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水処理のプラントの運転維持管理をしています。プラントで浄化した水はU型字溝(幅1.5m)を200m流れたのち、社外の河川に放流されます。4年ぐらい前から春から秋にかけて、藻がU型字溝にびっしりと生えるようになり、日中の光が中っている時(光合成)には流れている水のPHを9以上に上げてしまいます。PHの放流基準は6.5~8.5で公害となってしまいます。PHの上昇を防ぐ方法、なにか良い方法あれば教えてください。遮光も検討中ですが、溝の幅が広く対策が難しくなっています。

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A 回答 (4件)

単に情報までですが、一般の河川でも、栄養塩の負荷が高い場合、河床に付着するいわゆる付着藻類の光合成作用によって夏季の日中にはpHは高い状況になる事例は知られています。

これは河川の浄化作用によるもので、pHのことを除けば、栄養塩の除去に役立っている作用と考えられます。定期的に付着藻類を回収することによって環境負荷が低減すると思われます。
#経費的に難しいですかね。
このpHの上昇だけで生物へ劇的な影響は少ないと思います。このようなpH上昇する河川でも底性生物や魚類が斃死したという事例は無いとおもいます。
#他の要因が重なればその限りではないと・・思いますが。
まずは、pHの日変動の状況を正確に把握して、平均してどの程度のpHの排水が流出しているのかという事実と、
pHを上昇させる原因が炭酸の不足によるものかどうか、
という事実を確認することがよろしいかと思います。
実際のpHの高い水に呼気をいれることでpHが低下するかどうかやってみるのも手かもしません。
平均化したpHが基準を十分みたすものならば、行政指導部局との協議をすることでなんらかの判断が出るかのせいもあると思います。なにせ、そのU字溝で行われている作用は浄化でありますので、より環境に配慮していることになります。
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この回答へのお礼

お礼の方、遅くなりどうもすみません。NO.4を参照願います。

現在のところおっしゃられるとおり藻類の回収で、対策しています。バキュウム車を頼んだり、自分達で回収したりしていますが大変でした。管内の通水を上司に提案したいと思います。
有難うございました。

お礼日時:2002/05/15 11:54

植物プランクトンの光合成により、pHが上昇する現象は、自然界でよくみられます。



プラントの処理水の水質が排水基準に対して基準以内であれば、その後の排水路での自然現象による水質変動は、私個人的には、さほどの問題もないと考えています。しかし、水質汚濁防止法をきちっと適用すれば、放流口での水質ということですので、pHが基準を超えてしまうことになりますね。困ってしまいますよね。お察しします。

やはりNo.3の方がおっしゃているように行政担当者とご相談されるのがよいと思われます。

処理後と水路をとおった後の水質を比較し、その間は、事業場としての事業行為はなされていないことをご説明され、行政側の判断を仰がれるとよいと思います。
光合成によるpHの上昇の証明には、プラント処理水をビーカーにでも汲み、太陽光の照射のもとでの経時変化をとればよろしいかと思います。

自然現象をあえて人為的な行為によって抑制してまでもpHを基準内にして放流する意味があるのか大いに疑問です。結局水路内で光合成を抑えたとしても、河川で自然に起こる現象でもあるわけですから。
法律の主旨は、環境保全にあるわけで、自然現象までも抑制するのは、過剰な気がしてなりません。塩素投入なんかはむしろトリハロメタンなどの生成をまねきそうで、かえって問題になりそうに思いますが、いかがでしょう。
行政担当者と本来の環境保全とはなんなのかを前向きに考える機会とされてはいかがでしょうか。

pHの基準を6.5~8.5と書かれていますが、通常の排水基準は5.8~8.6ですので、何か放流先に特殊な事情でもおありなのでしょうか。

どうしても基準内にしなくてはならないのでしたら、水路の中に塩ビ管でも這わせてその中に流すのはどうでしょうか。
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この回答へのお礼

回答の方、有難うございました。PC故障の為、お礼が遅くなりどうもすみません。
敷地境界での水質保証の為、自然現象によるPHの上昇も対策が必要との事でした。(行政担当者談)
放流先は河川です。農業用水として利用されるとの事で、どなたが決められたのか知れませんが(それにハンコ押したほうも)水温の規制(30℃以下)があり、夏場は、もったいないですが工業用水で水温を下げて放流しています。

