問題21〜30

問題 21汚水処理は基本的に、(A) 固形物の分離操作、(B) 微生物による反応を利用する操作、及び (C) 処理水の消毒操作からなる。これらの操作に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
 
(1)(A) の操作は、固形物の大きさや沈降速度を利用している。
(2)(A) の操作は、(B) の操作の前や後に用いられる。
(3)(B) の操作では、微生物の同化作用によって固形物が生成する。
(4)(B) の操作で反応に関与するのは、有機物質のみである。
(5)(C) の操作で用いられる次亜塩素酸塩は、強い酸化力で病原微生物を不活性化する。

正答 ➠   
 4は窒素の酸化・還元反応があるので、これは間違いと分かる。あと、3が難しいところだが、異化作用は、最終生成物の炭酸ガスと水に分解されること。また同化作用とは、新たに微生物ができることをいうので正しい。
 

問題 22水の混合状態が完全混合とみなすことができる装置として、最も不適当なものは次のうちどれか。
 
(1)容量が小さく、滞留時問の極端に長いばっ気槽
(2)バッフルによって迂回流構造となっている消毒槽
(3)長さが幅に比べてあまり長くないばっ気槽
(4)トレーサーを流入部に投入した瞬間に、流出口で最大濃度となる槽
(5)循環流を十分に維持できている接触ばっ気槽

正答 ➠   
 完全混合だから、槽内がバシャバシャと思いっきり撹拌される。一方、消毒槽のように、しっかり滞留時間を取れるようにユッタリと流れるのは「押出流れ(プラグフロー)」だ。
 

問題 23凝集処理に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
 
(1)生物処理水中に硫酸バンドを添加した場合、不溶性の水酸化アルミニウムが生成され、それが水中の微細粒子を吸着する。
(2)水中で正に帯電している微細な粒子は、無機凝集剤(陽イオン性)を添加することにより、フロックが形成しやすくなる。
(3)リンを含む生物処理水中にアルミニウム塩を添加すると、不溶性のリン酸アルミニウムを形成して沈殿する。
(4)凝集剤の注入量は、一般的にはジャーテストによって求められる。
(5)凝集は生物処理水中に残存している色度成分の除去にも有効である。

正答 ➠   
 正(プラス)に帯電している粒子には、陰イオン性(マイナス)を添加するのが効きそうだ!と覚えるだけでいい。
 

問題 24活性汚泥が入った回分式反応槽に汚水を添加して培養を行った。この反応槽内の溶解性 BOD 濃度と培養時間の関係を調べたところ、培養開始時の溶解性 BOD 濃度が1/2になる時間、1/2から1/4になる時間、1/4から1/8になる時間、1/8から1/16になる時間はすべて9時間であった。いま、42 L の活性汚泥が入った反応槽に溶解性 BOD 1,000 mg/l の汚水を 8 L 添加しで培養を開始し、36時間経過した。このときの反応槽内の溶解性 BOD濃度(mg/L)として、最も適当な値は次のうちどれか。ただし、汚水を添加する前の溶解性BOD 濃度は 0 mg/Lとする。
 
(1)  3
(2)10
(3)16
(4)32
(5)63

正答 ➠   
 計算問題だけど、諦めないで最後まで努力をする。これは半減期の計算で、スタートのBOD濃度が9時間で半減、その後の9時間でまた半減・・・・、と続き、36時間でどうなるか、という計算。36時間だから9時間の半減期を4回繰り返した結果だ。
 まずスタート時だが、42Lの反応槽に BOD1,000 mg/l の汚水を8L添加したから、BOD濃度は1000✕8/(42+8)で160mg/Lになる。これが半減期4回繰り返すから、1/2が4回で 1/2→1/4→1/8→1/16 となる。となると、160mg/Lが1/16になるから、残りは10mg/L。とにかく、じっくりと順序良く計算してゆく。
 

問題 25下図は、回分式の好気性生物反応槽における有機物質の分解と微生物の増殖の関係を表している。この図の[    ]に入る語句の組み合わせとして、最も適当なものは次のうちどれか。
     ア        イ        ウ
(1)残留有機物質量  微生物量     累積酸素消費量
(2)累積酸素消費量  残留有機物質量  微生物量
(3)微生物量     残留有機物質量  累積酸素消費量
(4)累積酸素消費量  微生物量     残留有機物質量
(5)微生物量     累積酸素消費量  残留有機物質量

正答 ➠   
 こういう絵は、どこかで見たはずだ。まずウだが、スタートがもっとも高く、以後低減する、となれば、これは槽内の有機物の濃度だ。これで4か5に絞られる。
 残りのアとイ、これは簡単だ。BODが処理されている間は、微生物はどんどんと増殖するが、BOD(餌)がなくなれば、微生物は最後に共食い状態になり、総量は減少する。なら、イは微生物量だ。そして4が残った。
 

