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浄化槽の維持管理

初心者の方は、浄化槽の原理と方式と関連づけて、本ページを閲覧ください。

1.はじめに

浄化槽が正常な機能を発揮し良好な放流水質を維持するために、適正な維持管理(保守点検、清掃、検査)が法令により義務付けられている。本ページでは、小型浄化槽を中心に、その維持管理について概説する。中・大型浄化槽は、処理方式も大きく異なるので、集落排水施設のページで説明する。

(1)本ページの目的

浄化槽の維持管理には所有者が法的にも責任を負うが、専門知識がなくまた廃棄物処理もできないので、その維持管理を有資格者(業者を含む)に委託することとなる。
本サイトは水浄化に係る学生さんや若い担当者を主たる対象としているので、浄化槽の維持管理に係る技術的な視点から、重要な事項について解説することとする。
なお、実際に維持管理にかかる業者・担当者には、関係する法令・条例・ガイドラインや行政部局の通知・指導および設備・装置の維持管理要領書に従って、業務を行うことはいうまでもない。

(2)維持管理上の基本事項

① 浄化槽の多様性

浄化槽は、快適・衛生的な生活を営むためにし尿のみを浄化することに始まり、環境保全の高まりにより生活雑排水を含めた浄化設備となった経緯がある。浄化槽は何十年も使用可能であり、その設置年により、残存する単純な構造を有するものから、高度な機能を有するものなど、多種・多様な構造と性能を有するものが設置・稼働しており、これらに対応することとなる。

② 生活排水の特性

生活排水の特性、すなわち、利用者(年齢・性別・人数など)の生活スタイルが異なり、成分・濃度・水温・水量について、時間帯・季節による変化・変動などを理解すること。

③ 共通的な基礎知識

汚水浄化には、機械・物理、化学および生物の基本単位を有機的に組合わせたシステムが活用される。それぞれの各基本単位の原理・装置の共通的な構造と機能、および、それらを組合わせたシステム全体の流れと働きを理解すること。

④ 装置機能の経時変化

各装置の機能は、日数経過とともに、初期の不安定な状況を経て、一定の期間適正に稼働し、その後、不安定な状況に移行する。これを踏まえて、浄化槽も、一定期間ごとの保守点検と清掃が行われる。
設備・装置については、設置された年代の法令・基準(初期投資・維持管理費とその時代の技術レベルに応じて、基準等が定められている。)を十分に満足できるような工夫と仕組みが、研究開発・実用化されている。各メーカーの維持管理要領書を熟読し、当該装置の構造・機能を理解した上で、維持管理の業務を行うこととなる。

⑤衛生・安全への対策

他分野と同様な現場作業での安全対策に加えて、浄化槽の維持管理においては、病原菌感染・酸素欠乏・硫化水素中毒のリスクが高いので特に注意する。

表1 みなし浄化槽の保守点検回数
jyokaso_maintenance-standard-old

表2 浄化槽の保守点検回数
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2.保守点検作業

(1)保守点検に必要な事前準備

①事前調査・対応

(a) 維持管理記録
当該浄化槽(装置メーカーと機種、利用状況)に関する保守点検の引き継ぎ事項や維持管理(保守点検、清掃、法定検査)記録を調べ、これまでの経緯を把握する。
(b) 装置メーカーと機種
当該浄化槽の維持管理要領書を確認し、効率のよい保守点検の作業手順を作成する。
(c) 管理者との調整
保守点検作業の日時を協議・決定する。