塩素(次亜)の投入は、トリハロメタンのことも有り考えてはいなかったので塩ビ等の管内の通水も検討します。
どうも有り難うございました。

お礼日時:2002/05/15 11:47

補足ありがとうございました。



なるほど、切削油が来ると云うことですか。
でしたら、同時に周囲の洗浄排水や微細な金属粉等も来る状態で、それ故に凝集沈殿を行っているのでしょうかね。


藻類の種類が今ひとつ理解できていませんが、私の経験した範囲でまた少し。

溝終端で塩素が0.2とありますが、どこかの工程で塩素投入をしていて、それでも特定種類の藻類繁殖が抑えられない状況なんでしょうか?

となりますと、これはちょいとやっかいかも知れません。


バクッっとした話で申し訳ないんですが.....。
残留塩素0.2を継続される環境下でも増殖が抑えられない場合は、
 1.もう少し濃度を上げ、終端での塩素濃度上昇を
  抑えるために、終端付近でエァバブリングをやる
 2.前段側の活性炭等の濾過器を洗浄(逆洗配管がつい
  ていれば)する。
   ※:前工程の活性炭器や砂濾過器で生物が繁殖して
     そこから継続的なリークが発生している場合
     その後段で塩素を投入するなら、相当の高濃度
     が必要な例がママありますから。
 3.溝の流速を少し上げる。

のどれかしか、打てる対策が無さそうですね。
(遮光は不可能としての話ですが)


で、もう一つ。
排水のトータルカチオン/アニオンは測定されましたか?

といいますのも、炭酸の除去でpHが8.5→9.0(仮に、通常の放流水が基準値上限pHとしたばあい)まで上げるってことは、基本的な中和が十分に行えていないって事と思うんですね。

 ※:私が無知なせいかもしれませんが....。
   緩衝作用があるというか、炭酸の除去でここまで
   pHが上昇するとしたら、ベースとなるカチオン
   アニオンの濃度自体が、既に危ない感じというか。

なんていいますか....。 粗く表現すると「炭酸等の溶解度によってpHが変化する量は6.5~8.5程度だから、この程度の変動は認めますよ」ってのが環境基準の考えですから、「炭酸の変動でこれを逸脱するなら、中和が巧く行っていない」って感じですね。


勿論、藻類が硫酸イオンを喰う(還元するとか)なんて働きをしているなら、これはpHを変える大きな要因にもなりますが、水中の硫酸イオン還元生物の大半は嫌気性で働きますので、これも考えにくい感じです。

ですから、塩素等で「藻類を死滅させることでのpH基準値遵守」が「値を遵守する」事への早道なんですが、放流先で光合成が起きたら、その部分でpHが傾いて生物への影響が出るかも....って爆弾は抱えている状況でして、「値は遵守しているけど、法の精神は遵守できていない」状態は継続するわけですね~。

まぁ、あとは企業のコストとの絡みで、どのような方法を選ばれるかですが...。
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この回答へのお礼

お礼の方、遅くなりどうもすみません。
NO.3、4の方が自然界での藻類によるPH上昇について・・・・
どうも有り難うございました。

お礼日時:2002/05/15 11:58

キツイ状況ですね。



で、状況がもう少し詳しく解ると、かなり正確な解答をさし上げることも可能なんですが、取りあえずは解る範囲で。


前提として、光合成によって炭酸(重炭酸、炭酸イオン等)が分解され、それによってpHが上がっていることは真実として考えますと、これは藻類の除去が最も手早い方法となるでしょう。

具体的には以下のような方法があります

1.塩素の投入
塩素源としては色々ありますが、制御の手間が少ないのは固形の次亜塩素酸カルシウムの錠剤(プール等に入れているアレですね)をメッシュの細かいカゴにでも入れ、上流に突っ込んでおきます。
ポイントはカゴの形状(流水に十分浸る様、流水方向の長さを適切に選ぶ)と、投入前に一度、渠の藻類を除去しておく(低濃度の塩素で増殖だけを抑える)ですね。

 ※:塩素濃度も規制値がありますから、無理に終末
   点で塩素濃度を持たせようとしないように....。
   流路の半分でも除藻できれば良いんではないで
   しょうか?

