給水管赤錆対策はザ・バイオウォーターで水道水改質

ボイラー内壁

平成7年6月15日（設置前） 中にスケールがびっしり詰まっている。		平成7年6月29日（設置2週間後） スケールが剥がれてきた。		中から出てきたスケール

ヒーター部分

平成7年6月15日（設置前） スケールが強固にこびりついている。		平成7年6月29日（設置2週間後） スケールがポロポロ剥がれ落ちてきた。		剥がれ落ちたスケール

※上記の変化は第三者機関である㈱小田原カスタムマニュファクチャリングサービスにより検証）

ボイラー水管内点検口より観察

平成12年7月15日 中にスケールの堆積が見える		平成12年11月18日 スケールがほとんど取れている

ボイラー低水位遮断器付着状況

平成12年9月15日 スケールが付着している		平成12年11月18日 スケールの大部分が剥離

サンプル管調査

（1）	サンプル管（図1）を縦方向に裁断し、管内面（図2）を観察。 その後管壁に形成されている酸化物の階層構造を観察するため、 表層の赤錆部分を剥離しました（有機酸MSDSに24時間漬け込む）。
	（図1）   （図2）

（2）	その結果、給水管内面の孔蝕あとには強固な結晶状の鉄酸化物（マグネタイトFe3O4）の付着が確認できました（図3）。
	（図3） まるで詰め物で穴を塞ぐように マグネタイトが盛り上がって形成されている
	（図3）を見ればわかるように、パイプの穴あき部分に、まるで詰め物をして補修したかのようにマグネタイトが形成されています。

（3）	次に鉄酸化物の積層構造を見ると、黒錆に覆いかぶさるように白色の被膜が広がっています（図4）。 この白い被膜はカルシウムで、あたかも黒錆の酸化被膜を保護するかのように形成されています。
	（図4） 黒錆の上に広がるカルシウム層。 表面の赤錆と底面の黒錆の間に広がって、黒錆を保護している。 （表面の赤錆は有機酸で剥離してある）
	このサンプル管は3年10ヶ月前の酸化被膜工法の施工前では、赤錆による孔蝕が進み、管の劣化が進んでいたと思われます。 その孔蝕部分は、現在管が自己修復したかのように黒錆化しており、穴あき部に黒錆の栓をして溶接したような状態となっています。 さらにその黒錆の上にカルシウム被膜が形成されています。この二重の被膜によって管は孔蝕を免れ、酸化被膜自体も保護されるという、 理想的な赤錆対策が実現していると言えるでしょう。

以上の状況から当該中学校の給水管劣化に対しては十分な対策ができており、今後の劣化は止められていると判断できます。

循環水系のクッションタンク（ＷＴ2）の水を「ザ・バイオウォーター」で処理し、その比較対照として、クリーンルーム空調系のクッションタンク（Ｔ2）を無処理のコントロールタンクとしました。

（1）	具体的にはＷＴ2タンクの補給水を「ザ・バイオウォーター1－2－3」で改質しました。 さらに同タンク内にパンチボックスを3枚設置しました。(平成19年2月27日)
	「ザ・バイオウォーター1－2－3」設置現場
（2）	次に、テストピースを作り、ＷＴ2タンクとＴ2タンクに5セットずつ吊り下げました。 (平成19年4月24日) テストピースは薄板状の軟鉄(テストピース1)と亜鉛メッキをはがしたＧＰ管の継手(テストピース2)の2種を1セットとしました。
	テストピース1   テストピース2 テストピース1と2を組み合わせたところ
（3）	試験結果(1カ月後　平成19年5月24日)
	【テストピース1の比較】   ＷＴタンク（「ザ・バイオウォーター」取付）   Ｔ2タンク(「ザ・バイオウォーター」無) このテストピースは軟鉄で、水道用の炭素鋼管に比べると炭素含有量が少なく、 「ザ・バイオウォーター」の給水管劣化防止効果を確認する上では適切とはいえません。 ただ、平板なので錆の階層構造と金属部分の腐食状態を見る上では大変役に立ちます。 これを見ると「ザ・バイオウォーター」改質水と無改質水とでは錆の形成や腐食の状態が全く異なっていることが分かります。 改質水ではテストピース全体に均一の滑らかな錆が、無改質水では不均一でごつごつした錆が見られます。 この表面の錆を取り除くと、さらに両者の大きな違いが見えてきます。 上掲のテストピースの錆を取り除いた状態   ＷＴタンク（「ザ・バイオウォーター」取付）   Ｔ2タンク(「ザ・バイオウォーター」無) 「ザ・バイオウォーター」の改質水では、錆は地肌にうっすらとあっただけで、金属層は滑らかに保たれています。 一方無改質水では、錆を除いた跡がボコボコとえぐられ、金属層が腐食されています。このままいけばいつかは穴が開きます。 配管であれば漏水となるでしょう。
	【テストピース2の比較】   ＷＴタンク（「ザ・バイオウォーター」取付）   Ｔ2タンク(「ザ・バイオウォーター」無) このテストピースは水道管の部材として実際に使用される炭素鋼管です。 給水管の防錆対策としての効果を見るのに適しています。 「ザ・バイオウォーター」改質水では、剥離しやすい膜のような 錆が形成されただけで、1年後の検査でも孔蝕の徴候は全くありませんでした。 一方、無改質水ではこぶのような凹凸の錆が形成されています。この錆は硬くて簡単に剥離できず、 管の内側も同じような状態の錆ができており、閉塞が進行していました。 以上の結果から、「ザ・バイオウォーター」の有る無しで、出来る錆の形状・質が全く異なり、給水管の劣化防止に 「ザ・バイオウォーター」が効果のあることが確認されました。

「ザ・バイオウォーター」による酸化被膜工法のメカニズム

「ザ・バイオウォーター」により、黒錆の酸化被膜のでるメカニズムは以下のようになります。

「ザ・バイオウォーター」設置前は3か月で20％から70～80％に増加していた浄化槽の活性汚泥 が、「ザ・バイオウォーター」設置後5％に激減した。浄化槽の水の透視度も、設置前平均9.3ｃｍから設置後は平均16ｃｍと急上昇。汚泥を食べる好気性微生物を活性化する溶存酸素の量も増えている。

N氏邸浄化槽汚泥ＳＶ値(汚泥沈殿率)と透視度の変化

採水：平成14年4月15日
設置：平成14年10月17日(測定日10月22日)

（1）スケール付着状況

PB無設置の冷却塔（No.1）にはスケールが付着している。
一方PB設置の冷却塔（No.2）はスケールの剥離が顕著である。(写真参照)

1冷却（無処理）　スケールがかなり厚く付着している		2冷却（セラミック処理）　顕著にスケール の剥離が認められる

（2）冷却水の水質検査

全鉄値が0.85ppmから0.11ppmへと大幅に減少。
赤錆の発生が抑制されたためである。

硬度値が136.5ppmから273.0ppmへと著しく増加。
スケール剥離により炭酸カルシウムが水中に溶けだしたためである。

この試験により「ザ・バイオウォーター」には
すぐれた防錆効果とスケール剥離効果があることが実証された。

水質分析データグラフ