(57)【要約】【課題】  廃液、あるいは生活用水、海水、動植物育成用水、食品加工用水または飲料水等各種汚染水から水溶性セシウムを効果的に除去できると共に、簡素かつ低廉な設備で一般家庭でも容易にセシウムを除去できるセシウムの除去方法およびセシウム除去機能を備えたミネラルウォーター生成器を提供する。【解決手段】本発明のミネラルウォーター生成器１は、セシウムを含有した飲料水を収容するための原水容器２と、原水容器２内に収容されたセシウムを含有した飲料水に添加してセシウムを含有した凝集物を形成するための処理用凝集剤であって天然鉱石を無機酸で処理しミネラル成分を可溶化させた処理用凝集剤と、原水容器２と連通口５を介して連通すると共に生成された生成水を貯留するための貯水容器４と、連通口５を被覆して配されセシウムを含有した凝集物を濾過するためのフィルター８とを有している。【選択図】図１
2012225714.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セシウムを含有した廃液または汚染水に天然鉱石を無機酸で処理しミネラル成分を可溶化させた処理用凝集剤を添加する工程と、前記処理用凝集剤にて凝集したセシウムを含有した凝集物を濾過する工程とを有することを特徴とするセシウムの除去方法。
【請求項２】
セシウムを含有した飲料水を収容するための原水容器と、該原水容器内に収容されたセシウムを含有した飲料水に添加してセシウムを含有した凝集物を形成する処理用凝集剤であって天然鉱石を無機酸で処理しミネラル成分を可溶化させた処理用凝集剤と、前記原水容器と連通口を介して連通すると共に生成された生成水を貯留するための貯水容器と、前記連通口を被覆して配されセシウムを含有した凝集物を濾過するためのフィルターとを有することを特徴とするセシウム除去機能を備えたミネラルウォーター生成器。
【請求項３】
前記処理用凝集剤は、ｐＨが５〜７に調整されている請求項２に記載のミネラルウォーター生成器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃液、あるいは生活用水、海水、河川水、池水、動植物育成用水、食品加工用水または飲料水等各種汚染水に含まれる放射性セシウムの除去方法およびセシウム除去機能を備えたミネラルウォーター生成器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
福島原子力発電所の事故を契機として原子炉施設からの廃液に水溶性セシウムが含まれていることが報道されている。また、生活用水、海水、河川水、池水、動植物育成用水、食品加工用水または飲料水等各種汚染水の放射能汚染が懸念されている。
セシウムは半減期が３０年と長く体内に摂取すると蓄積して被曝する危険性が高いことから、原発施設等からの廃液処理のみならず、生活用水、海水、河川水、池水、動植物育成用水、食品加工用水または飲料水等各種汚染水からの除去が懸案となっている。
【０００３】
廃液等からセシウムを除去する方法としては、例えば特開２００７−２７１３０６号公報の脱窒菌で吸着除去する方法、蒸発濃縮法，イオン交換法，凝集沈澱法、またはこれらを組み合わせた方法が種々提案されている。
【０００４】
しかしながら、水溶性セシウムについては効果的な除去手段がなく、除去設備も複雑かつ高価なものとなりメンテナンスも容易ではなかった。また、一般家庭では水溶性セシウムを除去する方法がなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２７１３０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の課題は、廃液、生活用水、海水、河川水、池水、動植物育成用水、食品加工用水または飲料水等各種汚染水から水溶性のセシウムを効果的に除去できると共に、簡素かつ低廉な設備で一般家庭でも容易にセシウムを除去できるセシウムの除去方法およびセシウム除去機能を備えたミネラルウォーター生成器を提供することにある。
【０００７】
上記課題を解決するものは、セシウムを含有した廃液または汚染水に天然鉱石を無機酸で処理しミネラル成分を可溶化させた処理用凝集剤を添加する工程と、前記処理用凝集剤にて凝集したセシウムを含有した凝集物を濾過する工程とを有することを特徴とするセシウムの除去方法である。
