工場の排水処理における「バルキング」とは

こんにちは、さわまる博士です。
活性汚泥法を用いた排水処理において、最も代表的で、多くの担当者を悩ませるトラブルの一つが「バルキング」です。
本日は、このバルキングという現象について、その原因から対策の考え方までを解説します。

バルキングとは、どのような現象なのでしょうか？

バルキングとは、活性汚泥の沈降性が著しく悪化し、沈殿槽で汚泥が沈みにくく、または全く沈まなくなる現象のことです。活性汚泥フロック（微生物の塊）が膨張（Bulk）することから、この名前が付けられました。これにより、沈殿槽での固液分離が不十分となり、処理水質の大幅な悪化を招きます。

バルキングの主な原因

バルキングの原因は多岐にわたりますが、主に以下の二つに大別されます。

糸状性（しじょうせい）バルキング

最も一般的な原因です。活性汚泥の中に存在する、糸のような形状をした微生物（糸状性細菌や放線菌）が異常に増殖することで発生します。この糸状の微生物がフロック間に橋を架けるように絡みつき、フロックが緻密に締まるのを妨げます。その結果、フロックは大きく、軽く、水を多く含んだスカスカの構造になり、沈降性が著しく低下します。低DO（溶存酸素）環境、栄養塩（窒素、リン）の不足、特定の基質の存在などが、糸状性微生物の増殖を促す要因となることがあります。

粘性（ねんせい）バルキング

これは、曝気槽内の混合液全体の粘度が高くなることで、物理的に汚泥の沈降が妨げられる現象です。微生物が産生するネバネバした物質（菌体外多糖類、EPS）の過剰分泌や、排水中に含まれる高分子物質（デンプン、タンパク質など）が十分に分解されないことが主な原因となります。

バルキングが起きた場合の対策の考え方

原因の特定が最重要

バルキング対策の第一歩は、その原因が「糸状性」なのか「粘性」なのか、あるいは他の要因（負荷変動など）が複合しているのかを正確に特定することです。顕微鏡による汚泥の観察（糸状微生物の有無や種類の確認）や、SVI（汚泥容量指標）、粘度測定などの分析が不可欠です。

原因に応じた対策

原因の特定後、それに応じた対策を講じます。

日々の観察による早期発見

バルキングは、深刻化する前に対処することが重要です。日々の沈殿槽の透視度測定や汚泥界面の観察、曝気槽の泡の状態確認などを通じて、異常の兆候を早期に発見することが、安定した運転につながります。

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