【ビル管理士　メモ５】　５、給水・排水の整備

ビル管理士資格試験用の「メモ５」は、「給水・排水の整備」編です。

出題数は３5問（全180問）。

足きりの40％は1４問です。

「給水・排水の整備」への対策

 

 

「ビル管理士要点まとめ」へのリンクを貼っておきます。

 

 

給排水の用語と単位

 

給排水の用語

 

• オフセット　：配水管が平行移動している部分
• 活性汚泥　　：好気微生物の集合体
• スカム　　　：排水槽内の浮上物質
• 逃し通気管　：排水系統に生じた圧力を逃すための管
• 二重トラップ　：配水管に直列に配置された２つのトラップ。排水が阻害されるので禁止
• バイオフィルム：微生物による膜
• バルキング　　：活性汚泥が単位重量当りの体積が増加して沈降しにくくなる現象
• ブランチ間隔　：垂直距離が2.5ｍを超える排水立て管の間隔　※意味不明・丸暗記

 

 

給排水の単位

 

• 加熱能力　　　：KW
• 水槽内照度率　：％
• ばっき槽混合液浮遊物質濃度（MLSS） :mg/L
• 比体積　　　　：m3/kg
• 密度　　　　　：kg/m3
• 比熱の単位　　：J/(g・℃)　または　J/(g・k)
• BOD容積率　　：kg/(m3・日)

 

 

水道水の塩素消毒

 

• 次亜塩素酸や次亜塩素酸イオンの遊離残留塩素が消毒効果を表す
• DPD法は、遊離残留塩素　→　結合残留塩素　の順で発色
• 消毒効果の比較　：次亜塩素酸　＞　次亜塩素酸イオン　＞　ジクロラミン　＞　モノクロラミン
• 塩素消毒の効果の影響　：PHの影響を受ける。アルカリ性側で消毒効果が急減。窒素化合物と反応すると減少。
• 塩素濃度と接触時間　：微生物を不活性化させる塩素濃度と接触時間は反比例の関係。CT値＝塩素濃度×接触時間

 

水道法・水質基準

 

水道法

 

• 専用水道　：給水人口100人または、1日最大給水量２０m3を超える自家用水道
• 簡易専用水道　：水源が水道事業者のみで水槽有効容量が10m3を超えるもの

 

水質基準

 

• 大腸菌　　：検出されないこと
• 一般細菌　：１mLの検水で、集落数が100以下
• 銅　　　　：1.0mg/L以下
• 鉛　　　　：0.01mg/L以下
• 色度　　　：５度以下
• 濁度　　　：2度以下
• 総トリハロメタン：0.1mg/L以下

 

 

水道施設

 

水道施設のフロー

取水施設　→　導水施設　→　浄水施設　→　送水施設　→　排水施設

 

浄水処理

 

• 浄水処理のフロー　：沈殿　→　ろ過　→　消毒
• 膜ろ過法　　：浮遊物質の除去
• 臭気除去　　：活性炭処理、オゾン処理

 

給水装置

排水管から分岐して設けられた給水管、およびこれに直結する給水用具

 

 

給水方式

 

受水槽方式と水道直結方式に大別

 

高置水槽方式

 

• 排水管　→　受水層　→　揚水ポンプ　→　高置水槽　→　給水末端
• 給水圧力が一定
• 受水槽、高置水槽の2つの水槽があり、汚染の恐れが多い
• 高置水槽の水位により、揚水ポンプが起動と停止
• 受水槽の水位（減水警報水位）により、揚水ポンプの空転防止

 

圧力水槽方式

 

• 排水管　→　受水槽　→　給水ポンプ　→　圧力水槽　→　給水末端
• 給水圧力が変動

 

ポンプ直送方式

 

• 排水管　→　受水槽　→　給水ポンプ　→　給水末端
• 受水槽で受けてから、最下階で配管を展開し、上向き配管で給水

 

直結増圧方式

 

• 排水管　→　増圧ポンプ　→　給水末端
• 受水槽がないので衛生的
• 一般的に、専用水道、簡易専用水道には用いられない

 

 

給水設備

 

上限水圧

 

• ホテル・住宅　　：0.3MPa
• 事務所・商業施設：0.5MPa

 

最低必要水圧

 

• 一般水栓　　　　：30KPa
• 大便器・シャワー：70KPa
• ガス瞬間湯沸器　：40～80KPa

 

1日当りの設計給水量

 

• 事務所　　　：60～100L/人
• ホテル客室部：350～400L/床

 

