(57)【要約】【課題】  液体の処理方法を提供する。【解決手段】  本発明の方法は、処理すべき液体を、液体処理チャンバーの中に送る工程と；前記液体を、液体が透過可能な複数の電気分解セルの中を通過させ、通過する際に電気分解する工程とを備えた液体の処理方法において、（i）前記電気分解セルは、液体が透過可能な外側の第一の電極、及びそれに対して同軸状に配置された内側の第二の電極によって構成され、（ii）前記電気分解セルは、前記液体の流れがこの電気分解セルを横切るように配置され、且つ、（iii）前記電気分解セルは、液体入口から液体出口への前記液体の経路がこの電気分解セルの中を必ず通過するように、前記液体処理チャンバーのハウジングの断面を実質的に完全にふさいでいること、を特徴とする。【選択図】      図２
2006198619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（i）  処理すべき液体を、液体入口及び液体出口を有する液体処理チャンバーに供給する工程と；
（ii）  前記液体を、液体入口を通って、液体処理チャンバーの中に送る工程と；
（iii）  前記液体を、液体が透過可能な複数の電気分解セルの中を通過させる工程と；
（iv）  前記液体を、前記液体が電気分解セルのチャネルの中を通過する際に電気分解する工程と；
（v）  前記液体を液体出口へ送る工程と；
（vi）  前記液体を液体出口から外部に排出する工程と；
を備えた液体の処理方法において、
（i）  前記電気分解セルは、液体が透過可能な外側の第一の電極、及びそれに対して同軸状に配置された内側の第二の電極によって構成され、
（ii）  前記電気分解セルは、前記液体の流れがこの電気分解セルを横切るように配置され、且つ、
（iii）  前記電気分解セルは、液体入口から液体出口への前記液体の経路がこの電気分解セルの中を必ず通過するように、前記液体処理チャンバーのハウジングの断面を実質的に完全にふさいでいること、
を特徴とする液体の処理方法。
【請求項２】
前記電気分解セルが実質的に水平に配置され、且つ前記液体が実質的に垂直方向に流される請求項１に記載の液体の処理方法。
【請求項３】
液体入口、液体出口、及びそれらの間に配置された液体が透過可能な複数の電気分解セルを有するハウジングを備え、この電気分解セルが、液体が透過可能な外側の第一の電極、及びそれに対して同軸状に配置された内側の第二の電極によって規定されるチャネルを有している、液体の処理装置において、
（i）  前記電気分解セルは、液体の流れがこの電気分解セルを横切るように配置され、且つ、
（ii）  前記電気分解セルは、液体入口から液体出口への液体の経路がこの電気分解セルの中を必ず通過するように、前記ハウジングの断面を実質的に完全にふさいでいること、を特徴とする液体の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体の処理方法及びその装置に関するものである。更に特別には、本発明は、液体中の汚染物質濃度を減少させるための水処理方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体、特に水の処理は通常、液体から汚染物質を除去することであり、継続的に発展している技術である。発展は、少なくとも部分的には、増加している世界の汚染物質は、汚染物質が減少された又は実質的に汚染物質が存在しない水に対する増加したアクセスを必要とするという認識により動機付けられる。
【０００３】
通常、水の汚染物質は下記の如く７種類に分類することができる：
１．下水及び他の酸素要求廃棄物  ２．伝染性の原因物質  ３．植物滋養物  ４．外来の有機化学物質（Exotic organic chemicals）  ５．  無機の鉱物及び化合物  ６．沈澱物  ７．放射性物質  下水及び他の酸素要求廃棄物は通常、生物学的に（又は時には化学的に）二酸化炭素と水とに酸化され得る炭素を含む有機物質である。
【０００４】
これらの廃棄物は、下記のような問題を有する：
（ｉ）それらの分解は、酸素の消耗を引き起こし、この事は、魚及び他の水性生物に影響を及ぼす（そして、殺す可能性もある）；
（ii）それらは不快な臭気を発生する；
（iii）それらは、水の味覚、臭気及び色に影響を及ぼすことにより、家事用及び家畜用の水の供給を妨げる；そして、
（iv）それらは、水を再使用に適さないようにする浮きかす及び固形分を生じさせるかもしれない。
【０００５】
伝染性の原因物質は通常、自治体、サナトリウム、なめし革法及び屠殺プラント及びボート（boat）に由来する廃水中に見出される。この種の汚染物質は、人間及び家畜を含む動物に病気を生じさせる可能性がある。
