藻の繁殖によるＰＨ値の上昇を防ぎたいのですが

質問

水処理のプラントの運転維持管理をしています。プラントで浄化した水はＵ型字溝（幅１．５ｍ）を２００ｍ流れたのち、社外の河川に放流されます。４年ぐらい前から春から秋にかけて、藻がＵ型字溝にびっしりと生えるようになり、日中の光が中っている時（光合成）には流れている水のＰＨを９以上に上げてしまいます。ＰＨの放流基準は６．５～８．５で公害となってしまいます。ＰＨの上昇を防ぐ方法、なにか良い方法あれば教えてください。遮光も検討中ですが、溝の幅が広く対策が難しくなっています。

回答No.3

noname#8583 · ベストアンサー

単に情報までですが、一般の河川でも、栄養塩の負荷が高い場合、河床に付着するいわゆる付着藻類の光合成作用によって夏季の日中にはpHは高い状況になる事例は知られています。これは河川の浄化作用によるもので、ｐHのことを除けば、栄養塩の除去に役立っている作用と考えられます。定期的に付着藻類を回収することによって環境負荷が低減すると思われます。
＃経費的に難しいですかね。
このｐHの上昇だけで生物へ劇的な影響は少ないと思います。このようなｐH上昇する河川でも底性生物や魚類が斃死したという事例は無いとおもいます。
＃他の要因が重なればその限りではないと・・思いますが。
まずは、ｐHの日変動の状況を正確に把握して、平均してどの程度のｐHの排水が流出しているのかという事実と、
ｐHを上昇させる原因が炭酸の不足によるものかどうか、
という事実を確認することがよろしいかと思います。
実際のｐHの高い水に呼気をいれることでｐHが低下するかどうかやってみるのも手かもしません。
平均化したｐHが基準を十分みたすものならば、行政指導部局との協議をすることでなんらかの判断が出るかのせいもあると思います。なにせ、そのU字溝で行われている作用は浄化でありますので、より環境に配慮していることになります。

お礼

お礼の方、遅くなりどうもすみません。ＮＯ．４を参照願います。

現在のところおっしゃられるとおり藻類の回収で、対策しています。バキュウム車を頼んだり、自分達で回収したりしていますが大変でした。管内の通水を上司に提案したいと思います。
有難うございました。

回答No.4

think777

植物プランクトンの光合成により、ｐＨが上昇する現象は、自然界でよくみられます。

プラントの処理水の水質が排水基準に対して基準以内であれば、その後の排水路での自然現象による水質変動は、私個人的には、さほどの問題もないと考えています。しかし、水質汚濁防止法をきちっと適用すれば、放流口での水質ということですので、ｐＨが基準を超えてしまうことになりますね。困ってしまいますよね。お察しします。

やはりＮｏ．３の方がおっしゃているように行政担当者とご相談されるのがよいと思われます。

処理後と水路をとおった後の水質を比較し、その間は、事業場としての事業行為はなされていないことをご説明され、行政側の判断を仰がれるとよいと思います。
光合成によるｐＨの上昇の証明には、プラント処理水をビーカーにでも汲み、太陽光の照射のもとでの経時変化をとればよろしいかと思います。

自然現象をあえて人為的な行為によって抑制してまでもｐＨを基準内にして放流する意味があるのか大いに疑問です。結局水路内で光合成を抑えたとしても、河川で自然に起こる現象でもあるわけですから。
法律の主旨は、環境保全にあるわけで、自然現象までも抑制するのは、過剰な気がしてなりません。塩素投入なんかはむしろトリハロメタンなどの生成をまねきそうで、かえって問題になりそうに思いますが、いかがでしょう。
行政担当者と本来の環境保全とはなんなのかを前向きに考える機会とされてはいかがでしょうか。

ｐＨの基準を６．５～８．５と書かれていますが、通常の排水基準は５．８～８．６ですので、何か放流先に特殊な事情でもおありなのでしょうか。

どうしても基準内にしなくてはならないのでしたら、水路の中に塩ビ管でも這わせてその中に流すのはどうでしょうか。

お礼

回答の方、有難うございました。ＰＣ故障の為、お礼が遅くなりどうもすみません。
敷地境界での水質保証の為、自然現象によるＰＨの上昇も対策が必要との事でした。(行政担当者談）
放流先は河川です。農業用水として利用されるとの事で、どなたが決められたのか知れませんが（それにハンコ押したほうも）水温の規制（３０℃以下）があり、夏場は、もったいないですが工業用水で水温を下げて放流しています。

塩素（次亜）の投入は、トリハロメタンのことも有り考えてはいなかったので塩ビ等の管内の通水も検討します。
どうも有り難うございました。

回答No.2

kenchin

補足ありがとうございました。

なるほど、切削油が来ると云うことですか。
でしたら、同時に周囲の洗浄排水や微細な金属粉等も来る状態で、それ故に凝集沈殿を行っているのでしょうかね。

□
藻類の種類が今ひとつ理解できていませんが、私の経験した範囲でまた少し。

溝終端で塩素が０．２とありますが、どこかの工程で塩素投入をしていて、それでも特定種類の藻類繁殖が抑えられない状況なんでしょうか？

となりますと、これはちょいとやっかいかも知れません。

□
バクッっとした話で申し訳ないんですが.....。
残留塩素０．２を継続される環境下でも増殖が抑えられない場合は、
　1.もう少し濃度を上げ、終端での塩素濃度上昇を
　　抑えるために、終端付近でエァバブリングをやる
　2.前段側の活性炭等の濾過器を洗浄（逆洗配管がつい
　　ていれば）する。
　　　※：前工程の活性炭器や砂濾過器で生物が繁殖して
　　　　　そこから継続的なリークが発生している場合
　　　　　その後段で塩素を投入するなら、相当の高濃度
　　　　　が必要な例がママありますから。
　3.溝の流速を少し上げる。

