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令和5年度 公害防止管理者 ダイオキシン類特論 問14を解説|排水の生物処理法

令和5年度 ダイオキシン類特論 問14は、排水の生物処理法(生物膜法・嫌気性処理・活性汚泥法)に関する問題です。5つの記述のうち誤っているものを選びます。

この問題のポイント

排水の生物処理は、微生物を水中に浮かせて働かせる活性汚泥法(浮遊法)と、担体の表面に膜として付着させて働かせる生物膜法(付着法)に大きく分かれます。どちらも有機物を微生物に食べさせて水をきれいにする点は同じですが、増えた微生物=余剰汚泥の出方が異なります。引っかけの核心は、この余剰汚泥の量が生物膜法と活性汚泥法でどちらが多いかという一点です。付着法である生物膜法は、内生呼吸が進みやすく余剰汚泥の発生量は活性汚泥法より少なくなるのが一般的で、「多くなる」とする記述が誤りです。

※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。

正解:選択肢(5)(誤っている記述)

各選択肢の正誤

選択肢正誤解説
(1)○(正しい)ダイオキシン類は難分解性のため、既存の生物膜法や嫌気消化法で効率よく分解するのは困難とする点は正しい記述です。
(2)○(正しい)生物膜法は微生物を支持体(接触材)の表面に膜状に固定して処理する方式で、正しい記述です。
(3)○(正しい)嫌気性処理は有機物を嫌気性細菌の働きでメタンや二酸化炭素へ分解する点は正しい記述です。
(4)○(正しい)活性汚泥法は処理後に汚泥混合液を重力沈降で固液分離し、有機物・浮遊物質を低減した処理水を得る点は正しい記述です。
(5)×(誤り)生物膜法の余剰汚泥量は活性汚泥法より少なくなるのが一般的で、「多くなる」とする点が誤りです。

選択肢(5)のポイント(ここが誤り)

生物膜法は、担体の表面に厚い生物膜が育つため、膜の内側では酸素や栄養が届きにくく、微生物が自らの体を分解して生きる内生呼吸が進みやすくなります。その結果、増えた菌体の一部が膜内で消費され、系外へ抜き出す余剰汚泥の量は活性汚泥法より少なくなる傾向があります。一方の活性汚泥法は、浮遊した微生物が活発に増殖し、その分だけ引き抜く汚泥(返送しない分=余剰汚泥)が多く出ます。選択肢(5)はこの大小関係を逆に述べている点が誤りです。「付着法(生物膜法)は汚泥が出にくい」という向きを取り違えないことがポイントです。

覚え方

  • 付着法(生物膜法)は余剰汚泥が少ない/浮遊法(活性汚泥法)は多い。
  • ダイオキシン類は難分解性。生物処理だけで効率分解は期待できない。
  • 嫌気性処理の出口はメタン+二酸化炭素。好気処理と原理が違う。

理解度チェック

Q.

生物膜法と活性汚泥法で、余剰汚泥が少ないのはどちら?

生物膜法です。内生呼吸が進みやすく、系外へ抜く汚泥量が活性汚泥法より少なくなります。

Q.

既存の生物処理でダイオキシン類は効率よく分解できる?

困難です。ダイオキシン類は難分解性で、生物膜法や嫌気消化法での効率的な分解は期待できません。

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出典

  • 一般社団法人 産業環境管理協会「令和5年度 公害防止管理者等国家試験 ダイオキシン類特論 問題・正解」(公式PDF