排水処理とは？課題と対処法まとめ

排水処理とは、工場や施設などで発生した汚泥や有害物質などを含む汚水を、定められた水質に処理することをいいます。公共用水域や下水に流れる汚水は川や海、土壌の環境汚染などを進めて農漁業に悪影響を及ぼし、公害の原因になる場合もあるため、必ず適切な処理が求められます。

しかし排水処理には排出された産業廃棄物の処理やコスト、設備の費用、法律で定められた基準のクリア、処理方法の選定など、排水処理を行う側にとっていくつかの課題も存在します。その対処法も含めて掘り下げていきます。

水の再利用

環境保護の視点からも排水のリサイクルも進んでいます。排水の再利用法には、カスケード利用、循環利用、局部的・工場単位・地域的再生利用があります。処理水を再利用することで、排水処理の費用を抑制します。

水の再利用
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水処理におけるコスト問題

水をその目的に合わせた水質にするための処理を水処理といいます。汚水の浄化などには専用の機械や設備が必要となる場合があり、水処理の工程で発生する産業廃棄物の処理についても、コスト問題がつきまといます。

排水や汚水を浄化するために
かかるコスト
について
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汚泥吸引車との費用比較

汚泥吸引車は産業廃棄物の処理手段の一つです。汚水や泥水などを吸引・運搬する働きがあり、主にレンタルで利用されますが、その際に必要な免許やかかる費用、注意点などをご紹介します。

汚泥吸引車の費用や注意点
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排水処理施設に補助金は申請可能か

排水処理施設に設備を導入することは、企業にとって大きな投資です。排水処理施設の設備導入の投資は、売り上げに直接結びつくわけではないため、企業にとって大きな負担になります。そこで、国や地方自治体は、補助金制度を設けています。ここでは、排水処理施設の補助金について考えていきます。

排水処理施設の補助金
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仮設水処理とは

工場排水や土木工事現場の汚水を現場で水と固形物に分離できると産業廃棄物で収集運搬するより処理するうえで有用です。この現場での水処理を可能にする設備が、「仮設水処理システム」です。この「仮設水処理システム」について説明しています。

仮設水処理の特徴や注意点
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水処理プラントとは

工場や浄水場の汚水や排水を人が触れても安全なレベルまで改善する設備が、水処理プラントです。水処理プラントで行われる処理には、化学的処理や物理的処理があり、その性質や用途を把握することが大切です。ここでは、水処理プラントについて考えていきましょう。

水処理プラントの特徴
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汚泥脱水機

汚泥の処理費用は、その重量に比例します。そのため、汚泥の水分を排出させることで、汚泥の処理費用を抑制することができます。この汚泥の脱水工程を担当するのが、汚泥脱水機です。この汚泥脱水機を使用することで、汚泥処理費用の抑制だけでなく、下水処理能力の低下を抑制することができます。

汚泥脱水機
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排水処理タンク

排水処理は、処理をする排水の中に含まれている不純物などに応じて、「加圧浮上方式」「凝集沈殿方式」「生物処理方式」の中から適した方式が採用されます。これらの仕組みについて、わかりやすくまとめました。また、排水処理タンクには複数の種類があり、それぞれ把握しておくと導入の際に役立ちます。

排水処理タンク
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膜ろ過設備

穴が空いている膜を用いたろ過設備のことで、穴の大きさによってろ過水に含まれる不純物が変わってきます。一般的にはMF膜・UF膜を用いるケースが多く、RO膜であれば海水の淡水化などにも対応しています。膜形式・通水方式・洗浄方式などがあり、それぞれで特徴が異なります。膜ろ過設備を導入することで再利用ができるなど上下水費用が抑えられるなどのメリットがあります。

膜ろ過設備
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撹拌機

撹拌機とは異なる物質を混ぜ合わせる際に使う機器です。撹拌機を選ぶ際は、羽や攪拌棒の種類、動力などをチェックすることが大切です。物質に合っていないものだと、思うように混ざらないこともあるので注意しましょう。食品業界・医薬品業界・化粧品業界など様々な業界で用いられており、排水処理施設においても撹拌機は欠かせません。

撹拌機
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計測器

PH測定器・ORP計・簡易フッ化物イオン濃度計・溶存酸素計・アンモニア態窒素計など様々なタイプがあります。それぞれで用途が異なり、状況によっては24時間測定し続けることもあるでしょう。求めたい内容に合った計測器を選ぶことが重要となり、排水処理を行う上で計測器は必要不可欠なアイテムとなります。

計測器
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水ビジネスとは

水ビジネスとは、水に関連する技術・製品などのビジネスです。中でも水処理技術に特化し、工業用水や再利用水、下水処理を実施するビジネスを水処理ビジネスといいます。日本国内だけでなく海外でもニーズが高く、国からも支援などを検討されている水ビジネスについて、特徴や現状を説明しています。

水ビジネス
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工場の排水処理問題

工場や事業所で排出される汚水を工場排水といい、その処理には様々な問題が伴います。歴史的に、工場排水によって公害被害や環境汚染が引き起こされたことも事実です。現代では法の整備により規制が強化され、排水処理問題は改善傾向にあります。しかし、産業の発展に伴い新たな課題も発生しています。

工場から排出される排水処理問題
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排水処理とSDGsの関係