【０００８】
また、上記課題を解決するものは、セシウムを含有した飲料水を収容するための原水容器と、該原水容器内に収容されたセシウムを含有した飲料水に添加してセシウムを含有した凝集物を形成する処理用凝集剤であって天然鉱石を無機酸で処理しミネラル成分を可溶化させた処理用凝集剤と、前記原水容器と連通口を介して連通すると共に生成された生成水を貯留するための貯水容器と、前記連通口を被覆して配されセシウムを含有した凝集物を濾過するためのフィルターとを有することを特徴とするセシウム除去機能を備えたミネラルウォーター生成器である。前記処理用凝集剤は、ｐＨが５〜７に調整されていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載した発明によれば、廃液、あるいは生活用水、海水、河川水、池水、動植物育成用水、食品加工用水または飲料水等各種汚染水から水溶性セシウムを簡素かつ低廉な設備で効果的に除去できる。
請求項２に記載した発明によれば、飲料水から水溶性セシウムを効果的に除去できると共に、簡素かつ低廉な装置で一般家庭でも容易にセシウムを除去できる。
請求項３に記載した発明によれば、凝集能力を高めることができると共に、飲料水中の有機物および砒素、鉛等の有害重金属を凝集させて除去することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本考案のミネラルウォーター生成器の一実施例の斜視図である。
【図２】図１に示したミネラルウォーター生成器の部分縦端面図である。
【図３】図１に示したミネラルウォーター生成器の分解斜視図である。
【図４】図２の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明では、セシウムを含有した廃液、あるいは生活用水、海水、河川水、池水、動植物育成用水、食品加工用水または飲料水等各種汚染水に天然鉱石を無機酸で処理しミネラル成分を可溶化させた処理用凝集剤を添加し、処理用凝集剤にて凝集したセシウムを含有した凝集物を濾過することで、廃液や飲料水等から水溶性のセシウムを効果的に除去できると共に、簡素かつ低廉な設備で一般家庭でも容易にセシウムを除去できる、セシウムの除去方法およびセシウム除去機能を備えたミネラルウォーター生成器を実現した。
【実施例１】
【００１２】
本発明のセシウムの除去方法を、図１ないし図４に示したセシウム除去機能を備えたミネラルウォーター生成器の一実施例を用いて説明する。
【００１３】
この実施例のミネラルウォーター生成器１は、セシウムを含有した飲料水を収容するための原水容器２と、原水容器２内に収容されたセシウムを含有した飲料水に添加してセシウムを含有した凝集物を形成する処理用凝集剤であって天然鉱石を無機酸で処理しミネラル成分を可溶化させた処理用凝集剤と、原水容器２と連通口５を介して連通すると共に生成された生成水を貯留するための貯水容器４と、連通口５を被覆して配されセシウムを含有した凝集物を濾過するためのフィルター８とを有している。以下、各構成について順次詳述する。
【００１４】
ミネラルウォーター生成器１は、本発明のセシウムの除去方法をミネラルウォーター生成器に使用したものである。
【００１５】
原水容器２は、水道水や井戸水等の飲料水を注入するための容器であり、この原水容器２内に、セシウムを含有した飲料水（原水）と処理用凝集剤を添加してセシウムを凝集させると共にミネラルウォーターを生成する。
【００１６】
原水容器２は、図３に示すように、上端が開口した有底筒状体（円筒体）に形成されており、底部に連通口５を有したフィルター載置部６を備えると共に、上端の開口には、上蓋９が着脱自在に被嵌できるように構成されている。
【００１７】
フィルター載置部６には、図４に示すように、凹状に形成されたフィルター載置板１０と、フィルター載置板１０の下部に設けられ当該フィルター載置板１０を貫通する筒部１１とを有したフィルター載置部材１２が配されており、このフィルター載置部材１２は、筒部１１がフィルター載置部６の連通口５に挿通された状態で原水容器２の底部に固定されている。より具体的には、筒部１１の外周には螺子部（図示しない）が形成されており、この螺子部と蝶ナット１３とが螺合されることによって、フィルター載置板１０が原水容器２の底部に設けられたフィルター載置部６上に固定されている。なお、凹状に形成されたフィルター載置板１０には、フィルター８の下部が嵌め入れ可能に形成されていることが好ましい。
