取り扱いも容易であるからである。
【００９３】
本実施形態においては、例えば、水道水のような市水を、市水ポンプ８８により、電解槽６７に供給する。電解槽６７に導入された水道水に、電解質を、電解質供給手段により供給する。この電解質供給手段は、電解質タンク８６および電解質をタンク８６から収容部に供給する電解質供給ポンプ８７からなる。例えば、電解質タンク８６には、電解質が貯蔵されており、電解槽６７内の水を、供給ポンプ８７を用いて、タンク８６を通るように循環させることにより、電解槽６７内の水に、電解質を供給することができる。このとき、電解質は、そのままの形態であってもよいし、水溶液の形態であってもよい。
【００９４】
また、電解質タンク８６に、塩化ナトリウム水溶液を蓄えておき、電解質供給ポンプ８７によって、その塩化ナトリウム水溶液を、電解槽６７に必要量加えるようにしてもよい。このとき、電解質タンクに収容される塩化ナトリウム水溶液の濃度は高い方が好ましい。これは、少量の添加で、電解槽６７内の電解質濃度を増加させることができるからである。
また、電解質タンクにおいて、水への溶解度よりも多くの塩化ナトリウムを添加して、飽和塩化ナトリウム水溶液とし、その上澄みをポンプ８７で収容部に供給することもできる。
【００９５】
上記電解に用いられる陽極としては、電気分解反応の用途で通常用いられる材料、例えば、その表面が、ルテニウム、イリジウム、白金、パラジウム、ロジウム、錫もしくはこれらの酸化物またはフェライトを有する材料からなるものが挙げられる。また、陽極自体が、ルテニウム、イリジウム、白金、パラジウム、ロジウム、錫若しくはこれらの酸化物又はフェライト等から構成されていてもよい。あるいは、陽極の基材の表面が、ルテニウム、イリジウム、白金、パラジウム、ロジウム、錫若しくはこれらの酸化物又はフェライト等で被覆されていてもよい。ルテニウム、イリジウム、白金、パラジウム、ロジウム、または錫は、金属単体であってもよいし、酸化物であってもよい。また、これらの金属の合金も好適に用いられる。合金としては、例えば、白金−イリジウム合金、ルテニウム−錫合金、ルテニウム−チタン合金などが挙げられる。上記のような金属等は、耐食性に優れ、また優れた不溶性を示すからである。
【００９６】
特に、塩素発生用の電極としては、更に不溶解性、電解水質の安全性、逆電圧洗浄時の耐久性が要求される。このような電極としては、パラジウム、ルテニウム、白金とイリジウムとの合金等を主成分とするものが好ましい。
【００９７】
なお、陰極には、特に厳しい不溶性が要求されないため、例えばステンレス鋼、炭素鋼、チタン又はチタン合金、ハステロイ、インコネル等のニッケル合金からなるものを用いることができる。
【００９８】
電気分解は、例えば、電圧は５〜５０Ｖ、電流は電極表面積あたり０．５〜６００Ａ／ｍ2の条件で実施することが好ましい。電流密度が６００Ａ／ｍ2より高い場合には、陽極の表面が剥離したり、陽極自体が溶出し易くなったりする。電流密度が０．５Ａ／ｍ2より小さい場合には、陽極の面積を大きくする必要があり、電解水生成手段の小型化が困難となる。
【００９９】
電解水に含まれる次亜塩素酸、次亜塩素酸イオン、塩素等に含まれる有効塩素の濃度は、５０〜２０００ｐｐｍであることが好ましい。有効塩素濃度が５０ｐｐｍ未満である場合には、酸化力が不十分となることがある。有効塩素濃度が２０００ｐｐｍを超えると、酸化力は十分であるが、収容部などが大きく腐食される場合がある。
【０１００】
上記のように、電解水としては、陽極近傍で生成された陽極水、陰極近傍で生成された陰極水、および陽極水と陰極水とを混合した両極水がある。本実施形態においては、陽極と陰極との間を隔膜で仕切っているために、陽極水と陰極水とが混合することなく、それぞれを別個に取り出すことが可能となる。例えば、陽極水である強酸性電解水、またはアルカリ性である陰極水を陽極水に追加して、酸性電解水としたもの等、その混合比を種々に変化させたものを、酸化水として用いることができる。
