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● 下水処理の紹介
>> 予備的な治療
>> 一次治療
>> 二次（生物学的）治療
>> 三次（高度）治療
>> スラッジ治療と廃棄
● 結論
● よくある質問
>> 1.下水処理プラントの廃水を治療するのにどれくらい時間がかかりますか？
>> 2。治療中に除去された固形物（スラッジ）はどうなりますか？
>> 5.処理された水を放出する前に消毒が必要なのはなぜですか？
● 引用
廃水処理は、現代文明の基礎であり、私たちの家、産業、企業で使用する水を安全に環境に戻すことができるようにします。しかし、流し台、トイレ、排水溝を離れた後、水は正確に何が起こるでしょうか？この包括的な記事は、段階的に探求します。 下水処理 プラントは廃水を使用して、各フェーズを図、インフォグラフィック、およびビデオリソースで明確にしてエンゲージメントするためのビデオリソースで説明します。
廃水処理プラントとしても知られる下水処理プラントは、主に家庭用下水から汚染物質を廃水から除去するように設計された施設ですが、多くの場合、産業および雨水源からもあります。目標は、環境的に安全な処理水（排水）を生産し、スラッジやバイオガスなどの副産物を管理することです。
廃水には、有機および無機物質、病原体、栄養素、化学物質の複雑な混合物が含まれています。治療なしでは、この水を自然の水域に直接排出すると、重度の汚染、水生生物に害を及ぼし、人間に健康リスクをもたらします。下水処理プラントは、一連の物理的、化学的、および生物学的プロセスを使用して、環境に戻ったり再利用される前にこの水をきれいにします。
トイレを洗い流したり、シャワーを浴びたり、皿を洗ったりすると、結果として生じる廃水がパイプや下水道のネットワークを通って移動します。下水と呼ばれるこの集合流は、処理のために下水処理プラントに向けられています。下水システムは、ブラックウォーター（トイレ廃棄物）とグレイウォーター（シンク、シャワー、洗濯物からの廃水）の両方を集めるように設計されています。
下水ネットワークには次のものが含まれます。
- 家庭用配管：建物内のパイプ。
- 地元の下水道：近隣から下水を持ち運ぶ。
- 主要な下水道トランク：処理プラントに下水を輸送する大きなパイプ。
- ポンプステーション：下水を上り坂または長距離に移動するのに役立ちます。
一部の都市では、雨水（雨水流出）が同じパイプの下水と組み合わされていますが、他の都市には別々のシステムがあります。組み合わせたシステムでは、大雨の間に大量に対処するために処理プラントが必要です。
下水処理は、通常、予備、一次、二次、および三次治療の4つの主要な段階に分けられます。各段階は異なるタイプの汚染物質を除去し、安全な放出または再利用のために水を準備します。
目的：機器を損傷したり、後のプロセスを妨げる可能性のある大きな破片や材料を取り外します。
プロセス：
- 廃水は最初に粗いスクリーンを通過して、ポンプや機械を詰まったり損傷したりする可能性のあるラグ、スティック、プラスチック、その他の破片などの大きなオブジェクトをトラップします。
- 次に、砂、砂利、小さな石が密度が高いために落ち着くグリットチャンバーに入ります。グリットを除去すると、パイプやタンクの摩耗と蓄積が防止されます。
- グリース、オイル、脂肪などの浮遊材料は、グリーストラップまたはスキマーを使用して表面からざっとりとしています。
この段階は、下流の機器を保護し、滑らかな植物の動作を維持するために重要です。
ビデオ：廃水処理プロセス
目的：浮遊固形物を液相から分離します。
プロセス：
- 廃水は、流速が低下する大きな静止盆地である一次堆積タンク（一次輪状虫とも呼ばれます）に流れます。
- 重力により、重い固形物が一次スラッジとして底に落ち着きます。
- 脂肪、油、スカムなどのより軽い材料が表面に浮かび、機械的にスキムがかかります。
- 一次排水と呼ばれる透明な液体は、中層から収集され、二次処理に送られます。
一次治療は通常、懸濁した固形物の約50〜60％と生化学的酸素需要（BOD）の30〜40％を除去し、有機汚染を測定します。
目的：微生物を使用して溶解したコロイド有機物を除去します。
プロセス：
- 活性汚泥プロセス：最も一般的な方法、空気（酸素）が廃水と微生物の混合物（活性汚泥）の混合物を含む曝気タンクに汲み上げられます。細菌は有機汚染物質を消費し、それらを二酸化炭素、水、およびより多くのバイオマスに変換します。
- 通気後、混合物は二次清澄器に流れ、そこでバイオマス（現在は二次スラッジと呼ばれる）が落ち着きます。
- このスラッジの一部は、高濃度の微生物を維持するために曝気タンクに戻されますが、過剰なスラッジが治療のために送られます。
- トリクリングフィルター：廃水は、有機物を分解する微生物バイオフィルムでコーティングされた石またはプラスチック媒体のベッドの上に吹き付けられます。
- その他の生物学的方法には、生物学的接触剤と酸化池の回転が含まれます。
二次治療は、有機汚染物質の最大85〜95％を除去し、病原体を大幅に減少させる可能性があります。
目的：さらに水を浄化して、栄養素、病原体、および微量汚染物質を除去します。
プロセス：
- ろ過：二次排水は、砂フィルター、膜フィルター（微小ろ過、限外ろ過）、または活性炭フィルターを通過して、細かい懸濁液、細菌、およびいくつかの化学物質を除去します。
- 消毒：残りの病原体を殺すか不活性化するために、塩素化、紫外線（UV）照射、またはオゾン化などの方法が適用されます。
- 栄養素の除去：過剰な窒素とリンは、化学的沈殿または生物学的栄養除去プロセスを通じて除去され、水の投与における富栄養化（過剰な藻類の成長）を防ぎます。
- 追加の治療：一部の植物は、高度な酸化または膜技術を使用して、医薬品、パーソナルケア製品、マイクロプラスチックなどの新興汚染物質も除去します。