のどれかしか、打てる対策が無さそうですね。
（遮光は不可能としての話ですが）

□
で、もう一つ。
排水のトータルカチオン／アニオンは測定されましたか？

といいますのも、炭酸の除去でpHが８．５→９．０（仮に、通常の放流水が基準値上限pHとしたばあい）まで上げるってことは、基本的な中和が十分に行えていないって事と思うんですね。

　※：私が無知なせいかもしれませんが....。
　　　緩衝作用があるというか、炭酸の除去でここまで
　　　pHが上昇するとしたら、ベースとなるカチオン
　　　アニオンの濃度自体が、既に危ない感じというか。

なんていいますか....。　粗く表現すると「炭酸等の溶解度によってpHが変化する量は６．５～８．５程度だから、この程度の変動は認めますよ」ってのが環境基準の考えですから、「炭酸の変動でこれを逸脱するなら、中和が巧く行っていない」って感じですね。

□
勿論、藻類が硫酸イオンを喰う（還元するとか）なんて働きをしているなら、これはpHを変える大きな要因にもなりますが、水中の硫酸イオン還元生物の大半は嫌気性で働きますので、これも考えにくい感じです。

ですから、塩素等で「藻類を死滅させることでのpH基準値遵守」が「値を遵守する」事への早道なんですが、放流先で光合成が起きたら、その部分でpHが傾いて生物への影響が出るかも....って爆弾は抱えている状況でして、「値は遵守しているけど、法の精神は遵守できていない」状態は継続するわけですね～。

まぁ、あとは企業のコストとの絡みで、どのような方法を選ばれるかですが...。

お礼

お礼の方、遅くなりどうもすみません。
ＮＯ．３、４の方が自然界での藻類によるＰＨ上昇について・・・・
どうも有り難うございました。

回答No.1

kenchin

キツイ状況ですね。

で、状況がもう少し詳しく解ると、かなり正確な解答をさし上げることも可能なんですが、取りあえずは解る範囲で。

□
前提として、光合成によって炭酸（重炭酸、炭酸イオン等）が分解され、それによってpHが上がっていることは真実として考えますと、これは藻類の除去が最も手早い方法となるでしょう。

具体的には以下のような方法があります

１．塩素の投入
塩素源としては色々ありますが、制御の手間が少ないのは固形の次亜塩素酸カルシウムの錠剤（プール等に入れているアレですね）をメッシュの細かいカゴにでも入れ、上流に突っ込んでおきます。
ポイントはカゴの形状（流水に十分浸る様、流水方向の長さを適切に選ぶ）と、投入前に一度、渠の藻類を除去しておく（低濃度の塩素で増殖だけを抑える）ですね。

　※：塩素濃度も規制値がありますから、無理に終末
　　　点で塩素濃度を持たせようとしないように....。
　　　流路の半分でも除藻できれば良いんではないで
　　　しょうか？

２．水を抜く
使用後は水抜きを行い、出来たら乾燥させておくと、藻類の発生は格段に落ちます。

３．予め塩酸等でpHを下げておく
光合成でそこまでpHが変わるって事は、ひょっとしたら元の水の炭酸濃度が恐ろしく高いってことかもしれませんから、緩衝を持たせるために塩酸でpHを下げておくなんて方法が有効かもしれませんね。

□
で、疑問を少々。

どの様な性状の排水を、どの様なプラントで、どの様な中和剤等を用いて処理しているのかが不明なのですが「わずか２００ｍの流路で、光合成によってpHが上がる状況」ってのが想像出来きれないんですね。

ひょっとしたら
　ａ．流路が流量に対して広すぎる
　　　水が薄く流れすぎって感じです。
　ｂ．中和剤の選定ミス
　　　例えば弱酸性排水を、「安く手にはいるから」
　　　なんて理由で炭酸系アルカリ剤で中和している
　ｃ．元の排水が炭酸系アルカリを多く含んでいる
なんて事はありませんか？

これらは、どちらかというとプラントの設計ミスに属する部分ですから、pHが基準値以内に居ても深刻ですね。

　ａの場合なら
　　これは水と壁面の接触面積を落としてやれば問題は
　　殆ど（基準値をオーバーしない程）解決します。
　ｂの場合なら
　　中和剤は苛性ソーダを使いましょう。
　ｃの場合なら
　　塩酸の投入量が不適なんですね。
　　緩衝分を見越して、基準値ギリギリに低いところを
　　狙うのが環境保全上のセオリーです。
　　（流路で光合成→pHの上昇が起きなくても、放流
　　　先でそれを起こして、問題となる場合もありうる
　　　と思いますよ。）

また、pHの測定ミスなんて事にもご注意を....。

補足

kenchin様　回答の程ありがとう御座います。補足させて頂きます。処理している水は、機械の切削油（クーラント）排水です。毎時２０m3の放流しています。使用薬剤は、硫酸バンド、苛性ソーダ、高分子凝集剤（アニオン、カチオン）、硫酸です。また、プラント放流口で残留塩素濃度０．２以上です。薬品による凝集処理後、長時間バッキ、活性炭処理をして放流しています。
プラントは１０年運転してきておりますが、藻の種類が弱弱しい種類だったものが、ナイロンタワシ状の藻に４年ほど前から変わってしまいました。藻の生態系が変わる前は、PHの上昇はありませんでした。
ニュースで取り上げられる河川での魚の大量死との関係もあるみたいなので、このような仕事に携わっている関係上何とかできればと思っております。