J. of Taroten

UASB-DHSのプラントを見学しました (C1面:旅行・出張, 2008.11.12)

鹿児島へ行ってきました

　先日，ちょっとした用事があって，鹿児島へ嫌気性処理＋散水ろ床(UASB-DHS方式と呼ばれている嫌気性の部分も散水ろ床の部分も従来のものよりも高度化したものもの)を下水処理に適用したパイロットプラントを見に行ってきました。国分の街(合併して霧島市)は，地方にしてはそれなりに，人がいる街でした。京セラが最大雇用者となっているようでした。また，こんな小さい街にも，大学があるのですが，おそらく，学生集めには苦労しているのではないでしょうか。

下水処理場は余裕のあり過ぎる設計

　国分隼人クリーンセンターの水処理は8系列の設計で，2系列のみ土木設備ができており，流入水量からいえば，施設のメンテナンスを考慮しても，現行の2系列で十分のようでした。今後の人口や下水道区域の拡大がどうなるかはわかりませんが，もう，残りの6系列は，稼働することがなさそうです。そうなると，汚泥処理や機械設備の収容建物など，無駄が大きい施設で，管理棟も立派過ぎます。処理法は，標準的な活性汚泥法であるが，ステップ流入のための水路や栄養塩除去の運転も可能な撹拌器など，必ずしも，必須でない設備もあり，地方の下水道整備に関連して，コスト縮減の余地は大きいように感じた。もちろん，適正な規模で計画することは難しいし，小さく作って後で無駄が生じる場合もあるのは理解できます。

UASB-DHSの省エネ効果

　好気性の水処理ではエネルギーは必要なのに，何ら有価物が発生しない。嫌気性(UASB)であれば，メタンという有用なものが回収でき，さらに，曝気エネルギーが不要。活性汚泥での曝気に相当する部分として，DHSでは酸素供給のために，活性汚泥処理よりも余分に4mヘッド差が必要ということであれば，ポンプ効率60%で計算して，
　4(m) X 1000(kg/m3) X 9.8(m/s2) X (1/1000/60/60)(kWh/Ws) / 0.6 = 0.018 (kWh/m3)
の消費電力に換算される。一般に活性汚泥法での下水処理は，0.5kWh/m3程度の電力使用(うち，0.25kWh/m3程度が曝気動力)であるから，4mのポンプアップのみの消費エネルギーとすれば，かなりの省エネではある(後年2020年のDHSの評価)。

(この部分の記述について，)XXXX様からご意見いただきました。

　「活性汚泥で曝気強度が大きくなるのは、酸素溶解効率もさることながら、過去の経緯から溶存酸素の管理値が大きすぎるのも大きな原因と考えるべきです。某処理場では反応槽での溶存酸素濃度をゼロで管理して良い結果を出している例もあります。また、敷地面積を考えなければOD法とかラグーンなどのより効率の良い方法もあります。そのあたりを正しく評価していかないと、単に現状の主流を批判する為の議論になってしまいます。」

散水ろ床的な問題

　設置面積といった問題は，田舎ではあまり重要ではないし，水質も海(特に外洋)に放流するような場合では，あまり重要とも思えない。また，活性汚泥に比較して，DHSのような散水ろ床タイプの処理水は透明感が無いのが弱点である。活性汚泥並を目指して後処理として砂ろ過を加えても，活性汚泥よりエネルギー消費としては有利ではあるが，「UASB-DHS-砂ろ過」では，折角のUASB-DHSの良さが失われる。あと，散水ろ床につきものの虫(ハエの一種？)の発生のすごさをはじめて見ました。わが国に適用するのであれば，臭気対策も含めて処理装置を囲う必要があります。囲うと，送風機の動力費などが余計にかかります。

分流・合流の考察

　ところで，UASB-DHSとは関係が無いのですが，この街の下水道施設を見学しての感想を少し。
　わが国では，最近整備される下水道は原則分流式。分流式には，衛生面を中心に良いことがあるし，田舎では雨水排除を在来排水路とし，汚水だけ集める設計のメリットもあるから，それはそれでよいのですが，将来的に，もしも，下水処理をやめなくてはならなくなったとき，あるいは，そこまで言わなくても，長期にわたって，電気の供給が災害などで途絶えたとき，分流式の小さい管路で下水処理場の深い地下まで来てしまった下水は行き場がなくなります。一方で，合流式の大きい管路 であれば，勾配を小さく設計でき，いざとなれば自然流下で公共用水域へ排出できるような設計が可能な場所が多いでしょう。下水処理ができないという事態は，かなり深刻な状況で，もはや都市生活が成立していないのかもしれませんが，分流式下水道には，現在の状況だけに適応してしまった不思議な技術のにおいがあります。