(57)【要約】【課題】排水等に含まれる有機化合物を効率よく電気分解処理することを可能にする。【解決手段】導電性ダイヤモンドを用いた陰極１および陽極２と、これら陰極陽極間に通電する通電装置７と、前記陰極と陽極との間に設けられ、導電性粒子５を配した導電性粒子層４を備える電解処理装置を用いて、前記導電性粒子層４の層内で水に含まれる有機化合物を電気化学的に処理する。望ましくは、導電性粒子層に有機化合物含有水を通液する。【効果】化学的安定性に優れた導電性ダイヤモンドにより、通常の酸やアルカリによる腐食の心配がなく、酸条件からアルカリ条件の幅広いｐＨ範囲を有する水処理に適用できる。また導電性粒子層によって電気化学反応面が増大し電解効率が向上する。【選択図】        図１
2004202405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性ダイヤモンドを用いた陰極および陽極と、これら陰極陽極間に通電する通電装置と、前記陰極と陽極との間に設けられ、導電性粒子を配して有機化合物含有水を層内で電気化学的に処理する導電性粒子層と、を備えることを特徴とする有機化合物含有水の電解処理装置。
【請求項２】
前記陰極陽極間のうち少なくとも導電性粒子層に対し、有機化合物含有水を通液させる通液装置を備えることを特徴とする請求項１記載の有機化合物含有水の電解処理装置。
【請求項３】
前記導電性粒子層は、陰極および陽極間に充填されているものであることを特徴とする請求項１または２に記載の有機化合物含有水の電解処理装置。
【請求項４】
前記導電性粒子層が流動床であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電解処理装置。
【請求項５】
前記導電性粒子層が固定床であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電解処理装置。
【請求項６】
前記導電性粒子層が導電性粒子と非導電性粒子との混合層であることを特徴とする請求項５記載の電解処理装置。
【請求項７】
前記電解処理装置は複数からなり、前段の電解処理装置の有機化合物含有水の出側と後段の電解処理装置の有機化合物含有水の入側が連結されるように直列に接続されており、さらに後段側の電解処理装置の導電性粒子層における導電性粒子および非導電性粒子に対する導電性粒子の体積割合を前段側より高くしたことを特徴とする請求項６記載の電解処理装置。
【請求項８】
前記電解処理装置は３以上からなり、前段の電解処理装置の有機化合物含有水の出側と後段の電解処理装置の有機化合物含有水の入側が連結されるように直列に接続されており、さらに後段側の電解処理装置の導電性粒子層における導電性粒子および非導電性粒子に対する導電性粒子の体積割合を前段側と同じか高くし、かつ最終段の電解処理装置の導電性粒子層における前記導電性粒子の割合が第１段より高くなるようにしたことを特徴とする請求項６記載の電解処理装置。
【請求項９】
前記導電性粒子が導電性の固体粒子の表面に導電性のダイヤモンド膜を形成したものであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の電解処理装置。
【請求項１０】
有機化合物含有水を導電性ダイヤモンド電極を用いて電気分解処理する方法であって、前記陰極および陽極間に導電性粒子を配した導電性粒子層を設け、前記陰極陽極間に通電して該陰極陽極間の少なくとも該導電性粒子層において有機化合物含有水を電気化学的に処理することを特徴とする有機化合物含有水の電解処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機化合物含有水の処理装置および処理方法に関する。特に電解処理技術を利用して、有害で悪臭を放つ副生成物を発生することなくこれらの有機化合物を二酸化炭素、水などの無機化合物まで完全に分解処理することができる水処理装置と処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工場排水中には汚染物質として、さまざまな有機化合物が含まれており排出が許容されるレベルまで低減する必要がある。電気化学的な処理方法は、活性汚泥法などの生物分解処理や、オゾン酸化法などに比べて、操作性が容易であり装置がコンパクトになるという利点がある。このような観点から、白金、酸化鉛、酸化すずあるいはＤＳＡといったさまざまな陽極材料を活用した電解処理法が提案されている。しかしながら、工場排水には腐食性の強い物質を含んでいる場合も多く、白金や酸化鉛といった電極材料は容易に汚染されるという問題があった。また、白金電極では、０．１Ａ／ｃｍ２程度の電流密度では安定に電解処理を行えるが、０．２Ａ／ｃｍ２以上の電流密度では大幅に劣化が進行して寿命が短くなるという問題があった。
