JP7450908B2 - Metal ion elution method, metal ion elution device, water treatment method, water treatment device, plant cultivation method, and plant cultivation device - Google Patents

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本発明は、例えば、鉄イオン（Ｆｅ２＋）等の金属イオンを溶出させる金属イオン溶出方法と金属イオン溶出装置と水処理方法と水処理装置と植物栽培方法と植物栽培装置に係り、特に、鉄イオン（Ｆｅ２＋）等の金属イオンを効率良く溶出させることができるように工夫したものに関する。 The present invention relates to, for example, a metal ion elution method, a metal ion elution device, a water treatment method, a water treatment device, a plant cultivation method, and a plant cultivation device for eluting metal ions such as iron ions (Fe 2+ ). This invention relates to a device devised to efficiently elute metal ions such as ions (Fe 2+ ).

金属イオン、例えば、鉄イオン（Ｆｅ２＋）を利用した水処理方法と水処理装置を開示するものとして、例えば、特許文献１がある。特許文献１に記載された藻類抑制剤とその収容ケース・敷設器具は、概略次のような構成となっている。まず、藻類抑制剤は酸化鉄を還元した還元鉄である。上記藻類抑制剤を透水性の容器に入れ、この透水性の容器を、例えば、メッシュ状の固定容器に収容する。そして、この固定容器を例えば池の水中に設置する。このとき、上記藻類抑制剤から鉄イオン（Ｆｅ２＋）が溶出され、この鉄イオン（Ｆｅ２＋）が水中のリン酸イオン（ＰＯ４ ３－）と反応し、上記水中からリン酸イオン（ＰＯ４ ３－）が除去され、例えば、アオコ等の藻類の発生が抑制される。
尚、特許文献１は本件特許出願人によるものである。 For example, Patent Document 1 discloses a water treatment method and a water treatment device using metal ions, such as iron ions (Fe 2+ ). The algae suppressant and its housing case/laying device described in Patent Document 1 have the following general configuration. First, the algae inhibitor is reduced iron, which is reduced iron oxide. The algae inhibitor is placed in a water-permeable container, and the water-permeable container is housed in, for example, a fixed mesh container. Then, this fixed container is placed in water in a pond, for example. At this time, iron ions (Fe 2+ ) are eluted from the algae inhibitor, and these iron ions (Fe 2+ ) react with phosphate ions (PO 4 3− ) in the water, and phosphate ions (PO 4 3− ) are removed from the water. 3- ) is removed, and, for example, the growth of algae such as blue-green algae is suppressed.
Incidentally, Patent Document 1 is written by the applicant of this patent.

特開２０１６－２５４４号公報JP 2016-2544 Publication

しかしながら、上記従来の構成では次のような問題があった。
すなわち、従来の場合には、単に藻類抑制剤を水中に放置しておくだけであるので、鉄イオン（Ｆｅ２＋）の溶出が不充分であり、その結果、水中のリン酸イオン（ＰＯ４ ３－）を効率良く除去することができないという問題があった。
尚、鉄イオン（Ｆｅ２＋）以外の金属イオンを別の目的・用途で溶出させる場合についても同様の問題があった。 However, the conventional configuration described above has the following problems.
In other words, in the conventional case, the algae inhibitor is simply left in water, which results in insufficient elution of iron ions (Fe 2+ ), resulting in phosphate ions (PO 4 3 ) in the water. - ) could not be removed efficiently.
Incidentally, a similar problem occurs when metal ions other than iron ions (Fe 2+ ) are eluted for other purposes and uses.

本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、金属イオンを効率良く溶出させることが可能なイオン溶出方法とイオン溶出装置と水処理方法と水処理装置と植物栽培方法と植物栽培装置を提供することにある。 The present invention has been made based on these points, and its purpose is to provide an ion elution method, an ion elution device, a water treatment method, a water treatment device, and a plant cultivation capable of efficiently eluting metal ions. An object of the present invention is to provide a method and a plant cultivation device.

上記課題を解決するべく本願発明の請求項１による金属イオン溶出方法は、水中において、上層域の水を食塩に接触させて濃塩水を作成し、上記濃塩水を上記水との比重差によって沈降・流下させ、上記水の一部を上記食塩を迂回して上記沈降・流下させた濃塩水まで希釈水として導き上記濃塩水を希釈して希釈塩水を作成し、上記希釈塩水を電極存在域に沈降・流下させ、電極を構成する金属から金属イオンを溶出させるようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項２による金属イオン溶出方法は、請求項１記載の金属イオン溶出方法において、上記電極間に電位差を与えるようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項３による金属イオン溶出方法は、請求項２記載の金属イオン溶出方法において、上記電位差の供給の有無を切り替えるようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項４による金属イオン溶出方法は、請求項１～請求項３の何れかに記載の金属イオン溶出方法において、上記濃塩水の沈降・流下量を所定量に絞るようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項５による金属イオン溶出方法は、請求項１～請求項４の何れかに記載の金属イオン溶出方方法において、上記希釈水の量を所定量に規制するようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項６による金属イオン溶出方法は、請求項１～請求項５の何れかに記載の金属イオン溶出方法において、上記金属は鉄（Ｆｅ）又はカリウム（Ｋ）又はカルシウム（Ｃａ）又はマグネシウム（Ｍｇ）又はマンガン（Ｍｎ）又は亜鉛（Ｚｎ）又は銅（Ｃｕ）であり上記金属イオンは鉄イオン（Ｆｅ２＋）又はカリウムイオン（Ｋ+）又はカルシウムイオン（Ｃａ２＋）又はマグネシウムイオン（Ｍｇ２＋）又はマンガンイオン（Ｍｎ２＋）又は亜鉛イオン（Ｚｎ２＋）又は銅イオン（Ｃｕ２＋）であることを特徴とするものである。
又、請求項７による水処理方法は、請求項６記載の金属イオン溶出方法により溶出された鉄イオン（Ｆｅ２＋）を下層域の水中に放出・拡散させて水中のリン酸イオンと反応させるようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項８による植物栽培方法は、請求項６記載の金属イオン溶出方法により溶出された鉄イオン（Ｆｅ２＋）又はカリウムイオン（Ｋ+）又はカルシウムイオン（Ｃａ２＋）又はマグネシウムイオン（Ｍｇ２＋）又はマンガンイオン（Ｍｎ２＋）又は亜鉛イオン（Ｚｎ２＋）又は銅イオン（Ｃｕ２＋）を加えることにより植物の生育を促すようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項９による金属イオン溶出装置は、水中に浸漬され上層域の水を導入する水導入部と、上記水導入部の下方に配置され食塩を貯留するとともに上記水導入部を介して導入された水によって濃塩水を作成する食塩貯留部と、上記食塩貯留部の下方に配置され上記食塩貯留部で作成された濃塩水を上記水導入部から上記食塩貯留部を迂回して導入された水により希釈して希釈塩水を作成する塩濃度調整部と、上記塩濃度調整部の下方に配置され上記希釈塩水下において金属イオンを溶出させる電極部と、を具備したことを特徴とするものである。
又、請求項１０による金属イオン溶出装置は、請求項９記載の金属イオン溶出装置において、上記電極部の電極間に電位差を与える電源部が設けられていることを特徴とするものである。
又、請求項１１による金属イオン溶出装置は、請求項１０記載の金属イオン溶出装置において、上記電源部による電源の供給の有無を切替スイッチにより切り替えるようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項１２による金属イオン溶出装置は、請求項９～請求項１１の何れかに記載の金属イオン溶出装置において、上記食塩貯留部には上記塩濃度調整部への上記濃塩水の沈降・流下量を絞る狭窄部が設けられていることを特徴とするものである。
又、請求項１３による金属イオン溶出装置は、請求項１２記載の金属イオン溶出装置において、上記狭窄部はノズルであることを特徴とするものである。
又、請求項１４による金属イオン溶出装置は、請求項１２記載の金属イオン溶出装置において、上記狭窄部は多孔質部材であることを特徴とするものである。
又、請求項１５による金属イオン溶出装置は、請求項１４記載の金属イオン溶出装置において、上記多孔質部材は寒天であることを特徴とするものである。
又、請求項１６による金属イオン溶出装置は、請求項１２～請求項１５の何れかに記載の金属イオン溶出装置において、上記塩濃度調整部には上記水による希釈を促す濃塩水流下・沈降抑制部が設けられていて、この濃塩水流下・沈降抑制部は底板とこの底板の周囲に設けられた貫通孔から構成されていて、上記狭窄部から流出する濃塩水の上記電極部への直接的な流下・沈降を上記底板によって規制しこの底板を迂回して上記貫通孔より流下させることを特徴とするものである。
又、請求項１７による金属イオン溶出装置は、請求項９～請求項１６の何れかに記載の金属イオン溶出装置において、上記電極部の下方に設けられ上記溶出された金属イオンを下層域の水中に放出する金属イオン放出部が設けられていることを特徴とするものである。
又、請求項１８による金属イオン溶出装置は、請求項１７記載の金属イオン溶出装置において、上記金属イオン放出部にはメッシュ部材が設置されていることを特徴とするものである。
又、請求項１９による金属イオン溶出装置は、請求項１７又は請求項１８記載の金属イオン溶出装置において、上記電極部の一方は炭素粉末層とメッシュを交互に積層させて構成されており上記電極部の他方は陽極袋内に金属粉を充填させて構成されていることを特徴とするものである。
又、請求項２０による金属イオン溶出装置は、請求項１９記載の金属イオン溶出装置において、上記金属粉は鉄（Ｆｅ）又はカリウム（Ｋ）又はカルシウム（Ｃａ）又はマグネシウム（Ｍｇ）又はマンガン（Ｍｎ）又は亜鉛（Ｚｎ）又は銅（Ｃｕ）であり上記金属イオンは鉄イオン（Ｆｅ２＋）又はカリウムイオン（Ｋ+）又はカルシウムイオン（Ｃａ２＋）又はマグネシウムイオン（Ｍｇ２＋）又はマンガンイオン（Ｍｎ２＋）又は亜鉛イオン（Ｚｎ２＋）又は銅イオン（Ｃｕ２＋）であることを特徴とするものである。
又、請求項２１による水処理装置は、請求項２０記載の金属イオン溶出装置を水中に浸漬させた状態で設置し、溶出された鉄イオン（Ｆｅ２＋）を上記金属イオン放出部から下層域の水中に放出・拡散させて水中のリン酸イオンと反応させるようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項２２による植物栽培装置は、請求項２０記載の金属イオン溶出装置により溶出された鉄イオン（Ｆｅ２＋）又はカリウムイオン（Ｋ+）又はカルシウムイオン（Ｃａ２＋）又はマグネシウムイオン（Ｍｇ２＋）又はマンガンイオン（Ｍｎ２＋）又は亜鉛イオン（Ｚｎ２＋）又は銅イオン（Ｃｕ２＋）を加えることにより植物の生育を促すようにしたことを特徴とするものである。 In order to solve the above problem, the metal ion elution method according to claim 1 of the present invention involves making concentrated salt water in water by bringing water in the upper layer into contact with common salt, and causing the concentrated salt water to settle due to the difference in specific gravity between the water and the water.・A part of the water is allowed to flow down, and a part of the water is guided as dilution water to the concentrated salt water that has precipitated and flowed down, and the concentrated salt water is diluted to create diluted salt water, and the diluted salt water is introduced into the area where the electrode exists. The feature is that metal ions are eluted from the metal constituting the electrode by settling and flowing down.
A metal ion elution method according to a second aspect of the present invention is the metal ion elution method according to the first aspect, characterized in that a potential difference is applied between the electrodes.
Further, a metal ion elution method according to a third aspect of the present invention is characterized in that, in the metal ion elution method according to the second aspect, supply or non-supply of the potential difference is switched.
Further, a metal ion elution method according to claim 4 is characterized in that in the metal ion elution method according to any one of claims 1 to 3, the amount of sedimentation and flowing down of the concentrated salt water is limited to a predetermined amount. That is.
Further, a metal ion elution method according to claim 5 is characterized in that in the metal ion elution method according to any one of claims 1 to 4, the amount of the dilution water is regulated to a predetermined amount. It is something to do.
Further, the metal ion elution method according to claim 6 is the metal ion elution method according to any one of claims 1 to 5, wherein the metal is iron (Fe), potassium (K), calcium (Ca), or magnesium. (Mg), manganese (Mn), zinc (Zn), or copper (Cu), and the metal ions are iron ions (Fe 2+ ), potassium ions (K + ), calcium ions (Ca 2+ ), or magnesium ions (Mg 2+ ), manganese ion (Mn 2+ ), zinc ion (Zn 2+ ), or copper ion (Cu 2+ ).
Further, the water treatment method according to claim 7 is such that iron ions (Fe 2+ ) eluted by the metal ion elution method according to claim 6 are released and diffused into water in the lower layer region and react with phosphate ions in the water. It is characterized by the following.
In addition, the plant cultivation method according to claim 8 provides iron ions (Fe 2+ ), potassium ions (K + ), calcium ions (Ca 2+ ), or magnesium ions (Mg 2+ ) eluted by the metal ion elution method according to claim 6 . ), manganese ions (Mn 2+ ), zinc ions (Zn 2+ ), or copper ions (Cu 2+ ) are added to promote plant growth .
Further, the metal ion elution device according to claim 9 includes a water introduction part that is immersed in water and introduces water in the upper layer region, and a water introduction part that is arranged below the water introduction part to store salt and introduce it through the water introduction part. a salt storage section that creates concentrated salt water using the water stored in the salt storage section; It is characterized by comprising a salt concentration adjustment section that dilutes with water to create diluted salt water, and an electrode section that is disposed below the salt concentration adjustment section and elutes metal ions under the diluted salt water. be.
A metal ion elution device according to a tenth aspect of the present invention is the metal ion elution device according to the ninth aspect, further comprising a power source section that applies a potential difference between the electrodes of the electrode section.
A metal ion elution device according to an eleventh aspect of the invention is characterized in that, in the metal ion elution device according to the tenth aspect, whether or not the power source is supplied with power is switched by a changeover switch.
Further, in the metal ion elution device according to claim 12, in the metal ion elution device according to any one of claims 9 to 11, the salt storage section is provided with sedimentation of the concentrated salt water to the salt concentration adjustment section. It is characterized by being provided with a constriction part that restricts the amount of flow.
A metal ion elution device according to a thirteenth aspect of the present invention is the metal ion elution device according to the twelfth aspect, wherein the narrowed portion is a nozzle.
A metal ion elution device according to a fourteenth aspect is the metal ion elution device according to the twelfth aspect, wherein the narrowed portion is a porous member.
A metal ion elution device according to a fifteenth aspect is the metal ion elution device according to the fourteenth aspect, wherein the porous member is agar.
Further, the metal ion elution device according to claim 16 is the metal ion elution device according to any one of claims 12 to 15, wherein the salt concentration adjustment section includes a concentrated salt water flow-down/sedimentation prevention device that promotes dilution with the water. The concentrated salt water flow down/sedimentation suppressing part is composed of a bottom plate and a through hole provided around the bottom plate, and the concentrated salt water flowing out from the narrowed part is directly directed to the electrode part. This is characterized in that the flow down and sedimentation is regulated by the bottom plate, and the water flows down through the through hole, bypassing the bottom plate .
The metal ion elution device according to claim 17 is the metal ion elution device according to any one of claims 9 to 16, wherein the metal ion elution device is provided below the electrode section and the eluted metal ions are transferred to water in the lower region. This device is characterized by being provided with a metal ion emitting section that releases metal ions into the metal ion .
A metal ion elution device according to an eighteenth aspect of the present invention is the metal ion elution device according to the seventeenth aspect, characterized in that a mesh member is installed in the metal ion emitting section.
Further, a metal ion elution device according to claim 19 is the metal ion elution device according to claim 17 or claim 18, wherein one of the electrode portions is configured by alternately laminating carbon powder layers and meshes, and the electrode The other part is characterized in that it is constructed by filling an anode bag with metal powder .
The metal ion elution device according to claim 20 is the metal ion elution device according to claim 19, wherein the metal powder is iron (Fe), potassium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg), or manganese (Mn). ), zinc (Zn), or copper (Cu), and the metal ions are iron ions (Fe 2+ ), potassium ions (K + ), calcium ions (Ca 2+ ), magnesium ions (Mg 2+ ), or manganese ions (Mn 2+ ). ), zinc ions (Zn 2+ ), or copper ions (Cu 2+ ).
Further, in the water treatment device according to claim 21, the metal ion elution device according to claim 20 is installed in a state of being immersed in water, and the eluted iron ions (Fe 2+ ) are transferred from the metal ion release part to the lower layer region. It is characterized by being released and diffused into water to react with phosphate ions in the water.
In addition, the plant cultivation device according to claim 22 provides iron ions (Fe 2+ ), potassium ions (K + ), calcium ions (Ca 2+ ), or magnesium ions (Mg 2+ ) eluted by the metal ion elution device according to claim 20 . ), manganese ions (Mn 2+ ), zinc ions (Zn 2+ ), or copper ions (Cu 2+ ) are added to promote plant growth .

