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浄化槽排水場は、浸出場または浸出排水とも呼ばれ、浄化槽での嫌気性消化後に出てくる液体から汚染物質や不純物を取り除くために使用される地下の廃水処理施設です。液体中の有機物は、微生物生態系によって分解されます。
浄化槽排水場、浄化槽、および関連する配管が浄化槽システムを構成します。
排水場は通常、穴あきパイプと多孔質材料（多くの場合は砂利）を含む溝の配列で構成され、その上に土の層が敷かれ、溝内に分配された廃水に動物（および表面流出水）が到達するのを防ぎます。[1]設計上の主な考慮事項は、処分を必要とする廃水の量に対する水力学的考慮と、その廃水の長期的な生化学的酸素要求量に対する分解的考慮です。浄化槽排水場のために確保された土地の面積は、浄化槽予備区域（SRA）と呼ばれることがあります。[2]
下水処理場も同様に、一連の溝やラグーンを通して廃水を処分します（多くの場合、前処理はほとんどまたはまったく行われません）。表面の水流によって農地の灌漑（および施肥）が可能になるため、このような施設は乾燥地帯の国々でよく見られます。
デザイン
多くの保健所では、排水場の土壌が浄化槽の排水を受け入れるのに適しているかどうかを確認するために、浸透試験(「パーク」試験) を義務付けています。エンジニア、土壌科学者、または資格のある設計者が、地方自治体と協力してこれらの基準に適合するシステムを設計する必要がある場合があります。
浸出フィールドのサイズを決定するより進歩的な方法[要出典]は、土壌プロファイルを直接観察することです。この観察では、エンジニアは土壌の質感、構造、粘稠度、孔/根など、土壌の多くの特徴を評価します。
浸透試験の目的は、土壌が浄化槽の排水が排水場から浸透するのに十分な浸透性がある一方で、病原菌やウイルスが井戸や地表水源に到達する前にろ過できるほど細粒であることを確認することです。砂や砂利などの粗い土壌は、病原菌が破壊される前に排水場から排水を透過する可能性があります。シルトや粘土は病原菌を効果的にろ過しますが、排水の流量を制限します。[3]浸透試験は、きれいな水が排水溝を通って土壌に拡散する速度を測定します。排水場が無酸素の浄化槽排水を受ける場合、いくつかの要因によって観測される浸透速度が低下する可能性があります。[4]
- 浄化槽の排水から可溶性有機化合物を分解する微生物コロニーは土壌粒子に付着し、土壌粒子間の水の流れに利用できる隙間面積を減少させます。これらのコロニーは、廃棄溝の土壌界面にゼラチン状の粘液の低浸透性バイオフィルムを形成する傾向があります。[5]
- 浄化槽を通過できるほど小さい不溶性粒子は、廃棄溝の土壌界面に蓄積します。洗濯物からの合成繊維の糸くず、洗濯からの鉱物土、またはゴミ処理機からの骨や卵殻の破片などの非生分解性粒子は、溝から水が流れ出る隙間を埋めるために残ります。[6]
- 浄化槽の容積が小さすぎて滞留時間が十分でない場合、洗剤によって乳化したり溶剤によって溶解した調理油脂や石油製品は嫌気性液化の前に流出し、処分溝の土壌界面で疎水性層として凝固する可能性がある。[7]
- 地下水位の上昇により、利用可能な水頭（または垂直距離）が減少し、排水溝から重力による水の流れが生じる可能性があります。当初、排水溝から下向きに流れる排水は、地下水または不浸透性の岩石や粘土に遭遇する可能性があり、排水フィールドから離れる水平方向の動きへの方向転換が必要になります。排水溝の排水レベルと排水フィールドを離れるときに適用される水位の間には、多孔質土壌の流れに抵抗する粘性摩擦力を重力が克服するために、一定の垂直距離が必要です。排水フィールド周辺の地下水位が排水溝の排水レベルに近づくと、排水フィールド近くの排水レベルは、その垂直距離の差を維持するために地表に向かって上昇します。[7]
- 凍結した地面は、季節によって流れや蒸発に利用できる断面積を減少させる可能性があります。
異化設計
