好気性タンクの沈降比測定中にメスシリンダーに気泡が発生する問題について、おそらく多くの下水処理の現場で働く仲間が遭遇したことがあるでしょう。本来は静かに泥と水の分離を待つはずが、突然メスシリンダーから小さな気泡がポコポコと湧き出し、時には連なって現れ、人は不思議に思うかもしれません。「一体何が起きているんだ？」と。慌てないでください、ここにはいくつかのコツがあります。一つずつ見ていきましょう。
まず、最も一般的な状況から見ていきましょう。それは、汚泥中の微生物がまだ「息を切らしている」場合です。考えてみてください。好気性タンク内の汚泥は毎日酸素が豊富な水に浸かっており、内部の好気性細菌は長い間、酸素を吸い込み二酸化炭素を放出する日々に慣れています。私たちがサンプルを採取する際、バケツ一杯の泥と水がメスシリンダーに入ります。酸素は添加されていませんが、汚泥にはまだいくらかの酸素が残っています。さらに、細菌はしばらくの間、車を止めることができず、まだ有機物の分解に忙しく、大量の二酸化炭素を排出しています。これらの二酸化炭素は逃げ場がなく、メスシリンダーの中で小さな気泡となり、ゆっくりと上昇するしかありません。特にサンプリングの最初の数分間は、気泡が非常に活発になることがありますが、しばらくすると酸素が枯渇し、細菌の「作業効率」が低下するため、気泡は大幅に少なくなります。
さらに、操作技術に関連する理由があるかもしれません。例えば、サンプル採取時に動作が強すぎ、メスシリンダー内の水が勢いよく流れ込むと、空気が巻き込まれやすくなります。巻き込まれたこれらの小さな気泡は、汚泥の隙間に隠れており、最初は見えないかもしれません。汚泥がゆっくりと沈降するにつれて、それらは一つずつ現れ、汚泥自体が生成した気泡のように見えます。また、メスシリンダーが完全に洗浄されておらず、内壁に前回の実験の残留化学物質や油が付着している場合もあります。これらの物質は、泥と水とわずかに反応したり、空気が付着しやすくなり、気泡を形成する可能性があります。したがって、サンプルを採取する際は、安定した状態でメスシリンダーをきれいに磨くことで、多くの問題を回避できるかもしれません。
次に、汚泥自体の状態を考慮する必要があります。好気性タンク内の汚泥が少し「異常」な場合、例えばわずかな酸性化や、汚泥が古すぎて内部の微生物種が変化している場合、他のガスを生成する可能性があります。例えば、プール内の溶存酸素が突然なくなり、局所的に嫌気性環境が発生した場合、一部の通性細菌が「混乱」し、有機物を分解する際にメタンや硫化水素などのガスを生成する可能性があります。これらのガスは、プールから出てくる機会がなく、汚泥と一緒にメスシリンダーに入ると、ゆっくりと気泡として放出されます。この場合、気泡は時々奇妙な臭い、例えば硫化水素のような腐った卵のような臭いがすることがあります。この場合、好気性タンクの運転パラメータに注意し、溶存酸素が適切に制御されていないか、流入水の負荷が高すぎるかを確認する必要があります。
もう一つ、見落としがちな点は、水温の変化です。好気性タンク内の水は通常、ある程度の温度を持っています。サンプリング後、室温でテストされます。室温がタンク内の水温より低い場合、水中の溶存ガスの溶解度は増加し、一時的に気泡が発生しない可能性があります。しかし、室温が高くなるか、周囲の環境温度がゆっくりと上昇すると、水に溶解できるガスの量は減少し、余分なガスが気泡の形で放出されます。このタイプの温度変化によって生成される気泡は、一般的に均一で、しばらくの間持続する可能性があり、微生物が生成する気泡のように汚泥の特定の層に集中することはありません。
さらに、流入水の質も「背後の原動力」となる可能性があります。流入水に、デンプンや炭水化物など、発酵しやすい有機物が含まれている場合、これらの物質は好気性タンク内で完全に分解されない可能性があります。汚泥と一緒にメスシリンダーに入った後、適切な温度で、汚泥中の微生物によってさらに分解され、追加のガスを生成する可能性があります。また、流入水に洗剤や洗濯洗剤など、家庭排水に混入する可能性のある界面活性剤が含まれている場合もあります。これらの物質は、水の表面張力を低下させ、気泡を形成しやすく、破裂しにくくします。メスシリンダーには、小さく持続的な気泡の層が浮遊する可能性があります。
最後に、汚泥が脱窒を起こすという、かなり特殊な状況について言及させてください。好気性タンクは主に好気性環境に使用されますが、タンク内に硝酸塩があり、汚泥がメスシリンダー内で嫌気性状態になると、一部の脱窒細菌が硝酸塩を電子受容体として有機物を分解し、窒素ガスを生成します。窒素は水に不溶性であり、自然に気泡を形成します。このタイプの気泡は、沈降の後期段階でより顕著になる可能性があります。脱窒プロセスにはある程度の時間が必要だからです。この時点で、好気性タンク内の硝酸塩濃度が高すぎるかどうか、返送汚泥によって持ち越されているかどうか、または流入水に窒素含有化合物が多すぎるかどうかを検討する必要があります。
全体として、メスシリンダー内の気泡は単純に見えるかもしれませんが、実際には、好気性タンクの運転状態、微生物の活動、および操作の詳細など、いくつかの側面が関係している可能性があります。このような状況では、結論を急がないでください。気泡のサイズ、量、持続時間、および臭いがあるかどうかを観察してください。好気性タンク内の溶存酸素、水温、および汚泥年齢のパラメータと組み合わせて、包括的な判断を行い、何が間違っていたのかを徐々に把握してください。結局のところ、下水処理とは、これらの詳細の中でパターンを見つけ、徐々に水を調整することなのですから、ね？