給水管の適正流速

 

• 0.9 ～1.2 m/s
• 上限は、2.0m/s

 

飲料用貯水槽

 

• 保守点検スペース　：上部100ｃｍ以上、側面および底部60ｃｍ以上
• 流水間吐水部に、吐水空間を確保する
• ＦＲＰ製は、紫外線に弱く、機械的強度も弱い

 

クロスコネクション

 

• 禁止
• 逆止弁は、クロスコネクションの防止にならない
• バイバスは、クロスコネクションの防止にならない

 

逆サイホン現象

逆サイホン現象とは、負圧により吐水した水が給水管内に逆流すること

 

ウォータハンマー（水撃）

 

• 弁を急閉すると、弁の上流側の圧力が上昇し、圧力が伝わる現象
• ウォータハンマー防止器は、発生箇所の近くに設置
• 水栓分離が起こりやすい部分は、ウォータハンマーが発生しやすい

 

鋼管の腐食

 

• アノード（陽極）　：電流が流出する部分
• カソード（陰極）　：電流が流入する部分
• アルカリ度の減少や塩化物濃度の上昇によって、水の腐食性は増加する

 

 

給水設備機器

 

• 渦巻きポンプ　　：速度エネルギーを圧力エネルギーに変換する渦巻きケーシングを備えた遠心ポンプ
• 弁　　：玉形弁、仕切り弁、バタフライ弁、ボール弁
• フレキシブル継手　：配管の変位吸収のために設ける

 

給水配管

 

主な接続方法

 

• ステンレス鋼管　：溶接接合
• 銅管　　：差込ろう接合
• ポリエチレン管・ポリプレン管　：融着接合

 

酸素濃度電池

 

• さびこぶ部（酸素濃度が低い部分）：アノード（陽極）
• 管壁部（酸素濃度が高い部分）　　：カソード（陰極）

 

亜鉛メッキ銅管

さびが発生して赤水の原因となり、飲料水の配管材料としては不適

 

 

給水設備の汚染防止

 

• 飲料水用貯水槽は、六面点検できるように設置する
• 貯水槽の水抜き管は、貯水槽の最も低い部分から取り出す
• 大容量の貯水槽は、水の流れを水槽内で迂回させ、滞留水の発生を防止
• 大便器洗浄弁には、大気圧式バキュームブレーキを設置

 

 

貯水槽の清掃

 

受水槽　→　高置水槽の順で清掃

清掃後の消毒　：濃度50～100mg/Ｌの次亜塩素酸ナトリウム溶液などにより２回以上行う

清掃後の水洗いおよび水張り　：清掃終了後30分以上経過してから

清掃後の残留塩素　：遊離残留塩素 0.2mg/L   結合残留塩素1.5mg/L以上

清掃従事者の健康診断　：6ヵ月毎

 

 

給水設備の管理

給水槽における残留塩素の測定

７日以内ごとに1回

 

赤水対策としての防錆剤

配管更新までの応急処置

 

 

負圧の発生

負圧は、ポンプ直送方式の上階で発生しやすい

 

 

ポンプの点検頻度と項目

 

• 毎日　　：圧力、電圧、電流、軸受け温度、軸受け部の滴下状態
• 1回/1ヶ月：絶縁抵抗、各部の温度
• 1回/6ヶ月：ポンプと電動機の芯狂いなど

 

給湯設備

設計給湯量

 

• 総合病院　　：150～250L/(床×日）
• ホテル宿泊部：75～150L/（人×日）
• 事務所　　　：7.5 ～11.5L/（人×日）

 

水中における気体の溶解度

温度が高いほど、圧力が低いほど、溶解度は小さくなる。

 

 

給湯加熱装置

 

• 直接加熱方式　　　：燃料や電気によって直接水を加熱する方式
• 間接加熱方式　　　：蒸気や温水を熱源として、加熱コイルなどで水を加熱する方式
• 貫流ボイラ　　　　：缶水量が少ないので、出湯温度が変化しやすいため、シャワーに不適
• 真空温水発生機　　：缶体内は大気圧以下。労働安全衛生法のボイラに該当しない
• 無圧式温水発生機　：缶体内は開放（大気圧）。労働安全衛生法のボイラに該当しない
• 湯沸器　　　　　　：貯蔵式ー開放構造・高温・飲用　　　　貯湯式ー密閉構造
• 膨張管（逃し管）　：途中に弁を設けない。補給水槽の水面以上に立ち上げる

 

 

給湯配管・循環ポンプ

 

