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セラミック浄水器（CWF ）は、セラミック素材の小さな孔を利用して水から汚れ、ゴミ、細菌をろ過する、安価で効果的なタイプの浄水器です。このため、発展途上国での使用に最適です。[1]また、ポータブルセラミックフィルターはバックパッキングでよく使用されます。[2]
行動の方法
他の水ろ過方法と同様に、フィルターはフィルター材料の細孔サイズより大きい粒子を除去します。[3] 通常、バクテリア、原生動物、微生物の嚢胞が除去されます。ただし、ウイルスはフィルターの「クリーン」側を通り抜けるほど小さいため、フィルターは通常ウイルスに対しては効果がありません。セラミック水フィルター (CWF) は、浸出しない形で銀で処理される場合があります。銀はバクテリアを殺したり無力化したり、フィルター本体の カビや藻類の繁殖を防ぐのに役立ちます。
セラミックろ過は、本質的には化学汚染物質を除去しません。ただし、一部のメーカー（特にセラミックキャンドルフィルター）は、セラミックフィルターカートリッジ内に高性能活性炭コアを組み込んでおり、有機汚染物質や金属汚染物質を減らします。活性炭は塩素などの化合物を吸収します。活性炭を使用したフィルターは、異物で炭が詰まるため、定期的に交換する必要があります。
最も一般的な 2 つのタイプのセラミック水フィルターは、ポット型とキャンドル型のフィルターです。セラミック フィルター システムは、プラスチック製またはセラミック製の容器に取り付けられた、または容器の上に置かれた多孔質のセラミック フィルターで構成されています。汚染された水は上部の容器に注がれます。水はフィルターを通過して下部の容器に流れ込みます。下部の容器には通常、蛇口が付いています。
セラミック構造の微細な穴より大きい汚れは、ユニットの上部に残ります。フィルターは、柔らかいブラシでブラッシングし、きれいな水で洗い流すことで洗浄できます。お湯と石鹸も使用できます。
据え置き型の使用では、セラミックキャンドルは、単純なインサートやポットに比べて、機械的、操作的、製造上の利点があります。フィルターキャンドルを使用すると、頑丈な金属やプラスチックの容器を使用できるため、衛生上の不具合の可能性が低くなります。フィルター面積は取り付けジョイントのサイズに依存しないため、他の形状の交換可能なフィルターよりも漏れが少なく、より高価で高品質のガスケットを使用できます。上部の容器を形成するのではなく、上部の容器によって保護されるため、通常の使用で損傷する可能性が低くなります。衛生面がキャンドルの内側にあるため、衛生管理が容易です。非衛生部分は外側にあるため、簡単に洗浄できます。単純なポットよりも多くの種類の容器や用途に適合し、容器の単純な穴に取り付けられます。また、上部の容器全体を交換せずに交換でき、容器が大きい場合はフィルターキャンドルをより多く使用できるため、フィルターの製造を標準化できます。マルチフィルター容器内のフィルターが破損していることが判明した場合、フィルター穴を塞ぐことができ、交換品が手に入るまで、フィルターの数を減らして補充時間を長くして使用を継続できます。また、フィルターを標準化することで、1 個または数個のフィルターを手元に置いておくのが経済的になります。
また、手動ポンプで作動する MSR Miniworks などのポータブル セラミック フィルターや、家庭の配管から供給される飲料水をろ過するインライン セラミック フィルターもあります。これらのフィルターの洗浄は粘土ポット フィルターと同じですが、逆流洗浄も可能で、きれいな水がフィルターを逆方向に通過し、セラミックの細孔から汚染物質を押し出します。
あらゆる形態のセラミックろ過装置が成功する上での主なリスクは、微細なひび割れと相互汚染です。装置を落としたり、乱暴に扱ったりすると、セラミック材料の脆い性質により、ほとんど目に見えないほどの微細なひび割れが生じ、大きな汚染物質がフィルターを通過する可能性があります。製造中に粘土/おがくずの比率を変更して、これらの粘土セラミック水ろ過装置材料の脆さと破壊靭性を改善する作業が行われています。[4] セラミック膜の「きれいな」水側が汚れた水、手、掃除用布などと接触すると、ろ過は効果がありません。そのような接触が発生した場合は、フィルターのきれいな側を再使用する前に徹底的に殺菌する必要があります。
開発と拡大
ヘンリー・ドルトンは、1827 年に現代のセラミックキャンドル衛生浄水器を発明しました。1835 年、ヴィクトリア女王は彼に、個人使用のためにそのような装置の製造を依頼しました。1846 年までに、ドルトン セラミックスは、感染した水を処理するための効果的な予防装置を製造する一流メーカーとして広く認知されました。1887 年、ドルトンは浄水器の研究により、ナイトに叙せられました。 ルイ・パスツールの細菌に関する研究も、浄水器の効果の明確な理由を示しました。ドルトンが設立した浄水器の組織は、何度か売却され、名前が変更されましたが、現在も存在しています。「ドルトン」は現在 (2013 年)、フェアリー セラミックスの登録商標です。[5]
