(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水を有隔膜電解槽の陽極室に供給して同陽極室での電解により殺菌処理し、次いで、殺菌処理水を前記有隔膜電解槽の陰極室に供給して同陰極室での電解により中和処理する水の浄化処理方法であって、前記殺菌処理水を前記陰極室へ供給するまでの滞留時間を前記被処理水の細菌による汚染度に応じて調整することを特徴とする水の浄化処理方法。
【請求項２】
請求項１に記載の水の浄化処理方法において、前記被処理水は、予め濾過処理されていることを特徴とする水の浄化処理装置。
【請求項３】
被処理水を有隔膜電解槽の陽極室に供給して同陽極室での電解により殺菌処理し、次いで、殺菌処理水を前記有隔膜電解槽の陰極室に供給して同陰極室での電解により中和処理する水の浄化処理装置であり、有隔膜電解槽と、同有隔膜電解槽の陽極室に接続されて被処理水を同陽極室に供給する第１の供給管路と、前記有隔膜電解槽の陽極室と陰極室に接続されて同陰極室へ前記殺菌処理水を供給する第２の供給管路を備え、同第２の供給管路は、前記殺菌処理水を前記陰極室に供給するまでの滞留時間を調整する滞留調整手段を備えていることを特徴とする水の浄化処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の水の浄化処理装置において、前記滞留調整手段は、容量の異なる複数の貯留タンクからなり、これら各貯留タンクは前記有隔膜電解槽の陽極室と陰極室に対する接続を選択可能に構成されていることを特徴とする水の浄化処理装置。
【請求項５】
請求項３に記載の水の浄化処理装置において、前記滞留調整手段は、１個の貯留タンクからなり、同貯留タンクは前記殺菌処理水の貯留量を可変に構成されていることを特徴とする水の洗浄処理装置。
【請求項６】
請求項３に記載の水の浄化処理装置において、前記滞留調整手段は、前記第２の供給管路が有する互いに迂回する２本の管路からなり、これら各管路は長さまたは流動抵抗を互いに異にして選択的に使用可能に構成されていることを特徴とする水の洗浄処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、飲料水、風呂水、プールの水等、各種の水を浄化処理する浄化処理方法および浄化処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、水の電解技術が進歩し、水の浄化処理手段として電解技術を利用することが提案されている。当該浄化処理手段は、水道水等塩素成分を含有する汚染された水を被処理水とするもので、汚染された被処理水を電解することにより、被処理水中に、各種の細菌を殺菌するのに有効な各種形態の塩素成分（以下有効塩素という）を生成して、被処理水中の細菌を殺菌して浄化処理するものである。被処理水を電解して殺菌処理する浄化処理方法には、各種の方法がある。
【０００３】
最も一般的な方法は、無隔膜電解槽を有する電解装置により無隔膜電解する方法あり、当該方法では、電解によって被処理水中に有効塩素が生成されて、被処理水が殺菌される。無隔膜電解によって殺菌処理された殺菌処理水は、中性またはわずかにアルカリ性であって、人体に対して過激な影響を及ぼさないという大きな利点がある。
【０００４】
しかしながら、被処理水を電解することにより生成される有効塩素は、ｐＨが酸性領域において強い殺菌能を発揮することから、当該方法では、迅速な殺菌作用が得られないという問題がある。かかる問題に対処した浄化処理方法および浄化処理装置が、特許第２７１４６６２号公報に、「無菌水の製造方法及びその装置」なる名称で提案されている。
【０００５】
当該公報に提案されている水の浄化処理方法は、被処理水を、有隔膜電解槽の陽極室に供給して同陽極室にて殺菌処理して殺菌処理水とし、次いで、同殺菌処理水を前記有隔膜電解槽の陰極室に供給して同陰極室にて中和処理して中和処理水とする方法である。
【０００６】