以上述べたように、本願発明の請求項１記載の金属イオン溶出方法によると、水中において、上層域の水を食塩に接触させて濃塩水を作成し、上記濃塩水を上記水との比重差によって沈降・流下させ、上記水の一部を上記食塩を迂回して上記沈降・流下させた濃塩水まで希釈水として導き上記濃塩水を希釈して希釈塩水を作成し、上記希釈塩水を電極存在域に沈降・流下させ、電極を構成する金属から金属イオンを溶出させるようにしたので、金属イオンを効率良く溶出させることができる。
又、請求項２による金属イオン溶出方法によると、請求項１記載の金属イオン溶出方法において、上記電極間に電位差を与えるようにしたので、金属イオンをさらに効率良く溶出させることができる。
又、請求項３による金属イオン溶出方法によると、請求項２記載の金属イオン溶出方法において、上記電位差の供給の有無を切り替えるようにしたので、金属イオンをさらに効率良く溶出させることができる。
又、請求項４による金属イオン溶出方法によると、請求項１～請求項３の何れかに記載の金属イオン溶出方法において、上記濃塩水の沈降・流下量を所定量に絞るようにしたので、所定濃度の希釈塩水を確実に作成することができ上記効果を確実なものとすることができる。
又、請求項５による金属イオン溶出方法によると、請求項１～請求項４の何れかに記載の金属イオン溶出方方法において、上記希釈水の量を所定量に規制するようにしたので、所定濃度の希釈塩水を確実に作成することができ上記効果を確実なものとすることができる。
又、請求項６による金属イオン溶出方法によると、請求項１～請求項５の何れかに記載の金属イオン溶出方法において、上記金属は鉄（Ｆｅ）又はカリウム（Ｋ）又はカルシウム（Ｃａ）又はマグネシウム（Ｍｇ）又はマンガン（Ｍｎ）又は亜鉛（Ｚｎ）又は銅（Ｃｕ）であり上記金属イオンは鉄イオン（Ｆｅ２＋）又はカリウムイオン（Ｋ+）又はカルシウムイオン（Ｃａ２＋）又はマグネシウムイオン（Ｍｇ２＋）又はマンガンイオン（Ｍｎ２＋）又は亜鉛イオン（Ｚｎ２＋）又は銅イオン（Ｃｕ２＋）であるので、様々な用途に応じて最適な金属イオンを効率良く溶出させることができる。
又、請求項７による水処理方法によると、請求項６記載の金属イオン溶出方法により溶出された鉄イオン（Ｆｅ２＋）を下層域の水中に放出・拡散させて水中のリン酸イオンと反応させるようにしたので、水中のリン酸イオンを効率良く除去できる。
又、請求項８による植物栽培方法によると、請求項６記載の金属イオン溶出方法により溶出された鉄イオン（Ｆｅ２＋）又はカリウムイオン（Ｋ+）又はカルシウムイオン（Ｃａ２＋）又はマグネシウムイオン（Ｍｇ２＋）又はマンガンイオン（Ｍｎ２＋）又は亜鉛イオン（Ｚｎ２＋）又は銅イオン（Ｃｕ２＋）を加えることにより植物の栽培を促すようにしたので、植物を効率良く栽培することができる。
又、請求項９による金属イオン溶出装置によると、水中に浸漬され上層域の水を導入する水導入部と、上記水導入部の下方に配置され食塩を貯留するとともに上記水導入部を介して導入された水によって濃塩水を作成する食塩貯留部と、上記食塩貯留部の下方に配置され上記食塩貯留部で作成された濃塩水を上記水導入部から上記食塩貯留部を迂回して導入された水により希釈して希釈塩水を作成する塩濃度調整部と、上記塩濃度調整部の下方に配置され上記希釈塩水下において金属イオンを溶出させる電極部と、を具備した構成になっているので、金属イオンを効率良く溶出させることができる。
又、請求項１０による金属イオン溶出装置によると、請求項９記載の金属イオン溶出装置において、上記電極部の電極間に電位差を与える電源部が設けられているので、金属イオンをさらに効率良く溶出させることができる。
又、請求項１１による金属イオン溶出装置によると、請求項１０記載の金属イオン溶出装置において、上記電源部による電源の供給の有無を切替スイッチにより切り替えるようにしたので、金属イオンをさらに効率良く溶出させることができる。
又、請求項１２による金属イオン溶出装置によると、請求項９～請求項１１の何れかに記載の金属イオン溶出装置において、上記食塩貯留部には上記塩濃度調整部への上記濃塩水の沈降・流下量を絞る狭窄部が設けられているので、所定濃度の希釈塩水を確実に得ることができる。
又、請求項１３による金属イオン溶出装置によると、請求項１２記載の金属イオン溶出装置において、上記狭窄部はノズルであるので、所定濃度の希釈塩水を確実に得ることができる。
又、請求項１４による金属イオン溶出装置によると、請求項１２記載の金属イオン溶出装置において、上記狭窄部は多孔質部材であるので、所定濃度の希釈塩水を確実に得ることができる。
又、請求項１５による金属イオン溶出装置によると、請求項１４記載の金属イオン溶出装置において、上記多孔質部材は寒天であるので、所定濃度の希釈塩水を確実に得ることができる。
又、請求項１６による金属イオン溶出装置によると、請求項９～請求項１５の何れかに記載の金属イオン溶出装置において、上記塩濃度調整部には上記狭窄部から流出する濃塩水の上記電極部への直接的な流下・沈降を規制して上記希釈水による希釈を促す濃塩水流下・沈降抑制部が設けられているので、所定濃度の希釈塩水を確実に得ることができる。
又、請求項１７による金属イオン溶出装置によると、請求項９～請求項１６の何れかに記載の金属イオン溶出装置において、上記溶出された金属イオンを上記下層域の水に放出する金属イオン放出部が設けられているので、金属イオンを効率良く放出することができる。
又、請求項１８による金属イオン溶出装置によると、請求項１７記載の金属イオン溶出装置において、上記金属イオン放出部にはメッシュ部材が設置されているので、下層の水の不必要な流入・対流を防止することができる。
又、請求項１９による金属イオン溶出装置によると、請求項９～請求項１８の何れかに記載の金属イオン溶出装置において、上記電極部の一方は炭素粉末から構成されており上記電極部の他方は金属粉から構成されているので、金属イオンを効率良く溶出させることができる。
又、請求項２０による金属イオン溶出装置によると、請求項９～請求項１９の何れかに記載の金属イオン溶出装置において、上記金属は鉄（Ｆｅ）又はカリウム（Ｋ）又はカルシウム（Ｃａ）又はマグネシウム（Ｍｇ）又はマンガン（Ｍｎ）又は亜鉛（Ｚｎ）又は銅（Ｃｕ）であり上記金属イオンは鉄イオン（Ｆｅ２＋）又はカリウムイオン（Ｋ+）又はカルシウムイオン（Ｃａ２＋）又はマグネシウムイオン（Ｍｇ２＋）又はマンガンイオン（Ｍｎ２＋）又は亜鉛イオン（Ｚｎ２＋）又は銅イオン（Ｃｕ２＋）であるので、用途に応じて最適な金属イオンを溶出させることができる。
又、請求項２１による水処理装置によると、請求項２０記載の金属イオン溶出装置により溶出された鉄イオン（Ｆｅ２＋）を上記金属イオン放出部から下層域の水中に放出・拡散させて水中のリン酸イオンと反応させるようにしたので、水中のリン酸イオンを効率よく除去できる。
又、請求項２２による植物栽培装置によると、請求項２０記載の金属イオン溶出装置により溶出された鉄イオン（Ｆｅ２＋）又はカリウムイオン（Ｋ+）又はカルシウムイオン（Ｃａ２＋）又はマグネシウムイオン（Ｍｇ２＋）又はマンガンイオン（Ｍｎ２＋）又は亜鉛イオン（Ｚｎ２＋）又は銅イオン（Ｃｕ２＋）を加えることにより植物の栽培を促すようにしたので、植物を効率良く栽培することができる。 As described above, according to the metal ion elution method according to claim 1 of the present invention, in water, water in the upper layer is brought into contact with common salt to create concentrated salt water, and the concentrated salt water has a specific gravity difference between the water and the water. A part of the water bypasses the common salt and reaches the precipitated and flowed concentrated salt water as dilution water to dilute the concentrated salt water to create diluted salt water, and the diluted salt water is passed through the electrodes. Since the metal ions are allowed to settle and flow down into the area and eluted from the metal constituting the electrode, the metal ions can be eluted efficiently.
Further, according to the metal ion elution method according to claim 2, in the metal ion elution method according to claim 1, a potential difference is applied between the electrodes, so that metal ions can be eluted even more efficiently.
Further, according to the metal ion elution method according to claim 3, in the metal ion elution method according to claim 2, since the supply or non-supply of the potential difference is switched, metal ions can be eluted even more efficiently.
Further, according to the metal ion elution method according to claim 4, in the metal ion elution method according to any one of claims 1 to 3, the amount of sedimentation and flowing down of the concentrated salt water is limited to a predetermined amount, so that It is possible to reliably create diluted salt water with a predetermined concentration, and the above effects can be ensured.
Further, according to the metal ion elution method according to claim 5, in the metal ion elution method according to any one of claims 1 to 4, the amount of the dilution water is regulated to a predetermined amount, so that the amount of the dilution water is regulated to a predetermined amount. It is possible to reliably create diluted salt water with a high concentration, and the above effects can be ensured.
Further, according to the metal ion elution method according to claim 6, in the metal ion elution method according to any one of claims 1 to 5, the metal is iron (Fe), potassium (K), calcium (Ca), or Magnesium (Mg), manganese (Mn), zinc (Zn), or copper (Cu), and the metal ions mentioned above are iron ions (Fe 2+ ), potassium ions (K + ), calcium ions (Ca 2+ ), or magnesium ions (Mg 2+ ), manganese ions (Mn 2+ ), zinc ions (Zn 2+ ), or copper ions (Cu 2+ ), optimal metal ions can be efficiently eluted according to various uses.
Further, according to the water treatment method according to claim 7, iron ions (Fe 2+ ) eluted by the metal ion elution method according to claim 6 are released and diffused into the water in the lower layer region and reacted with phosphate ions in the water. This makes it possible to efficiently remove phosphate ions from water.
Further, according to the plant cultivation method according to claim 8, iron ions (Fe 2+ ), potassium ions (K + ), calcium ions (Ca 2+ ), or magnesium ions (Mg 2+ ), manganese ions (Mn 2+ ), zinc ions (Zn 2+ ), or copper ions (Cu 2+ ) are added to promote the cultivation of plants, so that plants can be cultivated efficiently.
Further, according to the metal ion elution device according to claim 9, there is provided a water introduction part that is immersed in water and introduces water from the upper layer region, and a water introduction part that is arranged below the water introduction part to store salt and to introduce the water through the water introduction part. A salt storage part that creates concentrated salt water using introduced water; and a salt storage part arranged below the salt storage part, in which the concentrated salt water created in the salt storage part is introduced from the water introduction part bypassing the salt storage part. The structure includes a salt concentration adjustment section that dilutes with water to create diluted salt water, and an electrode section that is disposed below the salt concentration adjustment section and elutes metal ions under the diluted salt water. , metal ions can be efficiently eluted.
Further, according to the metal ion elution device according to claim 10, in the metal ion elution device according to claim 9, a power supply unit that applies a potential difference between the electrodes of the electrode section is provided, so that metal ions can be eluted more efficiently. can be done.
Further, according to the metal ion elution device according to claim 11, in the metal ion elution device according to claim 10, a changeover switch is used to switch whether or not power is supplied by the power supply section, so that metal ions can be eluted even more efficiently. can be done.
Further, according to a metal ion elution device according to claim 12, in the metal ion elution device according to any one of claims 9 to 11, the salt storage section is provided with precipitation of the concentrated salt water into the salt concentration adjustment section. - Since a constriction part is provided to restrict the flow rate, diluted salt water of a predetermined concentration can be reliably obtained.
Further, according to the metal ion elution device according to claim 13, in the metal ion elution device according to claim 12, since the narrowed portion is a nozzle, it is possible to reliably obtain diluted salt water with a predetermined concentration.
According to the metal ion elution device according to claim 14, in the metal ion elution device according to claim 12, since the narrowed portion is a porous member, diluted salt water with a predetermined concentration can be reliably obtained.
Further, according to the metal ion elution device according to claim 15, in the metal ion elution device according to claim 14, since the porous member is agar, diluted salt water with a predetermined concentration can be reliably obtained.
According to a metal ion elution device according to claim 16, in the metal ion elution device according to any one of claims 9 to 15, the salt concentration adjustment section includes the electrode for concentrated salt water flowing out from the constriction section. Since the concentrated salt water flow down/sedimentation suppressing section is provided which restricts direct flow down/sedimentation to the section and promotes dilution with the dilution water, it is possible to reliably obtain diluted salt water of a predetermined concentration.
According to a metal ion elution device according to claim 17, in the metal ion elution device according to any one of claims 9 to 16, the metal ion elution device releases the eluted metal ions into the water in the lower layer region. Since the portion is provided, metal ions can be efficiently released.
Further, according to the metal ion elution device according to claim 18, in the metal ion elution device according to claim 17, a mesh member is installed in the metal ion emitting portion, thereby preventing unnecessary inflow and convection of water in the lower layer. can be prevented.
According to a metal ion elution device according to claim 19, in the metal ion elution device according to any one of claims 9 to 18, one of the electrode portions is made of carbon powder, and the other of the electrode portions is made of carbon powder. Since it is composed of metal powder, metal ions can be eluted efficiently.
According to the metal ion elution device according to claim 20, in the metal ion elution device according to any one of claims 9 to 19, the metal is iron (Fe), potassium (K), calcium (Ca), or Magnesium (Mg), manganese (Mn), zinc (Zn), or copper (Cu), and the metal ions mentioned above are iron ions (Fe 2+ ), potassium ions (K + ), calcium ions (Ca 2+ ), or magnesium ions (Mg 2+ ), manganese ions (Mn 2+ ), zinc ions (Zn 2+ ), or copper ions (Cu 2+ ), the optimal metal ion can be eluted depending on the application.
Further, according to the water treatment device according to claim 21, the iron ions (Fe 2+ ) eluted by the metal ion elution device according to claim 20 are released and diffused from the metal ion release part into the water in the lower layer region, and the iron ions (Fe 2+ ) are released and diffused into the water in the lower layer region. Since it is made to react with phosphate ions, phosphate ions in water can be efficiently removed.
Further, according to the plant cultivation device according to claim 22, iron ions (Fe 2+ ), potassium ions (K + ), calcium ions (Ca 2+ ), or magnesium ions (Mg) eluted by the metal ion elution device according to claim 20 2+ ), manganese ions (Mn 2+ ), zinc ions (Zn 2+ ), or copper ions (Cu 2+ ) are added to promote the cultivation of plants, so that plants can be cultivated efficiently.

