廃⽔中のBOD（⽣物化学的酸素要求量 )を減らす⽅法
2024年5月17日 ブログ
廃⽔中の⽣物化学的酸素要求量 (BOD) を減らす簡単な⽅法は数多くあります。これには、物理的濾過と化学プロセスによる全浮遊物質 (TSS) の削減が含まれます。別の⽅法は、活性汚泥処理施設での曝気で、有益なバクテリアをサポートすることで BOD を減らします。廃⽔中の BOD を減らすには、最適な温度を維持することも不可⽋です。凝集凝集法や移動床バイオフィルムリアクター (MBBR) などの代替⽅法も、廃
⽔中の BOD 削減を強化するために使⽤されます。
廃⽔中の BOD を減らすことは廃⽔処理施設にとって難しい課題ですが、効果的な⽅法は数多くあります。 BOD は⽔質と安全性を監視する上で重要な要素であるため、低い BOD レベルを達成し維持することが最優先事項です。
廃⽔中のBODとは何ですか?
⽣化学的酸素要求量は、⽔または廃⽔中の⽣物学的物質の存在の指標として機能します。BOD は、⽔中の有機物が分解されるときに微⽣物によって利⽤される酸素を定量化します。
BOD 測定は通常、リアルタイムで、または溶存酸素 (DO) センサーなどのセンサーを備えた機器を使⽤して、20°C (68°F) で 5 ⽇間にわたって⾏われます。
BOD は河川や⼩川の DO レベルに直接影響を及ぼし、⽔⽣⽣物に影響を与えるため、さまざまな原因で BOD が上昇する可能性があり、BOD レベルが望ましくない場合はそれを下げることが重要になります。
廃⽔中の⾼BODの問題
下⽔処理場でBODレベルが⾼くなりすぎると、深刻な問題になります。BODが⾼いとDOとは逆のことが起こり、BODが⾼いとDOは低くなります。⽔中に⼗分な酸素が溶けていないと、⽔⽣⽣物を維持できませ
ん。そのため、この⽔が環境に放出されると、排出された⽔に依存する⽣物に負担がかかります。⾼BODに
よる酸素の枯渇は、⽔⽣⽣物の窒息や死につながります。
BOD 値が⾼いということは、⼆酸化炭素 (CO2) 値が⾼いことも意味し、これが腐⾷性となり、廃⽔処理施設内のインフラやシステムに損傷を与える可能性があります。
BOD値が⾼くなる原因
過剰な有機負荷 化学汚染物質
農業排⽔
都市部の流出 家庭ごみ
家庭排⽔からの下⽔ 気温上昇
埋⽴地
窒素とリンによる栄養強化
沈降（シルト、粘⼟、有機物が沈殿する）
廃⽔中のBODレベルを下げるにはどうすればいいですか?
廃⽔中には溶解有機物が存在するため、微⽣物やバクテリアが繁殖します。⽔中の⽣化学的酸素要求量 (BOD) を低く抑えることは、⽔が適切に処理され、清潔で安全であることを確認するために重要です。廃⽔中の BOD を減らすために、第 1、第 2、第 3 のろ過段階に適⽤できる⽅法は数多くあります。
総浮遊物質（TSS）の低減
廃⽔中の BOD を減らす最初のステップは、TSS に焦点を当てることです。全浮遊物質は BOD と⾮常に密接な関係にあるため、TSS レベルが⾼いままであれば、廃⽔中の BOD を減らすことは困難です。最初の濾過段階で TSS を下げる場合、TSS が 2 ミクロンほどの極⼩になる可能性があることを知っておくことが重要です。⾮常に⼩さく、⽬視しにくいにもかかわらず、極⼩の TSS 粒⼦は⽔から除去されるまで BOD 測定に含まれます。
幸いなことに、廃⽔中の全浮遊物質を減らす⽅法はたくさんあります。まずは、ロッド シーブやロータリーストレーナーなどの機械的ろ過装置を使⽤することです。これらはどちらも TSS を下げ、BOD を減らすために不可⽋なので、廃⽔処理施設ではこの機械をきちんとメンテナンスする必要があります。機械が壊れたりメンテナンスが不⼗分だと、他の場所で詰まりが発⽣し、廃⽔から TSS をろ過できなくなります。
TSS を下げるもう 1 つの⽅法は、廃⽔消化槽に化学物質を追加することです。この化学物質は固形物を分解し、⽔中に沈殿するのを防ぎます。このプロセスにより、固形物は⼿動で濾過されるのではなく、化学的に効率的に除去されるため、廃⽔処理プラントの固形廃棄物の量が削減されます。
適切なイコライゼーションタンクの使⽤
調整タンク（EQタンク）は、排⽔中のBODを削減する際に不可⽋な設備です。EQタンクの⽐率を考慮することは⼀⾒ランダムに思えますが、実際には排⽔中のBODに⼤きな影響を与える可能性があります。
EQ タンクの⽐率によって流量の変動が決まり、これが⽔中のエアレーションの変化に直接影響します。たとえば、エアレーションは、その管理と制御の程度に応じて、⽣化学的酸素要求量を下げることも上げることもできます。