【０００６】
植物滋養物（例えば、窒素及び燐）は水性植物の生長を刺激する可能性があり、この事は、水の使用を妨げ、そして水性植物は腐って不快な臭気を生じ且つ水中の酸素要求廃水の量を増加させる（上記参照）。
【０００７】
外来の有機化学物質は、洗剤において使用される界面活性剤、有害生物防除剤、種々の工業製品及び他の有機化合物の分解生成物を包含する。これらの化合物のうちの幾つかは、非常に低濃度で魚に対して有毒であることが知られている。
【０００８】
これらの化合物のうちの多くは、容易に生物学的に分解され得ない。
【０００９】
無機の鉱物及び化合物は通常、自治体廃水及び工業廃水、並びに都市雨水に由来する水中に見出される。これらの汚染物質は魚又は他の水性生物を殺し又は損傷させる可能性があり、且つ更に飲料用途又は工業用途のための水の適性を害する可能性がある。顕著な例は、水中での水銀の生成である。他の例は、北方の寒冷な気候の冬において脱−氷路に使用されるＮａＣｌ及びＣａＣｌ２に由来する塩汚染である。
【００１０】
沈澱物は、嵐及び洪水により大地から、耕地、未保護の森林土壌、過度に草が食われた牧草地、露天採鉱、道路及びブルドーザーでならされた都市領域から洗い流された土壌又は鉱物粒子である。沈澱物は流路及び受容器を満たし；出力タービン及びポンプ装置を浸蝕し、水性植物に利用可能な日光量を減少させ；そして魚網、水性生物の卵及び食料貯蔵物を覆い、その結果、魚及び貝の棲息数を減少させる。
【００１１】
水環境内の放射性物質は通常、ウラニウム及びトリウム採鉱及び精製に由来する廃水から；核出力プラントから及び放射性物質の工業的、医療的、科学的使用から生じる。
【００１２】
他方、従来技術は水処理のための方法及び装置を充分に有しており、汚染物質を含む水を処理するための特に利点が有る方法及び装置は、アメリカ合衆国特許第５１０８５６３号明細書に開示されている（この内容は、参照として本文中に取り込まれている）。この特許には、特定の電極配置を有する電極を使用する電解的な水処理方法が記載されている。
【００１３】
これに対して、’５６３特許に開示された方法及び装置は一定の成功を納め、水に含まれる汚染物質に関して実質的な妥協的減少が無く水処理の効率を改善するために設計が最適化され得る場合は、前記方法及び装置は望ましいであろう。
【特許文献１】米国特許第５１０８５６３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
液体の新規処理方法を提供することが本発明の目的である。液体の新規処理装置を提供することが本発明の別の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の液体の処理方法は、
（i）  処理すべき液体を、液体入口及び液体出口を有する液体処理チャンバーに供給する工程と；
（ii）  前記液体を、液体入口を通って、液体処理チャンバーの中に送る工程と；
（iii）  前記液体を、液体が透過可能な複数の電気分解セルの中を通過させる工程と；
（iv）  前記液体を、前記液体が電気分解セルのチャネルの中を通過する際に電気分解する工程と；
（v）  前記液体を液体出口へ送る工程と；
（vi）  前記液体を液体出口から外部に排出する工程と；
を備えた液体の処理方法において、
（i）  前記電気分解セルは、液体が透過可能な外側の第一の電極、及びそれに対して同軸状に配置された内側の第二の電極によって構成され、
（ii）  前記電気分解セルは、前記液体の流れがこの電気分解セルを横切るように配置され、且つ、
（iii）  前記電気分解セルは、液体入口から液体出口への前記液体の経路がこの電気分解セルの中を必ず通過するように、前記液体処理チャンバーのハウジングの断面を実質的に完全にふさいでいること、を特徴とする。
【００１６】
好ましくは、前記電気分解セルは、実質的に水平に配置され、且つ前記液体は、実質的に垂直方向に流される。
【００１７】
本発明の液体の処理装置は、
液体入口、液体出口、及びそれらの間に配置された液体が透過可能な複数の電気分解セルを有するハウジングを備え、この電気分解セルが、液体が透過可能な外側の第一の電極、及びそれに対して同軸状に配置された内側の第二の電極によって規定されるチャネルを有している、液体の処理装置において、
（i）  前記電気分解セルは、液体の流れがこの電気分解セルを横切るように配置され、且つ、
（ii）  前記電気分解セルは、液体入口から液体出口への液体の経路がこの電気分解セルの中を必ず通過するように、前記ハウジングの断面を実質的に完全にふさいでいること、を特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の態様は添付図面に関して説明されるであろう。
