JP2012247406A - 放射能で汚染された農産物の洗浄方法及び洗浄装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】野菜表面に付着した、放射能除去方法を提供する。
【解決手段】野菜表面に付着した放射能を還元処理水により洗浄除去し、さらにマイクロバブル水で洗浄する。
【選択図】図１
【解決手段】野菜表面に付着した放射能を還元処理水により洗浄除去し、さらにマイクロバブル水で洗浄する。
【選択図】図１
Description
本発明は、原子力発電の事故等で低レベルの放射能に汚染された農産物から放射能を除去して農産物の安全性を高める技術に関する。
従来、福島の原子力発電所の事故が発生するまでは、放射能が飛散する事態が発生していないので、農産物の放射能の洗浄を行う必要がなかった。
従って、農産物放射能除去技術については殆ど研究されていなかった。
従って、農産物放射能除去技術については殆ど研究されていなかった。
野菜の放射能汚染は、地域、風向、塵埃降下、降雨等の影響によって大きく相違する。又表面に放射能が付着したものか、一度土壌に吸着されて作物体内に吸収されたものかによっても相違する。
現状では、放射能塵埃降下によって野菜、果実の表面に付着した放射能が主体と考えられる。野菜、果実の表面に付着した放射能は還元水の洗浄によって極めて効率的に除去できる。
一度土壌に吸着され、根から吸収された放射能は簡単には除去できない。その場合は、圃場の表土を洗浄しカルシウム、マグネシウム、カリウム、ヨウド等の養分を補強するか、或は、表土を排除して汚染されていない土を客土する方法が最も手っ取り早い。
しかし、それも時間の経過につれて、放射能が深層まで分散した場合は、簡単には除去できない。ただし、その場合は放射能が土壌に分散し希釈されているので、放射能水準は極めて低いと考えられる。それでも汚染残渣の主体は、半減期の長いセシウム、ストロンチウム、コバルト等であるので、問題は大きい。これらをブロックする方法としてはカルシウム、マグネシウム、カリウム等の土壌中の養分濃度を高めなければならない。陽イオン吸収の拮抗作用で放射能をブロックする以外には、極めて高価な土の入れ替え方式しかないと考えるべきである。
これらの事情から、本発明では野菜表面に付着した、放射能除去方法を主体に提案するものである。
現状では、放射能塵埃降下によって野菜、果実の表面に付着した放射能が主体と考えられる。野菜、果実の表面に付着した放射能は還元水の洗浄によって極めて効率的に除去できる。
一度土壌に吸着され、根から吸収された放射能は簡単には除去できない。その場合は、圃場の表土を洗浄しカルシウム、マグネシウム、カリウム、ヨウド等の養分を補強するか、或は、表土を排除して汚染されていない土を客土する方法が最も手っ取り早い。
しかし、それも時間の経過につれて、放射能が深層まで分散した場合は、簡単には除去できない。ただし、その場合は放射能が土壌に分散し希釈されているので、放射能水準は極めて低いと考えられる。それでも汚染残渣の主体は、半減期の長いセシウム、ストロンチウム、コバルト等であるので、問題は大きい。これらをブロックする方法としてはカルシウム、マグネシウム、カリウム等の土壌中の養分濃度を高めなければならない。陽イオン吸収の拮抗作用で放射能をブロックする以外には、極めて高価な土の入れ替え方式しかないと考えるべきである。
これらの事情から、本発明では野菜表面に付着した、放射能除去方法を主体に提案するものである。
野菜表面に付着した、放射能除去方法は、野菜を回転させながら、移動させるネットコンベアーの上で、上部から還元処理水のシャワーを通過させ、さらにマイクロバブル処理水のシャワーを通過させることによって、表面に付着した放射能は除去され、マイクロバブルの効果によって鮮度も長期保存される。
図１に示すように、野菜の洗浄シャワーによる放射能汚染洗浄は、大きく次の六つの工程からなっている。
第一は洗浄水の還元処理工程である。洗浄水の還元処理は供給洗浄水１をポンプ２で加圧噴射し、水素供給装置３から送られる水素ガスをエジェクター４でマイクロバブルとし、これを更にキャビテーション装置５でモーター６の力で微細化し、還元水噴射装置７から送り出し、還元水シャワー８により還元水洗浄装置とする。
第一は洗浄水の還元処理工程である。洗浄水の還元処理は供給洗浄水１をポンプ２で加圧噴射し、水素供給装置３から送られる水素ガスをエジェクター４でマイクロバブルとし、これを更にキャビテーション装置５でモーター６の力で微細化し、還元水噴射装置７から送り出し、還元水シャワー８により還元水洗浄装置とする。
第二は洗浄水のマイクロバブル処理工程である。洗浄水のマイクロバブル処理は供給洗浄水９をポンプ１０で加圧噴射し、エアーポンプ装置１１から送られる空気をエジェクター１２でマイクロバブルとし、これを更にキャビテーション装置１３でモーター１４の力で微細化し、還元水噴射装置１５から送り出し、マイクロバブル水シャワー１６によりマイクロバブル水洗浄装置とする。
第三は野菜１８の洗浄工程である。透水ネットコンベアー１７の上を回転しながら、還元水の洗浄シャワー８の下を移動し、還元水による新しい水での洗浄を連続的に継続される。
さらに、還元水による洗浄に続き、透水ネットコンベアー１７の上を回転しながら、マイクロバブルシャワー１６の下を移動し、マイクロバブル水による新しい水での洗浄を連続的に継続される。マイクロバブル水による洗浄で野菜の鮮度保持力は格段に向上する。
さらに、還元水による洗浄に続き、透水ネットコンベアー１７の上を回転しながら、マイクロバブルシャワー１６の下を移動し、マイクロバブル水による新しい水での洗浄を連続的に継続される。マイクロバブル水による洗浄で野菜の鮮度保持力は格段に向上する。
第四は洗浄された野菜の処理工程である。洗浄された野菜は透水ネットコンベアー１７から、洗浄野菜収集ケース２２の中に落とし込まれ、製品として箱詰めされて出荷される。
第五は野菜洗浄に用いた、還元水８とマイクロバブル水１７の処理工程である。洗浄還元水８と洗浄マイクロバブル水１７は、集水タンク１９に集められ、搬送パイプ２１で洗浄汚染水処理工程の貯蔵タンク２４に送られる。
第六は、野菜洗浄汚染水の放射能除去再生処理工程である。汚染水貯蔵タンク２４の汚染水は、陰イオン交換樹脂カラムの開閉バルブ２５を開いて、陰イオン交換樹脂カラム２６を通過させて陰イオンの放射能を吸着させて除去する。
陰イオン交換樹脂カラム２６を出た汚染水は、陽イオン交換樹脂カラムの開閉バルブ２７を開いて、陽イオン交換樹脂カラム２８を通過させて陽イオンの放射能を吸着させる。
陽イオンカラム２８を通過した水は、さらにゼオライトを充填したカラムの開閉バルブ２９を開いて、ゼオライト充填カラム３０を通過させて放射能を水から完全に除去し、放射能除去水貯留タンク３１に貯留する。
放射能を除去した還元水はそのままでは、生物の生育に影響を有するので、空気又は酸素を添加し、キャビテーションによるマイクロバブル処理を行って生物活性の高い機能性の水にして水の再利用を可能とする。
放射能除去水貯留タンク３１は、マイクロバブル発生ポンプ３２で吸い出し、マイクロバブル発生装置３３に勢いよく水を噴射し、空気又は酸素ガスを加えてでキャビテーションにより微細な気泡を発生し、生物活性の高い機能性の水にして放水３４する。
陰イオン交換樹脂カラム２６を出た汚染水は、陽イオン交換樹脂カラムの開閉バルブ２７を開いて、陽イオン交換樹脂カラム２８を通過させて陽イオンの放射能を吸着させる。
陽イオンカラム２８を通過した水は、さらにゼオライトを充填したカラムの開閉バルブ２９を開いて、ゼオライト充填カラム３０を通過させて放射能を水から完全に除去し、放射能除去水貯留タンク３１に貯留する。
放射能を除去した還元水はそのままでは、生物の生育に影響を有するので、空気又は酸素を添加し、キャビテーションによるマイクロバブル処理を行って生物活性の高い機能性の水にして水の再利用を可能とする。
放射能除去水貯留タンク３１は、マイクロバブル発生ポンプ３２で吸い出し、マイクロバブル発生装置３３に勢いよく水を噴射し、空気又は酸素ガスを加えてでキャビテーションにより微細な気泡を発生し、生物活性の高い機能性の水にして放水３４する。
図２に示すように、野菜の洗浄流水よる放射能汚染洗浄は、大きく次の六つの工程からなっている。
第一は洗浄水の還元処理工程である。洗浄水の還元処理は供給洗浄水１をポンプ２で加圧噴射し、水素供給装置３から送られる水素ガスをエジェクター４でマイクロバブルとし、これを更にキャビテーション装置５でモーター６の力で微細化し、還元水噴射装置７から送り出し、還元水シャワー８により還元水洗浄装置とする。
第一は洗浄水の還元処理工程である。洗浄水の還元処理は供給洗浄水１をポンプ２で加圧噴射し、水素供給装置３から送られる水素ガスをエジェクター４でマイクロバブルとし、これを更にキャビテーション装置５でモーター６の力で微細化し、還元水噴射装置７から送り出し、還元水シャワー８により還元水洗浄装置とする。
第二は洗浄水のマイクロバブル処理工程である。洗浄水のマイクロバブル処理は供給洗浄水９をポンプ１０で加圧噴射し、エアーポンプ装置１１から送られる空気をエジェクター１２でマイクロバブルとし、これを更にキャビテーション装置１３でモーター１４の力で微細化し、還元水噴射装置１５から送り出し、マイクロバブル水シャワー１６によりマイクロバブル水洗浄装置とする。
第三は野菜１８の洗浄工程である。透水ネットコンベアー１７の上を回転しながら、還元水の流水に逆らって、還元水洗浄槽２０で還元水による新しい水での洗浄を連続的に継続される。
さらに、還元水による洗浄に続き、透水ネットコンベアー１７の上を回転しながら、マイクロバブルの流水に逆らってマイクロバブル水洗浄槽２１で、新しいマイクロバブル水の洗浄を連続的に継続される。マイクロバブル水による洗浄で野菜の鮮度保持力は格段に向上する。
さらに、還元水による洗浄に続き、透水ネットコンベアー１７の上を回転しながら、マイクロバブルの流水に逆らってマイクロバブル水洗浄槽２１で、新しいマイクロバブル水の洗浄を連続的に継続される。マイクロバブル水による洗浄で野菜の鮮度保持力は格段に向上する。
第四は洗浄された野菜の処理工程である。洗浄された野菜は透水ネットコンベアー１７から、洗浄野菜収集ケース２２の中に落とし込まれ、製品として箱詰めされて出荷される。
第五は野菜洗浄に用いた、還元水８とマイクロバブル水１７の処理工程である。洗浄還元水８と洗浄マイクロバブル水１７は、集水タンク１９に集められ、搬送パイプ２１で洗浄汚染水処理工程の貯蔵タンク２４に送られる。
第六は、野菜洗浄汚染水の放射能除去再生処理工程である。汚染水貯蔵タンク２４の汚染水は、陰イオン交換樹脂カラムの開閉バルブ２５を開いて、陰イオン交換樹脂カラム２６を通過させて陰イオンの放射能を吸着させて除去する。
陰イオン交換樹脂カラム２６を出た汚染水は、陽イオン交換樹脂カラムの開閉バルブ２７を開いて、陽イオン交換樹脂カラム２８を通過させて陽イオンの放射能を吸着させる。
