(57)【要約】      （修正有）【課題】環境や土壌中にある有害化学物質や放射性物質などの有害物質を複数の鉱石と電子と水を使用して、安全かつ効果的に除去する処理方法を提供する。【解決手段】有害物質を含む汚染土に無機質のイオンと水を混入し、撹拌した汚染土を収容プールに収容し、還元を促進して有害物質を無害化するものにおいて、汚染土に高電圧を印加し、有害物質などを還元して無害化する処理方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有害物質を含む汚染土に無機質のイオンと水を混入し、撹拌した汚染土を収容プールに収容し還元を促進して有害物質を無害化するものにおいて、さらに汚染土に高電圧を印加し、有害物質(鉛、水銀、カドミウム、放射性物質、化学物質など)を還元して無害化処理をすることを特徴とする有害物質を除去する方法。
【請求項２】
汚染土を収容する収容プール（処理槽）はコンクリート製で防水構造を有し、大地から絶縁するためコンクリートからなる絶縁ブロックの上部に陶器製の碍子を敷き、その上に収容プールを載置するとともに屋根と防護柵を設けることを特徴とする請求項1記載の有害物質を除去する方法。
【請求項３】
100Vを高圧100.000V〜1.000.000Vに上げる電子回路を有する高電圧発生装置。この高圧発生装置から、ケーブルによって高圧電気を収容プールに導き印加することを特徴とする請求項１乃至請求項２記載の有害物質を除去する方法。
【請求項４】
鉱石等無機物質と電子と水を使用して、汚染物質を還元し無害化する方法。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環境中にある有害物質を浄化する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の発明は、土壌中の2か所に電極を埋設して、両極間に電流を流すため、電子は土壌中に拡散し汚染物質に対する作用が低くなる。そのためコストが大きく時間が長くかかる。また、電子の作用のみでは、汚染物質が完全には分解されない。
本発明は、汚染土を大地から隔離した状態に置き高電圧の静電気を印加し、汚染物質の原子の周囲に電子を大量に集合させ強力に反応させることによって、原子を還元させることができる。さらに複数の無機質イオンを加えることで還元反応を促進して、汚染物質の除去を早く確実に行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３３８１７６４号 公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
環境や土壌中にある有害物質の除去においては、次の課題があった。
作業の負担が大きく、時間がかかる。
有害物質の処理に、大きなコストがかかる。
有害物質は消去できるものではなく、収集・濃縮してこれを廃棄しなければならない。
放射性物質など有害化学物質は、保管や廃棄が困難である。  
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明が開示する有害物質除去装置は、安全かつ効果的に物質を還元させ、有害物質の消去を行うことができる収容プール（処理槽）と、高電圧発生装置を備えている。
【０００６】
本発明は、有害物質を含む汚染土に複合（多種類）の無機質のイオンを混入し還元を促進して有害物質を無害化する。さらにこの汚染土に高電圧を印加し物質の還元反応を促進して、短時間で安全な元素に戻す。
【０００７】
有害物質（セシウム134及びセシウム137）の場合、水と複合無機質イオンとを混合することで還元反応を促進する。さらに、高電圧を印加することで電子の活動が活発になり、還元反応が促進される。
セシウム137の原子に大量の電子が集合増加するため、原子核の中性子に電気的圧力が加わり不安定となった電子は中性子内から放出される。その結果、セシウムの陽子は55個から56個に変化し、中性子は82個から81個になり、バリウムとなる。バリウムは、地中の至る所に自然に存在する無害な物質である。
セシウム137は、自然界に放置された場合半減期が30年である。セシウム137が、人体に対して無害な物質に変化するためには、数百年の時間が必要である。本発明では、この時間を1〜2日に短縮することができる。
【０００８】
混合する無機質は、ゼオライト50％、花崗岩20％、風化サンゴ10％、他複数の風化鉱石20％を使用する。風化鉱石は、含まれる無機質の種類が多く、イオン化しやすい性質があるためこれを使う。風化鉱石は、微粉末にすると水に溶いた時イオン化しやすくなり、このイオンは、他の物質と結合して相互に変化しやすい性質を持つ。風化鉱石の粉末の投入量は、重量比で土の1〜10％である。  
