硬水を噴霧化して軟化する手法。岐阜大らが発見

硬水の噴霧化処理の模式図

　岐阜大学 教育学部家政教育講座 久保和弘教授および株式会社TKSは、硬水を噴霧化処理することで簡単に軟化する手法を発見したと発表した。

　日常生活における硬水使用では、カルシウムの過剰摂取や配管への影響などさまざまな問題を引き起こす。硬水地域は欧州や北米、アジアなどに多く、しばしば軟化処理が行なわれているが、既存の処理技術にはそれぞれ課題があった。

　研究グループでは、硬水の気液界面積を極大化し、過飽和二酸化炭素(CO2)を揮発させて炭酸カルシウム(CaCO3)の沈殿を促進することで、水の軟化を実現する手法を検討。硬水をビーカー内に噴霧し、再循環や収集できるような装置を用意し、実験を行なった。

　その結果、硬水を大気に噴霧すると、収集された水の中に白い沈殿物と微細な泡が生成され、水のpHの上昇とカルシウムイオン(Ca2+)濃度および電気伝導度が減少することが分かった。Ca2+の濃度変化は、硬水の高度が高いほど、噴霧化処理時間が長いほど、温度については4℃より20℃の場合で、より顕著に表われた。

　また、処理後に収集した水を静置しておくと、徐々に白色沈殿物が増加する一方、Ca2+濃度は減少。得られた軟化水のCa2+濃度は、EU加盟国のガイドラインの推奨範囲内にほぼ収まった。これらの効果は、噴霧化による気液界面積の拡大と噴霧化にともなって発生するファインバブルに起因すると考えられるという。

　グループでは、今回の技術によって硬水を容易な手法で適切な硬度に軟化できることから、高い汎用性が期待でき、軟化技術への大きな需要もあるため、本技術を応用した製品の開発を予定しているという。