オゾン水は逆浸透水と同じですか？

いいえ、オゾン水と逆浸透水は同じではありません。それらはまったく異なるプロセスを通じて製造され、まったく異なる原理に基づいて機能し、異なる目的を果たします。逆浸透 (RO) 水は、水を半透膜に強制的に通過させて水から溶解汚染物質を除去する物理的濾過プロセスの結果です。オゾン水は、消毒または酸化溶液を作成するためにオゾンガス (O₃) が意図的に溶解された通常の水 (多くの場合、既に濾過されています) です。人は水から物を取り除きます。もう一方は水に何かを加えます。それが中心的な違いです。

逆浸透水の製造方法

逆浸透は、圧力を利用して、溶解した塩、重金属、細菌、ウイルス、およびほとんどの有機化合物の通過を阻止するのに十分な小さな細孔を持つ半透膜に水分子を押し出す浄水技術です。住宅用および商業用 RO システムで使用される膜の孔径は通常、約 0.0001ミクロン — 標準的な限外濾過膜の 0.1 ～ 0.5 ミクロンの細孔よりもはるかに小さい。

プロセスは次のように機能します。原水は加圧下でシステムに供給されます (住宅ユニットの場合、通常は 40 ～ 80 psi)。水分子は膜を通過し、精製された透過物として収集されます。膜を通過できない汚染物質は、洗い流されるリジェクトストリーム (ブラインと呼ばれることが多い) に濃縮されます。標準的な家庭用 RO システムでは、大まかに廃棄物が排出されます。 生成される精製水 1 ガロンごとに 3 ～ 4 ガロンの水 ただし、高効率モデルではこの比率が大幅に改善されています。

一般的な多段階住宅用 RO システムには次のものが含まれます。

• 膜を詰まらせる粒子、錆、汚れを除去する沈殿物プレフィルター
• 膜を劣化させる塩素とクロラミンを除去する 1 つ以上のカーボンブロックプレフィルター
• 溶存汚染物質の除去の大部分を処理する RO 膜自体
• 水が蛇口に到達する前に味を改善し、残留臭を除去するポストカーボン研磨フィルター

RO水は特に純粋です。通常は削除されます 総溶解固形分 (TDS) の 95% ～ 99% 、鉛、ヒ素、硝酸塩、フッ化物、塩素、クロム、およびほとんどの医薬品残留物が含まれます。得られる水の TDS は非常に低く、一般的な都市水道水 (水源によっては 100 ～ 500 ppm、またはそれ以上の範囲) と比較して、多くの場合 50 ppm (ppm) 未満です。

RO はカルシウムやマグネシウムなどの有益なミネラルを含むほぼすべてのミネラルを除去するため、水はわずかに酸性になる傾向があり、通常は次の pH になります。 5.0と7.0 。多くの RO システム所有者は、膜の後に再石灰化段階を追加して、ミネラル含有量を回復し、pH を中性に戻します。

どうやって オゾン水 生産されます

オゾン水はオゾンガス（O₃）を水に溶かすことで生成されます。オゾンは酸素の三原子形態（3 つの酸素原子が結合したもの）であり、非常に強力な酸化剤です。その酸化電位はおよそ 2.07ボルト 、塩素の場合は 1.36 ボルトと比較します。このため、オゾンは化学残留物を残さずに利用できる最も効果的な消毒剤の 1 つとなります。

給水用のオゾンを生成するには、主に 2 つの方法が使用されます。

• コロナ放電: 放電は乾燥空気または純酸素を通過し、O₂ 分子を分割します。これらの一部は O₃ に再結合します。これは商用および産業用のオゾン発生装置で主流の方法であり、重量で 1% ～ 14% の濃度のオゾンを生成できます。
• 紫外線 (UV) 放射: 約 185 nm の波長の UV 光は、大気中の酸素をオゾンに変換します。この方法は生成するオゾン濃度が低くなりますが、より簡単で安価であるため、小型の民生用デバイスで一般的になっています。

オゾンガスが生成されると、水中に泡立てられるか、水中に注入されます。得られるオゾン水の活性寿命は非常に短いです。オゾンは本質的に不安定で、すぐに分解して酸素 (O₂) に戻ります。室温のきれいな水中での半減期はおよそ 2 です。 20～30分 。高温または有機含有量の多い水中では、分解がさらに早く起こります。この不安定性が、オゾン水を RO 水のようにボトルに詰めて保存できない理由です。最大限の効果を得るには、準備から数分以内に使用する必要があります。

