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126問
問題
排水再利用設備として用いられる膜分離活性汚泥処理装置に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
(1) 分離膜としては、主に精密ろ過膜（MF）が用いられる。
(2) 膜モジュールを生物処理槽内に浸漬した、槽内浸漬型が一般的である。
(3) 膜分離活性汚泥処理装置の後段に沈殿槽を設ける。
(4) 処理水は消毒が必要である。
(5) 透過水量の低下を防止するため、定期的に膜の洗浄を行う。
ビル管過去問｜膜分離活性汚泥法（MBR） 特徴・構造・維持管理を解説
この問題は、膜分離活性汚泥法（MBR）の基本的な仕組みと、従来の活性汚泥法との違いを理解しているかを問う問題です。MBRは、活性汚泥と処理水の固液分離を沈殿槽ではなく膜で行う方式であり、主にMF膜が使われ、膜を槽内に浸漬する方式が広く用いられます。また、膜の目詰まりを防ぐための洗浄が必要で、再利用水として使う場合でも消毒は重要です。したがって、沈殿槽を後段に設けるとした記述が最も不適当です。
(1) 分離膜としては、主に精密ろ過膜（MF）が用いられる。
適切です。膜分離活性汚泥法では、活性汚泥中の微生物や懸濁物質を膜で分離するため、一般にMF膜が用いられます。MBRでは通常MF膜が用いられるとされており、試験では「膜分離」とあると幅広い膜種を連想しがちですが、MBRの基本はMF膜を中心とした固液分離であると押さえることが大切です。
(2) 膜モジュールを生物処理槽内に浸漬した、槽内浸漬型が一般的である。
適切です。MBRにはいくつかの方式がありますが、膜モジュールを生物処理槽やMBR槽内に浸漬して用いる浸漬型が代表的です。実務でも、膜を槽内に設置して吸引ろ過する構成が広く採用されています。このため、「槽内浸漬型が一般的」という理解は正しいです。
(3) 膜分離活性汚泥処理装置の後段に沈殿槽を設ける。
不適切です。これが正答です。MBRの大きな特徴は、従来の活性汚泥法で必要だった最終沈殿槽の役割を膜が代替する点にあります。つまり、活性汚泥と処理水の分離を膜で確実に行うため、通常は後段に沈殿槽を設ける必要がありません。ここを理解していないと、「活性汚泥法だから沈殿槽も必要だろう」と従来法の知識をそのまま当てはめて誤答しやすくなります。
(4) 処理水は消毒が必要である。
適切です。MBRは膜によってSSや多くの微生物を効果的に除去できますが、排水再利用設備として利用する場合は、衛生面の安全確保のため消毒工程が重要です。膜で清澄な水が得られることと、消毒が不要であることは別問題です。再利用水として供給する以上、病原微生物対策の観点から消毒が必要になると理解しておくことが大切です。
(5) 透過水量の低下を防止するため、定期的に膜の洗浄を行う。
適切です。膜処理では、時間の経過とともに膜表面に汚れが付着し、透過流束が低下するファウリングが問題になります。そのため、安定運転のためには定期的な膜洗浄が不可欠です。MBRは高品質の処理水を得やすい反面、膜の維持管理が重要であり、洗浄を怠ると性能低下につながります。
この問題で覚えるポイント
膜分離活性汚泥法とは、活性汚泥法における固液分離を沈殿槽ではなく膜で行う処理方式です。最大の特徴は、最終沈殿槽が不要になり、設備をコンパクトにしやすいことです。分離膜としては主にMF膜が用いられ、場合によってはUF膜が使われることもありますが、試験対策としては「MBRでは主にMF膜」と覚えるのが基本です。膜の設置方式には浸漬型や槽外型などがありますが、代表的なのは膜を槽内に浸漬する方式です。さらに、膜は運転中に汚れが付着して透過水量が低下するため、曝気や薬品洗浄などを組み合わせた維持管理が必要です。再利用水として用いる場合は、膜で清澄化された後も消毒を行うという流れまで押さえておくと、同テーマの問題に対応しやすくなります。
ひっかけポイント
この問題のひっかけは、「活性汚泥法」という言葉から、従来の活性汚泥法の設備構成をそのまま思い浮かべてしまう点にあります。従来法では沈殿槽が重要ですが、MBRではその役割を膜が担います。そのため、「活性汚泥法だから沈殿槽も必要」という考え方は誤りです。また、「膜で処理しているから消毒は不要」と短絡的に考えるのも典型的な誤りです。試験では、ある一部分だけ正しい知識をもとに全体を判断させる形で出題されやすいため、「MBRは膜で固液分離するので沈殿槽不要」「処理水の再利用では別途消毒が重要」という二段構えで覚えることが、再現性の高い対策になります。
