令和3年度 公害防止管理者 水質関係技術特論 問2を解説｜横流式沈殿池の流量
令和3年度 水質関係技術特論 問2は、横流式沈殿池で懸濁粒子（SS）の除去率80 ％以上が得られる最大流量を求める計算問題です。与えられた寸法と沈降速度から、正しいものを選びます。
この問題のポイント
横流式沈殿池の除去率は、粒子の沈降速度と表面負荷率（＝流量÷水面積）の比で決まります。効くのは水面積（長さ×幅）で、深さは沈降速度が一定なら関係しません。除去率は 沈降速度÷表面負荷率 で表され、これが0.8になる流量が「除去率80 ％が得られる最大流量」です。分かれ目は、深さ5 mに惑わされず、水面積240 m2だけを使うことと、単位をm/minにそろえることです。
※ 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(1)
計算の手順
- 水面積 A＝長さ×幅＝30×8＝240 m2（深さ5 mは沈降速度が一定なら効かない）。
- 沈降速度 v＝2 cm/min＝0.02 m/min にそろえる。
- 除去率80 ％の条件：v÷(Q/A)＝0.8。よって表面負荷率 Q/A＝v÷0.8＝0.02÷0.8＝0.025 m/min。
- 最大流量 Q＝(Q/A)×A＝0.025×240＝6 m3/min。
各選択肢の正誤
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| (1) | ○（正しい） | Q＝6 m3/min でちょうど除去率80 ％。これが80 ％以上を保てる最大流量です。 |
| (2) | ×（誤り） | Q＝7では表面負荷率が上がり、除去率は約69 ％に下がって80 ％に届きません。 |
| (3) | ×（誤り） | Q＝8では除去率は約60 ％で、条件を満たしません。 |
| (4) | ×（誤り） | Q＝9では除去率はさらに下がり、80 ％を大きく下回ります。 |
| (5) | ×（誤り） | Q＝10では除去率は約50 ％で、最大流量とはいえません。 |
ここが分かれ目
誤りやすいのは、深さ5 mを掛けて体積で考えてしまう点です。横流式沈殿池の除去率を決めるのは水面積で、深さは沈降速度が一定なら効きません。除去率100 ％の限界流量は v×A＝0.02×240＝4.8 m3/min ですが、今回は80 ％でよいので 4.8÷0.8＝6 に緩められます。流量が6を超えると表面負荷率が沈降速度に対して大きくなりすぎ、除去率80 ％を保てません。よって80 ％以上を満たす最大流量は6です。
覚え方
- 横流式沈殿池の除去率は水面積（長さ×幅）で決まる。深さは無関係。
- 除去率＝沈降速度÷表面負荷率(Q/A)。
- cm/minはm/minにそろえてから割る（2 cm/min＝0.02 m/min）。
理解度チェック
Q.
横流式沈殿池の除去率に、池の深さは効く？
いいえ。効くのは水面積（長さ×幅）です。表面負荷率が沈降速度以下なら100 ％除去できます。
Q.
除去率100 ％の限界流量から80 ％の最大流量はどう出す？
限界流量 v×A＝0.02×240＝4.8 m3/min を、80 ％なので0.8で割ります。4.8÷0.8＝6 m3/min 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 水質関係技術特論 問題・正解」（公式PDF）
※ この記事の確認日：2026年7月