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B 8751-1:2020  

(1) 

目 次 

ページ 

1 適用範囲 1 

2 引用規格 1 

3 用語及び定義  1 

4 脱色性試験  2 

4.1 一般  2 

4.2 試験環境条件  2 

4.3 試験装置の構成  2 

4.4 原料ガス供給部  3 

4.5 オゾン発生部  3 

4.6 オゾン反応部  3 

4.7 排オゾン処理部  5 

4.8 試験の手順  5 

5 脱色効果試験の表し方  5 

5.1 評価の対象  5 

5.2 評価手順  6 

5.3 不確かさ  6 

6 試験報告書  6 

附属書A(参考)インライン式吸光度測定器の例  8 

附属書B(参考)マイクロバブルのサイズ,個数濃度の区分及びファインバブルの属性表現  9 

 

 


 

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まえがき 

この規格は,産業標準化法に基づき,日本産業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が制定した日本

産業規格である。 

この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。 

この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願又は実用新案権に抵触する可能性があることに注意

を喚起する。経済産業大臣及び日本産業標準調査会は,このような特許権,出願公開後の特許出願及び実

用新案権に関わる確認について,責任はもたない。 

 

 


 

 

日本産業規格          JIS 

 

B 8751-1:2020 

 

ファインバブル技術−オゾンファインバブル水発生

システムの性能試験方法− 

第1部:メチレンブルー脱色法 

Fine bubble technology-Test method of performance using ozone fine 

bubble water generating system- 

Part 1: Methylene blue decolourization method 

 

適用範囲 

この規格は,工業排水,工業用水などの分野で着色された水を脱色する場合に使用するオゾンファイン

バブル1)水発生システムの脱色性の試験方法について規定する。 

なお,この規格は,オゾンの健康及び環境に及ぼす影響は規定していない。 

注1) “ファインバブル”及び“ウルトラファインバブル”は,商標登録されている。以下,登録商

標の記号は,省略する。 

 

引用規格 

次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。これらの

引用規格は,その最新版(追補を含む。)を適用する。 

JIS B 8741-1 ファインバブル技術−ファインバブルの使用及び測定に関する一般原則−第1部:用語 

JIS B 9946 排水・用水用オゾン処理装置−仕様項目及びオゾン濃度測定方法 

JIS K 0557 用水・排水の試験に用いる水 

JIS K 8897 メチレンブルー(試薬) 

JIS Z 8000-7 量及び単位−第7部:光 

JIS Z 8404-2 測定の不確かさ−第2部:測定の不確かさの評価における繰返し測定及び枝分かれ実験

の利用の指針 

 

用語及び定義 

この規格で用いる主な用語及び定義は,JIS B 8741-1によるほか,次による。 

3.1 

ファインバブル 

バブルのうち,マイクロバブル及びウルトラファインバブルに該当する,100 μm未満のバブル。 

注記 マイクロバブルとは,バブルの直径が1 μm以上, 100 μm未満のバブルで,ウルトラファインバ

ブルとは,バブルの直径が1 μm未満のバブルをいう。 

 


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3.2 

ファインバブル水 

空気ファインバブルを含有する水。 

3.3 

オゾンファインバブル水 

オゾンファインバブルを含有する水。 

3.4 

吸光度 

JIS Z 8000-7で定義される測光量で,試験用着色水の透過前後の光量の比の自然対数。 

3.5 

吸光度の半減期 

吸光度の変化量が初期吸光度の50 %になるまでに要する時間。 

3.6 

吸光度の変化量 

オゾンファインバブル水を用いて試験用に脱色した場合,透過光の吸光度を測定器で計測して得た吸光

度から,次の計算式で算出した変化量。 

a=b−c 

ここに, 

a: 吸光度の変化量 

 

b: 試験用着色水の吸光度 

 

c: 脱色処理後の吸光度 

3.7 

ファインバブルのサイズ及び個数濃度 

水及び空気に対してファインバブル水発生装置を用いて得られるファインバブルの大きさ及び個数の濃

度。 

 

脱色性試験 

4.1 

一般 

一定量のオゾンをファインバブル水発生システムを通して着色した水の槽に送り,その吸光度を光学的

に測定し,吸光度の半減期を求める。吸光度は,光度測定器を用いて測定する。光度測定器は色度計,分

光光度計又は吸光度測定器とし,吸光度測定器の場合はインライン式の吸光度測定器を用いることが望ま

しい。附属書Aにインライン式吸光度測定器の例を示す。 

4.2 

試験環境条件 

試験室の温度は23±2 ℃とし,湿度は(50±10)%とする。 

なお,試験環境に微粒子などが混入しないように配慮することが望ましい。 

4.3 

試験装置の構成 

試験装置は,原料ガス供給部,オゾン発生部,オゾン反応部及び排オゾン処理部で構成する。試験装置

の基本構成例を図1に示す。 

 


