農業集落排水処理施設の維持管理基礎講座② 上澄水が白く濁っている。光に当てると、細か（第２回 ばっ気時間設定の考え方）い点が多数動いているのが観察できます。
③ ばっ気工程時にばっ気槽や回分槽の一部が大き１．ばっ気の過不足判断は慎重にく盛り上がっている等、撹拌状況が偏っている

保守点検時に最も注意を払う事項の 1 つに、ばっあるいは部分的である。

気不足（酸化不足）があります。ばっ気時間が短か症状が進行すると、いあるいは生物反応槽内の撹拌が不十分で DO（溶④ ばっ気槽や回分槽からアンモニア臭や腐卵臭が存酸素）が上がらない等の理由で、酸化処理が不十します。

分になり放流水質が悪化する状態を指す表現です。

なお、より確実に判断する方法として、簡易分析

この様なときに、ばっ気時間を長くしたりばっ気風方法でアンモニア性窒素（NH4-N）を測定する方法

量を増やすことは正しいのですが、水質が悪くなっがあります。沈殿槽あるいは回分槽の上澄水を採取た理由や原因がはっきりしない状況で、とにかくばし、色が濃い青（インドフェノール青吸光光度法）

っ気時間を長くし様子を見ようという考え方は事になれば酸化不足です。

態を悪化させる危険があり、注意が必要です。実は、これ以外の場合は、ばっ気のし過ぎを疑ってくだ

農業集落排水処理施設では、酸化不足が原因で水質さい。

が悪化するケースは少なく、ばっ気のし過ぎで水質を悪化させていることの方が多いのです。

３．ばっ気時間の設定方法

酸化不足は確かに処理としては問題な状態です

ばっ気の過不足を確認したら、次は適切なばっ気が、まずはばっ気不足なのかあるいはばっ気し過ぎ時間の設定になります。設定するには、次の点を守なのかをハッキリ確認することが最も重要です。ってください。
① 沈殿槽のある間欠ばっ気方式の場合は、沈殿槽

２．ばっ気不足の症状直前の生物反応槽のばっ気終了時の DO を測定

では、ばっ気不足かどうかの判断はどうしたらよする。

いのか、浮遊生物法についていくつか紹介します。

② 回分槽の場合は、最後のばっ気工程終了時の以下の症状が認められたら、酸化不足の可能性があDO を測定する。

ります。

③ DO は同じ場所で測定し、水深は 50cm より深① 沈殿槽（回分槽の沈殿・排出工程）でやや大きい位置にする。

い（30〜50cm 程度）汚泥塊が浮上している。

測定した DO の数値が 0.5mg/L 以下の場合は、汚泥は灰黒色と黒が混じっています。特に、浮ばっ気時間が短い可能性があります。DO が 0.5〜上した汚泥をひっくり返した裏面。

1

2.0mg/L の場合、ばっ気時間がほぼ適切な状態に近由から MLSS を高くしなければならない状況は、いと考えられます。一方、DO が 2.0mg/L 以上の場活性汚泥の固液分離性の悪化を招き、維持管理性の合は、ばっ気時間が長すぎる可能性があります。

悪い汚泥にしてしまう危険が伴うことになります。

DO が 0.5mg/L 以下の場合は、DO が上昇し 0.5

実は、維持管理費を削減するため、生物反応槽の〜2.0mg/L になるまでばっ気時間を長くします。

MLSS を高くし汚泥の系外搬出量を少なくすること

DO が 2.0mg/L 以上の場合は、DO が 0.5〜2.0mg/L

は、汚濁負荷量と微生物量のバランスを崩し処理を不になるタイミングを目安にばっ気時間を短くしま安定にさせるだけでなく、消費電力量を増やすことにす。ばっ気時間を短くするときは、ばっ気不足になもなります。微生物は処理をしていない時でも、反応らないよう慎重に調整して下さい。ただし、これは槽にいるだけで酸素を消費します。微生物量が多い

あくまで目安であり、より正確にばっ気時間の過不（MLSS が高い）ということはそれだけで必要な酸素足を判断するには、やはり簡易分析方法でアンモニが多くなり、ブロワの運転時間が長くなります。