本発明の第１の実施の形態を示す図で、水処理装置の斜視図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention, and is a perspective view of a water treatment apparatus. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、水処理装置の平面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention, and is a plan view of a water treatment device. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。3 is a diagram showing the first embodiment of the present invention, and is a sectional view taken along line III-III in FIG. 2. FIG. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、架台の水処理装置設置部を示す斜視図である。FIG. 1 is a diagram showing the first embodiment of the present invention, and is a perspective view showing a water treatment device installation part of the pedestal. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、被処理水導入部を示す斜視図である。FIG. 1 is a diagram showing the first embodiment of the present invention, and is a perspective view showing a water introduction section to be treated. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、天板を外した状態の被処理水導入部を示す斜視図である。It is a figure showing the 1st embodiment of the present invention, and is a perspective view showing the to-be-treated water introduction part of the state where the top plate was removed. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、希釈塩水作成部を上側から視た斜視図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention, and is a perspective view which looked at the diluted salt water preparation part from above. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、図３のＶＩＩＩ部の拡大図である。4 is a diagram showing the first embodiment of the present invention, and is an enlarged view of section VIII in FIG. 3. FIG. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、希釈塩水作成部を下側から視た斜視図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention, and is a perspective view which looked at the diluted salt water preparation part from below. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、希釈塩水作成部の分解斜視図である。」BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing the first embodiment of the present invention, and is an exploded perspective view of a diluted salt water creating section. ” 本発明の第１の実施の形態を示す図で、図７のＸＩ－ＸＩ断面図である。7 is a cross-sectional view taken along line XI-XI in FIG. 7, showing the first embodiment of the present invention; FIG. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、電極部の陽極部を示す斜視図である。FIG. 1 is a diagram showing the first embodiment of the present invention, and is a perspective view showing an anode part of an electrode part. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、電極部の陽極部の分解斜視図である。FIG. 1 is a diagram showing the first embodiment of the present invention, and is an exploded perspective view of an anode section of an electrode section. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、図３のＸＩＶ部の拡大図である。4 is a diagram showing the first embodiment of the present invention, and is an enlarged view of section XIV in FIG. 3. FIG. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、電極部の陰極部を示す斜視図である。FIG. 1 is a diagram showing the first embodiment of the present invention, and is a perspective view showing a cathode part of an electrode part. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、電極部の陰極部の分解斜視図である。FIG. 1 is a diagram showing the first embodiment of the present invention, and is an exploded perspective view of a cathode section of an electrode section. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、図３のＸＶＩＩ部の拡大図である。4 is a diagram showing the first embodiment of the present invention, and is an enlarged view of section XVII in FIG. 3. FIG. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、鉄イオン放出部を示す斜視図である。FIG. 1 is a diagram showing the first embodiment of the present invention, and is a perspective view showing an iron ion emitting section. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、鉄イオン放出部の分解斜視図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing the first embodiment of the present invention, and is an exploded perspective view of an iron ion emitting section. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、電極部での化学反応を説明するための図である。FIG. 1 is a diagram showing the first embodiment of the present invention, and is a diagram for explaining a chemical reaction in an electrode part. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、図３のＸＸＩ部分の拡大図である。4 is a diagram showing the first embodiment of the present invention, and is an enlarged view of portion XXI in FIG. 3. FIG. 本発明の第２の実施の形態を示す図で、電極部での化学反応を説明するための図である。It is a figure which shows the 2nd Embodiment of this invention, and is a figure for demonstrating the chemical reaction in an electrode part.

以下、図１乃至図２１を参照して本発明の第１の実施の形態を説明する。この第１の実施の形態は本願発明を水処理装置に適用した例を示すものである。
この第１の実施の形態による水処理装置１は、図１乃至図３に示すように、架台３を介して、例えば、池或いはお堀の所定場所において被処理水中に浸漬された状態で設置される。上記架台３は、４本の支柱７、７、７、７と、水処理装置設置部９とから構成されている。上記水処理装置設置部９は逆器形状をなしていて、図３、図４に示すように、下面側開口部１１と上面側開口部１３が形成されている。上記上面側開口部１３の四隅であって外縁部には、上記水処理放置１を位置決めする為の４個の水処理装置位置決め部材１５、１５、１５、１５が設置されている。図１に示すように、上記水処理装置設置部９の下側であって上記支柱７、７、７、７間には梁部材１７、１７、１７、１７が設置されている。 A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 21. This first embodiment shows an example in which the present invention is applied to a water treatment device.
As shown in FIGS. 1 to 3, the water treatment device 1 according to the first embodiment is installed in a predetermined location of a pond or a moat, for example, while being immersed in water to be treated, via a pedestal 3. be done. The pedestal 3 is comprised of four pillars 7, 7, 7, 7 and a water treatment device installation section 9. The water treatment device installation section 9 has an inverted vessel shape, and has a lower opening 11 and an upper opening 13, as shown in FIGS. 3 and 4. Four water treatment device positioning members 15, 15, 15, 15 for positioning the water treatment device 1 are installed at the four corners of the upper opening 13 and at the outer edge. As shown in FIG. 1, beam members 17, 17, 17, 17 are installed below the water treatment device installation part 9 and between the pillars 7, 7, 7, 7.

上記水処理装置１は、被処理水導入部２１と、この被処理水導入部２１の下側に設置された希釈塩水作成部２３と、この希釈塩水作成部２３の下側に設置された電極部２５と、この電極部２５の下側に設置された鉄イオン放出部２７とから構成されている。上記希釈塩水作成部２３は、食塩貯留部２９と、塩濃度調整部３１とから構成されている。
以下、各部の構成を順次詳細に説明する。 The water treatment apparatus 1 includes a water introduction section 21 to be treated, a diluted salt water production section 23 installed below the water introduction section 21, and an electrode installed below the diluted salt water production section 23. part 25 and an iron ion emitting part 27 installed below this electrode part 25. The diluted salt water preparation section 23 includes a salt storage section 29 and a salt concentration adjustment section 31.
The configuration of each part will be explained in detail below.

まず、上記被処理水導入部２１は、図５、図６に示すように、被処理水導入部本体３３と天板３４とから構成されている。上記被処理水導入部本体３３の四方の側面には第１フィルタ部３５、３５、３５、３５がそれぞれ設置されている。
尚、図６は天板３４を外した状態の被処理水導入部２１を示している。 First, as shown in FIGS. 5 and 6, the treated water introducing section 21 is composed of a treated water introducing section main body 33 and a top plate 34. First filter sections 35, 35, 35, and 35 are installed on four side surfaces of the treated water introducing section main body 33, respectively.
Note that FIG. 6 shows the treated water introduction section 21 with the top plate 34 removed.

上記第１フィルタ部３５は、図８に示すように、樹脂製の粗い網状のメッシュ部材３７、３７によって不織布からなるフィルタ部材３９を挟んだ構成になっている。上記被処理水導入部本体３３の底面には第２フィルタ部４１が設置されている。この第２フィルタ部４１も、樹脂製のメッシュ部材３７、３７によって不織布からなるフィルタ部材３９を挟んだ構成になっている。被処理水は、上記第１フィルタ部３５、３５、３５、３５を介して、上記被処理水導入部本体３３内に導入され、上記第２フィルタ部４１を介して上記希釈塩水作成部２３側に流下される。 As shown in FIG. 8, the first filter section 35 has a structure in which a filter member 39 made of nonwoven fabric is sandwiched between coarse mesh members 37, 37 made of resin. A second filter section 41 is installed on the bottom surface of the treated water introduction section main body 33. This second filter section 41 also has a structure in which a filter member 39 made of nonwoven fabric is sandwiched between mesh members 37, 37 made of resin. The water to be treated is introduced into the water introducing section main body 33 through the first filter sections 35, 35, 35, 35, and is introduced into the diluted salt water creating section 23 side via the second filter section 41. flowed down to.

又、図６に示すように、上記被処理水導入部本体３３の一側面の底面側には、希釈水導入溝４３、４３が形成されている。上記第１フィルタ部３５、３５、３５、３５を介して導入された被処理水の一部は、これら希釈水導入溝４３、４３を介して別ルートで流下し、上記食塩貯留部２９を迂回して上記塩濃度調整部３１に希釈水として導入される。 Further, as shown in FIG. 6, dilution water introduction grooves 43, 43 are formed on the bottom side of one side of the treated water introduction section main body 33. A portion of the water to be treated introduced through the first filter sections 35, 35, 35, 35 flows down via a separate route via these dilution water introduction grooves 43, 43, bypassing the salt storage section 29. The water is then introduced into the salt concentration adjustment section 31 as dilution water.

上記希釈水作成部２３は、図７乃至図９に示すように、外筐４２を備えていて、図８に示すように、この外筐４２の内側には中空の食塩貯留部２９が設置されている。上記食塩貯留部２９の図８中下側の空間が上記塩濃度調整部３１であり、上記食塩貯留部２９の図８中左側の隙間が希釈用水導入部４７となっている。上記被処理水導入部２１から導入された被処理水は、上記食塩貯留部２９内に導入されるとともに、その一部は上記希釈水導入溝４３、４３を介して上記希釈水導入部４７内にも導入される。 The dilution water creating section 23 includes an outer casing 42, as shown in FIGS. 7 to 9, and a hollow salt storage section 29 is installed inside the outer casing 42, as shown in FIG. ing. The space below the salt storage section 29 in FIG. 8 is the salt concentration adjustment section 31, and the gap on the left side of the salt storage section 29 in FIG. 8 is the dilution water introduction section 47. The treated water introduced from the treated water introduction section 21 is introduced into the salt storage section 29, and a part of it is introduced into the dilution water introduction section 47 through the dilution water introduction grooves 43, 43. It will also be introduced.

上記食塩貯留部２９内には、図８、図１０に示すように、食塩載置部材５１が設置されていて、この食塩載置部材５１の上に不織布５３を介して食塩５５が設置されている。上記食塩載置部材５１の下側には第１分散用仕切り部材５７が設置されていて、上記第１分散用仕切り部材５７の下側には第２分散用仕切り部材５９が設置されている。 As shown in FIGS. 8 and 10, a salt placement member 51 is installed in the salt storage section 29, and a table salt 55 is placed on the salt placement member 51 via a nonwoven fabric 53. There is. A first dispersing partition member 57 is installed below the salt placing member 51, and a second dispersing partition member 59 is installed below the first dispersing partition member 57.

上記食塩載置部材５１には、図１０に示すように、例えば、１９６個（１４×１４個）の貫通孔６１が形成されている。又、上記第１分散用仕切り部材５７の四隅には上記貫通孔６１より小さい貫通孔６３、６３、６３、６３が形成されている。又、上記第２分散用仕切り部材５９の四辺の中央には上記貫通孔６３と同程度の大きさの貫通孔６５、６５、６５、６５が形成されている。又、上記食塩載置部材５１、第１分散用仕切り部材５７、第２分散用仕切り部材５９は何れも下側の全面が開口された逆器形状をなしている。 As shown in FIG. 10, the salt placing member 51 has, for example, 196 (14×14) through holes 61 formed therein. Also, through holes 63, 63, 63, 63 smaller than the through hole 61 are formed at the four corners of the first partition member 57 for dispersion. In addition, through holes 65, 65, 65, 65, which are approximately the same size as the through hole 63, are formed in the center of the four sides of the second dispersion partition member 59. Further, the salt placing member 51, the first dispersing partition member 57, and the second dispersing partition member 59 all have an inverted vessel shape with the entire lower side open.

又、上記食塩貯留部２９の下側には、狭窄部としての４個の濃塩水ノズル６７、６７、６７、６７が設けられている。この濃塩水ノズル６７の内部には、上記食塩貯留部２９と上記塩濃度調整部３１とを連絡するノズル孔６９が形成されている。上記ノズル孔６９は先端側が縮径されていて吐出口７１の直径は、例えば、０．２ｍｍとなっている。 Furthermore, four concentrated salt water nozzles 67, 67, 67, 67 are provided below the salt storage section 29 as a narrow section. A nozzle hole 69 is formed inside the concentrated salt water nozzle 67 to communicate the salt storage section 29 and the salt concentration adjustment section 31 . The diameter of the nozzle hole 69 is reduced at the tip end, and the diameter of the discharge port 71 is, for example, 0.2 mm.

