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つねときながだき
5 years ago
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1 5-(2)-7 イベント時における高濃度窒素流入水への対応について東部第一下水道事務所有明水再生センター高橋昌史 ( 現森ヶ崎水再生センター ) 丸吉秀次小林克巳 ( 現東部第一下水道事務所砂町水再生センター ) 1. 有明水再生センターの特徴有明水再生センター ( 以下当水再生センターという ) は砂町処理区の南西端に位置し臨海副都心地区の汚水を処理している当水再生センター処理区域の概要を図 1 に示す潮風公園 ( 等身大ガンダム公開 ) フジテレビ本社有明水再生センターフジテレビ ( お台場合衆国 ) Venus Fort ( アウトレット ) 東京ビッグサイト図 1 有明水再生センターの処理区域汚水は A2O 法 - 生物膜ろ過処理した後東京湾へ放流しているまた高度処理水の一部はオゾン処理を施し再生水として臨海副都心地区へ供給している当水再生センターの処理フローを図 2 に示すまた当水再生センター流入水および放流水の水処理状況放流水の規制基準値を表 1 に示す -297-

2 流入沈砂池汚水調整池硝化液循環第一沈殿池生物反応槽嫌気槽無酸素槽好気槽第二沈殿池第一沈殿池引抜汚泥返送汚泥放流塩素接触槽再生水設備へ生物膜ろ過池図 2 有明水再生センターの処理フロー表 1 有明水再生センターの処理状況及び放流水質の規制基準値放流水の規制基準値放流水の流入水放流水水質汚濁防止法環境確保条例自主管理値水量 [m 3 / 日 ] 13,5 1, COD [mg/l] ( 日間平均 12) 全窒素 [mg/l] ( 日間平均 6) 2 15 全リン [mg/l] ( 日間平均 8) 1.7 流入水放流水の水量及び水質は平成 2 年度の平均値当水再生センターは分流式であるため雨水による流入水量の増加は比較的少ない処理区域内各ポンプ所から圧送された流入水の一部を汚水調整池で流量調整し生物反応槽流入水量をほぼ一定にして水処理の安定化を図っていることが特徴であるまた処理水の一部を再生水として供給しているため流入水量と放流水量の差が大きい通常 A2O 法の処理施設では硝化液循環を生物反応槽流入水量に対する水量比( 循環率 ) で制御している当水再生センターの硝化液循環は循環率制御ではなく循環量一定で制御しているこれは生物反応槽内の水量変動を小さくするためであり窒素除去ばかりでなくリン除去にも効果を上げている通常時の硝化液循環量は省エネルギーを考慮して 6~7m 3 / 時 ( 流入水量に対し約 1%) に設定している当水再生センターの処理施設における窒素除去率は流入水に対して 7% 程度であり流入水中の全窒素濃度が 5mg/L を超えると放流水中の全窒素濃度が自主管理値の 15mg/L を遵守できなくなる恐れがある流入水中の全窒素濃度が高い場合には硝化液循環量を -298-

3 全窒素 [mg/l] 全リン [mg/l] 増加させて脱窒を促し処理水中の全窒素濃度の上昇を防ぐことにしている当水再生センターの処理区域内にはフジテレビ本社や東京ビッグサイトをはじめ多くの商業施設や行楽施設があり観光客等の多い時期には流入水中の窒素濃度が上昇し通常期とは異なった水質になる例年お盆と年末の 2 回東京ビッグサイトで毎日 2 万人以上もの来場者がある大イベントが開催され当水再生センターではその対応に追われている今回は夏休み期間中の平成 21 年 8 月 14 日 ~ 16 日および年末の平成 21 年 12 月 29 日 ~ 31 日に東京ビッグサイトで開催されたイベント時における高濃度窒素流入水への対応について報告する 2. 平成 21 年 8 月の処理対応について 2.1 平成 21 年 8 月のイベント夏休み期間中である 7 月下旬より 8 月末までフジテレビ本社及びその周辺地区でお台場合衆国が潮風公園では等身大ガンダム公開と大きなイベントが 2 件開催されていたまた 8 月 14 日 ~16 日の 3 日間東京ビッグサイトではコミックマーケットを開催していた平成 21 年 8 月のコミックマーケット来場者数は 3 日間で約 62 万人であった通常東京ビッグサイトのイベント来場者数は最大でも 1 日約 1 万人程度でありコミックマーケットは他のイベントの 2 倍以上の来場者である 2.2 平成 21 年 8 月の水質平成 21 年 8 月における水質を図 3 に示す流入水中の全窒素全リンはほぼ同様の挙動を示していた放流水中の全窒素濃度は流入水中の全窒素と同様の挙動を示していたが放流水中の全リン濃度は.2mg/L 程度とほぼ一定であった /1 8/6 8/11 8/16 8/21 8/26 8/31. T-N: 流入水 T-N: 放流水 T-P: 流入水 T-P: 放流水図 3 平成 21 年 8 月の水質 ( 全窒素全リン ) -299-

