高度なTOCモニタリングによる嫌気性廃水処理の最適化

廃水処理において、有機負荷、特に全有機炭素（TOC）のモニタリングは、効率的かつ効果的な操業を維持するために不可欠となっています。これは、食品・飲料（F&B）業界のように、廃棄物の流れが大きく変動する業界では特に重要です。

このインタビューでは、Veolia Water Technologies & Solutions の Jens Neubauer 氏と Christian Kuijlaars 氏が、TOC モニタリングの重要性と、TOC 技術の進歩が廃水処理プロセスにどのような変化をもたらしているかについて AZoMaterials に語ります。

廃水処理において、有機負荷、特に全有機炭素 (TOC) を監視することが重要なのはなぜですか?
イェンス：ほとんどの廃水中の汚染物質の大部分は有機物であり、特に食品・飲料業界ではそれが顕著です。そのため、下水処理場の主な役割は、これらの有機物を分解し、廃水から除去することです。プロセスの強化により、廃水処理はより迅速かつ効率的になります。そのためには、廃水の組成を常に監視し、変動に迅速に対応することで、処理時間を短縮しながらも効果的な浄化を実現する必要があります。

水中の有機廃棄物を測定する従来の方法、例えば化学的酸素要求量（COD）試験や生化学的酸素要求量（BOD）試験は時間がかかりすぎて、数時間から数日かかるため、現代のより迅速な処理プロセスには適していません。また、COD では有毒な試薬が必要であり、これは望ましくありません。比較すると、TOC 分析を使用した有機負荷モニタリングは数分しかかからず、有毒な試薬を使用しません。これはプロセス分析に適しており、より正確な結果が得られます。この TOC 測定への移行は、排出制御に関する最新の EU 規格にも反映されており、TOC 測定が推奨される方法です。委員会実施決定（EU）2016/902 は、指令 2010/75/EU に基づく化学分野の一般的な廃水処理/管理システムのための利用可能な最善の技術（BAT）の結論を確立しました。このトピックについては、その後の BAT 決定も参照できます。

廃水処理システムの効率と有効性を維持する上で、TOC モニタリングはどのような役割を果たすのでしょうか?
Jens: TOC モニタリングは、プロセスのさまざまなポイントでの炭素負荷に関する貴重な情報を提供します。

生物処理前にTOCをモニタリングすることで、炭素負荷の異常を検知し、必要に応じてバッファータンクへ送ることができます。これにより、生物への過負荷を回避し、後段で処理に戻すことで、プラントの安全かつ安定した運転が可能になります。また、沈殿工程の前後でTOCを測定することで、曝気槽や無酸素段階におけるバクテリアの飢餓や過剰供給を防ぐため、炭素添加量を最適化し、凝集剤の投与量を制御することも可能になります。

TOCモニタリングは、排出地点における炭素濃度と除去効率に関する情報を提供します。二次沈殿後のTOCモニタリングは、環境に放出される炭素量をリアルタイムで測定し、制限値が満たされていることを証明します。さらに、有機物モニタリングは、再利用を目的とした三次処理を最適化するための炭素濃度情報を提供し、薬剤投与、膜前処理、オゾンおよび紫外線照射の最適化に役立ちます。