「豊かな海の実現」に向けた
下水処理場における季節別運転

周辺環境への影響（県営 加古川下流浄化センター）● どれくらいの窒素を海へ放流できるの？
加古川下流浄化センターから放流される窒素は、令和元年度に運転方法を変更する前までは大気へ放出される割合が多く、海へ放流される割合が約２割であったのに対し、運転方法を変更した後は約７割まで増加しています。残りの約３割については、下水処理を担う微生物（下水汚泥）の活動に利用されています（図７）。
（％）

1007658070

平成 30 年度

下水処理を担う微生物の活動に利用

778

令和元年度

919

運転方法を変更

5079440

大気へ放出

10110487

海へ放流

1574152■大気へ放出317■硝酸態窒素

約２割

4367979243020■汚泥へ移行増加

1,275■アンモニア態1,309窒素■有機態窒素17189〜県営 加古川下流浄化センターの取組み〜

約７割を海へ放流

11460令和 2 年度

約 割90

平成 29 年度

「季節別運転」とは、冬期に下水処理場からの栄養塩類の放流を増加

199

図７ 季節別運転時の窒素の形態別内訳（単位：㎏/日）させる運転方法のことです。
下水処理場は、今後とも「豊かな海● 加古川に占める放流した窒素の割合は？
加古川から海に供給される窒素の総量のうち、加古川下流浄化センターから放流される窒素量の割の実現」に貢献していきます。

合は、平成29年度は約１割でしたが、運転方法を変更した後は約２割まで増加しています。加古川から海へ供給される窒素量は、降雨量が少ない冬期（11月〜4月）に年間平均の約６割まで減少するため、加古川から海への窒素供給量が少なくなる冬期に季節別運転を行い、窒素量を下支えすることは非常に効果的です（図８）。

平成 29 年度

1210

全窒素負荷量［トン/日］
12

降雨の少ない冬期、加古川から海へ供給される窒素量は減少する

108

冬期に減少する窒素量を季 節 別 運 転により下支え

14割

62平均

24 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 1 月 2 月 3 月
■加古川

0約２割

平均40

兵庫県

8約6

令和元年度

運転方法を変更全窒素
負荷量［トン/日］

公益財団法人 兵庫県まちづくり技術センター

土木部下水道課 計画指導班

上下水道事業部〒650-8567 神戸市中央区下山手通５−１０−１〒650-0023 神戸市中央区栄町通６−１−２１

TEL 078-362-3554 FAX 078-362-4282

TEL 078-367-1204 FAX 078-224-5371

東播磨県民局 加古川土木事務所
流域下水道課

加古川流域下水道管理事務所
加古川下流浄化センター〒675-8566 加古川市加古川町寺家町天神木９７−１〒675-0025 加古川市尾上町養田１６８７−２

TEL 079-421-9623 FAX 079-421-0072

TEL 079-424-1313 FAX 079-424-1314

4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 1 月 2 月 3 月■加古川下流浄化センター

図８「加古川」と「加古川下流浄化センター」からの月別の窒素供給量

2022.11作成

背景

下水処理場の「季節別運転」とは● 瀬戸内海は「瀕死の海」だった

季節別運転とは、冬期（11月〜４月）に栄養塩類の放流を増加させるために行う下水処理場の運転方法のことです（図３）。河川から海への栄養供給が少なくなる冬期に、運転方法を切替えることによって、かつての瀬戸内海は、豊富な水産資源に恵まれた豊かな海でした

海へ送る窒素量を増やしています（図４）。令和３年度末現在、県下28処理場において季節別運転に取が、高度経済成長期の大量の工場排水や生活排水等により水質汚濁り組んでいます。

