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下水道のしくみ

下水排除のしくみ(分流式)

しくみ

家庭や工場から出された汚水は、道路などの地下に埋設された汚水管を流れ、下水処理場へ送られます。また、雨は雨水管から河川などへ放流されますが、浸水被害の著しい都市部では、雨水貯留施設や浸透性舗装などによって雨水の流出を抑制することもあります。下水道には汚水と雨水を別々に排除する分流式と、1本の下水管で汚水と雨水を同時に排除する合流式があります。

汚水処理のしくみ

汚水処理のしくみ
処理場に集められた汚水は、沈殿や微生物の浄化(活性汚泥法)などによってきれいな水にされたのち河川などへ放流されます。また、汚水処理の過程で発生する汚泥は、濃縮や脱水、焼却などにより体積を減らされたのち、セメントや燃料等の原料として有効利用されています。

活性汚泥法の原理

活性汚泥法の原理
活性汚泥法は、汚水に活性汚泥を投入し、微生物に水の汚れ成分である有機物を食べさせることにより浄化させる方法です。活性汚泥は、バクテリアと多くの種類の原生動物などの微生物を集合したもので、ふわふわとした泥のようなものです。散気板で空気を送り込んで微生物の呼吸を助け、微生物の活動を促します。反応槽で活性汚泥に有機物を除去させた後、最終沈殿池をゆるやかに流すことで活性汚泥を沈殿させます。
有機物+酸素+活性汚泥=活性汚泥の増殖+二酸化炭素
沈殿させた汚泥は、増えすぎた分を取り除き、再び反応槽に送られ、再度水の汚れを食べさせます。

下水処理による水の浄化

流入水と処理水の比較
項目流入水反応槽処理水
BOD(mg/L)100~200-5以下
SS(mg/L)約200約2,0000
流入水が処理水になるまで(反応槽では活性汚泥と混合しているため茶色になります)

    流入水            反応槽           最終沈殿池           処理水

活性汚泥中の微生物

活性汚泥中の微生物には様々な種類のものがあります。これらの微生物が水の汚れである有機物を食べてくれることにより、水の浄化を行います。
微生物

ボルティセラ              エピスティルス           シャトノータス           アルケラ

微生物

トコフィリア             オペルキュラリア          レパデラ