都市排水システムに大量の堆積物が存在すると、管路の閉塞や雨天時の溢水汚染を引き起こします。超音波はクリーンな物理的処理方法として、堆積物の安定性を破壊し、乾季に堆積物を除去して下水道機能を維持することが可能です。超音波技術を実際の浚渫に利用する実現可能性と最適な処理条件を探るために、直交実験を設計し、超音波浚渫効果および5つの主要因子が超音波浚渫に与える影響を調査しました。結果は、超音波処理後に管路の堆積が大幅に改善され、処理後の堆積物のせん断抵抗力は対照群の26.4％〜91.5％に低下し、管路堆積物中の接着性を持つ細胞外高分子（EPS）が大量に分解されることを示しました。相関解析により、EPSの破壊が堆積物の耐洗掘性低下の主な原因であることが明らかになりました。5つの主要因子の超音波浚渫への影響度の順序は、超音波電力>プローブと堆積面の距離>作用時間>堆積物の厚さ>超音波周波数でした。超音波浚渫の最適条件は、出力220 W、周波数50 kHz、処理時間200秒、堆積面からの距離3 cmです。堆積物の厚さの変化に伴う浚渫効果を調査したところ、厚さ7 cm以下の堆積物に対しては良好な効果があり、この範囲を超えると明らかに減衰し、これに基づいて超音波作用後の堆積物の深さ方向の性質変化もさらに検討しました。

管路堆積物;超音波浚渫技術;直交実験;耐洗掘性;細胞外高分子