低濃度精密レーザー濁度計の紹介
PrecisionLaser‑type

Turbidimete｢(環)製品開発室

知福
H*iroyuq‑ki

行Chiuku美Mami

Nakamachi

水滞

Hldekl

従来の濁度計では,

博秀樹

Mizusawa

0.1度が測定下限であるが,低濃度精密レーザー濁度計(ピコライザ‑㊦)は, 0.1度以下の濁度を安定して測定可能である｡ピコライザ‑㊦は,濁度の原因である微粒子をレーザーにて検出し,1me中の微粒子の投影面積の総和から濁度を決定する｡

本装置は,水道水に混入したクリプトスポリジウムによる集団感染症の発生を契機とし,

1996

一

年10月に厚生省で策定された水道のクリプトスポリジウム暫定対策指針に適合するものである｡

A

laser‑type

degreeorThebelow,

withmilliliter.

TheProtection
Welfarediarrhea

thewhile

Picolyzer

turbidity,"Picolyzerturbidimeter

determines

lowestcanlimitof

byturbidity

detection

andtotalingtheprojected

newdevicemeets

therequlrement

Ministryinbycausedin

Cryptosporidium

agalnSt

1996,

Octoberthewaterborne

after
protozoa

agroupWater

issuedofpeoplemlgrated

intobydevelopedtap

is 0.1.
cause

which

in

particles

Provisional

the

Of

minute0.1

ofone

particles,
theofturbidity

conventional

minutearea

Drinking

theofdetectlng

laser

the

measurestablyone

Guideline

for

Healthandsymptoms

ofthewater.

t
低濃度精密レーザー濁度計

Lazer‑type

ピコライザ‑㊨Picolyzer

濁度turbidimeterturbidity
Cryptosporidium

クリプトスポリジウム

ム暫定対策指針を策定した｡1)これによると,クリ

ま えがき
1996年6月,埼玉県において水道水中の病原性原プトスポリジウムを始めとする病原性原虫による感虫(クリプトスポリジウム)を原因とする数千人の染症を防止するためには,ろ過設備の出口濁度を感染症患者が発生し,厚生省は,日本各地の原虫の0.1度以下に維持する必要があるとしており,この存在状況を把握するとともに,感染症予防等を目的ため,ろ過水濁度を従来より低濃度まで常時監視すに,96

1996年10月,水道におけるクリプトスポリジウる必要が生じてきた｡

神鋼パンテツク技報

Vol.

42

No.

1(1998/9)

現在一般的に使用されている濁度計は,透過光測

れらの投影面積の1mP中の総和を求めることによっ定法,積分球式光電光度法,散乱光測定法等が主流て,超低濃度濁度(0.0001度‑2度)の測定を可能である｡これらは,色度の影響を受けにくく,広範とした｡ピコライザ‑㊦の測定原理を第1図に示す｡

囲の濁度測定が可能であるが,測定下限は0.1度で1.

あり,微粒子数の少ない低濃度領域での高精度な測定は困難である｡2)仕様

ピコライザ‑㊦の仕様を第1表に示す｡ピコライザ‑㊦は,濁度標準液としてカオリンもしくはホル従来の濁度計では,暫定対策指針にある常時0.1度以下の濁度の測定には使用出来ないため,当社で0.0001度‑2度のカマジンを選択することにより,0.0001NTU‑2NTUのホルマ
オリン濁度または,は, 0.0001度までの測定が可能な低濃度精密レーザー

ジン濁度の測定が可能である｡

濁度計(当社製品名:ピコライザ‑㊨)の販売を開

センサー内の接液材質は,石英ガラス,PTFE始した｡本報では,このピコライザ‑㊦の紹介と使を用い,試料水が1本のチューブ内を流れる構造で用例を報告する｡

ある｡測定に必要な流量は,1.ピコライザー㊥量を安定させるため,脱泡槽で0.1‑0.5e/min程

1.

