「排水処理装置を導入したいけれど、種類や仕組みが分からない…。」と
お困りではありませんか？
モノづくりで使用した水は、さまざまな汚れを含んで排出されます。
環境汚染を防ぐためには、排水処理装置を使って、水をキレイにすることが必要です。
本記事では、排水処理装置の種類や仕組みについて、分かりやすく解説します。
排水処理装置の導入を検討されていてどれにしようか迷われている方は必見です。
目次
排水処理装置とは？
排水処理装置について名前は聞いたことがあるけれど、具体的にはどのような装置か分からないという人も多いかもしれません。
まずは排水処理装置の概要を確認していきましょう。
排水の汚れを除去する装置
排水処理装置とは、排水の汚れを除去する装置のことです。
工場で製品を作ると、必ず排水が出ます。
製造工程で水を使った後は、水に加えて不純物や製造するものによっては有害物質が混ざる場合もあるでしょう。
食品加工業であれば、調理設備を洗う際の洗剤や、食品の脂が混ざっていることがあるかもしれません。
他業種であれば製造工程で使う薬品や、ガラスを削った後の粉など様々なものが排水には含まれています。
不純物が混ざったままの水を川や下水に流すわけにはいきません。
不純物を取り除いて、川や下水に流せるレベルまで水をキレイにするのが、排水処理装置の役割です。
水質汚濁防止法とも深い関係がある
水質汚濁防止法という生活環境を保全するための法律があります。
川を汚染する可能性がある物質や有害物質を含む水が出る企業は、あらかじめ役所に届け出を出さないといけません。
例えば、製造の際にヒ素を使う工場の場合、以下の情報を伝える必要があります。
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- ヒ素を取り除くためにどのような排水処理装置を使うのか
- 排水の規模
- どのような処理方法を実施するのか
- どの基準まで処理して川に放流するのか
水質汚濁防止法で定められた排水基準に適合しない排水を河川などに放流した場合は、罰則が科せられる可能性もあるので、注意が必要です。
不純物や有害物質の含まれた排水が出る可能性のある企業は、排水処理装置を持っていると考えて、まず間違いありません。
排水処理装置の仕組み
排水処理装置はどのような仕組みで、水をキレイにしているのでしょうか？
代表的な排水処理装置の仕組みを確認していきます。
加圧浮上方式
1つ目の仕組みは加圧浮上方式です。
加圧浮上方式は、水に凝集剤を入れて凝集処理をしたあと、圧力を含んだエアーを水槽の下から送りこみます。
水槽にエアーを送ると、汚れ同士でできたたフロックに泡も一緒にくっついてくるため、見かけ比重が軽くなり、フロックが浮いてくるという仕組みです。
加圧浮上方式の排水処理装置を使う主なユーザーには、油が含まれるものを取り扱う工場、食品加工工場、生クリームを使用する菓子工場、乳製品の加工工場などがあります。
共通するのが、排水に含まれている汚れが有機物だということです。
有機物は腐ると浮きやすくなり、腐敗臭というガスが発生するので、凝集するときに浮き上がりやすくなります。
凝集沈殿方式
2つ目の仕組みは凝集沈殿方式です。
金属加工などの際に発生する研磨くずなど、重く水に沈みやすい汚れを処理するための方式だと考えましょう。
凝集沈殿方式は、水に凝集剤を投入し、汚れをフロック化させて、水底に沈降させます。
沈降させた汚れを取り除くことで、水をキレイにする方式です。
凝集沈殿方式の排水処理装置は構造がシンプルで、電気機器類は撹拌機や電動弁、レベルセンサーなどで構成されています。
生物処理方式
3つ目の仕組みは生物処理方式です。
生物処理方式は、水の中に存在する微生物たちに排水中に溶け込んでいる有機物を食べてもらうという仕組みとなります。
生物処理装置は、他の装置との組み合わせて使用されることが多いです。
排水中には有機物や無機物、様々な物質が存在します。
生物処理の中で微生物が分解できるものは有機物だけなので、無機物は分解されず残ってしまいます。