② 器具・機材の準備

(a) 保守点検の用具
各単位装置、電気設備、ポンプ設備など、浄化槽本体および付属設備の保守点検に必要な器具・機材
(b) 衛生安全用具
ガス中毒、酸素欠乏、感染、感電、転落事故等の保守点検時の衛生・安全対策に必要な器具・機材
(c) 水質・汚泥検査用具
透視度、SV、pH、DO、残留塩素、生物相などの機能の判断に必要な器具・機材
(d) 試料採取・運搬用具
浄化槽・各装置内の汚水・汚泥・処理水の試料採取およびその運搬に必要な器具・機材
(d) 付属機器・消耗品
オイル、消毒剤などの消耗品およびモータ・ブロワ・ポンプなどの付属機器の修理部品や故障時の臨時的な代替品など
(e) 保守点検表・業務日誌・その他
保守点検票、業務日誌、筆記用具、器具機材運搬用車両など

(2)現場での検査

①保守点検票

保守点検票には、(一社)全国浄化槽団体連合会が発行している様式、メーカーが機種ごとに作成しているもの、あるいは地域によっては様式を統一している場合もある。いずれにしても、保守点検票に記載された項目ごとに点検・検査を行う。

②検査・点検

個々の検査(測定)項目については、①目的、②原理、③機器・用具、④検査方法(校正を含む)、⑤検査上の注意事項などについて、別ページに掲載しているので、省略する。
ただし、臭気については、現場到着後、直ちに測定する。時間が経過すると臭覚が鈍くなり、正しい検査にならない。

③検査上の注意事項

別ページに掲載の水質検査法については、浄化槽に特定していないので、検査にあたって、注意すべき事項について説明する。
(a) 採水時間
建築物の種別により、特に、個別住宅においては生活スタイルによって、浄化槽へ流入する汚水の時間帯による変動が大きい。例えば、風呂水(200L前後)や洗濯水(50mL前後✕数回)は、数分の間に排水される。この最大流入時における各単位装置の機能および放流水の水質を検査・測定することが望ましい。最近の小型浄化槽にはピークカット機能を有するものが多いが、この機能の有無にかかわらず、できることなら、事前に連絡の上、点検時に風呂水の放水をお願いするとよいが、現実には、困難なことも多い。
(b) 採水場所
各単位装置の機能診断を行う場合には、フローシートに沿って、放流側から流入側へ順に各単位装置の流出水を採取する。
大腸菌群を通常の点検時に測定することはないが、この試料を採取する場合には、消毒前の処理水を滅菌容器に直接採取する。
(c) 採水方法
採取場所に手が届かない等、容器に直接採取できない場合には、ひしゃく・採水器などを用いる。できれば、別々の採取用具を使用することが望ましいが、やむを得ず同じ採水用具を用いいる場合には、十分に共洗い(同じ採取場所の水で洗う)してから採取する。
必ず、流入水がある状態で試料を採取する。(a) で述べたように、風呂水等の排水ができない場合には、流入管きょ途中の升等から水道水を流入させるか、流量調整ポンプなどを稼働させ、各単位装置からの流出水を採取する。

④外観検査

浄化槽では、各種のろ床(嫌気、好気とも)、流量調整(ピークカット)、循環水、汚泥移送などの多様な機能を有し、特に、性能評価型では小容量であるので、それらの装置が正常に稼働しないと、浄化機能が失われる。これらは、汚水の流入がない時間帯では、稼働状態が確認できない装置が多い。したがって、次のような外観検査が重要となる。
(a)各槽の水位
本体各槽(室)の側壁には、水位変動やスカム・汚泥付着の痕跡が残っている。各槽に異常な水位上昇はないか、各槽間の水位差は適正な範囲内か、消毒槽の越流せきや消毒筒の底部に汚泥流出の痕跡がないかなどを確認する。
(b) 付設装置の稼働状況
ブロア、ばっ気、循環水、汚泥移送、越流ぜきなどの稼働状況と水流状況を確認する。

