マイナスイオン微細気泡による水質浄化－クリア浄化システム－特許取得水質浄化システムマイナスイオン生成体特許第 3280643 号特許第 3774112 号マイナスイオン微細気泡により溶存酸素量を向上させ臭気やアオコの発生を抑え、浄化水域に自然浄化力を高めます。設置スペースも小さく簡易な設備でヘドロも消滅し二次環境汚染もなく、閉鎖性・流域性も問わず、清らかな水辺環境を創りだし、持続します。マイナスイオン発生装置陸上ポンプ配電盤〔装置〕Ｇ．ＬＷ．Ｌ吐水口特殊ノズル取水口クリア浄化システム ① 作用装置は微細気泡発生装置とマイナスイオン発生装置（電子波長 3μ～16μ）及びポンプと制御盤で構成され、マイナスイオンを微細気泡にして対象水域に注入します。特殊ノズル内の気液混合部で、育成光線（3μ～16μ）の作用を受けたマイナスイオン化した空気と対象汚濁水が激しく衝突、混合、圧縮し、水中の溶存酸素濃度を高め、育成光線波長の（3μ～16μ）のマイナスイオン（電子ｅ-）を水に伝達します。特殊なノズルから微細なマイナスイオン気泡となり、長時間水中に留まり、拡散し、水域全体の溶存酸素濃度を高めます。 ② 効果電気集塵機で電場を作り室内の浮遊物質を＋・－の分極化現象を起こし吸着、落下させますが、同様に弱い電磁場を水域に作用させれば水中のＳＳは、凝集しやすくなります。この装置はマイナスイオン微細気泡が混載するため、長く水中に留まることができ、水域全体に育成光線作用のイオン場が生まれ、イオン化した溶存酸素を増します。イ）イオン作用の効果・・水域全体に弱い育成光線のイオン場を形成 ① 水の酸化還元電位（ＯＲＰ）は低下し、酸化・腐敗の進行を止めます。 ② 電子と水の間には、電気的な吸引力が働き、水素結合を切り、炭酸ガスや疎水性物質等を放出し、アオコ等浮遊藻類の発生を制御し、水の表面張力を弱め、微細気泡の発生を助けます。【解説】水分子は＋・－両方の極をもつ双極子であり、液体の水は単分子ではなく、水素結合による水分子集団として存在していることが知られています。＋・－双方を持った双極子の水分子は、電子（マイナスイオン…ｅ－）が近づけば、水分子の＋極を向ける運動が起こり水分子同士の水素結合の手が離れ、結果として水分子間の水素結合が、解離します。この現象が一旦おこれば、次々と連鎖反応を引き起こして、運動エネルギーが高まり、表面張力が低下し、浸透性、運搬性に優れた “水”となり、同時に水素結合が解離する際、水分子集団に取り込んでいた疎水性物質を放出します。アオコ等の浮遊藻類が、光合成で細胞内に取り込む二酸化炭素の形態は、ＨＣＯ3-であり、水素結合により水中に溶け込んでいますが、水とＨＣＯ3*-の水素結合も解離し、ＣＯ2 となって水中から放出されてしまい、光合成ができず、浮遊藻類は死滅します。 ③大きな水分子集団から水中に放出された疎水性物質や、水中の浮遊物質は凝集しやすくなり、凝集した浮遊物質は、好気性、雰囲気に恵まれた水面、気泡表面などの気液の界面に移動し、好気性微生物により分解されます。【解説】電磁場の中では、本来、電気的に中性であるＳＳに、弱いながらも＋、－極の分極化現象が生じ、小磁石のように汚濁物同士が、凝集しやすくなります。油や農薬、土壌等の疎水性物質には水中で疎水性物質同士が集まるという疎水性相互作用（ミセル化）も働き、分極化現象も加わるため、早い凝集作用が起き凝集した疎水性物質は、好気的雰囲気の気液界面に向かって移動し微生物により分解されます。