生活排水の省エネルギー・資源循環型水質浄化システムの開発

生活排水の省エネルギー・資源循環型水質浄化システムの開発

タイトル生活排水の省エネルギー・資源循環型水質浄化システムの開発
要約合併浄化槽とバイオジオフィルター(植物-濾材系)水路を組み合わせた生活排水の高度処理システムを設計・試作し、夏期には、平均窒素濃度10.88mgL-1の合併浄化槽処理水を平均窒素濃度0.61mgL-1に浄化できることを明らかにした。
キーワード合併浄化槽、バイオジオフィルター、生活排水、高度処理システム、窒素、浄化
担当機関農業研究センター 土壌肥料部 水質保全研究室
区分(部会名)農業環境
専門環境保全
分類指導
背景・ねらい近年、都市化、混住化、生活様式の多様化などにより、農業用水を含む農村の水環境は悪化してきている。広大な農村地域の水質改善には、植物・濾材・微生物の三者の浄化機能を有効に活用した省エネルギー・資源循環型の水質浄化システムの構築が必要である。そこで、生活排水中の窒素、リンなどを貴重な資源とみなし、農山村向きの潤いのある水質浄化システムの開発を進めている。
成果の内容・特徴
  1. 基礎研究で得られた知見を基に、嫌気・好気循環式合併浄化槽(容量3.54m3)とバイオジオフィルター水路(幅0.4m、水深0.2m、長さ19.5m、以下、BGF水路と略す)を組み合わせた生活排水の高度処理実証プラントを設計・試作し、5人家族の家庭から排出される生活排水(平均1,050L・d-1、窒素濃度40~50mgL-1)の浄化試験を実施した(図1)。BGF水路の流入水量と流出水量は、積算流量計と転倒升流量計で連続計測した。
  2. 平均窒素濃度8.93mgL-1の合併浄化槽処理水(BGF水路流入水)は、資源植物・ハーブ水路(H水路)内を流下する間に浄化され、水路内の平均窒素濃度は12.2m地点では1.33mgL-1、19.5mの水路流出口では0.93mgL-1に低下した(6/18~26の調査、図2)。
  3. 栽植植物の生育が旺盛な夏期(6/5~11/3)には、平均窒素濃度10.88mgL-1の流入水を供給した花き水路(M水路)流出水の平均窒素濃度は、4.69mgL-1となったが、H水路流出水の平均窒素濃度は、0.61mgL-1(平均窒素除去速度0.71g・m-2・d-1)となり、窒素については、雨水より低いレベルにまで浄化できることを実証した(図3、表1)。
  4. 夏期のH水路流入水と流出水の平均濃度は、T-P:4.53mgL-1から2.27mgL-1、K:11.53mgL-1から3.55mgL-1、全有機炭素:5.68mgL-1から4.21mgL-1に低下した。
成果の活用面・留意点
  1. 年間安定した処理水質を得るための植物の検索・組み合わせ、栽培管理法については、現在も引き続き検討中である。また、冬期の水質浄化機能の低下を少なくするため、本試験では、19.5mのBGF水路の内、12.2mをビニールハウス内に設置した。
  2. 本システムの普及には、合成洗剤等の有害物質の使用自粛を含めたリサイクル型の生活様式への転換を推進する必要がある。
具体的データ
図1
図2
図3
表1
予算区分科振調・生活・地域流動(生活用水)
研究期間1992~1994
発表論文資源植物・花き等を利用した生活排水の高度処理、用水と廃水、37巻2号、111-118 (1995)
発行年度1994
収録データベース研究成果情報

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