代替型下水処理システムの概要と主要工程

代替下水処理システムは、従来のシステムが適さない汚染感受性の高い地域向けに設計されています。湿地帯や河川・湖沼近くで、土壌の透水性が低い、または地下水位が高い場所に適しています。従来の処理設備を改良するか、完全に置き換える形で導入されます。設置・維持コストは高めですが、処理効率は優れています。ほとんどのシステムは継続的な電力供給が必要です。

ポンプチャンバー

ポンプチャンバーはほぼすべての代替システムに共通して搭載されています。防水容器内に電動ポンプと汚水を貯めるタンクがあり、設定されたスケジュールに従ってポンプが作動します。ポンプのサイズと1時間あたりの処理能力が、1サイクルで搬送できる汚水量を決定します。多くのチャンバーはフロートスイッチを備えており、汚水が設定レベルを超えると自動でポンプが停止します。

一次処理

代替システムでも一次処理は従来システムと同様に行われます。汚水は浄化槽（セプティックタンク）に貯められ、出口に設置されたフィルターで微細な固形汚染物質が二次処理へ流れ込むのを防ぎます。代替システムでは、タンク内での滞留時間を長くするなど、一次処理の精度が高められています。

二次処理

二次処理は代替システムの核となる工程です。主に「固定媒体方式」と「懸濁成長方式」の2つに分類されます。

• 固定媒体方式：透水性のある媒体（例：砕石やプラスチック素材）に好気性菌が付着し、汚水が媒体上を流れながら酸素と接触して分解されます。媒体を通過した汚水は別容器で回収されます。
• 懸濁成長方式：汚水と空気を機械的に攪拌し、好気性菌が液体中に浮遊した状態で有機物を分解します。撹拌装置により酸素供給が効率的に行われます。

消毒

リサイクルや灌漑用に再利用される処理水には、病原微生物の除去が必須です。二次処理で有機汚染物質が十分に除去されていないと、消毒効果が低下します。代表的な消毒方法は以下の通りです。

• 塩素消毒：塩素を直接添加するシンプルな方法。
• 紫外線消毒：装置は比較的簡単ですが、ランプの定期交換が必要でコストが高め。
• オゾン消毒：オゾンガスを注入し、強力な酸化作用で微生物を死滅させますが、設備が複雑です。