海岸施肥プラント2 -下水道サテライトプラント-
磯焼け海岸近くに集落がある場合、そこから発生する汚水は、海岸施肥に利用するためには最高の条件にあります。しかし、せっかくの好条件の資源も、下水道が整備されて取り除かれている場合があります。これが磯焼けを加速することの一因となるにも関わらず・・・。
これは2013年2月に行なわれていた、庄内浜近くの集落の下水工事です。処理場はこの集落から遠く離れたところにあります。集落から発生する汚水はそちらの方へ行ってしまい、施肥ポイントがこの近くの排水路からそちらに移動、集中することになります。
まあ、多くの家が古い単独浄化槽であるようなので、環境浄化面では良い効果があるのでしょうが。
こうした海岸に近接した下水道から、海岸施肥プラントに分岐させる「下水道サテライトプラント」を考えてみました。先の汚泥利用型の海岸施肥プラントとは異なり、下水そのものが施肥用の資源となります。このため、肥料成分を溶かし込むための水を別途確保してプラントに揚水する必要はありません。水源を用意する必要が無いのです。そのかわり、汚泥よりも下水の濃度が低いために、同じ肥料成分量を供給するためには、より多くの水量を必要とするため、水処理装置は大きなものが必要となります。その他は汚泥利用型も下水利用型も同じ原理になります。
以下に、海岸に隣接した集落に、下水道が入った場合の海岸施肥点の変化を示します。
この図は、集落に下水道が入る前の状態を示します。集落から出る排水や浄化槽処理水は、排水路に入って海岸に放流されます。このため、排水路の海岸接続点が施肥ポイントとなります。排水路は分散されている場合が多いので、施肥ポイントも多くなります。
浄化槽処理水や排水の肥料成分は濃度が高いので、広範囲に高濃度の施肥ができる事になりますが、浄化度は下水処理場ほど高くは無いため、低品質の施肥ということになります。
上の集落に下水道が入った状態がこの図になります。排水は全て下水道に流れ込み下水処理場で集中処理されます。よって、施肥ポイントは下水処理場の一箇所に集中することになります。
下水処理場では栄養分の大部分が取り除かれるため、肥料成分の全体量が減少することになります。加えて施肥ポイントが減少することで広範囲の施肥が不可能になり、限定された場所にだけ施肥がなされることになります。
ただし、処理場の放流水は非常にきれいであり滅菌も十分になされて、高品質の施肥が可能です。
また、集中管理されるため、ある程度の肥料成分のコントロ−ルが効く（窒素、リン成分に関して）ことも利点となります。
下水道から分岐させたサテライトプラントを取り付けたのがこの図になります。
広範囲に高濃度で高品質の施肥を行なうことができます。
サテライトプラントでは汚泥を分解させるので肥料成分の総量は上の2つに比べて最大となります。 これは下水処理場での発生汚泥量を減少させることにもなります。
では、下水道サテライトプラントには具体的にどのようなものが必要になるのでしょうか。
下に汚泥貯留分解用のタンク（以下”分解タンク”とします）の断面図を示します。
ＢＴ図
分解タンク内は、下に沈殿汚泥、上にスカム汚泥がありまして、中心にあるのは、沈殿汚泥ばっ気槽です。この汚泥ばっ気槽に沈殿汚泥を中心のエアリフトポンプでくみ上げて空気を送り込み好気性消化させます。コンポスト浄化槽のペ−ジで紹介した方法を採用してあります。汚泥の易分解成分は、好気消化によって素早く分解され、残されたセルロ−ス系の難分解成分は、スカム内で時間をかけて嫌気分解されます。汚泥中のセルロ−ス系の成分は全体の約半分の50％ほどになります。セルロ−ス系は短時間ではなかなか分解しませんが、時間さえかければ簡単に分解してしまいます。下水処理水中にろ紙や手ぬぐいを入れておきますと、2、3ヶ月ほどで面白いように溶けてなくなってしまいます。ですので、分解タンク内で汚泥の大部分は分解されてしまい、分解タンクの上から発生するコンポストは、流入汚泥の残渣で極一部ということになります。
この分解タンクひとつで、汚泥の沈殿分離、濃縮、好気性消化、スカム浮上濃縮、嫌気性消化、脱水、乾燥、コンポスト化の機能を持ちます。下水道浄化センターで同じことをするのに、多くの施設、機械や薬品と労力が必要ですが、分解タンクではこれひとつで済ませます。メンテナンスフリ−で運転費用と労力が極力かからないシンプルな構造となっています。
分解タンクから出た分解液（液肥）は、水処理にかけてＢＯＤを除去する必要があります。水処理装置も分解タンクと同じく、なるべく簡易な構造でメンテナンスフリ−性が重要となります。水処理方法には、大別して活性汚泥法と、流動担体法の2つがあります。これらには一長一短があるため、この2つの形式を組み合して水処理を行ないます。具体的には、分解タンクから出た分解液を活性汚泥法で処理し、その処理水の硝化（アンモニア→硝酸）を流動担体法で行ないます。硝化液は、返送ラインに入れて分解タンクに戻し、脱窒による窒素ガス発生により、汚泥浮上に寄与させます。また、放流水の窒素栄養分を硝酸態で供給する場合にも、流動担体槽から放流することになります。
-以下工事中 続く-