終末処理場
水処理
大別すると
次処理
次
水処理 ：大別すると一次処理，二次
処理，高度処理
一次処理：生下水中の固形物や浮遊物
を物理的に沈殿
浮上させ
を物理的に沈殿・浮上させ
分離除去．
次処理
次処理した下水からBOD
二次処理：一次処理した下水からBOD,
残存浮遊物を除去．
高度処理：二次処理では十分に除去出
来ない有機物，窒素，リン
来な
有機物，窒素，リン
などの除去
15.7％(H19年度)
• 水処理の副産物である汚泥(固形物)処理
• 水処理の副産物である汚泥(固形物)処理
も重要
排水規制体系
• 水質汚濁防止法より，有害物質の
排水基準
般
排水基準が
排水基準と一般項目の排水基準が
ある．全国一律すべての公共用水
ある
全国
律す
ての公共用水
域に．参照：上載せ基準，横だし
基準
基準
• 下水道法施工令での計画放流水質
下水道法施工令での計画放流水質
・・・放流水基準
表3.9
活性汚泥法
活性汚泥法
下水処理のフロー
下水処理のフ
沈殿法
• 重力沈降可能なSSを沈殿除
重力沈降可能なSSを沈殿除
去して水と分離する方法
• 最初沈殿池と最終沈殿池で
利用
id
利用
video
最初沈殿池
最初沈殿池
最初沈殿池は生物処理のため
の予備処理
あり
下水中の
の予備処理であり，
下水中の
有機物を主体とする比重の大
有機物を主体とする比重の大
きいSS
を沈殿分離する．
きいSS
を沈殿分離する．
沈殿時間は1 5〜2時間
沈殿時間は1.5〜2時間，
有効水深2.5〜4m
有効
深
最終沈殿池
video
最終沈殿池
video
最終沈殿池
生物処
発
最終沈殿池は生物処理により発
生する汚泥(
微生物フロックを主
生する汚泥(
微生物フロックを主
体とする比重が小さいSS
)と処理
水に分離し
沈殿した汚泥を濃
水に分離し，沈殿した汚泥を濃
縮する．
縮する．
沈殿時間は3時間程度
沈殿時間は3時間程度，
有効水深2.5〜4m
沈殿池の設計諸元
沈殿池の設計諸元
設計因子は流入水量を池の
表面積で割った水面積負荷
が重要
が重要
設計諸元は表3.11
活性汚泥法
• 好気性微生物を利用（空気を吹き込む必要） • 水中の有機物（BOD）はCO と水と活性汚泥 • 水中の有機物（BOD）はCO2と水と活性汚泥 に変換され，水は浄化． 活性汚泥と上澄水に分離して 沈殿した汚 • 活性汚泥と上澄水に分離して，沈殿した汚 泥の一部は反応タンクに戻す．余分な汚泥 は余剰汚泥（廃棄物）として処理 は余剰汚泥（廃棄物）として処理．活性汚泥法における生物処理の概要
video 1. 汚濁物質が活性汚泥表面に吸着 2 吸着された有機物が微生物に取り込まれ 2. 吸着された有機物が微生物に取り込まれ， 有機物の分解される． 酸化（異化) 有機物 O CO H O ネルギ 酸化（異化)：有機物 + O2 → CO2 + H2O +エネルギー 同化 ：有機物 + O2 + エネルギー → 活性汚泥微生物 + CO + H O → 活性汚泥微生物 + CO2 + H2O 内生呼吸（自己分解）: 活性汚泥微生物 + O2 → CO22 + H22O + エネルギー ・曝気で膨大なエネルギー消費（日本の電力消 費の約0 6％が下水処理場） 費の約0.6％が下水処理場） ・酸化されガス化するのは30％程度(余剰汚泥の 発生大)→汚泥処理が重要 発生大)→汚泥処理が重要 ・重力沈殿による処理水と汚泥の分離も鍵環境
環境因子
• 栄養バランス
窒素
程度
BOD:窒素:リンは100:5:1程度
微量元素(鉄
マグネシウム
微量元素(鉄，マグネシウム，
ナトリウムなど)も
ナトリウ
な
)も
• 温度は15〜25℃
Hは6 0
8 0
• pHは6.0〜8.0
有機物負荷
有機物負荷
BOD-SS負荷[kgBOD/(kgMLSS・日)] ＝（１日に反応タンクに流入するBODの量）（１日に反応タンクに流入するBODの量） /（反応タンクに存在する微生物の量） ＝（反応タンク流入量×反応タンク流入水 ＝（反応タンク流入量×反応タンク流入水 のBOD）/（反応タンク内のMLSS濃度×反 応タ ク 容積） 応タンクの容積） 標準活性汚泥法のBOD-SS負荷 0.2〜0.4kg BOD/(kgMLSS・日) BOD/(kgMLSS 日)水理学的滞留時間
下水が反応タンクに滞留する
水
反
タ
ク
滞留する
時間
水理学的滞留時間[日]θ
水理学的滞留時間[日]θ
= VA/Q = 反応タンクの容積/
あたり
反応タ
ク流入
１日あたりの反応タンク流入
水量
水量
固形物滞留時間
固形物滞留時間
水処理系内に汚泥が滞留する日数
SRT[日]=水処理系内に存在する活性汚
[
] 水処
系
存在す
活性汚
泥量/1日あたり系外に排出される活性
汚泥量=反応タンクの容積×反応タン
汚泥量=反応タンクの容積×反応タン
ク内のMLSS濃度/余剰汚泥量×余剰汚
泥のSS濃度+（１日あたりの反応タン
泥のSS濃度+（１日あたりの反応タン
ク流入水量-余剰汚泥量）×処理水中
濃度
