(57)【要約】【目的】この発明は、生活に欠くことのできない飲料水・生活水が、自然環境の悪化、都市化が進行した結果、多種多様な化学物質により汚染が進行し、発癌物質及び誘発作用又はホルモン機能障害等、人体に様々なダメージを与えてきている。その水質汚染物質を無害化するための水質浄化装置。【構成】この水質浄化装置は一定以上の強さの磁界に水を強制的に通す事により、汚染水の電気分解が始まり、酸素・水素・水酸基・イオンを発生させることで科学的な水質浄化作用を得ることができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイル及び永久磁石の回転又は上下動により磁場を作り、一定以上の電圧を有する磁界内を上下水道原水が通るようにした浄化装置。
【請求項２】
コイル及び永久磁石の回転又は上下動により磁場を作り、一定以上の電圧を有する磁界内を産業廃棄物処理汚水が通るようにした浄化装置。
【請求項３】
コイル及び永久磁石の回転又は上下動により磁場を作り、一定以上の電圧を有する磁界内を環境ホルモン汚水が通るようにした浄化装置。
【請求項４】
コイル及び永久磁石の回転又は上下動により磁場を作り、一定以上の電圧を有する磁界内を工場廃水が通るようにした浄化装置。
【請求項５】
コイル及び永久磁石の回転又は上下動により磁場を作り、一定以上の電圧を有する磁界内を鉱山やその他の掘削ズリからの汚染された浸透水や流水が通るようにした浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は生活に欠くことのできない飲料水が、自然環境の悪化、都市化が進行した結果、多種多様な化学物質により汚染が進行し、発癌物質として及びその誘発作用、又はホルモン撹乱物質等として自然界や人体に様々なダメージを与えてきている。その水質汚染物質を磁場により、分解・吸着を促がして無害化するための水質浄化装置を提供する。
【０００２】
【従来の技術】
池・堀・運河・湖沼・河川・湾岸水等に係る水質浄化処理、水槽・川・内海等を利用した養殖場に係る水質浄化処理、飲料水に係る水質浄化処理については以下の方法が知られている。オゾンによる水質浄化処理・活性汚泥による水質浄化処理・生物濾過による水質浄化処理・工業薬品を使用した凝集沈殿の水質浄化処理・紫外線による水質浄化処理・曝気る水質浄化処理（例えば特許文献１及び２参照）・微生物による水質浄化処理・これらの組み合わせによる水質浄化処理等が知られていた。また、土壌の浄化に関する参考資料（例えば非特許文献１参照）もみられる。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１０４６１６号公報
【特許文献２】
特開２００２−１９１９７０号公報
【非特許文献１】
（社）地盤工学会誌，２００２年１０月，第５０巻，第１０号，１３−１５ページ
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、その課題を解決すべく、発癌物質又は誘発物質であるダイオキシン・ＰＣＢ・トリハロメタン・フミン酸、及び、鉛・カドミウム・六価クロム・砒素・水銀等の重金属類の分解・化合・吸着等により、安全な無害化した飲料水及び水質に回復させる事を課題として、研究をすすめた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
該装置は一定以上の強さの磁場を作ることにより電圧を発生させ、各水溶液は電気分解が始まり、酸素・水素・イオンが発生した結果、科学的な水質浄化作用を得ることができる。
「動電学的浄化技術−その可能性と限界」（非特許文献１）より印加電圧が約２Ｖ以上であれば、陽極・陰極に次のような水の電気分解反応が起こる事が知られている。
陽極反応
2004330173.tif 000002
陰極反応
2004330173.tif 000003
この結果電極界面において電化の不均衡が生じ、それを解消するためイオンの泳動が生ずると同時に、電位の勾配が形成される。
水溶中に吸着イオンがあれば、電気浸透は陽極から陰極に向かうことになる。陽極で生成する水素イオンは、他のイオンより泳動速度が速いため、陽極側から酸性化が始まる。
重金属のイオンの大部分は、酸化物鉱物や腐食物質状の無機水酸基やカルボキシル基との表面錯体として存在しているが、これらの官能基は弱酸性であり、従って、水素イオン濃度が高くなると交換脱着する。この時発生した重金属イオンは、陽イオン交換性の粘土鉱物があれば、陽イオン交換反応によって交換性陽イオンとなって吸着される。これらの吸着反応のための電気泳動速度は、水溶液中では速く、いずれも陰極方向へ移動するため、陰極近傍はアルカリ化し、水酸化物となって沈殿する。
これらの反応は直接陰極への酸注入と陽極に塩酸注入等、及び、反応極面の面積の増大、又は水酸化物イオンを陽極方向に移動させないことによって、除去速度を促進させることができる。
【０００９】
【実施例】