給湯配管

 

• 給湯配管に銅管　　：侵食防止対策で、1.2m/s
• 空気抜きのため、横管に1/200以上の勾配
• 逃がし管　　：配管内の圧力が、設計圧力を超えると作動
• 流量の調整　　：返湯管に設けた玉形弁などで調整
• 線膨張係数の比較　：金属管　＜　樹脂管（架橋ポリエチレン管など）
• 伸縮管継手の伸縮吸収量の比較　：ベローズ（蛇腹）形　＜　スリープ（袖）形

 

 

循環ポンプ

 

• 位置　　：循環ポンプは返湯管に設ける
• 揚程　　：循環回路で最も大きくなる摩擦損失から決定
• 運転　　：省エネ上は、返湯温度低下時のみ運転したほうがいい

 

給湯設備の管理

 

• 貯湯槽の給湯温度　：レジオネラ菌対策のため、常時60℃（最低でも55℃）以上
• 菌検出時の加熱処理：70℃程度の湯を20時間
• ワッシャ　：細菌繁殖防止のため、天然ゴムよりも合成ゴム
• 圧力容器の検査：第1種ー1ヶ月以内に定期自主検査、1年以内に性能検査　　　第2種および小型圧力容器ー1年以内に定期自主検査
• 貯湯槽の電気防食　：流電陽極式ー犠牲陽極の状態を点検し取り替え　　　外部電源式ー電極の取替え不要。防食電流の調整。
• SUS444の方が、耐孔性、耐隙腐食性においてSUS304より優れている。SUS404は、水素脆化するので、電気防食はしない。
• 防錆剤の使用は、飲料水系と同様に配管更新までの応急処置

 

 

給湯循環配管の計算

 

Q＝0.0143 × HL  ÷ △T

• Q=循環流量[L/min]
• Hl =循環配管からの熱損失[W]
• △T＝加熱装置における給湯温度と返湯温度の差

 

 

 

雑用水設備

 

雑用水の維持管理

 

• 雑用水設備からの汚泥は産業廃棄物
• 色度・臭気の除去　：活性炭処理法
• 塩素消毒効果に影響　：水温、接触時間、残留有機物量、スライム等の藻類
• 雑用水受水槽　：二重スラブ内ではなく、六面点検可能なように設計

 

 

循環方式

 

• 個別循環法式　：同一ビル内で処理し、雑用水用として利用
• 地区循環方式　：共同で雑用水道を運営し、地区内の雑用水として利用
• 広域循環方式　：下水処理場等で処理された水を、地域内の雑用水として利用

 

 

排水再利用施設

生物処理法

→　スクリーン→　流量調整槽→　生物処理槽→　沈殿槽→　ろ過装置→　消毒槽→　排水処理水槽→

 

膜分離活性炭処理法

→スクリーン→　流量調整槽→　膜分離装置→　活性炭処理装置→　消毒液→　排水処理水槽→

SS（浮遊懸濁物質）の低い排水処理に適している

 

 

雨水処理設備

→　スクリーン→　沈砂槽→　雨水貯留槽→　消毒装置→　雨水処理装置

 

 

排水トラップ

 

• 排水トラップの深さ　：ディップからウェアまでの垂直距離は、50mm 以上100mm以下
• サイホン式トラップ　：Pトラップ、Sトラップなど
• 非サイホン式トラップ：わんトラップ、ドラムトラップ
• トラップの排水強度　：（封水保持能力）　サイホントラップ　＜　非サイホントラップ　　　　Pトラップ　＞　Sトラップ

 

排水設備

 

排水横管の最小勾配

 

 

排水設備の要点

 

• 排水立て管の管径　：上部と下部は同径
• オフセット部（移行部）の上下　：600mm以上は、排水横枝管を設けない
• 排水用硬質塩化ビニルライニング鋼管　：肉厚が薄いのでネジきり不可。メカニカル式の排水鋼管用可とう継手を用いる
• 飲料用貯水槽の間接排水　：150mm以上の排水口空間を確保する
• 掃除口の設置関係　：30m以内。　※管径100mm以下の場合は15m以内。
• 掃除口の大きさ　：管径100mm以下は管径、管径100mm超は100mm以上
• 雨水排水ます　：20mm程度の流入管との管底差。　150mm以上の泥だめを設ける
• 汚水排水ます　：槽（インバート）を設ける

 

 

通気設備

 

伸頂通気管方式

 

• 伸頂通気管で構成され、通気立て管のない方式
• 排水横主管が以降が、満流になる場合は採用しない

 