上記食塩貯留部２９に被処理水が導入されると、上記食塩５５が上記被処理水によって溶解され、例えば、飽和状態の（例えば、３７重量％程度の）濃塩水７３が作成される。この濃塩水７３は、上記不織布５３、上記食塩載置部材５１の貫通孔６１、上記第１分散用仕切り部材５７の貫通孔６３、上記第２分散用仕切り部材５９の貫通孔６５を介して、上記濃塩水ノズル６７内に流下していき、上記濃塩水ノズル６７の吐出口７１を介して、上記塩濃度調整部３１内に流下される。すなわち、上記第１分散用仕切り部材５７、上記第２分散用仕切り部材５９、及び、上記濃塩水ノズル６７によって沈降・流下量抑制部７０が構成されていて、上記濃塩水７３が上記塩濃度調整部３１内に沈降・流下される量が抑制される。 When the water to be treated is introduced into the salt storage section 29, the salt 55 is dissolved by the water to be treated, and for example, a saturated (for example, about 37% by weight) concentrated salt water 73 is created. This concentrated salt water 73 passes through the nonwoven fabric 53, the through hole 61 of the salt placement member 51, the through hole 63 of the first dispersion partition member 57, and the through hole 65 of the second dispersion partition member 59. The salt water flows down into the concentrated salt water nozzle 67, and then flows down into the salt concentration adjustment section 31 through the discharge port 71 of the concentrated salt water nozzle 67. That is, the first dispersion partition member 57, the second dispersion partition member 59, and the concentrated salt water nozzle 67 constitute a settling/flowing amount suppressing section 70, and the concentrated salt water 73 is used to adjust the salt concentration. The amount that settles and flows down into the portion 31 is suppressed.

又、上記食塩５５の上側には食塩押圧板７４が設置されていて、この食塩押圧板７４の重量により上記食塩５５が適度に押圧されて溶解される。上記食塩押圧板７４には、図１０に示すように、複数の貫通孔７４ａが形成されていて被処理水の流下は許容される。 Further, a salt pressing plate 74 is installed above the salt 55, and the weight of the salt pressing plate 74 appropriately presses the salt 55 and dissolves it. As shown in FIG. 10, the salt pressing plate 74 has a plurality of through holes 74a formed therein to allow the water to be treated to flow down.

尚、上記第１分散用仕切り部材５７の貫通孔６３と上記第２分散用仕切り部材５９の貫通孔６５はオフセットされているため、上記濃塩水７３が上記第１分散用仕切り部材５７と第２分散用仕切り部材５９との間に拡散され濃度が均一になる。 The through holes 63 of the first dispersion partition member 57 and the through holes 65 of the second dispersion partition member 59 are offset, so that the concentrated salt water 73 is separated from the first dispersion partition member 57 and the second dispersion partition member 57. It is diffused between the dispersion partition member 59 and the concentration becomes uniform.

上記濃塩水ノズル６７、６７、６７、６７の下方には、図３、図１４に示すように、濃塩水流下・沈降抑制部７７が設置されている。この濃塩水流下・沈降抑制部７７は、図１２乃至図１４に示すように、逆器形状をなしていて下面側の全面が開口され上面側には複数の貫通孔７９が形成された中空形状の部材である。又、濃塩水流下・沈降抑制部７７の上面であって、上記４個の濃塩水ノズル６７、６７、６７、６７の下方には、上記濃塩水ノズル６７と略同径の４個の貫通孔８１、８１、８１、８１がそれぞれ形成されている。上記貫通孔８１、８１、８１、８１のそれぞれには筒状部材８３、８３、８３、８３がそれぞれ挿入されている。これら筒状部材８３、８３、８３、８３の下端側の開口部は底板８５、８５、８５、８５によってそれぞれ閉塞されている。上記濃塩水ノズル６７、６７、６７、６７から流下した濃塩水は、上記底板８５、８５、８５、８５上に流下し、上記筒状部材８３、８３、８３、８３の縁を越流して上記濃塩水流下・沈降抑制部７７上に流入する。上記濃塩水流下・沈降抑制部７７上に流入した濃塩水は上記濃塩水流下・沈降抑制部７７の複数個の貫通孔７９を介して流下する。
尚、上記貫通孔７９は、図中では上記濃塩水流下・沈降抑制部７７の上面の一部に表示されているが、実際は、上記濃塩水流下・沈降抑制部７７の上面の全体に形成されている。 Below the concentrated salt water nozzles 67, 67, 67, 67, as shown in FIGS. 3 and 14, a concentrated salt water flow/sedimentation suppressing section 77 is installed. As shown in FIGS. 12 to 14, this concentrated salt water flow down/sedimentation suppressing section 77 has an inverted vessel shape, and has a hollow shape in which the entire lower surface is open and a plurality of through holes 79 are formed on the upper surface. It is a member of Further, on the upper surface of the concentrated salt water flow/sedimentation suppressing section 77 and below the four concentrated salt water nozzles 67, 67, 67, 67, there are four through holes having approximately the same diameter as the concentrated salt water nozzles 67. 81, 81, 81, and 81 are formed, respectively. Cylindrical members 83, 83, 83, 83 are inserted into each of the through holes 81, 81, 81, 81, respectively. The openings on the lower end sides of these cylindrical members 83, 83, 83, 83 are respectively closed by bottom plates 85, 85, 85, 85. The concentrated salt water flowing down from the concentrated salt water nozzles 67, 67, 67, 67 flows down onto the bottom plates 85, 85, 85, 85, flows over the edges of the cylindrical members 83, 83, 83, 83, and flows over the edges of the cylindrical members 83, 83, 83, 83. The concentrated salt water flows onto the downstream/sedimentation suppressing section 77. The concentrated salt water that has flowed onto the concentrated salt water flow down/sedimentation suppressing section 77 flows down through the plurality of through holes 79 of the concentrated salt water flowing down/sedimentation suppressing section 77 .
Although the through hole 79 is shown in a part of the upper surface of the concentrated salt water flow down/sedimentation suppressing section 77 in the figure, it is actually formed on the entire upper surface of the concentrated salt water flowing down/sedimentation suppressing section 77. ing.

又、図８に示すように、上記食塩貯留部２９を通過する流路とは別に、上記希釈水導入部４７を介して、被処理水の一部が上記塩濃度調整部３１内に導入される。上記塩濃度調整部３１内では、上記被処理水によって上記濃塩水７３が希釈され、例えば、１重量％の希釈塩水７５が作成される。 Further, as shown in FIG. 8, a part of the water to be treated is introduced into the salt concentration adjustment section 31 through the dilution water introduction section 47, in addition to the flow path passing through the salt storage section 29. Ru. In the salt concentration adjustment section 31, the concentrated salt water 73 is diluted with the water to be treated, and a diluted salt water 75 of, for example, 1% by weight is created.

図８、図１０、図１１に示すように、上記希釈用水導入部４７の上側には、希釈水導入部縮小部材８７が設置されている。この希釈水導入部縮小部材８７は、上端板状部材８９と三角形板状部材９１、９３、９５とから構成されている。上記上端板状部材８９には希釈水導入孔９７、９７が形成されていて、この希釈水導入孔９７、９７の径は、例えば、３ｍｍに設定されている。上記希釈水導入孔９７、９７は上記三角形板状部材９１と三角形板状部材９３との間、三角形板状部材９３と三角形板状部材９５との間にそれぞれ形成されている。そして、既に説明した被処理水導入部本体３３の側面の底面側の希釈水導入溝４３、４３を介して導入された被処理水の一部が、上記希釈水導入孔９７、９７、上記三角形板状部材９１と三角形板状部材９３との間、三角形板状部材９３と三角形板状部材９５との間を介して上記塩濃度調整部３１内に導入される。 As shown in FIGS. 8, 10, and 11, a dilution water introduction part reducing member 87 is installed above the dilution water introduction part 47. This dilution water introduction part reducing member 87 is composed of an upper end plate member 89 and triangular plate members 91, 93, and 95. Dilution water introduction holes 97, 97 are formed in the upper end plate-like member 89, and the diameter of these dilution water introduction holes 97, 97 is set to, for example, 3 mm. The dilution water introduction holes 97, 97 are formed between the triangular plate member 91 and the triangular plate member 93, and between the triangular plate member 93 and the triangular plate member 95, respectively. A part of the treated water introduced through the dilution water introduction grooves 43, 43 on the bottom side of the side surface of the treated water introduction part main body 33, which have already been explained, is transferred to the dilution water introduction holes 97, 97, and the triangular triangle. The salt is introduced into the salt concentration adjusting section 31 between the plate member 91 and the triangular plate member 93 and between the triangular plate member 93 and the triangular plate member 95.

尚、上記三角形板状部材９１と三角形板状部材９３との間、三角形板状部材９３と三角形板状部材９５との間は下に向かって徐々に広くなるように構成されているので、上記希釈水導入孔９７、９７を介して流入した被処理水は下方に向かって効果的に拡散される。一方、上記希釈水導入部４７の図１１中下側から入り込んだ気体は上記希釈水導入孔９７、９７に向かって集まり希釈水導入孔９７、９７を介して排出される。 Note that the space between the triangular plate member 91 and the triangular plate member 93 and the space between the triangular plate member 93 and the triangular plate member 95 are configured to gradually widen toward the bottom. The water to be treated that has flowed in through the dilution water introduction holes 97, 97 is effectively diffused downward. On the other hand, gas entering from the lower side of the dilution water introduction section 47 in FIG. 11 gathers toward the dilution water introduction holes 97, 97 and is discharged through the dilution water introduction holes 97, 97.

上記電極部２５は、図３、図１７に示すように、陰極部１０１と陽極部１０３とから構成されている。まず、上記陰極部１０１の構成から説明する。図１２、図１３に示すように、外筐１１５があり、この外筐１１５の内側であって底部には支持板１１７が設置されている。この支持板１１７には、略四角形の貫通孔１１９が複数個（この実施の形態の場合には３×３の９個）形成されている。上記外筐１１５内であって上記支持板１１７の上にはメッシュ部材１３７と不織布１３９を介して内枠１２１が設置されている。上記メッシュ部材１３７は前記メッシュ部材３７と同様の樹脂製の粗めの網状部材である。この内枠１２１内には、陰極１２３が収容されている。この陰極１２３は炭素粉末層１２９、１３１、１３３、１３５と３枚のニッケル製メッシュ１２４、１２５、１２７を交互に積層して図示しないボルトにより固定した構成になっている。 The electrode section 25 is composed of a cathode section 101 and an anode section 103, as shown in FIGS. 3 and 17. First, the configuration of the cathode section 101 will be explained. As shown in FIGS. 12 and 13, there is an outer casing 115, and a support plate 117 is installed on the inside of the outer casing 115 and at the bottom. A plurality of substantially rectangular through holes 119 (in the case of this embodiment, nine (3×3)) are formed in this support plate 117 . An inner frame 121 is installed inside the outer casing 115 and above the support plate 117 with a mesh member 137 and a nonwoven fabric 139 interposed therebetween. The mesh member 137 is a coarse net-like member made of resin similar to the mesh member 37. A cathode 123 is accommodated within this inner frame 121 . This cathode 123 has a structure in which carbon powder layers 129, 131, 133, 135 and three nickel meshes 124, 125, 127 are alternately laminated and fixed with bolts (not shown).

又、上記ボルトには図示しない導線が連結されていてこの導線は上記外筐１１５に設置された端子１３８に連結されている。上記端子１３８は上記外筐１１５を内外に貫通するように設置されている。又、上記陰極１２３と上記濃塩水流下・沈降抑制部７７との間には、上記支持板１１７と同様の構成の支持板１４０が設置されている。 Further, a conductive wire (not shown) is connected to the bolt, and this conductive wire is connected to a terminal 138 installed in the outer casing 115. The terminal 138 is installed so as to penetrate the outer casing 115 from the inside to the outside. Further, a support plate 140 having the same structure as the support plate 117 is installed between the cathode 123 and the concentrated salt water flow/sedimentation suppressing section 77.

上記陰極部１０１の下側に上記陽極部１０３が設置されている。図１５、図１６に示すように、まず、外筐１４１がある。この外筐１４１内には陽極支持部１４３が設置されている。この陽極支持部１４３には、図１６、図１７に示すように、複数個（この第１の実施の形態の場合は９個）の陽極収容部材支持フレーム１４５がある。上記陽極収容部材支持フレーム１４５には、前後方向（図１６中左下から右上側に向かう方向）の両端に端部支持板１４７、１４７が設置されている。又、上記端部支持板１４７、１４７の間には複数枚（この第１の実施の形態の場合は８枚）の支持板１４９が設置されている。これら端部支持板１４７、１４７と支持板１４９は上下に配置された長軸ボルト１５４、１５５によって連結されている。その際、端部支持板１４７と支持板１４９の間、支持板１４９、１４９の間にはスペーサ１５１、１５３が介挿されている。又、上記長軸ボルト１５４の両端にはナット１５８、１５８が螺合されていて、上記長軸ボルト１５５の両端にはナット１６０、１６０が螺合されている。 The anode section 103 is installed below the cathode section 101 . As shown in FIGS. 15 and 16, first, there is an outer casing 141. An anode support portion 143 is installed inside this outer casing 141 . As shown in FIGS. 16 and 17, the anode support section 143 includes a plurality of (nine in the case of the first embodiment) anode housing member support frames 145. End support plates 147, 147 are installed at both ends of the anode housing member support frame 145 in the front-rear direction (direction from the lower left to the upper right side in FIG. 16). Further, a plurality of (eight in the case of the first embodiment) support plates 149 are installed between the end support plates 147, 147. These end support plates 147, 147 and support plate 149 are connected by long shaft bolts 154, 155 arranged above and below. At this time, spacers 151 and 153 are inserted between the end support plate 147 and the support plate 149 and between the support plates 149 and 149. Nuts 158, 158 are screwed onto both ends of the long shaft bolt 154, and nuts 160, 160 are screwed onto both ends of the long shaft bolt 155.

又、上記陽極収容部材支持フレーム１４５の上側には係合用板状部材１５７、１５７ａがある。上記係合用板状部材１５７は、図示しないネジを上記係合用板状部材１５７の貫通孔を通して上記端部支持板１４７、１４７に螺合することにより固定されている。上記係合用板状部材１５７の幅方向両端には前後方向に延長された陽極収容部材係合溝１５９、１５９が形成されていて、隣り合う上記係合用板状部材１５７、１５７の陽極収容部材係合溝１５９、１５９にＵ字型に屈曲された陽極収容部材１６１の両端が挿入されている。上記陽極収容部材１６１は、上記被処理水導入部２１の第１フィルタ部３５と同様の構成をなしていて、例えば、樹脂製の目の粗いメッシュ１６３、１６３の間に不織布からなるフィルタ部材１６５が挟み込まれている。 Further, on the upper side of the anode accommodating member support frame 145, there are plate-like members 157 and 157a for engagement. The engagement plate member 157 is fixed by screwing screws (not shown) through the through holes of the engagement plate member 157 to the end support plates 147, 147. Anode accommodating member engagement grooves 159, 159 extending in the front-rear direction are formed at both ends in the width direction of the engagement plate member 157, and anode accommodating member engagement grooves 159, 159 are formed to extend in the front-rear direction. Both ends of a U-shaped anode housing member 161 are inserted into the matching grooves 159, 159. The anode accommodating member 161 has the same configuration as the first filter section 35 of the water introducing section 21, and for example, a filter member 165 made of non-woven fabric is placed between coarse resin meshes 163, 163. is sandwiched.