が深刻化 していました。
海水中の窒素やリンの濃度が過剰となる富栄養化の進行により、
プランクトンが大量に発生し赤潮（写真１）が引き起こります。

河川

その結果、養殖魚の大量死などが頻繁に発生していたことから、瀬戸内海は「瀕死の海」と呼ばれていました。

冬期に窒素の排出量を増加

海環境保全特別措置法などにより、海へ流入する栄養塩類（窒素、リン）を削減する対策が進められ、兵庫県

環境基準を上回る

上限値

下限値

53t/ 日5月

図３ 下水処理場の季節別運転（イメージ図）82t/ 日61t/ 日冬期は、窒素濃度を引き上げて運転

海海流

基準値
度

沿岸の瀬戸内海では、水質が大きく（図１）。
改善しました窒素の排出量増加

冬期に海へ窒素を供給

そのため、昭和40〜50年代に制定された水質汚濁防止法や瀬戸内冬期の計画処理水質（全窒素）=40mg/L

下水処理場

写真１ 赤潮の状況● 環境対策により水質が改善

季節別運転
11月〜4月通常運転
5月〜10月48t/ 日図１ 兵庫県瀬戸内海の窒素やリンの推移

4月

図４ 季節別運転による放流水中の窒素濃度変化（イメージ図）県営 加古川下流浄化センターの取組み

48t/ 日

環境基準を大きく下回る

H9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 R2

11月

加古川下流浄化センターにおける季節別運転は、平成21年２月から試行しており、令和元年度より、さらに窒素放流量を増加させる運転に変更しています（図５）。
令和元年度と平成30年度を比べると、放流水中の窒素濃度が２倍以上増えています（図６）。

● 海の栄養が不足することに（写真２）などが発生するように
しかし、その反面、一部の海では栄養塩類の不足等によるノリの色落ちなり、漁船漁業全体の漁獲量も減少傾向となっています（図２）。

3槽目

4槽目

5槽目
好気

6槽目

最終沈殿池

2槽目

反応タンク
好気

1槽目

無酸素流入水

全窒素濃度（mg/L）

30.0

平成29年度 平成30年度 令和元年度

硝酸態窒素⇒窒素ガス⇒大気へ
2NO₃- +5H₂→N₂↑＋2OH - +4H₂O

無酸素

漁獲量（3 カ月移動平均）

窒素ガスとして大気に放出される。

好気…… 漁獲量

硝酸態窒素の酸素が微生物に消費され、窒素ガス

無酸素

窒素供給量

全窒素供給量（トン / 日）【無酸素槽での脱窒反応】

窒素ガス

最初沈殿池

漁獲量
（万トン）

〈通常運転時（5月〜10月）〉

令和2年度

27mg/L
25.0

2 倍以上
増加

放流水

20.0

返送汚泥
【好気槽での硝化反応】

色落ち

アンモニア態窒素が酸素と結合して硝酸態窒素になる。
アンモニア態窒素⇒硝酸態窒素へ
NH₄++2O₂→NO₃- +H₂O+2H+〈通常運転時（11月〜4月）〉

写真２ ノリの色落ち
H12H18H24

図２ 兵庫県瀬戸内海の漁獲量の推移● 下水処理場からの栄養供給
兵庫県では、豊かな海の実現に向け、これらの課題を解決するために、平成30年9月に「播磨灘流域別下水道整備総合計画」に全国で初めて全窒素の季節別の処理水質を設定し、加古川流域下水道加古川下流浄化センターなどにおいて、季節別運転を本格実施しています。

1槽目

2槽目

3槽目

4槽目

5槽目

6槽目

流入水

10.0

最終沈殿池

H6好気

S63

好気

S57

嫌気S51

嫌気S45

反応タンク
嫌気S39

12mg/L

冬期に季節別運転を実施

嫌気S33

最初沈殿池

S27

15.0

放流水

5.0

返送汚泥
好気槽を減らして、硝化反応を抑制する。

※好気：空気を送り込んでいる状態
嫌気：酸素、酸化態窒素がない状態
無酸素：酸素がない状態

図５ 「通常運転」と「季節別運転」の比較

11月〜4月11月〜4月11月〜4月11月〜4月※赤塗り箇所：季節別運転（11月〜4月）実施期間

図６ 加古川下流浄化センターの放流水中の窒素濃度の月別変化

背景

下水処理場の「季節別運転」とは● 瀬戸内海は「瀕死の海」だった

季節別運転とは、冬期（11月〜４月）に栄養塩類の放流を増加させるために行う下水処理場の運転方法のことです（図３）。河川から海への栄養供給が少なくなる冬期に、運転方法を切替えることによって、かつての瀬戸内海は、豊富な水産資源に恵まれた豊かな海でした