有隔膜電解槽を使用する電解では、電解槽の陽極室において有効塩素を含有する酸性水（電解生成酸性水）が生成され、かつ、電解槽の陰極室においてアルカリ水（電解生成アルカリ水）が生成される。陽極室での電解により生成される有効塩素は、酸性雰囲気において強い殺菌能を発揮する。当該浄化処理方法では、電解槽の陽極室で生成される有効塩素の強い殺菌能を利用するとともに、電解槽の陰極室で生成されるアルカリ水の中和能を利用するものである。
【０００７】
当該浄化処理方法においては、被処理水は電解反応により、電解槽の陽極室において有効塩素を含有する酸性水に変換されることから、有効塩素が酸性雰囲気において強い殺菌能を発揮して、迅速かつ効果的に殺菌される。また、有隔膜電解槽の陰極室では、酸性となった殺菌処理水が生成されるアルカリ水によって中和処理される。
【０００８】
このように浄化処理された浄化処理水は、無菌または無菌に近い中性またはわずかにアルカリ性で、わずかに殺菌能を有する有効塩素を含有する水となる。換言すれば、当該浄化処理によって、被処理水は、略無菌、略中性で細菌の増殖抑制作用を有し、人体に対して過激な影響を及ぼさない略中性の特性を有する優しい水に変換される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、当該浄化処理方法の優れた点に着目して、当該浄化処理をさらに改良することを意図したもので、その目的は、被処理水の細菌による汚染度に応じて殺菌処理の程度を変更して、被処理水の汚染度に応じた的確な殺菌処理を行うことにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、水の浄化処理方法および浄化処理装置に関するもので、本発明に係る浄化処理方法は、被処理水を有隔膜電解槽の陽極室に供給して同陽極室での電解により殺菌処理し、次いで、殺菌処理水を前記有隔膜電解槽の陰極室に供給して同陰極室での電解により中和処理する水の浄化処理方法であり、また、本発明に係る浄化処理装置は、本発明に係る浄化処理方法を実施するための浄化処理装置である。
【００１１】
しかして、本発明に係る浄化処理方法は、上記した浄化処理方法において、前記殺菌処理水を前記陰極室へ供給するまでの滞留時間を前記被処理水の細菌による汚染度に応じて調整することを特徴とするものである。本発明に係る浄化処理方法においては、前記被処理水として、予め濾過処理されている水を採用することが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係る浄化処理装置は、被処理水を有隔膜電解槽の陽極室に供給して同陽極室での電解により殺菌処理し、次いで、殺菌処理水を前記有隔膜電解槽の陰極室に供給して同陰極室での電解により中和処理するための浄化処理装置であり、有隔膜電解槽と、同有隔膜電解槽の陽極室に接続されて被処理水を同陽極室に供給する第１の供給管路と、前記有隔膜電解槽の陽極室と陰極室に接続されて同陰極室に前記殺菌処理水を供給する第２の供給管路を備え、同第２の供給管路は、前記殺菌処理水を前記陰極室へ供給するまでの滞留時間を調整する滞留調整手段を備えていることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明に係る浄化処理装置においては、前記滞留調整手段として、容量の異なる複数の貯留タンクを採用して、これら各貯留タンクを、前記有隔膜電解槽の陽極室と陰極室に対する接続を選択可能に構成するようにすることができる。また、前記滞留調整手段として、１個の貯留タンクを採用して、同貯留タンクを、前記殺菌処理水の貯留量が変更可変に構成するようにすることができる。さらにまた、前記滞留調整手段としては、前記第２の供給管路に設けた互いに迂回する２本の管路を採用して、これら各管路を長さまたは流動抵抗を互いに異にして選択的に使用可能に構成することができる。
【００１４】
【発明の作用・効果】
