水道水ができるまで 水道水の水源、浄水処理、配水方法

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私たちが普段当たり前のように使っている水道水。
どのようにできているかご存知ですか?
水源や浄水処理、配水方法など、水道水ができるまでの工程を知っておくことは、水を使う上で大切なことではないでしょうか。
ここでは、水道水がどのようにできているかということについて見ていきます。

⇒水道水ってどんな水?飲んでもいい?水道水の成分や安全性 詳しくはこちら

<目次>

水道水の水源
水道水の浄水処理
水道水の配水方法
まとめ
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2019年9月2日更新

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水道水の水源

まずは水道水がどこから来ているのかということを見てみましょう。
水道水の水源には以下のようなものがあります。

・地表水

地表水とは陸地の表面に存在する水のことで、河川や湖沼、ダム湖などの水です。
地表水は私たちの周りにいつでも存在しているようですが、実はその量はごくわずかです。
地球に存在する水のうち、97.5%ほどが海水で占められており、淡水は2.5%ほどしかないと言います。
そのほとんどは南極や北極の「氷」として存在しており、「水」という形のものは全体の0.8%ほどです。
さらにその中で地表水が占める割合は、地球全体の水のたった0.01%に過ぎないと言われています。
地表水は、気象条件などによって水質や水量に変化を受けやすい、非常に不安定な存在でもあります。

・伏流水

伏流水とは地表水が砂層などに浸透したもので、地中に埋められた集水管を使って集められ、水道水に利用されます。
砂層によって自然のろ過が行われているため、濁りは少なく、水質が安定しているのが特徴です。

・地下水

地下を流れる地下水は井戸を利用して汲み上げます。
井戸水は一般的に水を通しにくい層より上にある浅井戸水と、それよりも下にある深井戸水とに分けることができます。
両者とも気候など地上からの影響を受けにくく、清浄で安定した水質が保たれているのが特徴ですが、何らかの理由で汚染されてしまうとその影響が長引くことになります。

では、水道水の水源としてはどの水がどのくらいの割合で使われているのでしょか?
日本水道協会が平成27年に行った調査の結果では、次のようになっています。

地表水:74.4%
  ダム湖:47.8%
  河川:25.2%
  湖沼:1.4%
伏流水:3.5%
地下水:19.2%
その他:2.9%
(参照:http://www.jwwa.or.jp/shiryou/water/water.html)

⇒きれいな水とは何か 身の回りのきれいな水、守るためにはどうする? 詳しくはこちら

水道水の浄水処理

水源から採水した水は、そのまま水道水として私たちの元へ届くわけではありません。ダム
いつでも安心して水道水を使うことができるよう、次のような浄水処理行われます。

・着水井

まず、くみ上げられた河川やダム湖、井戸水などはこの場所に集められ、水位などが調整されます。

・沈殿池

集めた水(原水)に凝集剤を入れることによって、砂や土などの浮遊物が固まり(フロック)になって沈みます。

・ろ過池

今度は砂と砂利の層に通すことで、沈殿池では取り除ききれなかった微細な不純物を除去します。

・塩素注入

ろ過した水に塩素を注入して消毒することによって、安全な水道水が出来上がります。

※高度浄水処理とは

通常の浄水処理に加えて、より高度な方式を導入した「高度浄水処理」を行う地域も最近では多くなってきました。
高度浄水処理では、次のような処理を行うことによって従来の浄水処理の問題点をカバーし、より安心でおいしい水道水をつくります。

・オゾン処理

オゾンは強力な酸化力を持っており、脱臭、脱色、殺菌などの処理に利用されている物質です。
高度浄水処理では特に水道水中のカビ臭のもととなる有機物を分解するのに役立つと言われています。

・粒活性炭処理

粒状活性炭は表面に微細な孔を無数に持っており、それによって通常の浄水処理では除去しきれなかった不純物を吸着・除去します。

・生物処理

微生物の中には、アンモニアや有機物などを分解する能力を持ったものもいます。
これを浄水処理に利用したものが、生物処理です。
この微生物を活性炭と組み合わせて浄水処理に利用する場合もあります。

水道水の配水方法

最後に、浄水処理を施された水がどのようにして水道水として私たちの手元まで運ばれてくるのかということを見ておきます。

・配水池

浄水処理が施された水は、一旦配水池というところに集められます。
ここでは、実際の水道の使用量に合わせて水量の調節が行われます。
また、急激な人口の増加や災害時にも対応できるように、飲用水を備蓄する役割も果たしています。

⇒飲料水ってどんな水? 身の回りの飲料水を知る 詳しくはこちら

・配水管

配水池で保管された水は、地下に網目のように張り巡らされた配水管を通って各家庭へと運ばれていきます。
古くなった配水管は破裂などの恐れがあるため、定期的に点検や交換が行われています。

・貯水槽

一部のビルやマンションといった高層建築物では、安定した水圧で水道水を提供するために貯水槽を設け、そこで一旦水を集めてから各給水栓へ給水を行うといった方法を取っています。
貯水槽の管理不足による水道水の水質悪化がしばしば問題に挙げられてきましたが、検査や清掃、点検について、保健所などが指導を行っています。

・増圧ポンプ方式

増圧ポンプ方式というのは、給水管に増圧ポンプなどを設けることによって貯水槽を通さずに直接給水を行う方法。
建築物の高さなどによって制限がありますが、この方式を使えば浄水された清浄な水を直接各戸へ給水することが可能となります。

まとめ

それでは最後に、水道水ができるまでをまとめておきます。

・水道水の水源には、地表水(河川やダム湖などの水)、伏流水、地下水などがある
・浮遊物の沈殿、ろ過、塩素消毒などの浄水処理のほか、高度浄水処理を取り入れている自治体もある
・浄水された水道水は地下の配水管を通って水道水として家庭へと運ばれる

参考URL:

国土交通省「世界の水資源」
http://www.mlit.go.jp/mizukokudo/mizsei/mizukokudo_mizsei_tk2_000020.html
公益社団法人日本水道協会 http://www.jwwa.or.jp/index.html
東京都水道局 https://www.waterworks.metro.tokyo.jp/

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