例えば、図１７に示すように、上記係合用板状部材１５７ａは幅方向（図１７中左右方向）両端にそれぞれ設置されており、上記係合用板状部材１５７を幅方向（図１７中左右方向）中央で分割したような形状を成している。 For example, as shown in FIG. 17, the engagement plate members 157a are installed at both ends in the width direction (left and right directions in FIG. 17), and the engagement plate members 157a are installed at both ends in the width direction (left and right directions in FIG. ) It has a shape that looks like it is divided in the middle.

図１６に示すように、上記外筐１４１の内側の下端側には段部１６７、１６７が設けられている。又、上記外筐１４１の内側の上記段部１６７、１６７より上側には長Ｕ字形状をなす陽極係合部材１６９が設置されている。 As shown in FIG. 16, stepped portions 167, 167 are provided on the inner lower end side of the outer casing 141. Further, an anode engaging member 169 having a long U shape is installed inside the outer casing 141 and above the step portions 167, 167.

図１６、図１７に示すように、上記陽極収容部材１６１内には陽極１７１が設置されている。陽極１７１は、例えば、不織布性の陽極袋１７３内に鉄粉１７５を充填した構成となっている。又、上記陽極１７１内には、図示しない陽極用導線の一端側が挿入されている。この図示しない陽極用導線の他端側は一つにまとめられ、上記外筐１４１に外部に突出された状態で設置された端子１７７に接続されている。上記端子１７７は上記外筐１４１を内外に貫通した状態で設置されている。 As shown in FIGS. 16 and 17, an anode 171 is installed inside the anode housing member 161. The anode 171 has, for example, a non-woven anode bag 173 filled with iron powder 175. Furthermore, one end of an anode conducting wire (not shown) is inserted into the anode 171. The other end of this anode conducting wire (not shown) is brought together and connected to a terminal 177 installed in the outer casing 141 so as to protrude to the outside. The terminal 177 is installed so as to penetrate the outer casing 141 from the inside to the outside.

図１７に示すように、隣接する陽極収容部材支持フレーム１４５、１４５相互間に陽極収容部材１６１が挟み込まれ、その陽極収容部材１６１のＵ字の間に陽極１７１が挟み込まれ、上記陽極収容部材支持フレーム１４５の上に係合用板状部材１５７、１５７ａが固定される。その状態で全体が外局１４１内に内装される。その際、上記陽極収容部材１６１の左右両下端が上記左右の段部１６７、１６７上に載置され、上記陽極１７１の左右両端が左右の陽極係合部材１６９、１６９に係合する。 As shown in FIG. 17, an anode accommodating member 161 is sandwiched between adjacent anode accommodating member support frames 145, 145, and an anode 171 is sandwiched between the U-shapes of the anode accommodating member 161. Engagement plate members 157 and 157a are fixed onto the frame 145. In this state, the entire system is installed inside the external station 141. At this time, both left and right lower ends of the anode housing member 161 are placed on the left and right step portions 167, 167, and both left and right ends of the anode 171 are engaged with the left and right anode engaging members 169, 169.

図１８、図１９に示すように、上記鉄イオン放出部２７には外筐１８１がある。この外筐１８１の内側には段部１８３が設けられていて、この段部１８３の上には、４枚のスペーサ１８５と３枚のメッシュ１８７が交互に積層されている。上記スペーサ１８５には、略四角形状で上記スペーサ１８５の１／４程度の大きさの開口部１８９が４箇所に形成されている。上記メッシュ１８７は、例えば、前記メッシュ部材３７と同様の樹脂製の粗めの網状の部材である。このような構成を採用することにより、希釈塩水の流出を許容するとともに外部の処理水が鉄イオン放出部２７を介して流入することを抑制している。 As shown in FIGS. 18 and 19, the iron ion emitting section 27 has an outer casing 181. A stepped portion 183 is provided inside the outer casing 181, and on this stepped portion 183, four spacers 185 and three meshes 187 are alternately stacked. The spacer 185 has four openings 189 each having a substantially rectangular shape and having a size of about 1/4 of the spacer 185 . The mesh 187 is, for example, a coarse net-like member made of resin similar to the mesh member 37. By adopting such a configuration, it is possible to allow the diluted salt water to flow out and to suppress the external treated water from flowing in through the iron ion emitting section 27.

図１に示すように、上記水処理装置１は、上記架台３の水処理装置設置部９に、固定部材１９１と２本の水処理装置固定用支柱１９３、１９３とによって固定されている。すなわち、上記固定用部材１９１の貫通孔に上記水処理装置固定用支柱１９３、１９３を通して上記水処理装置１上に載置する。上記水処理装置固定用支柱１９３、１９３に螺合・配置されたナット１９５、１９５を締め付けることにより、上記水処理装置１を上記架台３の水処理装置設置部９に固定する。 As shown in FIG. 1, the water treatment device 1 is fixed to the water treatment device installation portion 9 of the pedestal 3 by a fixing member 191 and two water treatment device fixing columns 193, 193. That is, the water treatment device fixing columns 193, 193 are passed through the through holes of the fixing member 191 and placed on the water treatment device 1. The water treatment device 1 is fixed to the water treatment device installation portion 9 of the pedestal 3 by tightening the nuts 195, 195 that are screwed and arranged on the water treatment device fixing columns 193, 193.

図１に示すように、一方の（図１中右側の）上記水処理装置固定用支柱１９３の先端側（図１中上側）には、電源部としての太陽電池ユニット２０１が設置されている。この太陽電池ユニット２０１には、太陽光が透過するケース２０３があり、このケース２０３の中には、図３に示すように、太陽電池パネル２０５が設置されている。この太陽電池パネル２０５からは導線２０７、２０９が引き出されていて、上記導線２０７は上記端子１７７を介して上記陽極１７１に接続され、上記導線２０９は上記端子１３８を介して上記陰極１２３に接続されている。すなわち、上記太陽電池パネル２０５によって、上記陰極１２３と上記陽極１７１との間に電位差が与えられている。これにより、上記希釈塩水中の水が電気分解され、その際に上記陽極１７１の鉄粉１７５から鉄イオン（Ｆｅ２＋）が溶出される。 As shown in FIG. 1, a solar cell unit 201 as a power source is installed on the tip side (upper side in FIG. 1) of one of the water treatment device fixing columns 193 (on the right side in FIG. 1). This solar cell unit 201 has a case 203 through which sunlight passes, and a solar cell panel 205 is installed inside this case 203, as shown in FIG. Conductive wires 207 and 209 are drawn out from this solar cell panel 205, and the conductive wire 207 is connected to the anode 171 through the terminal 177, and the conductive wire 209 is connected to the cathode 123 through the terminal 138. ing. That is, the solar cell panel 205 provides a potential difference between the cathode 123 and the anode 171. As a result, the water in the diluted salt solution is electrolyzed, and at this time, iron ions (Fe 2+ ) are eluted from the iron powder 175 of the anode 171.

すなわち、図２０に示すように、上記陽極１７１の鉄粉１７５では次の式（Ｉ）に示す化学反応が起きる。
Ｆｅ→Ｆｅ２＋ ＋ ２ｅ－ ―（Ｉ）
上記式（Ｉ）で生じた電子（ｅ－）が上記陰極１２３側に移動され、次の式（ＩＩ）に示す化学反応が起きる。
２Ｈ２Ｏ＋２ｅ－→Ｈ２＋２ＯＨ－―（ＩＩ）
上記太陽電池パネル２０５と、上記式（Ｉ）の反応及び上記式（ＩＩ）の反応により、上記陽極１７１の鉄粉１７５に電子が供給され続け、鉄イオン（Ｆｅ２＋）が継続して溶出される。
又、図２０に示すように、切替スイッチ２０７が設置されていて、鉄イオン放出の際に鉄材に溜った自由電子（ｅ－）を放出する場合には太陽電池パネル２０５側に切り替え、鉄材から鉄イオン（Ｆｅ２＋）を放出する場合には反太陽電池パネル２０５側に切り替える。
尚、上記電子は上記被処理水から上記希釈塩水７５が作成されて、電解質が含まれるようになったことにより、上記希釈塩水７５中を移動し易くなっている。 That is, as shown in FIG. 20, the chemical reaction shown in the following formula (I) occurs in the iron powder 175 of the anode 171.
Fe→Fe 2+ + 2e - - (I)
The electrons (e − ) generated in the above formula (I) are transferred to the cathode 123 side, and a chemical reaction shown in the following formula (II) occurs.
2H 2 O+2e - →H 2 +2OH - - (II)
Electrons are continuously supplied to the iron powder 175 of the anode 171 by the reaction of the above formula (I) and the above formula (II) with the solar cell panel 205, and iron ions (Fe 2+ ) are continuously eluted. Ru.
Further, as shown in FIG. 20, a changeover switch 207 is installed, and when releasing free electrons (e - ) accumulated in the iron material when releasing iron ions, it is switched to the solar cell panel 205 side, and the free electrons (e - ) accumulated in the iron material are switched to the side of the solar cell panel 205. When emitting iron ions (Fe 2+ ), the switch is made to the side opposite to the solar cell panel 205 .
The electrons can easily move through the diluted salt water 75 because the diluted salt water 75 is created from the water to be treated and contains an electrolyte.

又、ここで生じた水素（Ｈ２）は、上記希釈用水導入部４７から上記希釈用水導入孔９７、９７を介して外部に放出される。又、上記陰極１２３にはニッケル製メッシュ１２４、１２５、１２７が用いられているが、ニッケルは鉄よりイオン化傾向が低く、上記ニッケル製メッシュ１２４、１２５、１２７は溶解されず、上記鉄粉１７５から鉄イオン（Ｆｅ２＋）が溶出される。 Further, the hydrogen (H 2 ) generated here is discharged from the dilution water introduction section 47 to the outside via the dilution water introduction holes 97 , 97 . In addition, nickel meshes 124, 125, and 127 are used for the cathode 123, but nickel has a lower ionization tendency than iron, so the nickel meshes 124, 125, and 127 are not melted, and are removed from the iron powder 175. Iron ions (Fe 2+ ) are eluted.

上記水処理装置１内では、上記濃塩水や上記希釈塩水の比重により、上から下への水流が生じており、上記鉄イオン（Ｆｅ２＋）は上記水処理装置１内の水流によって上記鉄イオン放出部２７の下側から外部へ放出される。
上記水処理装置１から放出された鉄イオン（Ｆｅ２＋）は、池などの環境中のリン酸イオン（ＰＯ４ ３－）と結合する。これにより、池の水からリン酸が除去される。これにより、上記池での富栄養化が抑制され、例えばアオコ等の藻類の発生が抑制される。 In the water treatment device 1, water flows from top to bottom due to the specific gravity of the concentrated salt water and the diluted salt water, and the iron ions (Fe 2+ ) are absorbed by the water flow in the water treatment device 1. It is emitted from the lower side of the emitting part 27 to the outside.
Iron ions (Fe 2+ ) released from the water treatment device 1 combine with phosphate ions (PO 4 3− ) in the environment such as a pond. This removes phosphoric acid from the pond water. This suppresses eutrophication in the pond, and suppresses the growth of algae such as blue-green algae.

ここで、食塩５５を入れる意義、電気分解することの意義について説明する。
まず、食塩５５を入れることにより鉄材（粒状）表面の酸化被膜を壊して鉄イオン（Ｆｅ２＋）が発生し易い状態にする。鉄材の表面が酸化被膜によって覆われていると鉄イオン（Ｆｅ２＋）の発生が大きく損なわれるからである。
又、食塩５５を入れることにより非処理水が電解液となり電池の条件を満たす。すなわち、電池は、異なる二種類の物質から成る正極と負極、そして上記電解液とから構成されている。イオン性物質は極性溶液に溶解させることにより陽イオンと陰イオンとに解離し、これ等正・負のイオンが電荷の運び手となって移動することにより電気が発生する。この電気の発生により鉄イオン（Ｆｅ２＋）の発生を促進させることができる。 Here, the significance of adding the salt 55 and the significance of electrolysis will be explained.
First, by adding common salt 55, the oxide film on the surface of the iron material (granules) is broken down and iron ions (Fe 2+ ) are easily generated. This is because if the surface of the iron material is covered with an oxide film, the generation of iron ions (Fe 2+ ) will be greatly impaired.
In addition, by adding common salt 55, the untreated water becomes an electrolyte and satisfies the battery conditions. That is, a battery is composed of a positive electrode and a negative electrode made of two different materials, and the electrolyte. When an ionic substance is dissolved in a polar solution, it dissociates into cations and anions, and these positive and negative ions act as charge carriers and move to generate electricity. This generation of electricity can promote the generation of iron ions (Fe 2+ ).

次に、電気分解であるが、水を電気分解することにより水素イオン（Ｈ＋）が発生する。この水素イオン（Ｈ＋）同士が結合して水素となる。その結合の際、鉄イオン（Ｆｅ２＋）の発生で取り残された鉄材中の自由電子（ｅ－）が取り込まれ、上記鉄材は再び鉄イオン（Ｆｅ２＋）を発生できる状態になる。このような反応を繰り返すことにより鉄材から鉄イオン（Ｆｅ２＋）を継続的に発生させることができる。 Next, regarding electrolysis, hydrogen ions (H + ) are generated by electrolyzing water. These hydrogen ions (H + ) combine to form hydrogen. During the bonding, free electrons (e - ) in the iron material left behind by the generation of iron ions (Fe 2+ ) are taken in, and the iron material becomes able to generate iron ions (Fe 2+ ) again. By repeating such a reaction, iron ions (Fe 2+ ) can be continuously generated from the iron material.

尚、電気分解においても鉄イオン（Ｆｅ２＋）が発生する。電池化では電極間のイオン化傾向の違いによって電極表面で化学反応を起こして電子（ｅ－）を発生させていたが、電気分解では電圧を掛けて電子を強制的に移動させることにより化学反応を起こさせる。このように電池化、電気分解の何れにおいても鉄イオン（Ｆｅ２＋）を発生させることができるが、一方のみでは鉄イオン（Ｆｅ２＋）の発生が抑制されてしまうことを実験により確認している。その理由は、電池化の場合には溶液中の酸素がなくなることにより反応が停止するからであり、電気分解では過剰な電子（ｅ－）が炭素電極付近に集まることにより反応が停止するからであると考えられる。本実施の形態の場合には切替スイッチ２０５によって電池化から電気分解に切り替えることにより溶存酸素の溶け込みまでの時間を確保し、逆に、電気分解から電池化に切り替えることにより過剰な電子（ｅ－）を一旦消滅させるようにしている（炭素側から札側に戻す。）。それによって再度鉄イオン（Ｆｅ２＋）を発生させることができる状態にする。
因みに、自由電子（ｅ－）の処理方法としては水野電機分解による方法と液中の溶存酸濃度を高くする方法がある。 Note that iron ions (Fe 2+ ) are also generated during electrolysis. In battery production, a chemical reaction occurs on the electrode surface due to the difference in ionization tendency between the electrodes, generating electrons (e - ), but in electrolysis, a chemical reaction is caused by applying a voltage to forcibly move electrons. make me wake up In this way, both battery formation and electrolysis can generate iron ions (Fe 2+ ), but experiments have confirmed that using only one method suppresses the generation of iron ions (Fe 2+ ). . The reason for this is that in the case of battery formation, the reaction stops when the oxygen in the solution disappears, and in electrolysis, the reaction stops when excess electrons (e - ) gather near the carbon electrode. It is believed that there is. In the case of this embodiment, by switching from battery formation to electrolysis using the changeover switch 205, time is ensured for dissolved oxygen to dissolve; conversely, by switching from electrolysis to battery formation, excess electrons (e - ) is made to disappear once (return from the carbon side to the bill side). This makes it possible to generate iron ions (Fe 2+ ) again.
Incidentally, methods for processing free electrons (e − ) include a method using Mizuno Denki decomposition and a method of increasing the concentration of dissolved acid in the liquid.