陽イオンカラム２８を通過した水は、さらにゼオライトを充填したカラムの開閉バルブ２９を開いて、ゼオライト充填カラム３０を通過させて放射能を水から完全に除去し、放射能除去水貯留タンク３１に貯留する。
放射能除去水貯留タンク３１は、マイクロバブル発生ポンプ３２で吸い出し、マイクロバブル発生装置３３に勢いよく水を噴射し、空気又は酸素ガスを加えてでキャビテーションにより微細な気泡を発生し、生物活性の高い機能性の水にして放水３４する。
陰イオン交換樹脂カラム２６を出た汚染水は、陽イオン交換樹脂カラムの開閉バルブ２７を開いて、陽イオン交換樹脂カラム２８を通過させて陽イオンの放射能を吸着させる。
陽イオンカラム２８を通過した水は、さらにゼオライトを充填したカラムの開閉バルブ２９を開いて、ゼオライト充填カラム３０を通過させて放射能を水から完全に除去し、放射能除去水貯留タンク３１に貯留する。
放射能除去水貯留タンク３１は、マイクロバブル発生ポンプ３２で吸い出し、マイクロバブル発生装置３３に勢いよく水を噴射し、空気又は酸素ガスを加えてでキャビテーションにより微細な気泡を発生し、生物活性の高い機能性の水にして放水３４する。
実施例：還元水の機能に関する試験
還元処理の方法の違いが水の還元機能にどのように影響するか、酸化還元電位の測定並びに各種の機能性の調査によって比較する。
還元処理の方法の違いが水の還元機能にどのように影響するか、酸化還元電位の測定並びに各種の機能性の調査によって比較する。
実施例１
１ 還元処理装置並びに各種の処理法と水の酸化還元電位の変化
（１）実験の方法
▲１▼ 水の脱気方法 水を１０ｌのステンレス製容器に入れ、真空シーラー装置で脱気した。
▲２▼ ガス飽和水の製造方法 手動による水素飽和水の調整方法は常温常圧下において、２０ｌのステンレス製容器に１０ｌの水を入れ、マグネテイックスターラー上で、毎分１２０〜１５０回転の速度で緩慢撹拌しながら、ガス注入ノズルでボンベからの窒素及び水素、電気分解槽からの発生期の水素を注入し、酸化還元電位の変化を調査した。
使用した水はガス注入撹拌処理前に用意した無脱気水及び脱気水である。
▲３▼ 還元処理水製造装置での処理方法 還元処理水製造装置での処理条件は、水の流速毎分１０ｌ、装置内での撹拌子の回転速度３０００ｒｐｍ、水素ガス供給量は毎分５００ｍｌ（４．４６ｍｇ／ｌ）で運転した。主としてキャビテションによる微細気泡の生成による瞬間的処理である。
▲４▼ ガスのコロイド状溶製造の方法 水素ガスのコロイド溶液の製造は還元処理装置による循環処理によった。
１ 還元処理装置並びに各種の処理法と水の酸化還元電位の変化
（１）実験の方法
▲１▼ 水の脱気方法 水を１０ｌのステンレス製容器に入れ、真空シーラー装置で脱気した。
▲２▼ ガス飽和水の製造方法 手動による水素飽和水の調整方法は常温常圧下において、２０ｌのステンレス製容器に１０ｌの水を入れ、マグネテイックスターラー上で、毎分１２０〜１５０回転の速度で緩慢撹拌しながら、ガス注入ノズルでボンベからの窒素及び水素、電気分解槽からの発生期の水素を注入し、酸化還元電位の変化を調査した。
使用した水はガス注入撹拌処理前に用意した無脱気水及び脱気水である。
▲３▼ 還元処理水製造装置での処理方法 還元処理水製造装置での処理条件は、水の流速毎分１０ｌ、装置内での撹拌子の回転速度３０００ｒｐｍ、水素ガス供給量は毎分５００ｍｌ（４．４６ｍｇ／ｌ）で運転した。主としてキャビテションによる微細気泡の生成による瞬間的処理である。
▲４▼ ガスのコロイド状溶製造の方法 水素ガスのコロイド溶液の製造は還元処理装置による循環処理によった。
（２）実験の結果
（３）結果の概要
各種処理による水の酸化還元電位（Ｅｈ）の経時的変化（常温常圧下）は下図に示した通りである。
使用した原水は地下水で通常の塩素の添加がないため、通常の水道水の＋４００〜＋６００ｍＶより低い水である。
脱気水、窒素飽和水は酸化還元電位の低下は１００ｍＶ程度であってわずかである。緩慢撹拌還元処理によるボンベからの水素ガス通気区では低下する電位が−３００ｍＶ付近でプラトーであった。
発生期の水素通気区では−６００ｍＶ前後でプラトーであった。
還元処理水製造装置ではボンベからの水素通気区では電位低下は瞬間的に−６００ｍＶ前後に達した。循環式のコロイド還元処理通気区では、−７００ｍＶ以下まで低下した。
参考までに、理論上の水素飽和水の水素溶解度は０℃、１気圧において１．９２ｍｇ／ｌ（容積比＝２．１５％）であり、その酸化還元電位の理論的数値は、ほぼー６３０ｍＶである。
水素飽和水の製造については現在の実験的事例として、Ａ社の超純水による飽和水素水の報告があるが、水素溶解度は、常温において１９．２ｍｇ／ｌ添加し、常圧で０．７ｍｇ／ｌ、１０５Ｐａの高圧で１．５ｍｇ／ｌの水素飽和度を得ていると記載されている。
各種処理による水の酸化還元電位（Ｅｈ）の経時的変化（常温常圧下）は下図に示した通りである。
使用した原水は地下水で通常の塩素の添加がないため、通常の水道水の＋４００〜＋６００ｍＶより低い水である。
脱気水、窒素飽和水は酸化還元電位の低下は１００ｍＶ程度であってわずかである。緩慢撹拌還元処理によるボンベからの水素ガス通気区では低下する電位が−３００ｍＶ付近でプラトーであった。
発生期の水素通気区では−６００ｍＶ前後でプラトーであった。
還元処理水製造装置ではボンベからの水素通気区では電位低下は瞬間的に−６００ｍＶ前後に達した。循環式のコロイド還元処理通気区では、−７００ｍＶ以下まで低下した。
参考までに、理論上の水素飽和水の水素溶解度は０℃、１気圧において１．９２ｍｇ／ｌ（容積比＝２．１５％）であり、その酸化還元電位の理論的数値は、ほぼー６３０ｍＶである。
水素飽和水の製造については現在の実験的事例として、Ａ社の超純水による飽和水素水の報告があるが、水素溶解度は、常温において１９．２ｍｇ／ｌ添加し、常圧で０．７ｍｇ／ｌ、１０５Ｐａの高圧で１．５ｍｇ／ｌの水素飽和度を得ていると記載されている。
２ 還元処理水の浸透機能に関する試験
水のクラスターが小さくなる現象の証明はなかなか難しいが、間接的には浸透機能の相違によって証明される。
実施例２
１） 米の組織への浸透機能（浸透水量の直接測定による実験）
（１） 米の組織への浸透水量直接測定の実験方法
通常の水と還元処理水の浸透力の差を調べるため、米１００ｇに対し、通常の水１．８ｌと還元処理水１．８ｌをそれぞれに加え、１時間浸漬後、１０分水切りを行って吸水した重量を比較した。
水のクラスターが小さくなる現象の証明はなかなか難しいが、間接的には浸透機能の相違によって証明される。
実施例２
１） 米の組織への浸透機能（浸透水量の直接測定による実験）
（１） 米の組織への浸透水量直接測定の実験方法
通常の水と還元処理水の浸透力の差を調べるため、米１００ｇに対し、通常の水１．８ｌと還元処理水１．８ｌをそれぞれに加え、１時間浸漬後、１０分水切りを行って吸水した重量を比較した。
（２） 浸透水量直接測定結果
（３） 米の組織への水の浸透量の直接測定結果の概要
通常の水と飽和水素水で、米の吸水浸透力を重量で測定した結果、供試米重量１５０ｇに対し、各区共水へ浸漬１時間後、水切り１０分後の米による吸水量の合計は平均で通常の水区１９０ｇと還元処理水区２００ｇとなった。
米への浸入水量は平均で通常の水区４０ｇと還元処理水区５０ｇになった。この浸入水量の差は通常の水区の全浸入水量の２５％に当る。
即ち、還元処理水では１時間浸漬による米への水の浸入は量的におよそ２５％向上するものと考えられ、還元処理水の浸透力が非常に強いことが判る。
本調査では、生米の組織は硬い膜で覆われているので、水の侵入には時間が掛かった。
調査方法は一定の密度を有し、水の浸入速度が一定である物質を用いることが望ましく、浸透力測定の対象によって適切な浸漬時間を検討することが重要である。
通常の水と飽和水素水で、米の吸水浸透力を重量で測定した結果、供試米重量１５０ｇに対し、各区共水へ浸漬１時間後、水切り１０分後の米による吸水量の合計は平均で通常の水区１９０ｇと還元処理水区２００ｇとなった。
米への浸入水量は平均で通常の水区４０ｇと還元処理水区５０ｇになった。この浸入水量の差は通常の水区の全浸入水量の２５％に当る。
即ち、還元処理水では１時間浸漬による米への水の浸入は量的におよそ２５％向上するものと考えられ、還元処理水の浸透力が非常に強いことが判る。
本調査では、生米の組織は硬い膜で覆われているので、水の侵入には時間が掛かった。
調査方法は一定の密度を有し、水の浸入速度が一定である物質を用いることが望ましく、浸透力測定の対象によって適切な浸漬時間を検討することが重要である。
実施例３
３ 炊飯の軟硬による還元処理水の浸透機能の証明に関する試験
従来、水の浸透力を測定する規定の方法は特に提案されていない。そこで、通常の水と還元処理水を用い、炊飯の硬軟を比較して、間接的に米の組織への水の浸透性の相違を証明する。
（１） 炊飯による水の浸透力の実験
通常の水と還元処理水の浸透力の差を調べるため、米の炊飯後の硬度の差で比較した。
２台の炊飯機に３００ｇの米を入れ、米を普通の水及び還元水処理で洗い、３００ｇの通常の水及び３００ｇの還元処理水をそれぞれ加えて炊飯し、飯米の硬度をレオメーターを用いて測定し比較した。これを反復して平均値を比較した。
３ 炊飯の軟硬による還元処理水の浸透機能の証明に関する試験
従来、水の浸透力を測定する規定の方法は特に提案されていない。そこで、通常の水と還元処理水を用い、炊飯の硬軟を比較して、間接的に米の組織への水の浸透性の相違を証明する。
（１） 炊飯による水の浸透力の実験
通常の水と還元処理水の浸透力の差を調べるため、米の炊飯後の硬度の差で比較した。
２台の炊飯機に３００ｇの米を入れ、米を普通の水及び還元水処理で洗い、３００ｇの通常の水及び３００ｇの還元処理水をそれぞれ加えて炊飯し、飯米の硬度をレオメーターを用いて測定し比較した。これを反復して平均値を比較した。
（２） 炊飯による水の浸透力の実験結果
３） 炊飯による水の浸透力実験結果の概要
米の炊飯による水の浸透力の相違は、飯米の柔らかさによって表現することができる。
同一の量の米と水で炊飯した場合硬度を示す破断強度は、平均値で通常の水７６３ｇ／ｃｍと還元処理水６９３．３ｇ／ｃｍで還元性水素水の区が９．１％低くなっている。
即ち還元処理水の米への水の浸透力の差で、破断応力、脆さ等の数値もおよそ５．６〜９．１％程度低下している。
これは水の浸透力向上に伴い、還元処理区の米が水を多く吸収したことにより、より柔らかになったことを示している。
米の炊飯による水の浸透力の相違は、飯米の柔らかさによって表現することができる。
同一の量の米と水で炊飯した場合硬度を示す破断強度は、平均値で通常の水７６３ｇ／ｃｍと還元処理水６９３．３ｇ／ｃｍで還元性水素水の区が９．１％低くなっている。
