1. 自然排水処理とは何ですか？
- 生物学 湖
- ろ過場、灌漑場
- 水に満ちた土地
2. 生物学的湖による一部の廃水処理作業
次の表は、いくつかの安定した水族館システムの簡単な説明を示しています。
|
システム |
簡単な説明 |
|
Facultative pond (任意の湖) |
溶解したBODは、湖水環境中に浮遊する好気性微生物により好気的に分解されます。 一方、懸濁液中の BOD は沈殿する傾向があり、湖の底のバクテリアによって処理されます。 好気性微生物によって使用される酸素の量は、光合成を通じて藻類によって提供されるか、水面の空気から吸収されます。 この工法では建設に広い面積が必要となります。 |
|
Anaerobic pond – facultative pond (嫌気性湖と通性湖の組み合わせ) |
BOD の約 50 ～ 70% は嫌気性池（通性湖より深さが深く、体積が小さい湖）で変換され、残りの BOD は通性池でさらに除去されます。 このシステムは、任意の池のみを使用する処理プロセスよりも必要な土地面積が少なくて済みます。 |
|
Facultative aerated lagoon （任意曝気プール） |
水族館における BOD 除去のメカニズムは通性池のメカニズムと似ています。 光合成や浸透だけではなく、機械的なエアレーターによってより多くの酸素が供給されるようになります。 しかし、曝気だけでは湖全体のすべての懸濁物質を均一に保つのに十分ではなく、廃水中の浮遊物質とバイオマスの大部分は湖の底に沈殿し、空気抵抗により分解されてしまいます。 |
|
Complete-mixed aerated lagoon – sedimentation pond （完全混合曝気槽と沈殿槽を組み合わせたもの） |
高層湖の単位体積を処理するのに必要なエネルギー。 懸濁固体（主にバイオマス）は、完全に撹拌することによって水性媒体中に分散されます。 水環境中のバイオマス濃度が高いため、BOD 処理の効率が向上し、この湖の体積は従来の任意の池よりも小さくなります。 ただし、浮遊物質 (バイオマス) は、受け入れ源に排出される前に除去する必要があります。 したがって、これらの固形物を除去するには、さらに多くの沈殿池を建設する必要があります。 沈殿池の汚泥は数年後に除去する必要があります。 |
|
Maturation ponds （湖は徹底的にきれいにします） |
水槽を徹底的に掃除する主な目的は、病気の原因となる微生物を除去することです。 徹底的に浄化された湖では、紫外線、高pH、高濃度のDO濃度、低温（人間の腸管と比較して）、栄養素の不足など、病原菌にとって有害な環境条件が蔓延します。 これは処理後の BOD ステージであり、通常は一連のプールまたはバッフル池として設計されます。 大腸菌群の処理効率が非常に高いです。 |
2.1. 生物学 湖 (Stabilisation ponds)
生物学的湖は、1 つまたは一連の嫌気性湖で構成される人工湖のシステムです。 (anaerobic), 任意の湖 (facultative) そして徹底的に掃除されたプール (maturation ponds).
嫌気性池は浮遊物質と一部の有機物 (BOD) の一次処理を実行します。 任意の Lake は第 2 レベルの処理を実行します。 一次処理後に残るほとんどすべての BOD は、藻類と従属栄養細菌間の共生活動によって処理されます。 徹底的に洗浄されたプールは三次処理に進みます。 ここでは、病原性微生物と栄養素（特に窒素）が処理され、除去されます。
図 1. 流入量 10,000 m3/日のブラジル北部フォルタレザの生物湖システム。
生物水族館で起こるプロセスと反応は次のとおりです。
- 沈降プロセス
- 好気性分解
- 嫌気性発酵
- 細菌と藻類の共生
- 水面を通じて酸素を吸収し、移動させる
- 硫黄バクテリアの活動
- 蒸着プロセス
- 浸透プロセス。
2.2. 嫌気性湖 (anaerobic pond)
嫌気性池は、嫌気性微生物と微生物のおかげで、溶存酸素のない状態で適切な温度、pHなどで廃水中の有機物質を任意に分解し、単純な生成物（主にCO2、CH4）を生成する一種の廃水処理湖です。
特に、加水分解および発酵プロセスを実行する微生物のグループには、嫌気性細菌および通性細菌が含まれます。 例えば: Clostridium, Lactobacillus, Actinomycetes, Staphylococcus, Escherichia coli.メタン化プロセスを実行する微生物のグループは古細菌として分類されます(archea), 完全に嫌気性の微生物です。
- 補助機器を必要とせず、エネルギーもほとんど消費しません
- バイオスラリーの生産量が減少
- 潜在エネルギー源であるメタンガスの生成
- 空気中のCO2の消費。
- 十分な安定したバイオマスを開発するための長い開始時間
- 追加のアルカリ性が必要な場合があります
- 窒素とリンを生物学的に除去できない
- VK メタンは、環境条件 (pH、温度) や廃水中に存在する可能性のある有毒物質に非常に敏感です。 成長速度が低下すると、段階的に生成される酸の蓄積につながります。
- 臭気の原因となるガスの発生。
出力には高い BOD 濃度が含まれているため、さらなる処理がまだ必要です。 嫌気性湖の後は、さらなる処理のために任意の池を使用する必要があります。 嫌気性池と任意の池を組み合わせると、BOD 除去に任意の池のみを使用する場合よりも湖の表面積を節約できます。 嫌気性処理池は、生活排水、屠畜場排水などの有機物を多く含む工業排水、養豚、乳製品加工、飲料工業などの処理に応用されています。
2.3. 任意の湖 (Facultative pond)
任意の湖は、最も単純なタイプの廃棄物処理池です。 処理プロセスは、有機物が自然に安定するのに十分な時間、廃水を湖に維持するだけです。
図2. 任意の湖の操作プロセス
- シンプルな構造、施工、操作
- 低コストで安定稼働（設備故障も問題なし）。
- 自然に処理が行われるため、処理速度が遅く、滞留時間が長いため、広い面積が必要となります。
- 生物学的プロセスは温度に大きく影響されます（制御が困難）。
任意の池を利用した廃水処理方法は、利用可能な土地が広いか価格が手頃で、気候が適しており、処理操作方法が複雑でなく、作業員に特別な訓練を必要としない場合によく使用されます。
2.4. 任意曝気プール・部分撹拌プール(Facultative aerated lagoons/ Partial-mix aerated ponds) 完全に撹拌された曝気プール(Complete-mix aerated lagoons)
部分的に撹拌されたプールは通性曝気プールとも呼ばれます。 湖では水中の酸素を増やすために追加の曝気装置が使用されていますが、これらの装置は懸濁液中のすべての固体を維持できるほど十分な大きさではありません。 エアレーターのある領域 (直径が小さい) は、液体を確実に混合し、固体を懸濁状態に保つ混合ゾーンです。 酸素ゾーン（より大きな直径の領域）は、液体中の酸素の拡散を保証する領域ですが、混合を保証するものではありません。
図 3. 撹拌ゾーンと酸化ゾーンの図
フローティングエアレーターの写真
- 通常の任意の湖に比べて湖の面積が大幅に縮小
- 湖の過負荷現象を軽減する
- 湖内の浮遊廃棄物の量を必ず混合して、処理効率を高め、湖底での死水の発生を防ぐ条件を作成してください。
Tiếng Việt
English