オゾン水自体の添加によって水の水素イオン濃度が大きく変化することはないため、オゾン水の pH は中性付近 (一般に 6.5 ～ 7.5) に保たれます。これは、アルカリ水だけでなく、前述したようにわずかに酸性になる傾向がある RO 水とも明確に異なります。

並べて比較: オゾン水と逆浸透水

オゾン水にはできてRO水にはできないこと

オゾン水の主な利点は、微生物の活発な破壊です。オゾンが細菌、ウイルス、真菌、その他の病原体と接触すると、その細胞壁を攻撃し、DNA や RNA を破壊し、分子レベルで破壊します。これは急速に起こります - 接触時間はわずかです 30秒から数分 一般的な濃度では、大腸菌、サルモネラ菌、クリプトスポリジウム、さらには多くのウイルスなどの一般的な病原体を 99.99% 以上不活化するのに十分です。

対照的に、RO水は受動的です。微生物を殺すのではなく、微生物が膜を通過できないように物理的に排除します。損傷した RO 膜の下流側に付着した細菌やウイルス、または濾過後に貯蔵タンクに定着した細菌やウイルスは、RO 水では破壊されません。オゾン水を同じ表面や汚染された農産物に適用すれば、積極的に脅威を排除するでしょう。

洗濯をプロデュース

米国 FDA は 2001 年にオゾンを食品と接触する物質として承認しました。商業食品加工業者はオゾン水を使用して生鮮食品を洗浄し、表面の病原体負荷を軽減します。 90%～99% 普通の水と比べて。同じ農産物をRO水で洗浄すると、表面の汚れが除去され、希釈によってある程度の汚染が軽減されますが、オゾン水のように病原菌を積極的に破壊することはできません。

表面の消毒

オゾン水は、病院、食品加工施設、歯科医院、業務用厨房などの表面消毒に使用されています。化学残留物を残さずにカウンタートップ、機器、食品と接触する表面の病原菌を殺しますが、これは塩素系消毒剤では主張できないことです。オゾンが分解すると、純粋な酸素だけが残ります。 RO水には消毒能力がまったくなく、いかなる衛生環境においても適切な代替品とはなりません。

歯科および創傷への応用

一部の歯科診療所では、より強力な化学消毒剤の毒性のないオゾン水の抗菌特性を利用して、歯周ポケットや根管の洗浄にオゾン水を使用しています。オゾン水による創傷洗浄も臨床現場で研究されています。 RO水は非常に純粋ではありますが、これらの臨床現場でオゾン水を有用にする積極的な消毒能力がありません。

オゾン水にできないRO水のできること

逆浸透は、溶解した化学汚染物質の除去に優れていますが、オゾン水では本質的に何のメリットもありません。オゾンは特定の有機化合物や一部の金属を酸化します（それらを沈殿させて濾過可能にします）が、それらを水から物理的に除去しません。重度に汚染された水道水から作られたオゾン水のグラスには、原水に溶解した鉛、ヒ素、硝酸塩、またはフッ化物が依然として含まれています。

重金属の除去

RO システムは、飲料水から重金属を除去する最も効果的な住宅用技術の 1 つです。鉛除去率は通常、 95%～99% 。ヒ素の除去は形態によって異なります。ヒ素 V は 85% ～ 95% で除去されますが、ヒ素 III は RO 膜が効果的に除去する前に事前酸化 (オゾンを使用して達成される場合もあります) を必要とします。第六クロムの除去率も同様に高いです。オゾン水処理をいくら行っても、このレベルの溶解金属除去は達成できません。

硝酸塩とフッ化物の削減

農業排水からの硝酸塩は、米国の多くの農村地域の井戸水において重大な懸念事項となっています。硝酸塩レベルが高いと、乳児に特にリスクが生じます。 RO システムは、次のような方法で硝酸塩濃度を下げることができます。 83% ～ 92% 、このタイプの汚染に有意義に対処する、手頃な価格の数少ない住宅用技術の 1 つとなっています。 RO によるフッ化物除去は通常 85% ～ 92% です。オゾンには水から硝酸塩やフッ化物を除去する機構がありません。

医薬品とマイクロプラスチックの除去

医薬品残留物、ホルモン、マイクロプラスチックなどの新たな汚染物質が世界中の都市水道で検出されています。 RO 膜は細孔サイズが非常に小さいため、これらの化合物の除去に非常に効果的です。研究によると、RO ろ過は、以下のものを除去できることがわかっています。 マイクロプラスチックの90％ そしてほとんどの医薬品化合物は飲料水から得られます。オゾンは一部の医薬品化合物を酸化により分解する可能性がありますが、マイクロプラスチックを物理的に除去したり、すべての薬物残留物を一貫して除去したりするわけではありません。