応タ
容積
応タ
のSS濃度=反応タンクの容積×反応タ
ンク内のMLSS濃度/余剰汚泥量×余剰
ンク内の
濃度/余剰汚泥量
余剰
汚泥のSS濃度
返送汚泥比R
返送汚泥比R
応タ
ク内
反応タンク内の
MLSS濃度X =Q(RX -X )/Q(1+R)
MLSS濃度X
A=Q(RX
R-X
E)/Q(1+R)
=(RX
(
RR-X
EE)/(1+ R)．
)/(
)
X
EはRX
Rの値に較べて小さいので
X RX /(1
R)
X
A=RX
R/(1+ R)，
式を変形し
式を変形し
R=X
AA/(X
/(
RR-X
AA)
)
汚泥の沈降性
video
汚泥の沈降性
video
SV30
：容量1Lのメスシリンダーに反応
SV30
：容量1Lのメスシリンダ
に反応
タンクの混合液をとり，30分静置し
たときの沈殿汚泥容積を％で表した
たときの沈殿汚泥容積を％で表した
もの．
もの
SVI
：反応タンク内混合液を30分間静
SVI
：反応タンク内混合液を30分間静
置した場合，1gの活性汚泥浮遊物が
占める容積をmlで表したもの
通常
占める容積をmlで表したもの．通常
50〜100，バルキングでは200以上
バルキング
キ
グ
活性汚泥が沈降を妨げる障害微
活性汚泥
沈降を妨げる障害微
生物の著しい増殖によって，沈
降分離が不良になる現象
降分離が不良になる現象．
バ
キ
グ
は糸状性と非糸状
バルキングには糸状性と非糸状
性(ズーグレアバルキング：汚
性(ズ
グレアバルキング：汚
泥が親水コロイド化し，安定分
散相を呈する)があるが，
通常
は糸状性の場合
をいう
は糸状性の場合
をいう．
バルキングの対策
ルキング
対策
すべてのバルキングに応用できる
す
グ
用
制御方法は確立されていないが，
主な対策は
主な対策は
(1) 金属塩凝集剤を添加する．
(2) BOD負荷を低下させる．
(3) エアレーションタンクを押し
(3)
アレ
ションタンクを押し
出し流れにする．
など
ある
また嫌気
好気活性
などである．また嫌気・好気活性
汚泥法には糸状性バルキングの抑
汚泥法
制効果がある．
反応タンク
video
反応タンク
video
多槽完全混合形タンクが多い．
多槽完全混合形タンクが多い．
水深は5mが普通，10mの深層式も
必要空気量：活性汚泥に必要な
空気を供給し
タンク内を撹拌
空気を供給し，タンク内を撹拌．
通常，流入BOD量あたり
0.7kgO
2/kgBOD程度（硝化なし）．
DOは1〜2mg/L
標準活性汚泥法の
DOは1〜2mg/L，標準活性汚泥法の
場合，流入下水量の3〜7倍程度の
空気量
空気量．
エアレーションの方法
エアレーションの方法
下図参照
活性汚泥法のポイント
活性汚泥法のポイント
・下水と活性汚泥との混合
・混合液に対する酸素供給
混合液の沈降分離
・混合液の沈降分離
・最終沈殿池からの汚泥引き抜き
最終沈殿池からの汚泥引き抜き
と反応タンクへの返送
反
ク
送
活性汚泥法の変法
活性汚泥法の変法
• ステップエアレーション法
ステップ
アレ
ション法
• オキシデーションディッチ法
オキシデ
ションディッチ法
• 回分式活性汚泥法
回分式活性汚泥法
ステップエアレーション法
ステップ
アレ
ション法
標準活性汚泥法では下水はエアレーションタ ンクの最初の部分にだけ流入するので，活性 汚泥微生物に対する負荷が一度にかかり，酸 素利用量も少なくなる そ で アレ シ 素利用量も少なくなる．そこでエアレーショ ンタンクを流下する混合液の流れにそって， 3〜4ヶ所で下水を均等に分割注加し BOD SS 3〜4ヶ所で下水を均等に分割注加し，BOD-SS 負荷を均一化し，混合液の酸素利用量も均一 にする 標準法と同一BOD-SS負荷で運転した にする．標準法と同 BOD SS負荷で運転した 場合，平均MLSS濃度が高くできるので曝気時 間を短く出来，処理効率が高くなる．またエ 間を短く出来，処 効率 高くなる ま アレーションタンクから流出する混合液の MLSS濃度を低くできるので，SVIが高くなっ た場合 も対応出来やす た場合でも対応出来やすい．オキシデーションディッチ法
オキシデ
ションディッチ法
最初沈殿池を設けず，機械式エアレー ション装置を有する無終端水路を反応 タンクとし，低負荷で活性汚泥処理を おこない，最終沈殿池で固液分離をお こなう下水処理方式である．低負荷で負 運転するので，安定した処理が可能で ある．また，硝化反応が進みやすく， ある ま ，硝化反応 進みやすく， 水路内に無酸素ゾーンを設けることで 窒素除去が期待できる．広い処理場用 窒素除去が期待できる 広い処理場用 地が必要であり，小規模処理場に適し ている． ているオキシデーション
オキシデーション
ディッチ法
ディッチ法
鬼無里浄化センター 鬼無 浄化 ンタオキシデーションディッチ法
オキシデ
ションディッチ法
オキシデーション
オキシデ
ション
ディッチ法
オキシデ
シ
ンデ
チ法
オキシデーションディッチ法
嫌 ゾ ゾ 窒