即ち還元処理水の米への水の浸透力の差で、破断応力、脆さ等の数値もおよそ５．６〜９．１％程度低下している。
これは水の浸透力向上に伴い、還元処理区の米が水を多く吸収したことにより、より柔らかになったことを示している。
実施例４
還元処理水のマイナスチャージに関する試験
４ 魚臭の溶解による脱臭実験
還元水は−４００ｍＶ〜−６００ｍＶに強く荷電しており、プラスに荷電しているイオンを電気的に溶液の方へ吸引し、溶解するので強い洗浄力を有する。
魚臭の主成分はメチルアミンで極性はプラスに荷電しており、粘膜に包まれて魚の表面に強く付着している。還元水はこの強固に付着しているアミンを魚の表面からマイナスに荷電している水の方へ吸い出し溶解する。
（１） 魚臭溶解による脱臭実験の方法
水の脱臭力の測定には臭気センサーを用いて測定する方法があるが、希薄なガスでは感度が十分でない。そこでいわしを２ｌの通常の水と同量の還元処理水で洗浄し、洗浄回数毎に残臭を、感応試験により調査し、洗浄回数毎の残臭の強度を感覚的に＋＋＋、＋＋、＋、−の４段階で表示した。
還元処理水のマイナスチャージに関する試験
４ 魚臭の溶解による脱臭実験
還元水は−４００ｍＶ〜−６００ｍＶに強く荷電しており、プラスに荷電しているイオンを電気的に溶液の方へ吸引し、溶解するので強い洗浄力を有する。
魚臭の主成分はメチルアミンで極性はプラスに荷電しており、粘膜に包まれて魚の表面に強く付着している。還元水はこの強固に付着しているアミンを魚の表面からマイナスに荷電している水の方へ吸い出し溶解する。
（１） 魚臭溶解による脱臭実験の方法
水の脱臭力の測定には臭気センサーを用いて測定する方法があるが、希薄なガスでは感度が十分でない。そこでいわしを２ｌの通常の水と同量の還元処理水で洗浄し、洗浄回数毎に残臭を、感応試験により調査し、洗浄回数毎の残臭の強度を感覚的に＋＋＋、＋＋、＋、−の４段階で表示した。
２） 脱臭実験の調査結果
（３） 調査結果の概要
調査の結果、通常水では魚の表面からの魚臭は４回の洗浄でもなかなか除去できなかったが、還元処理水では極めて早い段階から魚臭の除去がおこり、３回目以降殆ど魚臭がなくなった。
この原因としては、次ぎの理由が考えられる。
通常魚臭は、メチルアミン、アンモニア等に由来し、魚の表面及びこれを触った皮膚からの魚臭の除去はなかなか困難なものである。
アンモニアとアミン類は＋に荷電した成分であり、還元処理水は水素の電子供給性に起因してマイナスに荷電し、プラスに荷電した粒子を溶解する性質がある。また、水の小クラスター化に伴い前述の還元処理水の浸透性が強化され、物質間へ水分子が侵入し、物質と物質の隔離が起り易いと考えられる。
調査の結果、通常水では魚の表面からの魚臭は４回の洗浄でもなかなか除去できなかったが、還元処理水では極めて早い段階から魚臭の除去がおこり、３回目以降殆ど魚臭がなくなった。
この原因としては、次ぎの理由が考えられる。
通常魚臭は、メチルアミン、アンモニア等に由来し、魚の表面及びこれを触った皮膚からの魚臭の除去はなかなか困難なものである。
アンモニアとアミン類は＋に荷電した成分であり、還元処理水は水素の電子供給性に起因してマイナスに荷電し、プラスに荷電した粒子を溶解する性質がある。また、水の小クラスター化に伴い前述の還元処理水の浸透性が強化され、物質間へ水分子が侵入し、物質と物質の隔離が起り易いと考えられる。
東日本大震災に伴う、福島原子力発電の爆発事故で飛散した放射能により、東北、関東の野菜の放射能汚染が起こり、風評被害を含めて、同地域の農産物出荷差し止めや取引中止等農業生産にとって甚大な被害を受けている。放射能汚染は、今後も塵埃に包まれて長期に亘り、農産物表面から微量ながら継続的に検出されるものと考えられる。
農産物の放射能汚染のメカニズムとしては、農産物表面に付着した放射能と作物が土壌を通じて吸収した放射能の２種類がある。
農産物表面に付着した放射能はストレートに放射能測定装置で検出される上、今回最も大量の放射能を飛散させたヨー素１３１の半減期の短い成分も検出されるので高い値が検出される。
土壌を通じて吸収した放射能は、雨で希釈され、土壌に吸着されてその一部が吸収されて作物体内に入り、作物体内でも希釈されるので、極めて低く検出される。しかし、その場合の放射能は、半減期の長い、セシウム１３４、セシウム１３７、ストロンチウム９０、コバルト６０等の陽イオンが多いので、より問題が多い。これを防止する方法としては、土壌の洗浄、入れ替え、カルシウム、マグネシウム、カリウム等の放射能吸収を防止する拮抗成分の増強等の処理が必要になってくる。
本発明では、当面する塵埃に包まれて長期に亘り、農産物表面に付着した放射能を除去し、通常の放射能レベルに近い安全数値の範囲まで放射能を除去し、農産物の流通促進と風評被害防止を主眼とする
農産物の放射能汚染のメカニズムとしては、農産物表面に付着した放射能と作物が土壌を通じて吸収した放射能の２種類がある。
農産物表面に付着した放射能はストレートに放射能測定装置で検出される上、今回最も大量の放射能を飛散させたヨー素１３１の半減期の短い成分も検出されるので高い値が検出される。
土壌を通じて吸収した放射能は、雨で希釈され、土壌に吸着されてその一部が吸収されて作物体内に入り、作物体内でも希釈されるので、極めて低く検出される。しかし、その場合の放射能は、半減期の長い、セシウム１３４、セシウム１３７、ストロンチウム９０、コバルト６０等の陽イオンが多いので、より問題が多い。これを防止する方法としては、土壌の洗浄、入れ替え、カルシウム、マグネシウム、カリウム等の放射能吸収を防止する拮抗成分の増強等の処理が必要になってくる。
本発明では、当面する塵埃に包まれて長期に亘り、農産物表面に付着した放射能を除去し、通常の放射能レベルに近い安全数値の範囲まで放射能を除去し、農産物の流通促進と風評被害防止を主眼とする
１ 洗浄水供給口
２ 還元処理装置噴射ポンプ
３ 水素供給装置
４ エジェクター
５ キャビテーション装置
６ キャビテーションモーター
７ 還元水噴射装置洗浄水供給口
８ 還元水シャワー
９ 洗浄水供給口
１０ マイクロバブル処理装置噴射ポンプ
１１ エアーポンプ装置
１２ エジェクター
１３ キャビテーション装置
１４ キャビテーションモーター
１５ マイクロバブル水噴射装置
１６ マイクロバブル水シャワー
１７ 透水ネットコンベアー
１８ 野菜
１９ 洗浄汚染水収集タンク
２０ 還元水流水洗浄槽
２１ マイクロバブル水流水洗浄槽
２２ 野菜収集ケース
２３ 汚染水搬送パイプ
２４ 洗浄汚染水貯蔵タンク
２５ 陰イオン交換樹脂カラムの開閉バルブ
２６ 陰イオン交換樹脂カラム
２７ 陽イオン交換樹脂カラムの開閉バルブ
２８ 陽イオン交換樹脂カラム
２９ ゼオライト充填カラムの開閉バルブ
３０ ゼオライト充填カラム
３１ 放射能除去水貯留タンク
３２ マイクロバブル発生ポンプ
３３ マイクロバブル発生装置
３４ 放水口
２ 還元処理装置噴射ポンプ
３ 水素供給装置
４ エジェクター
５ キャビテーション装置
６ キャビテーションモーター
７ 還元水噴射装置洗浄水供給口
８ 還元水シャワー
９ 洗浄水供給口
１０ マイクロバブル処理装置噴射ポンプ
１１ エアーポンプ装置
１２ エジェクター
１３ キャビテーション装置
１４ キャビテーションモーター
１５ マイクロバブル水噴射装置
１６ マイクロバブル水シャワー
１７ 透水ネットコンベアー
１８ 野菜
１９ 洗浄汚染水収集タンク
２０ 還元水流水洗浄槽
２１ マイクロバブル水流水洗浄槽
２２ 野菜収集ケース
２３ 汚染水搬送パイプ
２４ 洗浄汚染水貯蔵タンク
２５ 陰イオン交換樹脂カラムの開閉バルブ
２６ 陰イオン交換樹脂カラム
２７ 陽イオン交換樹脂カラムの開閉バルブ
２８ 陽イオン交換樹脂カラム
２９ ゼオライト充填カラムの開閉バルブ
３０ ゼオライト充填カラム
３１ 放射能除去水貯留タンク
３２ マイクロバブル発生ポンプ
３３ マイクロバブル発生装置
３４ 放水口
本発明は、原子力発電の事故等で低レベルの放射能に汚染された農産物から放射能を除去して農産物の安全性を高める技術に関する。
従来、福島の原子力発電所の事故が発生するまでは、放射能が飛散する事態が発生していないので、農産物の放射能の洗浄を行う必要がなかった。従って、農産物放射能除去技術については殆ど研究されていなかった。
物質の洗浄については、水の浸透力が強い、還元水やマイクロバブルが還元水のマイナス荷電やマイクロバブル気泡の表面のマイナス荷電など最新の技術として洗浄の可能性が謳われてきたが、実用化されていないのが現状であった。本発明者の一人が還元水大量生産技術（特許第３８２９１７０号）を開発し、その後減圧加圧方式による、水素ガス、酸素ガス、空気、オゾンガスの微細気泡を大量生産する酸化還元技術が特許第３８４３３６１号として登録されている。
本発明者は、その後、この酸化還元技術により、プラスに荷電するイオン化した物質を水の方へ取り込み、極めて高い洗浄能力を発揮することを確認した。
特許文献１及び特許文献２の特許第３８２９１７０号、特許第３８４３３６１号は還元水、マイクロバブルを生産する技術とその装置であり、野菜の放射能を除去する方法ではない。
物質の洗浄については、水の浸透力が強い、還元水やマイクロバブルが還元水のマイナス荷電やマイクロバブル気泡の表面のマイナス荷電など最新の技術として洗浄の可能性が謳われてきたが、実用化されていないのが現状であった。本発明者の一人が還元水大量生産技術（特許第３８２９１７０号）を開発し、その後減圧加圧方式による、水素ガス、酸素ガス、空気、オゾンガスの微細気泡を大量生産する酸化還元技術が特許第３８４３３６１号として登録されている。
本発明者は、その後、この酸化還元技術により、プラスに荷電するイオン化した物質を水の方へ取り込み、極めて高い洗浄能力を発揮することを確認した。
特許文献１及び特許文献２の特許第３８２９１７０号、特許第３８４３３６１号は還元水、マイクロバブルを生産する技術とその装置であり、野菜の放射能を除去する方法ではない。
野菜の放射能汚染は、地域、風向、塵埃降下、降雨等の影響によって大きく相違する。又表面に放射能が付着したものか、一度土壌に吸着されて作物体内に吸収されたものかによっても相違する。
現状では、放射能塵埃降下によって野菜、果実の表面に付着した放射能が主体と考えられる。野菜、果実の表面に付着した放射能は還元水の洗浄によって極めて効率的に除去できる。
一度土壌に吸着され、根から吸収された放射能は簡単には除去できない。その場合は、圃場の表土を洗浄しカルシウム、マグネシウム、カリウム、ヨウド等の養分を補強するか、或は、表土を排除して汚染されていない土を客土する方法が最も手っ取り早い。
しかし、それも時間の経過につれて、放射能が深層まで分散した場合は、簡単には除去できない。ただし、その場合は放射能が土壌に分散し希釈されているので、放射能水準は極めて低いと考えられる。それでも汚染残渣の主体は、半減期の長いセシウム、ストロンチウム、コバルト等であるので、問題は大きい。これらをブロックする方法としてはカルシウム、マグネシウム、カリウム等の土壌中の養分濃度を高めなければならない。陽イオン吸収の拮抗作用で放射能をブロックする以外には、極めて高価な土の入れ替え方式しかないと考えるべきである。