【００１９】
通常、本発明は処理すべき液体の電解処理方法及び装置に関するものである。
【００２０】
本明細書を通して使用される用語“処理すべき液体”は、濃度を実質的に減少させるか又は除去さえもしなければならない物質又は汚染物質を含む何らかの液体を表わすことが意図されている。代表的には、このような液体は、一つ又はそれより多くの汚染物質を含む水であろうが、本発明は他の液体に対しても同様に適用し得る。
【００２１】
本明細書を通して使用される用語“電解”は、他の方法で非自発的な還元−酸化〔本文中では“レドックス”と称する〕反応を起こす充分なエネルギーを提供するために、液体を通って電気が流れることを表わすことを意味する。更に、本明細書を通して使用される用語“電解質”は、溶液中で解離してイオンを生成し、その結果、溶液を電解することを可能にするための物質を表わすことを意味する。
【００２２】
本方法及び装置は、水処理に用いることが好都合であろう。用語“水処理”は、例えば金属堆積物の処理、微生物学的負荷の減少、工業廃水溶出物の精製（非限定的な例は、鉱水溶出物、溶融操作溶出物、メッキ溶出物、ポンプ及び紙溶出物を包含する）、自治体の下水処理溶出物及び同種のものを表わすことを意味する。
【００２３】
更に、本方法は、予備−抽出を行わずに、環境を害することが知られている有機塩素化合物及び有機塩化物、例えばポリ塩化ビフェニル類（ＰＣＢ類）、ダイオキシン類及びフラン類、並びに有機臭素化合物及び有機臭化物、例えばポリ臭化ビフェニル類（ＰＢＢ類）を分解するために使用することができる。
【００２４】
本出願人の認識によれば、例えば、ＰＣＢ類を効率良く分解することができ且つ商業的規模で行い得る唯一の方法は、溶出液からの抽出に続いて（必要であれば）非常な高温（例えば、１５００℃及びそれより高い温度）で熱処理を行うことによる方法である。都合の悪いことに、前記方法を行うために必要な炉は、建設及び操業が非常に高価である。更に、前記方法によるＰＣＢ類の分解は、しばしば、他の汚染問題、すなわち分解生成物による空気汚染の問題を引き起こす。更に又、前記炉の操業は、温度降下がＰＣＢ類の有毒な副生成物の放出を引き起こさない（すなわち、不完全分解）ことを保証するために、非常に注意深く監視しなければならない。
【００２５】
本発明の一つの目的は、処理すべき液体を液体透過性電解セルを含む液体処理チャンバー内に導入することである。電解セルは外側の穿孔された第一電極を含み、該第一電極は内側の同軸的に配置された第二電極から離され且つ少なくとも部分的に取り囲まれている。それ故、一つの電極は陽極として機能し、他方、他の電極は陰極として機能する。第一電極が陽極として機能するか又は陰極として機能するかは特に重要ではない。陰極が第一電極であり、そして陽極が第二電極であることが好ましい。
【００２６】
別の、そして好ましい態様においては、第一電極及び第二電極は各々、細長い形である。第一及び第二電極の断面形状は特に限定されず、第二電極が中実である必要もない。勿論、セル毎に又は与えられたセルの範囲内においてさえも、種々の断面形状を有する電解セルを使用することは本発明の範囲内である。各電解セルは同一の構造及び寸法であることは都合が良く且つ好ましい。それ故、第一電極及び／又は第二電極の断面形状は、環状、三角形状、正方形状、長方形状、六角形状及び同種のものであってよい。
【００２７】
好ましくは、第一電極及び第二電極の断面形状は実質的に環状である。本態様において、第一電極の直径と第二電極の直径との比は約１．１０ないし約３．５０、より好ましくは、約１．１０ないし約１．７５、最も好ましくは約１．１０ないし約１．３０の範囲内にあることが好ましい。
【００２８】
第一電極の直径と第二電極の直径との比に関する好ましい態様は、更に、同一の非環状断面を有する電極を適用可能なことである。この場合に、比の計算のための直径使用（the diameters use）は一致すべきである（すなわち、第一電極の直径と第二電極の直径とは重複すべきである）。
【００２９】
図１に、処理すべき液体の処理のための装置３００を示す。本装置は液体保持槽５０を含み、液体保持槽５０は、処理すべき液体５５を保持するために役立つ。液体保持槽５０は入口６０を含み、入口６０を通って、処理すべき液体５５は、液体保持槽５０内に供給され得る。
【００３０】
液体保持槽５０は更に出口（図示せず）を含み、出口は適する接続パイプ６５に密封的に取り付けられ、接続パイプ６５は、液体保持槽５０を液体処理チャンバー１００（これについては、以下の本文中でより詳細に論じられるであろう）に接続するために役立つ。
