(57)【要約】【課題】  土壌や構造物に付着した金属粒子および金属イオンの洗浄に通常の水が用いられるが、効果は小さい。そこで、通常の水に機能性を付加した水溶液の作成が求められる。【解決手段】これを解決するために、本発明においては、交流電流による交流電解水溶液製造方法および金属粒子および金属イオンの除去方法を考案した。  交流電解水溶液は、通常の水に交流電流を流すことにより、Ｈプラスイオン、Ｈラジカル、Ｈマイナスイオン、Ｈ２および金属粒子、金属イオンを含有する。これらの原子、分子が土壌や構造物に付着する金属粒子および金属イオンに作用して、土壌や構造物からの金属粒子および金属イオンの洗浄を容易にする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源を用いて、水中の電極間に電流を流すことにより、Ｈプラスイオン、Ｈラジカル、Ｈマイナスイオン、Ｈ２および金属粒子、金属イオンを含有する交流電解水溶液を製造することを特徴とする交流電解水溶液製造方法。
【請求項２】
前記交流電源は、単相・二相・三相の内一つを選択し、電圧は１００−２３０Ｖを用いることを特徴とする請求項１に記載の交流電解水溶液製造方法。
【請求項３】
前記交流電解水溶液中の金属粒子および金属イオンは、電極より溶出するものを利用することを特徴とする請求項１又は２に記載の交流電解水溶液製造方法
【請求項４】
前記交流電解水溶液を用いて、物質、特に土壌や構造物に付着した金属粒子および金属イオン、特に有害または不要な金属粒子および金属イオンを除去する方法。
【請求項５】
前記交流電解水溶液により除去する金属粒子および金属イオンは、放射性物質を含むことを特徴とする金属粒子および金属イオンを除去する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、交流電源を用いて、水中の電極間に電流を流すことにより、Ｈプラスイオン、Ｈラジカル、Ｈマイナスイオン、Ｈ２および金属粒子、金属イオンを含有する交流電解水溶液を製造することを特徴とする交流電解水溶液製造方法と土壌や構造物に付着した金属粒子および金属イオンを効果的に洗い流す方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  土壌や構造物に付着した無機物および有機物の洗浄には、通常の水の他に有機溶媒や酸、アルカリ水溶液、界面活性剤、高圧水蒸気等が用いられる。【０００３】  通常の水による洗浄は安価で安全に大量の洗浄ができる利点がある。【０００４】  しかしながら、土壌や構造物、特に土壌はマイナスに帯電していることが多く、プラスに帯電した金属粒子および金属イオンと強く結合しており、通常の水による洗浄力では弱く、水に洗浄能力を付けるための機能的な性質を有した水が必要である。（非特許文献１、２）【０００５】  通常の水に機能性を付与するために、交流電源を使用して生成した交流電解水溶液は、いろいろな特性を備えている。（非特許文献１）【０００６】  通常の水は、ＨプラスイオンとＯＨマイナスイオンがイオン積に基づいて存在している。この水に電流を通じると、陰極表面ではＨプラスイオンが電子をもらってＨラジカルとなる。【０００７】  Ｈラジカルは、さらに電子をもらうとＨマイナスイオンとなり、２個が結合した場合にＨ２となる。【０００８】  ＨラジカルおよびＨマイナスイオンは、電極より溶出した金属粒子の表面に結合し、交流電化水溶液中に長期に存在することができるために利用価値が高い。（非特許文献３）【０００９】  上記のＨラジカルやＨマイナスイオン、及び水溶液中のＨ２が土壌と結合した金属粒子や金属イオンを土壌から引き離し、洗浄を容易にする。【００１０】  電源に交流を用いた場合には、上記反応をより効率的に行うことができ、多量のＨラジカルおよびＨマイナスイオンおよびＨ２を作り出すことができる。（非特許文献３）
【先行技術文献】
【００１１】
【非特許文献１】  東日本大震災の農地汚染に挑む、最新農業技術土壌施肥ｖｏｌ．４、農山漁村文化協会、２０１２
【００１２】
【非特許文献２】  森林土壌の調べ方とその性質、森林土壌研究会編、林野弘済会、１９９３
【００１３】