海へ送る窒素量を増やしています（図４）。令和３年度末現在、県下28処理場において季節別運転に取が、高度経済成長期の大量の工場排水や生活排水等により水質汚濁り組んでいます。

が深刻化 していました。
海水中の窒素やリンの濃度が過剰となる富栄養化の進行により、プランクトンが大量に発生し赤潮（写真１）が引き起こります。

河川

その結果、養殖魚の大量死などが頻繁に発生していたことから、瀬戸内海は「瀕死の海」と呼ばれていました。

冬期に窒素の排出量を増加

海環境保全特別措置法などにより、海へ流入する栄養塩類（窒素、リン）を削減する対策が進められ、兵庫県

環境基準を上回る

上限値

下限値53t/ 日

5月

図３ 下水処理場の季節別運転（イメージ図）82t/ 日61t/ 日冬期は、窒素濃度を引き上げて運転

海海流基準値度

沿岸の瀬戸内海では、水質が大きく（図１）。
改善しました窒素の排出量増加

冬期に海へ窒素を供給

そのため、昭和40〜50年代に制定された水質汚濁防止法や瀬戸内

冬期の計画処理水質（全窒素）=40mg/L

下水処理場

写真１ 赤潮の状況● 環境対策により水質が改善

季節別運転
11月〜4月通常運転
5月〜10月48t/ 日図１ 兵庫県瀬戸内海の窒素やリンの推移

4月

図４ 季節別運転による放流水中の窒素濃度変化（イメージ図）県営 加古川下流浄化センターの取組み

48t/ 日

環境基準を大きく下回る

H9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 R2

11月

加古川下流浄化センターにおける季節別運転は、平成21年２月から試行しており、令和元年度より、さらに窒素放流量を増加させる運転に変更しています（図５）。
令和元年度と平成30年度を比べると、放流水中の窒素濃度が２倍以上増えています（図６）。

● 海の栄養が不足することに（写真２）などが発生するように
しかし、その反面、一部の海では栄養塩類の不足等によるノリの色落ちなり、漁船漁業全体の漁獲量も減少傾向となっています（図２）。

3槽目

4槽目

5槽目
好気

6槽目

最終沈殿池

2槽目

反応タンク
好気

1槽目

無酸素

流入水

全窒素濃度
（mg/L）

30.0

平成29年度 平成30年度 令和元年度

硝酸態窒素⇒窒素ガス⇒大気へ
2NO₃- +5H₂→N₂↑＋2OH - +4H₂O

無酸素

漁獲量（3 カ月移動平均）

窒素ガスとして大気に放出される。

好気…… 漁獲量

硝酸態窒素の酸素が微生物に消費され、

窒素ガス

無酸素

窒素供給量

全窒素供給量（トン / 日）【無酸素槽での脱窒反応】

窒素ガス

最初沈殿池

漁獲量
（万トン）

〈通常運転時（5月〜10月）〉

令和2年度

27mg/L
25.0

2 倍以上増加

放流水

20.0

返送汚泥
【好気槽での硝化反応】

色落ち

アンモニア態窒素が酸素と結合して硝酸態窒素になる。
アンモニア態窒素⇒硝酸態窒素へ
NH₄++2O₂→NO₃- +H₂O+2H+〈通常運転時（11月〜4月）〉

写真２ ノリの色落ち
H12H18H24

図２ 兵庫県瀬戸内海の漁獲量の推移● 下水処理場からの栄養供給
兵庫県では、豊かな海の実現に向け、これらの課題を解決するために、平成30年9月に「播磨灘流域別下水道整備総合計画」に全国で初めて全窒素の季節別の処理水質を設定し、加古川流域下水道加古川下流浄化センターなどにおいて、季節別運転を本格実施しています。

