好気処理

工場の排水処理における「好気処理」とは

こんにちは、さわまる博士です。
工場の排水処理において、水中に溶け込んだ有機物(BOD成分)を除去する最もスタンダードな方法が、微生物の「呼吸」を利用する技術です。

生物が酸素を吸ってエネルギーを得るのと同じように、微生物にも酸素を与えて活発に働いてもらう。それが本日解説する「好気処理(こうきしょり)」です。

さわまる博士

排水処理における「好気処理」とは、どのようなものでしょうか?

好気処理とは、酸素(O2)が十分に存在する「好気状態」で活動する「好気性微生物」の働きによって、排水中の有機物(BOD成分)を水(H2O)と二酸化炭素(CO2)に分解する排水処理技術です。

この反応を効率よく進めるため、曝気槽と呼ばれる水槽に排水を入れ、ブロワー(送風機)を使って強制的に空気を送り込み(=曝気)、微生物が酸欠にならないようにします。

多くの排水処理場は「活性汚泥法」や「散水ろ床法」であり、好気処理の代表的な例となります。

好気処理による排水処理の役割

好気処理は、排水処理プロセスの中核を担います。

  • BODの除去
    排水中の主要な汚濁物質であるBOD成分を、微生物が呼吸(酸化分解)によって除去し、水を浄化します。
  • 硝化反応
    好気状態であるため、窒素除去の第一段階である「硝化(アンモニアの酸化)」も、この好気処理の工程で同時に進行します。
  • フロックの形成
    好気性微生物は、粘着物質を出しながら「フロック」と呼ばれる塊を形成します。これにより、次の沈殿槽で微生物(汚泥)が沈みやすくなり、きれいな処理水と分離できます。

さわまる博士の
ワンポイントアドバイス!

好気処理の心臓部は、酸素を送り込む「ブロワー」です。もしブロワーが停止したり、流入するBODに対して送る空気の量が不足したりすると、曝気槽が酸欠状態(嫌気状態)になります。

そうなると、BODの分解が止まるだけでなく、悪臭の原因となる「硫化水素(H2S)」が発生したり、汚泥が黒く変色したり(腐敗)、排水処理システム全体が大きなダメージを受けてしまいます。
DO(溶存酸素)の管理こそが、好気処理を成功させる最大のカギなんですよ。

さらに詳しく知りたい方へ

本日は好気処理について解説しましたが、これと対になる「嫌気処理」や、好気処理の代表例である「活性汚泥法」、空気を送る設備「曝気槽」や「散気装置」、そして管理指標である「DO(溶存酸素)」といった用語も、併せてご確認いただくことで、より理解が深まります。

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