(3)保守と調整

①一般的事項

(a) スカム・汚泥堆積
多室型腐敗槽、二階タンク、沈殿分離槽、嫌気ろ床、脱窒ろ床など、スカム・汚泥貯留機能を有する単位装置内の状況から、定期的な清掃でよいか、それ以前の清掃が必要であるのか、その時期を判断する。
(b) 汚水・汚泥の移送系
汚水・汚泥の流入・流出口や移送管内の異物やスラム(生物膜などの付着物)などの除去と洗浄を行う。二階タンクやばっ気槽-沈殿槽のスロット部分は異物による短絡・閉塞が生じやすいこと、また、それらの隔壁・ホッパー部分には汚泥・生物膜が付着しているので、これらの異物・汚泥・生物膜の剝離・除去を行う。みなし浄化槽の二階タンクでは粗大な異物(トイレットペーパー、衛生用品など)によるものが多数であるが、浄化槽のスロット部では、髪毛や糸くずなどが絡み合って粗大化したものが異物となることが多い。
(c) ろ床の短絡・閉塞
嫌気・好気を問わず、ろ床受け・押さえへの異物・生物膜の形成、ろ床内部生物膜の肥大化・発生ガス(嫌気ろ床でのメタン・窒素・炭酸などのガス)による部分的な止水域の形成、さらには全面的なろ床(担体の充填部分)の閉塞などが生じる。活性汚泥など浮遊性生物槽では、槽内がほぼ均一で状況の点検が分かりやすいが、ろ床内部の状況の把握は難しい。
ろ床が閉塞すると、上向流式では前段槽の水位上昇、下降流式では次段槽の水位低下などが観察できるが、汚水流入がない時間帯での水位差は観察できない。前章2(2)④ (a)に記載したように、各槽の水位の痕跡の状況が判断の一つとなる。
また、ろ床内部のDO・ORP分布測定および透明パイプによる生物膜の採取とその性状観察などにより、ろ床内の状況を把握することも可能である。また、パイプ挿入時におけるガス発生の有無も観察する。

