水質関係公害防止管理者試験の勉強を始めたけれど、計算問題が解けない。
どうしても数字に苦手意識がある。
こんなお悩みをお持ちではありませんか？
本記事を読めば、計算問題の攻略法を知ることができ、苦手意識を払しょくすることができます。
ぜひご覧ください！
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図を多用して説明しているので、計算式の立式が苦手な方でも無理なく理解を進めることができます。
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水質関係の計算問題の特徴
公害防止管理者（水質関係）試験の汚水処理特論では、25問中3-5問が計算問題として出題されます。水質関係の計算問題は、実際の汚水処理プロセスに基づいた実用性の高い内容が特徴です。
水質関係計算問題の特徴：
- 活性汚泥法の計算が最頻出
- 沈殿池・曝気槽の設計計算
- BOD・COD・SSなどの水質指標計算
- 単位換算が複雑（mg/L、ppm、kg/日など）
汚水処理特論の計算問題出題傾向
過去5年間の出題分析
過去5年間では下記のような計算問題が出題されています。多くはないですが、間違いなく出題されるので、しっかり押さえて得点源にしましょう。
活性汚泥法関連（毎年2-3問）
- SVI（汚泥容積指標）の計算
- BOD汚泥負荷 (BOD-SS負荷)の計算
- SRT（汚泥滞留時間）の計算
- MLSS、MLVSS関連の計算
汚水処理プロセス設計（年1-2問）
- 沈殿池の表面負荷率・滞留時間
- 曝気槽の容積・酸素供給量
- 流量・負荷量の計算
水質分析・管理（年1問）
- BOD・COD負荷量の計算
- 除去効率の計算
- 希釈倍数の計算
3週間攻略プラン（水質関係）
水質関係公害防止管理者の計算問題を３週間で攻略するプランをご紹介します。勉強計画にうまく組み込みましょう。
第1週：活性汚泥法の基本指標マスター
必須公式の完全暗記
【SVI（汚泥容積指標）】
SVI = (SV30（活性汚泥沈殿率） × 10000) / MLSS（活性汚泥濃度）
【BOD汚泥負荷 (BOD-SS負荷)】
BOD汚泥負荷 (BOD-SS負荷) = BOD負荷量(kg/日) / {(曝気槽容積(m³) × MLSS(kg/m³))}
【SRT（汚泥滞留時間）】
SRT = 系内汚泥量(kg) / 引抜汚泥量(kg/日)
【BOD負荷量】
BOD負荷量 = 流入水量(m³/日) × BOD濃度(mg/L) × 10⁻³第2週：汚水処理プロセス設計計算
沈殿池設計の基本
【表面負荷率】
表面負荷率(m³/m²・日) = 処理水量(m³/日) / 沈殿池面積(m²)
【滞留時間】
滞留時間(時間) = 沈殿池容積(m³) / 処理水量(m³/時)曝気槽設計の基本
【必要酸素量】
必要酸素量 = 除去BOD × α + 汚泥量 × β
α：BOD除去係数
β：内生呼吸係数第3週：実戦問題演習と応用計算
複合計算問題のアプローチ
- 与えられた条件を整理：図表化して視覚的に理解
- 求める値を明確化：何を計算すべきか確認
- 使用公式の選択：複数の公式が必要な場合の順序
- 単位統一：計算前に必ず単位を確認
活性汚泥法計算の完全攻略
活性汚泥法計算の基本パターンをご紹介します。
難しそうに見えても、パターンを覚えれば攻略できる問題です。
パターン1：SVI計算の基本
例題：30分沈降試験で汚泥沈降容積が200mL、MLSS濃度が3,000mg/Lの時のSVIは？
【解法】
SVI = (SV30 × 1000) / MLSS
= (200 × 1000) / 3000
= 66.7 mL/gパターン2：BOD汚泥負荷計算
例題：流入水量1,000m³/日、BOD濃度200mg/L、曝気槽容積500m³、MLSS濃度3,000mg/Lの時のBOD汚泥負荷は？
【解法】
BOD負荷量 = 1000 × 200 × 10⁻³ = 200 kg/日
汚泥量 = 500 × 3000 × 10⁻³ = 1,500 kg
BOD汚泥負荷 = 200 / 1500 = 0.133 /日パターン3：SRT計算
例題：系内汚泥量3,000kg、余剰汚泥引抜量150kg/日の時のSRTは？
【解法】
SRT = 系内汚泥量 / 引抜汚泥量
= 3000 / 150 = 20日水質関係特有の単位換算テクニック
よく使う単位換算テクニックをご紹介します。抑えておけば、時間短縮・計算ミス防止に活用することができます。
よく使う換算公式
【濃度換算】
mg/L = ppm（希薄溶液の場合）
1% = 10,000 mg/L = 10,000 ppm
【負荷量計算】
負荷量(kg/日) = 流量(m³/日) × 濃度(mg/L) × 10⁻³
【汚泥量換算】
汚泥量(kg) = 容積(m³) × 濃度(mg/L) × 10⁻³
計算チェックポイント
- 単位の整合性：最終答えの単位が問題で求められているものか
- 数値の妥当性：実際の処理場で起こり得る値か
- 有効数字：与えられた数値の有効数字に合わせる
よくある間違いと対策
よくあるミスについてご紹介します。見直しする時に気を付けましょう。
水質関係計算の典型的ミス
ミス1：単位換算の間違い
- mg/L → kg/m³への換算：×10⁻³
- m³/日 → m³/時への換算：÷24
ミス2：汚泥量と汚泥濃度の混同
- 汚泥量：質量（kg）
- 汚泥濃度：単位体積あたりの質量（mg/L、kg/m³）
ミス3：負荷量計算での係数抜け
- BOD負荷量 = 流量 × 濃度 × 10⁻³（この10⁻³を忘れがち）
まとめ：水質関係は理解重視の計算
水質関係の計算問題は、実際の汚水処理プロセスを理解することが重要です。単純な公式暗記だけでなく、なぜその計算が必要なのか、結果が何を意味するのかを理解することで、応用問題にも対応できます。
成功の3要素
- 基本4指標の完全理解：SVI、BOD汚泥負荷、SRT、MLSS
- 単位換算の徹底習得：mg/L ⇔ kg/m³の自在変換
- 実務的感覚の養成：計算結果の妥当性判断
ここをしっかり攻略することで合格が見えてきます。確実にマスターしてください！
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