1槽目

2槽目

3槽目

4槽目

5槽目

6槽目

流入水

10.0

最終沈殿池

H6

好気S63

好気S57

嫌気S51

嫌気S45

反応タンク
嫌気S39

12mg/L

冬期に季節別運転を実施

嫌気S33

最初沈殿池

S2715.0

放流水

5.0

返送汚泥
好気槽を減らして、硝化反応を抑制する。

※好気：空気を送り込んでいる状態
嫌気：酸素、酸化態窒素がない状態
無酸素：酸素がない状態

図５ 「通常運転」と「季節別運転」の比較

11月〜4月11月〜4月11月〜4月11月〜4月※赤塗り箇所：季節別運転（11月〜4月）実施期間

図６ 加古川下流浄化センターの放流水中の窒素濃度の月別変化

「豊かな海の実現」に向けた下水処理場における季節別運転

周辺環境への影響（県営 加古川下流浄化センター）● どれくらいの窒素を海へ放流できるの？
加古川下流浄化センターから放流される窒素は、令和元年度に運転方法を変更する前までは大気へ放出される割合が多く、海へ放流される割合が約２割であったのに対し、運転方法を変更した後は約７割まで増加しています。残りの約３割については、下水処理を担う微生物（下水汚泥）の活動に利用されています（図７）。
（％）

1007658070

平成 30 年度下水処理を担う微生物の活動に利用

778

令和元年度

919

運転方法を変更

5079440

大気へ放出

10110487

海へ放流

1574152■大気へ放出317■硝酸態窒素

約２割

4367979243020■汚泥へ移行増加

1,275■アンモニア態

1,309

窒素■有機態窒素17189〜県営 加古川下流浄化センターの取組み〜

約７割を海へ放流

114

60

令和 2 年度

約 割

90

平成 29 年度

「季節別運転」とは、冬期に下水処理場からの栄養塩類の放流を増加

199

図７ 季節別運転時の窒素の形態別内訳（単位：㎏/日）させる運転方法のことです。
下水処理場は、今後とも「豊かな海● 加古川に占める放流した窒素の割合は？
加古川から海に供給される窒素の総量のうち、加古川下流浄化センターから放流される窒素量の割の実現」に貢献していきます。

合は、平成29年度は約１割でしたが、運転方法を変更した後は約２割まで増加しています。加古川から海へ供給される窒素量は、降雨量が少ない冬期（11月〜4月）に年間平均の約６割まで減少するため、加古川から海への窒素供給量が少なくなる冬期に季節別運転を行い、窒素量を下支えすることは非常に効果的です（図８）。

平成 29 年度

1210

全窒素負荷量［トン/日］
12

降雨の少ない冬期、加古川から海へ供給される窒素量は減少する

108

冬期に減少する窒素量を季 節 別 運 転により下支え

14割

62平均

24 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 1 月 2 月 3 月
■加古川

0約２割

平均

40兵庫県

8約6

令和元年度

運転方法を変更

全窒素
負荷量［トン/日］

公益財団法人 兵庫県まちづくり技術センター

土木部下水道課 計画指導班

上下水道事業部〒650-8567 神戸市中央区下山手通５−１０−１〒650-0023 神戸市中央区栄町通６−１−２１

TEL 078-362-3554 FAX 078-362-4282

TEL 078-367-1204 FAX 078-224-5371

東播磨県民局 加古川土木事務所
流域下水道課

加古川流域下水道管理事務所
加古川下流浄化センター〒675-8566 加古川市加古川町寺家町天神木９７−１〒675-0025 加古川市尾上町養田１６８７−２

TEL 079-421-9623 FAX 079-421-0072

TEL 079-424-1313 FAX 079-424-1314

4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 1 月 2 月 3 月■加古川下流浄化センター

図８「加古川」と「加古川下流浄化センター」からの月別の窒素供給量

2022.11作成