【０００３】
ダイヤモンドは化学的安定性が高く、ホウ素や窒素をドープすることによって導電性を示すことから排水処理のための電極材料として期待されている。非特許文献１の論文（藤島ら）では、ホウ素をドープしたダイヤモンド電極の電位窓が極めて広く腐食性の強い水溶液中においても安定に動作することが報告されている。また、非特許文献２の論文（藤島ら）ではＮＯｘがダイヤモンド陰極で効率よくアンモニアに還元されることが報告されている。また、イーストマンコダック社による特許文献１および特許文献２にはホウ素をドープしたダイヤモンドを陽極に用いて有機化合物を酸化分解できることが示唆されている。
また、電極間に分極電極を配置し、該分極電極として導電性ダイヤモンドフィルムを被覆した球体を使用するものが示されている（特許文献３）。
【０００４】
【非特許文献１】
藤嶋ら、「Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ」，Ｖｏｌ，６７（１９９９）３８９
【非特許文献２】
藤嶋ら、「Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｏａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ」，Ｖｏｌ，３９６（１９９５）２３３
【特許文献１】
特開平７−２９９４６７号公報
【特許文献２】
米国特許第５３９９２４７号明細書
【特許文献３】
米国特許第６３０６２７０号明細書
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、電解処理装置には、いくつかの長所がある反面、電極での化学反応が電極界面に限定され、電解処理効果というものは有機物が電極表面に供給される速度に大きく依存する。特に、電解処理が進むにつれて、排水中の有機物濃度が低くなると電流効率ならびに電力効率が大幅に低下していくという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するために、ダイヤモンド陽極と陰極の間に導電性粒子層を設けた電解処理装置および該装置を用いる電解処理方法を提供する。すなわち、上記ダイヤモンド電極を利用した電解処理において、排水中の有機化合物の分解効率に関して、実用化の観点から改良が望まれる課題を解決し、これらの化合物を効率良く、二酸化炭素、水あるいは窒素などの無機物まで完全分解して除去する新規な有機化合物含有水の処理装置および方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の有機化合物含有水の電解処理装置のうち、請求項１記載の発明は、導電性ダイヤモンドを用いた陰極および陽極と、これら陰極陽極間に通電する通電装置と、前記陰極と陽極との間に設けられ、導電性粒子を配して有機化合物含有水を層内で電気化学的に処理する導電性粒子層と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の有機化合物含有水の電解処理装置の発明は、請求項１記載の発明において、前記陰極陽極間のうち少なくとも導電性粒子層に対し、有機化合物含有水を通液させる通液装置を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の有機化合物含有水の電解処理装置の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記導電性粒子層は、陰極および陽極間に充填されているものであることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の有機化合物含有水の電解処理装置の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記導電性粒子層が流動床であることを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の有機化合物含有水の電解処理装置の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記導電性粒子層が固定床であることを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の有機化合物含有水の電解処理装置の発明は、請求項５記載の発明において、前記導電性粒子層が導電性粒子と非導電性粒子との混合層であることを特徴とする。
