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リバージュプロセス|水処理用語の解説

|あ行|

◇亜硝酸細菌
硝化細菌のうち、アンモニアを亜硝酸まで好気的に酸化できる細菌の総称。アンモニア酸化細菌ともいう。
◇亜硝酸態窒素(NO2-N)
アンモニアが酸化して硝酸になる中間生成物。
◇アンモニア態窒素(NH4-N)
タンパク質のような窒素を含む有機物が分解してなる窒素化合物である。アンモニア態窒素は、酸化されて亜硝酸態窒素を経て硝酸態窒素になる。
◇SS(Suspended solid)
浮遊物質(水中を浮遊している物質)または懸濁物質(濁りの原因物質)という。水を濁している不溶性の物質で、この値が高いほど、水の濁りが高いことになる。BOD、CODと深い関連性があり、汚泥生成量にも関係する。通常、ppmまたはmg/リットルで表す。
◇SV(Sludge volume)
活性汚泥の沈降性や濃度などを示す指標で、活性汚泥沈殿率という。曝気槽内のおおよその活性汚泥量を推測する最も簡単で有効な方法である。活性汚泥を1リットルのメスシリンダーに入れ、30分間静置した後の沈殿した汚泥の割合を%で表したもの。30分静置したものをSV30という。例えば、1リットルのメスシリンダーの半分に活性汚泥が沈めば、SV50%となる。
◇SVI(Sludge volume index)
活性汚泥の沈降性を示す指標で、汚泥容量指標という。1gの活性汚泥が占める容積をmlで表し、 SVI=SV×10000/MLSSの式で算出される。通常の曝気槽のSVIは100~150である。高いSVI値は凝集性・沈降性の悪い軽い活性汚泥でることを示す。SVI値を測定することにより活性汚泥の異常を早期に発見することができる。
◇MLSS(Mixed liquor suspended solid)
活性汚泥法における曝気槽内の活性汚泥量をmg/リットルで表し、活性汚泥浮遊物質という。曝気槽の浄化能力を維持するために、量を適正に保つ必要がある。通常、3000~6000mg/リットルで管理されることが多い。
◇MLVSS(Mixed liquor volatile suspended solid)
MLSS(活性汚泥浮遊物質)のVS(強熱減量)をmg/リットルで表す。活性汚泥有機性浮遊物質という。MLSSの有機物量を表すことから、活性汚泥法における曝気槽内混合液の微生物量をMLSSよりも正確に示す指標として用いられる。
◇ORP(Oxidation-reduction potential )
汚水や曝気槽などが酸化状態(プラス)か、還元状態(マイナス)かを電位で示す指標。酸化還元電位ともいう。曝気が十分で、DOが高く、好気的なものは電位が高く、逆に嫌気的なものは電位が低い。例えば、酸素が十分に供給されている活性汚泥法の曝気槽はプラス100~500mV(酸化状態)の値を示すが、代表的な嫌気処理であるメタン発酵槽はマイナス200mV以下(還元状態)である。
◇汚濁負荷量
処理施設で処理すべき汚濁物質量(BODやSSなど)。汚水量と汚濁物質濃度を乗じて求める。例えば1日当たりの汚濁負荷量は次式によって算出される。
汚濁負荷量(Kg/日)=汚水量(m/日)×汚濁物質濃度(mg/リットル)÷1000

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|か行|

◇回分式活性汚泥法
曝気槽で汚水を一定時間浄化処理した後、曝気を停止して活性汚泥を沈殿させて上澄液(処理水)を得る活性汚泥処理方法。汚水の投入と処理水の排出を、回を分けて行う方法である。曝気槽が沈殿槽を兼ねるために、装置が簡単となる。豚舎排水では、曝気式ラグーンやオキシデーションディッチ法に応用されている。汚水の投入と処理水の排出を別々行う槽を持っている連続式活性汚泥法と区別される。
◇活性汚泥
汚水を浄化する能力を持った微生物の塊。活性汚泥の中には細菌、原生動物などいろいろな微生物が数多く生きている。MLSSは活性汚泥の量を表したものである。
◇活性汚泥処理施設
活性汚泥を利用した汚水処理施設。浄化槽のこと。曝気槽の中に活性汚泥を培養しながら、汚水を浄化処理する施設。
◇簡易曝気処理施設
簡易な曝気槽で尿汚水を曝気処理し、臭気の少ない液肥を生産する方法。曝気槽内に各種資材(腐食物質、岩石、微生物資材など)を浸漬・投入などして処理するものもある。低コストで、尿汚水の臭気対策になっているが、処理水を河川などに放流できる水質に浄化することは難しく、その用途は主に液肥となる。
◇凝集剤
凝集剤は、水の濁りや色を除去するために用いられる薬剤で、水中に懸濁する微粒子をくっつけてフロック(集塊)をつくらせ、沈降、濾過によって分離除去するのを容易にする作用がある。養豚排水の場合、主に脱水機を利用した余剰汚泥処理に使用するが、余剰汚泥は微細な浮遊物なので、そのままでは分離が難しいため凝集剤を添加し、微細な浮遊物の集合体(フロック)をつくらせ、脱水処理を行う。凝集剤は、無機系と有機系(高分子系)に分けられる。また、脱水機には、ベルトプレス式、多重円盤式、スクリュープレス式等様々なタイプがある。使用する凝集剤も機種、余剰汚泥の性状との相性もあるので、使用方法等については、メーカーと良く検討し、選択する必要がある。

