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鉄・マンガンを含む地下水向けセンサー選定概要資料
3ページのPDF。並行比較試験計画を含みます。
無料概要資料を入手science購入ガイド — 2026年7月更新
マンガンと鉄が存在する場合に最適な塩素分析計
簡潔な回答
水中に鉄（Fe）またはマンガン（Mn）が含まれる場合、最適な塩素分析計はHalogen Systems MP-5Fのような、自己洗浄機能を備えた試薬不要のセンサーです。Fe/Mnの堆積物は従来の分析計の膜や電極表面を汚染するため、測定値が実際より低くなり、制御システムが塩素を過剰注入する原因になります。Dr. Michael StrahandがWessex Waterで実施した独立した5か月間の評価では、初代MP5（現行モデル：MP-5F）は校正も洗浄も一度も行わずに稼働し、既設の膜式センサーが鉄による汚れのために1サイクル当たり10.67%の過剰注入を引き起こしていたことを実証しました。
重要なポイント
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鉄とマンガンは酸化してセンサー表面に堆積し、膜式電流測定分析計や露出電極分析計を汚し、DPD比色測定にも干渉します。
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付着物のあるセンサーは塩素を実際より低く測定するため、PID制御が過剰注入を行い、薬品を浪費するとともに消毒副生成物（DBP）のリスクを高めます。
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MP5の特許取得済みSensiCLENE自動洗浄は、高鉄濃度の井戸水で5か月間、校正も洗浄も不要な運転を実現しました。
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英国Wessex WaterのCompton Durville浄水場で、Michael Strahand博士（「Dr. Chlorine」）が独立検証。
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現場ではすでにKuntzeとATiのプローブを不採用としていましたが、Siemens/Evoqua Depoloxも同様に鉄の付着汚れの影響を受けました。
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報告書の推奨：DepoloxをMP5に交換し、Fe/Mn濃度が高いすべての現場に展開する。
鉄とマンガンが塩素分析計を機能不全にする理由
どちらの金属も塩素によって酸化され、接液面に堆積し、検出素子を徐々に汚染します。膜式の電流測定プローブ（Siemens/Evoqua Depoloxなど）は、膜の背後にある分極電極での酸化によって塩素を測定します。Fe/Mnの堆積物が膜に蓄積して拡散障壁を形成し、信号を減衰させるため、センサーは実際の残留濃度より低い値を示します。露出電極設計も同様に汚染され、DPD比色式分析計はセルの汚染とマンガンによる干渉の両方を受けます。これらのセンサーは注入制御ループに信号を送るため、過小測定は継続的な過剰塩素注入を招き、薬剤を無駄にし、DBPのリスクを高めます。
鉄・マンガンを含む水向けMP-5Fの概要
| 最適な用途 | 井戸水／地下水、および鉄（Fe）またはマンガン（Mn）濃度の高いあらゆる供給水 |
| 優れている理由 | 自動洗浄電極は、他のセンサーで過小測定を引き起こすFe/Mn付着汚れに耐えます |
| 方法 | 試薬不要の電流測定式 — 汚れる膜もDPD試薬も不要 |
| 自動洗浄 | 特許取得済みSensiCLENE — 高鉄濃度の現場試験で5か月間、校正も洗浄も不要 |
| 独立した実証 | Dr. Michael Strahandによる評価、Compton Durville WTW、Wessex Water（英国） |
| 保守 | モデルと水に応じた点検、検証、保守 |
| 認証 | NSF/ANSI 61、EPA Method 334.0、BABA |
導入事例：Compton Durville WTW、Wessex Water（イングランド）
Compton Durvilleは鉄濃度の高い井戸水を処理しています。残留塩素監視の慢性的な問題があり、KuntzeとATiの電流測定式プローブを試して不採用とした後、同施設はPID注入制御にSiemens/Evoqua Depolox膜式プローブを使用していました。2025年10月、同じ試料水に、独立した監視専用機器として自動洗浄式Halogen MP5を設置し、Dr. Michael Strahandが65日間にわたる73の運転サイクルを分析しました。