1測定原理

50mゼ/minである｡流度常時オーバーフローさせる｡試料水の圧力は,砂ろ過水,膜ろ過水等の低濃度の濁度領域(0.1●

230‑300kPa(0.3‑3.Okgf/cm2)必要である｡機度以下)では,濁りの原因となる物質の粒径は,一種は,ろ過設備の近くに取り付け連続測定を行うス

般に0.1‑数百〃mの範囲にある｡ピコライザ‑㊨タンドタイプ(写真1)と持ち運び可能なポータブは,濁りの要因である微粒子を1個ずつ検出し,そルタイプ(写真2)がある｡

Sampleoutlet†
Turbidity●Sample第1図
Fig･

output†inletピコライザ‑㊨測定原理
1

Meterlng

第1表

PrlnCIPleof

Picolyzer

ピコライザ一任様Table

1

Picolyzer

specification

Measuringmethod

LasertransmissionandscatteringmethodMeasuringrange

0･0001‑2degree(mg/RKaolin)oro.0001‑2NTU
Measuringaccuracy:fullscale±5%

Measuringtime
Sampleflowrate

6sec/emin./10min.
degree(mF/eKaolin)/NTU
50me/minSamplepressure

300kPaorlower

PowerconsumDion

15VA
0‑40℃

Measuringunit

SamDletemDerature
Wettedparts
Outputquartzglass,PTFE
RS232C,4‑20mA,Alarmrerayoutput

Powersupplv

AC90‑260V,50/60Hz

Ambienttemperature

0‑40℃

Ambienthumiditv

95%Relativehumiditvorlower(Neverletitreachthedewpoint)

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神鋼パンテツク技報

97

?#i2

写真ピコライザ‑㊨ポータブルタイプ

写真1ピコライザ‑㊥スタンドタイプ
Picolyzer(stand type)(500wX630Hx248D)

Photo.

2

Photo.1

Picolyzer(portable type)(230wX360Ex156D)

一￣十Picolyzer‑一口‑ーTransmittedlight type

1010Vq)1玩

こ:⊃E‑Z(1J■1:コ0.1>ヽ

a1>苔□,ロー皿

0.01

=a0.1

苔

ロー□ 一口一口[:工:ロ:コ｢⊃0.001

Q)ら0.01■￣てコC)=1(｢コCL)

0.0001

0.001

亡匂Q)

占=

0.00001
0.0001

0.01
Concentrationo.oooll
0.0001

1of kaorin standard solution

0.01
Concentration[degree]1.

2

3of formazine[NTU]

standard solution

ピコライザ‑㊨と透過光式濁度計による濁度標準液の測定結果

第2図
Fig.

1

ComparisonofturbiditymeasurementsofPicolyzer

andTransmitted

liget

typebystandardsolutionst

濁度標準…夜測定結果

ピコライザ‑㊥と従来型濁度計によりカオリン標1.50

準液とホルマジン標準液を測定した結果を第2図に=)[一a示した｡これより,ピコライザ‑㊦はカオリンでR2‑0.997

5ホルマジンでR2‑o.999

弓'B

1･00l}:⊃と良好な相関が得られたが,透過光式では,0.1度または0.1NTU以上でなければ良好な相関は認められなかった｡カオリン標準液で校正したピコライ召 o.50
コ∽(勺Q)害
ooo.ooザ‑㊥を用いて,ホルマジン標準液を測定した結果を第3図に示した｡測定結果から,表示濃度はホルマジン標準液の約1.3倍の直線関係が認められ,この係数を用いれば,カオリン校正でホルマジン濁度

Concentration

第3図Fig.

(NTU),ホルマジン校正でカオリン濁度の推定が98o･50

神鋼パンテツク技報

1･00

of standard

1.50

solution[NTU]

カオリン校正濁度計での標準液測定結果
3

Measured

turbidity

Picolyzer

calibratedof formazine
kaorin

Vol.