【００１３】
請求項７記載の有機化合物含有水の電解処理装置の発明は、請求項６記載の発明において、前記電解処理装置は複数からなり、前段の電解処理装置の有機化合物含有水の出側と後段の電解処理装置の有機化合物含有水の入側が連結されるように直列に接続されており、さらに後段側の電解処理装置の導電性粒子層における導電性粒子および非導電性粒子に対する導電性粒子の体積割合を前段側より高くしたことを特徴とする。
【００１４】
請求項８記載の有機化合物含有水の電解処理装置の発明は、請求項６に記載の発明において、前記電解処理装置は３以上からなり、前段の電解処理装置の有機化合物含有水の出側と後段の電解処理装置の有機化合物含有水の入側が連結されるように直列に接続されており、さらに後段側の電解処理装置の導電性粒子層における導電性粒子および非導電性粒子に対する導電性粒子の体積割合を前段側と同じか高くし、かつ最終段の電解処理装置の導電性粒子層における前記導電性粒子の割合が第１段より高くなるようにしたことを特徴とする。
【００１５】
請求項９記載の有機化合物含有水の電解処理装置の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の発明において、前記導電性粒子が導電性の固体粒子の表面に導電性のダイヤモンド膜を形成したものであることを特徴とする。
【００１６】
請求項１０記載の有機化合物含有水の電解処理方法の発明は、有機化合物含有排水を導電性ダイヤモンド電極を用いて電気分解処理する方法であって、前記陰極および陽極間に導電性粒子を配した導電性粒子層を設け、前記陰陽極間に通電して該陰陽極間の少なくとも該導電性粒子層において有機化合物含有水を電気化学的に処理することを特徴とする。
上記の処理方法では、導電性粒子層に有機化合物含有水を通液しつつ該導電性粒子層で電気化学的に処理するのが望ましい。
【００１７】
すなわち本発明の有機化合物含有水の処理装置および処理方法によれば、導電性ダイヤモンド電極を用いた電解処理によって、水中の有機化合物を高効率で除去できる。導電性ダイヤモンド電極は、従来の白金等の金属電極に比べると、電位窓が極めて広く水の電気分解による水素発生や酸素発生を抑えながら、目的の有機物質のみを効率的に酸化分解処理できる。このため従来の白金系電極を用いた電解処理に比べて電解効率が良く、特に必要電極面積が少なくてすみ電解反応装置を小型化できる技術的特徴があり、経済的メリットが大きい。さらに導電性ダイヤモンドは化学的安定性に優れ、通常の酸やアルカリによる腐食の心配がなく、酸条件からアルカリ条件の幅広いｐＨ範囲を有する水処理に適用できて、かつ長期間に渡って安定した電解酸化処理効果が持続する。この際、スケール防止のために陽極および陰極を定期的あるいは適当なタイミングで転極するように運転してもよい。
なお、電解処理装置内の液温度は通常１０〜９５℃の温度で処理するのが望ましい。
【００１８】
また、導電性ダイヤモンドを用いた電極間に導電性粒子を配した導電性粒子層を設け、該導電性粒子層で電気化学反応により有機化合物含有水を処理するので、該導電性粒子層によって電気化学反応面が増大し電解効率が向上する。また、実質的な電極間距離が減じられ、電流効率および電力効率が向上する。
さらに、導電性粒子層に対し有機化合物含有水を通液させれば、電解によって生成された生成物が、導電性粒子層に滞留して所望としない反応が生じたり、電解反応を阻害するのを避けることができる。さらに有機化合物含有水を導電性粒子層に対し循環させることで、水の電解処理を繰り返し行って高度な水処理を可能にする。
【００１９】
なお、本発明で使用する導電性ダイヤモンド電極は、Ｎｉ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｚｒ等の導電性金属材料を基盤とし、これらの基盤の表面に導電性ダイヤモンド薄膜を析出させたものや、シリコンウエハ等の半導体材料を基盤とし、このウエハ表面に導電性ダイヤモンド薄膜を合成させたもの、さらに、基盤を用いない条件で板状に析出合成した導電性多結晶ダイヤモンドを挙げることができる。なお、本発明に適用可能なダイヤモンドとしては結晶質のものに限らず非晶質のものも含む。