2.水を抜く
使用後は水抜きを行い、出来たら乾燥させておくと、藻類の発生は格段に落ちます。

3.予め塩酸等でpHを下げておく
光合成でそこまでpHが変わるって事は、ひょっとしたら元の水の炭酸濃度が恐ろしく高いってことかもしれませんから、緩衝を持たせるために塩酸でpHを下げておくなんて方法が有効かもしれませんね。


で、疑問を少々。

どの様な性状の排水を、どの様なプラントで、どの様な中和剤等を用いて処理しているのかが不明なのですが「わずか200mの流路で、光合成によってpHが上がる状況」ってのが想像出来きれないんですね。

ひょっとしたら
 a.流路が流量に対して広すぎる
   水が薄く流れすぎって感じです。
 b.中和剤の選定ミス
   例えば弱酸性排水を、「安く手にはいるから」
   なんて理由で炭酸系アルカリ剤で中和している
 c.元の排水が炭酸系アルカリを多く含んでいる
なんて事はありませんか?

これらは、どちらかというとプラントの設計ミスに属する部分ですから、pHが基準値以内に居ても深刻ですね。

 aの場合なら
  これは水と壁面の接触面積を落としてやれば問題は
  殆ど(基準値をオーバーしない程)解決します。
 bの場合なら
  中和剤は苛性ソーダを使いましょう。
 cの場合なら
  塩酸の投入量が不適なんですね。
  緩衝分を見越して、基準値ギリギリに低いところを
  狙うのが環境保全上のセオリーです。
  (流路で光合成→pHの上昇が起きなくても、放流
   先でそれを起こして、問題となる場合もありうる
   と思いますよ。)

また、pHの測定ミスなんて事にもご注意を....。

この回答への補足

kenchin様 回答の程ありがとう御座います。補足させて頂きます。処理している水は、機械の切削油(クーラント)排水です。毎時20m3の放流しています。使用薬剤は、硫酸バンド、苛性ソーダ、高分子凝集剤(アニオン、カチオン)、硫酸です。また、プラント放流口で残留塩素濃度0.2以上です。薬品による凝集処理後、長時間バッキ、活性炭処理をして放流しています。
プラントは10年運転してきておりますが、藻の種類が弱弱しい種類だったものが、ナイロンタワシ状の藻に4年ほど前から変わってしまいました。藻の生態系が変わる前は、PHの上昇はありませんでした。
ニュースで取り上げられる河川での魚の大量死との関係もあるみたいなので、このような仕事に携わっている関係上何とかできればと思っております。

補足日時:2002/05/01 05:33
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ご指摘のように,水槽でオオカナダモ等に光合成を盛んに行わせると,pH10を簡単に超えて強アルカリとなります。

この様な現象を,中学ではCO2の減少で説明しているようでして,このサイトにも時々「強アルカリにはならないのでは」といった質問があります。

私も過去に専門家に質問したことがありますが残念ながら明確な回答は得られませんでした。中学で生徒に理解させることが良いのかどうかは別にしまして,以下のように考えたらいかがでしょうか。

光合成の光化学反応2は,次式になります。

H2O → 2H+ + O

水を分解して,そのプロトンを葉緑体のチラコイド内にプロトンポンプで汲み入れます。葉緑体は光が当たるとプロトンの濃度勾配を作るわけです。

当然外の水槽の水のプロトンは減ります。これが強アルカリにしている原因ではないかと思います。脱気した水でも程度の差はあれ同じことが起こりますから,CO2の減少よりは影響は大きいかも知れません。

