7. 設計計算書

7. 設計計算書 - 137 -

- 138 -

7-1 若山浄化センター - 139 -

- 140 -

1. 計画概要 1) 基本事項 項 目 細 目 (1) 名 称 (2) 位 置 (3) 敷 地 面 積 (4) 計 画 地 盤 高 (5) 周辺の土地利用 (6) 下水排除方式 内若山浄化センター登別市若山町一丁目約 8.0 ha Tp +6.5 第一種住居地域分流式 容 (7) 処理方式水処理 ; オキシデーションディッチ法 今回計画 ; 同上 汚泥処理 ; 重力濃縮 脱水 搬出処分 今回計画 ; 脱水 搬出処分 (8) 流入管 φ1000 自然流下 (9) 放 流 先名 称準用河川ヤンケシ川 環 境 基 準指定なし 上乗せ排水基準指定なし 水 位 HWL TP + 4.900 低水位 TP + 2.960 計画河床高 TP + 2.900-141 -

2) a) 設計緒元計画下水量 計画単位備考 今 項 目 3 / 日 3 / 時 3 / 分 3 / 秒 3 / 日 日平均汚水量 (Q 1 ) 15,938 15,940 664.2 11.1 0.184 14,421 14,430 日最大汚水量 (Q 2 ) 21,139 21,140 880.8 14.7 0.245 18,172 18,180 時間最大汚水量 (Q 3 ) 36,751 36,760 1,531.7 25.5 0.425 31,160 31,160 b) 流入下水の水質, 処理効果 備考 今 項 目 流入下水水質 (g/l) 除去率 (%) 二次処理施設 流出水水質 (g/l) 流入下水水質 (g/l) BOD 210 92.9% 15 210 SS 170 (94%) 76.5% ( 10) 40 170 流入下水水質算定根拠 (MICS) 項 目 日平均汚水量 汚濁負荷量 流入下水水質 汚水量 ( 3 / 日 ) (kg/ 日 ) (g/l) ( 3 / 日 ) 家庭汚水量 12,250 2,842 232 2,171 177 11,810 工場排水量 910 214 235 314 345 910 下水 地下水量 1,960 0 0 0 0 1,968 観光排水量 818 236 289 177 216 58 計 15,938 3,292 167 207 2,662 14,746 MICS し尿 + 浄化槽汚泥 8.5 44 5,200 59 6,900 18.0 合計 15,947 3,336 209 2,721 171 14,764 上段 :BOD, 下段 :SS 流入水質はにより決定する また,MICS 事業の適用にあたって, し尿 浄化槽汚泥による影響は少ないため, 流入水質は下水道計画おいて決定し,BOD 210,SS 170 として設定する 備考 今 - 142 -

d) 発生汚泥量 1) 計画発生汚泥固形物量 除去 SS 量当りの汚泥発生率 75% とする 21,140 (170-10) 75/100 10-3 = 2,537 kg/ 日 i) 固形物収支 項目数式固形物量 脱水汚泥 2,537 kg/ 日 濃縮汚泥 2,537 0.9 2,819 kg/ 日 余剰汚泥 2,819 0.9 3,132 kg/ 日 ii) 発生汚泥量 余剰汚泥 固形物量 3,132 kg/ 日 99.3% 汚泥量 3,132 100/(100-99.3) 10-3 =447 3 / 日 濃縮汚泥 固形物量 2,819 kg/ 日 98.5% 汚泥量 2,819 100/(100-98.5) 10-3 =188 3 / 日 脱水汚泥 固形物量 2,537 kg/ 日 85% 汚泥量 2,537 100/(100-85) 10-3 = 17 3 / 日 反応タンク 最終沈殿池 返送汚泥 分離液 313kg/ 416 日 kg/ 日 344 3/ 日 2593/ 日 脱水ろ液 374 kg/ 日 282kg/ 日 228 3/ 日 1713/ 日 濃縮タンク 脱水設備 4,160 3,132kg/ kg/ 日日 594 3 / 日 4473/ 日 3,744 2,819kg/ kg/ 日日 250 3 / 日 1883/ 日 3,370 2,537kg/ kg/ 日日 22 3 / 日 173/ 日 - 143 -

