畜産排水処理に浄化槽が必要な理由とは？仕組みや導入ポイントを解説
畜産排水で浄化槽が必要となるケースとは
畜産の現場では、汚れの濃い排水が毎日発生します。こうした畜産排水に対して浄化槽の設置が特に求められるのが、養豚場と酪農の搾乳施設です。どちらも汚れの濃い排水が日々まとまった量で発生するため、規制の対象となっており、未処理のまま放流することは認められていません。
畜産排水の処理で中心となるのは、微生物の働きです。汚れのもとになる有機物を微生物に分解させることで、放流できる状態に近づいていきます。浄化槽は、この分解が進みやすい環境を人工的に整えるための設備です。
では、養豚場と酪農では、それぞれどのような理由から浄化槽の設置が求められるのでしょうか。それぞれ順に解説します。
養豚場におけるふん尿由来の畜産排水処理
養豚場から出る畜産排水は、とりわけ汚れが濃いとされています。ふん尿に加えて食べ残しの飼料カスが混ざるため、有機物の量を示すBODや、水中に浮かぶ細かな汚れを表すSSの値が高くなりやすいのが特徴です。さらに窒素やリンといった栄養塩を多く含む点も、養豚ならではの傾向といえるでしょう。
これらの畜産排水は、処理が不十分なまま流れ出れば、川の富栄養化や地下水の汚染を招くおそれがあります。窒素やリンが藻類を異常に増殖させ、水中の酸素を不足させてしまうためです。
こうした汚れに対しては、微生物による分解が大きな役割を果たします。浄化槽の中で有機物を分解させ、窒素分を取り除く工程を経ることで、放流できる水質に近づけていく仕組みです。養豚の畜産排水処理では、この微生物が働きやすい環境を保つことが重要なポイントとなります。
酪農業のパーラー排水における浄化槽の必要性
乳牛を搾乳する部屋はミルキングパーラーと呼ばれます。衛生を保つため、搾乳のたびに機器や床を洗い流します。この洗浄で出る水がパーラー排水です。
一見きれいに見えても、牛乳の成分である乳脂肪やタンパク質が溶け込んでいるため、BODは高くなる傾向にあります。
また、搾乳は毎日朝夕に行われるため、畜産排水が休みなく発生する点にも注意が必要です。ためてから一気に処理する方法では対応しきれず、日々継続的に処理できる浄化槽が求められます。
こうした排水発生の継続性から、微生物の働きを活用する浄化槽は、パーラー排水を安定して処理するのに適した設備といえます。 牛乳成分は微生物にとって分解しやすい有機物でもあるため、条件さえ整えば浄化の効率も良好です。
酪農経営を続けるうえで、パーラー排水に合った浄化槽の導入は、重要な備えの一つといえるでしょう。
畜産排水の浄化槽設置に関わる法律や規制とは
畜産排水の扱いは、事業者の判断だけに任されているわけではありません。畜産排水に関係する代表的な法律には、「水質汚濁防止法」と「家畜排せつ物法」があります。
水質汚濁防止法は、事業活動にともなって生じる排水を、公共の水域へ流す際に規制する法律です。一定規模以上の豚房や牛房などの施設は特定施設にあたり、設置の届出や排水基準の遵守が義務づけられています。基準を超えた畜産排水を流せば、改善命令や罰則の対象になりかねません。
一方の家畜排せつ物法は、ふん尿の管理方法を定めたルールです。この法律では、水を通さない材料で床を固めるといった管理基準が定められており、野積みや素掘りは認められていません。
こうした法規制の背景には、畜産排水が河川や地下水を汚してきた経緯と、地域の生活環境を守る必要性があります。浄化槽による適切な処理は、法令を守るためだけでなく、畜産業が地域と共存していくための土台になります。
畜産排水に用いられる浄化槽の運転方法
畜産排水の浄化槽には、主に2つの方式があります。水を流しながら処理し続ける「連続式」と、槽にためて工程ごとに処理する「回分式」です。
方式は違っても、汚れを分解する主役はどちらも微生物です。浄化槽は空気を送り込んで微生物を活性化させ、畜産排水に含まれる有機物を分解させることで水質を改善していきます。この点は共通しており、両者で異なるのは処理の進め方です。
どちらの浄化槽が合うかは、農場の規模や排水量しだいといえます。次の項目で、それぞれの特徴を順に解説します。
連続式～大規模な畜産排水を安定処理～
連続式は文字通り、水を止めずに流しながら処理を進める方式です。
豚舎や牛舎から出た畜産排水は、まず調整槽に集められます。そこで量や濃さのむらをならしたうえで、微生物のいる槽へ送られます。微生物のいる槽では、空気を送りながら有機物を分解します。その後、沈殿槽で汚泥と上澄みに分離し、きれいになった水だけを放流します。
各槽が役割を分担して休みなく動くため、水量が多い日でも処理を止めずに続けられるのが強みです。そのため、飼養頭数が多く畜産排水が絶えず発生する大きな農場では、連続式の浄化槽が採用されやすいとされています。
日々の管理は必要ですが、下水処理や産業排水の分野でも広く用いられてきた方式です。
回分式～微生物分解で効率的に処理～
回分式は、一つの槽が、時間ごとに役割を変えながら処理を担う方式です。
畜産排水をためたのち、空気を送って微生物に分解させ、汚泥を沈めてから上澄みを排出します。この一連の流れを、1日のなかで繰り返す仕組みです。
設備が一つの槽に収まるため、構造がシンプルで省スペースです。水量が日によって変わっても、工程の時間配分で調整しやすい点も利点です。こうした特性から、中小規模の養豚場や酪農家の浄化槽として活用されるケースも見られます。
畜産排水の浄化槽に見られる代表的なトラブル
畜産排水の浄化槽における主な課題として、以下の3つが挙げられます。
- ・汚泥の増加：分解しきれない汚泥が槽内にたまり、処理能力が落ちる
- ・BODが低下しない：有機物の分解が進まず、排水の汚れが基準値まで下がらない
- ・排水による悪臭：分解が不十分な有機物や硫化水素などが原因となり、臭気が発生する
これらの課題は、浄化槽内の微生物が十分に働くことで改善が期待できます。微生物が活性化すれば汚泥の分解が進み、BODや悪臭のもとになる物質も分解されやすくなります。
一方で、微生物の働きは水温や水質など環境の影響を受けやすく、安定させるのは容易ではありません。
そこで役立つのが「バイオ製剤」です。浄化槽に加えることで、微生物の働きを補い、環境変化に左右されにくい状態をつくれます。弊社では、このバイオ製剤を活用した浄化槽の課題解消をご提案しています。
畜産排水の浄化槽はバイオ製剤で効率よく改善できる
畜産排水に浄化槽が必要な理由や関連する法規制、運転方法、代表的なトラブルについて解説しました。浄化槽内の微生物を安定して働かせることが、良好な水質を保つうえで欠かせないポイントとなります。
バイオ製剤は、有機物の分解に適した微生物を補い、環境変化に左右されにくい状態をつくる製剤です。汚泥の抑制やBODの改善、悪臭の軽減が期待でき、化学薬品を使わず既存の浄化槽にも取り入れやすい点が特徴です。
畜産業における浄化槽の運用でお困りの際や、バイオ製剤の導入を検討されている方は、お気軽にお問い合わせください。