【００３１】
液体処理チャンバー１００は、接続パイプ３０５を介して予備−凝固槽４００に接続され、接続パイプ３０５は、液体処理チャンバー１００（以下の本文中で論じる）の出口（図１に図示せず）と予備−凝固槽４００の入口４０５との間に配置されている。
【００３２】
予備−凝固槽４００は機械式攪拌機４１０を含み、機械式攪拌機４１０はモーター４１５とインペラー４２０とを含む。予備−凝固槽４００は、適する接続パイプ４３０を介して、離れた凝固保持槽４２５に接続されている。凝固保持槽４２５は適する凝固剤４３５を含み、そして予備−凝固槽４００内に導入する凝固剤４３５の量を調整するためのバルブ（図示せず）を含んでもよい。
【００３３】
予備−凝固槽４００は、予備−凝固槽４００と主凝固槽４５０との間に配置された接続通路４４０を介して、主凝固槽４５０に接続されている。主凝固槽４５０は機械式攪拌機４５５を含み、機械式攪拌機４５５はモーター４６０とインペラー４６５とを含む。
【００３４】
機械式攪拌機４５５は、接続パイプ４７０を介して、沈澱槽５００に接続されている。沈澱槽５００はモジュール５０５を含み、モジュール５０５の中に、多数のフィン５１０が配置されている。沈澱槽５００は更に、周期的及び／又は連続的に沈澱したフロックを抜き出すためのフロック残渣出口を含む。
【００３５】
沈澱槽５００は、接続パイプ５２０を介して、濾過ユニット５５０に接続されている。濾過ユニット５５０はフィルターモジュール５５５を含み、濾過モジュール５５５は、それ以前には除去されない何らかの微細な懸濁粒子を除去するために、一つ又はそれより多くの砂、活性炭、炭無煙炭及び同種のものを含んでよい。濾過ユニット５５０は更に出口５６０を含み、出口５６０を通って、処理された液体は装置３００を出る。
【００３６】
当業者には明らかな如く、接続パイプ６５，３０５，４３０，４７０及び５２０、接続通路４４０及び出口５６０は、装置３００における種々の槽及びユニットに密封的に接続されている。前記密封を完結させる方法は特に限定されず、そして当業者の知見の範囲内に有る。
【００３７】
操作に関して、処理すべき液体５５は何らかの適する手段（図示せず；例えば、ポンプ、重力等）により、液体処理チャンバー１００の入口に供給され、液体処理チャンバー１００内で、処理すべき液体５５は、下記本文中で一層詳細に記載されるであろう方法で処理される。液体は、接続パイプ３０５を介して、液体処理チャンバー１００から出て予備−凝固槽４００に入り、予備−凝固槽４００内で、凝固剤４３５と混合される。凝固剤の選択は特に限定されない。適する凝固剤の非限定的な例は、商標名パーコルＬＴ２０（Percol LT20）（食品グレード）として、アライド・コロイド（Allied Colloid）社から市販されている。
【００３８】
液体／凝固剤混合物は、接続通路４４０を介して予備−凝固槽４００から出て、主凝固槽４５０に入り、主凝固槽４５０は、延長された期間、液体と凝固剤４３５とを混合し、その後、この混合物は、接続パイプ４７０を介して主凝固槽４５０から出て、沈澱槽５００に入る。沈澱槽５００内で、液体中の凝固されたフロックは沈澱槽５００の底部に沈澱し、沈澱槽５００内で、凝固されたフロックは残渣出口５１５を介して除去される。
【００３９】
当業者には明らかな如く、液体と凝固剤との混合の結果は、混合物に含まれる何れかの沈澱物質の大部分は物理的に凝集して凝固フロックを与えるということである。凝固フロックは沈澱し易く、その結果、主凝固槽４５０から出る実質的に全ての沈澱物質（すなわち、約９８重量％まで）は、沈澱槽５００内で液体から分離されるであろう。沈澱槽５００の選択及び設計は、当業者の知見の範囲内に有る。適する沈澱槽は、アイムコ社（Eimco Limited）及び多くの他の供給元から市販されている。
【００４０】
液体は沈澱槽５００から出て接続パイプ５２０を通って濾過ユニット５５０に入り、濾過ユニット５５０内で、何れかの微細な懸濁粒子又は他の物質（存在する場合は）は液体から除去され、液体は次いで出口５６０を通って出る。濾過モジュール５５５は交換可能なモジュールであってよく、濾過モジュール５５５は、懸濁物質又は同種のものが充分に負荷された場合には、交換することができる。或いは又、濾過モジュール５５５は、それが実質的に完全に負荷された場合は、逆洗浄が行われ、それにより、濾過された物質を負荷解除する方法により、継続的且つ好適に装着されていてよい（図示せず）。濾過ユニット５５０から出る液体には実質的に又は完全にフロック又は沈澱物が存在せず、フロック又は沈澱物は処理すべき液体５５中に存在し得る。
【００４１】
図２ないし図８に関して、液体処理チャンバー１００の設計及び操作は、ここで一層詳細に記載されるであろう。