フローシート 流入渠 バキューム車による搬入 返流水 沈砂池主ポンプ MICS 事業 沈砂 受入槽 破砕ポンプ 移送ポンプ 分配槽 投入ポンプ P 流量調整槽 P 貯留槽 夾雑物除去装置 オキシデーションディッチ 最終沈殿池 消毒設備 放流 ( ヤンケシ川 ) 返送汚泥ポンプ P 浄化センター内にて再利用 余剰汚泥ポンプ P 汚泥濃縮タンク 汚泥脱水設備 ( ベルトプレス ) 焼却 ( 一般ゴミとの混焼 ) 埋立処分 返流水 ( 沈砂池へ ) 凡例 汚水 処理水の流れ 汚泥の流れ 場外搬出 し尿 浄化槽汚泥の流れ 若山浄化センター敷地内 - 144 -

3) 施設計画汚泥量 a) 返流水を考慮した計画汚泥量 汚泥種別 備考 余剰汚泥量 ( 含水率 99.3%) 固形物量 2.537 + 0.595 = 3.132 (t/ 日 ) 汚泥量 3.132 100 = 100-99.3 447.4 3 / 日 重力濃縮汚泥量 ( 含水率 98.5%) 固形物回収率固形物量 3.132 0.90 = 2.819 90.0% (t/ 日 ) 汚泥量 100 2.819 = 187.9 100-98.5 3 / 日 汚泥ケーキ量 固形物回収率汚泥ケーキ含水率固形物量 2.819 0.90 = 2.537 90% 85% (t/ 日 ) 汚泥量 2.537 100 = 100-85 16.9 3 / 日 b) 施設計画汚泥量 施設名称 重力濃縮タンク 脱水機 固形物量 含水率 3.132 (t/ 日 ) 99.3% 汚泥量 447.4 ( 3 / 日 ) 固形物量 2.819 (t/ 日 ) 含水率 98.5% 汚泥量 187.9 ( 3 / 日 ) 備考 - 145 -

4) フローシート a) フローシート 流入管渠 前処理施設 主ポンプ設備 返流水 ディッチ 返送汚泥 余剰汚泥 最終沈殿池 重力濃縮設備 消毒設備貯留タンク 放流 河川 汚泥脱水設備 搬出処分 - 146 -

5) 主要施設の概要 施設名称 流入管渠 施設内容 数量 構造能力新旧 既設 φ 1,000 満管流量 : 1.007 3 / 秒 ヒューム管 i= 1.7 1 1 1 備考 主ポンプ設備 着脱式水中汚水ポンプ φ 200 4.3 3 / 分 2 22 30 kw φ 300 8.6 3 / 分 3 22 55 kw ( 1) 沈砂池 オキシデーションディッチ 最終沈殿池 消毒設備 φ 250 5.0 3 / 分 2 2 22 37 kw φ 300 10.0 3 / 分 4 2 22 75 kw ( 1) (1) 水面積負荷 : 919 3 / 2 / 日 池巾池長有効水深 2.0 10.0 0.3 2 2 - オキシデーションディッチ 池巾池長 6.0 160 H R T : 25.5 時間 水深 3.0 9 15 6 長方形沈殿池 水面積負荷 : 6.9 3 / 2 / 日 1~2 系 5.7 31.9 沈殿時間 : 10.5 時間 8 8 8 3~6 系 5.1 31.9 10 22 4 水深池巾 3.0 2.0 接触時間 : 14.3 分 池長 42.0 18.5 分 水深 2.5 1 1 1 汚泥濃縮タンク 円形シックナー内径 6.0 水深 3.5 濃縮時間 : 15.9 時間 固形物負荷 : 36.9 kg/ 2日 3 6 2 ろ布幅 2.0 ろ過速度 : 50 kgds/ 時ベルトプレス脱水機 - 11 3 1 日 7 週 5 日運転 時間運転 圧入式スクリュープレス脱水機 スクリーン径 500 1 台当り処理能力 100 kg DS/ 時 6 - - - 147 -

2. 下水処理施設設計 (1) 流入管渠 項目 記号 管渠断面 内径 1,000 ヒューム 管 こう配 i= 1.7 施設数 1 現況地盤高 TP+ 6.500 計画地盤高 TP+ 6.500 管底高 満管流量 Q F TP -9.144 Q F = 1.007 3 / 秒 満管流速 V F V F = 1.282 / 秒 水深, 水位 Q 1 Q 2 Q 3 流量 ( 3 / 秒 ) 0.184 0.245 0.425 流量比 0.183 0.243 0.422 水深比 0.290 0.336 0.453 水深 ( ) 0.290 0.336 0.453 水位 ( ) -8.854-8.808-8.691-148 -