これらの事情から、本発明では野菜表面に付着した、放射能除去方法を主体に提案するものである。
現状では、放射能塵埃降下によって野菜、果実の表面に付着した放射能が主体と考えられる。野菜、果実の表面に付着した放射能は還元水の洗浄によって極めて効率的に除去できる。
一度土壌に吸着され、根から吸収された放射能は簡単には除去できない。その場合は、圃場の表土を洗浄しカルシウム、マグネシウム、カリウム、ヨウド等の養分を補強するか、或は、表土を排除して汚染されていない土を客土する方法が最も手っ取り早い。
しかし、それも時間の経過につれて、放射能が深層まで分散した場合は、簡単には除去できない。ただし、その場合は放射能が土壌に分散し希釈されているので、放射能水準は極めて低いと考えられる。それでも汚染残渣の主体は、半減期の長いセシウム、ストロンチウム、コバルト等であるので、問題は大きい。これらをブロックする方法としてはカルシウム、マグネシウム、カリウム等の土壌中の養分濃度を高めなければならない。陽イオン吸収の拮抗作用で放射能をブロックする以外には、極めて高価な土の入れ替え方式しかないと考えるべきである。
これらの事情から、本発明では野菜表面に付着した、放射能除去方法を主体に提案するものである。
野菜表面に付着した、放射能除去方法は、野菜を回転させながら、移動させるネットコンベアーの上で、上部から還元処理水のシャワーを通過させ、さらにマイクロバブル処理水のシャワーを通過させることによって、表面に付着した放射能は除去され、マイクロバブルの効果によって鮮度も長期保存される。
図１に示すように、野菜の洗浄シャワーによる放射能汚染洗浄は、大きく次の六つの工程からなっている。
第一は洗浄水の還元処理工程である。洗浄水の還元処理は供給洗浄水１をポンプ２で加圧噴射し、水素供給装置３から送られる水素ガスをエジェクター４で水素ガスのマイクロバブルとし、これを更にキャビテーション装置５でモーター６の力で微細化し、還元水噴射装置７から送り出し、還元水シャワー８により還元水洗浄装置とする。
第一は洗浄水の還元処理工程である。洗浄水の還元処理は供給洗浄水１をポンプ２で加圧噴射し、水素供給装置３から送られる水素ガスをエジェクター４で水素ガスのマイクロバブルとし、これを更にキャビテーション装置５でモーター６の力で微細化し、還元水噴射装置７から送り出し、還元水シャワー８により還元水洗浄装置とする。
第二は洗浄水のマイクロバブル処理工程である。洗浄水のマイクロバブル処理は供給洗浄水９をポンプ１０で加圧噴射し、エアーポンプ装置１１から送られる空気をエジェクター１２で、マイクロバブルとし、これを更にキャビテーション装置１３でモーター１４の力で微細化し、マイクロバブル水噴射装置１５から送り出し、マイクロバブル水シャワー１６によりマイクロバブル水洗浄装置とする。
第三は野菜１８の洗浄工程である。透水ネットコンベアー１７の上を回転しながら、還元水の洗浄シャワー８の下を移動し、還元水による新しい水での洗浄を連続的に継続させる。
さらに、還元水による洗浄に続き、透水ネットコンベアー１７の上を回転しながら、マイクロバブルシャワー１６の下を移動し、マイクロバブル水による新しい水での洗浄を連続的に継続させる。マイクロバブル水による洗浄で野菜の鮮度保持力は格段に向上する。
さらに、還元水による洗浄に続き、透水ネットコンベアー１７の上を回転しながら、マイクロバブルシャワー１６の下を移動し、マイクロバブル水による新しい水での洗浄を連続的に継続させる。マイクロバブル水による洗浄で野菜の鮮度保持力は格段に向上する。
第四は洗浄された野菜の処理工程である。洗浄された野菜は透水ネットコンベアー１７から、洗浄野菜収納ケース２２の中に落とし込まれ、製品として箱詰めされて出荷される。
第五は野菜洗浄に用いた、還元水シャワー８とマイクロバブル水シャワー１６の水の処理工程である。還元水シャワー８とマイクロバブル水シャワー１６の洗浄水は、集水タンク１９に集められ、搬送パイプ２３で洗浄汚染水処理工程の貯蔵タンク２４に送られる。
第六は、野菜洗浄汚染水の放射能除去再生処理工程である。汚染水貯蔵タンク２４の汚染水は、陰イオン交換樹脂カラムの開閉バルブ２５を開いて、陰イオン交換樹脂カラム２６を通過させて陰イオンの放射能を吸着させて除去する。
陰イオン交換樹脂カラム２６を出た汚染水は、陽イオン交換樹脂カラムの開閉バルブ２７を開いて、陽イオン交換樹脂カラム２８を通過させて陽イオンの放射能を吸着させる。
陽イオンカラム２８を通過した水は、さらにゼオライトを充填したカラムの開閉バルブ２９を開いて、ゼオライト充填カラム３０を通過させて放射能を水から完全に除去し、放射能除去水貯留タンク３１に貯留する。
放射能を除去した還元水はそのままでは、生物の生育に影響を有するので、空気又は酸素を添加し、キャビテーションによるマイクロバブル処理を行って生物活性の高い機能性の水にして水の再利用を可能とする。
放射能除去水貯留タンク３１は、マイクロバブル発生ポンプ３２で吸い出し、マイクロバブル発生装置３３に勢いよく水を噴射し、空気又は酸素ガスを加えてでキャビテーションにより微細な気泡を発生し、生物活性の高い機能性の水にして放水３４する。
陰イオン交換樹脂カラム２６を出た汚染水は、陽イオン交換樹脂カラムの開閉バルブ２７を開いて、陽イオン交換樹脂カラム２８を通過させて陽イオンの放射能を吸着させる。
陽イオンカラム２８を通過した水は、さらにゼオライトを充填したカラムの開閉バルブ２９を開いて、ゼオライト充填カラム３０を通過させて放射能を水から完全に除去し、放射能除去水貯留タンク３１に貯留する。
放射能を除去した還元水はそのままでは、生物の生育に影響を有するので、空気又は酸素を添加し、キャビテーションによるマイクロバブル処理を行って生物活性の高い機能性の水にして水の再利用を可能とする。
放射能除去水貯留タンク３１は、マイクロバブル発生ポンプ３２で吸い出し、マイクロバブル発生装置３３に勢いよく水を噴射し、空気又は酸素ガスを加えてでキャビテーションにより微細な気泡を発生し、生物活性の高い機能性の水にして放水３４する。
図２に示すように、野菜の洗浄流水よる放射能汚染洗浄は、大きく次の六つの工程からなっている。
第一は洗浄水の還元処理工程である。洗浄水の還元処理は供給洗浄水１をポンプ２で加圧噴射し、水素供給装置３から送られる水素ガスをエジェクター４で水素ガスのマイクロバブルとし、これを更にキャビテーション装置５でモーター６の力で微細化し、還元水供給口（噴射装置）７から送り出し、還元水流水洗浄槽２０により還元水洗浄装置とする。
第一は洗浄水の還元処理工程である。洗浄水の還元処理は供給洗浄水１をポンプ２で加圧噴射し、水素供給装置３から送られる水素ガスをエジェクター４で水素ガスのマイクロバブルとし、これを更にキャビテーション装置５でモーター６の力で微細化し、還元水供給口（噴射装置）７から送り出し、還元水流水洗浄槽２０により還元水洗浄装置とする。
第二は洗浄水のマイクロバブル処理工程である。洗浄水のマイクロバブル処理は供給洗浄水９をポンプ１０で加圧噴射し、エアーポンプ装置１１から送られる空気をエジェクター１２で空気のマイクロバブルとし、これを更にキャビテーション装置１３でモーター１４の力で微細化し、マイクロバブル水供給口（噴射装置）１５から送り出し、マイクロバブル水流水洗浄槽２１によりマイクロバブル水洗浄装置とする。
第三は野菜１８の洗浄工程である。透水ネットコンベアー１７の上を回転しながら、還元水洗浄槽の流水に逆らって、還元水洗浄槽２０で還元水による新しい水での洗浄を連続的に継続させる。
さらに、還元水による洗浄が終われば、野菜１８をマイクロバブル水洗浄槽２１に入れて、透水ネットコンベアー１７の上を回転しながら、マイクロバブルの洗浄槽の流水に逆らってマイクロバブル水洗浄槽２１で、新しいマイクロバブル水の洗浄を連続的に継続させる。マイクロバブル水による洗浄で野菜の鮮度保持力は格段に向上する。
さらに、還元水による洗浄が終われば、野菜１８をマイクロバブル水洗浄槽２１に入れて、透水ネットコンベアー１７の上を回転しながら、マイクロバブルの洗浄槽の流水に逆らってマイクロバブル水洗浄槽２１で、新しいマイクロバブル水の洗浄を連続的に継続させる。マイクロバブル水による洗浄で野菜の鮮度保持力は格段に向上する。
第四は洗浄された野菜の処理工程である。洗浄された野菜は透水ネットコンベアー１７から、洗浄野菜収納ケース２２の中に落とし込まれ、製品として箱詰めされて出荷される。
第五は野菜洗浄に用いた、還元水供給口７からの還元水とマイクロバブル水供給口１５からのマイクロバブル水洗浄水の処理工程である。還元水流水洗浄槽２０とマイクロバブル水流水洗浄水槽２１からの洗浄水は搬送パイプ２３で合流し、洗浄汚染水処理工程の貯蔵タンク２４に送られる。
第六は、野菜洗浄汚染水の放射能除去再生処理工程である。汚染水貯蔵タンク２４の汚染水は、陰イオン交換樹脂カラムの開閉バルブ２５を開いて、陰イオン交換樹脂カラム２６を通過させて陰イオンの放射能を吸着させて除去する。
陰イオン交換樹脂カラム２６を出た汚染水は、陽イオン交換樹脂カラムの開閉バルブ２７を開いて、陽イオン交換樹脂カラム２８を通過させて陽イオンの放射能を吸着させる。
陽イオンカラム２８を通過した水は、さらにゼオライトを充填したカラムの開閉バルブ２９を開いて、ゼオライト充填カラム３０を通過させて放射能を水から完全に除去し、放射能除去水貯留タンク３１に貯留する。
放射能除去水貯留タンク３１は、マイクロバブル発生ポンプ３２で吸い出し、マイクロバブル発生装置３３に勢いよく水を噴射し、空気を加えて、キャビテーションにより微細な気泡を発生し、生物活性の高い機能性の水にして放水３４する。
陰イオン交換樹脂カラム２６を出た汚染水は、陽イオン交換樹脂カラムの開閉バルブ２７を開いて、陽イオン交換樹脂カラム２８を通過させて陽イオンの放射能を吸着させる。
陽イオンカラム２８を通過した水は、さらにゼオライトを充填したカラムの開閉バルブ２９を開いて、ゼオライト充填カラム３０を通過させて放射能を水から完全に除去し、放射能除去水貯留タンク３１に貯留する。
放射能除去水貯留タンク３１は、マイクロバブル発生ポンプ３２で吸い出し、マイクロバブル発生装置３３に勢いよく水を噴射し、空気を加えて、キャビテーションにより微細な気泡を発生し、生物活性の高い機能性の水にして放水３４する。
実施例：還元水の機能に関する試験
還元処理の方法の違いが水の還元機能にどのように影響するか、酸化還元電位の測定並びに各種の機能性の調査によって比較する。
還元処理の方法の違いが水の還元機能にどのように影響するか、酸化還元電位の測定並びに各種の機能性の調査によって比較する。
実施例１
１ 還元処理装置並びに各種の処理法と水の酸化還元電位の変化
