緩速濾過

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緩速濾過(かんそくろか、英語 Slow sand filter)は、水質浄化の手法の1つであり、1829年に英国のJames Simpsonが開発した砂濾過法で、その後ヨーロッパで普及し、やがて世界的に採用されるようになった[1]。一般に1〜2メートルの深さで、断面は長方形または円形であり、主として地表水の処理に用いられる。タンクの長さと幅は要求される濾過装置の流速によって決まり、流速は一般的に1時間に0.1〜0.2メートル程度である。通常は開発途上国で好んで採用される技術であるが、先進国でも、たとえばイギリスのロンドンで採用されている。

特徴[編集]

緩速濾過には以下のような特徴がある。

  1. 急速濾過と比べると広い設置面積が必要とされるが、薬品処理などの付属設備は不必要となり、小規模な浄水施設で有利となる。
  2. 水質浄化のために生物の浄化能力を使う。
  3. 水圧をかけない。
  4. 化学薬品や電気を必要としない。
  5. 濁度が小さい水に対して有効である。水温が高い夏や原水の濁度が高い条件下では、濾過材の目詰まりが起こりやすくなるため、前処理をすることが好ましい。
  6. 急速濾過では必要とされる水を即時に供給するが、緩速濾過では水の供給速度が遅いため、通常は貯留タンクに水を貯えて水需要のピークに備える。濾過材の中の生物処理のために、このように低流速を保つことが必要とされる[2]:38-41 [3]

しくみ[編集]

緩速濾過は微生物のバイオフィルム形成によって、水を浄化する。この微生物の層は緩速濾過膜(Schmutzdecke)と呼ばれ、濾過システムを10〜20日運用後に、砂層の上層数ミリに形成される[4]。緩速濾過膜は、細菌、菌類、原生動物、輪形動物によって形成され、時間が経つと、藻類が増え、より大きな水生生物、たとえば外肛動物、軟体動物、環形動物が生息するようになる。緩速濾過膜が水質の浄化のために働く層であり、その下の砂層は緩速濾過膜を支える層として働いている。水が緩速濾過膜を通過すると、異物は粘性のある膜に補足され、溶解している有機物は吸着し、細菌、菌類、原生動物の代謝に使われる。良く管理された緩速濾過によって生成された水は特に水質が良く、細菌の90〜99%が除去される[5]

参考文献[編集]

  1. ^ "濾過の基本:緩速濾過と急速濾過"
  2. ^ United States Environmental Protection Agency (EPA)(1990). Cincinnati, OH. "Technologies for Upgrading Existing or Designing New Drinking Water Treatment Facilities." Document no. EPA/625/4-89/023.
  3. ^ HDR Engineering (2001). Handbook of Public Water Systems. New York: John Wiley and Sons. p. 353. ISBN 978-0-471-29211-1. http://books.google.com/books?id=ieg7lvujyt0C& 2010年3月28日閲覧。. 
  4. ^ Centre for Affordable Water and Sanitation Technology, Biosand Filter Manual: Design, Construction, & Installation," July 2007.
  5. ^ National Drinking Water Clearinghouse (U.S.), Morgantown, WV. "Slow Sand Filtration." Tech Brief Fourteen, June 2000.

関連項目[編集]