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令和3年度 公害防止管理者 水質関係技術特論 問10を解説|沈殿汚泥の生成量

令和3年度 水質関係技術特論 問10は、活性汚泥法で生じる沈殿汚泥の生成量を求める計算問題です。流入BOD量・除去率・汚泥転換率・含水率から、正しいものを選びます。

この問題のポイント

まず、実際に取り除いたBOD(除去BOD量)に転換率をかけて、汚泥の乾燥固形分の量を出します。次に含水率で湿った汚泥の量に直します。含水率99 %なら固形分はわずか1 %なので、乾燥固形分÷0.01(=100倍)が湿潤汚泥の質量です。比重1なので、質量をそのまま体積に読み替えます。分かれ目は、含水率99 %を「÷0.01」で正しく使うことです。

※ 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(5)

計算の手順

  • 除去BOD量=流入BOD×除去率=100×0.90=90 kg/日
  • 汚泥の乾燥固形分=除去BOD×転換率=90×0.60=54 kg/日
  • 含水率99 %→固形分は1 %。湿潤汚泥=54÷0.01=5400 kg/日。
  • 比重1なので 5400 kg=5400 L=5.4 m3/日

各選択肢の正誤

選択肢正誤解説
(1)×(誤り)1.8は除去率や転換率を掛け忘れるなど、途中の量を取り違えると出る値です。
(2)×(誤り)2.7は含水率の扱いを誤ると生じる値で、条件に合いません。
(3)×(誤り)3.6も途中計算の取り違えによる値で、正しくありません。
(4)×(誤り)4.5は係数の取り違えで生じる値で、5.4にはなりません。
(5)○(正しい)乾燥汚泥54 kg/日を含水率99 %で割り、5400 kg=5.4 m3/日。正しい値です。

ここが分かれ目

最大の落とし穴は含水率99 %の扱いです。固形分54 kgは汚泥全体のわずか1 %にあたり、残り99 %は水です。だから湿った汚泥は 54÷0.01=5400 kg=5.4 m3 になります。含水率をそのまま掛ける(×0.99)と誤りで、正しくは 固形分÷(1−含水率) です。比重1なので、kgをそのままLに、1000で割ってm3にします。

覚え方

  • 乾燥汚泥=除去BOD×転換率
  • 湿潤汚泥=乾燥汚泥÷(1−含水率)。含水率99 %なら÷0.01(100倍)
  • 比重1なら kg=L。1000で割ってm3に。

理解度チェック

Q.

含水率99 %の汚泥で固形分が54 kgのとき、湿潤汚泥量は?

54÷0.01=5400 kg=5.4 m3です。固形分は全体の1 %なので100倍になります。

Q.

乾燥汚泥(固形分)の量はどう出す?

除去BOD量×転換率です。今回は90×0.6=54 kg/日。除去BODは100×0.9=90 kg/日。

この問題に関連する用語解説

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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