し尿処理施設

し尿処理施設（屎尿処理施設、しにょうしょりしせつ）とは、屎尿および浄化槽汚泥等を処理し、公共用水域へ放流するための施設のことで、廃棄物処理法に定める一般廃棄物処理施設として、糞尿、汚泥（ディスポーザー排水処理設備により発生する汚泥を含む）を処理の対象とし、市町村や行政組合などが設置、管理する。「屎」が常用漢字に含まれていないため、このような表記となっている。
水質汚濁防止法の特定施設であり、その場合は501人（特定地域においては、201人）以上のし尿浄化槽が含まれる。また、ある程度の処理（下水道放流基準に適合する水質）を行ったのち、下水道へ排除（放流）しているケースもある。し尿処理施設をリニューアルするなどで整備が始まった汚泥再生処理センターでは、その他の有機廃棄物も対象に含める。
日本独特の施設で、少なくとも1945年（昭和20年）まで他国には無かったという。
概要.
家庭や事業場などから発生する屎尿や、浄化槽等の清掃により発生する汚泥は、バキュームカーなどでし尿処理施設へ搬入される。屎尿は窒素を多く含み、通常の活性汚泥処理だけではその除去が困難である。このため、生物学的窒素除去法を取り入れ、高濃度の有機廃液を効率よく処理するための設備が必要とされ、建設が進められた。
施設内では悪臭が発生するため、高濃度、中濃度、低濃度、極低濃度と細かく区分し、各々適した処理方式で脱臭され周辺環境に影響しないよう、特に配慮されている。
処理を終えた水は基本的に無害化されているが、ヒトの胆汁に由来する難分解性の色素で黄色から茶色に着色している。これが視覚的に不快感を与える事を防ぐため、主にオゾンによる酸化分解と活性炭吸着により、透明な状態まで処理する。処理水には塩分がやや多く含まれているため、井戸水や河川水、工業用水などで希釈して河川などに放流する。
下水道の普及に伴い、全国的に屎尿の発生量は減少し続けているが、地域によっては横這いまたは増加しているケースもある（例えば、建設現場やイベント会場に設置される仮設トイレから）。
また、合併処理浄化槽の普及により、浄化槽から発生する余剰汚泥が増加しているが、性状が不安定で油脂分を多く含むこれらの処理は、屎尿のそれよりさらに困難である。ロンドン条約の96年議定書を受けた法改正により、2007年2月から海洋投棄が全面禁止され、一時的かつ急激な増加が懸念されている。
歴史.
江戸期の日本では屎尿は貴重な肥料（下肥）として高値で取り引きされ、現代でいう有機廃棄物のリサイクルが完成していた。仏教伝来とともに広まった、東アジア特有の文化だという。
明治期もこの傾向は続き、1900年（明治33年）にコレラなど伝染病予防のための公衆衛生強化を目的に公布された汚物掃除法において、地方行政が処分義務を負う汚物として「塵芥汚泥汚水及屎尿」が指定された際も、屎尿だけは住民にその処分（有価物としての売却）が任されていた。
しかし、大正期に入ると経済成長が労賃高騰を招き、農村還元（都市部で発生した屎尿を農地へ運搬・施肥する）が経済的に引き合わなくなって行った。さらに即効性が高く施肥も効率的な硫安（化学肥料）が食糧増産への国策として奨励された事もあり、ついにサイクルは崩れ、大正期半ば以降は収集料を住民が負担し、屎尿収集とその処理を地方行政が担う現代の姿となった
同じ頃、下水道でも屎尿をマンホール投入により受け入れ始めている。しかし当時の下水処理場設計能力は汚水排除までで、やがて海洋投棄が主流となっていった。
処理方式.
処理施設の構成は、「受入・貯留設備」「除渣」「主処理」「高度処理設備」「消毒設備」「放流設備」および「汚泥処理設備」のようになっており、このうち中核となる主処理の処理方式によって、施設全体の設計が変わってくる。
なお、処理量の単位としてkL（キロリットル）が使われるが、これはm3（立方メートル）と同じと見なして良い。
生物学的脱窒素.
生物脱窒とも。活性汚泥法の一種で、BODだけでなく窒素を処理することも主目的とする処理法。多種の技術があるが、基本は同じである。
ごく大まかに言うと、硝化工程でアンモニアを酸化して硝酸をつくり、脱窒工程でこの硝酸を使って有機物（BOD成分）を酸化分解するものである。これにより、BODと窒素を同時かつ効率的に除去することができる。
設備の配置は、脱窒槽（無酸素）－硝化槽（好気）－二次脱窒槽（無酸素）－再曝気槽（好気）－沈殿槽、のようになり、硝化槽から脱窒槽には循環液（硝化液）を大量に返すため、大型のポンプが使用される。
今日では下水道の高度処理をはじめ、浄化槽や民間排水でも広く利用されている生物学的脱窒素の技術は、屎尿処理の分野でまず実用化され、その後も改良を重ねてここまで完成されたのである。
その他の処理.
現役で稼働している古い処理法による施設では、何らかの改造を行っている場合が多い。
コミュニティプラント.
管渠によって屎尿と生活排水を集合処理する施設。設備、処理方式とも下水道に類似するが、あくまでもし尿処理施設の一種として、廃棄物処理法で規定されている。計画処理人口が101人以上3万人未満については、国庫補助の対象。
処理方式として、接触曝気、回転板接触、回分式活性汚泥、長時間曝気、標準活性汚泥、膜、生物学的脱窒素がある。
高度処理.
さらに高度に水を処理する。下水道と異なり脱窒は主処理で行われるため、含まない。
一部の施設では、さらに高度な処理を行う場合がある。
その他の工程.
屎尿は高濃度の有機廃液であるため、水処理工程以外にも重要なプロセスがある。
前処理.
収集された屎尿や浄化槽汚泥には各種の異物が混入しているほか、濃度や成分にばらつきがある。これらを主処理に支障のない状態に整える工程。
貯留：特に浄化槽汚泥は、できるだけ大量に貯留し混合することで、主処理の微生物に有害な物質の希釈を図る。
投入：主処理の生物反応槽の状態や、受入状況をもとに、有機物負荷、窒素負荷がなるべく均等になるように、投入ポンプの設定を調整する。
消毒.
し尿処理施設の整備は、公衆衛生の一環として病原体による感染リスクを低減する事が主目的であった。歴史的には特に寄生虫卵の殺滅が重視され、加熱消毒が行われた時期もある。
現代のし尿処理施設では、高度処理によって消毒前にほぼ全ての病原体は除去されているため、消毒工程は仕上げの意味合いが強い。時には消毒のみで放流しなければならない下水道とは、その点で異なる。
脱臭.
し尿処理施設で発生する悪臭物質には、硫化水素、アンモニアやメルカプタン類、有機酸・脂肪酸などがあり、有機物・無機物、酸・アルカリ、その他の化学的性質は多様である。処理方式としては、燃焼法、化学的、物理的、生物的手法がある。
汚泥処理.
し尿処理施設からの汚泥は一般廃棄物である上、下水汚泥より脱水が容易でしかも有害物質を含むリスクが低いため、緑農地利用がしやすかった。しかし浄化槽汚泥の増加により、この優位性は揺らぎつつある。