汚染土に水を加え、さらに風化鉱石粉末を混合してセシウム137と複数の無機質のイオンとが原子レベルで接触できる状態にする。さらに汚染土全体に高電圧を印加することによって、電子が多量に充満してセシウムは活動が活発化し、原子核の中性子の電子が放出しやすい状態になる。
高電圧は、100,000Vから1,000,000Vを使用する。電流は、100mAから1000mAを使用する。電子が土壌に漏れるのを防ぐため、収容プールの下には絶縁柱を複数設けて地上と絶縁状態にする。
【０００９】
本発明は以上の点を解決するために、次のような構成を採用する。
〈構成１〉
有害物質を処理する収容プールと、処理する対象物に荷電する装置を備えたことを特徴とするプラント。
【００１０】
〈構成２〉
処理する収容プールは、水が漏れない防水構造であり、大地から絶縁する。
底または側面に電極（ステンレス板）を敷設し、その一端は電線と結ばれている。
【００１１】
〈構成３〉
高電圧発生装置は、交流100Vの電源から電力を得て、トランスと電子回路によって100,000V以上の電圧に上げ、収容プールの底または側面の電極（ステンレス板）に導く。
【発明の効果】
【００１２】
上記の有害物質除去装置における汚染土は、そこに含まれる有害物質を分解・消去することができる。
有害物質 セシウム137の場合は、水と無機質とを混合することで還元反応を促進する。さらに、高電圧を負荷することで電子の活動が活発になり、還元反応が促進される。セシウム137の原子核の中性子から電子が放出され、その結果セシウム137の陽子と中性子の数が変化してバリウムとなる。バリウムは、自然界に存在する無害な物質である。
セシウム137は、半減期が30年であり、人体に対して無害化するには、数百年の時間が必要である。本発明では、還元反応を大幅に短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】は、有害物質除去装置の構成を示す図である。収容プール(1)と、高電圧発生装置とから構成される。
【図２】は、絶縁ブロックである。
【図３】は、収容プール(1)の底に電極（ステンレス板）(5)を敷いた断面図である。         電極（ステンレス板）(5)には、電線(3)を結合させてある。
【図４】は、高圧発生装置の結線図である。
【図５】は、装置を覆う屋根である。
【図６】は、放射能測定器(8)6台を設置した図である。
【図７】は、放射能測定器(8)のセンサー(9)を接地した平面図である
【図８】は、建屋（平面図）に設置した安全装置のセンサー(10)である。
【図９】は、建屋（側面図）に設置して、建屋全体をカバーするセンサー(10)である。
【図１０】は、プールの下にある絶縁台を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係る有害物質除去装置について、図面を参照しながら説明する。
図1に示すように、本発明の有害物質除去装置は、収容プール（処理槽）(1)と高電圧発生装置(4)を備えている。
収容プールは、コンクリート製で、15cm厚、2辺は10ｍ×5ｍで深さ2ｍのものである。
収容プール(1)の底または側面に電極（ステンレス板）(5)を敷き、電線(3)をつなぎ、この電線(3)を高電圧発生装置(4)につなぐ。
収容プールの下には絶縁ブロック(2)を敷き、収容プール(1)の下の土壌に電気が漏れないようにする。絶縁ブロック(2)は、50×100×100cmのコンクリート製で、上部に高さ50cmの碍子（絶縁体）(1)を置く。
さらに装置全体を覆う屋根(6)を設けて、大気から有害物質が混入するのを防ぐ。収容プール(1)の周囲には、人が近づくのを防ぐため防護柵(7)を設ける。
人が防護柵(7)の中に侵入しようとした場合は、どの位置から侵入しても人体感知センサー(10)が作動して自動的に全ての電源が切断される。人体感知センサー(10)は外壁全面をカバーし、どの場所から人が侵入しようとしても感知することが可能である。
【実施例１】
【００１５】
汚染土に水と風化鉱石の粉末を加えて、ミキサー（コンクリートミキサー）で撹拌する。
【００１６】
撹拌した汚染土を収容プールに入れて、全体を均一に均す。
【００１７】
高圧発生装置(4)から導いた電線(3)を収容プール(1)の底または側面に敷いた電極（ステンレス板）(5)に導き、収容プール(1)の汚染土全体に印加する。汚染土には水を混合してあるため、収容プール内の土全体に均等に電子が充満する。  