さらには、電解される水の添加される電解質の種類を変化させることによって、その電解水に含まれる酸化性物質の種類を変化させることができる。
本実施形態において、上記のように、陽極水と陰極水とを混合した両極水を酸化水として用いている。この両極水以外の電解水を、酸化水として用いることもできる。
【０１０１】
上記電解水生成手段において、隔壁を有さない電解槽を用いてもよい。この場合には、弱酸性の電解水を生成することが可能となる。また、弱酸性の電解水を生成することができるため、電解水生成手段により生成した全ての電解水を、捨てることなく、酸化水として用いることが可能となる。
【０１０２】
上記隔壁には、セラミック、樹脂、ガラス繊維などを使用できる。例えば、隔膜としては、ポリエステル、ガラス繊維等の不織布に、０．２〜２００μｍの孔径の細孔を有する樹脂皮膜をつけて親水性としたものが挙げられる。
電解槽としては、例えば、塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの樹脂からなるものを用いることができる。また、電解水を供給するための配管には硬質塩ビ管などからなるものを用いることができる。
【０１０３】
電解水生成手段は、水供給手段を備えていてもよい。この水供給手段は、電解時に必要な水の量を電解槽に供給できればよく、例えば、電解水生成装置で一度に使用する量以上の水を一時的に保持するタンクに電磁弁を取り付けて構成することができる。また、電解槽と上水道とを接続し、電解槽と上水道と間に電磁弁を取り付けて構成することもできる。
【０１０４】
これらのことは、上記実施の形態１において、浄化手段洗浄装置が電解水生成手段を備える場合にも同様である。
【０１０５】
上記実施の形態１および２において、上記電解水生成手段、逆洗手段、加圧手段、密閉手段、ｐＨ調整手段、中和手段は、それらの一部または全てを組み合わせて用いてもよい。
【０１０６】
以下、本発明を、実施例に基づいて説明する。なお、以下の実施例は、本発明の一態様を説明するためのものであり、本発明を限定するものではない。
【実施例１】
【０１０７】
図６に示す浄化装置を用いて実験を行った。収容部６２としてはＳＵＳ３０４からなるものを用い、その内容積は１２０ｍｌであった。浄化手段６１として、親水化したＰＴＦＥ製の平板膜を用い、浄化手段６１は、収容部６２内に配置した。ここで、浄化手段の有効ろ過面積は１６ｃｍ2であり、孔径は５μｍであり、浄化手段の最高使用圧力は１５ｐｓｉとした。
収容部内の上部で、酸化水と接することができる位置に熱電対を設け、その熱電対を用いて、加熱手段６３の加熱温度の制御を行った。加熱手段６３としては、ハンドヒータを用いた。
また、３方バルブ８０、３方バルブ８１、収容部６２から３方バルブ８０および３方バルブ８１につながる配管もＳＵＳ３０４で構成した。
【０１０８】
有機物としてトウモロコシデンプン粉（関東化学（株）製）を用いた模擬排水を調製し、これを原水とした。ここで、トウモロコシデンプン粉の濃度は２重量％とした。トウモロコシデンプン粉は、水に対して殆ど溶解性がなく、原水は白色であった。
【０１０９】
上記原水を、収容部に通水したところ、収容部６２内の浄化手段６１であるＰＴＦＥ製平板膜によりトウモロコシデンプンは除去され、無色透明の液が処理水として得られた。なお、処理水の一部は処理水タンク７７に貯蔵した。
１Ｌの原水を通水したところで、浄化手段であるＰＴＦＥ製平板膜上には、２０ｇのトウモロコシデンプン粉が存在していた。
【０１１０】
次に、浄化手段に有機物負荷がたまった状態で、以下のようにして、酸化水により浄化手段自体を洗浄した。
まず、市水を電解槽に供給する。次に、電解質を陽極室に添加する。この電解質は、塩供給タンクに蓄えられている。本実施例では、飽和塩化ナトリウム水溶液を電解質として用いた。塩供給タンクには、塩化ナトリウムと水を入れておいた。塩化ナトリウムが過剰に加えられているために、溶解しきれずタンク底部には不溶分が堆積していた。その上澄みを塩供給ポンプによって電解槽の陽極室に添加した。
