by Gene Franks
ウォーターテクノロジー誌に掲載されている「EPA Regulated Water Contaminants」の中で最も大きな項目は有機物（VOC、揮発性有機物を含む）の項である。 このカテゴリーには、ベンゼン、1,1ジクロロエチレン、四塩化炭素、ダイオキシン、スチレン、トルエン、クロロホルム、塩化ビニルなど、おなじみの名前がついた32種類の非常に厄介な化学汚染物質がリストアップされています。 この32項目のうち、有機物を含む水（つまりほとんどすべての水）を塩素で処理したときに生成される、数千にも及ぶと思われる未知の化学物質で構成される「総トリハロメタン」は、このリストの広さを物語るものであろう。 発がん性が疑われ、ほぼすべての塩素処理された水道水に含まれるトリハロメタンの最大許容濃度は、1/10ppmに過ぎない。 有機物」カテゴリーでは、すべてのケースで一次処理が行われ、ほとんどのケースで唯一推奨される処理が活性炭です。
EPAの「農薬」カテゴリーには、アルジカルブ、クロルデン、ヘプタクロル、リンデンなど、おなじみの毒薬14種が挙げられています。 14種類すべてにおいて、活性炭が唯一の推奨処理方法となっています。
有機物、農薬、除草剤については、標準的な処理、そしてほとんどの場合、推奨される唯一の処理は活性炭です。
人々が浄水器と言うとき、最も頻繁に何らかのカーボン フィルターを意味します。 何世紀にもわたって普及してきたことが、その効果を証明している。
カーボン フィルターができないことは、EPA 汚染物質リストの残りの3つのカテゴリーに見ることができる。 カーボンは、4 つの微生物学的汚染物質のうち 1 つ、濁りの処理としてのみ言及されています。 大腸菌群やシストの除去には推奨されていませんが、皮肉なことに、現在販売されている非常に堅固な固体炭素ブロックフィルターの中には、細菌（メーカーはこれをほとんど主張しませんが）やジアルジアやクリプトスポリジウムなどのシストをかなり手際よく除去するものがあります。 マルチピュア社の固体炭素ブロックは、NSF（製品の性能を試験・認証する最も権威ある独立機関）からクリプトスポリジウム除去の認証を受けた最初のろ過装置である。 マルチピュアやその他の非常にタイトなカーボンブロックフィルターは、その細孔径が制限されているため、シストを除去することができます。 マルチピュアブロックは絶対1/2ミクロンのフィルターで、クリプトスポリジウムの生物は約10倍も太いため、穴を通り抜けることができないのです。 このように、他のタイプの非常に密なろ過も有効かもしれませんが、現在市販されている非常に密なカーボンブロックフィルターは、ある種の微生物汚染に対して非常に効果的です
無機物のカテゴリーでも同じことが言えます。 活性炭自体は、EPA のリストでは水銀に対してのみ好ましい処理として記載されていますが、カーボン ブロック フィルターは鉛を除去するように設計することも可能です。 NSFが認定した鉛除去用やアスベスト除去用のものもある。
最後のカテゴリーである放射性核種についても同様で、カーボンは効果がなく、逆浸透膜（RO）とイオン交換が間違いなく選択される処理方法です。
家庭用浄水器システムを検討している場合、以下の点に注意してください。
塩素については、EPA が水の汚染物質とみなしていないため、上記の議論では考慮されていません。 これは明らかに不合理ですが、政治的に好都合でもあり、すぐに変わることはないでしょう。 (EPAの最大汚染物質許容値はすべて、政治的に交渉された数値であり、必ずしも現実に即したものではないことを心に留めておいてください）。 EPAの最大汚染物質許容値は、理想と浄水場で現実的に可能なことの妥協点を示すものである)。
蒸留器の販売業者や熱心なMLM業者が、逆浸透（RO）装置では塩素や特定の化学物質を除去できないとするグラフを見せた場合、RO装置には1つまたは複数のカーボンフィルターがあることを念頭に置いておいてください。 実際には、”薄膜 “ROユニットは、最も一般的なタイプは、非常に最初の操作として水からすべての塩素を除去する必要があります他のユニットの膜が破壊されます。 これは、技術的には正しいが、実質的には誤った宣伝文句である。 蒸留器も同様に、塩素とVOCの除去に大きな問題を抱えている。 水道水は蒸留する前に必ず炭素ろ過をしなければならない。そうしないと、VOCや塩素が蒸留水に再び混入したり、空気中に放出されて呼吸することになる。