1.無機系凝集剤
塩化鉄、硫酸鉄、塩化アルミニウム、硫酸バンド等の無機質の凝集剤がある。これらは、凝集対象の微細な浮遊物(SS)や 溶解物質と、プラス(+)イオン、マイナス(-)イオンの結合作用で集合体(フロック)を作る。有機系凝集剤と比較すると、集合体(フロック)が小さく壊れやすい、沈降速度が遅い等の特徴がある。凝集対象の液体の性状(pH、浮遊物質等)、脱水機との相性をみて、使用薬剤を選択する。

2.有機系凝集剤(高分子系)
有機系凝集剤といえば、ほとんどが高分子系凝集剤のことである。天然高分子系と合成高分子系に分けられる。主流は合成高分子系である。高分子(ポリマー)とは有機化学製品であり、石油等を原料として自然界で作られる有機物よりもかなり分子量の大きい化合物である。特徴として、イオン活性が大きく浮遊物質や溶解物質と結合、吸着しやすく、少量の添加で著しく凝集を促進する。凝集原理は、イオン結合および細長い糸状物質で浮遊物質や溶解物質を吸着するものである。無機系と比較すると集合体(フロック)が大きく、沈降速度が速い等の特徴がある。イオン性別に分類され、カチオン性(+イオン)、アニオン性(-イオン)、ノニオン性(中性)がある。凝集対象の液体の性状(pH、浮遊物質等)、脱水機との相性をみて使用薬剤を選択する。
◇嫌気性処理
酸素が存在する状態で生存が困難な嫌気性微生物が活動して汚水中の汚染物質の分解を行う一連の方法。メタン発酵処理(消化処理ともいう)は、嫌気性処理の代表的なものである。
◇原生動物
単細胞動物の総称。大きさは5~250μm。汚水浄化処理施設における活性汚泥などに多数存在し、細菌とともに汚水の浄化に重要な役割を果たす。
◇好気性処理
空気の存在下で生育、増殖する好気性細菌、カビ類、原虫類、藻類、プランクトンその他の好気性微生物により有機物を分解し、汚水の安定化を図る方法。活性汚泥処理は、好気性処理の代表的なものである。

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|さ行|

◇酸化
酸素と化合して酸化物をつくること。例えば、炭素が酸化されると二酸化炭素に、アンモニアが酸化されると、亜硝酸や硝酸になる。
◇COD-mn(Chemical oxygen demand )
有機物による汚れを示す重要な指標のひとつ。日本語では化学的酸素要求量という。水中の有機物を酸化剤(過マンガン酸カリウム)によって化学的に酸化するときに必要な酸素量で表す。単位は、ppmまたはmg/リットルで表す。BODと同じ汚れを示す指標であるが必ずしも一致しない。測定がBODよりも短時間でできる。排水基準としては、海域及び湖沼に排出される排水に限って適用される。
◇糸状細菌
視覚的に糸状を呈する微生物群の総称。汚水処理では、浅い水底に群落をつくり、あるいは水中に分散した糸状の群体を生じる細菌を糸状菌と称している。活性汚泥のバルキング(膨化)を引き起こす原因微生物であり、汚泥の沈降性の良否を判定する指標生物となっている。
◇硝酸細菌
硝化細菌のうち、亜硝酸を硝酸まで好気的に酸化する一群の細菌の総称。亜硝酸酸化細菌ともいう。
◇硝酸態窒素(NO3-N)
硝酸態窒素とは、硝酸塩をその窒素量で表したものである。硝酸性窒素ともいう。硝酸化成作用の過程で微生物(硝酸細菌、亜硝酸細菌)の働きにより亜硝酸から生成される。水中の硝酸態窒素は、主としてタンパク質などの分解によって生じたアンモニア態窒素が、硝化細菌群の作用によって酸化される際の最終生成物であるため、汚水処理においては汚濁物質の浄化を知るうえの指標となる。
◇スカム
汚泥、汚水の貯留槽、浄化槽の腐敗槽などで、消化分解の進行とともに大腸菌、尿素分解菌などにより発生した炭酸ガスが浮遊物とともに槽の表面にできた厚いスポンジ質の層をいう。
◇全窒素(T-N)
無機態および有機態窒素の総量を表す。無機態窒素とは、アンモニア態および亜硝酸態、硝酸態窒素をさす。有機態窒素とは、タンパク系窒素、非タンパク系の有機性窒素をさす。

