排水の処理方法と日常の維持管理（１）

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1 平成 30 年度排水管理責任者資格認定講習 ( 平成 30 年 11 月 19 日 20 日於 : 神戸国際会館 9 階大会場 ) 排水の管理 2 処理施設の維持管理 建設局下水道部計画課

2 2 前講義にて 処理対象物質ごとの排水処理方法 ( 例 ) 処理対象物質 排水処理方法 高温排水 水冷法 酸 アルカリ排水 中和法 浮遊物質 自然沈殿法 凝集沈殿法 加圧浮上法 BODの高い排水 活性汚泥法 回転生物接触法 嫌気性消化法 油類 自然浮上分離法 凝集加圧浮上法 シアン アルカリ塩素化法 六価クロム 薬品還元法 イオン交換樹脂法 重金属 水酸化物凝集沈殿法 鉄粉法 フェライト法 キレート樹脂法 イオン交換樹脂法 有機塩素化合物ベンゼン エアレーション法 活性炭吸着法 代表的な処理方法を中心に説明します

3 目次 1. 代表的な排水処理方法 (1) 油水分離槽 (2) 調整槽 (3) 中和処理 (4) 凝集処理 (5) 生物処理 (6) その他 2. 違反の事例と維持管理 3. まとめ 3

4 4 1. 代表的な排水処理方法 (1) 油水分離槽 排水中の油分と水を分離 ( 水と油の比重の違いを利用 )

5 5 1. (1) 油水分離槽 油分を含む排水が発生する主な場所 1 動植物油脂類 厨房飲食店 ホテル 旅館など 生産設備全般食料品製造工場など

6 6 1. (1) 油水分離槽 油分を含む排水が発生する主な場所 2 鉱油類 整備場 洗車場車両整備 ガソリンスタンドなど 脱脂工程機械器具等製造業 めっき業など

7 7 1. (1) 油水分離槽 油水分離槽の構造 雨水管へ 汚水管へ 油分が上部に浮く 平面図 流量調整器 排水 処理水 断面図 下部の水が次の槽へ 4~5 槽が望ましい

8 8 1. (1) 油水分離槽 油水分離槽の構造 ( 飲食店等の厨房向け ) 断面図 上からの写真 し渣かご 容量が小さく 排除基準が守れないことも

9 9 1. 代表的な排水処理方法 (2) 調整槽 水質 水量の平均化 ( 負荷変動の抑制 )

10 10 1. (2) 調整槽 平均化で対応可能な業種の例 飲食店 ホテル 旅館 食料品製造業 排水の量及び質の時間変動が大きい 排水の貯留により水質を平均化し排除基準を守れる可能性がある ただし 水質使用料の対象となる可能性有

11 11 1. (2) 調整槽 構造 排水 スクリーン 空気 腐敗防止 沈殿防止 夾雑物の 除去 排水 容量 : 一日分の排水量を貯留可能 ( 目安 )

12 12 1. 代表的な排水処理方法 (3) 中和処理 酸性 アルカリ性排水を薬品等の 添加により中性に調整

13 13 1. (3) 中和処理 水素イオン濃度 (ph) とは? 水溶液中の水素イオン濃度の対数 酸性 中性 アルカリ性 排除基準 :5 を超え 9 未満 希釈によって ph を 1 変化させるには 10 倍の水が必要

14 1. (3) 中和処理 中和剤の種類と特徴 薬品名化学式利点難点 酸 アルカリ 硫酸 H 2 SO 4 溶解性大 反応性大 塩酸 HCl 溶解性大 反応性大 二酸化炭素 CO 2 安全 低 ph になりにくい 苛性ソーダ NaOH 溶解性大 反応性大 汚泥量少 生石灰 CaO 重金属の 消石灰 Ca(OH) 2 再溶解防止 汚泥の脱水性 取り扱いが危険 取り扱いが危険 (HCl ガスの発生 ) 高価 重金属の再溶解 溶解性小 反応性小 汚泥量多 各事業場排水に適した薬品の使用を! 14

15 15 1. (3) 中和処理 中和処理のフロー 酸 アルカリ 原水 P M ph ph 処理水 ph 不可 調整槽中和槽監視槽

16 16 1. (3) 中和処理 中和処理施設の例 ph 電極 中和槽と制御盤 中和槽

17 17 1. 代表的な排水処理方法 (4) 凝集処理 対象物質を凝集させて除去

18 1. (4) 凝集処理 凝集とは? コロイド等の粒子が集まり塊 ( フロック ) になる 無機凝集剤 高分子凝集剤 凝集のイメージ フロックの除去方法 凝集沈殿 or 凝集加圧浮上除去対象物質の重さ等により使い分け 18