【０１１１】
次に、通電手段により、陽極と陰極との間に直流電流を通電した。その結果、陽極室からは、ｐＨ２．５、有効塩素濃度：１５００ｐｐｍの酸性の電解水が生成し、陰極室からは、ｐＨ１２のアルカリ性の電解水が生成した。
【０１１２】
次いで、３方バルブ７２を、電解水が酸化水生成槽７３に流入するように切り換え、次に３方バルブ７１を陽極側と陰極側とでこまめに切り換えて、酸化水生成槽７３において、陽極水と陰極水とを混合して、その混合電解水を調製した。その混合酸化水を、酸化水生成槽７３から、酸化水供給手段７４である逆止弁を通して、収容部に流入させ、浄化手段とその酸化水とを接触させた。このとき、流入した酸化水のｐＨは６．８であり、有効塩素濃度は６５０ｐｐｍであり、その量は約５００ｍｌとした。また、このとき、３方バルブ８０は、配管８２と配管８３がとが連通する位置にし、３方バルブ８１は、配管８４と配管８５とが連通する位置にして、収容部は密閉される状態にした。
次に、陰極水が、ｐＨ調整剤槽７５に流入するように、３方バルブ７１および７２を切り換え、陰極水をｐＨ調整剤槽７５に供給した。その陰極水のｐＨは１１．５であった。
【０１１３】
次いで、収容部の内部を１５０℃で１時間加熱した。
加熱後に、３方バルブ８１を、収容部６２の内部と配管８４とが連通する位置に切り換えた。すると、茶褐色で透明な液が排水された。その液に含まれる炭素量を、全有機炭素分析装置（ＴＯＣ）により分析した結果、炭素量は１６，０００ｐｐｍであり、この量は、ほぼ２０ｇのデンプンに相当するトータルカーボン量であった。
また、その液を、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により分析した。その結果、その液に含まれる分解物のほとんどは、ポリエチレングリコール換算で、ほぼグルコースに相当する、約５００の重量平均分子量を有するものであった。
【０１１４】
この後、３方バルブ８１を収容部６２と配管８４とが連通する位置のままにし、逆洗用ポンプ７８によって、処理水を処理水タンク７７から収容部６２へ逆流させて、浄化手段を逆洗した。これにより、収容部に残る不溶性の無機物などの残渣の洗浄を行った。
逆洗後の廃液は、３方バルブ８０を介し、配管８２を通して、外部へと排出した。
【０１１５】
この一連の操作により、収容部に設けられた浄化手段が、再生され、再び、原水を通水しても、除去能力に変化が無かった。
【実施例２】
【０１１６】
実施例１と同様に、図６に示す浄化装置を用いて、実施例１と同様の方法を用いて、浄化実験を行った。
本実施例では、トウモロコシデンプン粉を含む水の代わりに、浴槽水を用いた。浴槽水には、トリグリセリドなどの皮脂成分と洗剤成分により生成した脂肪酸エステル塩が主成分として含まれている。そのほか、浴槽水の濁りの原因となる微生物が存在している。アミノ酸やＮａＣｌなどの成分は浴槽水に溶解している。
【０１１７】
この浴槽水を原水として、収容部を通水した結果、濁りや沈降物のない処理水を得ることができた。
【０１１８】
次に、ｐＨ２．５、有効塩素濃度１，５００ｐｐｍの電解水を収容部に供給し、その電解水を１５０℃で２時間加熱した。加熱後、収容部の内容物を排したところ、その排水中からは、有機酸などが検出され、収容部内の浄化手段が洗浄されたことが確認された。
再度、原水を通水しても初期と同様の処理水を得ることができた。
【０１１９】
この場合、処理水は浄化されているため、再び浴槽水や浴室水として利用することができる。また、浴槽水に含まれる汚れ成分（上記皮脂成分、洗剤成分等）は、酸化水とともに加熱することにより、分解され可溶化されており、また、従来の浄化施設や下水施設による生物酸化処理における処理性も向上しているために、排水への負荷も低減することができる。
【実施例３】