飲料水の長期信頼性

RO 水は事前に生成し、品質を大幅に低下させることなく、清潔なタンクに数時間または数日間保管できます。これは安定しており、持ち運びが可能で、汚染された水道水を使用する家庭の主な飲料水源として適しています。オゾン水は 20 ～ 30 分で劣化してしまうため、この役割を確実に果たすことができません。朝ピッチャーにオゾン水を作って、夕方にそれを安全に飲むことはできません。その時には、オゾンはとうの昔に分解されており、残っているのは最初に含まれていた原水だけです。

どうやって Ozone and Reverse Osmosis Are Used Together

工業用水処理や大規模な都市システムでは、オゾンと逆浸透が交互に使用されることが多く、互いの代替としてではなく、補完的な段階として使用されます。この組み合わせたアプローチは、ボトル入りの水の製造、半導体製造の超純水システム、高度な廃水再生施設で一般的です。

一般的な統合治療シーケンスは次のように機能します。

1. 原水は、有機負荷と塩素を削減するために、沈殿物ろ過や炭素ろ過などの前処理段階に入ります。
2. 前処理水にオゾンを適用して、有機化合物を酸化し、微生物を不活性化し、ヒ素IIIなどの困難な汚染物質をRO膜がより効果的に除去できる形に変換します。
3. オゾン水は RO 膜を通過し、溶解固体、残留オゾン副生成物、および残留汚染物質が除去されます。
4. 一部のシステムでは、RO の後に最終的なオゾンまたは UV 消毒段階が適用され、保管または流通前に製品水が微生物学的に安全であることが確認されます。

この統合により、次の重要な点が強調されます。 オゾン水と RO 水は競合する技術ではありません。処理プロセスのさまざまな段階でさまざまな問題に対処します。 オゾンは生物学的脅威や酸化しやすい化合物に対処します。 RO は、溶解した塩、金属、粒子を処理します。これらが一緒になって、非常に純度の高い水を生成します。

オゾンは特定の膜材料、特に酢酸セルロース膜を劣化させる可能性があるため、RO 膜の前にオゾンを完全に分解または除去する必要があることに注意してください。最新の RO システムで使用されている薄膜複合 (TFC) 膜は耐オゾン性が優れていますが、これを考慮したシステム設計がなければ、高オゾン濃度に長時間さらされるべきではありません。

各テクノロジーが扱う汚染物質: 詳細な内訳

コストと実用性: 家庭での使用に関する考慮事項

住宅所有者が家庭用水質に関してこれらのテクノロジーのどちらを選択するかを決定する場合、実際的な違いは重要です。

逆浸透システムのコスト

標準的なアンダーシンク住宅用 RO システムのコストは次のとおりです。 150ドルと600ドル ユニット自体の料金は、配管工が必要な場合は設置に 100 ドルから 300 ドルが追加されます。継続的なフィルター交換コストは、システムと地域の水質に応じて、通常、年間 50 ドルから 150 ドルかかります。家に入るすべての水を処理するように設計された家全体の RO システムの中には、設置に 1,000 ドルから 5,000 ドル、あるいはそれ以上の費用がかかる場合があります。 RO に関連する水の無駄は実際の運用コストです。標準的な RO システムを使用する 4 人家族は、システムの効率比に応じて、1 か月あたり 800 ～ 1,500 ガロンの水を無駄にする可能性があります。

家庭用オゾン水生成器の費用

家庭用の消費者グレードのオゾン水生成器には以下のものがあります。 30ドルから400ドル ハンドヘルドまたはカウンタートップユニット用。より高いオゾン出力とフロースルー設計を備えた、より高性能なユニットは、この範囲の上限に位置します。交換するフィルター カートリッジがないため、継続的なコストが非常に低く抑えられます。ただし、これらの装置は RO システムとは異なる目的を果たします。これらの装置は食品や表面を消毒するためのツールであり、溶解固形分を低減した純粋な飲料水を製造するためのツールではありません。

あなたの家庭に最適なのはどれですか

飲料水の化学的品質 (鉛、硝酸塩、フッ化物、その他の溶存汚染物質の除去) が主な懸念事項である場合、RO システムはこれに直接対処しますが、オゾン水はそうではありません。食品の準備や表面衛生における微生物の安全性が主な関心事である場合、オゾン水生成装置は実用的で手頃なツールです。多くの家庭では、それぞれの目的に合わせて両方を使用することで恩恵を受けています。