【００２０】
また、導電性ダイヤモンドは、代表的にはダイヤモンドの合成の際にボロンや窒素等の所定量をドープして導電性を付与したものであり、ボロンドープしたものが一般的である。これらのドープ量は、少なすぎると技術的意義が発生せず、多すぎてもドープ効果が飽和するため、ダイヤモンドの炭素量に対して、５０〜１０，０００ｐｐｍの範囲のものが適している。
【００２１】
本発明において、導電性ダイヤモンド電極は、通常は板状のものを使用するが、網目構造物を板状にしたものも使用できる。電解処理装置の構成としては、板状の陰極と陽極を向かい合わせに設置しても良いし、陽極を筒状にして、筒状陽極の真中に陰極を筒状又は棒状にして設置しても良い。
【００２２】
また本発明の陽極および陰極は、導電性ダイヤモンドを利用するものであるが、必ずしも両極が同一形状、同一素材であることが要求されるものではなく、両極で異なる形状、異なる素材からなるものであってもよい。また、両極における導電性ダイヤモンドは、全体が該ダイヤモンドで構成されている場合を除き、部分的に露出するものであってもよく、例えば少なくとも有機化合物含有水との反応面が導電性ダイヤモンドで構成されている電極が示される。
【００２３】
導電性粒子層に配する導電性粒子としては、活性炭などの粉末であっても良いし、固体電解質などのようなものでも良い。望ましくは、炭素粉末などの固体粒子の表面にダイヤモンド膜をコーティングした固体粒子が良い。導電性粒子の大きさには特に制限がない。非導電性粒子としては、シリカやアルミナなどのセラミックスでも良いし、ポリプロピレンなどのポリマーであっても良い。
【００２４】
導電性粒子層は、陰極と陽極との間において電極に密に接して隙間なく配置される（充填される）ものでもよく、電極と導電性粒子層の間に隙間を有するように導電性粒子層が配置されるものでもよい。望ましくは、導電性粒子層を電極間に充填するように配置するのが望ましい。これにより、高い電解効率により処理が可能になる。
また、導電性粒子層は固定床でも流動床でもよく、流動床においては処理対象とする有機化合物含有水を流動液相として導電性粒子を流動させる。固定床では、導電性粒子を配するが、導電性粒子層を両電極に密に接して配置する際には、導電性粒子層を導電性粒子と非導電性粒子との混合層とする。非導電性粒子は、導電性粒子を介して両電極が短絡しない程度の割合で混合する。
【００２５】
また、導電性粒子層を固定床として利用する電解処理については、１段での処理でも良いが、電解処理装置を複数段配列した処理でも良い。複数段配列する場合において、前段の電解処理装置の有機化合物含有水の出側と後段の電解処理装置の有機化合物含有水の入側が連結されるように直列に接続する。なお、複数段の電解処理装置では、後段になるにつれて、水中の有機物濃度が低くなるので、電気化学反応に関与する界面の面積を増大させるのが望ましく、界面の面積増大は導電性粒子の体積割合（導電性粒子および非導電性粒子に対する）を増加させることにより実現できる。例えば、５段で電解処理を行う場合、導電性粒子と非導電性粒子の体積割合は、１段目から５段目について、１：５、１：４、１：３、１：２、１：１というように変化させるのが望ましい。また、前後段の電解処理装置において一部で導電性粒子の割合が同一となるものを含むものであってもよい。
なお、当初から導電性粒子の割合を１：１としてもよいが、上記のように導電性粒子の割合を段階的に高くすることにより、前段側では有機物濃度が高いので導電性粒子の割合が低くても高い電流効率で電解が行われるが、後段ほど有機物濃度が低くなるので、同じ導電性粒子の比率では電流効率が低下し、コスト的無駄が多くなるか、あるいは各段ごとの電流の制御が必要となり操作が煩雑となるため、後段側で導電性粒子の割合を大きくするのが望ましい。
【００２６】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
以下に、本発明の一実施形態を図１に基づいて説明する。
積層状多結晶導電性ダイヤモンド板で構成された２枚の陽極１および陰極２がセル３内で対向して配置されて電解反応槽が構成されている。上記陽極１および陰極２には通電装置としての直流電源７が接続されており、陽極１に電源７の正極が接続され、陰極２に電源７の負極が接続されている。上記電解反応槽と電源７とによって電解処理装置が構成されている。
