活性汚泥法と生物膜法の比較
更新日：2022年9月1日
活性汚泥法とは
〇活性汚泥とは
排水に曝気をかけることで発生する泥状の沈殿（浮上）物です。
活性汚泥は大量の微生物が集まり形成されます。
曝気槽ではこの大量の微生物が有機物を分解することで排水をキレイにしています。
※曝気槽内が茶褐色になるのは、排水と活性汚泥が混ざるため
〇活性汚泥法
曝気槽で空気供給を行うことで、好気性微生物が有機物を分解します。
その際に発生する汚泥は排水が流入すると曝気槽から沈殿槽へと流されていきます。
沈殿槽は処理水と活性汚泥を分離する槽です。
そのためここでは曝気による分解処理はしません。
水より重い汚泥が沈殿することで、上澄みのきれいな処理水のみが排水される仕組みです。
沈殿槽の底に溜まった汚泥には、大量の微生物が含まれます。
活性汚泥を曝気槽へと返送することで、曝気槽の微生物量が増加し、曝気槽の分解能力が上がります。
こうしたフローで行う排水処理方式を活性汚泥法と言います。
活性汚泥法は分解能力が高いため、高濃度排水処理に適していますが処理槽が大きくなりやすい傾向にあります。
〇汚泥による管理コスト
活性汚泥法は槽内で発生した汚泥を返送します。
しかし汚泥は槽内で断続的に生成されていきますので、徐々に槽内の汚泥濃度が上昇していきます。
これを放置すると、沈殿槽内に汚泥が溜まってしまい、上澄みの処理水に濁りが出始めます。
そのため、汚泥は定期的に専門業者に依頼して廃棄してもらう必要があります。
一般的に生物膜法よりも活性汚泥法の方が分解力は高いと考えられています。
しかし、この汚泥処理費のコストが非常に高く、活性汚泥法の一番の難点と言えるでしょう。
〇汚泥内の微生物
曝気より槽内を循環する汚泥は、有機物との接触機会を多く得ることができます。
そのため、微生物が栄養を摂取しやすく、槽内の微生物量が比較的に多くなります。
また、定期的に汚泥は回収されるため、食物連鎖が起こりずらいのも特徴です。
主に細菌類が生息しており、原生生物や線虫類などといった大きな生物は少ないです。
生物種が少ないために、排水成分の違いによって、分解力に大きな差が出ることがあります。
生物膜法とは
〇生物膜とは
川沿いの岩を触るとぬめりがあるかと思います。このぬめりのことを生物膜といいます。
微生物は基質（酵素分解の触媒となる物質）に付着すると糖を分泌して、この膜のコロニーを形成します。
膜は微生物にとってのバリアの役割の他、栄養を運搬するための経路としても使われます。
膜内には大量の微生物が生息おり、微生物は膜に接触した有機物を栄養としています。
〇生物膜法とは
排水処理に生物膜を応用するには、生物膜が形成しやすい環境を整える必要があります。
そのため処理槽内に担体やろ材といった微生物の住処になるような物質を槽内に入れます。
これらに接触した微生物は膜を形成します。
生物膜法は膜を槽内に定着させて、有機物が膜に付着するのを待ち伏せします。
付着した有機物は膜の運搬機能により微生物へ届けられて分解されます。
微生物は一か所に定着し続けるため、生物膜は肥大化していきます。
生物膜の肥大化は担体やろ材を詰まらせるなどの排水トラブルを発生させるため、定期的に空気供給をして生物膜を剥がし落とします。
剥がした膜は汚泥同様、回収されますが、活性汚泥に比べると発生量が少ない傾向にあります。
分解能力は活性汚泥法よりも低い傾向です。
処理槽の容積を小さくできるので排水濃度が薄い現場に相性がいいといわれています。
〇管理コスト
剥離した生物膜（剥離汚泥）の回収費用が定期的にかかります。
また担体やろ材は消耗するため、これも交換が必要です。
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