土と水と風化鉱石粉末とを混合した状態のものに高電圧を加えることによって電子が充満し、複数の無機質イオンとの相乗作用で、有害物質は分解・変性・還元して無害な物質に変化する。
【００１８】
汚染土に高電圧を印加した状態で、24時間放置する。変性・還元が終了するまで、24時間を要する。
人が感電することを避けるため、周囲には防護柵(7)を設け、人が近づけないようにする。
電圧は高いが電流量が少ないため感電しても危険性は少ないが、念のため防護柵(7)を設ける。収容プール(1)の上には屋根(6)を設け、大気中からセシウム137など汚染物質が入り込まない状態にする。
【００１９】
1日から2日間を経て処理した汚染土を地面に移動させ、水分が抜けるまで放置する。
【００２０】
汚染土壌の還元処理工程の一例を示す。
汚染土に水と鉱石粉末を加えてミキサーで攪拌する
↓     
汚染土を収容プールに入れ水と無機物イオンを反応させる
↓
収容プール全体に高電圧を印加
↓
高電圧を印加した状態で放置
（ 1〜 2日間 ）
↓
処理した土を取出し、地面の上へ移す
１〜１０日間放置して水分をぬく
【００２１】
汚染物質除去実験例
（実験１） 実施日２０１１．１１．１０
汚染土壌2kgと風化鉱石粉末（花崗岩、ゼオライト）約200gをポリ容器に入れ、これに水300mlを注入し撹拌した後絶縁物の上にポリ容器を置き、10,000Vの高電圧発生装置の出力端子から導いたケーブルに銅板を接続し、これをポリ容器内の土壌中に挿入と共に土壌に、対して10,000Vの電圧（放電電流5mA）を、24時間連続印加した。
混入する水は、伝導体と共に汚染物質の化学反応の媒体として用いる。
分析の結果、Cs総量は20%減少した。
【００２２】
（実験２）実施日２０１２．１．１
汚染土壌2kgと風化鉱石粉末（花崗岩、ゼオライト、サンゴ化石）約200gをポリ容器に入れ、これに水300mlを注入し撹拌した後絶縁物の上にポリ容器を置き、10,000Vの高電圧発生装置の出力端子から導いたケーブルに銅板を接続し、これをポリ容器内の土壌中に挿入と共に土壌に、対して10,000Vの電圧（放電電流5mA）を、24時間連続印加した。
混入する水は、伝導体と共に汚染物質の化学反応の媒体として用いる。
分析の結果、Cs総量は28%減少した。
【００２３】
（実験３）実施日２０１４．１０．１０
汚染土壌2kgと風化鉱石粉末（花崗岩、ゼオライト、サンゴ化石）約200gをポリ容器に入れ、これに水350mlを注入し撹拌した後絶縁物の上にポリ容器を置き、100,000Vの高電圧発生装置の出力端子から導いたケーブルに銅板を接続し、これをポリ容器内の土壌中に挿入と共に、土壌に対して100,000Vの電圧（放電電流70mA）を、24時間連続印加した。
混入する水は、伝導体と共に汚染物質の化学反応の媒体として用いる。
分析の結果、Cs総量は51%減少した。
【００２４】
【表１】
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分析委託  ：株式会社 同位体研究所
横浜市鶴見区末広町1-1-40
分析検体は、100ｇを測定
測定値単位： Bq / kg
測定装置  ： CANBERRA社製  ゲルマニウム半導体検出装置 GC2020
測定容器  ： U8型容器  
【００２５】
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。汚染土の処理の他、汚染水、汚染瓦礫などにも有効である。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうち一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００２６】
(1)収容プール
(2)絶縁ブロック
(3)電線
(4)高電圧発生機
(5)電極（ステンレス板）
(6)屋根
(7)防護柵
(8)放射能測定器
(9)放射能測定機に接続するセンサー
(10)安全装置に接続するセンサー
(11)碍子
(12)大地
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2016097393.tif 000008
【図６】
2016097393.tif 000009
【図７】
2016097393.tif 000010
【図８】
2016097393.tif 000011
【図９】
2016097393.tif 000012
【図１０】
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