本発明に係る水の浄化処理方法においては、先ず、被処理水を有隔膜電解槽の陽極室に供給して同陽極室にて電解して殺菌処理して殺菌処理水とし、次いで、同殺菌処理水を前記有隔膜電解槽の陰極室に供給して同陰極室にて電解して中和処理して中和処理水とするものである。
【００１５】
このように浄化処理された浄化処理水は、無菌または無菌に近い中性またはわずかにアルカリ性で、わずかに殺菌能を有する有効塩素を含有する水となる。換言すれば、当該浄化処理によれば、被処理水は、略無菌、略中性で細菌の増殖抑制作用を有し、人体に対して過激な影響を及ぼさない特性を有する優しい水に変換される。
【００１６】
本発明に係る浄化処理方法においては、被処理水は電解反応により、電解槽の陽極室において有効塩素を含有する酸性水に変換されることから、有効塩素が酸性雰囲気において強い殺菌能を発揮して、迅速かつ効果的に殺菌することができる。この場合、殺菌処理水を陰極室へ供給するまでの滞留時間を、被処理水の細菌による汚染度に応じて調整している。
【００１７】
このため、細菌数が少なくまたは殺菌し易い細菌による汚染であって細菌による汚染度が低い被処理水については、被処理水が殺菌処理の雰囲気に滞留する時間を短くして的確な殺菌処理を行うことができて、浄化処理時間の短縮を図ることができる。また、細菌数が多くまたは殺菌し難い細菌による汚染であって細菌による汚染度が高い被処理水については、被処理水が殺菌処理の雰囲気に滞留する時間を長くして的確な殺菌処理を行うことができる。
【００１８】
本発明に係る浄化処理装置は、本発明に係る浄化処理方法を、容易かつ的確に実施することができるものである。当該浄化処理装置は、殺菌処理水を陰極室へ供給するまでの滞留時間を調整する滞留調整手段を備えている。このため、当該滞留調整手段によって、殺菌処理水の陰極室へ供給するまでの滞留時間を被処理水の細菌による汚染度に対応して設定することができる。
【００１９】
これにより、汚染度が低い被処理水については、被処理水が殺菌処理の雰囲気に滞留する時間を短くして的確な殺菌処理を行うことができて、浄化処理時間の短縮を図ることができる。また、細菌数が多くまたは殺菌し難い細菌による汚染であって汚染度が高い被処理水については、被処理水が殺菌処理の雰囲気に滞留する時間を長くして的確な殺菌処理を行うことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明は、水の浄化処理方法および浄化処理装置に関し、本発明に係る浄化処理方法は、基本的には、先ず、被処理水を有隔膜電解槽の陽極室に供給して同陽極室での電解により殺菌処理して殺菌処理水とし、次いで、殺菌処理水を有隔膜電解槽の陰極室に供給して同陰極室での電解により中和処理して中和処理水とするものである。図１および図２は、本発明に係る浄化処理方法を実施するための浄化処理装置をそれぞれ示している。
【００２１】
図１に示す第１浄化処理装置１０は、有隔膜電解槽１０ａと滞留調整機構１０ｂを備えている。有隔膜電解槽１０ａは、槽本体１１内を隔膜１２にて２つの電解室に区画されているもので、各電解室には電極１３ａ，１３ｂが配設されて、一方の電解室が陽極室１４ａにかつ他方の電解室が陰極室１４ｂに構成されている。陽極室１４ａには、被処理水を陽極室１４ａに供給するための第１供給管路１５ａが接続されている。なお、第１供給管路１５ａは、被処理水を供給する２つの管路１５ａ1，１５ａ2を備え、管路１５ａ1には濾過器１８が介装されている。
【００２２】
また、陽極室１４ａと陰極室１４ｂ間には、陽極室１４ａ内で電解処理された処理水（殺菌処理水）を陰極室１４ｂに供給するための第２供給管路１５ｂが接続されている。第２供給管路１５ｂの途中には、滞留調整機構１０ｂが介装されている。
【００２３】
