令和3年度 公害防止管理者 汚水処理特論 問15を解説｜嫌気処理法
令和3年度 汚水処理特論 問15は、嫌気処理法（メタン発酵）に関する問題です。5つの記述のうち正しいものを選びます。
この問題のポイント
嫌気処理は酸素のない条件で有機物をメタンと二酸化炭素にまで分解する方法で、撹拌方式・発酵温度・阻害要因・UASBの特徴が定番の論点です。正しい記述は「メタン発酵の中間生成物である低級脂肪酸（揮発性脂肪酸）が高濃度になると、pH低下を通じてメタン生成を阻害する」点。引っかけは、高温発酵の最適温度を中温発酵の値と取り違えさせたり、UASBを担体投入型と取り違えさせたり、糖類の分解でアンモニアが出ると思い込ませたりする作りです。
※ 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(3)（正しい記述）
各選択肢の正誤
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| (1) | ×（誤り） | 表面攪拌式は空気を供給する好気処理向けの方式です。嫌気発酵槽の撹拌は機械撹拌・ガス撹拌・ポンプ循環などが用いられます。 |
| (2) | ×（誤り） | 36〜38 ℃は中温発酵の温度域です。高温発酵の最適温度はおよそ50〜55 ℃です。 |
| (3) | ○（正しい） | 低級脂肪酸が高濃度に蓄積するとpHが下がり、メタン生成菌の働きを阻害します。正しい記述です。 |
| (4) | ×（誤り） | 過剰のアンモニアはタンパク質など窒素分の分解で生じます。糖類の分解ではアンモニアは生成しません。 |
| (5) | ×（誤り） | UASBは担体を投入せず、微生物が自ら粒状に固まったグラニュール汚泥で処理します。担体投入は別方式です。 |
ここが分かれ目
正しい選択肢(3)は、メタン発酵の中間でできる低級脂肪酸（酢酸などの揮発性脂肪酸）がたまり過ぎると、pHが酸性側に傾いてメタン生成菌が働けなくなる、という阻害の仕組みを述べています。バランスよく分解が進めば脂肪酸はメタンへ変換されて蓄積しませんが、負荷が急に増えると脂肪酸が先行して蓄積し、発酵が停滞します。
誤りの肢は取り違えが核心です。高温発酵の最適温度を36〜38 ℃とするのは中温発酵の値で、高温発酵はおよそ50〜55 ℃です。UASBを「担体を投入する」方式とするのも誤りで、実際は微生物が自己造粒したグラニュール汚泥を利用します。高濃度の糖類からアンモニアが生成するという記述も誤りで、アンモニアはタンパク質など窒素を含む成分の分解から生じます。
覚え方
- メタン発酵は低級脂肪酸の蓄積＋pH低下で阻害。負荷の急増に注意。
- 温度域は中温がおよそ35 ℃、高温がおよそ55 ℃。36〜38 ℃は中温側。
- UASBはグラニュール（自己造粒）。担体投入ではない。アンモニア阻害はタンパク質由来。
理解度チェック
低級脂肪酸が高濃度になるとメタン発酵はどうなる？
阻害されます。脂肪酸の蓄積でpHが下がり、メタン生成菌が働けなくなります。
UASBは担体を投入する方式？
いいえ。UASBは微生物が自ら粒状に固まったグラニュール汚泥を使います。担体投入は流動床などの別方式です。
この問題に関連する用語解説
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