【００４２】
この場合、液体処理チャンバー１００は、ベース１０５，ハウジング１１０，フード１１５及びベント１２０からなる。ハウジング１１０は、液体入口１２５と液体出口１３０とを含む。ハウジング１１０内に、多数の電解セル１３５が存在する。
【００４３】
各電解セル１３５は透過性であり、且つ外側の第一電極１４５と内側の同軸的に配置された第二電極１５０とにより定義されるチャンネル１４０を含む。第一電極１４５は多数の孔１５５を含み、孔１５５は電解セル１３５を、電解セル１３５の配置を実質的に横切る方向にハウジング１１０を通って流れる液体に対して透過性にする。
【００４４】
第一電極１４５は単一の導電性の第一固定バー１６０に固定されており、第一固定バー１６０は導電性の第一ピン１６５に接続されている。第一電極１４５と第一ピン１６５とは、適する手段により、第一固定バー１６０に係止されていてよい。第一電極１４５は第一固定バー１６０に加圧係止又は押圧係止されていることが好ましい。この事は、第一固定バー１６０中の多数の第一開口部１６２の各々の中に配置された第一ブッシング１９５又は他の適するスペーサーの使用により行われてよい。第一電極１４５の各々は次いで、第一開口部１６２内に、好ましくは、第一電極１４５の外部エッジが第一固定バー１６０の外表面に実質的に揃うように加圧係止又は押圧係止される。
【００４５】
図３及び図４に示される如く、多数の第二開口部１６６を有する第二固定バー１６４は、第一電極１４５の反対側の端部に加圧係止又は押圧係止されている。この事は、第二固定バー１６６中の各第二開口部１６４中に配置された第二ブッシング１９７又は他の適するスペーサーの使用により行われてよい。この結果は、第一固定バー１６０、第二固定バー１６４及び第一電極１４５から形成された図４に示される“ラダー”構造１６８である（明らかに、第一ピン１６５は図３ないし図５中に示されていない）。
【００４６】
勿論、二つの固定バーへの第一電極の加圧係止又は押圧係止は選択的なので、全ての材料がステンレススチールから形成される場合には、第一電極１４５と第一ピン１６５とは、第一固定バー１６０に溶接又は他の方法で係止されていてよいということは当業者には明らかであろう。第二電極１５０は、何れかの適する手段により、導電性の第三固定バー１７０に係止されている。
【００４７】
第二電極１５０が使い捨て電極として使用されるように設計されている場合には、第二電極１５０は、それらが容易に交換し得るように第三固定バー１７０に固定されていることが好ましい。
【００４８】
電解セル１３５は下記の如く形成される。
【００４９】
フード１１５はハウジング１１０から除去され、次いで“ラダー”構造１６８（第一固定バー１６０、第一ピン１６５、第二固定バー１６４及び第一電極１４５からなる）は、何れかの適する手段（図示せず）により、ハウジング１１０内に配置及び固定される。その後、第二電極１５０（これは第三固定バー１７０に固定されており、且つ第一電極１４５に相補的に配置されている）は、多数の第三開口部１７５を通ってハウジング１１０内に挿入される。図５ないし図７から明らかな如く、第三開口部１７５は各第二電極１５０に対して提供される。更に、各第二電極１５０は第一電極１４５に対して同軸的に配置される。
【００５０】
開口部１７５を密封するために、一対のＯ−リング１８０，１８５が、第二電極１５０とハウジング１１０との間の各第三開口部１７５内に配置される。ハウジング１１０は導電性材料から形成されるので、Ｏ−リング１８０，１８５はゴム、テフロン（登録商標）及び同種のもののような非導電性材料から形成されるべきである。更に、第一ブッシング１９５及び第二ブッシング１９７も導電性材料から形成されるべきであるということは当業者には明らかであろう。
【００５１】
図６及び図７から、第一ブッシング１９５及び第二ブッシング１９７はチャンネル１４０のための均一な環状寸法を保持するために役立つことが判るであろう。勿論、例えば長い電極が使用される場合、付加的な同様のブッシング又はスペーサーを使用し得ることは当業者により容易に認識されるであろう。
【００５２】
第一固定バー１６０（それに取り付けられた第一電極１４５を有する）は、適する第一電気コネクション２１０を介して第一ワイヤー２０５により、適する電源（図示せず）に接続されている。同様に、第三固定バー１７０（それに取り付けられた第二電極１５０を有する）は、第二電気コネクション２２０を介して第二ワイヤー２１５により、適する電源（図示せず）に接続されている。
【００５３】
