ろ材分析

水道水を作るために必要な原水は河川、ダム湖、地下水と数種類有りますがとりわけ大都市部では湖からの河川（特に下流域）水が主となります。大都市部の湖や河川は富栄養化に伴う藻の大量発生、その藻が腐敗した後のカビ臭対策、水質の汚染対策として浄水では消毒用に塩素が多く投入されます。しかしこの塩素と河川水に含まれる有機物が結合し、発ガン性物質が生成されるという悪循環も生じます。これらの腐敗臭や発ガン性物質の除去、塩素投入量の減少を目的に高度浄水処理が生まれました。この高度浄水処理に活性炭が使用されています。

浄水場では粉末活性炭と粒状活性炭の２種類が使用されています。粉末活性炭は浄水過程の最初期に腐敗臭等の匂い取りに投入されます。粒状活性炭は水をろ過する前後付近で使用され、水に含まれるすべての物質の吸着除去（活性炭が吸着出来るサイズに限る）に使用されます。

当然のことながら日本水道協会（JWWA)は、活性炭に対する規格、水道用粒状活性炭（JWWA A114）、水道用粉末活性炭（JWWA Ｋ113）を制定しています。

水道用濾材（JWWA A103)と同じくこの規格はただの規格であり法律ではないので強制力は有りません。水道用濾材（JWWA A103)は強制力が無いにも関わらず100％の浄水場が採用していますが、活性炭（とりわけ高度浄水処理用粒状活性炭）は水道用粒状活性炭（JWWA A114）だけでなくJIS K1474:2014　活性炭試験法も採用している浄水場が多々あります。

活性炭もろ材と同じく「浄水又は浄水処理過程における水に接する資機材」なので技術基準省令が適用され、人の体に悪影響を及ぼす物質47種類の浸出試験を義務付けている浄水場がほとんどです。

JWWA A114　水道用粒状活性炭

現在浄水場で摘要されているのはJWWA A114：2006です。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　JWWA A103：2006は新品のろ材に対しての規格ですがJWWA A103：1988だけには使用中のろ材の試験法が付録として記載されています。

JWWA A114：2006は粒状活性炭の品質を評価するための試験として①物性試験、②浸出試験、見た目を評価するための試験として③外観、寸法試験として定めています。これらの項目名はJWWA A103と同じですが内容が違います。

粒状活性炭はろ材と違って再利用しませんのでJWWA A103:1988（使用中のろ材）のような規格は有りません。（粒状活性炭は”再生”出来ますがその時もJWWA A114（新品用）の試験をします。）

①　JWWA A114:2006　物性試験

⑴フェノール価

フェノールとは消毒液や樹脂等使用されてる化学物質で、劇物に指定されるような化学物質です。活性炭がこのフェノールをどれだけ吸着できるかを調べる試験です。フェノール価が小さいほど吸着性能が高いことを示します。

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⑵ABS価

ABSとはAlkyl Benzene Sulfonate（アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム）の略で合成洗剤の主成分で、河川等の汚染原因の一つとなっている化学物質です。この試験も数値が小さいほど吸着性能が高いことを示します。

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⑶メチレンブルー脱色力

メチレンブルーはその名の通り青い色をしています。活性炭がどれくらい色素を吸着し水を透明に出来るかを調べる試験です。この試験は”脱色力”とあるように数値が大きいほどよいです。

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⑷ヨウ素吸着性能

摂取しすぎても体から自動で排出される機能があるほどヨウ素は人間にとってなくてはならないミネラルです。しかし水中の有機物（メタン）と化学結合して発がん性物質であるトリハロメタンになります。ヨウ素吸着性能は活性炭に一番重要な性能です。

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⑸pH値

蒸気賦活によって製造 した活性炭のpH値 は通常アルカリ性 をに偏ります。水道水は水質基準値としてpH5.8〜8.6と定められています。それに極力合すように活性炭のpH値は4.0～8.0と定めています。

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⑹塩化物イオン

塩化物イオンもヨウ素同じハロゲン族なので水中の有機物（メタン）と化学結合して発がん性物質であるトリハロメタンになります。しかしこの試験は吸着性能ではなく活性炭内に初めからどれだけ含まれているかをを調べる試験です。初めから含まれている量が少ないと浄水処理時に沢山吸着出来るからです。

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⑺電気伝導率

活性炭に不純物（電解質：電気を流す物質）が初めから多く存在（吸着）していると浄水処理で不純物を吸着出来ません。不純物が多いと電気伝導率は高くなります。規定値は900μS/cm以 下 です。 ちなみに水道水は多くて100μS/cm、塩やミネラルが多量に含まれる海水は10000μS/cm以上、イオン交換水（純水）は1μS/cm程度です。

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⑻強熱残分

850℃前後で熱して燃え切るような不純物を飛ばします。強熱前後で重量差があり過ぎると不純物の多い活性炭となり良い品質とは言えません。10％以下が規定値です。

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⑼硬さ

逆洗、空洗操作時、活性炭粒子同士は衝突し合います。硬さが低いと欠けたり、粉化する量が増加します。試験操作はJWWA A103:2006の摩滅率とよく似ており鋼球と一緒に振るって粉になった分を差し引いて硬さとして算出します。

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⑽充填密度

規定の充填密度計測容器に活性炭を充填し充填密度を計測します。規定値は0.4g/ml以上となっています。充填密度が低いということは粒子同士が密集した時の空隙が大きいということを意味し、重力で下に水が落ちていく速度（透水度）が高くなるため活性炭と水が接触する時間が短くなり活性炭の吸着性能を発揮できなくなります。

②　JWWA A114:2006　浸出試験

この浸出試験はJWWA A103　水道用濾材と項目、規定値共内容が全く同じですが一応書き記しておきます。

⑴味

そのままです。分析用語でいうと「官能評価法」という方法で味を分析します。「官能評価法」と書くと難しいと思いますがただの味見です。評価の仕方は「無味」や「味が強い」といったような味があるかないかを評価します。

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⑵臭気

匂いを嗅ぎます。味と同じで匂いがあるかないかを評価します。

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⑶色度

色度計で計ります。0.5度以下が規定です。

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⑷濁度

濁度計で計ります。0.2度以下が規定です。

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⑸鉄及びその化合物

原子吸光光度計という機器を用い、浸出液に抽出させた鉄成分を浸出液ごと高温（2300℃）で気化させて分析します。上限は0.03mg/ℓ以下です。

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⑹マンガン及びその化合物

⑸と同じ方法で分析します。上限は0.005mg/ℓ以下です。