請求項１のコイルでの電磁石及び永久磁石の回転又は上下動により磁場を作り、一定以上の電圧を有する磁界内を上下水道原水が通るようにした浄化装置は上記の通り、磁界内に水溶液を通し、一定以上の電圧又は酸・アルカリ・塩及びそれに類する溶液（含塩素系物質のトリハロメタン・ダイオキシン・ＰＣＢを含む。）により、電気的酸化還元反応を促進させることができ、トリハロメタン・ダイオキシン・ＰＣＢ等をも分解し、元素又は単純化分子状及びイオンまで分解・生成され、無害化した美味しい飲料水・炊飯用水・加工食品用水ができる。
請求項２・３のコイルでの電磁石及び永久磁石回転又は上下動により磁場を作り、磁場内を産業廃棄物処理汚水・環境ホルモン汚水が通るようにした浄化装置は環境ホルモン中心に、重金属類の溶出等が有り、高価なフィルター又は油脂類に吸着回収し、管理型の最終処分場に搬入しなければならなかったが、該浄化装置を使用することで、電気的酸化と還元作用により、環境ホルモン類（ダイオキシン・ＰＣＢ等）は分解し、重金属類のみの処理で、水溶液中の重金属イオンは不溶化するため沈下し、この水溶液を濾過することにより、又は粘土鉱物を該装置内に置くだけで、粘土鉱物に吸着させることができ、容易に且つ確実に除去可能となる。
請求項４のコイルでの電磁石及び永久磁石の回転又は上下動により磁場を作り、磁場内を工場廃水が通るようにした浄化装置は微量の薬剤・環境ホルモン・重金属類の混入が考えられ、他に食品メーカー等に有る有機物類加工工場の洗浄水処理等に有効である。
請求項５のコイルでの電磁石及び永久磁石の回転又は上下動により磁場を作り、磁場内を鉱山及びその他の掘削ズリからのカドミウム・砒素・鉛・六価クロム・等の汚染水が通るようにした浄化装置は、汚染水が磁界を通り、一定以上の電圧で電気分解が始まり、酸化還元反応が進んで、汚染水溶液中の重金属類がイオン化が促がされ、イオン交換容量の高い粘土鉱物を使用することにより、吸着・除去が可能となる。該粘土鉱物としては特定しないが、主にベントナイト・カオリナイト・ヘマタイトが有効である。
【００１０】
【発明の効果】
１．該浄化装置は陽極では局所的に水素イオン濃度が高くなり、（ＰＨ：２．６以下）、このために、細菌・酵母・カビ等の繁殖可能なＰＨ４〜９ではなくなるために、増殖を抑制されたり細胞腹が破損して死滅することになる。
２．また、酸化還元電位が生物の生息範囲を大きく上回る物であれば、微生物の呼吸代謝が氾されて死滅する。
３．電気分解によって処理された溶液に含まれる、発生した酸素は溶存酸素を増加させるが、活性化が高いために、細菌やウイルスを分子単位で破壊し、死滅させる効果も有る。水道水は一般には塩素の投入によって微酸性水であり、電気分解によって得られた次亜塩素酸が安定して存在するために、カルキ臭が無くなって、次亜塩素酸の効能としての発癌を抑制する効果が期待される。また次亜塩素酸自体は、殺菌・浄化能力が高いものである。
４．溶存酸素や気化した酸素は、磁場を有する電気分解によってえられたために、＋の電荷を持った酸素分子が集合体を形成しやすいものと考えられる。このために臭い分子を自己分解して無臭化したり、微生物に対して強い殺菌作用がある。
５．このような酸素の作用は、酸素の融合酸化分解であり、オゾンのような強制酸化分解とは異なり、分解過程で他に害を及ぼさない事が特徴である。
６．フミン酸・トリハロメタンを分解する機能は、このような電気分解によって得られた、効果的な酸化還元作用によるものと考えられ、溶解している揮発性有機化合物を始めとする、様々な有害物質の分子構造を改変することによる無害化・不溶化・揮発性が無くなる等の効果がある。
７．産廃処理汚水中に含まれる及び環境ホルモンであるダイオキシン・ＰＣＢ又はプラスチック溶融液等これまで大掛かりなプラントを設置し、回収して最終処分場で処理していたが、該浄化装置を使用することで、水又は酸性水及び界面活性剤等の洗浄液を散水・噴霧し、水溶液として回収して分解処理することで、コンパクトな施設で効率的処理ができる。
８．産廃処理汚水及び鉱山・掘削ズリに伴なう汚染された浸透水・流水中に含まれる重金属類は、水溶液中に電流が流れる事でイオン化し、重金属イオンは不溶化するため沈下し、この水溶液を濾過しても良いが、粘土鉱物を該装置内又は装置の近くに置くだけで粘土鉱物に引き寄せられ吸着し、容易に除去が可能となる。
９．また電気抵抗の低い金属（例えばアルミニウム）で該装置を作成することにより、該効果は数倍から数十倍にする事ができる。又は該装置の近くに該金属を置くだけでも同じ効果を得る事ができる。
１０．このような効果は、残留農薬に対しても積極的に分解して無害化する過程から勘案して、効果的である。
１１．該浄化装置は磁場を発生させ、一定以上の電圧を有する磁界内を汚染水・原水等を通す事としているが、単に磁場を発生させる磁石又は電流を通すコイル（電磁石）を使用して、汚染水・原水中で回転又は上下動するだけでも有効であり、水流にこだわる必要はない。
１２．ただ単に、汚染水・原水に一定以上の磁界による電圧がかかる事により、水溶液の電気分解が始まり、電荷の不均衡が生まれ水中に電位の勾配が生じ、それに伴なってイオンの電気泳動をも発生させ、離れた水中や泥の中までも浄化してしまう装置である。