（１）実験の方法
▲１▼ 水の脱気方法 水を１０ｌのステンレス製容器に入れ、真空シーラー装置で脱気した。
▲２▼ ガス飽和水の製造方法 手動による水素飽和水の調整方法は常温常圧下において、２０ｌのステンレス製容器に１０ｌの水を入れ、マグネテイックスターラー上で、毎分１２０〜１５０回転の速度で緩慢撹拌しながら、ガス注入ノズルでボンベからの窒素及び水素、電気分解槽からの発生期の水素を注入し、酸化還元電位の変化を調査した。
使用した水はガス注入撹拌処理前に用意した無脱気水及び脱気水である。
▲３▼ 還元処理水製造装置での処理方法 還元処理水製造装置での処理条件は、水の流速毎分１０ｌ、装置内での撹拌子の回転速度３０００ｒｐｍ、水素ガス供給量は毎分５００ｍｌ（４．４６ｍｇ／ｌ）で運転した。主としてキャビテションによる微細気泡の生成による瞬間的処理である。
▲４▼ ガスのコロイド状溶製造の方法 水素ガスのコロイド溶液の製造は還元処理装置による循環処理によった。
１ 還元処理装置並びに各種の処理法と水の酸化還元電位の変化
（１）実験の方法
▲１▼ 水の脱気方法 水を１０ｌのステンレス製容器に入れ、真空シーラー装置で脱気した。
▲２▼ ガス飽和水の製造方法 手動による水素飽和水の調整方法は常温常圧下において、２０ｌのステンレス製容器に１０ｌの水を入れ、マグネテイックスターラー上で、毎分１２０〜１５０回転の速度で緩慢撹拌しながら、ガス注入ノズルでボンベからの窒素及び水素、電気分解槽からの発生期の水素を注入し、酸化還元電位の変化を調査した。
使用した水はガス注入撹拌処理前に用意した無脱気水及び脱気水である。
▲３▼ 還元処理水製造装置での処理方法 還元処理水製造装置での処理条件は、水の流速毎分１０ｌ、装置内での撹拌子の回転速度３０００ｒｐｍ、水素ガス供給量は毎分５００ｍｌ（４．４６ｍｇ／ｌ）で運転した。主としてキャビテションによる微細気泡の生成による瞬間的処理である。
▲４▼ ガスのコロイド状溶製造の方法 水素ガスのコロイド溶液の製造は還元処理装置による循環処理によった。
（２）実験の結果
（３）結果の概要
各種処理による水の酸化還元電位（Ｅｈ）の経時的変化（常温常圧下）は下図に示した通りである。
使用した原水は地下水で通常の塩素の添加がないため、通常の水道水の＋４００〜＋６００ｍＶより低い水である。
脱気水、窒素飽和水は酸化還元電位の低下は１００ｍＶ程度であってわずかである。緩慢撹拌還元処理によるボンベからの水素ガス通気区では低下する電位が−３００ｍＶ付近でプラトーであった。
発生期の水素通気区では−６００ｍＶ前後でプラトーであった。
還元処理水製造装置ではボンベからの水素通気区では電位低下は瞬間的に−６００ｍＶ前後に達した。循環式のコロイド還元処理通気区では、−７００ｍＶ以下まで低下した。
参考までに、理論上の水素飽和水の水素溶解度は０℃、１気圧において１．９２ｍｇ／ｌ（容積比＝２．１５％）であり、その酸化還元電位の理論的数値は、ほぼ−６３０ｍＶである。
水素飽和水の製造については現在の実験的事例として、Ａ社の超純水による飽和水素水の報告があるが、水素溶解度は、常温において１９．２ｍｇ／ｌ添加し、常圧で０．７ｍｇ／ｌ、１０５Ｐａの高圧で１．５ｍｇ／ｌの水素飽和度を得ていると記載されている。
各種処理による水の酸化還元電位（Ｅｈ）の経時的変化（常温常圧下）は下図に示した通りである。
使用した原水は地下水で通常の塩素の添加がないため、通常の水道水の＋４００〜＋６００ｍＶより低い水である。
脱気水、窒素飽和水は酸化還元電位の低下は１００ｍＶ程度であってわずかである。緩慢撹拌還元処理によるボンベからの水素ガス通気区では低下する電位が−３００ｍＶ付近でプラトーであった。
発生期の水素通気区では−６００ｍＶ前後でプラトーであった。
還元処理水製造装置ではボンベからの水素通気区では電位低下は瞬間的に−６００ｍＶ前後に達した。循環式のコロイド還元処理通気区では、−７００ｍＶ以下まで低下した。
参考までに、理論上の水素飽和水の水素溶解度は０℃、１気圧において１．９２ｍｇ／ｌ（容積比＝２．１５％）であり、その酸化還元電位の理論的数値は、ほぼ−６３０ｍＶである。
水素飽和水の製造については現在の実験的事例として、Ａ社の超純水による飽和水素水の報告があるが、水素溶解度は、常温において１９．２ｍｇ／ｌ添加し、常圧で０．７ｍｇ／ｌ、１０５Ｐａの高圧で１．５ｍｇ／ｌの水素飽和度を得ていると記載されている。
２ 還元処理水の浸透機能に関する試験
水のクラスターが小さくなる現象の証明はなかなか難しいが、間接的には浸透機能の相違によって証明される。
実施例２
１） 米の組織への浸透機能（浸透水量の直接測定による実験）
（１） 米の組織への浸透水量直接測定の実験方法
通常の水と還元処理水の浸透力の差を調べるため、米１００ｇに対し、通常の水１．８ｌと還元処理水１．８ｌをそれぞれに加え、１時間浸漬後、１０分水切りを行って吸水した重量を比較した。
水のクラスターが小さくなる現象の証明はなかなか難しいが、間接的には浸透機能の相違によって証明される。
実施例２
１） 米の組織への浸透機能（浸透水量の直接測定による実験）
（１） 米の組織への浸透水量直接測定の実験方法
通常の水と還元処理水の浸透力の差を調べるため、米１００ｇに対し、通常の水１．８ｌと還元処理水１．８ｌをそれぞれに加え、１時間浸漬後、１０分水切りを行って吸水した重量を比較した。
（２） 浸透水量直接測定結果
（３） 米の組織への水の浸透量の直接測定結果の概要
通常の水と飽和水素水で、米の吸水浸透力を重量で測定した結果、供試米重量１５０ｇに対し、各区共水へ浸漬１時間後、水切り１０分後の米による吸水量の合計は平均で通常の水区１９０ｇと還元処理水区２００ｇとなった。
米への浸入水量は平均で通常の水区４０ｇと還元処理水区５０ｇになった。この浸入水量の差は通常の水区の全浸入水量の２５％に当る。
即ち、還元処理水では１時間浸漬による米への水の浸入は量的におよそ２５％向上するものと考えられ、還元処理水の浸透力が非常に強いことが判る。
本調査では、生米の組織は硬い膜で覆われているので、水の侵入には時間が掛かった。
調査方法は一定の密度を有し、水の浸入速度が一定である物質を用いることが望ましく、浸透力測定の対象によって適切な浸漬時間を検討することが重要である。
通常の水と飽和水素水で、米の吸水浸透力を重量で測定した結果、供試米重量１５０ｇに対し、各区共水へ浸漬１時間後、水切り１０分後の米による吸水量の合計は平均で通常の水区１９０ｇと還元処理水区２００ｇとなった。
米への浸入水量は平均で通常の水区４０ｇと還元処理水区５０ｇになった。この浸入水量の差は通常の水区の全浸入水量の２５％に当る。
即ち、還元処理水では１時間浸漬による米への水の浸入は量的におよそ２５％向上するものと考えられ、還元処理水の浸透力が非常に強いことが判る。
本調査では、生米の組織は硬い膜で覆われているので、水の侵入には時間が掛かった。
調査方法は一定の密度を有し、水の浸入速度が一定である物質を用いることが望ましく、浸透力測定の対象によって適切な浸漬時間を検討することが重要である。
実施例３
３ 炊飯の軟硬による還元処理水の浸透機能の証明に関する試験
従来、水の浸透力を測定する規定の方法は特に提案されていない。そこで、通常の水と還元処理水を用い、炊飯の硬軟を比較して、間接的に米の組織への水の浸透性の相違を証明する。
（１） 炊飯による水の浸透力の実験
通常の水と還元処理水の浸透力の差を調べるため、米の炊飯後の硬度の差で比較した。
２台の炊飯機に３００ｇの米を入れ、米を普通の水及び還元水処理で洗い、３００ｇの通常の水及び３００ｇの還元処理水をそれぞれ加えて炊飯し、飯米の硬度をレオメーターを用いて測定し比較した。これを反復して平均値を比較した。
３ 炊飯の軟硬による還元処理水の浸透機能の証明に関する試験
従来、水の浸透力を測定する規定の方法は特に提案されていない。そこで、通常の水と還元処理水を用い、炊飯の硬軟を比較して、間接的に米の組織への水の浸透性の相違を証明する。
（１） 炊飯による水の浸透力の実験
通常の水と還元処理水の浸透力の差を調べるため、米の炊飯後の硬度の差で比較した。
２台の炊飯機に３００ｇの米を入れ、米を普通の水及び還元水処理で洗い、３００ｇの通常の水及び３００ｇの還元処理水をそれぞれ加えて炊飯し、飯米の硬度をレオメーターを用いて測定し比較した。これを反復して平均値を比較した。
（２） 炊飯による水の浸透力の実験結果
３） 炊飯による水の浸透力実験結果の概要
米の炊飯による水の浸透力の相違は、飯米の柔らかさによって表現することができる。
同一の量の米と水で炊飯した場合硬度を示す破断強度は、平均値で通常の水７６３ｇ／ｃｍと還元処理水６９３．３ｇ／ｃｍで還元性水素水の区が９．１％低くなっている。
即ち還元処理水の米への水の浸透力の差で、破断応力、脆さ等の数値もおよそ５．６〜９．１％程度低下している。
これは水の浸透力向上に伴い、還元処理区の米が水を多く吸収したことにより、より柔らかになったことを示している。
米の炊飯による水の浸透力の相違は、飯米の柔らかさによって表現することができる。
同一の量の米と水で炊飯した場合硬度を示す破断強度は、平均値で通常の水７６３ｇ／ｃｍと還元処理水６９３．３ｇ／ｃｍで還元性水素水の区が９．１％低くなっている。
即ち還元処理水の米への水の浸透力の差で、破断応力、脆さ等の数値もおよそ５．６〜９．１％程度低下している。
これは水の浸透力向上に伴い、還元処理区の米が水を多く吸収したことにより、より柔らかになったことを示している。
実施例４
還元処理水のマイナスチャージに関する試験
４ 魚臭の溶解による脱臭実験
還元水は−４００ｍＶ〜−６００ｍＶに強く荷電しており、プラスに荷電しているイオンを電気的に溶液の方へ吸引し、溶解するので強い洗浄力を有する。
魚臭の主成分はメチルアミンで極性はプラスに荷電しており、粘膜に包まれて魚の表面に強く付着している。還元水はこの強固に付着しているアミンを魚の表面からマイナスに荷電している水の方へ吸い出し溶解する。
（１） 魚臭溶解による脱臭実験の方法
水の脱臭力の測定には臭気センサーを用いて測定する方法があるが、希薄なガスでは感度が十分でない。そこでいわしを２ｌの通常の水と同量の還元処理水で洗浄し、洗浄回数毎に残臭を、感応試験により調査し、洗浄回数毎の残臭の強度を感覚的に、＋＋＋、＋＋、＋、−の４段階で表示した。
還元処理水のマイナスチャージに関する試験
４ 魚臭の溶解による脱臭実験
還元水は−４００ｍＶ〜−６００ｍＶに強く荷電しており、プラスに荷電しているイオンを電気的に溶液の方へ吸引し、溶解するので強い洗浄力を有する。
魚臭の主成分はメチルアミンで極性はプラスに荷電しており、粘膜に包まれて魚の表面に強く付着している。還元水はこの強固に付着しているアミンを魚の表面からマイナスに荷電している水の方へ吸い出し溶解する。
（１） 魚臭溶解による脱臭実験の方法