炭素ろ過ではなかなか除去できない汚染物質として、人々が最も頻繁に除去を望むのはフッ化物、硝酸塩、ナトリウムである。 逆浸透と蒸留はこの3つをすべて除去するので、高品質のカーボンフィルターと組み合わせれば、完全な治療が可能になります。 また、この3つは、この目的のために設計された選択的な非カーボンフィルターによって除去することができます。 たとえば、フッ素の除去が必要な場合は、フッ素とカーボンのカートリッジが1つずつ入ったダブルフィルターを入手できます。 あるものは他のものよりはるかに性能がよく、またあるものは特定の特別な目的のために設計されています。 性能は、炭素の量と種類、フィルターの設計方法、水の滞留時間に依存する。 一般にカーボンブロックはGAC（粒状活性炭）フィルターより性能が良いが、後者の多くも良い働きをする。 GACは通常、コーヒーかすのような固さなので、「チャネリング」と「流動化」の影響を受けます。 水が水路を作るなんて信じられないという方は、グランドキャニオンを見てください。 固形カーボンブロックはカーボンを固定し、流失させません。
フィルターカーボンは製造品です。 炭と間違って呼ばれることもあるが、実際は酸素のない状態で水蒸気と高温で処理された炭素材料である。
カーボンには多くの種類があります。 フィルターカーボンの多くは石炭から製造されるが、木や木の実の殻など他の物質も使われる。 ヤシ殻カーボンは、再生可能な資源から作られるだけでなく、非常においしい水を作り、特にトリハロメタン除去に優れているため、人気が出てきています。 触媒炭素と呼ばれる新しい特殊炭素は、硫化水素ガス（一部の井戸水で「腐った卵」のような臭いを発生させる）を除去し、クロラミン（一部の水道で消毒剤として使われるアンモニアと塩素の混合物）の除去に非常に優れています
カーボンフィルターは、吸着プロセスによって化学物質を除去します（吸収とは対照的に）。 Webster’s Collegiate Dictionaryでは、吸着を「分子が接触している固体の表面に薄い層で付着すること」と定義しています。 カーボンは、磁石が金属片を引き寄せて保持するのと同じように、分子レベルで特定の化学物質を引き寄せるのです。 フィルターカーボンは汚染物質によって能力が異なるため、カートリッジの適時交換は非常に重要です。 多くの人は、フィルターカーボンの交換時期を決めるのに、塩素除去テストに頼っています。 これは、塩素除去がフィルターに期待されるすべてである場合にのみ有効です。 ほとんどのカーボンフィルターは、塩素を除去し始めるずっと前から、他の化学物質を “漏らし “始めています。 たとえば、ほとんどのPWP ROユニットや炭素ろ過ユニットに使われているMatriKX 1+押し出し炭素ブロックは、20,000ガロンの塩素除去能力（毎分0.75ガロンで運転した場合）がありますが、同じフィルターでも750ガロン程度でトリハロメタン除去の効果が失われます。 したがって、塩素除去能力はまだたくさん残っていますが、毎年交換する必要があります。
フィルターメーカーはフィルターを「ミクロン」単位で評価します。 ミクロンとは孔の大きさを表す数値で、数値が小さいほどフィルターがしっかりしていることになります。 CTOは「Chlorine, Taste, Odor」の略で、塩素を除去し、味と臭いを改善するフィルターであることだけをメーカーが言っていることを意味します。 それ以上の効果が期待できるかもしれませんが、メーカーはそれを保証しているわけではありません。 CTOグレードのカートリッジは通常、孔径が10ミクロン程度です。 5ミクロンのフィルターは、より多くの化学物質を除去しますが、水中に重い粒子状物質がある場合は、早く目詰まりします。 1ミクロンのフィルターは飲料水用です。 一般に、大量の水をろ過するには、フィルターがきつすぎて、許容できないレベルまで水流を遅くする必要があります。
フィルターメーカーは、製品のミクロン定格を表すために「絶対」と「公称」という言葉も使っています。 アブソリュートは絶対という意味です。 ノミナルは “多少 “という意味です。 カーボンブロックの中には、アブソリュート0.5ミクロンというものもあります。 これは、カーボンフィルターを作る上で実用的な限界の大きさです。 これ以上きつくすると、水が通らなくなってしまう。 MatriKX +1は公称1ミクロンで、1～2ミクロン以上のものを取るのに非常に優れているということです。
事実上、カーボンフィルターには収穫逓増の法則があります。 ある意味、やればやるほど寿命が短くなるのです。 簡単に言うと、非常にタイトなフィルターはすべてをキャッチするため、すぐに詰まってしまうのです。 3年や5年はもつと言われる飲料水フィルターも、テニスボールより小さいものはすべて通過させてしまうからだ。 カーボンは巨大な表面積を持っています。 1 ポンドの粒状活性炭は、125 エーカーの面積に相当するろ過表面積を持っています! 有機化学物質、VOC、農薬、除草剤、塩素とその副産物の処理に最もよく知られています。 また、味覚や臭覚の改善剤としても定評がある。 また、ソリッドカーボンや押し出し成形のカーボンブロックにすると、サブミクロンレベルの非常に高品質な粒子状物質のろ過が可能です
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