【００２７】
また、上記セル３の一端側（陽極１と陰極２との間）には送液管１０が接続され、他端側に還流管１１が接続されている。なお、陽極１と陰極２との間には導電性粒子５が流動する流動床からなる導電性粒子層４が設けられており、送液管１０から供給される有機化合物含有水が流動液相として動作する。
また還流管１１には、有機化合物含有水中から導電性粒子５を選択的に回収する回収部１２を有しており、該回収部１２は、粒子返送管１３によって送液管１０に連結されている。
上記送液管１０と還流管１１は、上記電解反応槽で処理すべき有機化合物含有水を貯水するための電解貯槽１５に接続されており、送液管１０には、電解貯槽１５から導電性粒子層４に向けて有機化合物含有水を送液するためのポンプ１８が、通液装置として介設されている。
また、電解貯槽１５の底部には、スターラ１６が設置されており、電解貯槽１５内には、該スターラ１６からの磁力によって回転する回転体１７が配置されている。
【００２８】
次に、上記装置の動作について説明する。
電解貯槽１５内には、有機化合物を含む水を貯水し、ポンプ１８を動作させて電解貯槽１５内の水を送液管１０を通して導電性粒子層４に送液する。導電性粒子層４の水は移送管１０を通って還流管１１に流れ込む。この際に、導電性粒子層４に含まれる導電性粒子５が有機化合物含有水とともに導電性粒子層４内を流動し、還流管１１へと移動する。還流管１１へ流れ込んだ導電性粒子５は、回収部１２によって回収され、粒子返送管１３によって送液管１０に返送されて導電性粒子層４内で流動する動作を繰り返す。回収部１２を通過した水は、還流管１１を通して前記電解貯槽１５に返流される。
また、電解反応槽では電源７によって通電され、陽極１と陰極２との間に電流が流れ、上記水の電解反応が生じる。この際には、導電性粒子層４の導電性粒子５を介しても電流が流れ、導電性粒子５の表面も反応に係わるので反応面積が増大し、電解効率が向上する。
【００２９】
上記通電によって、陽極１の周辺および導電性粒子５表面のうち陽極に分極する部位では、水に含まれる成分の酸化反応が生じ、陰極２の周辺および導電性粒子５表面のうち陰極に分極する部位では、水に含まれる成分の還元反応が生じ、有機化合物が分解される。なお、この電解反応槽では処理すべき水の循環処理がなされており、導電性粒子層４内で発生したガス等を速やかに電解反応槽の外部に除去することができる。電解処理がなされた水は、還流管１１を通って電解貯槽１５に還流する。
【００３０】
電解貯槽１５では、スターラ１６の動作によって回転体１７が電解貯槽１５内で回転し、電解貯槽１５内の水を攪拌混合する。電解貯槽１５内では、電解反応槽から還流した水と電解反応槽１５に貯まっていた水とが混合され、有機化合物の含有量が均等化される。また、上記攪拌混合によって、電解反応槽から取り込まれ、電解貯槽内の水中に含まれるガスが発散するのを促進する。そして電解貯槽１５内からの水の送液、還流と電解反応槽での水の電解処理を繰り返し行うことによって電解反応槽１５内の水の有機化合物含有量が次第に低下し、所望の水処理が達成される。
【００３１】
（実施形態２）
図２は、他の実施形態を示す図であり、上記実施形態の流動床に変えて固定床の導電性粒子層を備えるものである。なお、この実施形態で上記実施形態１と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略または簡略化する。
【００３２】
この実施形態では、陰極１と陽極２との間に導電性粒子層２０が設けられており、該導電性粒子層２０には、所定の比率で導電性粒子２１と非導電性粒子２１とが混合された状態で収容されている。すなわち、導電性粒子層２０は、混合層により構成されている。この実施形態においても、導電性粒子層２０に送液管１０と還流管１１が接続されている。実施形態２において、上記実施形態１と同様に水の循環および電解処理を行うと、有機化合物含有水は導電性粒子層２０を通過しつつ電解され、有機化合物含有水の分解が進行する。この実施形態２においても、電解貯槽１５内からの水の送液、還流と電解反応槽での水の電解処理を繰り返し行うことによって電解反応槽１５内の水の有機化合物含有量が次第に低下し、所望の水処理が達成される。
【００３３】
（実施形態３）
図３は、さらに他の実施形態を示すものであり、図２に示す電解処理装置を３段に直列に接続したものである。なお、この実施形態で上記各実施形態と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略または簡略化する。