次に、図２０及び図２１を参照しながらこの第１の実施の形態による作用について説明する。
まず、水処理装置１を、例えば、池の水中に設置する。
被処理水導入部２１内には、第１フィルタ部３５、３５、３５、３５を介して、上記池の水、すなわち、被処理水が導入される。
上記導入された被処理水の一部は図２１の矢印Ａに示すように第２フィルタ部４１を介して食塩貯留部２９に導入され、残りは図２１の矢印Ｂに示すように第２フィルタ部４１、希釈水導入溝４３、４３、及び、希釈用水導入孔９７、９７を介して希釈水導入部４７に導入される。 Next, the operation of this first embodiment will be explained with reference to FIGS. 20 and 21.
First, the water treatment device 1 is installed in water in a pond, for example.
The pond water, that is, the water to be treated, is introduced into the water to be treated introduction section 21 via the first filter sections 35, 35, 35, 35.
A part of the introduced water to be treated is introduced into the salt storage section 29 via the second filter section 41 as shown by arrow A in FIG. 21, and the rest is passed through the second filter as shown by arrow B in FIG. The water is introduced into the dilution water introduction section 47 through the dilution water introduction section 41 , the dilution water introduction grooves 43 , 43 , and the dilution water introduction holes 97 , 97 .

上記食塩貯留部２９に導入された被処理水によって、食塩５５が溶解され、飽和状態の（例えば、３７重量％程度の）濃塩水７３が作成される。この濃塩水７３は、不織布５３、食塩載置部材５１の貫通孔６１、第１分散用仕切り部材５７の貫通孔６３、第２分散用仕切り部材５９の貫通孔６５を介して、上記濃塩水ノズル６７内に流下していき、図２１中矢印Ｃで示すように、上記濃塩水ノズル６７の吐出口７１を介して、塩濃度調整部３１内に流下される。その際、周囲から希釈水を吸い込みながら流下することにより希釈が促進される。 The salt 55 is dissolved by the water to be treated introduced into the salt storage section 29, and a saturated (for example, about 37% by weight) concentrated salt water 73 is created. This concentrated salt water 73 is delivered to the concentrated salt water nozzle through the nonwoven fabric 53, the through hole 61 of the salt placing member 51, the through hole 63 of the first partition member 57 for dispersion, and the through hole 65 of the second partition member 59. 67, and, as shown by arrow C in FIG. 21, flows down into the salt concentration adjustment section 31 via the discharge port 71 of the concentrated salt water nozzle 67. At this time, dilution is promoted by sucking in dilution water from the surroundings and flowing down.

上記第１分散用仕切り部材５７の貫通孔６３、上記第２分散用仕切り部材５９の貫通孔６５を介して上記濃塩水７３が流下される際、上記第１分散用仕切り部材５７の貫通孔６３と上記第２分散用仕切り部材５９の貫通孔６５がオフセットされて設置されているので、上記濃塩水７３が上記第１分散用仕切り部材５７と第２分散用仕切り部材５９との間に拡散され、濃度が均一になる。又、上記第１分散用仕切り部材５７、上記第２分散用仕切り部材５９、及び、上記濃塩水ノズル６７による沈降・流下量抑制部７０によって、上記濃塩水７３が上記塩濃度調整部３１内に沈降・流下される量が抑制される。 When the concentrated salt water 73 flows down through the through holes 63 of the first dispersion partition member 57 and the through holes 65 of the second dispersion partition member 59, the through holes 63 of the first dispersion partition member 57 Since the through holes 65 of the second dispersion partition member 59 are offset from each other, the concentrated salt water 73 is diffused between the first dispersion partition member 57 and the second dispersion partition member 59. , the concentration becomes uniform. Further, the first dispersion partition member 57, the second dispersion partition member 59, and the sedimentation/flow rate suppressing unit 70 by the concentrated salt water nozzle 67 cause the concentrated salt water 73 to enter the salt concentration adjustment unit 31. The amount that settles and flows down is suppressed.

一方、上記濃塩水７３とは別の経路、すなわち、上記希釈用水導入部４７を介して、図２１中矢印Ｄで示すように、食塩が溶解されていない被処理水がそのまま上記塩濃度調整部３１内に導入される。上記塩濃度調整部３１内では、上記被処理水によって上記濃塩水７３が希釈され、例えば、１重量％の希釈塩水７５が作成される。
尚、本実施の形態において、希釈塩水７５の濃度を１重量％にしているのは次のような実験に基づく。濃度が３％、１％、０．５％の３種類の希釈塩水を作成し、それらを使用して鉄イオン（Ｆｅ２＋）の溶出量を測定した。その結果、濃度が１％の時の鉄イオン溶出量を１とすると、濃度が３％の時には濃度が１％の場合の１．６倍、濃度が０．５％の時には濃度が１％の場合の０．５倍以下になった。つまり、濃度を３倍にしても鉄イオン（Ｆｅ２＋）の溶出量は３倍にはならず、逆に、０．５％にした場合には半分以下に落ちてしまった。そこでコスト等も考慮して１％を採用している。 On the other hand, as shown by arrow D in FIG. 21, the water to be treated in which no salt is dissolved is directly passed through the salt concentration adjustment section through a route different from the concentrated salt water 73, that is, through the dilution water introduction section 47. 31. In the salt concentration adjustment section 31, the concentrated salt water 73 is diluted with the water to be treated, and a diluted salt water 75 of, for example, 1% by weight is created.
In this embodiment, the reason why the concentration of diluted salt water 75 is 1% by weight is based on the following experiment. Three types of diluted saline solutions with concentrations of 3%, 1%, and 0.5% were created, and used to measure the amount of iron ions (Fe 2+ ) eluted. As a result, if the iron ion elution amount is 1 when the concentration is 1%, then when the concentration is 3% it is 1.6 times the amount when the concentration is 1%, and when the concentration is 0.5% it is 1.6 times the amount when the concentration is 1%. It was less than 0.5 times the case. In other words, even if the concentration was tripled, the elution amount of iron ions (Fe 2+ ) did not triple, and on the contrary, when the concentration was increased to 0.5%, it dropped to less than half. Therefore, 1% is adopted taking into account costs and other factors.

尚、電極部２５の上側には濃塩水流下・沈降抑制部７７があり、上記濃塩水ノズル６７から流下された濃塩水は、上記濃塩水流下・沈降抑制部７７の底板８５によって、上記電極部２５内に直接流下されないようになっていて、図２１中矢印Ｅに示すように、上記底板８５を迂回し貫通孔７９を介して上記電極部２５内に流下される間に確実に希釈される。 Note that there is a concentrated salt water flow down/sedimentation suppressing section 77 on the upper side of the electrode section 25, and the concentrated salt water flowing down from the concentrated salt water nozzle 67 is controlled by the bottom plate 85 of the concentrated salt water flowing down/sedimentation suppressing section 77 to the electrode section. 25, and as shown by arrow E in FIG. 21, it is reliably diluted while flowing down into the electrode section 25 through the through hole 79, bypassing the bottom plate 85. .

上記希釈塩水７５は上記電極部２５内に流下される。
太陽電池パネル２０５によって、上記電極部２５の陰極１２３と陽極１７１との間に電位差が与えられている。これにより、上記希釈塩水７５中の水が電気分解され、その際、上記陽極１７１の鉄粉１７５から鉄イオン（Ｆｅ２＋）が溶出される。
すなわち、図２０に示すように、上記陽極１７１の鉄粉１７５では次の式（Ｉ）に示す化学反応が起きる。
Ｆｅ→Ｆｅ２＋ ＋ ２ｅ－ ―（Ｉ）
上記式（Ｉ）で生じた電子（ｅ－）が上記陰極１２３側に移動され、次の式（ＩＩ）に示す化学反応が起きる。
２Ｈ２Ｏ＋２ｅ－→Ｈ２＋２ＯＨ－―（ＩＩ）
上記太陽電池パネル２０５と、上記式（Ｉ）の反応及び上記式（ＩＩ）の反応により、上記陽極１７１の鉄粉１７５に電子が供給され続け、鉄イオン（Ｆｅ２＋）が継続して溶出される。
尚、ここで生じた水素（Ｈ２）は、上記希釈用水導入部４７から上記希釈用水導入孔９７、９７を介して外部に放出される。又、上記陰極１２３にはニッケル製メッシュ１２４、１２５、１２７が用いられているが、ニッケルは鉄よりイオン化傾向が低く、上記ニッケル製メッシュ１２４、１２５、１２７は溶解されず、上記鉄粉１７５から鉄イオン（Ｆｅ２＋）が溶出される。
又、上記陰極１２３側の式（ＩＩ）の反応により（ＯＨ－）が生じ、この（ＯＨ－）により錆となる水酸化鉄（Ｆｅ（ＯＨ）３）の発生が懸念されるが、例えば、図２１に示すように、陰極１２３と陽極１７１との間に空間が設けられているので、上記陰極１２３側で発生したＯＨ－と上記陽極１７１側で発生した鉄イオン（Ｆｅ２＋）との反応が起きにくくなっている。 The diluted salt water 75 flows down into the electrode section 25 .
A potential difference is applied between the cathode 123 and the anode 171 of the electrode section 25 by the solar cell panel 205 . As a result, water in the diluted salt water 75 is electrolyzed, and at this time, iron ions (Fe 2+ ) are eluted from the iron powder 175 of the anode 171.
That is, as shown in FIG. 20, the chemical reaction shown in the following formula (I) occurs in the iron powder 175 of the anode 171.
Fe→Fe 2+ + 2e - - (I)
The electrons (e − ) generated in the above formula (I) are transferred to the cathode 123 side, and a chemical reaction shown in the following formula (II) occurs.
2H 2 O+2e - →H 2 +2OH - - (II)
Electrons are continuously supplied to the iron powder 175 of the anode 171 by the reaction of the above formula (I) and the above formula (II) with the solar cell panel 205, and iron ions (Fe 2+ ) are continuously eluted. Ru.
Note that the hydrogen (H 2 ) generated here is discharged from the dilution water introduction section 47 to the outside via the dilution water introduction holes 97 , 97 . In addition, nickel meshes 124, 125, and 127 are used for the cathode 123, but nickel has a lower ionization tendency than iron, so the nickel meshes 124, 125, and 127 are not melted, and are removed from the iron powder 175. Iron ions (Fe 2+ ) are eluted.
Further, the reaction of formula (II) on the cathode 123 side generates (OH - ), and there is a concern that this (OH - ) may generate iron hydroxide (Fe(OH) 3 ), which becomes rust. As shown in FIG. 21, since a space is provided between the cathode 123 and the anode 171, a reaction occurs between OH − generated on the cathode 123 side and iron ions (Fe 2+ ) generated on the anode 171 side. It's becoming harder to wake up.

上記水処理装置１内では、上記濃塩水や上記希釈塩水の比重により、上から下への水流が生じており、上記鉄イオン（Ｆｅ２＋）は鉄イオン放出部２７の下側の開口部から外部へ放出される。
尚、上記鉄イオン放出部２７には、メッシュ１８７、１８７、１８７が設置されていて、流下された上記希釈塩水７５は上記鉄イオン放出部２７の下側には移動しにくく、上記水処理装置１内の対流により上記電極部２５内に再び拡散される。
上記水処理装置１から放出された鉄イオン（Ｆｅ２＋）は、池などの環境中のリン酸イオン（ＰＯ４ ３－）と結合する。これにより、池の水からリン酸イオン（ＰＯ４ ３－）が除去される。これにより、上記池での富栄養化が抑制され、例えば、アオコなどの藻類の発生が抑制される。 In the water treatment device 1, water flows from top to bottom due to the specific gravity of the concentrated salt water and diluted salt water, and the iron ions (Fe 2+ ) are released from the lower opening of the iron ion discharge part 27. Released to the outside.
Note that meshes 187, 187, 187 are installed in the iron ion discharge part 27, so that the diluted salt water 75 that flows down is difficult to move to the lower side of the iron ion discharge part 27, and the water treatment apparatus Due to convection within 1, it is diffused again into the electrode section 25.
Iron ions (Fe 2+ ) released from the water treatment device 1 combine with phosphate ions (PO 4 3− ) in the environment such as a pond. This removes phosphate ions (PO 4 3- ) from the pond water. This suppresses eutrophication in the pond and, for example, suppresses the growth of algae such as blue-green algae.

次に、この第１の実施の形態による効果について説明する。
まず、１％の希釈塩水を安定供給することにより、陽極１７１の鉄粉１７５から鉄イオン（Ｆｅ２＋）を効率良く溶出させることができ、それによって、被処理水中のリン酸イオン（ＰＯ４ ３－）を効率よく除去して、池での富栄養化を効果的に抑制して、例えば、アオコ等の藻類の発生を抑制することができる。
その際、上記１％の希釈塩水を容易に生成することができる。これは食塩貯留部２９における食塩の量に関係なく飽和状態の（例えば、３７重量％程度の）濃塩水７３が作成され、後は希釈水として食塩貯留部２９を迂回して希釈水として導入される被処理水の流量を所定量に規定するだけで良いからであり、又、一連の作用が食塩水と被処理水との比重差に基づいて食塩水が自然に流下・沈降するだけでなされるからである。 Next, the effects of this first embodiment will be explained.
First, by stably supplying 1% diluted salt water, iron ions (Fe 2+ ) can be efficiently eluted from the iron powder 175 of the anode 171, thereby eliminating phosphate ions (PO 4 3 ) in the water to be treated. - ) can be efficiently removed, eutrophication in ponds can be effectively suppressed, and, for example, the growth of algae such as blue-green algae can be suppressed.
At this time, the above 1% diluted salt water can be easily produced. This is because a saturated (for example, about 37% by weight) concentrated salt water 73 is created regardless of the amount of salt in the salt storage section 29, and is then introduced as dilution water bypassing the salt storage section 29. This is because it is sufficient to simply regulate the flow rate of the water to be treated to a predetermined amount, and a series of actions are performed simply by the natural flow and settling of the saline water based on the difference in specific gravity between the saline water and the water to be treated. This is because that.