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注記 オゾン反応部は,図中の二重線で示す。 

 

図1−試験装置の基本構成例 

 

4.4 

原料ガス供給部 

原料ガス供給部は,JIS B 9946による。 

4.5 

オゾン発生部 

オゾン反応部へ供給するオゾン条件は,次のとおりとする。 

a) ガス流量は0.5 L/min,オゾン発生量は3 g/h,オゾン濃度は100 g/m3(N),ガスゲージ圧力は0.1 MPa

以下とする。 

オゾンの質量濃度と体積濃度との換算は,JIS B 9946の表8(各管理点において適用する化学分析)

に規定される次による。 

− 0 °C,101.325 kPa(標準状態)でオゾン2.141 g/ m3が1 000 ppm 

− 20 °C,101.325 kPaでオゾン1.995g/m3が1 000 ppm  

b) オゾン発生部は,JIS B 9946による。 

4.6 

オゾン反応部 

4.6.1 

一般 

オゾン反応部は,ファインバブル水発生システム,試験カラム,測定器などで構成する。ファインバブ

ル水発生システムの設置は,浸せき形の場合,試験カラム内の標準着色水が系外へ漏出しない構造とする。 

4.6.2 

ファインバブル水発生システム 

ファインバブル水発生システムは,次による。 

a) ファインバブル水を吐出し,循環処理することができる装置。オゾンの酸化力に耐えられる材料で,

多少の懸濁物質が含まれていても,処理可能な装置であることが望ましい。 

b) ファインバブル水発生システムは,動作条件を設定するための情報を提供することが望ましい。必要

に応じて試験の依頼者の指名するオペレータが試験に立ち会う場合はこの限りでない。 

c) ファインバブル水発生システムは,JIS B 9946の箇条4(構成)のc)に規定するオゾン反応部の反応

装置及び溶解装置の構成を含む。 

4.6.3 

試験カラム 

オゾンが漏れないように密閉できる水槽であり,オゾンの酸化力に耐えられる材質とする。色の変化を

見ながら試験を実施するため,無色透明のカラムが望ましい。ファインバブル水発生システム設置時に浸

ファインバブル水 

発生システム 

オゾン発生部 

 

試験用着色水 

 

試験カラム 

排オゾン処理部 

循環ポンプ 

光度測定器 

原料ガス供給部 


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せき(漬)の有無に対応可能な容量のカラムとする。基準となる試験水槽は,容量が60 L以上のガラス製

とし,試験時水深は35±1 cmとする。試験カラムの底面積と水表面積とは等しくすることが望ましい。 

測定装置の検証又は校正は,次による。 

a) オゾン濃度計 この確認については,JIS B 9946の9.2(オゾン濃度計)による。 

b) 光度測定器 インライン式吸光度測定器の校正及び計測確認(標準液)をする。 

c) pH計 標準校正液による確認をする。 

4.6.4 

水 

JIS K 0557で規定する,A1以上の水とする。 

4.6.5 

メチレンブルー(試薬) 

JIS K 8897で規定するメチレンブルー粉末を用いる。 

注記 最大吸収波長は664 nmである。 

4.6.6 

メチレンブルー標準原液 

メチレンブルー粉末0.15 gをひょう(秤)量し,水1 Lに溶解させたもの。 

4.6.7 

試験用着色水 

メチレンブルー標準原液1 Lを希釈し,60 Lに調製したもの。 

試験用着色水のpHが8以上及び5未満のときは,試験に用いてはならない。試験開始時は,水温20±2 ℃,

pH中性域とするのがよい。 

4.6.8 

循環ポンプ 

試験カラム内の試験水を光度測定器に送水し,循環運転する循環ポンプは,流量7 L/min.(流速23 cm/s)