排水処理に関する取り組みを進めていくことで、SDGsが掲げる目標を達成できる可能性が高まります。取り組みの内容、課題やサポート体制などがどうなっているか、といった点について把握しておくことが大切です。平成28年に閣議決定されたバイオマス活用推進基本計画をもとに、どのような施策をしているか見ていきましょう。

排水処理とSDGsの関係
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排水の生物処理

排水の有機物を微生物や細菌の分解力で浄化することもできます。この排水に微生物の力を利用する方法を、排水の生物処理といいます。微生物の種類によって、好気処理と嫌気処理に分かれ、その用途も異なります。ここでは、排水の生物処理について考えていきましょう。

排水の生物処理
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膜分離活性汚泥法

膜分離活性汚泥法は、沈殿槽を使用せず、膜を用いて固液分離を行います。この膜分離活性汚泥法では、精密ろ過膜で汚水をろ過するため、高品質の処理水になります。キャリーオーバーの可能性が低い性質が強みといえます。

膜分離活性汚泥法
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排水の物理的処理

排水処理を、凝集反応を利用して固液分離する排水の物理的処理といいます。物質の比重を利用する沈殿、浮上、遠心分離、スクリーン、凝集剤、ろ過、マグネットなどの方法で、水と汚濁物を分離する処理を行います。ここでは物理的処理の詳細についてまとめました。

排水の物理的処理
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水質汚濁防止法に基づく
有害物質の
排水基準とは

水質汚濁防止法は、公共用水域や地下水の水質汚濁を防ぐための法律です。人の健康や生活環境に被害が生じるおそれのある有害物質が指定されており、排水を行う工場や事業所は排水内の有害物質の含有量などの制限と、届出や記録の義務が生じます。

有害物質の含有量などの
排水基準について
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し渣処理の対処法

し渣（さ）とは、汚水処理の工程で混入するゴミのことです。主に髪の毛や繊維類、ビニール類、食料残渣などが挙げられます。

し渣が汚水に混入していると機械に絡んだり詰まったりするため、汚水処理機械の負担や故障、コストの増加につながります。専用の機械設備によってし渣を分解することで量を減らし、焼却処理における負担を減らす必要があります。

し渣処理の方法や工程
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曝気槽汚泥処理の対処法

曝気（ばっき）とは、液体を空気に触れさせて、その液体に空気中の酸素などを供給することです。主に好気性微生物を用いた浄水に利用されます。

酸素が排水内に送られることにより液体内の好気性微生物が活性化され、汚水を浄化します。曝気槽を使ったこのような排水処理方法は活性汚泥法と呼ばれ、酸素の量などの様々な調整が必要となります。

曝気槽による汚泥処理
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浚渫汚泥処理の対処法

浚渫（しゅんせつ）とは、港湾や河川などの底にある土砂をすくいとる工事のことです。浚渫によって水底からかき上げられて排出される土砂と汚泥は、それぞれ明確に定義、区別されています。土砂は廃棄物処理法において廃棄物に該当しませんが、汚泥は廃棄物に該当します。

浚渫の際の土砂や汚泥の扱い
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水処理設備の
よくあるトラブルと対処法

水処理設備を安定して運営するには、よくあるトラブルと対処法について知っておくことが大切です。また、水処理設備が故障して稼働できなくなった場合に備え、代替処理法についても考えておく必要があるでしょう。よくあるトラブルと対処法について解説しながら、代替処理法としておすすめの仮設水処理プラントについても事例と合わせて紹介します。

水処理設備のよくあるトラブル
について
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大規模排水処理と
小規模排水処理の違い

大規模排水処理は、浄水場や下水処理場などの大規模施設で大量の排水を一括して処理する方法です。高い排水処理能力を持ちますが、建設や維持に多大なコストがかかります。

一方、小規模排水処理は、施設ごとにポンプや個別浄化槽設置を設置する方法。低コストで導入でき、設置スペースも小さくて済みますが、処理できる排水の量に限界があります。

大規模排水処理と小規模排水処理の違いやメリット・デメリットなどを詳しく紹介しているので、参考にしてみてください。

大規模排水処理と小規模排水処理の
違いについて詳しく見る

嫌気性処理法（嫌気処理法）

酸素を必要としない環境で生息・活動する嫌気性微生物を利用し、水中の有機物を分解・処理する方法です。この過程で、有機物はメタンガスや二酸化炭素に変換されます。

酸素を送るばっ気装置を使う必要がないため、エネルギーコストを抑えながら有機物濃度が高い排水を処理することが可能。ほかにも、嫌気性処理法による排水処理の仕組み、メリットやデメリットなどを詳しくまとめています。

嫌気性処理法（嫌気処理法）
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好気性処理法（好気処理法）

酸素がある環境で生息・活動する好気性微生物の働きを利用して、水中の有機物を炭酸ガスと水に分解・処理する方法です。酸素を送るばっ気装置を使用して、有機物の分解を効率的に行います。

好気性微生物の集合体である活性汚泥を用いて、有機物の分解・処理を連続して行う「活性汚泥法」が代表的です。好気性処理法による排水処理の仕組み、メリットやデメリットなどを詳しく紹介しているので、参考にしてみてください。

好気性処理法（好気処理法）
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