【００１８】
フィルター８は、図４に示すように、活性炭７と、活性炭７を被包したセラミックフィルター７Ａとから構成されている。活性炭７は、セラミックフィルター７Ａを通過した原水内に残存する不純物等を吸着して脱臭、脱色する作用を有するものであり、セラミックフィルター７Ａは、０．５μｍの微細孔をもつセラミックスから形成されており、処理用凝集剤によって凝集された原水中の不純物を濾過して除去する。
【００１９】
すなわち、ミネラルウォーター生成器１では、この原水容器２内で、本発明のセシウムの除去方法のセシウムを含有した飲料水に天然鉱石を無機酸で処理しミネラル成分を可溶化させた処理用凝集剤を添加する工程と、前記処理用凝集剤にて凝集したセシウムを含有した凝集物を濾過する工程とが行われるように構成されている。
【００２０】
なお、この実施例のセラミックフィルター７Ａは、０．５μｍの微細孔を有しているが、セシウムを含有した凝集物を除去するには、３μｍ程度の微細孔であれば濾過できるため、０．３〜３μｍの微細孔を有するフィルターを有するものであればよい。
【００２１】
処理用凝集剤は、原水容器２内に収容されたセシウムを含有した飲料水に添加してセシウムを含有した凝集物を形成すると共に、飲料水に多数のミネラルを含有させるためのものであり、天然鉱石を無機酸で処理しミネラル成分を可溶化させて製造されている。さらに、この処理用凝集剤は、水の分子間に溶け込む身体に有害な影響を及ぼす元となる遊離塩素や有機塩素化合物その他の有機物の凝集作用、大腸菌群等の雑菌の制菌作用、酸化還元電位を低下させる作用などを奏するものでもある。
【００２２】
処理用凝集剤の原料となる天然鉱石としては特に限定されないが、例えば、花崗岩が風化して生成された腐食岩（バーミュキュライト）、またはこの腐食岩がさらに風化して生成された土壌、或いは両者の混合物が好適に使用できる。
【００２３】
天然鉱石を処理する無機酸としては、例えば、硫酸、塩酸、硝酸またはこれらの混合物が好適に使用できるが、中でも、溶解度と反応速度に優れ、かつ不揮発性の硫酸がより好ましい。
【００２４】
処理用凝集剤の製造方法としては、例えば９８％硫酸を用いた場合、２０〜２５重量％の硫酸と、岩石の粉砕物（予め１．０ｍｍ以下に粉砕したもの）を５０〜６６重量％と、その他（水）とを混合し、６５〜７５℃で５〜８時間熱処理及び攪拌し、さらに１２〜１５時間冷却及び攪拌してミネラルを溶解抽出させることにより、処理用凝集剤（ミネラル濃縮液）を製造することができる。
【００２５】
そして、この処理用凝集剤（ミネラル濃縮液）は、水酸化ナトリウムまたはクエン酸緩衝液などを所要量添加することにより、ｐＨが５〜７に調整されることが好ましい。これにより、凝集能力が高めることができると共に、飲料水中の有機物および砒素、鉛等の有害重金属を凝集させて除去することが可能となる。
【００２６】
また、このようにして得られた処理用凝集剤は、原料としての天然鉱石の化学組成にもよるが、腐食岩（バーミュキュライト）を原料した場合、以下の表１のように、ミネラルを２０種類以上含有している。
【００２７】
【表１】
2012225714.tif 000003
【００２８】
このようなミネラル（微量元素）を豊富に含む処理用凝集剤を、飲料水に添加することでアルミニウム、鉄、ケイ素等の凝集作用により、セシウムを含む有害物質の除去を効果的に行うことができると共に、定量的に多数の微量元素の補給を行うことができる。
【００２９】
貯水容器４は、原水容器２内にてセシウムが除去された生成水を貯留するための容器であり、図３に示すように、上端が開口した有底筒状容器である。貯水容器４の下部付近の側部には貯水容器４内に貯留された生成水を外部に取り出すためのコック１４が設けられており、また、貯水容器４は必要に応じて置台１５の上方に載置され、コック１４からの出水がより容易となるように構成されている。
【００３０】
なお、原水容器２および貯水容器４は、外部から水位や水質などを観察できるように透明又は半透明な抗菌処理済みの合成樹脂容器にて形成されている。
【００３１】