浄化槽が、廃水中の予想量の腐敗性物質を液化できる嫌気性微生物群集を支えられる大きさであるのと同様に、排水フィールドは、嫌気性浄化槽の排水を好気性水に分解できる好気性土壌微生物群集を支えられる大きさでなければなりません。排水がそれらのエリアに到達する前に完全に酸化されていない場合、近くの井戸や表層水で硫化水素臭や鉄バクテリアが観察されることがあります。 [7]排水フィールドの溝の壁にあるバイオフィルムは、溝内の大気中の酸素を使用して、浄化槽排水中の有機化合物を分解します。排水フィールドを取り囲む帯水層土壌では、地下水の流れは層流です。 [8]バイオフィルムを通過する溶解性有機化合物を含む浄化槽排水は、排水フィールドの下にある地下水の上に丘状のレンズを形成します。分子拡散は、地下水への可溶性有機化合物の混合と、地下水または地下水表面の毛細管縁から、排水プルームに残っている溶解有機化合物を分解できる微生物への酸素の輸送を制御します。[9]
バイオフィルター
浄化槽をバイオフィルターと組み合わせて使用すると、排水フィールドの高さと分解面積が減少する可能性があります。バイオフィルター技術により、高密度の住宅建設、敷地の乱れの最小化、樹木、プール、または庭園に使用できる土地の増加が可能になります。適切な日常メンテナンスにより、排水フィールドが詰まる可能性が低減します。バイオフィルターは土壌に浸透しなければならない液体の量を減らすことはありませんが、その液体に含まれる有機物の酸素需要を減らす可能性があります。
運用とメンテナンス
投与スケジュールまたは休薬期間
排水フィールドは、単一の浄化槽からの排水を複数の別々の処分場に分けるように設計される場合があります。排水が別のエリアに送られている間、1 つのエリアは「休止」される場合があります。休止中の排水フィールドの線虫群は、嫌気性浄化槽の排水が利用できなくなった後も、蓄積されたバイオフィルムと脂肪を食べ続けます。この自然な浄化プロセスにより、蓄積された有機物が酸化されるにつれて土壌の利用可能な間隙領域が拡大し、バイオ詰まりが軽減されてフィールドの水力容量が向上します。休止後の浸透率は、サイトの元のきれいな水の浸透率に近づく可能性がありますが、一致する可能性は低いです。
不適切な廃棄物
浄化槽や排水場の微生物は石油製品や塩素系溶剤を分解する能力が非常に限られており、溶解した金属を除去することはできない。しかし、一部は浄化槽の汚泥や排水場の土壌に吸収され、排水場付近の他の地下水によって濃度が薄められる可能性がある。洗浄剤が排水場の効率を低下させる可能性がある。洗濯用漂白剤は排水場の微生物活動を遅らせたり止めたりする可能性があり、消毒剤や脱臭剤にも同様の効果がある可能性がある。洗剤、溶剤、排水管洗浄剤は、乳化、鹸化、溶解した脂肪を、浄化槽のスカム層で短鎖有機酸に分解される前に排水場に運ぶ可能性がある。 [7]
参照
参考文献
- ^ Steel, EW & McGhee, Terence J. 「水道と下水道」McGraw-Hill Book Company (1979) ISBN 0-07-060929-2 pp.576-577
- ^ ABBREVIATED PROCESS (PDF)、米国メリーランド州ベルエア：ハーフォード郡保健局、2014年10月、2020年4月4日閲覧
- ^ アルス、マックス、シャーロット「井戸と浄化槽の構築と維持」タブブックス（1984年）ISBN 0-8306-0654-8 pp.166-167
- ^ Alth、Max、Charlotte「井戸と浄化槽の構築と維持」Tab Books (1984) ISBN 0-8306-0654-8 p.217
- ^ アルス、マックス、シャーロット「井戸と浄化槽の構築と維持」タブブックス（1984年）ISBN 0-8306-0654-8 pp.164-165&219
- ^ アルス、マックス、シャーロット「井戸と浄化槽の構築と維持」タブブックス（1984年）ISBN 0-8306-0654-8 p.219
- ^ abcd ハンマー、マーク J.「水と廃水処理技術」ジョン ワイリー アンド サンズ (1975) ISBN 0-471-34726-4 pp.407-408
- ^ リンズリー、レイ・K. & フランツィーニ、ジョセフ・B.「水資源工学（第2版）」マグロウヒル・ブック・カンパニー（1972年）ISBN 978-0-07-037959-6、p.88
- ^ ペリー、ロバート H.、チルトン、セシル H.、カークパトリック、シドニー D.「化学技術者ハンドブック（第 4 版）」マグロウヒル ブック カンパニー (1963) p.14-13
外部リンク
ウィキメディア・コモンズの浄化槽排水フィールドに関連するメディア