水の脱臭力の測定には臭気センサーを用いて測定する方法があるが、希薄なガスでは感度が十分でない。そこでいわしを２ｌの通常の水と同量の還元処理水で洗浄し、洗浄回数毎に残臭を、感応試験により調査し、洗浄回数毎の残臭の強度を感覚的に、＋＋＋、＋＋、＋、−の４段階で表示した。
２） 脱臭実験の調査結果
（３） 調査結果の概要
調査の結果、通常水では魚の表面からの魚臭は４回の洗浄でもなかなか除去できなかったが、還元処理水では極めて早い段階から魚臭の除去がおこり、３回目以降殆ど魚臭がなくなった。
この原因としては、次ぎの理由が考えられる。
通常魚臭は、メチルアミン、アンモニア等に由来し、魚の表面及びこれを触った皮膚からの魚臭の除去はなかなか困難なものである。
アンモニアとアミン類は＋に荷電した成分であり、還元処理水は水素の電子供給性に起因してマイナスに荷電し、プラスに荷電した粒子を溶解する性質がある。また、水の小クラスター化に伴い前述の還元処理水の浸透性が強化され、物質間へ水分子が侵入し、物質と物質の隔離が起り易いと考えられる。
調査の結果、通常水では魚の表面からの魚臭は４回の洗浄でもなかなか除去できなかったが、還元処理水では極めて早い段階から魚臭の除去がおこり、３回目以降殆ど魚臭がなくなった。
この原因としては、次ぎの理由が考えられる。
通常魚臭は、メチルアミン、アンモニア等に由来し、魚の表面及びこれを触った皮膚からの魚臭の除去はなかなか困難なものである。
アンモニアとアミン類は＋に荷電した成分であり、還元処理水は水素の電子供給性に起因してマイナスに荷電し、プラスに荷電した粒子を溶解する性質がある。また、水の小クラスター化に伴い前述の還元処理水の浸透性が強化され、物質間へ水分子が侵入し、物質と物質の隔離が起り易いと考えられる。
東日本大震災に伴う、福島原子力発電の爆発事故で飛散した放射能により、東北、関東の野菜の放射能汚染が起こり、風評被害を含めて、同地域の農産物出荷差し止めや取引中止等農業生産にとって甚大な被害を受けている。放射能汚染は、今後も塵埃に包まれて長期に亘り、農産物表面から微量ながら継続的に検出されるものと考えられる。
農産物の放射能汚染のメカニズムとしては、農産物表面に付着した放射能と作物が土壌を通じて吸収した放射能の２種類がある。
農産物表面に付着した放射能はストレートに放射能測定装置で検出される上、今回最も大量の放射能を飛散させたヨー素１３１の半減期の短い成分も検出されるので高い値が検出される。
土壌を通じて吸収した放射能は、雨で希釈され、土壌に吸着されてその一部が吸収されて作物体内に入り、作物体内でも希釈されるので、極めて低く検出される。しかし、その場合の放射能は、半減期の長い、セシウム１３４、セシウム１３７、ストロンチウム９０、コバルト６０等の陽イオンが多いので、より問題が多い。これを防止する方法としては、土壌の洗浄、入れ替え、カルシウム、マグネシウム、カリウム等の放射能吸収を防止する拮抗成分の増強等の処理が必要になってくる。
本発明では、当面する塵埃に包まれて長期に亘り、農産物表面に付着した放射能を除去し、通常の放射能レベルに近い安全数値の範囲まで放射能を除去し、農産物の流通促進と風評被害防止を主眼とする
農産物の放射能汚染のメカニズムとしては、農産物表面に付着した放射能と作物が土壌を通じて吸収した放射能の２種類がある。
農産物表面に付着した放射能はストレートに放射能測定装置で検出される上、今回最も大量の放射能を飛散させたヨー素１３１の半減期の短い成分も検出されるので高い値が検出される。
土壌を通じて吸収した放射能は、雨で希釈され、土壌に吸着されてその一部が吸収されて作物体内に入り、作物体内でも希釈されるので、極めて低く検出される。しかし、その場合の放射能は、半減期の長い、セシウム１３４、セシウム１３７、ストロンチウム９０、コバルト６０等の陽イオンが多いので、より問題が多い。これを防止する方法としては、土壌の洗浄、入れ替え、カルシウム、マグネシウム、カリウム等の放射能吸収を防止する拮抗成分の増強等の処理が必要になってくる。
本発明では、当面する塵埃に包まれて長期に亘り、農産物表面に付着した放射能を除去し、通常の放射能レベルに近い安全数値の範囲まで放射能を除去し、農産物の流通促進と風評被害防止を主眼とする
１ 洗浄水供給口（還元水用）
２ 還元処理装置噴射ポンプ
３ 水素供給装置
４ エジェクター
５ キャビテーション装置
６ キャビテーションモーター
７ 還元水噴射装置洗浄水供給口（噴射装置）
８ 還元水シャワー
９ 洗浄水供給口（マイクロバブル水用）
１０ マイクロバブル処理装置噴射ポンプ
１１ エアーポンプ装置
１２ エジェクター
１３ キャビテーション装置
１４ キャビテーションモーター
１５ マイクロバブル水供給口（噴射装置）
１６ マイクロバブル水シャワー
１７ 透水ネットコンベアー
１８ 野菜
１９ 洗浄汚染水収集タンク
２０ 還元水流水洗浄槽
２１ マイクロバブル水流水洗浄槽
２２ 野菜収納ケース
２３ 汚染水搬送パイプ
２４ 洗浄汚染水貯蔵タンク
２５ 陰イオン交換樹脂カラムの開閉バルブ
２６ 陰イオン交換樹脂カラム
２７ 陽イオン交換樹脂カラムの開閉バルブ
２８ 陽イオン交換樹脂カラム
２９ ゼオライト充填カラムの開閉バルブ
３０ ゼオライト充填カラム
３１ 放射能除去水貯留タンク
３２ マイクロバブル発生ポンプ
３３ マイクロバブル発生装置
３４ 放水口
２ 還元処理装置噴射ポンプ
３ 水素供給装置
４ エジェクター
５ キャビテーション装置
６ キャビテーションモーター
７ 還元水噴射装置洗浄水供給口（噴射装置）
８ 還元水シャワー
９ 洗浄水供給口（マイクロバブル水用）
１０ マイクロバブル処理装置噴射ポンプ
１１ エアーポンプ装置
１２ エジェクター
１３ キャビテーション装置
１４ キャビテーションモーター
１５ マイクロバブル水供給口（噴射装置）
１６ マイクロバブル水シャワー
１７ 透水ネットコンベアー
１８ 野菜
１９ 洗浄汚染水収集タンク
２０ 還元水流水洗浄槽
２１ マイクロバブル水流水洗浄槽
２２ 野菜収納ケース
２３ 汚染水搬送パイプ
２４ 洗浄汚染水貯蔵タンク
２５ 陰イオン交換樹脂カラムの開閉バルブ
２６ 陰イオン交換樹脂カラム
２７ 陽イオン交換樹脂カラムの開閉バルブ
２８ 陽イオン交換樹脂カラム
２９ ゼオライト充填カラムの開閉バルブ
３０ ゼオライト充填カラム
３１ 放射能除去水貯留タンク
３２ マイクロバブル発生ポンプ
３３ マイクロバブル発生装置
３４ 放水口
野菜表面に付着した、放射能、有害な重金属、農薬及び有害微生物で汚染された汚染物の除去方法は、野菜を回転させながら、移動させるネットコンベアーの上で、上部から還元処理水のシャワーを通過或は噴射洗浄させ、さらにマイクロバブル処理水のシャワーを通過或は噴射洗浄させることによって、表面に付着した放射能及び有害な重金属は還元水のマイナス荷電によってプラスに荷電した難溶解性の汚染物を除去し、農薬および、有害微生物はマイクロバブル水の強い浸透力によって農産物表面から剥離されて除去され、更に、マイクロバブルの酸素供給能力による生体の活性化効果によって農産物の鮮度も長期保存される。
また、水槽内で野菜を洗浄流水と逆方向に連続して移動させるネットボックスコンベアーを用い、第１段の水槽で上流から還元処理水を流下し、或は下から噴射させて洗浄し、第２段の水槽で上流からマイクロバブル処理水を流下し、或は下から噴射させて洗浄し、表面に付着した放射能、有害な重金属及び有害微生物は除去され、マイクロバブルの酸素供給能力による生体の活性化効果によって鮮度も長期保存される。
また、水槽内で野菜を洗浄流水と逆方向に連続して移動させるネットボックスコンベアーを用い、第１段の水槽で上流から還元処理水を流下し、或は下から噴射させて洗浄し、第２段の水槽で上流からマイクロバブル処理水を流下し、或は下から噴射させて洗浄し、表面に付着した放射能、有害な重金属及び有害微生物は除去され、マイクロバブルの酸素供給能力による生体の活性化効果によって鮮度も長期保存される。
第三は野菜１８の洗浄工程である。上方の還元水噴射口７から還元水を噴射し、透水ネットコンベアー１７の上を回転しながら、還元水洗浄槽２０の流水に逆らって、還元水洗浄槽２０で還元水による新しい水での洗浄を連続的に継続させる。同時に洗浄水槽２０内の還元水噴射口７で下から上へ向けて透水ネットコンベアー１７を通過して還元水を噴射し洗浄をする。
さらに、還元水による洗浄が終われば、野菜１８をマイクロバブル水洗浄槽２１に入れて、上方マイクロバブル水噴射口１５からマイクロバブル水を噴射し、透水ネットコンベアー１７の上を回転しながら、マイクロバブルの洗浄槽の流水に逆らってマイクロバブル水洗浄槽２１で、新しいマイクロバブル水の洗浄を連続的に継続させる。同時に洗浄水槽２１内のマイクロバブル水噴射口１５で下から上へ向けて透水ネットコンベアーを通過してマイクロバブル水を噴射し洗浄をする。
さらに、還元水による洗浄が終われば、野菜１８をマイクロバブル水洗浄槽２１に入れて、上方マイクロバブル水噴射口１５からマイクロバブル水を噴射し、透水ネットコンベアー１７の上を回転しながら、マイクロバブルの洗浄槽の流水に逆らってマイクロバブル水洗浄槽２１で、新しいマイクロバブル水の洗浄を連続的に継続させる。同時に洗浄水槽２１内のマイクロバブル水噴射口１５で下から上へ向けて透水ネットコンベアーを通過してマイクロバブル水を噴射し洗浄をする。
本発明は、原子力発電の事故等で低レベルの放射能で汚染された農産物から放射能汚染を除去するための農産物の洗浄方法及び洗浄装置に関する。
野菜の放射能汚染は、地域、風向、塵埃降下、降雨等の影響によって大きく相違する。又表面に放射性物質が付着したものか、一度土壌に吸着されて作物体内に吸収されたものかによっても相違する。
現状では、放射性物質の塵埃降下によって野菜、果実の表面に付着した放射性物質が主体と考えられる。野菜、果実の表面に付着した放射性物質は還元水の洗浄によって極めて効率的に除去できる。
一度土壌に吸着され、根から吸収された放射性物質は簡単には除去できない。その場合は、圃場の表土を洗浄しカルシウム、マグネシウム、カリウム、ヨウド等の養分を補強するか、或は、表土を排除して汚染されていない土を客土する方法が最も手っ取り早い。
しかし、それも時間の経過につれて、放射性物質が深層まで分散した場合は、簡単には除去できない。ただし、その場合は放射性物質が土壌に分散し希釈されているので、放射能汚染の水準は極めて低いと考えられる。それでも汚染残渣の主体は、半減期の長いセシウム、ストロンチウム、コバルト等であるので、問題は大きい。これらをブロックする方法としてはカルシウム、マグネシウム、カリウム等の土壌中の養分濃度を高めなければならない。陽イオン吸収の拮抗作用で放射性物質の吸収をブロックする以外には、極めて高価な土の入れ替え方式しかないと考えるべきである。
これらの事情から、本発明では野菜表面に付着した放射能汚染を除去するための洗浄方法及び洗浄装置を主体に提案するものである。