(2) 主ポンプ設備項目記号計画下水量 Q 1 15,940 / 日, 11.1 / 分 Q 2 Q 3 21,140 / 日, 14.7 / 分 36,760 / 日, 25.5 / 分 ポンプ形式 着脱式水中汚水ポンプ ポンプ台数 6 台 ( うち1 台予備 ) 1 台当たりの揚水量 NO.1~2ポンプ NO.3~5ポンプ 運転台数と揚水量 ポンプ口径 D1 計 NO.1~2 ポンプ 146 26 / 分 4.3 / 分 台 8.6 / 分 台 4.3 2.5 (2 台 ) (3 台 ) 予備 1 台 200 8.6 D3 NO.3~5ポンプ 146 300 2.5 実揚程 ポンプ井 L.W.L -10.5 着水井 H.W.L 7.1 h1 実揚程 17.6 全揚程 ポンプ廻り損失 2.5 実揚程 17.6 H1 余裕 1.9 計 22.0 軸動力 0.163 γ Q H η PS1 0.163 1 4 0.7 22.0 = 22 kw 原動機出力 PS2 PS(1+α) 0.163 1 9 22.0 0.70 = 44 kw P1 22 ( 1 + 0.15 ) = 30 kw P2 44 ( 1 + 0.15 ) = 55 kw - 149 -

(3) 沈砂池項目計画下水量 ( 時間最大 ) 型 式 構 造 寸 法 検 討 水 面 積 水面積負荷 流水断面積 池内平均流速 記号 Q 3 V 2 36,760 3 / 日 = 1531.7 3 / 時 = 25.5 3 / 分 = 0.425 3 / 秒 池巾 2.0 池長 10.0 有効水深 0.3 2 池 2.0 10.0 2 = 40.0 2 36,760 40.0 = 919 3 / 2 日 2.0 0.3 2 = 1.2 2 0.425 1.2 = 0.35 / 秒 沈砂量 ( 日平均 ) Q 1 ( 流入下水 1,000 3 当たり 0.01 3 と推定する ) 15,940 3 / 日 0.01 15,940 = 0.16 1,000 3 / 日 し渣量 ( 日平均 ) 沈砂量と同程度とする - 150 -

(4) オキシデーションディッチ 1) オキシデーションディッチ 検 項目 形 式 計 画 下 水 量 流 入 下 水 水 質 槽内混合液濃度 討 返 送 汚 泥 率 エアレーション時間 記号 Q S c S ss S CS C A S-BOD= 流入 BOD 2/3 = 210 0.667 = 140 g/l C A = 4,000 g/l 6.0 3.0 9 池 ハンチ等による容量減を考慮し 1 池当たり能力 2,5003/ 日とする = 22,500 3 1+R R= 128% V2 24 = Q 2 オキシデーションディッチ Q=Q 2 = 21,140 3 / 日 BOD ; 210 g/l SS ; 170 g/l (MLSS) 返 送 汚 泥 濃 度 C r C r = 7,000 g/l 水理学的滞留時間 θ θ= 24 時間 = 1.0 日とする (HRT) 余剰発生汚泥量 a S CS +b S SS -C θ XA QW XW = 0.5 140 10-3 + 0.95 170 10-3 - 0.04 24 /24 4,000 10-3 = 0.072 Q w X w = 0.072 21,140 = 1,522 kg/ 日 固形物滞留時間 θ c θ c =θ X A /(a S cs +b S ss -C θ X A ) (SRT) = 24 /24 4,000 10-3 / 0.072 = 55.6 日 SRTより決定する処理水質 Y=13.73θc -0.554 =13.73 55.6-0.554 = 1.5 g/l 1.5 3 = 4.5 g/l<15 g/l 目標予定水質をクリアする 所 要 容 量 V V=θ Q V= 21,140 3 構 造 寸 法 池 巾 B 水 路 長 L 160 有 効 水 深 池 数 有 効 容 量 H N V 2 R T 1 1 S ss +R C r 25.5 =C A 時間 - 151 -

2) エアレーション装置 項目 記号 型 式 スクリュー型エアレーション装置 計画下水量 Q Q = Q 2 = 21,139 3 / 日 酸素供給量 SOR 酸素供給量は, 流入 BOD 量当り 1.7 kgo 2 /kgbod 台とする SOR=S c Q 2 10-3 1.7 = 893 kgo 2 / 日 = 37 kgo 2 / 時 台 数 N 1 池に 6 設置する 9 池 6 台 = 54 1 台当たりの SOR/N 必要能力 = 0.7 kgo 2 / 時 台 エアレーション装置仕様 形能出台 式力力数 スクリュー型エアレーション装置 = 2.0 kgo 2 /kw 時曝気装置 (1) 11 kw 2 台 / 池 ( 既設 NO.1~2:7.5kw,NO.3~4:9.0kw 18 台 曝気装置 (2) 出力 7.5 kw 4 台 / 池 ( 既設 NO.1~4:5.5kw) 台数 36 台 - 152 -