程度の性能をもつポンプとする。 

4.6.9 

光度測定器 

光度測定器は,色度計,分光光度計又は吸光度測定器とし,吸光度測定器の場合はインライン式の吸光

度測定器を用いることが望ましい。光度測定器は,水中の一定の距離を透過する可視光の光量を測定する

ための測定器とし,次による。 

a) 測定波長は,664 nmとする。 

b) 測定時間は,メチレンブルー濃度が初期の高濃度から透明になるまでを一連の測定周期とした場合,

少なくとも5周期を測定できる時間。1周期の測定の間に少なくとも100点以上の光量測定を行い,

当該データを測定時刻とともに記録する。 

注記 測定開始信号を人為的方法も含め,ファインバブル発生開始信号と同期できることが必要で

ある。 

c) サンプリングは,ファインバブルの動的な挙動及び濃度値の減少の影響を最小限にするため,できる

だけ短時間に実施するか,又はフローで測定することが望ましい。サンプリングした試料は試験水槽

に戻す。 

d) 校正は,濃度既知のメチレンブルー標準液(試験用メチレンブルー液よりも濃度の高いものとする。)

と透明な水とを用意し,後者を用いて試験用メチレンブルー液の濃度以下で既知の濃度の3種類の溶

液及び試験用メチレンブルー液の濃度以上で既知の濃度の2種類の溶液の合計5種類の溶液を調製し

ておく。標準液の濃度は,メチレンブルーの量と水の量とをひょう量によって決定し,希釈液の濃度

は透明な水と標準液との希釈時の質量比をひょう量によって決定する。空気,水及び上記の5種類の

溶液をそれぞれ5回測定し,空気の場合の出力に対する比と濃度とを比較して,出力対濃度校正曲線

を決定する。 


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e) 試験水のメチレンブルー濃度測定は,試験水に含まれるファインバブルが,メチレンブルー濃度測定

に影響を及ぼす可能性があるため,次のいずれかの措置を講じなければならない。 

1) 試験水の吸光度とオゾンファインバブル水の吸光度とを,メチレンブルーを入れない状態で測定し,

それぞれを記録する。この二つの値の差を,試験時のメチレンブルー濃度測定器の出力吸光度から

減算し,補正する。 

2) オゾンファインバブルを導入し,脱色が十分に進んで試験水槽中の透過率がほぼ飽和状態になった

ことを確認した後,測定器による測定値の漸近変化を参考として最終値を推定し補正に使用する。

その推定の不確かさを見積もり,補正の不確かさとする。 

4.7 

排オゾン処理部 

排オゾン処理部は,JIS B 9946の箇条4のd)(排オゾン処理部)による。 

4.8 

試験の手順 

試験の手順は,次による。 

a) 試験使用機器を設置して接続し,動作の確認を行う。 

b) 光度測定器の校正を実施する。 

c) 試験水槽に59 Lの水を投入し,メチレンブルー標準原液1 Lを投入した後,かくはんしたものを試験

用着色水とする。 

d) 試験用着色水を光度測定器で計測し,初期吸光度を計測する。 

e) オゾン発生部を作動させ,オゾン流量を0.5 L/min,オゾン発生量を3 g/h及びガスゲージ圧力を0.1 MPa

以下となるように調整する。 

f) 

ファインバブル水発生システムにオゾン配管を接続する。 

g) オゾン発生部及びファインバブル水発生システムの運転を開始する。光度測定器の計測及び排オゾン

処理部の運転は試験開始の前から始める。 

h) 試験開始後,1 ABS未満の吸光度が得られた時点で各試験装置の運転を停止し,試験を終了する。 

i) 

試験中及び試験後は装置周辺で環境オゾン濃度の確認を行い,排オゾン処理方法に関してはJIS B 

9946の5.4(排オゾン処理部)による。試験処理後の水は,溶存するオゾンを次のいずれかの方法で

適切に処理し,溶存オゾン濃度を確認した上で放流する。 

1) 活性炭に通水する。 

2) ファインバブル水発生システムに空気を送り,脱気した上で排オゾン処理をする。 

3) 還元剤を投入する。 

4) 自然放置する。 

j) 

光度測定器のデータを収集し解析する。 

警告 この規格に基づいて試験を行う者は,通常の試験室での作業に精通していることを前提とする。 

この規格は,試験仕様に関連して起こる全ての安全上の問題を取り扱おうとするものではない。 

この規格の利用者は,各自の責任において安全及び健康に対する適切な措置を取らなければなら

ない。 

 

脱色効果試験の表し方 

5.1 

評価の対象 

光度測定器の計測データによって,経過時間と吸光度とをデータ化し,試験結果をグラフに表す(図2

参照)。試験開始時は循環処理が不安定であるため,ファインバブル水発生システムの運転開始から1分を


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経過するまでは予備運転とし,評価の対象から除外する。その後,吸光度1 ABS未満になるまで運転して