【非特許文献３】  健康に良い還元水研究の進歩、白畑實隆、Ｔｒｅｎｄｓ  ｉｎ  Ｆｏｏｄ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ＆  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ２３（２）、１２４‐１３１、２０１２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】    土壌や構造物等の洗浄に有機溶剤や界面活性剤を使用すれば、環境汚染の懸念があり、酸やアルカリ水溶液、高圧水蒸気では、構造物等を棄損するおそれが生じる。【００１５】  土壌に含まれる有機物や無機物の地表からの洗浄には、大量の水が用いられているが、土壌はマイナスに帯電していることが多く、電荷を帯びた有機物や無機物、特にプラスに帯電した金属粒子や金属イオンの洗い流しは困難である。【００１６】  そこで、本発明のように通常の水に機能性を付与した機能性水溶液が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１７】  これを解決するために、通常の水に交流電流を流すことにより、Ｈプラスイオン、Ｈラジカル、Ｈマイナスイオン、Ｈ２および金属粒子、金属イオンを含有する機能性を有した交流電解水溶液を開発した。【００１８】  上記の原子、分子のなかで、特にＨラジカル、Ｈマイナスイオン、Ｈ２が土壌に付着する金属粒子および金属イオンに作用して、土壌に付着した金属粒子および金属イオンの洗い流しを容易にする。
【発明の効果】
【００１９】  土壌や構造物等の洗浄に、本発明の交流電解水溶液を利用することで、土壌や構造物等に付着した金属粒子および金属イオンを効率的に洗い流すことができる。【００２０】  さらに、交流電解水溶液は廉価で大量に作成することができ、有機溶剤や界面活性剤のように、環境汚染の懸念もなく安全に土壌や構造物等に付着した金属粒子および金属イオンを洗い流すことができる。
【発明を実施するための形態】
【００２１】  供給する水には、井戸水、水道水、河川水、産業処理水等の水源を使用することができる。
【００２２】  交流電解水溶液発生装置として、１００ないし２３０Ｖの単相、二相または三相の交流電流を、好ましくは２００ボルト以上の三相の交流電源により、交流電解水溶液を発生させることを特徴とする。
【００２３】  交流電解水溶液製造方法として、電極は２本以上の電極を備えて良い。一般に、それ自体と他の電極との間の供給水を通る電気を効果的に導くことができるいずれの形状にもすることができ、平面状電極、棒状電極、及び多孔質電極を挙げることができるが、これらに限定されない。電極は、電極間にほぼ均一な間隙を与えるように、形状設定し配置することができる。一方、電極を、異なる形状、異なる寸法にすることもでき、互いに不均等な間隔をあけて配置することもできる。
【００２４】  電極は、金属の導電性材料であり、同一でも異なっても良い。好ましい電極用金属は、ステンレス鋼、白金、パラジウム、イリジウム、ルテニウムと同様に、チタン、鉄、ニッケル、クロム、並びにこれらの合金及び酸化物である。
【００２５】  電解槽は、数個を直列、または並列に配置することができる。
【実施例１】
【００２６】  放射性セシウムに汚染された土壌に、交流電解水溶液と水道水によって洗浄前後の土壌の表層の放射性セシウムの放射線量を測定した。
土壌は、福島原発事故後に、郡山市内で採取した。測定はゲルマニウム半導体検出器を用いたガンマ線スペクトロメトリーによる核種分析法により行った。【００２７】  採取した土壌のセシウム１３４、セシウム１３７の放射線量は、それぞれ１９８０Ｂｑ／Ｋｇ、２０２５Ｂｑ／Ｋｇであった。【００２８】  上記土壌の水道水による洗浄後のセシウム１３４、セシウム１３７の放射線量は、それぞれ、１０５０Ｂｑ／Ｋｇ、１５１０Ｂｑ／Ｋｇであった。【００２９】  交流電解水溶液による洗浄後のセシウム１３４、セシウム１３７の放射線量は、それぞれ、７８０Ｂｑ／Ｋｇ、１１６０Ｂｑ／Ｋｇであった。【００３０】  よって、交流電解水溶液による洗浄は、水道水に比べて、セシウム１３４を７４．３％、セシウム１３７を７６．８％減少させることができた。【００３１】  上記結果より、土壌の放射性物質、特にセシウムの洗浄に、交流電解水溶液は極めて有効であることが示された。