42

No.

by1(1998/9)

=)

トZ

0.ユQ5q)

【じd)

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払

62

｢コoo1.I:I‑｢⊃2>T

D.10q).￣ゴ

害:コT=‑e'⊃U[degree]picolyzer｢:コ賀 o.ooユ:=賢iKaolin‑calibratedoI‑1己ち‑E3Formazine‑calibrated

A

雲量

picolyzer [NTU]d==ちo.o5F:

102030405060y=1.304

ヒdTime

第4国
Fig･

[min]

道洗直後のろ過水濁度
4Turbidityof filtered waterback wash

immediately

0.05

after

Measured

第5図
Fig.

turbidity

0.10

o.15

[Formaz血e‑calibratedPicolyzer)LNTU]

各校正濁度計によるろ過水濁度の関係
kaolin‑calibrated
RelationshipbetweenPicolizer and formazine‑calibrated

5可能である｡

2.実際の測定例

one

10

河川水を対象とした実験プラントのろ過水をピコ●Ⅹ‑0.003

R2 ‑o.983

Q)
UbAQ)

'て⊃

ライザ‑㊦を用いて,オンラインで連続測定を行った｡
2.

音

1カオリン校正濁度とホルマジン校正濁度の測

o.

≡a定比較o.oa｢コくじ'⊃

ろ過設備の逆洗直後におけるろ過水濁度測定結果

詔

0,00

qJ

鮎ぜ=を第4図に示した｡カオリン標準液およびホルマジ

産声 卿

3･ May5. Mayン標準液により校正した2台のピコライザ‑㊦を用Samplingい,ろ過設備の逆洗直後におけるろ過水濁度を測定◇第6図した｡第4図に示したようにろ層を洗浄することで,Fig.

逆洗直後のろ過水濁度は,

Unfilterdwatero71 May

9. Maydate

Fi】tered water

濁度の経日変化
6Turbidity0.1度付近まで上昇し,offiltration

ろ過時間の経過とともにろ過水濁度は低下している｡
カオリン標準液で校正したピコライザ‑㊦とホルいるが,試料水の流量を安定に保つことで,長期にマジン標準液で校正したピコライザ‑㊦のろ過水濁度測定値の関係を第5図に示す｡実際のろ過水の測

わたり,安定した測定結果を得ることができている｡･●

すむ

定結果においても,カオリン校正濁度は,ホルマジびピコライザ‑㊦は,ろ過水濁度として,0.0001‑ン校正濁度の約1.3倍の関係にあり,第3図に示し2度または0.0001‑2NTUの低濁度領域において簡た濁度標準液の関係の傾きとほぼ一致することを確便に安定した濁度の連続自動測定が可能で,ろ過設認出来た｡

備の濁度監視のみならず,膜ろ過設備の膜破断検知2.

等にも利用することが出来る｡

2

連続測定結果ろ過装置の流入水とろ過水の濁度を測定した結果

今後,さらなる安全で良質な水道水の供給に本製を第6図に示す｡流入水の濁度は,0.1‑1.5度で推移し,ろ過水濁度は,逆洗直後を除いて0.1‑0.0005品が役立つことを願う｡

度の範囲に処理され,低濁度領域のろ過水濁度の挙[参考文献]
1)金子光美:水道のクリプトスポリジウム対策,ぎょうせい(1997)
2)上水試験方法(1993,日本水道協会)

動を追跡することが可能であることを示している｡
実験では,約2年使用し,現在も連続測定を行って連絡先
知福博

環境装置事業部

行(環境計量士,技術士)

中町民美

環境装置事業部

製品開発室

水貰

秀樹

環境装置事業部

製品開発室

製品開発室担当課長
TE
FAX
E‑mailVol.

42

No.

L

078
078‑

I

992
992

h･chifuku@pantec.

1(1998/9)

6532

‑6503
‑co.jpTE
FAX
E‑mailL

078‑992‑6532

TE

078‑992‑6503

FAX

mJlaka皿aCbi@pantec.

神鋼パンテツク技報

co.jp

E‑mailL

078‑992‑6532
078‑992‑6503

h･mizusawa@pantec.

co.jp99