各水の種類の安全性プロファイル

オゾン水は飲んでも安全ですか

都市の水処理で使用される濃度で生成されるオゾン水 - 通常 0.1～1.0mg/L（0.1～1.0ppm） — 飲んでも安全であると考えられています。世界保健機関の飲料水中のオゾンのガイドライン値は、安全マージンアプローチに基づいて 0.05 mg/L ですが、処理水は通常、流通中に急速に分解されるため、はるかに少ないオゾンで消費者に届けられます。食品洗浄用に高濃度のオゾン水を生成する家庭用オゾン水生成装置は、最大出力で飲料水を生成するために使用すべきではありません。水はすぐに消費するか、飲む前にガスを排出する必要があります。

家庭ユーザー向けの実用的な安全上の注意: 一部のオゾン発生器は副産物としてオゾンを豊富に含む空気を生成します。 EPA のオゾンに関する屋外空気品質基準は次のとおりです。 8時間平均で0.070 ppm 。換気の悪い密閉された空間でオゾン発生器を動作させると、この閾値を超えて呼吸器への刺激を引き起こす可能性があります。使用中に良好な換気が重要です。

RO水は長期間飲んでも安全ですか？

RO水は化学的には非常に純粋ですが、ミネラルが不足しています。唯一の水分補給源として高度に脱塩された水を長期的に摂取することは、WHOによって研究されており、食事もミネラル不足の場合は食事によるミネラル欠乏症の増加、ミネラル含有量が低いために配管への腐食作用が若干増加すること、味が変化して美味しくないと感じる人もいる可能性などの潜在的な懸念があると指摘しています。しかし、多様な食生活を送っているほとんどの人にとって、水からのミネラルの寄与は食事源に次ぐものであり、通常の食事の一部として摂取される RO 水が健康上のリスクを引き起こすという文書はありません。多くの RO システム メーカーは、カルシウム、マグネシウム、カリウムを処理水に戻す再石灰化フィルターをオプションで提供しています。

混乱はどこから来るのか、そしてなぜそれが重要なのか

オゾン水とRO水の混同は、ほとんどの場合、「精製水」と「きれいな水」に関する広範なマーケティング用語から生じます。どちらの製品も水から有害なものを除去することに関連しているため、一部の消費者はそれらを一緒に分類しています。ただし、メカニズム、出力、使用例は根本的に異なります。

一部のボトルウォーター会社は製造プロセスでオゾン処理と RO 濾過の両方を使用しているため、これらの用語がラベルに一緒に表示されると混乱がさらに大きくなります。このような場合、RO ステージは溶解固形物や化学汚染物質を除去し、オゾンステージは瓶詰めする前に最終的な微生物消毒を行います。オゾンは、ボトルが密閉される前に精製された RO 水がバクテリアによって再汚染されるのを防ぎます。ボトル内の完成品は基本的に、オゾンが分解された RO 精製水であり、非常に純粋な低ミネラル水が残ります。

これらが同等のテクノロジーではなく補完的なテクノロジーであることを理解すると、消費者はより適切な意思決定を行うことができます。水の処理にオゾンが使用されていると読んで、水道水がRO水の浄化方法で「オゾン浄化」されていることを意味すると思っている人は、オゾン処理だけで実際に経験する溶存汚染物質の減少に失望する可能性があります。逆に、RO システムを設置し、農産物洗浄の微生物の安全性も管理すると想定している人は、RO 水は非常に純粋ではあるものの、有効な消毒剤ではないことを理解する必要があります。

結論

オゾン水と逆浸透水は同じものではなく、互換性もありません。 オゾン水は、有効な消毒剤として使用される水です。 RO水とは、物理的に汚染物質を除去した水のことです。 1 つ目は化学、つまり酸化と微生物の破壊によって機能します。 2 つ目は物理学によるもので、分子スケールでの圧力濾過です。

鉛、硝酸塩、ヒ素、フッ化物などの飲料水の化学汚染に対処している場合、逆浸透膜が必要な技術です。化学消毒剤を使用せずに食品を消毒したり、表面をきれいにしたり、微生物のリスクを軽減したりする方法をお探しの場合は、オゾン水がより適切なツールです。化学的純度と微生物の安全性の両方において可能な限り最高の水質を実現するには、2 つの技術を相互に代替するのではなく、順番に使用することで最も効果を発揮します。