②稼働状況の判断

外観検査、水質検査、各ろ床の短絡・閉塞状況、移送系、散気状況の検査・点検の結果を総合的に評価して、浄化槽システム全体としての稼働状況を判断する。

③洗浄と調整

(a) 汚水・汚泥の移送系
自然移流口の異物除去、移送系各配管のブラシ洗浄、流量調整装置のブラシ洗浄、移送ポンプ(エアリフト・間欠ポンプなど)の洗浄(本体と配管、本体は取り外しが可能となっているものが多い)を行う。
(b) ろ床の逆洗
嫌気ろ床および接触ばっ気ろ床については、パイプ、逆洗、水道水に接続したノズル付きパイプなどにより、ろ床担体に肥大に付着した生物膜の剝離およびガス抜き(嫌気ろ床)を行う。剝離操作の後、30分程度、静置して、槽底に沈積した剝離汚泥を汚泥貯留機能を有する単位装置へ、可搬式ポンプまたは付設の汚泥移送ポンプ用いて沈積汚泥を移送する。
流動床では、上部のスクリーンを取り外し流動状態にして、透明容器に移し取って静置した後、充填材(沈降または浮上)の割合(%)を求める。指示された割合より減少している場合には、不足分を補充する。
生物ろ過方式を採用した浄化槽では、固形物の捕捉率が高く、頻繁な逆洗が必要であるので、ブロアに付属したタイマーによって、設定時刻(通常、深夜)になると、自動的にばっ気状態から逆洗状態となり、担体から剝離した汚泥はエアリフトポンプなどにより、汚泥貯留装置へ移送される構造となっている。タイマーを手動に切り替えて、ろ床の逆洗と汚泥の移送が正常に稼働していることを確認する。ろ床の自動逆洗が不十分であると判断される場合には、逆洗回数を増やすようタイマーを設定する。
ろ材の受け・押さえ部分には、異物・生物膜が付着しやすいので、それらの除去を行う。
上記の操作は、必ず、当該浄化槽メーカーの維持管理要領書に沿って、作業を行う。
(c) ブロア・空気配管系
ブロアが正常に稼働しているか点検する。不具合や故障してい場合、現場での部品交換等で対応するか、応急措置として代替品と取り替えて、後日、修理品または新品と取り替える。
ばっ気装置に加えて、小型浄化槽では逆洗装置や汚水・汚泥の移送・循環ポンプは送気により作動している。バルブおよびオリフィスにより、送気圧と送気量が調節されており、各装置への送風量が適切に配分されている。
ばっ気装置の閉塞がないか点検し、異常な場合には、ブラシ洗浄や水道水洗浄を行う。
オリフィス(容易に脱着が可能)へ付着した異物の拭き取りを行う。ただし、細孔を傷つけると、その機能が失われるので、針や針金など利用は厳禁である。
また、維持管理のための洗浄口や脱着接続部分には、テーパ構造やパッキンやO-リングが装着されているので、作業終了後には確実に装着・接続し、空気漏れがないようにする。
以上の保守点検が終わると、最後に、ばっ気、汚水・汚泥の流量調整を行う。ばっ気は左右のばっ気が均等になるようバルブ調整を行う。ばっ気槽のDO値は正確に設定しても、汚水の流入条件によって変動するので、数mL程度になるように曝気量を調節する。
循環水の流量調整は特に重要である。簡易検査結果から、全窒素中のアンモニア割合が大きい場合には、浄化槽への計画負荷よりも過大な実負荷、または、ばっ気槽のばっ気量不足かろ床の短絡などが原因と考えられる。硝酸イオンの割合が高い場合には、脱窒ろ床への循環水量が多い場合と少ない場合、脱窒ろ床の短絡・閉塞などが原因と考えられる。前述の検査・点検の総合的な判断から、その原因が推定できる。汚水流入量の3~4倍程度になるよう流量調整バルブ(間欠ポンプ)および流量調整装置(エアリフトポンプ)の戻し堰きの高さを調整して、適正な流量に設定する。
ピークカット機能を有する流量調整ポンプは、当該装置の維持管理要領書に沿って調整する。
<注意事項>
送風量は、空気吐出口の空気圧と送風量能力に関係する。吐出口の空気圧と水圧が同じであれば、送気は起こらず、空気圧<水圧の場合に同じ圧に達するまでポンプ系への汚水の逆流が生じる。
ピークカット機能を有する浄化槽では、単位装置(槽)の水位が変動するので、ばっ気装置、移送ポンプ、逆洗装置にかかる水圧は常に変動している。各浄化槽は、この水位変動を考慮して、各装置の垂直位置を固定し、バルブやオリフィスにより、その状況に応じた送気圧・送気量の適正配分が行われている。
上記の調整を行う場合には、必ず、当該維持管理要領書の記載手順に沿って、定められた水位に設定した上で、調整すること。また、汚水移送量の測定には、計量容器とタイマーを用いて正確に測定すること。
(d) 消毒装置
消毒装置に付着した異物除去やブラシ洗浄を行う。一般的には、処理水へその塩素濃度が5~10mg/Lとなるように添加されるが、放流水中に残留塩素が検出されればよい。処理水と接触する薬剤筒の底部の高さや開口度を調節して、適正な塩素濃度とする。次回の保守点検時までに薬剤が消失しないように、薬剤筒が満杯になるように薬剤を補充する。筒内で薬剤が膨潤して固まり、処理水との接触不良となっていることもあるので、注意する。また、消毒剤の補充には同一の製品を用い、異なる種類の消毒剤を混在させると危険であるので確認の上、補充する。