4 8 月 14 日 ~ 17 日頃流入水中の全窒表 5 有明南その 1 ポンプ所の水質測定結果素濃度が 5mg/L 以上となった 8 月初旬から月末までお台場合衆国やガンダム等の大きなイベントが開かれていたにもかかわらずコミックマーケット開催期間以外の流入水中全窒素濃度は 3~ 45mg/L 程度であった東京ビッグサイト内にある有明南その 1 ポンプ所 ( P5) の水質測定結果を表 2 に示す当水再生センター流入水質と比較して平成 2 年度平均値でも有明南その 1 ポンプ所 ( P5) の全窒素濃度は高い特にイベント開催の影響が現れる 8 月 14 日午後の有明南その 1 ポンプ所 ( P5) の全窒素濃度は 96.4mg/L となり当水再生センター流入水と比較して極めて高くなっていたそのため 8 月 14 日 ~ 17 日頃の流入水中全窒素濃度の上昇は東京ビッグサイトのイベント開催による影響が大きいと思われる採水日時 8 月 14 日 9: 8 月 14 日 14:4 平成 2 年度平均全窒素アンモニア性窒素 [mg/l] [mg/l] 平成 21 年 8 月及び東京ビッグサイトのイベント期間中における処理状況を表 3 に示す水量 COD 全リン濃度はイベント期間中でも月平均値とほぼ同じであった一方全窒素濃度だけは東京ビッグサイトのイベント期間中高濃度になる傾向があった表 3 夏季イベント期間中の水処理状況平成 21 年 8 月平均イベント水量 COD 全窒素全リン流入水放流水放流水流入水放流水流入水放流水 [m 3 / 日 ] [m 3 / 日 ] [mg/l] [mg/l] [mg/l] [mg/l] [mg/l] 16,43 12, 月 14 日 19,48 14, 月 15 日 18,37 13, 月 16 日 16,9 12, COD 全窒素全リンは汚濁負荷量計 (UV 計 T-N 計 T-P 計 ) による測定値 2.3 夏季イベント対応について東京ビッグサイトのイベント期間中における全窒素濃度と硝化液循環量の推移を図 4 に示すイベント初日の 8 月 14 日夜から流入水中の全窒素濃度が上昇し延べ 36 時間にわたって 5mg/L 以上となりその最大値は 6.4mg/L であった当水再生センターでは生物反応槽出口において完全硝化しているため放流水中の窒素濃度を減少させるためには硝化液循環による脱窒を促進させる必要があるそこで流入水中の全窒素濃度が高濃度になった場合硝化液循環量を順次増加させ最大 99m 3 / 時の循環量で対応したイベント開催期間中延べ 28 時間にわたって放流水中の全窒素濃度が 15mg/L を超過したしかしこのような対応をとった結果放流水中の全窒素濃度の最大値は 17.2mg/L であり環境確保条例に定める全窒素濃度 2mg/L を超過することはなかった -3-

5 8/13 8/14 8/15 8/16 8/17 8/18 8/19 全窒素 [mg/l] 硝化液循環量 [m3/ 時 ] 硝化液循環量 T-N: 流入水 T-N: 放流水自主管理値 ( 全窒素 15mg/L) コミックマーケット図 4 夏季イベント期間前後における水処理状況 ( 8/13~ 8/19) 3. 平成 21 年 12 月 ~ 1 月の処理対応について 3.1 平成 21 年 12 月 ~ 1 月のイベント年末の 12 月 29 日 ~31 日の 3 日間東京ビッグサイトでコミックマーケットが開かれた平成 21 年 12 月のコミックマーケット来場者数は 3 日間で約 64 万人であったまた 12 月中旬に近隣の商業施設 ( Venus Fort) が改装オープンしここへ来た観光客も多かった更に 12 月 31 日 ~1 月 1 日はフジテレビ本社をはじめ臨海副都心地区内の各所で年越しのイベントが開催されていた 3.2 平成 21 年 12 月 ~ 1 月の水質平成 21 年 12 月 ~ 平成 22 年 1 月における水質を図 5 に示す全窒素全リンの挙動は 8 月とほぼ同じであったが東京ビッグサイトでイベントが開催された前後の 12 月 3 日 ~ 1 月 2 日にかけて流入水中の全窒素濃度が 5mg/L 以上となっていた東京ビッグサイトでのイベント終了後も流入水中の全窒素濃度が高かったのは近隣商業施設や行楽施設等へ多数の観光客が来場していたためと考えられる平成 21 年 12 月及び東京ビッグサイトのイベント期間中における処理状況を表 4 に示す夏季と同様イベント期間中は全窒素濃度が高濃度になる傾向にあった一方水量やその他の水質は 12 月の月平均値とほぼ同じであった -31-