現状では、放射性物質の塵埃降下によって野菜、果実の表面に付着した放射性物質が主体と考えられる。野菜、果実の表面に付着した放射性物質は還元水の洗浄によって極めて効率的に除去できる。
一度土壌に吸着され、根から吸収された放射性物質は簡単には除去できない。その場合は、圃場の表土を洗浄しカルシウム、マグネシウム、カリウム、ヨウド等の養分を補強するか、或は、表土を排除して汚染されていない土を客土する方法が最も手っ取り早い。
しかし、それも時間の経過につれて、放射性物質が深層まで分散した場合は、簡単には除去できない。ただし、その場合は放射性物質が土壌に分散し希釈されているので、放射能汚染の水準は極めて低いと考えられる。それでも汚染残渣の主体は、半減期の長いセシウム、ストロンチウム、コバルト等であるので、問題は大きい。これらをブロックする方法としてはカルシウム、マグネシウム、カリウム等の土壌中の養分濃度を高めなければならない。陽イオン吸収の拮抗作用で放射性物質の吸収をブロックする以外には、極めて高価な土の入れ替え方式しかないと考えるべきである。
これらの事情から、本発明では野菜表面に付着した放射能汚染を除去するための洗浄方法及び洗浄装置を主体に提案するものである。
野菜表面に付着した放射能汚染を除去するための洗浄方法は、野菜を回転させながら、移動させるネットコンベアーの上で、上部から還元処理した還元水のシャワーを通過或は噴射洗浄させ、さらにマイクロバブル処理水のシャワーを通過或は噴射洗浄させることによって、表面に付着した放射能汚染を洗浄するものであり、マイクロバブルの酸素供給能力による生体の活性効果によって鮮度も長期保存される。
第六は、野菜洗浄汚染水の放射性物質除去再生処理工程である。汚染水貯蔵タンク２４の汚染水は、陰イオン交換樹脂カラムの開閉バルブ２５を開いて、陰イオン交換樹脂カラム２６を通過させて陰イオンの放射性物質を吸着させて除去する。
陰イオン交換樹脂カラム２６を出た汚染水は、陽イオン交換樹脂カラムの開閉バルブ２７を開いて、陽イオン交換樹脂カラム２８を通過させて陽イオンの放射性物質を吸着させる。
陽イオンカラム２８を通過した水は、さらにゼオライトを充填したカラムの開閉バルブ２９を開いて、ゼオライト充填カラム３０を通過させて放射性物質を水から完全に除去し、放射性物質除去水貯留タンク３１に貯留する。
放射性物質を除去した還元水はそのままでは、生物の生育に影響を有するので、空気又は酸素を添加し、キャビテーションによるマイクロバブル処理を行って生物活性の高い機能性の水にして水の再利用を可能とする。
放射能除去水貯留タンク３１は、マイクロバブル発生ポンプ３２で吸い出し、マイクロバブル発生装置３３に勢いよく水を噴射し、空気又は酸素ガスを加えてでキャビテーションにより微細な気泡を発生し、生物活性の高い機能性の水にして放水口３４から放水する。
陰イオン交換樹脂カラム２６を出た汚染水は、陽イオン交換樹脂カラムの開閉バルブ２７を開いて、陽イオン交換樹脂カラム２８を通過させて陽イオンの放射性物質を吸着させる。
陽イオンカラム２８を通過した水は、さらにゼオライトを充填したカラムの開閉バルブ２９を開いて、ゼオライト充填カラム３０を通過させて放射性物質を水から完全に除去し、放射性物質除去水貯留タンク３１に貯留する。
放射性物質を除去した還元水はそのままでは、生物の生育に影響を有するので、空気又は酸素を添加し、キャビテーションによるマイクロバブル処理を行って生物活性の高い機能性の水にして水の再利用を可能とする。
放射能除去水貯留タンク３１は、マイクロバブル発生ポンプ３２で吸い出し、マイクロバブル発生装置３３に勢いよく水を噴射し、空気又は酸素ガスを加えてでキャビテーションにより微細な気泡を発生し、生物活性の高い機能性の水にして放水口３４から放水する。
第六は、野菜洗浄汚染水の放射性物質除去再生処理工程である。汚染水貯蔵タンク２４の汚染水は、陰イオン交換樹脂カラムの開閉バルブ２５を開いて、陰イオン交換樹脂カラム２６を通過させて陰イオンの放射性物質を吸着させて除去する。
陰イオン交換樹脂カラム２６を出た汚染水は、陽イオン交換樹脂カラムの開閉バルブ２７を開いて、陽イオン交換樹脂カラム２８を通過させて陽イオンの放射性物質を吸着させる。
陽イオンカラム２８を通過した水は、さらにゼオライトを充填したカラムの開閉バルブ２９を開いて、ゼオライト充填カラム３０を通過させて放射性物質を水から完全に除去し、放射性物質除去水貯留タンク３１に貯留する。
放射性物質除去水貯留タンク３１は、マイクロバブル発生ポンプ３２で吸い出し、マイクロバブル発生装置３３に勢いよく水を噴射し、空気を加えて、キャビテーションにより微細な気泡を発生し、生物活性の高い機能性の水にして放水口３４から放水する。
陰イオン交換樹脂カラム２６を出た汚染水は、陽イオン交換樹脂カラムの開閉バルブ２７を開いて、陽イオン交換樹脂カラム２８を通過させて陽イオンの放射性物質を吸着させる。
陽イオンカラム２８を通過した水は、さらにゼオライトを充填したカラムの開閉バルブ２９を開いて、ゼオライト充填カラム３０を通過させて放射性物質を水から完全に除去し、放射性物質除去水貯留タンク３１に貯留する。
放射性物質除去水貯留タンク３１は、マイクロバブル発生ポンプ３２で吸い出し、マイクロバブル発生装置３３に勢いよく水を噴射し、空気を加えて、キャビテーションにより微細な気泡を発生し、生物活性の高い機能性の水にして放水口３４から放水する。
参考例：還元水の機能に関する試験
還元処理の方法の違いが水の還元機能にどのように影響するか、酸化還元電位の測定並びに各種の機能性の調査によって比較する。
還元処理の方法の違いが水の還元機能にどのように影響するか、酸化還元電位の測定並びに各種の機能性の調査によって比較する。
参考例１
１ 還元処理装置並びに各種の処理法と水の酸化還元電位の変化
（１）実験の方法
ａ 水の脱気方法 水を１０Ｌのステンレス製容器に入れ、真空シーラー装置で脱気した。
ｂ ガス飽和水の製造方法 手動による水素飽和水の調整方法は常温常圧下において、２０Ｌのステンレス製容器に１０Ｌの水を入れ、マグネテイックスターラー上で、毎分１２０〜１５０回転の速度で緩慢撹拌しながら、ガス注入ノズルでボンベからの窒素及び水素、電気分解槽からの発生期の水素を注入し、酸化還元電位の変化を調査した。
使用した水はガス注入撹拌処理前に用意した無脱気水及び脱気水である。
ｃ 還元処理水製造装置での処理方法 還元処理水製造装置での処理条件は、水の流速毎分１０Ｌ、装置内での撹拌子の回転速度３００ｒｐｍ、水素ガス供給量は毎分５００ｍｌ（４．４６ｍｇ／Ｌ）で運転した。主としてキャビテーションによる微細気泡の生成による瞬間的処理である。
ｄ ガスのコロイド状溶製造の方法 水素ガスのコロイド溶液の製造は還元処理装置による循環処理によった。
１ 還元処理装置並びに各種の処理法と水の酸化還元電位の変化
（１）実験の方法
ａ 水の脱気方法 水を１０Ｌのステンレス製容器に入れ、真空シーラー装置で脱気した。
ｂ ガス飽和水の製造方法 手動による水素飽和水の調整方法は常温常圧下において、２０Ｌのステンレス製容器に１０Ｌの水を入れ、マグネテイックスターラー上で、毎分１２０〜１５０回転の速度で緩慢撹拌しながら、ガス注入ノズルでボンベからの窒素及び水素、電気分解槽からの発生期の水素を注入し、酸化還元電位の変化を調査した。
使用した水はガス注入撹拌処理前に用意した無脱気水及び脱気水である。
ｃ 還元処理水製造装置での処理方法 還元処理水製造装置での処理条件は、水の流速毎分１０Ｌ、装置内での撹拌子の回転速度３００ｒｐｍ、水素ガス供給量は毎分５００ｍｌ（４．４６ｍｇ／Ｌ）で運転した。主としてキャビテーションによる微細気泡の生成による瞬間的処理である。
ｄ ガスのコロイド状溶製造の方法 水素ガスのコロイド溶液の製造は還元処理装置による循環処理によった。
２ 還元処理水の浸透機能に関する試験
水のクラスターが小さくなる現象の証明はなかなか難しいが、間接的には浸透機能の相違によって証明される。
参考例２
米の組織への浸透機能（浸透水量の直接測定による実験）
（１） 米の組織への浸透水量直接測定の実験方法
通常の水と還元処理水の浸透力の差を調べるため、米１００ｇに対し、通常の水１．８Ｌと還元処理水１．８Ｌをそれぞれに加え、１時間浸漬後、１０分水切りを行って吸水した重量を比較した。
水のクラスターが小さくなる現象の証明はなかなか難しいが、間接的には浸透機能の相違によって証明される。
参考例２
米の組織への浸透機能（浸透水量の直接測定による実験）
（１） 米の組織への浸透水量直接測定の実験方法
通常の水と還元処理水の浸透力の差を調べるため、米１００ｇに対し、通常の水１．８Ｌと還元処理水１．８Ｌをそれぞれに加え、１時間浸漬後、１０分水切りを行って吸水した重量を比較した。
参考例３
３ 炊飯の軟硬による還元水の浸透機能の証明に関する試験
従来、水の浸透力を測定する規定の方法は特に提案されていない。そこで、通常の水と還元処理水を用い、炊飯の硬軟を比較して、間接的に米の組織への水の浸透性の相違を証明する。
（１） 炊飯による水の浸透力の実験
通常の水と還元処理水の浸透力の差を調べるため、米の炊飯後の硬度の差で比較した。２台の炊飯機に３００ｇの米を入れ、米を普通の水及び還元処理水で洗い、３００ｇの通常の水及び３００ｇの還元処理水をそれぞれ加えて炊飯し、飯米の硬度をレオメーターを用いて測定し比較した。これを反復して平均値を比較した。
３ 炊飯の軟硬による還元水の浸透機能の証明に関する試験
従来、水の浸透力を測定する規定の方法は特に提案されていない。そこで、通常の水と還元処理水を用い、炊飯の硬軟を比較して、間接的に米の組織への水の浸透性の相違を証明する。
（１） 炊飯による水の浸透力の実験
通常の水と還元処理水の浸透力の差を調べるため、米の炊飯後の硬度の差で比較した。２台の炊飯機に３００ｇの米を入れ、米を普通の水及び還元処理水で洗い、３００ｇの通常の水及び３００ｇの還元処理水をそれぞれ加えて炊飯し、飯米の硬度をレオメーターを用いて測定し比較した。これを反復して平均値を比較した。
（３） 炊飯による水の浸透力実験結果の概要
米の炊飯による水の浸透力の相違は、飯米の柔らかさによって表現することができる。
同一の量の米と水で炊飯した場合硬度を示す破断強度は、平均値で通常の水７６３ｇ／ｃｍと還元処理水６９３．３ｇ／ｃｍで還元処理水の区が９．１％低くなっている。
即ち還元処理水の米への水の浸透力の差で、破断応力、脆さ等の数値もおよそ５，６〜９．１％程度低下している。
これは水の浸透力向上に伴い、還元処理水区の米が水を多く吸収したことにより、より柔らかになったことを示している。
米の炊飯による水の浸透力の相違は、飯米の柔らかさによって表現することができる。
同一の量の米と水で炊飯した場合硬度を示す破断強度は、平均値で通常の水７６３ｇ／ｃｍと還元処理水６９３．３ｇ／ｃｍで還元処理水の区が９．１％低くなっている。
即ち還元処理水の米への水の浸透力の差で、破断応力、脆さ等の数値もおよそ５，６〜９．１％程度低下している。