電解処理装置３０、４０、５０は、それぞれ導電性粒子層３１、４１、５１を備えており、該導電性粒子層３１、４１、５１には、所定の比率で導電性粒子２０と非導電性粒子２１とが混合された状態で収容されている。なお、導電性粒子２０と非導電性粒子２１の割合は各電解処理装置で異なっており、後段の電解処理装置における導電粒子の体積割合は、前段の電解処理装置よりも高くなるようにしてある。
【００３４】
電解処理装置３０では送液管１０が接続され、電解処理装置５０では還流管１１が接続されている。電解処理装置３０と電解処理装置４０とは、還流兼送液管１０ａで接続され、電解処理装置４０と電解処理装置５０とは、還流兼送液管１０ｂで接続されている。
送液管１０および還流管１１の他端側は、前記各実施形態と同様に電解貯槽１５に接続されている。
【００３５】
この実施形態３では、各電解処理装置に送液された有機化合物含有水が、それぞれの導電性粒子層３１、４１、５１において電解処理され、水中の有機化合物が次第に分解される。また、各導電性粒子層３１、４１、５１では、後段ほど導電性粒子の体積割合が高くなっており、水中の有機化合物量が次第に減少するのに応じて反応面積が増大し、各電解処理装置で効率よく電解処理がなされる。
最終段の電解処理装置５０で電解処理された水は、還流管１１で電解貯槽１５に還流され、さらに送液管１０を通して電解処理装置３０に送液されることにより循環処理される。
なお、この実施形態３では、固定床の導電性粒子層を有する電解処理装置を直列に接続したが、流動床の導電性粒子層を有する電解処理装置を直列に接続してもよく、また、固定床の導電性粒子層を有する電解処理装置と流動床の導電性粒子層を有する電解処理装置とを接続しても良い。
【００３６】
【実施例】
実施例１
ボロンドープ法を用いて気相析出合成した積層状多結晶導電性ダイヤモンド板（５ｃｍ×５ｃｍ×０．０５ｃｍ）２枚を陰極および陽極に用い、極間距離は１ｃｍに設定した。なお、該ダイヤモンド板は、ダイヤモンド板の炭素量に対して、８０００ｐｐｍのボロンがドープされている。また、陰極と陽極の間に炭素粉末上にダイヤモンド層をコーティングした導電性粒子を配した導電性粒子層を設け電解反応槽とした。なお導電性粒子層は、有機化合物含有水によって上記導電性粒子が流動する流動床とした。有機化合物含有水としてジメチルスルホキシド含有排水（ＴＯＣ７００ｍｇ／Ｌ、３００ｍＬ）に硫酸ナトリウムを１４，２００ｍｇ／Ｌ添加して電解貯槽に入れた。電解貯槽内をスターラで攪拌しながら送液ポンプを用いて、電解反応槽に対し４００ｍｌ／ｍｉｎの流速（通液線速度は４８ｍ／ｈ）で処理水を循環処理した。電解反応槽の投入電気量は電流密度が０．２Ａ／ｃｍ２（２０００Ａ／ｍ２）となるように設定した。電解処理を２時間継続して、電解反応槽出口水の水を採取して全有機体炭素（ＴＯＣ）の分析を行ったところ表１の結果を得た。ＴＯＣ濃度が低くなっても、高い電流効率が維持できた。
【００３７】
【表１】
2004202405.tif 000003
【００３８】
比較例１
実施例１で行った電解処理の代わりに、陰極および陽極にダイヤモンドを用いた電解処理装置で陰極と陽極の間に導電性粒子層を具備しない電解処理装置で、ジメチルスルホキシド含有排水の電解処理を行った。それ以外は、実施例１の電解処理と同じ条件で電解処理を行った。その結果を表２に示す。その結果、陰極と陽極の間に導電性粒子と非導電性粒子から構成される導電性粒子層を具備した電解処理装置によるものと比べると、処理時間が５０％増加した。
【００３９】
【表２】
2004202405.tif 000004
【００４０】
実施例２
実施例１と同様にボロンドープ法を用いて気相析出合成した積層状多結晶導電性ダイヤモンド板（５ｃｍ×５ｃｍ×０．０５ｃｍ）２枚を陰極および陽極に用い、極間距離は１ｃｍに設定した。陰極と陽極の間に炭素粉末上にダイヤモンド層をコーティングした導電性粒子と非導電性粒子を体積割合で１：１の比率に混合した導電性粒子層を設け電解反応槽とした。ジメチルスルホキシド含有排水（ＴＯＣ７００ｍｇ／Ｌ、３００ｍＬ）に硫酸ナトリウムを１４，２００ｍｇ／Ｌ添加して電解貯槽に入れた。電解貯槽内をスターラで攪拌しながら送液ポンプを用いて、電解反応槽に４００ｍｌ／ｍｉｎの流速（通液線速度は４８ｍ／ｈ）で陽極室から陰極室へと処理水が移動するように循環処理した。電解反応槽の投入電気量は電流密度が０．２Ａ／ｃｍ２（２０００Ａ／ｍ２）となるように設定した。電解処理を２時間継続して、電解反応槽出口水の水を採取して全有機体炭素（ＴＯＣ）の分析を行ったところ表３の結果を得た。ＴＯＣ濃度が低くなっても、高い電流効率が維持できた。