6 全窒素 [mg/l] 全リン [mg/l] /15 12/2 12/25 12/3 1/4 1/9 1/14. T-N: 流入水 T-N: 放流水 T-P: 流入水 T-P: 放流水図 5 平成 21 年 12 月 ~ 平成 22 年 1 月の水質 ( 全窒素全リン ) 表 4 冬季イベント期間中の水処理状況平成 21 年 12 月平均イベント水量 COD 全窒素全リン流入水放流水放流水流入水放流水流入水放流水 [m 3 / 日 ] [m 3 / 日 ] [mg/l] [mg/l] [mg/l] [mg/l] [mg/l] 13,53 1, 月 29 日 15,13 11, 月 3 日 14,54 11, 月 31 日 14,2 1, COD 全窒素全リンは汚濁負荷量計 (UV 計 T-N 計 T-P 計 ) による測定値 3.3 冬季イベント対応について東京ビッグサイトのイベント期間中における全窒素濃度と硝化液循環量の推移を図 6 に示すイベント初日の 12 月 29 日夜から流入水中の全窒素濃度が上昇し延べ 57 時間にわたって 5mg/L 以上となりその最大値 61.4mg/L であった流入水中全窒素濃度に対応して硝化液循環量を 99m 3 / 時まで増加させたが放流水中の全窒素濃度が 15mg/L 以下に下がらなかったそこで硝化液循環量を 12m 3 / 時まで増加させるとともに硝化液を脱窒させる無酸素槽の容量を増加させるため嫌気槽中間にも硝化液を注入することにした ( 図 7 参照 ) 嫌気槽無酸素槽への硝化液循環注入量は各 6 m 3 / 時である -32-

7 12/28 12/29 12/3 12/31 1/1 1/2 1/3 全窒素 [mg/l] 硝化液循環量 [m3/ 時 ] 7 6 硝化液循環量 T-N: 流入水 T-N: 放流水自主管理値 ( 全窒素 15mg/L) コミックマーケット図 6 冬季イベント期間前後における水処理状況 ( 12/28~ 1/3) 流入沈砂池汚水調整池硝化液循環を嫌気槽中間へ追加注入硝化液循環第一沈殿池生物反応槽嫌気槽無酸素槽好気槽第二沈殿池第一沈殿池引抜汚泥返送汚泥放流塩素接触槽再生水設備へ生物膜ろ過池図 7 有明水再生センターの処理フロー ( 冬季イベント時 ) 硝化液循環を嫌気槽中間へ追加注入した結果脱窒効率が高まり放流水中の全窒素濃度が 15mg/L 以下となったその後流入水中全窒素濃度の低下とともに通常の運転状態へ戻した年末年始期間中において自主管理値である 15mg/L を超過したのは延べ 35 時間であったしかし放流水中全窒素濃度の最大値は 16.8mg/L であり環境確保条例に -33-

8 定める全窒素濃度 2mg/L を超過することはなかったなお嫌気槽へ硝化液循環を注入したことによるリン処理への悪影響はなかった当水再生センターではこれまでの高濃度窒素流入水への対応をもとに運転対応マニュアルを作成し運転管理に活用している 4. 今後の課題当水再生センターでは東京ビッグサイトのイベント開催予定の情報を入手し水処理施設の運転管理に活用しているしかし近隣にはフジテレビ本社や Venus Fort 等多数の商業施設行楽施設がありこれらの施設のイベント開催予定や予想来場者数等に関する情報を入手していない当水再生センターの流入水質の変動は処理区域内にある商業施設行楽施設等へ流入する人口に比例して変化しており安定した水処理を進める上で各施設におけるイベント開催予定や予想来場者数等の情報を入手する必要があるまた冬季イベント時の対応で実施した嫌気槽中間と無酸素槽入口の両方へ硝化液循環を注入した場合の水処理への影響について調査を継続する必要がある -34-

国土技術政策総合研究所　研究資料

国土技術政策総合研究所　研究資料 4. 参考資料 4.1 高効率固液分離設備の処理性能 (1) 流入水 SS 濃度と SS 除去率各固形成分濃度の関係高効率固液分離設備は重力沈殿とろ過処理の物理処理であるため SS が主として除去されるそのため BOD N P についても固形性成分 (SS 由来 ) が除去され溶解性成分はほとんど除去されないしたがって高効率固液分離設備での除去性能についてはまず流入水 SS 濃度から前処理における