これは水の浸透力向上に伴い、還元処理水区の米が水を多く吸収したことにより、より柔らかになったことを示している。
参考例４
還元処理水のマイナスチャージに関する試験
４ 魚臭の溶解による脱臭実験
還元水は−４００ｍＶ〜−６００ｍＶに強く荷電しており、プラスに荷電しているイオンを電気的に溶液の方へ吸引し、溶解するので強い洗浄力を有する。魚臭の主成分はメチルアミンで極性はプラスに荷電しており、粘膜に包まれて魚の表面に強く付着している。還元水はこの強固に付着しているアミンを魚の表面からマイナスに荷電している水の方へ吸い出し溶解する。
（１） 魚臭溶解による脱臭実験の方法
水の脱臭力の測定には臭気センサーを用いて測定する方法があるが、希薄なガスでは感度が十分でない。そこでいわしを２Ｌの通常の水と同量の還元処理水で洗浄し、洗浄回数毎に残臭を、感応試験により調査し、洗浄回数毎の残臭の強度を感覚的に＋＋＋、＋＋、＋、−の４段階で表示した。
還元処理水のマイナスチャージに関する試験
４ 魚臭の溶解による脱臭実験
還元水は−４００ｍＶ〜−６００ｍＶに強く荷電しており、プラスに荷電しているイオンを電気的に溶液の方へ吸引し、溶解するので強い洗浄力を有する。魚臭の主成分はメチルアミンで極性はプラスに荷電しており、粘膜に包まれて魚の表面に強く付着している。還元水はこの強固に付着しているアミンを魚の表面からマイナスに荷電している水の方へ吸い出し溶解する。
（１） 魚臭溶解による脱臭実験の方法
水の脱臭力の測定には臭気センサーを用いて測定する方法があるが、希薄なガスでは感度が十分でない。そこでいわしを２Ｌの通常の水と同量の還元処理水で洗浄し、洗浄回数毎に残臭を、感応試験により調査し、洗浄回数毎の残臭の強度を感覚的に＋＋＋、＋＋、＋、−の４段階で表示した。
東日本大震災に伴う、福島原子力発電の爆発事故で飛散した放射能により、東北、関東の野菜の放射能汚染が起こり、風評被害を含めて、同地域の農産物出荷差し止めや取引中止等農業生産にとって甚大な被害を受けている。放射能汚染は、今後も塵埃に包まれて長期に亘り、農産物表面から微量ながら継続的に検出されるものと考えられる。
農産物の放射能汚染は、農産物表面に付着した放射性物質による汚染と作物が土壌を通じて吸収した放射性物質による汚染の２種類がある。
農産物表面に付着した放射性物質はストレートに放射能測定装置で検出される上、今回最も大量に飛散したヨウ素１３１の半減期の短い成分も検出されるので高い値が検出される。
土壌を通じて吸収した放射性物質は、雨で希釈され、土壌に吸着されてその一部が吸収されて作物体内に入り、作物体内でも希釈されるので、極めて低く検出される。しかし、その場合の放射性物質は、半減期の長い、セシウム１３４、セシウム１３７、ストロンチウム９０、コバルト６０等の陽イオンが多いので、より問題が多い。これを防止する方法としては、土壌の洗浄、入れ替え、カルシウム、マグネシウム、カリウム等の放射性物質の吸収を防止する拮抗成分の増強等の処理が必要になってくる。
本発明では、当面する塵埃に包まれて長期に亘り、農産物表面に付着した放射能汚染を洗浄し、通常の放射能レベルに近い安全数値の範囲まで放射能汚染を洗浄することで農産物の流通促進と風評被害防止を主眼とする
農産物の放射能汚染は、農産物表面に付着した放射性物質による汚染と作物が土壌を通じて吸収した放射性物質による汚染の２種類がある。
農産物表面に付着した放射性物質はストレートに放射能測定装置で検出される上、今回最も大量に飛散したヨウ素１３１の半減期の短い成分も検出されるので高い値が検出される。
土壌を通じて吸収した放射性物質は、雨で希釈され、土壌に吸着されてその一部が吸収されて作物体内に入り、作物体内でも希釈されるので、極めて低く検出される。しかし、その場合の放射性物質は、半減期の長い、セシウム１３４、セシウム１３７、ストロンチウム９０、コバルト６０等の陽イオンが多いので、より問題が多い。これを防止する方法としては、土壌の洗浄、入れ替え、カルシウム、マグネシウム、カリウム等の放射性物質の吸収を防止する拮抗成分の増強等の処理が必要になってくる。
本発明では、当面する塵埃に包まれて長期に亘り、農産物表面に付着した放射能汚染を洗浄し、通常の放射能レベルに近い安全数値の範囲まで放射能汚染を洗浄することで農産物の流通促進と風評被害防止を主眼とする
１ 洗浄水供給口（還元水用）
２ 還元処理装置噴射ポンプ
３ 水素供給装置
４ エジェクター
５ キャビテーション装置
６ キャビテーションモーター
７ 還元水噴射装置洗浄水供給口（噴射装置）
８ 還元水シャワー
９ 洗浄水供給口（マイクロバブル水用）
１０ マイクロバブル処理装置噴射ポンプ
１１ エアーポンプ装置
１２ エジェクター
１３ キャビテーション装置
１４ キャビテーションモーター
１５ マイクロバブル水供給口（噴射装置）
１６ マイクロバブル水シャワー
１７ 透水ネットコンベアー
１８ 野菜
１９ 洗浄汚染水収集タンク
２０ 還元水流水洗浄槽
２１ マイクロバブル水流水洗浄槽
２２ 野菜収納ケース
２３ 汚染水搬送パイプ
２４ 洗浄汚染水貯蔵タンク
２５ 陰イオン交換樹脂カラムの開閉バルブ
２６ 陰イオン交換樹脂カラム
２７ 陽イオン交換樹脂カラムの開閉バルブ
２８ 陽イオン交換樹脂カラム
２９ ゼオライト充填カラムの開閉バルブ
３０ ゼオライト充填カラム
３１ 放射性物質除去水貯留タンク
３２ マイクロバブル発生ポンプ
３３ マイクロバブル発生装置
３４ 放水口
２ 還元処理装置噴射ポンプ
３ 水素供給装置
４ エジェクター
５ キャビテーション装置
６ キャビテーションモーター
７ 還元水噴射装置洗浄水供給口（噴射装置）
８ 還元水シャワー
９ 洗浄水供給口（マイクロバブル水用）
１０ マイクロバブル処理装置噴射ポンプ
１１ エアーポンプ装置
１２ エジェクター
１３ キャビテーション装置
１４ キャビテーションモーター
１５ マイクロバブル水供給口（噴射装置）
１６ マイクロバブル水シャワー
１７ 透水ネットコンベアー
１８ 野菜
１９ 洗浄汚染水収集タンク
２０ 還元水流水洗浄槽
２１ マイクロバブル水流水洗浄槽
２２ 野菜収納ケース
２３ 汚染水搬送パイプ
２４ 洗浄汚染水貯蔵タンク
２５ 陰イオン交換樹脂カラムの開閉バルブ
２６ 陰イオン交換樹脂カラム
２７ 陽イオン交換樹脂カラムの開閉バルブ
２８ 陽イオン交換樹脂カラム
２９ ゼオライト充填カラムの開閉バルブ
３０ ゼオライト充填カラム
３１ 放射性物質除去水貯留タンク
３２ マイクロバブル発生ポンプ
３３ マイクロバブル発生装置
３４ 放水口
Claims (4)
- 低レベル放射能で汚染された野菜・果実その他の農産物の放射能除去にあたり、水がマイナスにチャージして陽イオンをよく溶解し、物質への浸透力が強く洗浄能力が高い水素ガスによる還元処理を行った噴出する還元水で洗浄し、続けて同じく物質への浸透力が強く、野菜の付着物除去能の洗浄能力が高く、野菜の活性と鮮度をよく保つ空気又は酸素ガス又はオゾンガスによるマイクロバブル処理を行ったマイクロバブル水で連続的に洗浄を行うことを特徴とする還元水とマイクロバブル水による農産物の放射能洗浄除去方法。
- 請求項１において、連続して野菜の洗浄を行うために、
水が飛び散らず、下へ通過するスティンレス製の金網のコンベアー台上で、野菜を回転させながら、水素ガスによる還元処理を行った還元水のシャワー下を通過させて洗浄し、続けて空気又は酸素ガス又はオゾンガスによるマイクロバブル処理を行ったマクロバブル水のシャワー下を通過させて洗浄し、野菜に付着した放射能と塵埃を効率的に除去することを特徴とする野菜の放射能除去装置。 - 請求項１において、連続して野菜の洗浄を行うために、
水素ガスによる還元処理を行った還元水を流す流水水槽で、還元水を下方へ流下させる一方、野菜を回転させながら流下する還元水に逆らって上方へネットコンベアーで押し上げて洗浄し、還元水流の最終部において、マクロバブル水を連続的に掛け流す流水水槽へ移し、
空気又は酸素ガス又はオゾンガスによるマイクロバブル処理を行ったマクロバブル水を流下させる流水水槽で、野菜を回転させながら流下するマクロバブル水に逆らって上方へネットコンベアーで押し上げて洗浄することを特徴とする野菜の放射能除去装置。 - 請求項１の農産物の放射能洗浄除去方法、請求項２及び請求項３の野菜の放射能除去装置によって、野菜に付着する放射能が洗浄除去され、さらにパーオキシダーゼ等の鮮度を低下する諸酵素を洗浄希釈して、一定の酸素と水分を保持し、野菜の鮮度が長期維持されることを特徴とする野菜及び果実。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011132663A JP2012247406A (ja) | 2011-05-28 | 2011-05-28 | 放射能で汚染された農産物の洗浄方法及び洗浄装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2011132663A Pending JP2012247406A (ja) | 2011-05-28 | 2011-05-28 | 放射能で汚染された農産物の洗浄方法及び洗浄装置 |
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| JP (1) | JP2012247406A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015081840A (ja) * | 2013-10-23 | 2015-04-27 | 日本ソリッド株式会社 | トリチウム等の放射性物質を含有する汚染水の処理方法 |
| JP2018085963A (ja) * | 2016-11-29 | 2018-06-07 | 株式会社 伊藤園 | 粥粒の食感・風味改質剤及びそれを含む容器詰粥類 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009125684A (ja) * | 2007-11-26 | 2009-06-11 | Toshiba Corp | 水処理装置 |
-
2011
- 2011-05-28 JP JP2011132663A patent/JP2012247406A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP2015081840A (ja) * | 2013-10-23 | 2015-04-27 | 日本ソリッド株式会社 | トリチウム等の放射性物質を含有する汚染水の処理方法 |
| JP2018085963A (ja) * | 2016-11-29 | 2018-06-07 | 株式会社 伊藤園 | 粥粒の食感・風味改質剤及びそれを含む容器詰粥類 |
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