中継ぎ部材３は、原水容器２と貯水容器４とを上下方向に一体となるように中継ぎするためのものであって、図３または図４に示すように、中央に開口を有し上端周縁部の上面において原水容器２の外底面を支持する凹状体３Ａと、凹状体３Ａの下部に配され、凹状体３Ａを中央開口部の周縁部にて支持すると共に、外周縁にて貯水容器４の上端開口縁部と係合する環状体３Ｂとから構成されている。
【００３２】
つぎに、ミネラルウォーター生成器１の使用方法について説明する。
図１に示した状態で上蓋９を取り外し、原水容器２に所要量（原水の０．０１〜０．０３重量％程度）の処理用凝集剤が添加された原水を注ぎ込み、必要に応じて上蓋９をする。ここで、処理用凝集剤が添加された原水は、一定時間経過後に上述したミネラルが豊富な水に生成されると共に、セシウムおよび遊離塩素や有機塩素化合物その他の有機物の凝集が行われる。さらに、雑菌の制菌が行われ、それら凝集物が目視できる程に原水中に浮遊または沈殿する。このような凝集作用の物理的、化学的メカニズムは具体的には解明されていないが、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、鉄、カリウム、ナトリウム、ケイ素等の複数の金属塩が複塩を形成し、複雑にからみ合いながら電荷を効率よく中和させ凝集させるものと考えられる。
【００３３】
このように凝集処理された原水は、活性炭７を内蔵したフィルター７を通過した後、筒部１１を経由して貯水容器４内へ落下し貯留される。この過程で原水はセラミックスフィルター７Ａによって濾過されてセシウムを含有する凝集物が除去され、さらに、セラミックスフィルター７Ａ内部に配された活性炭７と接触して残存する不純物が吸着され、脱臭、脱色等がなされて良質なミネラルウォーターとして浄化生成される。
【００３４】
貯水容器４内に貯留した生成水を取り出す際には、コック１４を開くだけでよいが、中継ぎ部材３を持ち上げて貯水容器４の上端開口から汲み上げてもよい。
【００３５】
また、長時間の使用によって活性炭７およびセラミックスフィルター７Ａ（フィルター８）が汚れたり目詰まりした場合は、フィルター載置板１０からフィルター８を取り外して新旧取り替えるだけでよい。
【００３６】
（セシウム除去能試験）
ミネラルウォーター生成器１を用いて以下のようにセシウム除去試験を行った。
セシウムを０．００８ｍｇ／ｌの割合で含有した原水を原水容器２に収容し、原水に原水総量の０．０２重量％の前記処理用凝集剤を添加し十分に攪拌した。その後、フィルター８を介して貯水容器４に貯留した処理水をＩＣＰ質量分析法により分析したところ、セシウムの含有量は、＜０．００１ｍｇ／ｌとの計量結果を得た。
【００３７】
計量値「＜０．００１ｍｇ／ｌ」は、使用された計量器の精度ではセシウムは検出されなかったことを意味するものであり、本発明のセシウムの除去方法およびセシウム除去機能を備えたミネラルウォーター生成器によって、セシウムが効果的に除去されたことが確認された。
【００３８】
なお、上記実施例のミネラルウォーター生成器１は、本発明のセシウムの除去方法を一般家庭用のミネラルウォーター（飲料水）生成器に使用したものであるが、廃液、あるいは生活用水、海水、河川水、池水、動植物育成用水、食品加工用水等各種汚染水からセシウムを除去する場合は、原水容器２を大型化した廃液・汚染水容器を構成し、廃液、あるいは生活用水、海水、河川水、池水、動植物育成用水、食品加工用水等各種汚染水に所要量の上記処理用凝集剤を添加し、廃液・汚染水容器内に形成されたセシウムを含有した凝集物をフィルター手段にて濾過することにより廃液あるいは汚染水からセシウムを除去することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１ ミネラルウォーター生成器
２ 原水容器
３ 中継ぎ部材
３Ａ 凹状体
３Ｂ 環状体
４ 貯水容器
５ 連通口
６ フィルター載置部
７ 活性炭
７Ａ セラミックスフィルター
８ フィルター
９ 上蓋
１０ フィルター載置板
１１ 筒部
１２ フィルター載置部材
１３ 蝶ナット
１４ コック
１５ 置台
【図１】
2012225714.tif 000004
【図２】
2012225714.tif 000005
【図３】
2012225714.tif 000006
【図４】
2012225714.tif 000007