出典：建築物衛生管理技術者試験令和4年度(2022年)｜給水および排水の管理第125問
問題
排水再利用施設における次のフローシートの（ ）内に入る単位装置の組合せとして、最も適当なものは次のうちどれか。
集水 → スクリーン → （ ア ） → （ イ ）→ 沈殿槽 → （ ウ ） → 消毒槽 → 排水処理水槽 → 配水
(1) (1) ア：沈砂槽 イ：流量調整槽 ウ：生物処理槽
(2) (2) ア：流量調整槽 イ：生物処理槽 ウ：ろ過装置
(3) (3) ア：ろ過装置 イ：生物処理槽 ウ：流量調整槽
(4) (4) ア：流量調整槽 イ：沈砂槽 ウ：ろ過装置
(5) (5) ア：沈砂槽 イ：ろ過装置 ウ：生物処理槽
ビル管過去問｜排水再利用施設 フローシート 各処理工程の役割を解説
この問題は、排水再利用施設の標準的な処理フローを正しく理解しているかを問う問題です。正答は(2)です。排水再利用では、まずスクリーンで大きなごみを除去し、その後に流量調整槽で水量や水質の変動をならし、生物処理槽で有機物を分解し、沈殿槽で汚泥を沈降分離し、最後にろ過装置で細かい浮遊物を除去してから消毒を行う、という流れが基本です。各装置の役割と前後関係を押さえておくことが、正誤判断のポイントです。
(1) (1) ア：沈砂槽 イ：流量調整槽 ウ：生物処理槽
不適切です。沈砂槽は比較的初期段階で砂や無機物を除去する設備ですが、その後に流量調整槽を置いても、生物処理槽が沈殿槽の後ろに来る構成になってしまいます。生物処理は、通常、沈殿槽の前に配置されます。なぜなら、生物処理で有機物を分解した後に、その処理で生じたフロックや汚泥を沈殿槽で分離する必要があるからです。この選択肢は、個々の設備名自体は排水処理で使われるものの、処理の前後関係が逆転している点が誤りです。
(2) (2) ア：流量調整槽 イ：生物処理槽 ウ：ろ過装置
適切です。スクリーンの後に流量調整槽を設けることで、時間帯による流量や汚濁負荷の変動を平準化し、後段の生物処理槽を安定して運転しやすくします。次に生物処理槽で微生物の働きにより有機物を分解し、その後の沈殿槽で生物処理により生じた汚泥などを沈降分離します。さらに、沈殿だけでは除去しきれない細かな浮遊物をろ過装置で除去し、最後に消毒槽で殺菌して再利用水とします。この流れは、排水再利用施設の代表的な処理工程に合致しています。
(3) (3) ア：ろ過装置 イ：生物処理槽 ウ：流量調整槽
不適切です。ろ過装置は通常、沈殿槽の後段に設置される設備です。ろ過は、沈殿で取り切れなかった細かい懸濁物質を仕上げ処理として除去する役割を持つため、生物処理より前の段階に置くのは不自然です。また、流量調整槽は本来、処理の前半で流量変動を吸収するために設けられるものであり、沈殿槽の後ろに配置するものではありません。この選択肢は、各設備の役割は知っていても、どの段階に置くかを誤ると選んでしまいやすい構成です。
(4) (4) ア：流量調整槽 イ：沈砂槽 ウ：ろ過装置
不適切です。流量調整槽をスクリーンの後に置く考え方自体は妥当ですが、その次に沈砂槽を置く流れは一般的ではありません。沈砂槽は、砂や土砂など比重の大きい無機物を早い段階で除去する設備であり、通常は前処理に位置づけられます。また、この選択肢では生物処理槽が存在しないため、有機物の分解という排水再利用に必要な中心的処理工程が欠けています。そのため、沈殿槽やろ過装置があっても、再利用水として必要な水質を確保しにくくなります。
(5) (5) ア：沈砂槽 イ：ろ過装置 ウ：生物処理槽
不適切です。ろ過装置を沈殿槽の前、しかも生物処理槽の前に置くのは、処理フローとして不自然です。ろ過装置は仕上げ処理として後段で用いられるのが基本であり、生物処理前に設置しても有機物の除去の中心は担えません。さらに、生物処理槽が沈殿槽の後ろにあるため、生物処理で発生する汚泥をその後に分離する工程がなくなってしまいます。排水処理は、前処理、主処理、固液分離、高度処理、消毒という順序性が重要であり、この選択肢はその原則に反しています。
この問題で覚えるポイント
排水再利用施設のフローは、設備名を個別に覚えるだけでは不十分で、それぞれの役割と配置順序を一体で理解することが重要です。基本的な流れは、スクリーンで大きな夾雑物を除去し、流量調整槽で水量と水質の変動をならし、生物処理槽で有機物を分解し、沈殿槽で汚泥を分離し、ろ過装置で微細な懸濁物を除去し、消毒槽で殺菌してから配水する、という形です。
流量調整槽は、後段設備の負荷変動を防ぐための設備です。生物処理槽は、有機物を微生物で分解する中心的な処理設備です。沈殿槽は、生物処理後に生じる汚泥やフロックを沈降分離する設備です。ろ過装置は、沈殿処理だけでは残る細かな浮遊物を除去する高度処理設備です。消毒槽は、再利用に先立って病原微生物のリスクを低減する仕上げ工程です。
試験では、沈殿槽とろ過装置の順序、生物処理槽と沈殿槽の順序、流量調整槽の位置が特によく問われます。原則として、生物処理の後に沈殿、沈殿の後にろ過、最後に消毒と覚えると整理しやすいです。沈砂槽は砂などの無機物を除去する前処理設備であり、必要に応じて初期段階に入りますが、この問題の正答フローでは中心となる装置ではありません。設備の名称暗記ではなく、何を除去する装置かを基準に並べ替えられるようにしておくことが大切です。
ひっかけポイント
この問題のひっかけは、実際に排水処理で使われる設備名ばかりを並べ、すべてもっともらしく見せている点にあります。そのため、設備名を見たことがあるだけでは正答できず、処理の順番まで理解していないと誤りを見抜けません。
特に間違えやすいのは、ろ過装置を前処理のように感じてしまうことです。日常感覚では「先にこしてから処理する」と考えやすいですが、排水再利用では、ろ過は沈殿後の仕上げ処理に位置づけられるのが基本です。また、生物処理槽と沈殿槽の前後関係も狙われやすい部分です。生物処理の結果生じた汚泥を沈殿槽で分けるため、生物処理が先、沈殿が後という流れになります。
さらに、流量調整槽をどこに入れるかも混乱しやすい点です。流量調整槽は水をきれいにする設備というより、後段を安定運転させるための設備なので、処理の前半に置かれます。設備の名前だけで判断せず、「この装置は何を目的に置くのか」「その目的は処理のどの段階で必要か」と考える習慣をつけると、同種の問題にも対応しやすくなります。