得られた値から吸光度の半減期以上までに要する時間を評価の対象とする。 

5.2 

評価手順 

メチレンブルー初期吸光度(C0)に対して,経過した時間(t)後の吸光度(C)の値によってファイン

バブル水発生システムの性能を評価する。その手順は次による。 

a) 初期吸光度の半分(C0/C=2)以上となる時間t1/2を読み取る。 

b) 運転開始t0秒後からt1/2秒後までのデータに対して,図2を参考にして,次の式のグラフを作成する。 

kt=ln(C0/C) 

ここに, 

k: 傾き 

 

t: 経過時間(s) 

 

C0: メチレンブルー初期吸光度 

 

C: 経過した時間(t)後の吸光度 

c) 傾きkを対象として,ファインバブル水発生システムの性能を評価する。 

 

 

1 → ln(2)=0.693 
2 → t1/2 

 

図2−脱色効果試験結果図の例 

 

5.3 

不確かさ 

不確かさは,JIS Z 8404-2の箇条5(不確かさのタイプAの評価)による。 

 

試験報告書 

試験報告書には,取引の証明及び/又は管理保存用として使用することを考慮し,次の項目を記載する。

経過時間t(s) 

kt=ln(C0/C) 

In

(C

0

/C


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ただし,受渡当事者間の協議によって,これらの項目の一部を省略又は追加してもよい。 

なお,表形式で報告書を作成してもよい。 

a) 試験機関名 

b) 試験年月日,場所及び試験環境(温度及び湿度) 

c) 試験したファインバブル水発生システムの記載(識別,運転設定条件及び主要システムパラメータ) 

d) 脱色効果試験結果の図 

e) 脱色効果試験の記載(不確かさ及びオゾン発生部の濃度) 

f) 

規格番号(この規格,使用着色剤名称),適用試験設備の記載及び試験手順の記載 

g) ファインバブルの特性(ファインバブルのサイズ及び個数濃度) 

なお,脱色に使用したファインバブルの試験方法を附属書Bに示す。 


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附属書A 

(参考) 

インライン式吸光度測定器の例 

 

A.1 インライン式吸光度測定器の例 

インライン式吸光度測定器は,次による。 

a) この規格に適合するプロセス用インライン吸光度・濁度計測システムの例を図A.1に示す。 

 

L

L0

1

L

L0

s

L

吸光度測定

散乱光測定

0

 

 

L0=ランプ光強度 

L0=透過光強度 

L1=検出器光強度 

Ls=散乱光強度 

 

図A.1−インライン吸光度・濁度計測システムの例 

 

b) プロセス用インライン吸光度・濁度計測システムは,プロセス流体又はガスの濃度・濁度を可視光,

近赤外光及び紫外光を用いて測定するシステムである。 

c) プラントの配管,発酵槽,リアクタ,タンク及び容器の各部位に設置され,正確でリアルタイムな分

析を行うことが可能である。標準的な用途は,成分濃度の検出,測定する固体・液体・気体のプロセ

ス測定,微量汚染物質,品質保証分析及びその他一連の測定である。 

d) プロセス用インライン吸光度・濁度計測システムは,次の三つの主要アセンブリで構成する。 

1) 光源及び検出器アセンブリが装備されたインラインフローセル 

2) デジタル又はアナログコンバータ 

3) センサ及びコンバータ接続用ケーブルセット 

e) 光源からの光はセンサ内で収束し,プロセス流体に送り出される。発生する光はプロセス媒体を貫通

して正確にフィルタを通り,反対側の高精度吸光検出器又は散乱光検出器によって測定される。 

f) 

その結果,プロセスセンサから発生する光電流は正確に増幅及び分析され,トランスミッタによる変

換後に各プラントのプロセス制御システムに送信され,様々な測定単位が使用可能である。 


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附属書B 

(参考) 

マイクロバブルのサイズ,個数濃度の区分及びファインバブルの属性表現 

 

