下水道のしくみ

ページID：0001320 更新日：2021年12月13日更新印刷ページ表示

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下水道のしくみ

家庭から処理場まで

家庭から処理場までの画像

(1)排水設備・汚水桝

各家庭のフロ場や台所、水洗トイレから流れ出た下水や、工場や事業所からの汚水は、それぞれ各家庭や工場等の敷地内に設けられた排水管を通り、それぞれの敷地内に設けられた公共汚水桝に流れ込みます。

(2)下水本管

公共汚水桝を通った汚水は、道路の下等に埋設された下水本管へ向かいます。

(3)中継ポンプ

下水本管は、汚水が自然流下するように勾配を付けて埋設されていますが、地形によっては一度汚水を汲み上げて、再び自然流下させるための中継ポンプ場を設ける場合もあり、山形市には七浦中継ポンプ場があります。
この他、市内には規模の小さい中継ポンプであるグラインダーポンプ・マンホールポンプが約117ヶ所あります。

こうして、汚水は下水本管を通じて処理場へ運ばれます。

処理場での汚水の処理

処理場での汚水の処理の画像

　市内には公共下水道の処理場として、山形市浄化センターがあります。また、流域関連公共下水道及び流域関連特定環境保全公共下水道の処理場として、天童市に山形県で開設している山形浄化センターがあります。
　下水本管によって処理場へ運ばれた汚水は、浄化のための処理の後、川などの公共用水域へと放流されますが、処理場での汚水の処理は、簡易処理（1次処理）と高級処理（2次処理）の過程に分けることができます。
　まず、簡易処理では、沈砂池やスクリーンにより砂やごみを取り除いた後に、(4)最初沈殿池により汚水を緩やかに流して、浮遊している物質を沈殿させます。
　高級処理では、(5)反応タンク(ばっ気槽）での好気性活性汚泥（酸素のもとで生育する微生物集団）処理により、有機性汚濁物、細かい浮遊物質を付着・沈殿させます。
　その後、(6)最終沈殿池で汚泥を自重で沈殿させ、上澄水と沈殿物に分けます。上澄水は塩素等で消毒された後、川などに放流されます。沈殿した汚泥の一部は再び活性汚泥としてばっ気槽で使用されます。
　残りの活性汚泥は(7)汚泥処理施設で処理されます。この活性汚泥を用いて汚水を処理する方法を活性汚泥法といい、全国の処理場で多く採用されており、山形市浄化センター、県の山形浄化センターもこの方式で処理しています。
　このようにして、汚水は宅内の排水設備、下水本管、ポンプ場、処理場を流れた後、清らかな水へと生まれ変わり、公共用水域へと放流されます。

これらの処理に加えて、特別な場合、たとえばＢＯＤ、ＣＯＤ等有機物に係る水質環境基準を達成するために 2次処理では不足する場合や、放流先が湖沼などの閉鎖性水域であるため栄養化との関連でリン・窒素等の除去が要求される場合等には、さらに高度処理が必要とされる場合があります。