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下水道のしくみ

印刷用ページを表示する 掲載日:2015年12月1日更新

下水道とはご家庭や事業所などの台所、お風呂、トイレ及び洗面所などで使われた生活雑排水(汚水)を下水道処理場に集め、きれいにして海や川へ戻すものです。
しかし、まずどうやってご家庭や事業所などから下水道管へ汚水を流すのでしょうか。
また、どうやって流れた汚水を遠く離れた下水道処理場まで運び、どうやって汚れた水をきれいな水に処理するのでしょうか。

排水設備の工事をする

下水道管が家の前を通っても、その管にご家庭の排水管をつなぎ込まなければ下水道はご利用できません。
そこで、下水道が整備されると、まずは道路の中に埋まっている下水道の本管からご家庭の敷地内に公共ますを伸ばします。
公共ますの設置については、お客さまに設置の申請をしていただいた上で、基本的には市の負担で工事をします。
それから、ここからはお客さまのご負担にてご家庭から公共ますまでの排水設備のつなぎ込みの工事をしていただきます。この工事が完了すると、公共下水道へ直接ご家庭の汚水を流せるようになります。

※詳しくは排水設備の設置・工事をご覧ください。
下水道管の画像

汚水が処理場に運ばれるまで

ご家庭から流された汚水は、それぞれの処理区の下水道処理場へ集められます。
水道の排水は下水道管に非常にわずかな高低差(勾配)をつけて、高いところから低いところへという自然の流れを作ります。
ただし、勾配だけでは下水管をより深く地中に掘り下げなければならなくなってしまうので、途中にポンプ場を設け、圧力で送り出すことによって下水管の位置を引き上げ、適切な管理ができるようにしています。
下のイラストのようなイメージですが、説明のために下水道管が非常に極端な角度となっております。実際はほんのわずかの勾配です。

処理場までのイラスト
 

汚水処理のしくみ

では、下水道処理場ではどのような処理が行われているのでしょうか。
ここでは、平成21年度から供用を開始した尾津町の岩国南せせらぎセンター(凝集剤併用型ステップ流入式多段硝化脱窒法+急速濾過法)を例に、イラストで下水道の処理のしくみを説明していきます。
なお、岩国南せせらぎセンターの施設内の写真は供用開始前(未使用)のものであり、水が入っていない写真となります。

岩国南せせらぎセンター(凝集剤併用型ステップ流入式多段硝化脱窒法+急速濾過法)

1 ポンプ棟

汚水は、処理場の地下深くに本管を通って流入してきます。これを汚水ポンプで最初沈殿池にくみ上げます。

ポンプ棟写真

 

2 最初沈殿池

ポンプ棟からくみ上げられた下水をゆっくりと流し、汚水中に含まれる沈殿しやすい小さなゴミや砂などを沈めて取り除きます。
ここで沈殿した汚泥を沈殿汚泥といい、これらは汚泥処理施設に運ばれ、濃縮・脱水され肥料やセメント材としてリサイクルされます。

最初沈殿池写真

 

3 微生物反応タンク

ここで微生物を大量に含む汚泥(活性汚泥)を加えます。
まず、最初沈殿池から送られてきた汚水は無酸素槽(酸素を嫌う微生物がたくさんいる槽)へ送られ、かくはん機で活性汚泥を隅々まで行き渡らせ、汚水中の窒素を除去させます。
次に、好気槽(酸素がなければ生きられない微生物がたくさんいる槽)へと送られ、散気板から空気を送り込みます。ここで有機物を二酸化炭素にし、アンモニアを硝化し、水をきれいにし、最終沈殿池へ送ります。

微生物反応タンク写真

 

4 最終沈殿池

微生物を含み、重くなって沈んだ汚泥をかき寄せ機で集めます。集めた汚泥は返送汚泥として3(微生物反応タンク)に戻し再処理をするか、2の沈殿汚泥と同様に濃縮・脱水して肥料やセメント材としてリサイクルされます。
ここで汚泥を取り除かれたきれいな水は塩素混和池へと運ばれます。

最終沈殿池写真

 

5 塩素混和池(消毒)

最終沈殿池から送られてきた汚れを取り除いたきれいな水を海へ放流する前に、薬品をまぜて大腸菌などを退治します。
※写真の中央にある管の小さい穴から薬品を散布します。

塩素混和池(消毒)写真

 

6 放流口

処理を終えてきれいになった水を沖合約300mの海底にある放流口から海に放流します。

放流口イラスト