EQ タンクのサイズを選択して決定する際には、処理する廃⽔の理想的な負荷率を認識することが重要です。
これは廃水処理施設ごとに異なりますが、最初は水の種類と、処理プロセスを促進するために水に有機物質が添加されているかどうかによって決まります。EQ タンクの容量が適切であれば、流量の変動が均衡し、負荷率が安定するため、水が可能な限り最適な方法で流れ、BOD を低下させることができます。
ASP（活性汚泥法）の曝気量の増加
廃水中の BOD を下げる最も効果的な方法の 1 つは、曝気を増やすことです。曝気は活性汚泥法 (ASP) を使用し、これは廃水システムから汚染物質をろ過する最も受け入れられている方法の 1 つです。
活性汚泥は、有益なバクテリアを利用して有害な汚水を分解し、生物学的プロセスを使用して廃水を浄化します。活性汚泥が機能するには、酸素が必要です。空気拡散器を使用して活性汚泥内の有益なバクテリアに酸素を供給し、バクテリアが廃水中の廃棄物を分解するのに十分な時間生き残れるようにします。この曝気プロセスにより、汚染物質が汚泥廃棄物に変換され、後で二次浄化槽で濾過して除去できます。
凝集と凝固
凝集と凝固は、活性汚泥処理を最大限に高め、廃水中の BOD を削減するための最も重要な 2 つの要素です。
凝固には、粒子を結合して塊にすることが含まれます。これにより、多数の小さな粒子よりも 1 つの大きな粒子を除去して捕捉することがはるかに簡単になります。
凝集とは、EQ タンクの底に沈殿した凝固粒⼦を凝集させることです。化学凝集剤をタンク内の⼆次浄化槽に追加して、プロセスを迅速化します。この間に活性汚泥が⽣成され、廃⽔中の不要な汚⽔が除去されま す。
凝集プロセスが遅すぎる場合、廃⽔処理施設は凝集剤を追加してプロセスをさらに迅速化することができます。廃⽔処理施設が活性汚泥プロセスの効率を改善しようとしている場合も同様です。
さまざまな凝集剤が利⽤可能ですが、最も⼀般的なものは次のとおりです。
硫酸アルミニウム（アルミニウムベース） 塩化第⼆鉄（鉄ベース）
硫酸第⼀鉄（鉄ベース）
最適な凝集剤は、廃⽔処理施設の特性によって異なります。
コンサルティング専⾨家
廃⽔処理⽤の化学薬品や凝集剤を選択する際には、必ず別の専⾨家に相談することをお勧めします。これらの化学者や廃⽔処理の専⾨家は、廃⽔中の BOD を削減する効果的な処理戦略を⽴てる上で重要な役割を果たします。専⾨家は、廃⽔処理施設の⼟地、⽔域、地域に基づいて、効率的な BOD 削減に関する貴重な知識も提供できます。
さまざまな専⾨家がさまざまな⽅法で BOD の削減に貢献できます。
⽔⽂地質学者: 廃⽔処理施設から出た後に廃棄物と⽔に何が起こるかについて洞察を提供します。また、さまざまな凝集剤や化学物質が周囲の環境の地下⽔にどのような悪影響を与える可能性があるかを認識することもできます。
⼟壌学者: 農業や鉱業などの流⼊する廃⽔源に関する洞察を提供します。⽔の起源を知ることで、廃
⽔中の BOD を削減するための化学物質の選択がより効率的になります。
気温を低く保つ
DO レベルに悪影響を与える可能性があるパラメータの 1 つは、温度の上昇です。新しい化学物質や凝集剤に重点が置かれすぎるため、この点はしばしば無視されます。ただし、廃水システムの温度を監視すると、BOD をより効率的に下げる機会が明らかになります。EQ タンクと盆地で BOD を減らすプロセスに時間がかかりすぎる場合は、温度を下げることで有益なバクテリアを増やすことができます。
温度を調整するときは、非常に低い温度（氷点下に近い温度）では活性汚泥処理が減少する可能性があることに留意してください。したがって、温度センサーと緊密に連携して、効率的に活性汚泥処理できるほど暖かく、かつ高い DO レベルを維持できるほど低い最適な温度を見つける必要があります。
まとめ
廃水中の BOD を減らすことは複雑なプロセスです。専門家に相談して廃水の性質を理解し、凝集および凝固プロセスに精通し、適切な EQ タンク サイズを使用し、総浮遊物質を減らし、温度を低く保ち、活性汚泥処理中に曝気を増やすことで、廃水中の BOD を効率的かつ効果的に減らすことができます。
廃水中の BOD の削減について、または当社のテストキット（温度センサーや DO センサーなど）について詳しく知りたい場合は、Atlas Scientificの世界クラスのチームにお気軽にお問い合わせください。