三次治療により、排水が退院または再利用のための厳しい規制基準を満たしていることを保証します。
治療中に収集されたすべての固体材料（原発性スラッジおよび二次スラッジ）は、量を減らし、有機物を安定させ、資源を回収するためにさらに処理されます。
- 肥厚：スラッジは、水分を減らすために重力または浮選によって濃縮されます。
- 消化：嫌気性消化（酸素なし）は有機物を分解し、エネルギー使用のために捕獲できるバイオガス（主にメタン）を生成します。好気性消化（酸素を含む）は別の方法ですが、生成が少なくなります。
- 脱水：遠心分離機、ベルトプレス、フィルタープレスなどの機械的プロセスは、追加の水を除去し、ケーキのような固体を生成します。
- 廃棄または再利用：処理されたスラッジは次のとおりです。
- 埋め立て。
- ボリューム削減とエネルギー回収のために焼却されます。
- 安全基準を満たしている場合、バイオソリッド肥料として農地に適用されます。
- 建設資材またはその他の革新的なアプリケーションで使用されます。
適切なスラッジ管理は、環境への影響を最小限に抑え、リソースの回復を最大化するために不可欠です。
適切な廃水処理は、有害な汚染物質が川、湖、海洋に入ることを防ぎ、水生生物と人間の健康を保護します。治療されていない下水は、コレラ、腸チフス、赤痢などの病気を引き起こし、水域で酸素枯渇を引き起こし、水生生物が生き残れない「死んだゾーン」を作成する可能性があります。
病原体、有機物、栄養素を除去することにより、下水処理プラントは生物多様性を維持し、漁業をサポートし、安全なレクリエーション水を提供します。さらに、治療は不快な臭気と視覚汚染を減らし、周囲のコミュニティの生活の質を改善します。
近代的な下水処理プラントは、循環経済の原則を受け入れ、資源回復施設に進化しています。
- 水の再利用：処理された水は、灌漑、産業冷却、トイレの洗浄、または飲料の再利用のための高度な治療のために再利用でき、淡水需要を減らすことができます。
- 栄養回復：技術はスラッジまたは排水からリンと窒素を抽出し、採掘された栄養素または合成栄養素への依存を減らす肥料を生成します。
- エネルギー生成：嫌気性消化からのバイオガスは、植物に電力を供給するか、天然ガスグリッドまたは車両燃料に注射するためにバイオメタンにアップグレードされます。
- 有機物：バイオソリッドは土壌コンディショナーとしてリサイクルされ、土壌の健康と炭素隔離の改善です。
これらの革新は、廃水処理をコストセンターから持続可能な開発への貴重な貢献者に変えます。
下水処理プラントは、現代社会で重要な役割を果たしています。それらは、廃水を潜在的な環境の危険から資源に変換し、公衆衛生を保護し、水生生態系を保存し、持続可能な開発に貢献します。一連の機械的、生物学的、および化学プロセスを通じて、これらの植物は汚染物質を除去し、貴重な資源を回収し、きれいな水のみが環境に戻されるようにします。
人口が増加し、水不足が激化するにつれて、効率的で高度な下水処理の重要性は増え続けます。テクノロジーと管理の実践の革新は、廃水処理をより持続可能、エネルギー効率の良い、より広範な環境目標と統合することを約束します。
治療プロセスには、植物の設計と必要な治療のレベルに応じて、12時間から数日かかる場合があります。通常、二次段階と二次段階は1日以内に完了しますが、スラッジ処理と高度なプロセスには時間がかかる場合があります。
スラッジは、肥厚、消化（バイオガスを生成できる）、および脱水を受けます。その後、埋め立て地で処分され、焼却された、または安全な場合は農業肥料として使用されます。
はい。現在、多くの植物は、灌漑、産業、さらには高度な浄化後の飲料水として、水を十分に高い水準に処理しています。
- 予備：大きな破片、グリット、グリース
- プライマリ：懸濁した固形物、いくつかの有機物
- 二次：溶解した有機物、病原体
- 三次：栄養素（窒素、リン）、微量化学物質、病原体
消毒は、病原性微生物を除去または殺し、公衆衛生を保護し、水媒介性疾患の拡大を防ぎます。
[1] https://www.membracon.co.uk/blog/what-is-a-sewage-treatment-plant-how-does-it-work-2/
[2] https://www.ppsthane.com/blog/sewage-treatment-plant-process-stp
[3] https://en.wikipedia.org/wiki/sewage_treatment
[4] https://www3.epa.gov/npdes/pubs/bastre.pdf
[5] https://www.youtube.com/watch?v=rcsktgs4bba
[6] https://legacy.winnipeg.ca/waterandwaste/sewage/treatmentplant/default.stm
[7] https://www.idrica.com/blog/stages-of-wastewater-treatment-plants/
[8] https://www.water.org.uk/waste-water/sewage-treatment-works
[9] https://www.bmluk.gv.at/en/topics/water/water-cequality-and-water-potection/how-does-a-sewage-treatment-plant-work.html
[10] https://safetyculture.com/topics/sewage-treatment-plant/
[11] https://www.ksb.com/en-us/applications/wastewater-technology/processes-in-water-water-treatment-plants