滞留調整機構１０ｂは、互いに容量を異にする２台の貯留タンク１６ａ，１６ｂを備えている。各貯留タンク１６ａ，１６ｂは、分枝管路を介して第２供給管路１５ｂの上流側および下流側にそれぞれ接続されていて、各分枝管路には、それぞれ開閉弁１７ａ，１７ｂ、１７ｃ，１７ｄが介装されている。各開閉弁１７ａ〜１７ｄは、例えば電磁開閉弁であって、２個の開閉弁１７ａ，１７ｂ、および、２個の開閉弁１７ｃ，１７ｄを一組として、一組の開閉弁１７ａ，１７ｂが同時に開閉し、他の一組の開閉弁１７ｃ、１７ｄが同時に開閉し、かつ、各組間では、開閉動作が選択できるように構成されている。従って、各組の開閉弁１７ａ，１７ｂ、１７ｃ，１７ｄの開閉動作を選択することにより、殺菌処理水を陰極室１４ｂへ供給する際に経由させる貯留タンク１６ａ，１６ｂを選択することができる。
【００２４】
例えば、一方の組の開閉弁１７ａ，１７ｂを開き、他方の組の開閉弁１７ｃ、１７ｄを閉じた場合には、陽極室１４ａからの殺菌処理水は第１貯留タンク１６ａを経由して陰極室１４ｂに供給される。また、一方の組の開閉弁１７ａ，１７ｂを閉じ、他方の組の開閉弁１７ｃ、１７ｄを開いた場合には、陽極室１４ａからの殺菌処理水は第２貯留タンク１６ｂを経由して陰極室１４ｂに供給される。殺菌処理水を陰極室１４ｂへ供給するに当たって、第１貯留タンク１６ａを経由する場合には、殺菌処理水の陰極室１４ｂへ供給するまでの滞留時間が長くなり、また、第２貯留タンク１６ｂを経由する場合には、殺菌処理水の陰極室１４ｂへ供給するまでの滞留時間が短くなる。
【００２５】
当該浄化処理装置１０を使用して被処理水を浄化処理するには、被処理水の細菌による汚染度に応じて、使用する貯留タンク１６ａ，１６ｂを選択する。多数の細菌による汚染または殺菌し難い細菌による汚染であって汚染度が高い被処理水の場合は、滞留時間が長くなる大容量の第１貯留タンク１６ａを選択し、また、少数の細菌による汚染または殺菌し易い細菌による汚染であって汚染度が低い被処理水の場合は、滞留時間が短くなる小容量の第２貯留タンク１６ｂを選択する。その後、当該浄化処理装置１０の運転を開始する。
【００２６】
当該浄化処理装置１０の運転により、被処理水は、第１供給管路１５ａを通って有隔膜電解槽１０ａの陽極室１４ａに供給され、かつ、陽極室１４ａから滞留調整機構１０ｂを経由して陰極室１４ｂに供給され、陰極室１４ｂから浄化処理水として流出する。この間、被処理水は陽極室１４ａ内での電解によって、有効塩素を含有する酸性水に変換されて殺菌され、殺菌処理水として流出する。殺菌処理水は、第２供給管路１５ｂを通り、この間、滞留時間を調整されて陰極室１４ｂに供給される。殺菌処理水は、陰極室１４ｂ内での電解によって中和され、有効塩素をわずかに含有する略中性の浄化処理水となる。
【００２７】
このように、当該浄化処理では、被処理水の細菌による汚染度に応じて、殺菌処理水が殺菌の雰囲気にある時間を調整して、汚染度に応じた的確な殺菌処理を行うことができる。
【００２８】
なお、当該浄化処理装置１０においては、滞留調整機構１０ｂを下記のごとく変形することができる。すなわち、滞留調整機構１０ｂを構成する各貯留タンク１６ａ，１６ｂを廃止して、各貯留タンク１６ａ，１６ｂを有する各分枝管路を長さまたは流動抵抗を互いに異にする管路に構成して、各管路を選択的に使用可能に構成する形態である。これにより、当該変形例に係る滞留調整機構においては、各管路を使い分けすることにより、殺菌処理水の陰極室１４ｂへ供給するまでの滞留時間を変更することができる。
【００２９】
図２は、本発明の他の一例に係る第２浄化処理装置２０を示している。第２浄化処理装置２０は、有隔膜電解槽２０ａと滞留調整機構２０ｂを備えている。有隔膜電解槽２０ａは、第１浄化処理装置１０における有隔膜電解槽１０ａと同一構成のものであり、滞留調整機構２０ｂは、第１浄化処理装置１０における滞留調整機構１０ｂとは相違する。従って、第２浄化処理装置２０においては、有隔膜電解槽２０ａの各構成部材については、有隔膜電解槽１０ａの各構成部材の符号に類似する２０番台の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００３０】
