下水処理・排水処理の主な方法

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下水処理

まずはじめに、下水処理の流れを見ていきましょう。下水の処理は、1次処理、2次処理、3次処理に分けられます。
下水処理
1次処理は、大きなごみ(SS:浮遊物質)を取り除くことが目的です。
スクリーン、沈砂池、沈殿池など

 

2次処理は、有機物(BOD)を取り除くことが目的です。
活性汚泥法、生物膜法、消化法など

 

3次処理は、富栄養化の原因である窒素やリンを取り除くことが目的です。
生物学的脱窒素法、不連続点塩素処理法など

 

 

標準活性汚泥法(主に2次処理)

家や工場からでた汚水は、下水処理場に運ばれてきます。
そして、まず1次処理としてスクリーン、沈砂池などで大きなごみを取り除きます(最初沈殿池)。
そうしてできた上澄みを2次処理していきます。ここで用いられるのが活性汚泥法です。
下水処理

活性汚泥法

メインとなる場所が曝気槽といいます。ここでは下からエアレーションと呼ばれる空気を入れて、ぐるぐると水をかき混ぜます。すると、中にいる微粒子たちがこねられて、泥上の物質ができてきます。これを活性汚泥といいます。この中には好気性微生物がたくさん含まれているため、有機物を無機物にどんどん分解していきます。この後、水を沈殿池(第二沈殿池、最終沈殿池)に運び静置しておくと、泥は沈殿していき、上澄みには無機物のみのきれいな水が得られます。

 

ここで、活性汚泥についてまとめると、有機物の分解、フロック(凝集塊)形成、沈降性などの性質を持つ好気性微生物の集合体です。
つまり活性汚泥は、有機物を無機物に変えてキレイな水にしますし、凝集性・沈降性の性質を持っているため、静置することで泥と水とをきれいに分離することができるのです。

 

しかし、問題が起きることがあります。静置しておいても泥が沈殿しないことがあります。
原因は、汚泥中の菌が酵母菌や糸状菌などになった場合、ぷかぷかと浮いてきてしまうのです。そのため、いつまでたっても泥が沈んでくれません(均一に分散している)。こういった現象をバルキング現象といいます。こうなると、有機物の除去効率が低下してきます。そのため、現場の人たちはpH調整剤などを入れて、バルキング現象が起きないようにしています。

 

最後に余った泥の行方について見ておきます。
第二沈殿池(最終沈殿池)で沈殿した汚泥の一部は、再利用されます。残りの泥(余剰汚泥)は、ひと手間かけて再利用されます。まず、消化槽と呼ばれる場所に運んで、嫌気的微生物たちによって小さく分解していきます。分解されるとメタン、アンモニア、硫化水素などが発生します。アンモニアや硫化水素なども発生しますが、泥の量を少なくするために行われます。メタンは燃料として利用することができます。

 

 

その他の2次処理

好気性微生物処理法は浮遊生物法と生物膜法の2つに分けられます。

 

①浮遊生物法

先ほど見てきた活性汚泥法で、これが主流として用いられています。
またオキシデーションディッチ法などもあります。オキシデーションディッチ法も活性汚泥を用いた方法ですが、小規模な(工場内など)ところで用いられます。

 

②生物膜法

散水ろ床法、接触曝気法、回転板円板法などがあります。

 

このページで確認しておくことのまとめ

  • 活性汚泥法について
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