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|た行|

◇滞留時間
汚水などが処理施設に滞留する時間。例えば、1日当たり5m²の汚水を、10m²の曝気槽で処理すれば、汚水の滞留時間は2日間となる。曝気時間(エアレーション時間)、HRT(水理学的滞留時間)ともいう。
◇大腸菌
人および動物の腸内とくに大腸に多数存在する細菌で、ふん尿に汚染された所に広く存在し、汚染の指標となる。
◇脱窒
無酸素状態で、脱窒細菌が有機物をエネルギー源として亜硝酸態窒素や硝酸態窒素を窒素ガスなどに還元する作用。硝化作用と組み合わせることによって汚水中の窒素を除去することができる。
◇DO(Dissolved oxygen)
水中に溶解している酸素濃度。溶存酸素という。活性汚泥は酸素を必要とするので、活性汚泥法の重要な制御指標となる。一気圧、20℃で純水の飽和DO濃度は8.84mg/リットルである。
◇透視度
水の透明度を示す指標のひとつ。汚水が浄化されるほど透明になることから、浄化の程度を簡単に判断する指標に用いられる。透視度計に水を入れ上部から透視し、底部に置いた標識板の二重十字が識別できる水の高さ(cm)を透視度という。

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|は行|

◇曝気
水に空気を送って酸素を供給すること。活性汚泥法では曝気槽の中に下部からブロワーで空気を送ったり、表面を撹拌したりして曝気を行う。エアレーションともいう。
◇曝気槽
活性汚泥処理施設の活性汚泥と汚水を混合・撹拌し、曝気を行い反応させる槽。曝気槽が活性汚泥処理施設の中心的な役割を果たす。汚水が浄化されるとともに活性汚泥が増殖培養される。
◇バルキング
膨化ともいい、活性汚泥法において最終沈殿槽で汚泥が沈降しにくくなり、上澄水が得にくくなる現象をいう。糸状菌の増加にともない発生する。原因としては高濃度汚水の投入、腐敗汚水の投入、投入BOD量の過負荷、曝気槽の溶存酸素不足等がある。
◇BOD(Biochemical oxygen demand )
有機物による汚れを示す重要な指標のひとつ。生物化学的酸素要求量という。微生物によって分解されやすい有機物量の指標となる。汚水処理の目的は、このBODを低下させることを目的としている。単位は、ppmまたはmg/リットルで表す。CODと同じ汚れを示す指標であるが必ずしも一致しない。測定がCODと比較すると時間がかかる(5日間)。一般的な排水基準として適用される。
◇BOD汚泥負荷
曝気槽内の単位MLSS当たり、1日に処理されるBOD量。単位はBOD-Kg/MLSS-Kg・日。活性汚泥の微生物量に対するBOD負荷量を表すもので、BOD容積負荷よりも正確な指標として、曝気槽の設計および運転管理に用いられる。
◇BOD容積負荷
曝気槽の単位容積当たり、1日に処理できるBOD量。単位はBOD-Kg/m³・日。 曝気槽の設計などに用いられる重要な指標。豚舎排水の場合、0.5Kg/m³・日以下のBOD容積負荷で運転されることが多い。1日に150KgのBODを処理する場合(汚濁負荷量150Kg)、BOD容積負荷0.5Kg/m³・日ならば曝気槽の容積は300m³必要と算出される。
◇ppm(parts per million )
水中の汚濁物質濃度を表す単位。百万分率。ある物質の量が全体の百万分のいくつ存在するかを表す。例えば、1ppmは1mg/リットルまたは1g/ m³となる。10,000ppmが1%になる。
◇pH
水が酸性かアルカリ性かを示す指標。pH7が中性であり、7より上がアルカリ性、7より下が酸性である。
◇富栄養化
水中の窒素やリン濃度が増加し、それにともないプランクトンや藻などの生産量が増加すること。赤潮やアオコなどの被害を引き起こすことがある。窒素やリンの規制の根拠となっている。
◇返送汚泥
連続式活性汚泥法において、曝気槽内のMLSSを一定濃度に維持するために、沈殿槽から引き抜いて曝気槽に返送し循環利用する活性汚泥のこと。MLSS濃度と返送汚泥量には次のような関係がある。
MLSS濃度={(Q1×S1)+(Q2×S2)}÷(Q1+Q2)
汚泥返送率=Q2÷Q1×100
Q1:曝気槽流入汚水量/日
S1:曝気槽流入汚水のSS濃度
Q2:返送汚泥量/日
S2:返送汚泥のSS濃度(一般的に10,000ppmに設定)

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|や行|

◇余剰汚泥
活性汚泥法において、増え過ぎて不要となった活性汚泥。活性汚泥はBODやSSを処理しながら自ら増殖するため、余剰汚泥が発生する。余剰汚泥は引き抜いた後、たい肥化など別途処理する。

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|ら行|

◇連続式活性汚泥法
曝気槽に沈殿槽を併設し、曝気槽で汚水の浄化を行い、沈殿槽で活性汚泥を沈殿させて上澄液(処理水)を得る。回分式活性汚泥法と違って、汚水の投入と処理水の排出を連続的に行うことができる。下水処理では一般的な活性汚泥処理方法であり、豚舎排水でも標準活性汚泥法、長時間曝気法、二段曝気法などに応用されている。

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