操作において、処理すべき液体５５と適する電解質とは液体入口１２５を通って、ポンプ（図示せず）又は何れかの他の適する手段により、ハウジング１０内に導入される。電流は第一ワイヤー２０５と第二ワイヤー２１５とに供給される。処理すべき液体がハウジング内にポンプで送り込まれる場合、処理すべき液体は通常、電解セル１３５を通って上方に且つ液体出口に向かって移動する。前記液体が各電解セル１３５を通過する場合、前記液体はチャンネル１４０内で電解される。電解セル１３５で用いられた電流は特に限定されない。好ましくは、電解セル１３５の電流は、電解セル当り約２５０ないし５０００ミリアンペアの範囲内にある。
【００５４】
処理すべき液体及び／又はその中に含まれる不純物の性質に応じて、沈澱物又はフロックが前記液体内に形成され得る。この事が起こった場合には、前記液体は後処理（好ましくは、図１に関して上記本文中で論じられた後処理）に付されてよい。
【００５５】
処理すべき液体の性質に応じて、多量のガスが生成する可能性が非常にある。
【００５６】
これらのガスは、ベント１２０、可能であればガス洗浄ユニット（図示せず）、又は必要であれば、他のガス処理ユニット、を通って液体チャンバー１００から排出されてよい。
【００５７】
第一電極と第二電極とからなる組成物は特に限定されず、電解セル内における場合の如く機能し得る電極が提供される。第一電極及び第二電極として使用するために適する材料の非限定的な例は、ＡＩＡＩ型類及びＬ３０４型（炭素含有率は代表的には０．０８重量％である）及び３１７Ｌ（炭素含有率は代表的には０．０３重量％である）ステンレススチールである。好ましくは、陽極は、少なくとも部分的に、鉄からなる。
【００５８】
本発明において使用するために適する電解質は特に限定されない。好ましくは、電解質は強電解質（すなわち、実質的に完全にイオン化する）である。強電解質の非限定的な例は、ＨＮＯ３，ＨＣｌＯ４，Ｈ２ＳＯ４，ＨＣｌ，ＨＩ，ＨＢｒ，ＨＣｌＯ３，ＨＢｒＯ３，アルカリ金属水酸化物，アルカリ土類金属水酸化物（例えば、水酸化カルシウム）及び殆どの塩（例えば、塩化カルシウム及び塩化ナトリウム）を包含する。
【００５９】
好ましくは、電解質は塩化カルシウム、塩化ナトリウム、水酸化カルシウム及びそれらの混合物から選択される。電解質は何れかの適する形態で添加されてよい。例えば、電解質が固体である場合には、電解質は、液体処理チャンバー内に投入する前に又は投入している間に、処理すべき液体に溶解してよい。或いは又、電解質は、別の槽中に溶液として溶解及び貯蔵されてよい。電解質溶液は次いで、必要に応じて、何れかの適する手段により、液体処理チャンバーに添加されるであろう。電解質が液体の形態の場合には、電解質溶液は、必要に応じて、液体処理チャンバーに、そのまま又は希釈水溶液の形態で、添加されるであろう。
【００６０】
当業者には明らかな如く、特定の場合には、処理すべき液体に電解質を添加することは不必要であろう。とりわけ、多くの溶出液は元来、電解質として機能し得る化学薬剤及び／又は汚染物質を含み得る。このような場合には、更なる別の電解質の添加は所望による。
【００６１】
当業者には明らかな如く、液体処理チャンバー１００は処理すべき液体の“１回通過”を定めている。特別な処理すべき液体に対する電解セル１３５の数及び形状を定めることにより、液体処理チャンバー１００は、アメリカ合衆国特許第５１０８５６３号明細書に開示された装置と比較して、処理され得る液体の容積に関する改良された効率を提供する。
【００６２】
本発明の特に好ましい目的は、処理すべき液体を、電解セルの配置を実質的に横切る方向に流すことに関するものである。最も好ましくは、この事は、電解セルを液体の流れに対して実質的に直交して配置することにより行われ、そして理想的には、電解セルは、電解セルを通って通常上方に（すなわち、垂直に）ポンプ移送される処理すべき液体中に水平に配置される。
【００６３】
電解セルを通る液体の流れが“閉鎖”されていることは当業者には明らかであろう。この事は、電解が起こる液体チャンバーの内部は閉鎖されているか又は液体で完全に満たされていることを意味する。この事は、液体処理チャンバーの液体入口と液体出口との間の電解セルの配置の利点により生じる。
【００６４】
当業者には明らかな如く、本発明の範囲及び思想から離れることなく、上記本文中に記載された液体処理チャンバーの設計及び用途の別の変形も可能である。
【００６５】
例えば、第一電極、第一固定バー及び第二固定バーの組み合わせがラダーとして考えられた場合には、多数の前記ラダー（これは、各電極端部を単一の固定バーに、又は各電極端部を多数の固定バーに装着することができる）を収納する液体処理チャンバーを設計することが可能である。更に、液体処理チャンバー内に収納された電解セルがハウジングの断面を実質的に満たし、その結果、液体入口から液体出口への液体の唯一の通路が電解セルを通るように液体処理チャンバーを設計することが可能である。更に又、ハウジングの両端部に第二電極を挿入することが可能である（すなわち、第二電極の各対の長さの合計は相当する第一電極の各対の長さの合計と実質的に同じである）。
