工場の排水処理における「余剰汚泥」とは

こんにちは、さわまる博士です。
活性汚泥法などの生物学的排水処理では、活性汚泥菌が汚れを食べて増殖していきます。これは処理が順調な証拠ですが、増えすぎた分は適切に管理する必要があります。本日は、その増えた分の汚泥、「余剰汚泥（よじょうおでい）」について解説します。

余剰汚泥とは、何のことでしょうか？

余剰汚泥とは、生物学的排水処理プロセスにおいて、活性汚泥菌が増殖した結果、処理システム内の汚泥濃度を一定に保つために、系外へ計画的に引き抜かれる余分な活性汚泥のことです。「引き抜き汚泥」とも呼ばれます。

なぜ余剰汚泥を引き抜く必要があるのですか？

もし増殖した分の汚泥を引き抜かずに放置すると、曝気槽内の活性汚泥菌濃度（MLSS）が上昇し続けます。これにより、酸素供給が追いつかなくなったり、沈殿槽での沈降性が悪化したり（バルキングの原因）と、処理全体のバランスが崩れてしまいます。余剰汚泥を引き抜くことは、曝気槽内の微生物環境を最適な状態に保ち、安定した処理を維持するために不可欠な操作なのです。この引き抜き量の調整により、汚泥の「年齢」（SRT：汚泥滞留時間）もコントロールされます。

引き抜かれた余剰汚泥の行方（処理と処分）

引き抜かれた余剰汚泥は、水分を約99%以上含む液体状（スラリー）であるため、そのままでは扱いにくく、体積も非常に大きくなります。そのため、以下のような処理を経て、減容化・安定化が図られます。

濃縮・脱水

まず、重力沈降や機械（濃縮機）によって水分を減らし（濃縮）、次に脱水機（回転円盤、ベルトプレス、スクリュープレスなど）でさらに水分を圧搾して取り除き（脱水）、運搬や処理がしやすい固形状の「脱水ケーキ」にします。

乾燥・焼却・リサイクル

脱水ケーキは、さらに乾燥させて水分量を減らしたり、焼却して灰にしたりすることで、大幅な減容化が可能です。近年では、ただ処分するだけでなく、発酵させて肥料（コンポスト）にしたり、セメントの原料として再利用したり、焼却時の熱をエネルギーとして回収したりと、資源としての有効活用（リサイクル）も進められています。

最終処分

リサイクルできない汚泥や焼却灰などは、最終的に「産業廃棄物」として、法律に基づき適正に管理・処分されます。

余剰汚泥の管理で重要なこと

余剰汚泥の引き抜き量を適切に管理することは、排水処理の安定運転とコスト管理の両面で重要です。引き抜き量が少なすぎれば処理が不安定になり、多すぎれば活性汚泥菌が不足し、また汚泥の処理・処分費用が増大します。日々の運転データ（MLSS、SRT、流入負荷など）を基に、最適な引き抜き量を判断することが求められます。

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