こうして汚濁水中に溶け込んでいた土壌や、油、農薬等の疎水性物質や有機物は、水から分離・凝集し、浮上・沈降しながら好気性微生物により分解処理されます。 ④ 育成光線の分子内振動作用によるアンモニアの分解及び全窒素量の削減。初期の全窒素のほとんどは、アンモニア性窒素でありアンモニアは育成光線の波長に分子内振動を起こし、分解されやすいことで知られています。育成光線波長に調整されたイオンにより、分子内振動が促進され、アンモニアは亜硝酸、硝酸と変化する前に直接分解され、臭気と共に全窒素分が大幅に減少します。 ⑤土中の金属イオンの活性化によるリンの固定化イオン作用下では、土中のアルカリ土類金属は荷電し、金属イオンが活性化します。ロ）微細気泡と溶存酸素の効果時間と共にポンプの吐出力だけでは生まれない遠達力が生じ水液全体に大きな水流が生まれ“死に水地域” をなくしていきます。水域全体に広がった微細気泡は、溶存酸素を向上させ、好性微生物が活動しやすくなり、イオン作用により凝集した水中のＳＳの分解反応を促し、汚濁指標といわれるＢＯＤ・ＣＯＤを改善し、透視度も改善します。 ① 微細な気泡のため低層のヘドロ層まで酸素が供給され、無酸素状態でヘドロ化した低泥の酸化を促すため酸化還元電位が改善し貧酸素状態は解消されます。好気性微生物の働きが活発となり、有機物は分解され、ヘドロの上層部には、無機物の層ができ、臭気や汚濁原因となる硫化水素、窒素・リン・等の汚濁物質の溶出を防ぎます。 ② 代表的な臭気成分でもあり、卵の腐敗臭に近い硫化水素（Ｈ2Ｓ）酸素（Ｏ2）との反応が促進されることから、硫酸（Ｈ2ＳＯ4）が匂わないと同様に、臭気の大半が消滅します。ハ）溶存酸素の向上とイオン作用の相乗効果水域全体に水流が発生し、 “死に水地域”をなくし、腐敗を止め、ヘドロ層上部に無機物の層を作り、ヘドロからの汚濁物質の溶質を防ぎます。臭気成分のＨ２Ｓは酸化促進により、チオ硫酸化しアンモニアは分子内振動により分解してしまうため、臭気の大半は消滅します。アオコ等の浮遊藻類の光合成を阻害し、富栄養化の原因となる窒素・リンも水中から減少することから、浮遊藻類は消滅します。また藻類以外の浮遊物質も凝集しやすくなり、好気性微生物の分解反応が活発化し、水中のＳＳや不純物が減少することによりＰＨも中性に収斂し透視度が向上します。溶存酸素（ＤＯ）が向上し、酸素必要量の指標でもある。ＢＯＤ・ＣＯＤは確実に改善します。必要量の装置を設置すれば、４～６ヶ月程度で、アオコや臭気の無い、透明度に優れた清澄水辺環境を創出し、その状態を維持します。ニ）海水汚染の電子（マイナスイオンｅ-）の効果（働き）海水成分には多くのミネラル（マグネシウム・ナトリウム・カリウム・カルシウム等）を含んでいます。これらの金属はイオン化して水に溶け、常磁性態といわれる空気中及び海水中の酸素と同様に自由電子として電子を吸収し、再放射しています。ミネラルから再放射されるマイナス電子は、微生物を始めとして海の中の生物の生理活性作用に働き海水の浄化に働きます。タンカー事故などで海水中に原油などが流れ込んでしまうと、ＢＯＤ、ＣＯＤが、極端に上昇し、多量の酸素を原油の分解に微生物が消費してしまいます。酸素が消費される事はマイナス電子（ｅ --）が消費されることで、ミネラルから再放射されるマイナス電子（ｅ-）までもが、その分解に消費されてしまい、海の中の生物が生きられなくなり益々、汚染（酸化）が進んでしまいます。そうした海水ほどマイナスイオン化した酸素を多量に送り続けることにより、マイナス電子（ｅ -）を海中に豊富し、反応性を向上させることが何よりも必要となります。