19 19 1. (4) 凝集処理 凝集沈殿 ( 重金属類 ふっ素化合物等 ) 原理フロックを一定時間滞留させ沈降させて除去 対象物質 重金属等の比重の大きい物質

20 20 1. (4) 凝集処理 凝集沈殿のフロー 酸 アルカリ 無機凝集剤 高分子凝集剤 排水 P ph 処理水 原水槽 凝集反応槽 ( 急速撹拌槽 ) 無機凝集剤により微細フロック形成 凝集反応槽 ( 緩速撹拌槽 ) 高分子凝集剤でフロックを架橋し粗大化 沈殿槽 スラッジ 処理水槽 汚泥処理へ 注意点 : シアンや六価クロムは前処理が必要

21 1. (4) 凝集処理 凝集沈殿の例 急速攪拌槽 沈殿槽 ph 電極 緩速攪拌槽 処理水 フロックの形成 21

22 22 1. (4) 凝集処理 凝集沈殿の例 原水凝集槽の水処理水

23 23 1. (4) 凝集処理 凝集加圧浮上 ( 主に油類処理 ) 原理加圧水により発生させた微細気泡をフロックに付着させることで軽くし 浮上させて除去 対象物質油等の比重の小さい物質の除去に有効 ( 油水分離槽で除去できない乳濁状態の油類が対象 )

24 1. (4) 凝集処理 凝集加圧浮上のフロー 酸 アルカリ 無機凝集剤 高分子凝集剤 排水 P ph 掻き寄せ機 P 処理水 原水槽 凝集反応槽 ( 急速撹拌槽 ) 無機凝集剤により微細フロック形成 凝集反応槽 ( 緩速撹拌槽 ) 高分子凝集剤でフロックを架橋し粗大化 加圧浮上槽 加圧水 空気加圧水槽加圧水を大気解放微細気泡が発生 処理水槽 スカム汚泥処理へ 空気圧縮 循環利用 24

25 1. (4) 凝集処理 凝集加圧浮上の例 凝集反応槽加圧浮上分離槽 掻き寄せ機 撹拌機 加圧水によりフロックが浮上 25

26 1. (4) 凝集処理 その他 ~ 凝集ろ過 ~ 酸 アルカリ 無機凝集剤 高分子凝集剤 排水 P ph 処理水 原水槽 凝集反応槽 ( 急速撹拌槽 ) 凝集反応槽 ( 緩速撹拌槽 ) 沈殿槽 スラッジ 処理水槽 汚泥処理へ ろ過機 ( フィルター ) で微細フロックを除去 利点 省スペース メンテナンスが容易 26

27 27 1. 代表的な排水処理方法 (5) 生物処理 有機汚濁の除去

28 28 1. (5) 生物処理 生物処理とは? 細菌などの微生物を用いて排水中の 有機汚濁を処理 生物処理の種類 浮遊生物法 : 生物は槽全体に分散 ( 活性汚泥法 担体流動床など ) 生物膜法 : 生物は支持体 ( ろ材 ) に付着 ( 散水ろ床 回転円板 接触酸化 担体流動床など )

29 1. (5) 生物処理 活性汚泥法 ( 浮遊生物法 ) 排水 空気 PB 空気 PB 処理水 原水槽 曝気腐敗防止沈殿防止 反応タンク 曝気混合促進酸化促進沈殿防止 返送汚泥 沈殿槽 汚泥処理設備へ 反応タンクの生物量確保 29

30 1. (5) 生物処理 活性汚泥法 ( 浮遊生物法 ) 活性汚泥法の反応タンク 30

31 1. (5) 生物処理 活性汚泥法 ( 浮遊生物法 ) 処理水 活性汚泥法の沈殿槽 31

32 32 1. (5) 生物処理 接触酸化 ( 生物膜法 ) 支持体 ( ろ材 ) 汚水を支持体と接触 空気 B 排水 v v v v v v v v v v v 接触酸化の反応タンク 処理水 曝気 表面に生物膜 の形成

33 1. (5) 生物処理 接触酸化 ( 生物膜法 ) 接触酸化塔 33

34 1. (5) 生物処理 担体流動床 ( 浮遊生物法 + 生物膜法 ) 活性汚泥法の反応タンクに担体を投入する 生物量が多く 処理効率が高い 担体材質や表面を工夫 生物が付着した担体 生物の付着量大 34

35 1. (6) その他 有機塩素化合物 ( ジクロロメタン等 ) 現場での回収の徹底 再溶解の防止が基本 曝気法 活性炭吸着法 原水濃度 設備 メンテナンス等により処理能力に差異が生じることに留意 35

36 36 1. (6) その他 廃棄物の処理 排水処理施設から出た汚泥 ( 凝集 生物処理で生じた脱水汚泥など ) 発生源で回収した汚濁物質 ( めっき槽液 廃液タンク 食品残渣 油など ) 法律に則り適正な処理が必要廃棄物処分も排水処理の一部です!