光照射を止めますと,これらのプロトンはプロトンポンプを逆に回し,ATPを合成し外に出て,濃度勾配は無くなりますので,アルカリは弱まります。

光合成につきましては,下記URLを参考にしてください。参考になりましたなら… 

参考URL:http://www.d7.dion.ne.jp/~y_takeo/biobook/biob008.htm

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すみません、もう一手、過激な方法がありました。

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汚水中の尿に含まれる尿素や、タンパク質が腐って分解するときに、アンモニア性窒素に変化させます。
アンモニア性窒素を好気条件下で亜硝酸菌、硝酸菌の作用により、亜硝酸性窒素、硝酸性窒素にします。
硝酸性窒素を説明の為簡単に言えば、窒素の酸化物で「NOx」だと考えてください。
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この呼吸によって硝酸性窒素の窒素分(N)が空気中に放出されます。
ただし硝酸塩呼吸は好気呼吸ができない環境でやむを得ず行っているのであり、溶存酸素濃度が高い環境では進行しなくなります。

>低負荷時にpHが下がる原因について
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ご質問の流入の少ない負荷が軽い状態を、微生物のエサが少ないと読み替えます。
エサが少ない条件で好気性の細菌がエサを自分達で食べきってしまうと、細菌の活動が弱まるので水中の空気が余ってしまいます。
空気が余ると、仕方なしで硝酸塩で呼吸していた菌も硝酸塩を食べなくなります。又は、エサが少なくないので、ミジンコなどが硝酸性窒素を分解する微生物膜を食べてしまう場合もあると思います。このような事で硝酸性の窒素が分解されずに残りPH下がります。

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アンモニア性窒素を好気条件下で亜硝酸菌、硝酸菌の作用により、亜硝酸性窒素、硝酸性窒素にします。
硝酸性窒素を説明の為簡単に言えば、窒素の酸化物で「NOx」だと考えてください。
ある種の細菌は水中に酸素がない時に「NOx」のO(酸素)を使って呼吸します。
この呼吸によって硝酸性窒素の窒素分(N)が空気中に放出されます。
ただし硝酸塩呼吸は好気呼吸が...続きを読む

QNをkgに換算するには?

ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?一応断面積は40mm^2です。
1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?
ただ、式の意味がイマイチ理解できないので解説付きでご回答頂けると幸いです。
どなたか、わかる方よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kgfです。

重力は万有引力の一種ですから、おもりにも試験片にも、地球からの重力はかかります。
しかし、試験片の片方が固定されているため、見かけ、無重力で、試験片だけに40kgfの力だけがかかっているのと同じ状況になります。

試験片にかかる引っ張り力は、

40kgf = 40kg×重力加速度
 = 40kg×9.8m/s^2
 = だいたい400N

あるいは、
102グラム(0.102kg)の物体にかかる重力が1Nなので、
40kg ÷ 0.102kg/N = だいたい400N


>>>1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?

いえ。
1kgf = 9.8N
ですね。


>>>一応断面積は40mm^2です。

力だけでなく、引っ張り応力を求めたいのでしょうか。
そうであれば、400Nを断面積で割るだけです。
400N/40mm^2 = 10N/mm^2 = 10^7 N/m^2
1N/m^2 の応力、圧力を1Pa(パスカル)と言いますから、
10^7 Pa (1千万パスカル) ですね。

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kg...続きを読む

Q水槽に藻が大繁殖!何とか藻を駆除したい!メダカを助けて!!

水槽に藻が大繁殖!何とか藻を駆除したい!メダカを助けて!!

保育園の夏祭りでメダカをすくってきて子供が飼っています。
水草といっしょに藻が入ってきたらしく、水温の上昇とともに大繁殖しています。
見た目が悪いのは我慢できるのですが、
頻繁に採って捨てないとメダカが絡まって死んでしまったり
泳ぐ所がなくてすみっこに群れてています。
水槽も砂も洗ってみたのですが、すぐに元通りです。
今年の夏祭りで金魚をすくって入れたい!と言っているので
それまでに何とかしたいのですが、良い方法はないでしょうか?
以前は、3割ほど水が減ったら水道水をそのまま入れると藻はきれいになっていたのですが
耐性ができたのか、へっちゃらです。
今では、金魚用にと入れたポンプにも繁殖しているので何とかしないと!!と思っております。
どなたか我が家のメダカを救ってください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

tetu758です。先程の貴方の補足に対して答えます。メダカにとって青水は最高の環境ですが、掃除屋のタニシ、石巻貝が役に立たないで、ミナミ系統のエビが死ぬ様でしたら、リセットが一番ですが、睡蓮鉢を購入して姫睡蓮等を検討されていらっしゃるのでしたら、その水を睡蓮鉢に移してメダカを育てればメダカは成長が良くなり、姫睡蓮や水生植物は水を浄化をしますので、素晴らしいビオができます。