又、食塩貯留部２９には、上記第１分散用仕切り部材５７、上記第２分散用仕切り部材５９、及び、上記濃塩水ノズル６７による沈降・流下量抑制部７０が設けられていて、これにより、上記濃塩水７３が希釈塩水作成部２３へ流下される量を抑制し、所定の濃度（例えば、１重量％濃度）の上記希釈塩水７５を作成することができる。所定の濃度の上記希釈塩水７５により、効果的に電子を移動させることができ、水の電気分解や上記鉄イオン（Ｆｅ２＋）の溶出を効果的に行わせることができる。又、上記濃塩水７３が希釈塩水作成部２３へ流下される量を抑制することで、食塩５５の溶解を遅くし、長期にわたって上記濃塩水７３、ひいては、希釈塩水７５を供給することができる。 In addition, the salt storage section 29 is provided with the first dispersion partition member 57, the second dispersion partition member 59, and a sedimentation/flow amount suppressing section 70 by the concentrated salt water nozzle 67. , it is possible to suppress the amount of the concentrated salt water 73 flowing down to the diluted salt water creation section 23 and to create the diluted salt water 75 having a predetermined concentration (for example, 1% by weight). The diluted salt water 75 having a predetermined concentration allows electrons to be transferred effectively, and water electrolysis and iron ion (Fe 2+ ) elution can be effectively performed. Furthermore, by suppressing the amount of the concentrated salt water 73 flowing down to the diluted salt water preparation section 23, the dissolution of the common salt 55 is slowed down, and the concentrated salt water 73 and, by extension, the diluted salt water 75 can be supplied over a long period of time.

又、上記濃塩水７３は上記第１分散用仕切り部材５７と第２分散用仕切り部材５９との間に拡散され、濃度が均一になってから希釈塩水作成部２３に流下されるので、確実に所定の濃度（例えば、１重量％濃度）の上記希釈塩水７５を作成することができる。
又、上記濃塩水７３とは別の経路、すなわち、上記希釈用水導入部４７を介して、食塩が溶解されていない被処理水がそのまま上記塩濃度調整部３１内に流下されるので、確実に所定の濃度（例えば、１重量％濃度）の上記希釈塩水７５を作成することができる。 In addition, the concentrated salt water 73 is diffused between the first dispersion partition member 57 and the second dispersion partition member 59, and is flowed down to the diluted salt water preparation section 23 after the concentration becomes uniform, so that it can be reliably The diluted salt water 75 having a predetermined concentration (for example, 1% by weight concentration) can be created.
Furthermore, since the water to be treated in which no salt is dissolved is directly flowed down into the salt concentration adjustment section 31 through a route different from the concentrated salt water 73, that is, through the dilution water introduction section 47, it is ensured that The diluted salt water 75 having a predetermined concentration (for example, 1% by weight concentration) can be created.

又、上記電極部２５の上側には濃塩水流下・沈降抑制部７７があり、上記濃塩水ノズル６７から流下された濃塩水は、上記濃塩水流下・沈降抑制部７７の底板８５によって、上記電極部２５内に直接流下されないようになっていて、上記底板８５を迂回し貫通孔７９を介して上記電極部２５内に流下されるので、上記濃塩水７３を確実に希釈して確実に所定の濃度（例えば、１重量％濃度）の上記希釈塩水７５を作成することができる。
又、太陽電池パネル２０５によって、上記電極部２５の陰極１２３と陽極１７１との間に電位差が与えられているので、更に効率よく上記鉄イオン（Ｆｅ２＋）を溶出させることができる。 Further, there is a concentrated salt water flow down/sedimentation suppressing section 77 above the electrode section 25, and the concentrated salt water flowing down from the concentrated salt water nozzle 67 is passed through the electrode by the bottom plate 85 of the concentrated salt water flowing down/sedimentation suppressing section 77. The concentrated salt water 73 is not directly flowed down into the electrode section 25, but is flowed down into the electrode section 25 through the through hole 79, bypassing the bottom plate 85, so that the concentrated salt water 73 is reliably diluted to ensure a predetermined concentration. The above diluted brine 75 can be prepared at a concentration (for example, a 1% concentration by weight).
Further, since a potential difference is applied between the cathode 123 and the anode 171 of the electrode section 25 by the solar cell panel 205, the iron ions (Fe 2+ ) can be eluted more efficiently.

又、切替スイッチ２０７が設置されていて、鉄イオン放出の際に鉄材に溜った自由電子（ｅ－）を放出する場合には太陽電池パネル２０５側に切り替え、鉄材から鉄イオン（Ｆｅ２＋）を放出する場合には反太陽電池パネル２０５側に切り替えるように構成されているので、更に効率よく上記鉄イオン（Ｆｅ２＋）を溶出させることができる。
又、上記鉄イオン放出部２７には、メッシュ１８７、１８７、１８７が設置されているので、希釈塩水の外部への放出を許容するものの、外部からの処理水の流入を抑制しているので、水処理装置１内における処理を安定させることができる。
又、上記陽極１７１に鉄粉１７５を用いており、陰極部１０１に炭素粉末が用いられているため、水の電気分解ひいては鉄イオン（Ｆｅ２＋）の溶出を効果的に行わせることができる。
又、図２１に示すように、陰極１２３と陽極１７１との間に空間が設けられているので、上記陰極１２３側で発生した（ＯＨ－）と上記陽極１７１側で発生した鉄イオン（Ｆｅ２＋）との反応による錆の原因となる水酸化鉄（Ｆｅ（ＯＨ）３））の生成が起きにくくなっている。 In addition, a changeover switch 207 is installed, and when releasing free electrons (e - ) accumulated in the iron material when releasing iron ions, it is switched to the solar cell panel 205 side, and iron ions (Fe 2+ ) are removed from the iron material. Since the iron ions (Fe 2+ ) are configured to be switched to the side opposite to the solar cell panel 205 when emitted, the iron ions (Fe 2+ ) can be eluted more efficiently.
In addition, meshes 187, 187, 187 are installed in the iron ion release section 27, which allows the diluted salt water to be released to the outside, but suppresses the inflow of treated water from the outside. The treatment within the water treatment device 1 can be stabilized.
Further, since iron powder 175 is used for the anode 171 and carbon powder is used for the cathode portion 101, the electrolysis of water and the elution of iron ions (Fe 2+ ) can be effectively carried out.
Further, as shown in FIG. 21, since a space is provided between the cathode 123 and the anode 171, the (OH − ) generated on the cathode 123 side and the iron ions (Fe 2+ ) generated on the anode 171 side are separated. ) The formation of iron hydroxide (Fe(OH) 3 )), which causes rust, is less likely to occur.

次に、図２２を参照しながら、本発明の第２の実施の形態について説明する。この第２の実施の形態も本願発明を水処理装置に適用した例を示すものである。
この第２の実施の形態による水処理装置は前記第一の実施の形態による水処理装置１と略同様の構成であるが、太陽電池ユニット２０１が設けられていない。この場合は、図２２に示すように、正極２０１と負極２０３と希釈塩水７５によって電池形成されている。上記正極２０１は前記第１の実施の形態における陰極１２３と同様の構成であり、上記負極２０３は前記第１の実施の形態における陽極１７１と同様の構成であり、次の化学式（ＩＩＩ）（ＩＶ）に示す化学反応が生じ、鉄イオン（Ｆｅ２＋）が溶出される。
すなわち、上記負極２０３の鉄粉１７５では次の式（Ｉ）に示す化学反応が起きる。
Ｆｅ→Ｆｅ２＋ ＋ ２ｅ－ ―（ＩＩＩ）
上記式（Ｉ）で生じた電子（ｅ－）が上記正極２０１側に移動され、次の式（ＩＶ）に示す化学反応が起きる。
Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋４ｅ－→４ＯＨ－―（ＩＶ）
尚、式（ＩＶ）の反応において、希釈塩水７５中に溶存している酸素（Ｏ２）が関与しているため、上記酸素が不足する環境下では上記式（ＩＩＩ）及び式（ＩＶ）の化学反応が起きにくくなるため、前記第１の実施の形態に比べて、池の富栄養化を防止する効率は下がってしまう。
前記第１の実施の形態とこの第２の実施の形態で共通する構成要素については同じ符号を付し、説明を省略している。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 22. This second embodiment also shows an example in which the present invention is applied to a water treatment device.
The water treatment device according to the second embodiment has substantially the same configuration as the water treatment device 1 according to the first embodiment, but the solar cell unit 201 is not provided. In this case, as shown in FIG. 22, a battery is formed by a positive electrode 201, a negative electrode 203, and diluted salt water 75. The positive electrode 201 has the same configuration as the cathode 123 in the first embodiment, and the negative electrode 203 has the same configuration as the anode 171 in the first embodiment, and has the following chemical formula (III) (IV ) occurs, and iron ions (Fe 2+ ) are eluted.
That is, the chemical reaction shown in the following formula (I) occurs in the iron powder 175 of the negative electrode 203.
Fe→Fe 2+ + 2e - - (III)
The electrons (e − ) generated in the above formula (I) are transferred to the positive electrode 201 side, and a chemical reaction shown in the following formula (IV) occurs.
O 2 +2H 2 O+4e - →4OH - - (IV)
In addition, in the reaction of formula (IV), since oxygen (O 2 ) dissolved in the diluted salt water 75 is involved, in the oxygen-deficient environment, the reactions of formula (III) and formula (IV) are Since chemical reactions are less likely to occur, the efficiency of preventing eutrophication of the pond is lower than in the first embodiment.
Components that are common between the first embodiment and this second embodiment are given the same reference numerals, and explanations thereof are omitted.

次に、第３の実施の形態を説明する。前記第１、第２の実施の形態の場合には本願発明を水処理装置に適用した場合を例に挙げて説明したが、それ以外にも、例えば、植物の栽培に適用させることもできる。以下、説明する。 Next, a third embodiment will be described. In the case of the first and second embodiments, the present invention has been explained by taking as an example a case where the present invention is applied to a water treatment device, but the present invention can also be applied to, for example, the cultivation of plants. This will be explained below.

植物の成長の栄養素としては、窒素、リン、カリウムの三大栄養素の他に、比較的要求量が多いカルシウムやマグネシウムなど、要求量が少ない微量要素、鉄、マンガン、亜鉛、銅などがある。
例えば、鉄欠乏症は、植物における障害の一つであり、鉄はクロロフィルの合成に必要とされ、鉄欠乏症は白化の原因となる。症状として、葉脈は緑のまま葉縁部は黄色または褐色へ変色する。また、若い葉の場合、全体が白くなることがある。加えて、果実の品質と収量は低減する。
他に、カルシウムには、多糖類であるペクチンと結合し、細胞膜を丈夫にして病害虫に対する抵抗力をつける働きがあり、根の生育を促進する働きもあるので、カルシウム不足は生育に深刻な障害を引き起こす。 In addition to the three major nutrients nitrogen, phosphorus, and potassium, nutrients for plant growth include calcium and magnesium, which are required in relatively large amounts, and trace elements, which are required in small amounts, such as iron, manganese, zinc, and copper.
For example, iron deficiency is a disorder in plants; iron is required for the synthesis of chlorophyll, and iron deficiency causes bleaching. Symptoms include leaf veins remaining green and leaf margins turning yellow or brown. Also, young leaves may turn white entirely. In addition, fruit quality and yield are reduced.
In addition, calcium binds to pectin, a polysaccharide, and strengthens cell membranes, making them resistant to pests and diseases. Calcium also promotes root growth, so a lack of calcium can seriously impede growth. cause.

一方、マグネシウムは葉緑素の「主要構成要素」であり、マグネシウムが不足してくると葉緑素が減少して黄色くなり、光合成が衰えて糖類やデンプンが少なくなる。なお、亜鉛不足は発育不全がおこり、茎の伸長も阻害されて植物体が小さくなる。葉の矮小化、ときにクロロシス、壊死班、あるいは褐変も伴う。葉の奇形（葉が細長くなる若しくは葉縁が波形となる。）。
本実施の形態の場合には、前記第１、第２の実施の形態において説明した金属イオン溶出方法／金属イオン溶出装置より溶出させた金属イオン、すなわち、カリウムイオン（Ｋ+）、カルシウムイオン（Ｃａ２＋）、マグネシウムイオン（Ｍｇ２＋）、鉄イオン（Ｆｅ２＋）、マンガンイオン（Ｍｎ２＋）、亜鉛イオン（Ｚｎ２＋）、銅イオン（Ｃｕ２＋）を、植物栽培装置において水溶液として供給し、植物の健全な生育を促す。 On the other hand, magnesium is the ``main component'' of chlorophyll, and when magnesium is deficient, chlorophyll decreases and turns yellow, photosynthesis declines, and sugars and starch become scarce. In addition, zinc deficiency causes stunted growth, inhibits stem elongation, and reduces the size of the plant. Leaf dwarfing, sometimes accompanied by chlorosis, necrotic plaques, or browning. Leaf malformations (leaves become elongated or the leaf edges become wavy).
In the case of this embodiment, metal ions eluted from the metal ion elution method/metal ion elution device described in the first and second embodiments, namely, potassium ions (K + ), calcium ions ( Ca 2+ ), magnesium ions (Mg 2+ ), iron ions (Fe 2+ ), manganese ions (Mn 2+ ), zinc ions (Zn 2+ ), and copper ions (Cu 2+ ) are supplied in the form of an aqueous solution in a plant cultivation device. Promote the healthy growth of.

尚、本発明は前記第１の実施の形態や第２の実施の形態に限定されない。
希釈用水導入部の大きさ、濃塩水ノズルの吐出口の径等には様々な場合が考えられる。
作成される希釈塩水の濃度も様々な場合が考えられる。
狭窄部として、ノズルの他に多孔質材を設置することも考えられる。又、多孔質材として寒天を用いることも考えられる。
又、前記第１、第２の実施の形態の場合には水処理装置を例に挙げて説明したがそれに限定されるものではなく様々なものに適用することが考えられる。
又、金属イオンとしても鉄イオン（Ｆｅ２＋）カリウムイオン（Ｋ+）、カルシウムイオン（Ｃａ２＋）、マグネシウムイオン（Ｍｇ２＋）、マンガンイオン（Ｍｎ２＋）、亜鉛イオン（Ｚｎ２＋）、銅イオン（Ｃｕ２＋）に限定されるものではなく様々な種類の金属イオンの溶出に適用可能である。
その他、図示した構成はあくまで一例である。 Note that the present invention is not limited to the first embodiment or the second embodiment.
Various cases can be considered for the size of the dilution water inlet, the diameter of the discharge port of the concentrated salt water nozzle, etc.
Various cases may be considered in the concentration of the diluted salt water to be created.
It is also conceivable to install a porous material in addition to the nozzle as the narrowed portion. It is also possible to use agar as the porous material.
Further, in the case of the first and second embodiments, the explanation has been given using a water treatment device as an example, but the present invention is not limited to this and can be applied to various other devices.
In addition, metal ions include iron ions (Fe 2+ ), potassium ions (K + ), calcium ions (Ca 2+ ), magnesium ions (Mg 2+ ), manganese ions (Mn 2+ ), zinc ions (Zn 2+ ), and copper ions ( The present invention is applicable to elution of various types of metal ions, not limited to Cu 2+ ).
In addition, the illustrated configuration is merely an example.

