二次沈殿池は活性汚泥排水処理システムの重要な構造物です。その主な役割は、反応タンク内の混合液の固形物と液体を分離し、安定した排水品質とシステムスラッジ濃度を確保することです。二次沈殿池の運用と管理のレベルは、廃水処理プラント全体の処理効率と運用コストに直接影響します。本稿では、二次沈殿池の管理のポイント、汚泥除去基準、運用上よくある問題点の対策について、運用経験と計算方法をもとに詳しく解説します。
I. 汚泥排出量の計算と管理
廃水処理システムでは、余剰汚泥の排出頻度と排出量が、システムのMLSS（混合液懸濁固体）の安定性と反応槽の処理性能に直接影響します。
1. 汚泥排出頻度
毎日の集中的な分泌物を避けてください。システムの水質と微生物群集への影響を軽減するために、排水は 2 ～ 3 時間ごとにできるだけ均等な間隔で実行する必要があります。
2. 排出量の計算方法
反応器内に維持すべき目標MLSS濃度は、流入水のSS濃度（懸濁物質）と可溶性有機物濃度（主に溶解BOD）によって決定され、計算の基礎として使用されます。計算式は次のとおりです。
ここで、 a は 1 日に反応器に流入する総 SS 負荷、kg/d です。 bはBOD5除去率(kg/d)×BOD除去汚泥転化率−混合液中の活性汚泥量(kg)×内因性呼吸自動酸化速度(d⁻¹)です。 BOD5 除去の汚泥変換率は 0.7、内因性呼吸による自動酸化率は 0.07 とみなすことができます。-
この方法は正確ですが、日常的に使用するのは面倒です。管理を容易にするために、下式に示すように、SV（汚泥量指数）とMLSSのバランス関係に基づいて簡易計算を行うことができます。
ここで、Qg は運転記録から計算された通常の状態での汚泥排出量、m3/d です。 V は反応タンクの容積、m3 です。 Xrは返送汚泥濃度（mg/L、測定できない場合はMLSS×2で代用可能）です。
II.二次沈殿池の運用でよくあるトラブルとその対策
二次沈殿池の運転中には、排水の凝集や汚泥の浮遊などのトラブルが発生し、排水の水質のみならず、後工程にも影響を与える場合があります。以下にその原因と対策を分析します。
1. 排水中の浮遊物質の濃度が高い
(1) 原因
1) 過剰な流入水の流れ、二次沈殿槽での不十分な滞留時間、および表面負荷の増加。
２）活性汚泥の沈降性能が悪い（ＳＶＩが高い）。
(2) 対策
1) 流入流量を制御し、フロントエンド均等化タンクの流れのバランスをとります。-
2) 降雨時は返送ポンプを停止し、循環水量を減らし二次沈殿池の表面負荷を下げる。
3) プロジェクト設計では、チェーンスクレーパーの端での乱流スラッジの吹き飛ばしの問題を回避するために、正方形の二次沈殿タンクではなく円形の二次沈殿タンクを選択します。
2. スラッジ浮遊
汚泥が浮遊すると排水中の浮遊物質が急激に増加し、悪臭が発生します。原因を迅速に特定し、対処する必要があります。一般的な原因は次の 3 つのカテゴリに分類されます。
(1) 嫌気性分解生成ガス（CO₂、CH₄）
症状：浮遊スラッジは黒色で、噴霧後すぐに沈降します。
原因：二次沈殿池の死角に堆積した汚泥の嫌気性分解で、特に夏場に多く発生します。
対策：スクレーパーの作動を強化し、堆積したスラッジの角をなくし、必要に応じて手動で清掃する。
(2) 脱窒時の窒素生成（N₂）
症状: 浮遊スラッジは茶色がかった黄色ですが、噴霧後は沈殿します。{0}}
原因：反応槽内の硝化反応が速すぎるため、二次沈殿槽底部の嫌気ゾーンに多量の硝酸塩が流入し、脱窒が起こりガスが発生します。
対策： １）反応槽の末端に嫌気部を設置する。 2) 必要に応じて、硝化を抑制するようにプロセスを調整します (アンモニア態窒素が基準を超えることを避けるため、排水の環境要件を考慮します)。 3) 海岸近くの放出や、水産養殖のための栄養素としてアンモニア態窒素を供給する必要性を伴う特別な場合には、アンモニア態窒素管理を適切に緩和することができる。
(3) 放線菌の増殖とガス発生
症状: 表面には大量の薄いスラッジが浮遊しており、気泡が糸状またはアワ状のスラッジに付着しており、噴霧後に沈降しません。{0}}
対策： 1) 汚泥を顕微鏡で観察し、放線菌の存在を確認する。 2) 放線菌を抑制するための適切な措置を講じます（汚泥年齢の調整、流入水中の油分および有機酸の含有量の管理など）。
Ⅲ．運用および管理に関する推奨事項
1. 定期的なテストとモニタリング
(1) MLSS、SVI、および返送汚泥濃度を毎日監視します。
(2) 作業者に硝酸塩および亜硝酸塩のテストストリップを装備させます。テストストリップを使用して、硝酸性窒素と亜硝酸性窒素を定期的にチェックしてください。レベルがテストストリップの測定範囲を超える場合は、テスト前にサンプルを希釈してください。
2. スラッジの堆積を防止する
(1) 二次沈殿槽のデッドコーナーでの沈殿を防止するために、汚泥スクレーパーが正常に動作していることを確認します。
(2) 特に高温期には、二次沈殿槽の底泥を定期的に清掃してください。(手動による清掃には、有毒ガス、有害ガス、可燃性爆発性ガス、密閉空間の酸素含有量のテストが必要です。現在、手動作業に代わる、より安全な汚泥清掃ロボットが市販されています)。
3. 科学的に汚泥排出量を調整
(1) 計算値と運用経験の両方に基づいて、頻繁かつ大きな変動を回避します。
(2) 雨天時や流入水質が変化した場合には、速やかに汚泥の排出頻度や一回の排出量を調整してください。
4. 排水環境の要件を考慮する:
(1) 放流地域の生態学的特徴（例えば、養殖、景観水域）を十分に理解する。
(2) 地域の水質基準と生態学的ニーズを満たす運用計画を作成します。
概要：二次沈殿槽は単なる沈殿槽に見えますが、反応槽と排水出口を繋ぐ「最後の関所」です。排水の水質を安定させるだけでなく、反応槽への返送汚泥を安定的に供給する必要があります。運営と管理は、科学的な計算 + 経験に基づく判断 + 動的調整の原則を遵守し、リアルタイムのモニタリング データや排出環境条件と組み合わせて、問題が発生する前に防止する必要があります。-この方法によってのみ、下水処理プラントの効率的で安定した環境に優しい運転を真に実現することができます。