B.1 

サイズインデックス及び個数濃度インデックスの適用 

B.1.1 一般 

“サイズインデックス”及び“個数濃度インデックス”という用語は,ファインバブル技術のアプリケ

ーションに専ら従事する人々に利益をもたらすことを意図している。 

バブルは,気体と液体との間の閉じた界面である。理想的には,バブルを,媒体中に存在する固体粒子

及び液体粒子(例えば,油)から区別し,それぞれの粒子のサイズを別々に決めることが望ましい。 

現在,広く用いられている光散乱又は音響特性を利用する測定方法においても,異なる粒子タイプから

の信号を識別することができず,粒子全体としての評価になってしまう。サイズ及び濃度の評価値は,完

全にはバブルによるものではないが,ほとんどの場合,作業を行う使用者にとっては,実用上,十分に正

確である。“サイズインデックス”及び“個数濃度インデックス”という用語は,関与する不確かさをより

よく反映するために,サイズ及び個数濃度に優先して用いることが望ましい。 

B.1.2 サイズインデックス規則 

“サイズインデックス”の使用には次の規則を適用する。 

a) サイズインデックスには,関連ファインバブルの測定方法及び適用分野の説明を添付する。 

1) “測定方法”は,実際には,工業的に利用可能で合意された方法を含む。 

2) “適用分野”は,実際には,ファインバブル以外の特定用途向け機能構成要素の記載を含む。 

3) 実施例として,養殖技術用未処理原水について粒子追跡解析(PTA)法によって測定したサイズイ

ンデックスがある。 

注記 粒子追跡解析(PTA)の詳細については,ISO 19430参照。 

b) 異なる手法からのサイズインデックスは比較できない。 

c) サイズインデックスは,ファインバブルサイズの定義に固有の不確かさの確認を伴うことが望ましい。 

B.1.3 個数濃度原則 

個数濃度の実際の測定は,測定原理を前提とする。例えば,光学測定は,ファインバブル水サンプル中

の固体粒子からファインバブルを識別することができない。しかし,使用者は,サンプルの生成の履歴を

知れば,固体粒子の個数濃度寄与を推定する。 

非常に清浄な発生器は,元の水サンプルにいかなる固体粒子も加えない。したがって,生成水中のファ

インバブルの個数濃度インデックスは,元のサンプル水中の固体粒子の濃度を総数濃度から差し引くこと

によって推定する。不確かさは,例えば,発生器がどの程度清浄であるかを推定することによって割り当

てる。 

または,バブルの発生なしに発生器を通してサンプルを流す場合,それは,パイプ及びタンク壁からの

汚染を考慮に入れるバックグラウンド値として使用する。 

B.1.4 個数濃度インデックス規則 

個数濃度インデックスの使用には,次の規則を適用する。 

a) 個数濃度インデックスには,関連ファインバブルの測定方法及び適用分野の説明を添付する。 

b) 異なる種類の個数濃度インデックスは比較できない。 


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c) 個数濃度インデックスは,ファインバブルサイズの定義に固有の不確かさの確認を伴うことが望まし

い。 

 

B.2 

サイズ特性におけるファインバブルのクラスの表現 

ファインバブルの定義は,サイズが10の5乗の範囲及び個数濃度が10の11乗の範囲にわたるので,多

くの物理的,化学的及び機械的特性は,ファインバブルのサイズ範囲によって異なる。 

サイズ及び個数濃度範囲の詳細かつ正確な仕様は,ファインバブルコミュニティにとって有用であるが,

10の数乗にわたる広い範囲は,ファインバブルアプリケーションに従事する全ての人々にとって有用であ

る。 

水中に分散されたファインバブルは,サイズ及び個数濃度に基づいて,図B.1に示すような領域内に規

定する。このタイプの分類は,マトリックスのどの面積が特定のアプリケーションに最も適切であるかを

定義するために使用する。 

 

B.3 

ファインバブルのサイズ及び個数濃度の表し方 

B.3.1 サイズインデックス及び個数濃度インデックスの測定 

水及び空気を用いてファインバブル水発生システムが製造したファインバブルのサイズ及び個数濃度は,

測定器及び測定手順によって測定し,測定結果の信頼性も評価する。ファインバブルの属性表現に関する

標準例をISO 20480-2の箇条5に示す。 

B.3.2 サイズ及び個数濃度区分の決定 

測定結果を95 %信頼水準で区分への適合性を検定し,該当する区分を決定する。 

B.3.3 試験機関 

試験機関を使って測定することが望ましい。測定を試験する機関に対して,この測定の一部又は全部を

外注することができる。その場合の測定及び試験結果の信頼性は,試験機関の責任に属する。 

 


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記号説明 
X サイズ(μm) 
Y 個数濃度(1 mL当たり) 

例 0.1 μm〜1 μmの範囲のサイズ及び106/mL〜107/mLの範囲の個数濃度をもつウルトラファインバブルは,ハッチ

ングされた箱によって示すクラスによって表す。 

 

図B.1−ファインバブル分散水の分類 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

参考文献 ISO 19430,Particle size analysis−Particle tracking analysis (PTA) method 

ISO 20480-2,Fine bubble technology−General principles for usage and measurement of fine bubbles

−Part 2: Categorization of the attributes of fine bubbles