前回、紙のコーヒーフィルターを使って、池のアオコの濾過実験を行なった。コーヒーのドリップに時間がかかるように、濾過にはそれなりに時間がかかるので、外から力を加える事で、効率を上げられないか考えてみた。
そこで考えたのが、遠心力だ。バケツに水を入れてグルグルと回しても水が溢れないという遊びをした事があると思うが、それと同じように、濾過する液体に遠心力をかけたら、濾過が早く進むのではないかと考えた。
試しに小さいバケツの中に濾過装置一式を置き、子どもの頃に回した記憶を思い出しながら、グルグルと10秒ほど回してみた。
むむっ、濾過のスピードは早まったが、濾過された液体は緑色だ。いったい何が起きているのだ。
アオコを形成する藍藻は、群体(コロニー)を形成し、複数の個体が集まって生活をしているそうだ。なので、個体でいる時よりもサイズが大きくなっている。重力(1G)で濾過される時は、群体が紙のフィルターを通過しないで除去できたのだと思うが、その群体に遠心力を与えたため、その群体が分断されて、サイズが小さくなり、紙フィルターを通過するようになったのではないかと予想している。
なので、この予想が正しければ、小さい個体を漉し取るよりは、群体が形成された状態で漉し取ることを考えた方が良さそうだ。
さて、次は、もう少し本格的なフィルターを自作して挑戦したいと思う。
ネットを検索してみると、既に多くの人が、災害用の水確保や自宅の池の浄化を目的に、ペットボトルを使った浄化フィルターを作っている。それぞれ少しづつ素材やその詰め方の順番が異なっているが、基本的な構成要素は、次の4つだ。
- 布
- 炭
- 砂(細かい砂、粗い砂)
- 砂利、小石
詰め方の順番としては、水が上から浸透していくに従って、大きな不純物から取り除かれていくのをイメージして、下から順に、1→2→3→4の順で詰めていくやり方を採用した。
ただ、雨水が地下の砂礫層を浸透していく場合を考えると、砂や砂利が層に分かれていることはなく、混じり合っている。なので、層に分けずに、例えば、炭と砂と砂利が混ざり合っていても、問題ないのかもしれない。
材料
- タオルハンカチの端切れ(5cmx10cm)
- ハンマーで砕いたバーベキュー用炭
- 川砂
- 小石
- 2L ペットボトル
作り方
1) 2Lのペットボトルの底部分をカッターで切り落とす。
2) ペットボトルの口を下にして、容器の上へ設置する。
3) 1から4までの素材を順番に詰める。
実験
水道水を注いで、水が通過する事を確認したら、いよいよ実験。
アオコを含む池の水は1週間前に採取した水のため、一部腐敗し臭いがキツイ状態になってしまったが、この水を使った。水は枝葉などの大きいゴミを含むため、ザルでゴミを漉しながら、濾過装置へ注いだ。
その後、下からは、透明な水が落ちてきた。濾過が上手くできたようだ。しかし、しばらく経つと、やはり目詰まりが発生して、水が落ちるスピードが徐々に遅くなってきた。
結局、一晩待って、ようやく濾過が終了した。透明感は今ひとつであるが、一応濾過はできたようである。
ただ、濾過時間がとても長いのは、大きな課題であり、目詰まりをどう克服するかがポイントだ。次の一手を考えることにしよう。
あと、健康を害する恐れがあるので、くれぐれも濾過した水は飲まないように！