問題 26オキシデーション・ディッチ方式に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
 
(1)水深が深いので、設置面積を小さくできる。
(2)長時間ばっ気方式の変法の一つである。
(3)好気ゾーンと嫌気ゾーンを形成することができる。
(4)処理条件によっては、窒素が除去できる。
(5)汚泥が沈殿しない流速が必要である。

正答 ➠   
 今日、オキシデーション・ディッチ方式を設計したり、管理したりすることは、まず無いでしょう。そのくらい古い方式。
 オキシデーション(酸化)+ディッチ(溝)、溝なので“細長くて浅い”形状になる。ロータで水流を起こし、液面から酸素を取り込み、好気状態を作り出す。設置面積を小さくするために水深を深くする、ということはできない。
 

問題 27ばっ気槽が、流入BOD負荷量 30 kg/日、送風量 2.8 ㎥/分、ばっ気強度 1.4 ㎥/(㎥・時)で運転されている場合、BOD 容積負荷(kg/(㎥・日))として、正しい値は次のうちどれか。
 
(1)0.10
(2)0.15
(3)0.20
(4)0.25
(5)0.30

正答 ➠   
 流入BOD負荷量は分かっているのに、ばっ気槽容量が出ていないので、ばっ気強度の単位である㎥/(㎥・時)に目を付けてこれから求める。
 送風量 2.8 ㎥/分をまず時間に換算する。すると、2.8✕60分=168 ㎥/時。これをばっ気槽容量㎥で割った数値がばっ気強度 1.4 ㎥/(㎥・時) である。なので、ばっ気槽容量は168÷1.4=120㎥。さあ、最後のBOD 容積負荷だ、流入BOD負荷量が30kg/日だから、これをばっ気槽容量で割って、30÷120=0.25 kg/(㎥・時) となる。
 とにかく単位だ。
 

問題 28浄化槽に関する用語とその説明の組み合わせとして、最も不適当なものは次のうちどれか。
 
   用 語         説 明
(1)水密構造    水圧に耐えて水を通さない構造
(2)グレーチング  点検蓋等に用いられる鋼材を格子状に組んだもの
(3)土かぶり    埋設物の上を覆っている土の深さ
(4)臭突      臭気物質を外へ排出するための管
(5)マンホール   点検口を密閉するための蓋

正答 ➠   
 これは簡単そう!と思ったんだけど、最も不適当が見当たらない。正答のマンホールは、直訳すると“人孔”なので、人が入れる穴が原則。となると、右側の文章に“蓋”があるのがおかしいのかな???
 

問題 29回転板接触方式における回転板の表面積及び必要枚数は、下式で記述される。
 流入汚水の BOD 負荷量 2 kg/日 を BOD 面積負荷 5 g/(㎡・日)で処埋するとき、直径 2m の回転板の必要枚数(枚)として、最も近い値は次のうちどれか。
(1)  64
(2)  80
(3)  96
(4)112
(5)128

正答 ➠   
 難しくない計算問題だ。必要な表面積が分かれば、あとは回転板1枚あたりの表面積で割るだけ。必ず円盤の表裏ともカウントする。
 まず、BOD負荷量 2 kg/日を2000g/日と読み替える。これをBOD面積負荷で割れ!と問題文にあるから、2000g/日÷5 g/(㎡・日)=400㎡が出てくる。これを直径2mの円盤の表裏面積(πr2の2倍)で割ると、400㎡÷2✕π✕12(㎡/枚)=63.6枚
 

問題 30処理対象人員算定基準(JISA3302:2000)では、対象とする建築物から排出される汚濁負荷量〔汚水の量((L/日)及び BOD の量(kg/日)〕を、住宅の1人1日当たりの汚濁負荷量で除した人員数を基本としている。処理対象人員に関する次の記述のうち、最も適当なものはどれか。
 
(1)汚水の量に基づく人員数を基本とする。
(2)BOD の量に基づく人員数を基本とする。
(3)汚水の量に基づく人員数と BOD の量に基づく人員数のうち、小さい方を採用する。
(4)汚水の量に基づく人員数と BOD の量に基づく人員数の平均値を採用する。
(5)汚水の量に基づく人員数と BOD の量に基づく人員数のうち、大きい方を採用する。

正答 ➠   
 処理対象人員算定基準(JISA3302:2000)をじっくり読んでも、この答えは出てこない。現場では5の“大きい方”を使っているのが実態。地域によっては「実情に添わない場合は、ご相談を」なんて感じもあり。