生物処理の前に、無機物を取り除く為に、加圧浮上方式や凝集沈殿方式の排水処理装置が必要です。
加圧浮上方式または凝集沈殿方式の排水処理装置＋生物処理装置の組み合わせで、まず凝集処理をして負荷を軽減してから沈殿槽の上澄を生物処理にかける方法が多く採用されています。
排水処理装置の種類
排水処理装置は、処理する排水の量によって、装置を使い分けることが一般的です。
排水処理装置には大きく分けて2つの種類があります。
それぞれの特徴を確認していきましょう。
連続式排水処理装置
1つ目は連続式排水処理装置です。
水槽に一定の割合で連続的に水が流入し、流入量に合わせて必要な薬剤を注入していきます。
例えば、水槽の容量が500Lに対して1時間に1トン送水できるポンプで水を送ると、30分で水槽は満水です。
その後も水は連続的に流入しますが、500Lを超える水はオーバーフローして次の水槽へ送られます。
この連続式排水処理装置は1時間に1トンの処理が可能です。
8時間連続運転を行えば1日に8トンの処理となります。
連続式排水処理装置は、1日の排水量が数十トン〜数千トンにも及ぶ排水量が多い工場で使われるのが一般的です。
連続で水が流入するため、途中で水質の変化があったときに変化したタイミングがわからなくなる場合があります。
薬品も連続で注入しているので、いつの間にか凝集の状態が崩れる可能性もあるでしょう。
水質変化のタイミングを掴みにくく、調整が難しいのが連続式排水処理装置のデメリットかもしれません。
バッチ式排水処理装置
2つ目のバッチ式排水処理装置を確認していきましょう。
一つの水槽に一定量の水を溜め、そこに必要な薬剤を注入して処理をする方法です。
処理量は、1回の処理で1トンの排水処理が出来るとすれば、それを1日3回行うと3トンの処理ができます。
バッチ式排水処理装置は、1日の排水量が比較的少ない工場で採用されることが多い装置です。
連続式排水処理装置では水質が変わってしまうという問題点がありますが、バッチ式は一回一回水質が確認できるので調整がしやすいです。
排水の少ない工場は特に水の濃度にムラが出やすいので、バッチ式が合っているといえるでしょう。
排水処理装置の価格レベル
実際に気になるのは、排水処理装置の価格ではないでしょうか。
加圧浮上装置と生物処理装置の一般的な価格レベルを確認していきます。
加圧浮上装置の価格レベル
加圧浮上装置は基本的に連続式であることが多く、排水処理量も多くなるので、設備が大きくなります。
撹拌機や電動弁、レベルセンサーに加えて、圧力を加える為の加圧ポンプや加圧タンク、汚泥を取り除く為の掻き寄せ機などが必要となるので、高価になりがちです。
■一般的な価格帯
【1時間に3トンの水が処理できる加圧浮上装置】
本体約1500万円+脱水機約500万円＝合計約2000万円
ネクストリーで規格開発した中国製の加圧浮上装置では、1時間1トンの水が処理できるもので、約800万円で納品した事例もあります。
生物処理装置の価格レベル
微生物が水の中の有機物を分解して処理をする生物処理装置では、水槽が一番コストのかかる部分です。
排水量や生物が分解する時間から水槽の設計をしますが、大きな水槽となることが多く、価格レベルはどうしても高くなってしまいます。
もし1日30トンの排水で、24時間稼働で生物処理をしようとすると30トン分の水槽が必要です。
生物処理装置では、前処理として凝集処理をする為の沈殿槽、曝気槽前の調整槽や中和槽、曝気槽後の沈殿槽、
脱水工程の直前で凝集処理を行う為の凝集槽と非常に多くの水槽が必要となります。
これらの水槽をすべて新規で導入するとなると、全体で数千万円〜1億円以上になるケースも珍しくありません。
まとめ
排水処理装置には、仕組みと種類で複数の組み合わせがあります。
排水量や処理したい排水の内容によって、適切な組み合わせを選ぶことが大切です。
ネクストリーでは連続式とバッチ式どちらの排水処理装置も取り扱っています。
排水処理装置でお困りのユーザー様は、ぜひ一度ネクストリーまでお気軽にお問い合わせください。