37 37 2. 違反の事例と維持管理 (1) 動植物油 ( 油水分離槽 調整槽 ) (2)pH( 中和 ) (3) 重金属 ( 凝集沈殿 ) (4) 鉱油 動植物油 ( 凝集加圧浮上 ) (5)BOD SS( 生物処理 )

38 2. 違反の事例と維持管理 (1) 動植物油 ( 油水分離槽 調整槽 ) 飲食店 厨房排水公共下水道 油水分離槽 調整槽 原因 : 油水分離槽の管理不足による油分の流出食器類の洗浄前の拭き取りが不十分 対策 : 油水分離槽の清掃 ( 操業後の浮上油の回収など ) 定期的な汚泥の回収維持管理しやすい環境作り発生源での負荷削減 注意点 : 調整槽の能力にも限界がある 38

39 2. 違反の事例と維持管理 (2)pH( 中和 ) 業種問わず多数 酸アルカリ 工程排水原水 P M ph ph 処理水 ph 不可 調整槽中和槽処理水槽監視槽 原因 : ガラス電極の汚染による中和不良 対策 :ph 電極の洗浄 校正 洗浄頻度の把握日常点検の強化処理水槽に監視用 ph 計と返送ラインを設置 その他 : 薬品の補充 予備電極 39

40 2. 違反の事例と維持管理 ph 電極 ガラス電極 こまめな洗浄 が必要です! 40

41 2. 違反の事例と維持管理 (3) 重金属 ( 凝集沈殿 ) めっき業 酸 アルカリ 無機凝集剤 高分子凝集剤 排水 P ph 処理水 原水槽 凝集反応槽 ( 急速撹拌槽 ) 凝集反応槽 ( 緩速撹拌槽 ) 沈殿槽 スラッジ 処理水槽 汚泥処理へ 1 凝集不良原因 : ポンプ閉塞により薬注がなされず凝集不良となった対策 : 薬注の確認 薬品タンクの容量確認凝集状態の確認 2 汚泥越流原因 : 沈殿槽の汚泥引抜を怠ったことによる汚泥越流対策 : 定期的な汚泥の引抜 ( 脱水 ) 引抜( 脱水 ) 頻度の把握沈殿槽 処理水槽の目視確認 41

42 2. 違反の事例と維持管理 (4) 鉱油 動植物油 ( 凝集加圧浮上 ) 自動車整備食品製造業 排水 酸 P アルカリ ph 無機凝集剤 高分子凝集剤 P 処理水 原水槽 凝集反応槽 ( 急速撹拌槽 ) 凝集反応槽 ( 緩速撹拌槽 ) 加圧浮上槽 加圧水 処理水槽 スカム汚泥処理へ 加圧水槽 原因 : 処理水質の悪化に伴い 加圧水供給装置が閉塞しフロックが浮上除去されなかった 空気 空気圧縮 対策 : 加圧水供給装置の閉塞解消 加圧水槽の清掃加圧浮上槽 処理水槽の目視確認 42

43 43 2. 違反の事例と維持管理 (5)BOD SS( 生物処理 ) 食品製造業 空気排水 PB 空気 PB 処理水 原水槽 反応タンク 返送汚泥 沈殿槽 汚泥処理設備へ 原因 : 沈殿槽の汚泥引抜を怠ったことによる汚泥越流 対策 : 定期的な汚泥の引抜 引抜頻度の把握沈殿槽 処理水槽の目視確認

44 44 2. 違反の事例と維持管理 (1) 油水分離槽 調整槽における油流出 日常管理 負荷源の回収不足 (2) 中和施設における ph 電極の汚染 日常管理の不足 (3) 凝集沈殿における凝集不良 汚泥流出 日常管理 目視確認の不足 (4) 凝集加圧浮上における汚泥流出 日常管理 目視確認の不足 (5) 生物処理における汚泥流出 目視確認の不足

45 3. まとめ 排除基準を遵守するために 汚水発生源の内容の把握 排水処理の内容の把握 排水処理施設の適切な維持管理 担当者以外も意識をもつ 緊急時における処理対応 など 45