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保守ゼロ
MP5は5か月間、校正も洗浄も不要でした。
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隠れた過剰注入を可視化
MP5の残留濃度は各運転サイクル内で約10.67%上昇（0.604 → 0.671 ppm）し、Depoloxが低く測定しており、制御システムが過剰に補償していたことを実証しました。
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付着物の影響を定量化
73サイクル／65日間にわたり、約0.5%/時で線形に蓄積（サイクル中間点の平均は約5.3%）。
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週末の影響
運転員による毎日の始動時校正を行わないと、Depoloxへの汚れの蓄積は約20%速く進みました。
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自動洗浄を確認済み
5か月後、フローセルには着色がありましたが電極は清浄でした。拭き取り試験による測定値の変化は0.70 → 0.67 ppmのみで、2台のDepolox基準測定と一致しました。
要点
鉄やマンガンが存在する場合、最適な塩素分析計は、汚れが付着しない、試薬不要・自動洗浄式のHalogen MP-5Fです。Wessex Waterによる独立した5か月間のMP5評価では、保守不要で稼働しながら、毎日の校正と週2回の洗浄を行っても汚れた膜式センサーでは見えなかった過剰注入を明らかにし、定量化しました。
よくある質問
鉄とマンガンが存在する場合に最適な塩素分析計は何ですか？
Halogen Systems MP-5Fのような自動洗浄式の試薬不要センサーです。Fe/Mnの堆積物は従来の分析計の膜や電極表面に付着し、低い測定値を示して制御システムに塩素を過剰注入させます。Wessex Waterによる5か月間の独立評価では、MP5は校正も清掃も不要で稼働し、既設の膜式センサーが鉄の付着により1サイクルあたり10.67%の過剰注入を引き起こしていることを実証しました。
鉄とマンガンが塩素分析計を機能不全にするのはなぜですか？
どちらの金属も塩素によって酸化され、接液面に堆積します。膜式の電流測定プローブでは、堆積物が拡散障壁を形成して信号を減衰させるため、センサーは実際の残留濃度より低い値を示します。露出電極設計も同様に汚染され、DPD比色式分析計はセルの汚染とマンガンによる干渉の両方を受けます。これらのセンサーは注入ループに信号を送るため、過小測定は継続的な過剰塩素注入を招きます。
Compton DurvilleでDepolox（およびKuntze、ATi）が機能しなかったのはなぜですか？
根本原因は鉄の付着汚れでした。塩素で酸化された鉄がDepoloxの膜上に拡散障壁を形成し、測定信号を低下させました。その結果、コントローラーは見かけ上の設定値を維持するために薬注量を増やしました。報告は、以前の2本のプローブも高鉄濃度環境で同じ仕組みにより故障した可能性が高いと指摘しています。
MP-5Fは鉄・マンガンを含む水中でどのように正確さを維持しますか？
試薬不要の電流測定式で、汚れる膜を持たず、特許取得済みのSensiCLENEシステムがポリマービーズで電極を連続的にこすり洗いします。この組み合わせは、膜式や露出電極式センサーにドリフトが生じる条件でも正確さを維持します。高鉄濃度の現場試験では、5か月間、校正も洗浄も行われませんでした。
参考資料と出典
- 1.M. Strahand、MP5設置およびDepolox付着物分析 — Compton Durville浄水場、Wessex Water（評価報告書、2026年2月） — Halogen Systems Inc.. https://halogensys.com/docs/case-studies/Compton_Durville_Evaluation_Report.pdf
- 2.MP-5F遊離塩素センサー — 仕様、自動洗浄、校正・保守間隔 — Halogen Systems Inc.. https://halogensys.com/products/sensors/mp5-free-chlorine
- 3.Compton Durville、Wessex Water（英国）の導入事例 — Halogen Systems Inc.. https://halogensys.com/resources/case-studies
- 4.削減額計算ツール — Halogen Systems Inc.. https://halogensys.com/why-halogen/savings-calculator