ア性窒素（NH4-N）を測定し、0.5mg/L 以下になる

具体的にどの程度酸素量が増えるのか、第１回でタイミングを見つけてばっ気時間を調整するとよも紹介した酸素要求量（OD：Oxygen Demand）

いでしょう。の次式から検討してみましょう。

なお、ばっ気時間を設定するに当たっては、ばっOD ＝ a×(Lr-d×ND) + c×N + b×Sa
➀BOD 除去に ②硝化に ③呼吸に必要な必要な必要な酸素量
酸素量
酸素量
ここで、
OD：酸素要求量（kg-O2/日）
Lr ：BOD 除去量（kg-BOD/日）
Sa：生物反応槽微生物量（kg-MLVSS）
N ：硝化窒素量（kg-N/日）
ND：脱窒窒素量（kg-ND/日）
また、JARUS 型施設では、ａ〜ｄの係数に次の数値を使用します。
a＝0.5 kg-O2/kg-BOD
d＝2.86 kg-BOD/kg-ND
c＝4.57 kg-O2/kg-N
b＝0.07 kg-O2/(kg-MLVSS･日)気をするときはしっかり（できるだけ多くの風量で）ばっ気し、ばっ気しない時間帯をできるだけ長くすることがポイントになります。

４．微生物と酸素の関係
保守点検では、限られた予算内で維持管理をしなければならないため、最も費用が掛かる汚泥処分費を削減するため系外搬出が制限されることも少なくありません。このような事態が続くと、ばっ気槽や回分槽に汚泥を溜め込むことになり、MLSS を徐々に高い濃度にして運転せざるを得ない状況になります。本来、MLSS は、施設に流入する汚水の表−１は、汚濁負荷率（計画汚濁負荷量の割合、）濃度（性状）や水量に見合った濃度で運転するのがと微生物量（MLSS）で必要になる酸素量を、①BOD基本です。流入負荷（汚濁負荷量）とは関係ない理除去に必要な酸素量、②硝化に必要な酸素量、③呼吸2

必要以上に MLSS を高くすることは、省エネルギーとに必要な酸素量毎に計算した例です。

いう観点からも避けるべきです。

各汚濁負荷率において、①BOD 除去と②硝化反応

次回は流入負荷と MLSS の関係について、お話しすに必要な酸素量は MLSS が高くなっても変化していませんが、③微生物呼吸に必要な酸素量は MLSS が高ることにします。

くなると大きくなっています。具体的には、汚濁負荷率 30％のとき、MLSS が 3,000mg/L から 5,000mg/Lに高くなると微生物呼吸に必要な酸素量は17.01kg-O2/日から 28.35kg-O2/日（比率は 46.0％から58.7％）と大幅に増えています。つまり、ばっ気時間を適正に設定しても、MLSS が変化すると必要酸素量が変化し、ばっ気時間の再設定が必要になるということです。
維持管理費の削減において、ばっ気槽や回分槽のMLSS を低くすることは消費電力量を少なくすることであり電気代の低減になることを意味しています。
表−１ 必要酸素量の内訳と汚濁負荷量と微生物量の関係（例）
汚濁負荷率（％）
３０４０５０６０

必要酸素量（kg-O2/日） 、（ ）は割合（％）

MLSS（mg/L）

BOD除去

硝化反応

微生物呼吸

合 計

3,000

4.05(10.9)

15.92(43.0)

17.01(46.0)

36.97(100.0)

4,000

4.05(9.5)

15.92(37.3)

22.68(53.2)

42.64(100.0)

5,000

4.05(8.4)

15.92(32.9)

28.35(58.7)

48.31(100.0)

3,000

5.40(12.4)

21.22(48.6)

17.01(39.0)

43.63(100.0)

4,000

5.40(10.9)

21.22(43.0)

22.68(46.0)

49.30(100.0)

5,000

5.40(9.8)

21.22(38.6)

28.35(51.6)

54.97(100.0)

3,000

6.74(13.4)

26.53(52.8)

17.01(33.8)

50.28(100.0)

4,000

6.74(12.1)

26.53(47.4)

22.68(40.5)

55.95(100.0)

5,000

6.74(10.9)

26.53(43.0)

28.35(46.0)

61.62(100.0)

3,000

8.09(14.2)

31.83(55.9)

17.01(29.9)

56.94(100.0)

4,000

8.09(12.9)

31.83(50.8)

22.68(36.2)

62.61(100.0)

5,000

8.09(11.9)

31.83(46.6)

28.35(41.5)

68.28(100.0)

算出条件

・汚濁負荷率 ： 実汚濁負荷量×100/計画汚濁負荷量
・BOD ： 流入水 200mg/L、処理水20mg/L、除去率 90.0％
・T-N ： 流入水 43mg/L、処理水15mg/L、硝化率 100％・MLVSS/MLSS = 0.80
・処理方式 ： JARUS-ⅩⅣ96型（1,000人）
・運転工程 ： 60分ｻｲｸﾙ、撹拌工程40分、ばっ気工程20分

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