(4)記録と事後対応

①保守点検記録

保守点検記録は、2部作成し、1部は管理者(使用者の代表)に対して交付し、1部は委託者(管理士または業者)が、いずれも3年間保存しなければならない。

②事後対応

(a) 管理者への対応
編集者が所在する地域の管理業者によると、一般家庭の多数は浄化槽の利用上の注意について周知されているとのことである。異物の混入などがある場合には、台所の三角コーナーや風呂場・洗面台の目皿などの管理、衛生用品などのトイレ流し禁止など、浄化槽利用上の注意事項を周知することが大切である。
付帯設備の不具合・故障への対応や過大負荷による清掃の早期必要性、定期点検など、経費を含め、了解の上、対応・対処する。
(b) 管理士・業者の対応
記録の保存、次期清掃の判断と対応、修理・交換等などの対処を行う。また、装置の構造上の問題、設置工事の不備あるいはその後の状況変化による浄化槽の設置状況の不備については、設置者・メーカー・施工業者などへの連絡と対応措置について対処する。

3.清掃作業

浄化槽による汚水浄化の原理は、流入水中の固形分および生物分解よる汚泥の分離・貯留である。この管理が不適切であると、固形・浮遊物質(汚泥)の他装置への機能障害や放流水の水質悪化が生じる。浄化槽の清掃は、汚泥の引き出しだけでなく、各単位装置の洗浄や内部の異常確認も行われる。浄化槽の機能を維持させるために、汚泥の過剰蓄積が生じる前に、清掃が定期的に実施されることとなっている。

(1)清掃の技術上の基準

清掃の技術上の基準では、単位装置および付属機器類ごとに、清掃時における行うべき事項が定められている。大別すると、次の5つの規定に分けられる。
①各単位装置の汚泥・スカムの引き出し、②各装置の洗浄、③引き出し後の水張り、④引き出し汚泥の措置、⑤その他、浄化槽の正常な機能を維持するための措置(性能評価型)
各単位装置の機能や特性に応じて、汚泥やスカム等の引き出しを「全量」や「適正量」とすることが示されている。例えば、嫌気ろ床では、第1室が「全量」で、第2室は「適正量」となっている。
なお、浄化槽の汚泥やスカム等を槽外に引き出す行為を伴う作業は清掃であるが、これらの引き出しを伴わない槽内の移送・調整や単位装置・付属装置機器類の洗浄・清掃等は、清掃には含まれない。
性能評価型の浄化槽は、複雑・高度化しており、細かな配慮が要求されるので、環境省から、種々の処理方式について、清掃の対象となる単位装置や清掃方法に関して維持管理ガイドラインが示されている。

(2)清掃の回数

一般の浄化槽は年1回を基準としている。全ばっ気方式浄化槽(みなし)および膜分離小型浄化槽については、6月に1回以上の清掃が必要とされている。
なお、流量調整方式の浄化槽で、汚泥濃縮貯留槽または汚泥貯留槽を有する浄化槽については、汚泥の貯留日数によって清掃頻度が異なり、通常2週から1月の貯留能力を有しており、それに応じた対応が必要である(これらの浄化槽については、集落排水のページで説明する)。

(3)注意事項

保守点検時に適切な汚泥管理を行うとともに、汚泥等の蓄積状況に応じて汚泥等の引き出し作業が判断される。浄化槽清掃業者と保守点検業者・浄化槽管理士との間に、綿密な連携体制が求められる。
実際に清掃業務にかかる業者・担当者には、関係する法令・条例・ガイドラインや行政部局の通知・指導および設備・装置の維持管理要領書に従って、業務を行うことはいうまでもない。

維持管理ガイドライン

以下に、環境省(以前は、旧厚生省)から示されている浄化槽の維持管理ガイドラインを列記する。今後、新設される設置基数の状況と維持管理等の実態の把握が行われ、その結果から必要に応じて見直しが行われるものである。
①小型合併処理浄化槽(H5年3月)
②農業集落排水施設(H5年3月)
③高度処理型合併処理浄化槽(H8年3月)
④窒素除去小型合併処理浄化槽(H12年9月)
⑤膜分離型合併処理浄化槽(H12年9月)
⑥中・大型合併処理浄化槽(H12年9月)
⑦単独処理浄化槽(H12年9月)

掲載日:2017年11月29日
更新日:

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