加圧浮上分離法（浮上分離）とは（微細気泡・固液分離・沈殿との違い）

加圧浮上分離法とは（微細気泡で「浮かせて」分ける）

排水中の汚れを分けるとき、比重の大きいSSやフロックは沈殿池で沈めて取り除きます。

ところが油分や軽いフロックは密度が水に近く、自然には沈んできません。

そこで発想を逆にして、汚れに気泡をくっつけ、見かけの密度を水より小さくして上に浮かせます。

加圧浮上では、水に空気を高い圧力で溶かし込み、常圧に開放します。

溶けきれなくなった空気が、無数の微細な気泡になって水中に出てきます。

この微細気泡が粒子・油滴・軽いフロックに付着し、見かけの密度が水より小さくなって浮上します。

浮き上がった汚れは水面にスカムとしてたまり、これをかき取って除去します。

気泡を付着させて浮かせるしくみなので、粒子の密度が水より大きくても浮上分離できる場合があります。

沈殿（沈降分離）との違い

沈殿と加圧浮上は、汚れを動かす向きが逆です。

沈殿は重力で汚れを下に沈める沈降分離で、凝集沈殿のように比重の大きいフロックを沈殿池で取り除きます。

加圧浮上は気泡で汚れを上に浮かせる浮上分離で、沈殿が苦手な低密度の粒子や油分を受け持ちます。

分離にかかる時間も違い、加圧浮上の固液分離は沈降分離に比べて短くてすみます。

一方で、空気を加圧するため所要動力は凝集沈殿法より大きくなります。

微細なコロイド状の懸濁物には、加圧浮上でも凝集剤による前処理が必要になります。

加圧水のつくり方と適用対象

気泡のもとになる加圧水は、原水や処理水の一部を圧力タンクへ送り、空気を溶かし込んでつくります。

この加圧水を減圧弁から浮上槽の原水と混ぜると、急な圧力低下で空気が微細気泡となって出てきます。

得意なのは、油分や軽い懸濁物のように沈殿では分けにくい汚れです。

石油精製や機械加工の含油排水、食品工場や塗装工場の微細なSSを含む排水などが代表例です。

凝集フロックが軽くて少なく、凝集沈殿では安定して沈められない用水の前処理にも使われます。

浮上した汚泥は空気を含んで水分が少ないため、活性汚泥法などで出る余剰汚泥の濃縮にも利用されます。

濃縮した汚泥は、後段で汚泥脱水機にかけてさらに水を絞ります。

汚水処理特論での問われ方

しくみや維持管理の項目を入れ替える正誤問題が定番です。

令和5年度 汚水処理特論 問18では、加圧浮上装置の維持管理で「溶解させる空気中の酸素濃度」を調整・監視する項目とした記述が、該当しないもの（正解）でした。見るべきなのは空気の溶解量・微細気泡の発生・浮上スカムの状態で、空気中の酸素濃度そのものではありません。

令和7年度 汚水処理特論 問3では、APIオイルセパレーターで油滴の浮上速度から必要な槽長を求めさせました。こちらは油が水より軽い性質をそのまま使う重力浮上で、気泡で浮かせる加圧浮上とはしくみが分かれます。

理解度チェック

まとめ

加圧浮上分離法は、水に溶かした空気を減圧で微細な気泡に変え、汚れに付けて浮かせる固液分離法です。

沈殿が下に沈めるのに対し、加圧浮上は上に浮かせて、油分や軽い懸濁物のように沈みにくい汚れを分けます。沈降分離より速い反面、空気を加圧するぶん動力は大きくなります。

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