本発明は、例えば、鉄イオン（Ｆｅ２＋）等の金属イオンを溶出させる金属イオン溶出方法と金属イオン溶出装置と水処理方法と水処理装置と植物栽培方法と植物栽培装置に係り、特に、金属イオンを効率良く溶出させることができるように工夫したものに関し、例えば、鉄イオン（Ｆｅ２＋）によりアオコの繁殖を抑制する水処理方法と水処理装置に好適である。 The present invention relates to a metal ion elution method, a metal ion elution device, a water treatment method, a water treatment device, a plant cultivation method, and a plant cultivation device, which elute metal ions such as iron ions (Fe 2+ ), and in particular, The present invention is designed to efficiently elute ions, and is suitable for, for example, water treatment methods and water treatment equipment that suppress the growth of algal blooms using iron ions (Fe 2+ ).

１ 水処理装置（金属素オン溶出装置）
２１ 被処理水導入部
２３ 希釈塩水作成部
２５ 電極部
２７ 鉄イオン放出部
２９ 食塩貯留部
３１ 塩濃度調整部
５５ 食塩
６７ 濃塩水ノズル（狭窄部）
７０ 沈降・流下量抑制部
７３ 濃塩水
７５ 希釈塩水
７７ 濃塩水流下・沈降抑制部
１２３ 陰極（電極部の電極）
１７１ 陽極（電極部の電極）
２０１ 太陽電池ユニット（電源部）
２０７ 切替スイッチ
３０１ 正極（電極部の電極）
３０３ 負極（電極部の電極） 1 Water treatment equipment (metal element ion elution equipment)
21 Water introduction part to be treated 23 Diluted salt water preparation part 25 Electrode part 27 Iron ion discharge part 29 Salt storage part 31 Salt concentration adjustment part 55 Salt 67 Concentrated salt water nozzle (narrowed part)
70 Sedimentation/flow rate suppression unit 73 Concentrated salt water 75 Diluted salt water 77 Concentrated salt water flow/sedimentation suppression unit 123 Cathode (electrode of electrode unit)
171 Anode (electrode of electrode part)
201 Solar cell unit (power supply part)
207 Selector switch 301 Positive electrode (electrode of electrode part)
303 Negative electrode (electrode of electrode part)

Claims (22)

水中において、
上層域の水を食塩に接触させて濃塩水を作成し、
上記濃塩水を上記水との比重差によって沈降・流下させ、
上記水の一部を上記食塩を迂回して上記沈降・流下させた濃塩水まで希釈水として導き上記濃塩水を希釈して希釈塩水を作成し、
上記希釈塩水を電極存在域に沈降・流下させ、
電極を構成する金属から金属イオンを溶出させるようにしたことを特徴とする金属イオン溶出方法。 In the water,
Create concentrated salt water by bringing water in the upper layer into contact with salt,
The concentrated salt water is allowed to settle and flow down due to the difference in specific gravity with the water,
Directing a portion of the water to the precipitated and flowing concentrated salt water by bypassing the common salt as dilution water and diluting the concentrated salt water to create diluted salt water;
The diluted salt water is allowed to settle and flow down into the area where the electrode exists,
A metal ion elution method characterized in that metal ions are eluted from a metal constituting an electrode. 請求項１記載の金属イオン溶出方法において、
上記電極間に電位差を与えるようにしたことを特徴とする金属イオン溶出方法。 The metal ion elution method according to claim 1,
A metal ion elution method characterized in that a potential difference is applied between the electrodes. 請求項２記載の金属イオン溶出方法において、
上記電位差の供給の有無を切り替えるようにしたことを特徴とする金属イオン溶出方法。 In the metal ion elution method according to claim 2,
A metal ion elution method characterized in that supplying or not supplying the potential difference is switched. 請求項１～請求項３の何れかに記載の金属イオン溶出方法において、
上記濃塩水の沈降・流下量を所定量に絞るようにしたことを特徴とする金属イオン溶出方法。 In the metal ion elution method according to any one of claims 1 to 3,
A metal ion elution method characterized in that the amount of sedimentation and flow of the concentrated salt water is limited to a predetermined amount. 請求項１～請求項４の何れかに記載の金属イオン溶出方方法において、
上記希釈水の量を所定量に規制するようにしたことを特徴とする金属イオン溶出方法。 In the metal ion elution method according to any one of claims 1 to 4,
A metal ion elution method characterized in that the amount of dilution water is regulated to a predetermined amount. 請求項１～請求項５の何れかに記載の金属イオン溶出方法において、
上記金属は鉄（Ｆｅ）又はカリウム（Ｋ）又はカルシウム（Ｃａ）又はマグネシウム（Ｍｇ）又はマンガン（Ｍｎ）又は亜鉛（Ｚｎ）又は銅（Ｃｕ）であり上記金属イオンは鉄イオン（Ｆｅ２＋）又はカリウムイオン（Ｋ+）又はカルシウムイオン（Ｃａ２＋）又はマグネシウムイオン（Ｍｇ２＋）又はマンガンイオン（Ｍｎ２＋）又は亜鉛イオン（Ｚｎ２＋）又は銅イオン（Ｃｕ２＋）であることを特徴とする金属イオン溶出方法。 In the metal ion elution method according to any one of claims 1 to 5,
The above metal is iron (Fe) or potassium (K) or calcium (Ca) or magnesium (Mg) or manganese (Mn) or zinc (Zn) or copper (Cu), and the above metal ion is iron ion (Fe 2+ ) or A metal ion characterized in that it is a potassium ion (K + ), a calcium ion (Ca 2+ ), a magnesium ion (Mg 2+ ), a manganese ion (Mn 2+ ), a zinc ion (Zn 2+ ), or a copper ion (Cu 2+ ) Elution method. 請求項６記載の金属イオン溶出方法により溶出された鉄イオン（Ｆｅ２＋）を下層域の水中に放出・拡散させて水中のリン酸イオンと反応させるようにしたことを特徴とする水処理方法。 A water treatment method characterized in that iron ions (Fe 2+ ) eluted by the metal ion elution method according to claim 6 are released and diffused into water in a lower layer region to react with phosphate ions in the water. 請求項６記載の金属イオン溶出方法により溶出された鉄イオン（Ｆｅ２＋）又はカリウムイオン（Ｋ+）又はカルシウムイオン（Ｃａ２＋）又はマグネシウムイオン（Ｍｇ２＋）又はマンガンイオン（Ｍｎ２＋）又は亜鉛イオン（Ｚｎ２＋）又は銅イオン（Ｃｕ２＋）を加えることにより植物の生育を促すようにしたことを特徴とする植物栽培方法。 Iron ions (Fe 2+ ), potassium ions (K + ), calcium ions (Ca 2+ ), magnesium ions (Mg 2+ ), manganese ions (Mn 2+ ), or zinc ions eluted by the metal ion elution method according to claim 6 A method for cultivating plants, characterized in that the growth of plants is promoted by adding (Zn 2+ ) or copper ions (Cu 2+ ). 水中に浸漬され上層域の水を導入する水導入部と、
上記水導入部の下方に配置され食塩を貯留するとともに上記水導入部を介して導入された水によって濃塩水を作成する食塩貯留部と、
上記食塩貯留部の下方に配置され上記食塩貯留部で作成された濃塩水を上記水導入部から上記食塩貯留部を迂回して導入された水により希釈して希釈塩水を作成する塩濃度調整部と、
上記塩濃度調整部の下方に配置され上記希釈塩水下において金属イオンを溶出させる電極部と、
を具備したことを特徴とする金属イオン溶出装置。 a water introduction part that is immersed in water and introduces water from the upper layer;
a salt storage part disposed below the water introduction part to store salt and create concentrated salt water with the water introduced through the water introduction part;
A salt concentration adjustment section that is disposed below the salt storage section and creates diluted salt water by diluting the concentrated salt water created in the salt storage section with water introduced from the water introduction section bypassing the salt storage section. and,
an electrode part disposed below the salt concentration adjustment part and eluting metal ions under the diluted salt water;
A metal ion elution device characterized by comprising: 請求項９記載の金属イオン溶出装置において、
上記電極部の電極間に電位差を与える電源部が設けられていることを特徴とする金属イオン溶出装置。 The metal ion elution device according to claim 9,
A metal ion elution device characterized in that a power supply section is provided that provides a potential difference between the electrodes of the electrode section. 請求項１０記載の金属イオン溶出装置において、
上記電源部による電源の供給の有無を切替スイッチにより切り替えるようにしたことを特徴とする金属イオン溶出装置。 The metal ion elution device according to claim 10,
A metal ion elution device characterized in that a changeover switch switches whether or not power is supplied by the power supply section. 請求項９～請求項１１の何れかに記載の金属イオン溶出装置において、
上記食塩貯留部には上記塩濃度調整部への上記濃塩水の沈降・流下量を絞る狭窄部が設けられていることを特徴とする金属イオン溶出装置。 In the metal ion elution device according to any one of claims 9 to 11,
A metal ion elution device characterized in that the salt storage section is provided with a constriction section that restricts the amount of sedimentation and flow of the concentrated salt water to the salt concentration adjustment section. 請求項１２記載の金属イオン溶出装置において、
上記狭窄部はノズルであることを特徴とする金属イオン溶出装置。 The metal ion elution device according to claim 12,
A metal ion elution device characterized in that the narrowed portion is a nozzle. 請求項１２記載の金属イオン溶出装置において、
上記狭窄部は多孔質部材であることを特徴とする金属イオン溶出装置。 The metal ion elution device according to claim 12,
A metal ion elution device characterized in that the narrowed portion is a porous member. 請求項１４記載の金属イオン溶出装置において、
上記多孔質部材は寒天であることを特徴とする金属イオン溶出装置。 The metal ion elution device according to claim 14,
A metal ion elution device characterized in that the porous member is agar. 請求項１２～請求項１５の何れかに記載の金属イオン溶出装置において、
上記塩濃度調整部には上記水による希釈を促す濃塩水流下・沈降抑制部が設けられていて、この濃塩水流下・沈降抑制部は上記狭窄部の真下に設けられた底板とこの底板の周囲に設けられた貫通孔を備えていて、上記狭窄部から流出する濃塩水の上記電極部への直接的な流下・沈降を上記底板によって規制しこの底板を迂回して上記貫通孔より流下させることを特徴とする金属イオン溶出装置。 The metal ion elution device according to any one of claims 12 to 15,
The salt concentration adjustment section is provided with a concentrated salt water flow down/sedimentation suppressing section that promotes dilution with the water, and this concentrated salt water flowing down/sedimentation suppressing section is connected to a bottom plate provided directly below the narrowed portion and around the bottom plate. A through hole is provided in the through hole, and the direct flow and settling of the concentrated salt water flowing out from the narrowed portion to the electrode portion is restricted by the bottom plate, and the concentrated salt water is allowed to flow down through the through hole by bypassing the bottom plate. A metal ion elution device featuring: 請求項９～請求項１６の何れかに記載の金属イオン溶出装置において、
上記電極部の下方に設けられ上記溶出された金属イオンを下層域の水中に放出する金属イオン放出部が設けられていることを特徴とする金属イオン溶出装置。 In the metal ion elution device according to any one of claims 9 to 16,
A metal ion elution device characterized in that a metal ion release section is provided below the electrode section and releases the eluted metal ions into water in a lower layer region. 請求項１７記載の金属イオン溶出装置において、
上記金属イオン放出部にはメッシュ部材が設置されていることを特徴とする金属イオン溶出装置。 The metal ion elution device according to claim 17,
A metal ion elution device characterized in that a mesh member is installed in the metal ion emitting section. 請求項１７又は請求項１８記載の金属イオン溶出装置において、
上記電極部の一方は炭素粉末層とメッシュを交互に積層させて構成されており上記電極部の他方は陽極袋内に金属粉を充填させて構成されていることを特徴とする金属イオン溶出装置。 The metal ion elution device according to claim 17 or 18,
A metal ion elution device characterized in that one of the electrode parts is constructed by alternately laminating carbon powder layers and mesh, and the other electrode part is constructed by filling an anode bag with metal powder. . 請求項１９記載の金属イオン溶出装置において、
上記金属粉は鉄（Ｆｅ）又はカリウム（Ｋ）又はカルシウム（Ｃａ）又はマグネシウム（Ｍｇ）又はマンガン（Ｍｎ）又は亜鉛（Ｚｎ）又は銅（Ｃｕ）であり上記金属イオンは鉄イオン（Ｆｅ２＋）又はカリウムイオン（Ｋ+）又はカルシウムイオン（Ｃａ２＋）又はマグネシウムイオン（Ｍｇ２＋）又はマンガンイオン（Ｍｎ２＋）又は亜鉛イオン（Ｚｎ２＋）又は銅イオン（Ｃｕ２＋）であることを特徴とする金属イオン溶出装置。 The metal ion elution device according to claim 19,
The metal powder is iron (Fe), potassium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg), manganese (Mn), zinc (Zn), or copper (Cu), and the metal ion is iron ion (Fe 2+ ). or a metal characterized by being potassium ion (K + ), calcium ion (Ca 2+ ), magnesium ion (Mg 2+ ), manganese ion (Mn 2+ ), zinc ion (Zn 2+ ), or copper ion (Cu 2+ ) Ion elution device. 請求項２０記載の金属イオン溶出装置を水中に浸漬させた状態で設置し、溶出された鉄イオン（Ｆｅ２＋）を上記金属イオン放出部から下層域の水中に放出・拡散させて水中のリン酸イオンと反応させるようにしたことを特徴とする水処理装置。 The metal ion elution device according to claim 20 is installed in a state where it is immersed in water, and the eluted iron ions (Fe 2+ ) are released and diffused into the water in the lower region from the metal ion release part, thereby removing phosphoric acid in the water. A water treatment device characterized by reacting with ions. 請求項２０記載の金属イオン溶出装置により溶出された鉄イオン（Ｆｅ２＋）又はカリウムイオン（Ｋ+）又はカルシウムイオン（Ｃａ２＋）又はマグネシウムイオン（Ｍｇ２＋）又はマンガンイオン（Ｍｎ２＋）又は亜鉛イオン（Ｚｎ２＋）又は銅イオン（Ｃｕ２＋）を加えることにより植物の生育を促すようにしたことを特徴とする植物栽培装置。 Iron ions (Fe 2+ ), potassium ions (K + ), calcium ions (Ca 2+ ), magnesium ions (Mg 2+ ), manganese ions (Mn 2+ ), or zinc ions eluted by the metal ion elution device according to claim 20 1. A plant cultivation device characterized in that plant growth is promoted by adding (Zn 2+ ) or copper ions (Cu 2+ ).
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