【００４１】
【表３】
2004202405.tif 000005
【００４２】
比較例２
実施例２で行った電解処理の代わりに、陰極および陽極にダイヤモンドを用いた電解処理装置で陰極と陽極の間に導電性粒子層を具備しない電解処理装置でジメチルスルホキシド含有排水の電解処理を行った。それ以外は、実施例２の電解処理と同じ条件で電解処理を行った。電解反応槽出口水の水を採取して全有機体炭素（ＴＯＣ）の分析を行ったところ表４の結果を得た。陰極と陽極の間に導電性粒子と非導電性粒子から構成される導電性粒子層を具備した電解処理装置によるものと比べると、処理時間が５０％増加した。
【００４３】
【表４】
2004202405.tif 000006
【００４４】
実施例３
前記実施例と同様にボロンドープ法を用いて気相析出合成した積層状多結晶導電性ダイヤモンド板（５ｃｍ×５ｃｍ×０．０５ｃｍ）２枚を陰極および陽極に用い、極間距離は１ｃｍに設定した。両極間に炭素粉末の表面にダイヤモンド膜をコーティングした導電性粒子と非導電性粒子を混合した導電性粒子層を設け電解反応槽とした。電解反応槽は２槽用意して直列に接続し、１槽目、２槽目での導電性粒子層における導電性粒子と非導電性粒子の体積割合をそれぞれ１：３、１：１にして、後段ほど導電性粒子の割合が高くなるように導電性粒子層を構成した。ジメチルスルホキシド含有排水（ＴＯＣ７００ｍｇ／Ｌ、３００ｍＬ）に硫酸ナトリウムを１４，２００ｍｇ／Ｌ添加して電解貯槽に入れた。電解貯槽内をスターラで攪拌しながら送液ポンプを用いて、１槽目、２槽目の電解反応槽に順次、４００ｍｌ／ｍｉｎの流速（通液線速度は４８ｍ／ｈ）で循環処理を行った。各電解反応槽の投入電気量は電流密度が０．２Ａ／ｃｍ２（２０００Ａ／ｍ２）となるように設定した。それぞれの電解槽での処理を１時間ずつ継続して、電解反応槽出口水の水を採取して全有機体炭素（ＴＯＣ）の分析を行ったところ表５の結果を得た。その結果、ＴＯＣが効果的に減少した。
【００４５】
【表５】
2004202405.tif 000007
【００４６】
比較例３
実施例３で行った電解処理の代わりに、陰極および陽極にダイヤモンドを用いた電解処理装置で陰極と陽極の間に導電性粒子層を具備しない電解処理装置を２槽用意して直列に接続してジメチルスルホキシド含有排水の電解処理を行った。それ以外は、実施例３の電解処理と同じ条件で電解処理を行った。電解反応槽出口水の水を採取して全有機体炭素（ＴＯＣ）の分析を行ったところ表６の結果を得た。実施例３の結果と比べると、著しく処理効果が悪く、多くのＴＯＣが残存した。
【００４７】
【表６】
2004202405.tif 000008
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の有機化合物含有水の電解処理装置によれば、導電性ダイヤモンドを用いた陰極および陽極と、これら陰極および陽極間に通電する通電装置と、前記陰極と陽極との間に配置され、導電性粒子を配して有機化合物含有水を層内で電気化学的に処理する導電性粒子層とを備えるので、電極の腐食を招くことなく効率的に水に含まれる有機化合物の電解処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の処理装置を説明する図である。
【図２】同じく他の実施形態の処理装置を説明する図である。
【図３】同じくさらに他の実施形態の処理装置を説明する図である。
【符号の説明】
１    陽極
２    陰極
３    セル
４    導電性粒子層
５    導電性粒子
７    電源
１０    送液管
１１    還流管
１２    回収部
１３    粒子返送管
１５    電解貯槽
１６    スターラ
１７    回転体
１８    ポンプ
２０    導電性粒子層
２１    導電性粒子
２２    非導電性粒子
３０    電解処理装置
３１    導電性粒子層
４０    電解処理装置
４１    導電性粒子層
５０    電解処理装置
５１    導電性粒子層
【図１】
2004202405.tif 000009
【図２】
2004202405.tif 000010
【図３】
2004202405.tif 000011