MIT、コロラド大学、プリンストン大学、ウィスコンシン大学ミルウォーキー校、オハイオ州立大学、米国のチューレーン大学、ウェストバージニア州、ノースカロライナ州、欧州のデルフト大学、ストラスクライド大学、米国国際開発庁、ユニセフ、ホンジュラスのサモラノ大学、グアテマラのラファエル・ランディバール大学、地球大学、水資源研究所、赤十字、国境なき技術者協会、国連、ナイジェリア、ガーナ、ブルキナファソ、ケニアなどのアフリカ諸国、ネパール、バングラデシュ、カンボジア、スリランカ、インド、ベトナム、ウガンダなどのアジア諸国を含むいくつかの大学やNGOが、飲料水開発イニシアチブにおけるセラミックフィルターの使用拡大を支援しています。最も一般的なのは粘土ポットフィルターの形態です。[6]
グアテマラのフェルナンド・マサリエゴスは、 1981年にグアテマラシティの中央アメリカ研究所の水研究ディレクターとしてセラミックポットフィルター技術の開発を担当しました。彼はグアテマラのアンティグアにあるエコフィルトロの研究開発ディレクターでした。ロン・リベラはグアテマラのフェルナンド・マサリエゴスの下で学び、国境を越えてセラミックの円錐台形（ポット）フィルターを持ち込み、発展途上国が安価で高品質の飲料水を提供できるように支援したグループの一員として、この分野の主要な提唱者および革新者でした。ロン・リベラはまた、発展途上国の粘土職人がビジネスを維持できるように、世界中のポッターズ・フォー・ピースと協力しました。[7]
最新の動きとしてはインドで、 Enactus IIT Madras、Rupayan Sansthan、Sehgal FoundationなどのNGOが、タミル・ナードゥ州、ラジャスタン州、ビハール州などの州での飲料水開発イニシアチブのために、マティカルプと呼ばれる国産の円錐台形セラミック浄水器の普及と使用を支援している。[8] [9]
アフリカでは、ウガンダ・スパウツ・オブ・ウォーターが地元のコミュニティやパートナーと協力して、地元で入手可能な材料から作られたセラミック製の浄水器（プリファヤ）を製造・配布しています。
参照
参考文献
- ^ 「セラミックポット浄水器研究」。国境なき陶芸家協会。 2018年8月26日閲覧。
- ^ Nikki Salzman (2018). 「2018年バックパッキング用浄水器ベスト10」The Adventure Junkies . 2018年8月26日閲覧。
- ^ 「セラミックろ過」。米国疾病管理予防センター。2011年。
- ^ 多孔質粘土陶磁器の物理的特性、AK Plappally、I. Yakub、LC Brown、WO Soboyejo、ABO Soboyejo。J. Eng. Mater. Technol. 2011、133(3)、031004、2011年5月25日にアクセス。
- ^ 「Doultonセラミックフィルターの歴史」purewatergazette.net。 2013年1月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年3月8日閲覧。
- ^ Plappally, Anand Krishnan (2010). V字型多孔質セラミック水フィルターの流動、強度、浸出および微細構造特性の理論的および経験的モデリング（論文）. オハイオ州立大学.
- ^ Plappally, A., Chen, H., Ayinde, W., Alayande, S., Usoro, A. Friedman, K C. Dare, E., Ogunyale, T., Yakub, I., Leftwich, M., Malatesta, K., Rivera, R., Brown, L., Soboyejo, A., Soboyejo, W. 2011.ナイジェリアにおける粘土セラミック製浄水器の使用と一般健康への影響に関する現地調査。健康行動および公衆衛生ジャーナル 1(1):1-14。
- ^ “Gフィルター：個人陶芸家のための技術（英語字幕付き）”。YouTube。2021年12月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ S. Gupta、R. Satankar、A. Kaurwar、U. Aravind、M.Sharif、A. Plappally、2018、「インド西ラジャスタン州におけるセラミック浄水器の家庭生産」、国際工学サービス学習ジャーナル、人道工学および社会的起業家精神、13(1)、53-66、ペンシルベニア州立大学。