令和3年度 公害防止管理者 汚水処理特論 問2を解説｜連続シックナー
令和3年度 汚水処理特論 問2は、連続シックナー（重力濃縮）の質量沈降速度に関する穴埋め問題です。ア～ウに入る式・語句の正しい組合せを選びます。
この問題のポイント
連続シックナーでは、水平面を下向きに通過する固体の質量流束（質量沈降速度G）を考えます。この流束は「重力沈降による分」と「下部からの排泥に引かれて移動する分」の合計です。分かれ目は、ある濃度でGが最小になり、その最も流れにくい断面（限界流束）が装置全体の処理能力を決めるという考え方です。この最小値から求まるのは水深ではなく必要表面積である、という2点を取り違えないことが核心です。
※ 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)
空欄に入る正しい語句
| 空欄 | 入る語句・式 | 読み解き |
|---|---|---|
| ア | C（R＋Qu/A） | 重力沈降R と排泥による移動速度Qu/A を足し、濃度C を掛けた質量流束です。 |
| イ | 最小 | 最も固体が流れにくい濃度で流束が最小となり、そこが処理能力を左右します。 |
| ウ | 必要表面積 | 限界となる流束の値から、処理量をさばくのに要る沈降面の面積が決まります。 |
ここが分かれ目
迷いやすいのは「イ＝最小か最大か」と「ウ＝表面積か水深か」の2点です。質量流束Gは濃度によって変わり、途中で最小になる濃度があります。この最も流れにくい断面が能力の頭打ちを決めるので、装置の設計はこの最小の流束に合わせて余裕を取ります。選択肢(1)～(3)のように「最大」とするのは方向が逆で誤りです。また、この限界流束から求まるのは固体をさばく面の広さ、すなわち必要表面積であり、水深ではありません。式が正しく（C(R＋Qu/A)）、かつ「最小・必要表面積」の組合せになっているのは選択肢(5)だけです。
覚え方
- 質量沈降速度は重力分＋排泥分＝C(R＋Qu/A)。
- 流束が最小の断面が能力を決める（限界流束）。
- 限界流束から求まるのは「必要表面積」。水深ではない。
理解度チェック
Q.
連続シックナーの能力を決めるのは、流束が最大の断面？最小の断面？
最小の断面です。最も固体が流れにくい濃度の流束（限界流束）が処理能力を頭打ちにします。
Q.
限界流束から求まるのは水深？表面積？
必要表面積です。固体をさばくために要る沈降面の広さが決まります。
出典
- 一般社団法人 産業環境管理協会「令和3年度 公害防止管理者等国家試験 汚水処理特論 問題・正解」（公式PDF）
※ この記事の確認日：2026年7月