家庭用浄水器を用いた水道水中の濁質の量と組成の調査

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(1)7-001. 土木学会第60回年次学術講演会（平成17年9月）. 家庭用浄水器を用いた水道水中の濁質の量と組成の調査武蔵工業大学. １．はじめに. 学生会員 ○石原健太学生会員. 蘇武政文. 正会員. 長岡裕. ての分析で金を蒸着している．膜表面での金付着によ. 近年，配水管内で生じた錆による赤水の発生や，管. る形状の変化は無いことを確認した．また水道水から. ライニングの断片などの混入による水道水質異常の問. 金の検出の可能性は少ないと判断したので分析結果か. 題が発生しているが、その実態には不明な点が多い．. ら除いた．. 本研究は浄水場からの配水本管に沿って家庭等の蛇口. ３.１蛍光 X 線によるプレフィルター上の堆積物の定. に浄水器を数器設置し，その膜表面に付着した濁質の. 性分析. 組成を調査した．なお，本研究は水資源の有効利用に. Al Si P S Cl K Ca Ti Fe Cu Ni. 浄水場からの距離 (km ). 資するシステムの構築に関する研究（Epoch プロジェクト）の一環として実施したものである．２．実験装置と実験方法 2. 5.6km 1.4km. 配水本管沿いに設置. 1 3 4. 7.4km. 6. 5. 管径：1000mm. 7 0. 9.3 Al Al. 14.3 Al. Fe .. Al. 0%. 9.3km 14.3km. 採取地点. Si Al. 9.8km. 8.3km. 浄水場. 5.6 Al. 50%. 100%. 含有割合（％）. 8. 16.2km. 2.5km. 図.2 蛍光 X 線による分析結果分析結果を図 2 に示した．プレフィルターの原料で. 図.１配水本管と浄水器設置位置の関係対象地区は大都市である A 市を選出し、対象家庭は，. ある炭素及び酸素を除き，濁質に含まれている物質の. 浄水場からの距離等の関係を考察するため，配水本管. 割合で示した．アルミニウムが検出されているが浄水. に沿った地点より選出した（図１）．中空糸膜（内径が. 場における凝集剤に由来するものであることが考えら. 270μ m，孔径が 0.1μm）を用いた家庭用浄水器を１〜. れる．Si は水道水中に含まれる微細な砂によるものと. ８の８世帯の蛇口に設置し，連続的に所定量（1,000 ㍑）. 考えられるが採取量と浄水場からの距離との相関があ. を通水した．浄水器を回収し、ろ過抵抗を測定した後. るとは考えにくい結果となった．Ti が多く検出された. 分解し、SEM による膜表面の観察と EPMA による膜面. がこの理由は不明である．浄水場からの距離が 9.84ｋ. 上の付着物の定性分析を行った。また、浄水器にはプ. ｍの浄水器では Fe が他の浄水器より多く検出された．. レフィルターが設置されており、フィルター上の堆積. 茶色に変色しており，プレフィルターに酸化鉄が付. 物を蛍光 X 線により定性分析した。今回の発表では 1. 着したと考えられる．. と６を除いた６世帯分の組成分析の結果を発表する．３．実験結果これは中空糸膜自体が不伝導体で薄いために，そのままでは分析が困難である．このことから以下のすべ. キーワード：中空糸膜,配水管中の濁質,蛍光 X 線分析,EPMA,SEM 連絡先武蔵工業大学工学部都市基盤工学科水圏環境工学研究室東京都世田谷区玉堤 1-28-1，03-3703-3111（内線 3257） -1-.

(2) 7-001. 土木学会第60回年次学術講演会（平成17年9月）. 3.2EPMA による膜面上堆積物の分析結果. 3.3 ろ過抵抗通水した浄水器のろ過抵抗と浄水場からの距離の関. 付着物の組成割合[%]. 6 0. 係を図 6 に示す．水平線は未使用の浄水器のろ過抵抗. S i. Fe. を示しており、SEM で観察した 9.3km地点はこの値よ. 4 0 Cl S N a. り低い値となった。このことから見た目とろ過抵抗が. A l. K. 2 0. 必ずしも一致していない状況となった．浄水場からの. Cu. 距離との関係は明確ではなく，さらにデータを蓄積す. Ca 0 1.4. 5.6. 9.3. 14.3. 16.2. る必要がある．. 浄水場からの距離 [ km ] A l K. S i Ca. 図 .3. P Fe. S Cu. Cl N a. 5.0E+11. E P M Aの結果. 4.0E+11. 14.3ｋｍ. -1. ろ過抵抗[m ]. 中空糸膜の原料である C と O を除いた存在割合と浄水場からの距離の関係を図３に示した．14.3ｋｍの地点から鉄の割合が急激に減少し Si が増加している．こ. 3.0E+11 2.0E+11. のことから、浄水場からの距離が伸びるほど，鉄が少. 1.0E+11. なくなり砂が増えていることが伺える．しかし，管が. 0.0E+00. 9.3ｋｍ 0. 更新されたために鉄が減少したことが考えられる．Fe. 5. 15. 20. 浄水場からの距離[km]. の検出量が著しく減少したために相対的に Si 等が増加したように見えた可能性がある．結果，浄水場との距. 図.6 ろ過抵抗と浄水場からの距離. 離と管内の濁質の検出量の比較が困難といえる． 3.2. 10. 3.4 濁質量. SEM による表面の様子. 中空糸膜表面に体積した濁質を求め図.７に示した．. 図 4 ，図 5 に中空糸膜表面を SEM で撮影したもの. 9.3ｋm地点ではろ過抵抗差がマイナスの値を示したた. を示した．14.3km 地点では膜表面に均等な孔が確認で. めに各値 0 になっている．しかし 9.3km地点以後は Fe. きる。それに対して、9.3km地点では孔が詰まってい. が検出されず，Cl と Si が増えていることから管内の水. る様子を観察した。. 質に何らかの変化があったと考えられる． 7E+12. 濁質量〔ｍｇ〕. 6E+12 5E+12 4E+12 3E+12 2E+12 1E+12 0 0. 5. 10 浄水場からの距離. 15. 20. 図.７浄水場からの距離と濁質量の関係. 図.4 14.3km 地点の中空糸膜表面（SEM）. 5．まとめ家庭用浄水器のプレフィルターに堆積する物質は、 Ti, Si, Fe, Al の順に多かった。膜面に堆積する物質は、浄水場からの距離が伸びるほど，Fe の割合が少なくなり、Si の割合が大きくなった．膜表面の様子は全体を見た後に平均的な箇所を撮影したが，見た目の詰まり具合はろ過抵抗の差に表れなかった．全体を通して分析の結果と浄水場からの距離との関係は明確にならな図．5 9.3km地点の中空糸膜表面（SEM）. かった． -2-.

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