特殊継手システム

 

• 単管式排水システムともいう
• 伸頂通気方式の一種
• 排水横枝管の接続部の少ない集合住宅に用いられる

 

結合通気管

 

• 排水立て管と通気立て管を接続
• 排水立て管の圧力緩和のため設ける

 

伸頂通気管

排水立て管の頂部を、管径を縮小せずに大気に開口する

 

通気弁

 

空気の吸入だけを行い、空気の排出はしない。

正圧防止にはならない。

 

通気管の接続

 

• 通気立て管と伸頂通気管　：最高位の器具のあふれ線より150mm以上高い位置
• 通気立て管の下部と排水立て管　：最低位の排水横枝管より低い位置
• 各個通気管と器具排水管　：トラップウェアから器具排水管の管径の2倍以上離れた位置
• ループ通気管と排水横管　：最上流の器具排水管と排水横管の接続部のすぐ下流

 

 

排水通気設備の管理

 

汚水槽、ちゅう房排水槽の水位制御

 

• 電極棒ではなく、フロートスイッチを用いる
• 長時間の滞留による腐敗を防止するため、ポンプの運転停止位置は低くする
• 滞留による腐敗を防止するため、タイマーにより2時間程度でポンプにて排水

 

排水槽の清掃

 

• 高圧洗浄法　：5～30MPaの水を噴射して洗浄
• ウォータラム法：圧縮空気により閉鎖物を除去、固着したグリースは除去できない
• スネークワイヤ法：長さ25mまでの排水横管の清掃に用いる
• ロッド法　：手動で排水管内に挿入して清掃。　　最大30m程度。
• 6ヶ月以内ごとに
• 作業前に酸素濃度18％以上、硫化水素濃度は10ppm以下を確認
• 作業用照明は、メタンガス等に引火しないように、防爆型とする

 

排水ポンプの点検

 

• 絶縁抵抗測定　：1ヶ月に1回程度。　1MΩ以上。
• メカニカルシールのオイル交換　：6ヶ月～1年に1回程度
• メカニカルシールの交換　：1～2年に1回程度
• オーバーホール　：３～５年に1回程度

 

グリース阻集器の清掃

 

• ちゅう介の除去　：毎日
• グリースの除去　：7～10日に1回程度
• トラップの清掃　：2ヶ月に1回程度
• グリース阻集器からの廃棄物は、産業廃棄物

 

衛生器具

 

衛生器具設備

 

• 水受け容器　：使用した水を排水系統に導く器具
• あふれ線　：衛生器具～オーバーフローロではなく上線　　　開放式水槽～オーバーフローロ

 

衛生器具設備の定期点検

 

• 大便器、小便器　：取り付け状態（半年に1回）・排水状態（半年に1回）
• 洗面器　：取り付け状態（2ヶ月に1回）・排水状態（半年に1回）
• 洗浄タンク・洗浄弁　：詰まり、汚れ（半年に1回）・水量調節弁（半年に1回）
• 事務所に設置する便器の必要個数は、事務所衛生基準規則に規定

 

 

大便器と小便器

 

大便器

 

• 洗い落とし式　：落差を利用
• サイホン式　　：サイホン作用を利用
• サイホンゼット式　：溜水面が広い
• ブローアウト式　　：噴出作用。排水口が壁面。音が大きい。
• 1回当りの水量　　：節水１型（8.5L以下）　節水２型（6.5Ｌ以下）
• サイホン式便器の溜水面が小さい場合の原因：補助水管がオーバーフローロ管に差し込まれていない

 

小便器

 

• 手動式小便器　：公衆用には適さない
• 小便器のトラップ：公衆用には清掃しやすい着脱式が適している

 

 

阻集器の種類と用途

 

• グリース阻集器　：ちゅう房
• オイル阻集器　　：駐車場、洗車場
• ブラスタ阻集器　：歯科技工室、ギプス室
• 毛髪阻集器　　　：浴場、プール
• 砂阻集器　　　　：工場など

 

 

ちゅう房排水除害施設の油分の浮上速度

 

• 排水の粘性に反比例する
• 粘性が大きくなると、遅くなる
• 油粒子の直径が大きくなると、速くなる

 

排水槽・排水ポンプ

 

• 排水槽の底部の勾配　：1/15以上 1/10以下
• 排水槽のマンホール　：直径600mm以上の円が内接できるもの
• 排水ポンプ　　　　　：吸い込みピットの壁などから200mm以上離す
• 湧水槽のポンプ起動の高水位は、二重スラブの底面以下とする