 金魚を購入されるならば、メダカを睡蓮鉢に引越しが終了後に水槽を洗浄し、乾燥させます。この時に使用しているフィルターと活性炭は全て交換をしてさい。水槽の再起動をしてから数日は個体は入れないで、要観察をしてください。

Q汚泥の発生量について

 はじめまして。汚泥の発生量についてご教示いただきたく、質問いたします。

 集落排水を計画している地区があるのですが、対象人口から、ある程度の汚泥発生量を予測したいと思っています。
 処理方式は未定とのことですが、方式による発生量の違いなどありましたら、その点についても教えていただけると助かります。

 どうかよろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

集落排水程度の規模では汚泥の発生量は計画(設計)と実際の負荷が違うことが多く非常に予測しにくいです

大まかな計算として
計画日平均水量×除去BOD×BOD汚泥転換率(0.3)×50(含水率98%の汚泥として処分する場合)×365日=年間汚泥発生量(単位m3)

計画日汚水量をのぞいて計算すると大まかに1になるので計画日汚水量がだいたいの年間汚泥発生量になります


計画日汚水量  300m3/日
対象人口は計算に入れない、たとえば我が集落に300人いるから300人槽の集落排水処理施設とはならないので
流入BOD   200m3/L
放流BOD    20m3/L で除去BOD 180m3/L

300m3/日×0.18kg/m3×0.3×50×0.001×365日=295m3/年(年間汚泥発生量)汚泥脱水装置がある施設は別途計算する必要があります

集落排水は施設が完成後使用できる状態になっていてもすぐに計画どおりの汚水量が入る訳でなく、徐々に数ヶ月~数年かけて増えて来ます、最初のころは余剰汚泥量は計算よりかなり少ないと予想されます

方式による発生量の違いは嫌気性処理を加えた処理方式がやはり少ないと思います。

集落排水程度の規模では汚泥の発生量は計画(設計)と実際の負荷が違うことが多く非常に予測しにくいです

大まかな計算として
計画日平均水量×除去BOD×BOD汚泥転換率(0.3)×50(含水率98%の汚泥として処分する場合)×365日=年間汚泥発生量(単位m3)

計画日汚水量をのぞいて計算すると大まかに1になるので計画日汚水量がだいたいの年間汚泥発生量になります


計画日汚水量  300m3/日
対象人口は計算に入れない、たとえば我が集落に300人いるから300人槽の集落排水処理施設...続きを読む

Q先月のことなのですが・・・

先月の中旬ごろのことなのですが、実習で大学の近くの川のpHを調べたところ8.50~9.10ぐらいありました。
で教授なんかにどうしてこんなにアルカリ性に偏っているのか?と聞いたら樹木の落葉した葉が川に入りそれが腐りアンモニアなどが出て偏ったといってました。

しかし、私は物が腐ると酸性に偏る方が考えやすいと思います。その訳は葉が腐敗により酸化し酸性に偏りると思うからです。どうしても納得がいかないのでここに質問したしだいです。

皆さんはこの川はどうしてこんなにアルカリ性に偏ったと思いますでしょうか?この川の場所は山梨県北都留郡上野原町と言うところの鶴川という川です。
この川では測定値よりも40mぐらい下流で石灰採掘も行われています。


別にレポートはもう出したので急ぎません。(教授の意見で出しました)

Aベストアンサー

飽和溶存酸素濃度は20℃で8.84mg/lですから,18℃で溶存酸素濃度11.40mg/lと言うことは,ほとんど過飽和の状態です。

普通の状態ですと,水が過飽和になり,水質がアルカリに傾くのは植物プランクトンや水草の光合成の影響が最も考えられることです。

湖沼等では植物プランクトンの光合成のみで,pH10を簡単に超えてしまいます。

あくまでも一つの推測ですが,参考になりましたなら…


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