建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士) 過去問
第51回(令和3年度(2021年))
問126 (給水及び排水の管理 問127)

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問題

建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士)試験 第51回(令和3年度(2021年)) 問126(給水及び排水の管理 問127) (訂正依頼・報告はこちら)

排水の水質に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
  • pH値は、汚水の処理工程において変化するため、処理の進行状況を推定する際に用いられる。
  • (BOD/COD)比が高い排水は、生物処理法より物理化学処理法が適している。
  • 窒素化合物は、閉鎖性水域の富栄養化の原因物質の一つである。
  • 総アルカリ度は、硝化・脱窒反応における指標として用いられる。
  • ヘキサン抽出物質は、比較的揮発しにくい油脂類などである。

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この過去問の解説 (3件)

01

不適当なのは「(BOD/COD)比が高い排水は、生物処理法より物理化学処理法が適している。」です。
BOD/COD比が高い=生分解性が高いことを意味します。したがって生物処理が適していると考えるのが基本です。

選択肢1. pH値は、汚水の処理工程において変化するため、処理の進行状況を推定する際に用いられる。

そのとおりです。例えば硝化でpHが下がる脱窒でpHが戻るなど、工程ごとの変化を運転指標として使います。

選択肢2. (BOD/COD)比が高い排水は、生物処理法より物理化学処理法が適している。

不適当です。BOD/COD比が高いほど有機物が微生物に分解されやすいため、活性汚泥法などの生物処理が有利です。比が低いと生物処理が効きにくく、凝集沈殿や活性炭吸着などの物理化学処理を検討します。

選択肢3. 窒素化合物は、閉鎖性水域の富栄養化の原因物質の一つである。

そのとおりです。窒素やリンが増えると藻類の増殖が進み、富栄養化を招きます。

選択肢4. 総アルカリ度は、硝化・脱窒反応における指標として用いられる。

そのとおりです。硝化はアルカリ度を消費し、脱窒で一部回復します。アルカリ度の監視は工程安定化に役立ちます。

選択肢5. ヘキサン抽出物質は、比較的揮発しにくい油脂類などである。

そのとおりです。n-ヘキサン抽出物質(油分)は、動植物油・鉱油・グリースなどの揮発しにくい油脂類を表します。

まとめ

ポイントはBOD/COD比の意味です。

高い生分解性が高い→生物処理向き

低い生分解性が低い→物理化学処理の併用を検討
あわせて、pH・アルカリ度は工程管理の基本指標、窒素は富栄養化要因ヘキサン抽出物質は油分と整理して覚えると判断が安定します。

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02

排水の性質や処理状況を把握するためには、pH、BOD、COD、窒素化合物、総アルカリ度、ヘキサン抽出物質などの水質指標が用いられます。それぞれ、酸性・アルカリ性、生物による分解のしやすさ、富栄養化への影響、窒素除去反応の進行、油脂類の含有量などを表します。特にBODとCODの比は、排水に含まれる有機物が微生物によって分解されやすいかを判断し、処理方法を選定するうえで重要です。

選択肢1. pH値は、汚水の処理工程において変化するため、処理の進行状況を推定する際に用いられる。

適切です。pH値は、水が酸性かアルカリ性かを示す指標であり、微生物による有機物の分解や硝化・脱窒などの反応に伴って変化します。例えば、アンモニア性窒素を硝酸性窒素へ変える硝化反応ではアルカリ分が消費され、pHが低下しやすくなります。処理工程ごとのpHを継続的に測定すれば、微生物の活動に適した環境が保たれているか、処理反応が順調に進んでいるかを推定できます。

選択肢2. (BOD/COD)比が高い排水は、生物処理法より物理化学処理法が適している。

不適切です。BODは微生物が分解できる有機物による酸素消費量を、CODは薬品によって酸化される物質による酸素消費量を示します。そのため、BODをCODで割った値が高い排水ほど、含まれる有機物のうち微生物が分解できる割合が大きいと判断できます。このような排水には、活性汚泥法などの生物処理法が適しています。比が低く、生物分解されにくい物質が多い場合には、凝集、吸着、酸化などの物理化学処理法が検討されます。

選択肢3. 窒素化合物は、閉鎖性水域の富栄養化の原因物質の一つである。

適切です。窒素化合物は、りん化合物とともに藻類や植物プランクトンの栄養源となります。湖沼、内湾、貯水池など、水の入れ替わりが少ない閉鎖性水域へ窒素が過剰に流入すると、藻類などが異常に増殖して富栄養化が進みます。その結果、アオコや赤潮の発生、透明度の低下、悪臭などを招きます。さらに、増殖した生物の死骸が分解される際に水中の酸素が消費され、魚介類の生息環境を悪化させることもあります。

選択肢4. 総アルカリ度は、硝化・脱窒反応における指標として用いられる。

適切です。総アルカリ度は、水が酸を中和する能力を示す指標で、主に炭酸水素イオンなどによってもたらされます。アンモニア性窒素を硝酸性窒素へ変える硝化反応ではアルカリ度が消費されるため、不足するとpHが低下し、硝化菌の働きが弱くなるおそれがあります。一方、硝酸性窒素を窒素ガスへ変える脱窒反応では、アルカリ度の一部が回復します。この増減を確認することで、窒素除去反応の進行や処理の安定性を判断できます。

選択肢5. ヘキサン抽出物質は、比較的揮発しにくい油脂類などである。

適切です。ヘキサン抽出物質とは、排水中からノルマルヘキサンなどの溶媒によって抽出され、溶媒を蒸発させた後に残る比較的揮発しにくい物質の総量を示す水質指標です。動植物油脂、鉱物油、ろう類などが主な対象となり、排水中の油分を評価するために用いられます。油分が多いと、水面に油膜を形成して酸素の供給を妨げるほか、配管の閉塞、処理設備への付着、微生物処理の阻害などを引き起こす可能性があります。

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03

最も不適当なものは「(BOD/COD)比が高い排水は、
生物処理法より物理化学処理法が適している」です。

選択肢1. pH値は、汚水の処理工程において変化するため、処理の進行状況を推定する際に用いられる。

正しいです。
pH値は汚水処理の進行状況を推定する際に用いられます。

選択肢2. (BOD/COD)比が高い排水は、生物処理法より物理化学処理法が適している。

誤りです。
BOD/COD比が高いということは生物化学的酸素要求量の方が多いため、
生物処理法が適しています。

選択肢3. 窒素化合物は、閉鎖性水域の富栄養化の原因物質の一つである。

正しいです。
窒素化合物やリン化合物は富栄養化の原因となり、
藻などの大量発生を引き起こします。

選択肢4. 総アルカリ度は、硝化・脱窒反応における指標として用いられる。

正しいです。
総アルカリ度は硝化・脱窒における指標として用いられます。

選択肢5. ヘキサン抽出物質は、比較的揮発しにくい油脂類などである。

正しいです。
ヘキサン抽出物質は鉱油など揮発しにくい油脂類です。

まとめ

BODとCODの違いを覚えておきましょう。

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