【００６６】
下記の実施例により、本発明の態様は更に説明されるであろうが、下記の実施例は本発明の範囲を限定するものと解釈すべきではない。
【００６７】
（実施例１）
水性溶出試料を、図２ないし図８において説明されたものと同様の液体処理チャンバーで処理した。溶出試料は、カナダ国、オンタリオー州のハミルトン湾から得た。
【００６８】
特に、使用された液体処理チャンバーにおいては、外側の第一電極は陰極として機能し、そして内側の第二電極は陽極として機能する。本装置内の各電極（すなわち、陽極及び陰極）は長さ１２インチであった。各陽極は直径０．７５０インチで且つグラファイト製であった。各陰極は内径０．８７５インチで且つステンレススチール製であった。各陽極と陰極との間の距離は０．０６２５インチであり、これにより、電極間のチャンネルが定義された。それ故、本実施例において、第一電極の直径と第二電極の直径との比は１．１６７であった。各電解セルに用いられた出力は５０００ミリアンペア又は８０mamps/sq.in であった。
【００６９】
溶出液は、４ガロン／分の速度で本装置に連続的に供給された。この流速は、１０ｍＬ／陽極インチ／分に相当するように決定された。
【００７０】
溶出液の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）は、初期及び、溶出液を液体処理チャンバー内に配置された電解セルの与えられた数を通過させた後に決定された。ＣＯＤは、沸騰・酸性重クロム酸塩溶液を用いて処理すべき溶出液の試料中の有機物質を酸化させることにより決定された（ＡＰＨＡ標準法＃１６）。
【００７１】
処理前に溶出液から得られたＣＯＤ値は７５ｍｇ／Ｌであった。処理中の種々の段階で溶出液から得られたＣＯＤ値を表１に示す。
【００７２】
各電解セルのチャンネル中の溶出液の全滞留時間は、ほぼ１５秒とすべく決定された。
【表１】
2006198619.tif 000003
【００７３】
（実施例２）
実施例１に記載された水源からの溶出液試料は、実施例１に上記された電解セルと同一の単一の同軸的に配置された電解セルを含む装置内で処理された。この単一電解セルは、アメリカ合衆国特許第５１０８５６３号の図６で説明された装置と同様に、槽内に垂直に配置された。陽極及び陰極は、上記実施例１に記載されたものと同一であった。
【００７４】
溶出液は、実施例１と同様に、１０ｍＬ／陽極インチ／分の速度（これは、４５ｍＬ／分と等価な、電解セルにより定義されたチャンネルを通る流速に相当する）で槽を通過した。何れかの一つの時間の槽内の溶出液の容積は１．６Ｌであり、且つ電極のうちの４．５インチは溶出液に浸漬されていた。
【００７５】
電極に用いられたアンペア数は、実施例１において用いられたアンペア数と同一であった（３０mamps/sq.in）。
【００７６】
再び、初期試料のＣＯＤ並びに与えられた処理時間後のＣＯＤが決定された。得られた結果を表２に示す。
【表２】
2006198619.tif 000004
【００７７】
８０分後、溶出液は平衡に達し、そしてＣＯＤの更なる減少は全く観察されなかった。それ故、望ましいＣＯＤ（＜１ｍｇ／Ｌ）は、連続流通法を使用して全く達成され得ず、この場合、溶出液の流れは、電解セルにより定義されたチャンネルと接触することにより、制御されなかった。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】図１は、本発明の装置を含む液体処理系の斜視図を示す。
【図２】図２は、本発明の装置斜視図を示す。
【図３】図２に示す装置の一部分のアセンブリーの部分斜視図を示す。
【図４】図２に示す装置の一部分のアセンブリーの部分斜視図を示す。
【図５】図２に示す装置の一部分のアセンブリーの部分斜視図を示す。
【図６】図６は、図２に示す装置の内部の正面図を示す。
【図７】図７は、図６に示す装置に含まれる電解セルの拡大図を示す。
【図８】図８は、図７のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図１】
2006198619.tif 000005
【図２】
2006198619.tif 000006
【図３】
2006198619.tif 000007
【図４】
2006198619.tif 000008
【図５】
2006198619.tif 000009
【図６】