 

雨水排水設備

 

• 雨水排水系統は、単独系統として屋外に排水する
• 雨水立て管と排水立て管は、兼用してはならない
• ルーフドレンのストレーナ間の面積：雨水立て管の2倍以上

 

排水の水質

 

• ＢＯＤ　：生物化学的酸素要求量。20℃で5日間に微生物によって消費される酸素量。
• ＣＯＤ　：化学的酸素要求量。酸化剤によって消費される酸素量。
• ＳＳ　　：排水中に浮遊するけんだく物質

 

浄化槽

 

• 生物膜法　　：担体流動法、回転板接触法、接触ばっ気法、散水万床法
• 活性汚泥法　：長時間ばっ気法、標準活性汚泥法
• 消毒剤の溶解速度：　　無機系塩素剤　＞　有機塩素剤
• 浮遊性の有機物質の除去：急速砂ろ過法、擬集沈殿法（リン化合物など）

 

浄化槽の管理

 

• 最初の保守点検は、使用開始直前に行う
• 指定検査機関の水質検査：使用開始後3ヶ月を経過した日から5ヶ月間
• 放流水ＢＯＤ濃度の基準値　：20mg/L以下　　※ＢＯＤ～生物化学的酸素要求老

 

活性汚泥放

 

• 点検回数　　：１週間に1回
• 汚泥容量指標（ＳＶＩ）：沈殿汚泥１gが占める容積 [mL]

 

浄化槽の点検内容

 

• 沈殿槽　　：スカム・堆積汚泥の生成状況
• 嫌気ろ床槽：スカム・堆積汚泥の生成状況
• ばっ気槽　：MLS濃度、溶存酸素濃度

 

 

浄化槽の計算

 

BOD除去率

BOD除去率＝(流水量のBOD濃度[mg/L]–放流水のBOD濃度mg/L[]) / 流入水のBOd濃度×100[%]

 

 

ＢＯＤの容積負荷

• 1m3当りの1日に流入するBOD量
• 単位は、kg/(m3×日)

 

 

下水道

 

下水道の要点

 

• 合流式　　　：汚水と雨水が合流
• 分流式　　　：汚水と雨水が分流
• 流域下水道　：2つ以上の市町村にまたがる。　事業主体は都道府県。

 

水質汚濁防止法の特定施設（主なもの）

 

• 旅館業の用に供する施設で次のもの、ちゅう房施設、洗濯施設、入浴施設
• 飲食店に設置されるちゅう房施設（総床面積420㎡は除く）
• 病院で病床数が300以上に設置される次のもの、ちゅう房施設、洗浄施設、入浴施設

 

ガス設備

 

• 都市ガスの供給圧力　：低圧（0.1MPa未満）、中圧（0.1MPa以上1.0Mpa未満）、高圧（1.０ MPa以上）
• ガバナ　　　　　：ガスの圧力を所定の範囲内に調整する整圧器
• ヒューズガバナ　：大量のガスが流れた時、自動的に停止
• マイコンメータ　：震度５強で自動遮断
• ガスの理論空気量　＜　ガスの理論排ガス量

 

 

消火設備

 

 

消防設備点検

 

• 機器点検　：6ヶ月に1回（作動点検、機能点検、外観点検）
• 総合点検　：1年に1回

 

屋外消火栓設備

公設消防隊が到着するまでの初期消火

 

連結送水管

公設消防隊が使用する消防隊専用栓

 

泡消火設備

油火災用、駐車場等。　窒息、冷却効果。

 

 

スプリンクラー設備

 

開放型　：手動開放により散水。舞台部に設置。

閉鎖型　：ヘッドの感熱部が分解して放水

閉鎖型湿式　：ヘッドに常時、水が充填

閉鎖型乾式　：ヘッドに常時、圧縮空気が充填。凍結防止。

閉鎖型予備動作式：感知器とベッドの連動で散水。水損防止。

 

不活性ガス消火設備

 

• 希釈作用
• 電気室、ボイラ室など

 

 

粉末消火設備

負触媒作用

 

金属火災

Mg やNaなど酸素と反応しやすい金属の火災

 

このぺーじのまとめ

 

• 給水・排水の分野は、普段の仕事で知っておいたほうがいい事が多い
• 出題数も多いので、高得点を狙いたい
• 過去問を繰り返すことで、なんとかなるはず

 

 

読了、ありがとうございました

また、どこかで・・・