(5) 最終沈殿池 項目 記号 型 式 長方形沈殿池 計画下水量 ( 日最大 ) Q 2 21,140 3 / 日 = 880.83 3 / 時 = 14.7 3 / 分 水面積負荷 所要水面積 A 1 8 3 / 2 / 日 21,140 8 = 2,643 2 有効水深 H 3 とする 越 流 負 荷 所 要 堰 長 構 造 寸 法 1 ~ 2 系 3 ~ 6 系 l 1 30 3 // 日 21,140 30 = 705 幅 5.7 長 31.9 深 3 8 池 幅 5.1 長 31.9 深 3 10 池 ( 水面積 ) A 2 1~2 系 5.7 31.9 8 = 1,455 2 3~6 系 5.1 31.9 10 = 1,627 2 計 : 1,455 + 1,627 = 3,082 2 ( 容量 ) V 2 A 2 H 2 = 3,082.0 3 = 9,246 3 ( 越流堰長 ) l 2 705 18 = 40 / 池 検 討 水面積負荷 10,000 1,455 = 6.9 3 / 2 / 日 11,140 1,627 = 6.8 3 / 2 / 日 沈殿時間 T 2 9,246 881 = 10.5 時間 - 153 -

(6) 消毒設備 項目 記号 1) 接触タンク 計画下水量 ( 日最大 ) Q 2 21,139 3 / 日 = 880.8 3 / 時 = 14.7 3 / 分 接触時間 T 1 15 分 所要容量 V 1 14.7 15 = 220.5 3 構造寸法 池 巾 2.0 池 長 42.0 有効水深 2.5 池 数 1 池 ( 容量 ) V 2 2.0 42 2.5 1 = 210 3 検 討 接触時間 T 2 210 14.7 = 14.3 分 放流渠延長は 250 あり, 流下時間を 考慮すると 250 1 /s = 250 秒 14.3 分 + 250 60 = 18.5 分 2) 消毒設備 型 式 次亜塩素酸ソーダ溶液注入装置 - 154 -

3. 汚泥処理施設設計 (1) 汚泥濃縮タンク 項目 施設計画汚泥量 記号 固形物量 X 1 3.132 t/ 日 含水率 w 1 99.3% 汚泥量 q 1 447.4 3 / 日 型 式 円形シックナー 固形物負荷 S L 40 kg/ 2日 所要水面積 A 1 3.132 0.04 = 78.3 2 濃縮汚泥量 固形物回収率 γ 1 90.0% 含水率 w 2 98.5% 汚泥量 q 2 187.9 3 / 日 2.819 t/ 日 分離液 固形物量 3.132-2.82 = 0.313 t/ 日 分離液量 447.4-187.9 = 259.5 3 / 日 構造寸法 水面積 内径 6.0 深 3.5 3 槽 = 296.9 3 (6.0 2 π 4) 3 = 84.8 2 検 討 濃縮時間 296.9 447.4 24 = 15.9 時間 固形物負荷 3.132 84.8 1000 = 36.9 kg/ 2日 - 155 -

(2) 汚泥脱水機 項目記号 供給汚泥固形物量 2.82 t/ 日 ( 含水率 98.0 %) 高分子凝集剤 0.02 t/ 日 ( 投入汚泥の 0.8 %) 計 2.84 t/ 日 供給汚泥量 q1 100 2.84 = 142 3 / 日 100-98.0 形式 圧入式スクリュープレス脱水機 運転時間 7 時間 ( 週 5 日運転 ) 所要処理量 <スクリュープレス> 2,839 1 7 7 5 = 台数 6 台とする 568 kg/ 時 1 台当りの 568 6 = 94.7 100 kg/ 時 処理能力 (φ500) 脱水ケーキ含水率 84 %( スクリュープレス ) 固形物回収率 90 %( スクリュープレス ) 脱水ケーキ量 2.84 0.9 = 2.56 t/ 日 計 2.56 t/ 日 q 2 100 2.56 100-84 = 16 3 / 日 計 16 3 / 日 分離液量 q 3 142-16 = 126 3 / 日 仕 様 <スクリュープレス> スクリーン径 500 6 台 ( 1 台当り処理能力 100 kg DS/ 時 ) 検 討 処理量 100 6 = 600 kg DS/ 時 - 156 -