2006198619.tif 000010
【図７】
2006198619.tif 000011
【図８】
2006198619.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成18年3月23日(2006.3.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（i）  処理すべき液体を、液体入口及び液体出口を有する液体処理チャンバーに供給する工程と；
（ii）  前記液体を、液体入口を通って、液体処理チャンバーの中に送る工程と；
（iii）  前記液体を、液体が透過可能な複数の電気分解セルの中を通過させる工程と；
（iv）  前記液体を、前記液体が電気分解セルのチャネルの中を通過する際に電気分解する工程と；
（v）  前記液体を液体出口へ送る工程と；
（vi）  前記液体を液体出口から外部に排出する工程と；
を備えた液体の処理方法において、
（i）  前記電気分解セルは、多数の開口部を有し液体が透過可能な外側の第一の電極、及びそれに対して同軸状に配置され、開口部のない中実の内側の第二の電極によって構成され、
（ii）  前記電気分解セルは、前記液体の流れがこの電気分解セルを横切るように配置され、且つ、
（iii）  前記電気分解セルは、液体入口から液体出口への前記液体の経路がこの電気分解セルの中を必ず通過するように、前記液体処理チャンバーのハウジングの断面を実質的に完全にふさいでいること、
を特徴とする液体の処理方法。
【請求項２】
前記電気分解セルが実質的に水平に配置され、且つ前記液体が実質的に垂直方向に流される請求項１に記載の液体の処理方法。
【請求項３】
液体入口、液体出口、及びそれらの間に配置された液体が透過可能な複数の電気分解セルを有するハウジングを備え、この電気分解セルが、多数の開口部を有し液体が透過可能な外側の第一の電極、及びそれに対して同軸状に配置され、開口部のない中実の内側の第二の電極によって規定されるチャネルを有している、液体の処理装置において、
（i）  前記電気分解セルは、液体の流れがこの電気分解セルを横切るように配置され、且つ、
（ii）  前記電気分解セルは、液体入口から液体出口への液体の経路がこの電気分解セルの中を必ず通過するように、前記ハウジングの断面を実質的に完全にふさいでいること、を特徴とする液体の処理装置。
【請求項４】
液体中に含まれた沈澱物質を除去するための液体の後処理を更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記後処理が、
（vii） 液体中の沈澱物質を凝固させる工程、
（Viii）凝固した沈澱物質を沈ませ、次いで液体を傾瀉させる工程、及び
（ix）  液体を濾過する工程、
からなる請求項１に記載の方法。
【請求項６】
液体中に含まれる沈澱物質を除去するための液体の後処理手段を更に含む請求項３に記載の装置。
【請求項７】
前記後処理手段が、
（vii） 液体中の沈澱物質を凝固させるための手段、
（Viii）凝固した沈澱物質を沈ませるための手段及び液体を傾瀉させるための手段、並びに
（ix）  液体を濾過するための手段、
からなる請求項６に記載の装置。
【請求項８】
第一電極がステンレススチールから製造される請求項３に記載の装置。
【請求項９】
第二電極がステンレススチールから製造される請求項３に記載の装置。
【請求項１０】
第二電極が鉄からなる請求項３に記載の装置。
【請求項１１】
電解セル内の各第一電極が、ハウジング内に配置されるラダーを形成するために、一対の対向する固定バーの間に配置される請求項３に記載の装置。
【請求項１２】
固定バーの各々が、第一電極を収納するために、該バーの中に第一開口部を含む請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
第一開口部がスペーサーからなる請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
スペーサーがブッシングであり、且つ固定バーが各第一電極に押圧係止される請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
ハウジングが、第二電極が挿入され得る第二開口部を含む請求項１１に記載の装置。
【請求項１６】
ラダーが、第一開口部と第二開口部とがそれらを通って第二電極を挿入するために位置決めされるように、ハウジング内に配置される請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
二つ又はそれより多くのラダーがハウジング内に配置される請求項１１に記載の装置。