【０１２０】
実施例１と同様に、図６に示す浄化装置を用い、実施例１と同様の方法を用いて、浄化実験を行った。
本実施例では、台所排水を想定して牛乳を原水とし、その原水を浄化した。
牛乳は、乳脂肪分のミセルや種々のタンパク質などの様々な物質から成るコロイド溶液である。牛乳に含まれる糖、タンパク質、脂肪などの高分子化合物は、水の中で親水性のコロイドとなって安定化している。
【０１２１】
収容部に、この牛乳からなる原水を通水すると同時に、ｐＨ７、有効塩素濃度８００ｐｐｍの電解水を酸化水として供給した。酸化水を供給すると、その酸化水に含まれるイオンによる塩析効果によって、コロイドが析出し、収容部に設けられた浄化手段で除去されやすくなる。なお、浄化手段で浄化された後の処理水からは有機分は殆ど検出されなかった。
【０１２２】
次に、浄化手段による浄化の途中で、３方バルブ８１を配管８４と配管８５とが連通する位置に切り換えて、収容部に酸化水等を溜めた。なお、３方バルブ８０は、配管８３と配管８２とが連通する位置にあった。
その状態で、そのまま、加熱手段により、収容部内の酸化水および酸化水と接触した浄化手段を、１００℃で３時間加熱した。加熱後の３方バルブ８１などの開閉は実施例１と同様にして行い、加熱後の内容物を排出した。
【０１２３】
排水のＧＰＣ分析を行った結果、その排水に含まれるのは、殆ど、分子量１０００以下のポリペプチドやアミノ酸であった。従って、上記操作によって、浄化手段に捕捉された牛乳成分の殆どが分解され、アミノ酸などとして排水されたことが確認された。
【０１２４】
処理水は、浄化されており再び台所用の洗浄水などとして再利用することができる。また、牛乳成分は分解され可溶化されているために、従来の浄化施設や下水施設による生物酸化処理における処理性も向上しているために、排水への負荷も低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
本発明にかかる浄化手段洗浄方法と洗浄手段洗浄装置を用いることにより、有機物を含む排水などの浄化における低コスト化、長寿命化に有効であると共に、エアコン、空気清浄機、クリーンルームなどの浄化手段などの洗浄にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】クロスフロー方式の加圧型浄化装置の一例の概略図である。
【図２】全量ろ過方式の加圧型浄化装置の一例の概略図である。
【図３】チューブラー型のフィルタを備える浄化装置の一例の概略図である。
【図４】中空糸型のフィルタを備える浄化装置の一例の概略図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る浄化手段洗浄装置を備える浄化装置の概略図である。
【図６】本発明の別の実施形態に係る浄化手段洗浄装置を備える浄化装置の概略図である。
【符号の説明】
【０１２７】
１１  原水タンク
１２  原水
１３  供給ポンプ
１４、２１  膜
３１  浄化槽
３２、４１  膜モジュール
３３  吸引ポンプ
５１  酸化水
５２、６２  収容部
５３、７４  酸化水供給手段
６１  浄化手段
６３  加熱手段
６４  陽極室
６５  陰極室
６６  隔壁
６７  電解槽
６８  陽極
６９  陰極
７０  通電手段
７１、７２、８０、８１  ３方バルブ
７３  酸化水生成槽
７５  ｐＨ調整剤槽
７６  ｐＨ調整剤供給手段
７７  処理水タンク
７８  逆洗用ポンプ
７９  原水供給ポンプ
８２、８３、８４、８５  配管
８６  電解質タンク
８７  電解質供給ポンプ
８８  市水ポンプ
８９、９０  逆止弁
９１  電解水生成手段
９２  ｐＨ調整手段
９３  逆洗手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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