滞留調整機構２０ｂは、１台の貯留タンク２６からなるもので、貯留タンク２６は、２本の流出管２６ａ，２６ｂを備え、各流出管２６ａ，２６ｂにはそれぞれ開閉弁２７ａ，２７ｂが介装されている。貯留タンク２６の貯水量は、開閉弁２７ａ，２７ｂの開閉の選択によって調整され、第１開閉弁２７ａを閉じて第２開閉弁２７ｂを開いた場合には、貯留タンク２６内の貯水量が多くて殺菌処理水の陰極室２４ｂに供給するまでの滞留時間が長くなる。また、第２開閉弁２７ｂを閉じて第１開閉弁２７ａを開いた場合には、貯留タンク２６内の貯水量が少なくて殺菌処理水の陰極室２４ｂに供給するまでの滞留時間が短くなる。
【００３１】
このように構成された第２浄化処理装置２０において、有隔膜電解槽２０ａおよび滞留調整機構２０ｂは、第１浄化処理装置１０における有隔膜電解槽１０ａおよび滞留調整機構１０ｂと同様に機能することから、第１浄化処理装置１０で実施し得る浄化処理方法と同一の浄化処理方法を実施することができ、かつ、同一の作用効果を奏することができる。
【００３２】
このように、第２浄化処理装置２０においても滞留調整機構２０ｂを採用していることから、浄化処理では、被処理水の細菌による汚染度に応じて、殺菌処理水が殺菌の雰囲気にある時間を調整して、汚染度に応じた的確な殺菌処理を行うことができる。
【００３３】
【実施例】
本実施例では、図１に示す第１浄化処理装置１０と同一構成の小型の実験装置を使用して、殺菌処理水の陰極室に供給されるまでの滞留時間を変化させた場合の浄化処理実験を試みた。なお、本実験での実験装置に関連する説明では、便宜上、第１浄化処理装置１０に付した符号と同一の符号を使用して説明することとする。
【００３４】
本実験では、野菜由来の一般細菌を採用して、当該細菌を一般の水道水に添加して、細菌の濃度が１０7／ｍＬの被処理水を調製し、当該被処理水を有隔膜電解槽１０の陽極室１４ａに供給して、陽極室１４ａ内での電解によって殺菌処理を行い、その後、殺菌処理水を、滞留調整機構１０ｂを通して有隔膜電解槽１０ａの陰極室１４ｂに供給して、陰極室１４ｂ内での電解によって中和処理を行った。浄化処理では、電解電流を０．５Ａ，２Ａ，４Ａ，８Ａの４通りの条件で行い、陰極室１４ｂからの浄化処理水の流出量を１Ｌ／ｍｉｎに設定した。また、殺菌処理水の滞留時間は、２台の貯留タンク１６ａ，１６ｂの切替えによって、各貯留タンク１６ａ，１６ｂでの滞留時間を５秒と６０秒の２通りとした。
【００３５】
本実験においては、各貯留タンク１６ａ，１６ｂの出口の殺菌処理水を抽出するとともに、各貯留タンク１６ａ、１６ｂから陰極室１４ｂを通って流出する各浄化処理水を抽出して、これらの殺菌処理水および浄化処理水の一定量を使用して、細菌の培養を一般細菌の培養法に則って２４時間行い、細菌の菌数をカウントした。得られた結果を、殺菌処理水および浄化処理水について、その電解条件、滞留時間、ｐＨとともに表１および表２に示す。
【００３６】
【表１】
0003983562.tif 000002
【００３７】
【表２】
0003983562.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例に係る浄化処理装置を概略的に示す構成図である。
【図２】本発明の他の一例に係る浄化処理装置を概略的に示す構成図である。
【符号の説明】
１０，２０…浄化処理装置、１０ａ，２０ａ…有隔膜電解槽、１０ｂ，２０ｂ…滞留調整機構、１１，２１…槽本体、１２，２２…隔膜、１３ａ，１３ｂ，２３ａ，２３ｂ…電極、１４ａ，２４ａ…陽極室、１４ｂ，２４ｂ…陰極室、１５ａ，２５ａ…第１供給管路、１５ａ1，１５ａ2，２５ａ1，２５ａ2…管路、１５ｂ，２５ｂ…第２供給管路、１６ａ，１６ｂ，２６…貯留タンク、２６ａ，２６ｂ…流出管、１７ａ，１７ｂ、１７ｃ，１７ｄ，２７ａ，２７ｂ…開閉弁，１８，２８…濾過器。
【図１】
0003983562.tif 000004
【図２】
0003983562.tif 000005