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下水処理の解説

毎月、下水処理の状況について速報値を公表しているところですが、実施している下水処理のしくみを、よりわかりやすくお伝えするために、解説のページを追加しました。

1.水処理のしくみ

  • 水再生センターでの下水の処理は、沈砂池、第一沈殿池、反応槽、第二沈殿池、塩素接触槽の順に、プールのような池に下水を流す過程で行われます。(図1)
  • 水再生センターに流入した下水は、まず、沈砂池で大きなゴミを取り除き、土砂類を沈殿させます。
  • 次に、第一沈殿池で下水をゆっくり流し、下水に含まれる沈みやすい汚れを沈殿させます。
  • 反応槽では、下水と微生物の入った汚泥(活性汚泥)に空気を送り込み、6~8時間ほどかき混ぜます。下水中の汚れを微生物が分解し、細かい汚れは微生物に付着して、沈みやすいかたまりになります。
  • 第二沈殿池では、反応槽でできた汚泥(活性汚泥)のかたまりを3~4時間かけて沈殿させ、上澄み(処理水)と汚泥とに分離します。
  • 塩素接触槽では、処理水を塩素消毒して大腸菌等を消毒してから、川や海に流します。

水再生センターの水処理のしくみ

図1 水処理のしくみ

2.高度処理について

  • 東京湾の赤潮発生日数の削減に向け、その発生要因の一つである下水処理水のちっ素、りんの一層の削減が必要となっています。
  • 当局では、ちっ素、りんをより多く除去できる準高度処理や高度処理等の導入を進めています。

これまでの処理法

図2 これまでの処理法

準高度処理

図3 準高度処理

高度処理

図4 高度処理

3.簡易処理について

  • 東京都の区部の大部分では、汚水と雨水をひとつの下水道管で集める「合流式下水道」という仕組みを採用しています。(図5)

合流式下水道と分流式下水道

図5 合流式下水道と分流式下水道

  • 合流式下水道では、雨の日に、地面や道路の汚れを雨と一緒に下水道管に集め、一定量までは、水再生センターで処理します。以下に晴天時及び雨天時の処理フロー例を示します。
  • 晴天日は沈殿処理と生物処理によって下水を処理した後、消毒・放流(図6)していますが、雨天時には、降雨の状況によって水再生センターに集まる下水の全量を反応槽で処理することができません。

晴天時の処理フロー

図6 晴天時の処理フロー

  • そこで、雨天時に放流される水質を改善するため、反応槽で処理しきれない降雨初期の特に汚れた下水を降雨後に処理するための貯留施設(雨天時貯留池)を導入しています。(図7)

雨天時の処理フロー(降雨初期)

図7 雨天時の処理フロー(降雨初期)

  • 雨天時貯留池が一杯になった後、雨水で希釈された下水については、沈殿・消毒処理(簡易処理)をしてから放流しています。(図8)

雨天時の処理フロー(雨天時貯留池が一杯になった後)

図8 雨天時の処理フロー(雨天時貯留池が一杯になった後)

4.消毒処理について

  • 水再生センターからの放流水には法により排水基準が定められており、その項目の中には大腸菌を含む「大腸菌群数」があります。水再生センターでは、塩素剤等の薬剤により、この大腸菌等を消毒して放流しています。
  • 塩素剤等の薬剤は、大腸菌等を消毒することで消費されます。そのため、当局では過去の経験と実績により、放流水中の残留塩素等が検出されれば大腸菌群数は基準値以下になると判断しています。(図9)

大腸菌群に消毒剤を投入して大腸菌群が基準値以下にする

図9 大腸菌群の消毒のしくみ(イメージ)

  • 雨天日は晴天日と比較して水質変動が大きいですが、大腸菌群数は測定に約1日かかります。そこで、常に測定できる残留塩素等を検出することにより、消毒状況を確認し、水再生センターを運転管理しています。
  • ※大腸菌群とは
    大腸菌群とは、動物の腸管に常在している細菌の総称で、処理水がふん便によって汚染されている疑いを示す指標です。大腸菌の他に、水中や土壌など自然由来の一部の細菌も含みます。

5.水再生センターにおける処理状況(例)

平成30年度

4月5月
高級処理水放流量(千m3/月)

15,880

17,006

貯留池貯留量※(千m3/月)

303

508

貯留回数(回/月)

7

16

簡易処理水放流量(千m3/月) 1,009 2,111
簡易処理水放流回数(回/月) 5 13
簡易処理放流水における残留塩素等の不検出回数(回/月) 0 0

芝浦水再生センターにおける処理状況

※ 貯留池貯留量は、降雨初期の特に汚れた下水を雨天時貯留池に貯留した合計値です。これにより、簡易処理水放流量を削減しています。 なお、芝浦水再生センターには、94,600m3の雨天時貯留池を整備しています。

平成30年度
4月5月
高級処理水放流量※1(千m3/月) 10,084 11,572
貯留池貯留量※2(千m3/月) 253 579
貯留回数(回/月) 3 11
簡易処理水放流量(千m3/月) 946 1,640
簡易処理水放流回数(回/月) 4 10
簡易処理放流水における残留塩素等の不検出回数(回/月) 0 0

砂町水再生センターにおける処理状況

※1 高級処理水放流量には高度処理水放流量も含みます。

※2 貯留池貯留量は、降雨初期の特に汚れた下水を雨天時貯留池に貯留した合計値です。これにより、簡易処理水放流量を削減しています。 なお、砂町水再生センターには、85,600m3の雨天時貯留池を整備しています。

平成30年度
4月5月
高級処理水放流量(千m3/月) 8,165 9,025
貯留池貯留量※(千m3/月) 225 319
貯留回数(回/月) 4 6
簡易処理水放流量(千m3/月) 722 1,959
簡易処理水放流回数(回/月) 3 7
簡易処理放流水における残留塩素等の不検出回数(回/月) 0 0

葛西水再生センターにおける処理状況

※ 貯留池貯留量は、降雨初期の特に汚れた下水を雨天時貯留池に貯留した合計値です。これにより、簡易処理水放流量を削減しています。 なお、葛西水再生センターには、87,300m3の雨天時貯留池を整備しています。

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