平成２９年度

調査研究報告書

公益財団法人福島県下水道公社

目

次

Ⅰ 「下水道統計」の見える化による県内下水道事業への活用検証・・・・ １

Ⅱ 汎用 ICT 機器の維持管理への導入検証

・・・・・・ ４

Ⅲ あだたら清流センターにおける汚泥処理運転安定化の検討・・・・・・１２

Ⅳ 調査研究の実績 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２１

「下水道統計」の見える化による
県内下水道事業への活用検証
１．はじめに国土交通省では下水道事業運営における経営資源（人・モノ・カネ）の「見える化」を実現するツールとして、ＩＣＴ（情報通信技術）の活用を検討している。その下水道事業に適用可能なＩＣＴとして、下水道事業経営の分析・評価をビッグデータマネジメントにより行うことを検討し、下水道ナショナルデータベース（Ｇ−ＮＤＢ）の運用を行っている。
当公社では主に県内流域下水道終末処理場の維持管理及び履行確認等を実施しているが、その補完業務として各種統計資料調査の取り纏めも行っており、その中には上述の下水道ナショナルデータベースでの基礎資料となっている下水道統計の一部も含まれている。これまで様々な統計調査が行われ、その取り纏め結果が公表されているが、当公社ではその膨大な数値データ量から維持管理業務への積極的な活用が図られていないのが現状である。
本件は、公表されている膨大な数値データ（以下「ビッグデータ」という。
）、いわゆる下水道ビッグデー
タに利活用可能なものが多く埋もれているのでは無いかとの考えから、国土交通省下水道ナショナルデータ
ベースで利用されている「下水道統計」について俯瞰的に解析を行い、データの「見える化」を目的に実施
し、県内下水道事業への活用について検討を行った。
２．作業条件（１）解析資料について
解析資料は、公益社団法人日本下水道協会発行の「下水道統計(平成 25 年度版)CD-ROM 付(第 70 号)」とした。本資料は、下水道の計画、施設及び維持管理状況を把握するため「下水道に関する実態調査」等の結果を基に毎年度とりまとめられているもので、下水道事業の実態を全国レベルで集計した統計資料である。
（２）解析ソフトについて
今回のビッグデータを解析し利活用することは、小売店での POS システムに代表されるようにビジネスツールとして一般化しているため、解析に用いられる解析ソフトは多種存在する。そこで、本件は結果の わか
りやすさ を「見える化」と捉え、見た目のわかりやすさを重視し、解析結果が視覚的に表現される解析ソフトを用いて行うこととした。
今回使用したソフトは、ビッグデータを類似性から相対的に解析し、可視化（マップ化）するソフトであり、福島県の山間地に本社を置く企業の開発した解析エン
ジンが、ソフトの中核となっているシステムである。
このソフトで POS 情報を可視化したものは図 1 のとお
りである。

−1−

図１ POS 情報の可視化

３．解析作業（１）適合性の確認
下水道統計データのうち「06-2
処理場施設（電力関係）」、「06-6 処理場施設（使用エネルギー）」の個々の処理場での違いが現れやすい集計項目について、解析ソフトの適合性を確認するため「可視化」
解析を実施した。
解析の結果、県内４流域下水道
終末処理場のうち小規模である大滝根水環境センターが、小規模処理場が多い特定環境保全公共下水
道の分布エリアに表示された。
（図2）※解析対象 25 項目

図２ 処理場施設（電力関係、使用エネルギー）

このことから、当該解析ソフト
での「見える化」に一定の効果があること、データの取り込みが可能であることが確認できたことから、さらに対象データを拡大し「可視化」解析を進めることとした。
（２）下水道統計主要データの解析
下水道統計の主要データを網羅的に取り込んだ「可視化」解析結果
は図 3 となった。※解析対象 358 項
目「可視化」結果は得られているが細部をチェックすると、自治体単位に帰属するデータ、処理場単位に帰属するデータが混在し、各々の関連性がわかりにくい状態でマップ化された。ビッグデータの解析には、予断無くデータを扱うことが解析
結果に好影響をもたらすとされるが、対象データとした下水道統計自図３ 統計資料主要データ

体が別途単体での目的を持って集計されている物であるため、この部
分において親和性の悪い結果となった。
（３）データ加工

解析データの親和性を高めるため、解析対象データのデータコード再整理を行い、全データを一括して取り込むトライアルを実施した。しかし、「可視化」結果は得られるものの、より精度の高い結果を得るには自治体下水道財政に関するデータを処理水量で按分処理する等のデータ加工が必要であることがわかった。そこで、福島県のデータについてこの加工を行い「自治体下水道財政に関わるデータ（財政情報デー
タ）」(解析対象 146 項目)、「処理場運転に関わるデータ（施設情報データ）」（解析対象 369 項目）に区分
し、「可視化」の作業を行った。

−2−

４．結果
（１）財政情報マップ
加工作業を行った財政情報データの解析結果は、図 4 となった。
今回の解析ソフトの特徴は、類似性の高いものは近くに、低いものは離れることでデータの「見える化」を図るものである。
その視点で解析マップを見ていくと、中心から離れているマッ
プ上部の離れたクラスタは企業会計導入済み自治体であること、また、下部のものは流域下水道終末処理場などで財政情報データ
が市町村と異なるため、類似性が低 い もの とし て マ ッ ピ ン グ さ れ

図４ 財政情報マップ（福島県下）

た。
（２）施設情報のマップ同様に加工作業を行った施設
情報データの解析結果は、
図5となった。
マップ上部の離れたクラスタ
については、いわき市の中部・北部、会津若松市の処理場であり、比較的古く規模が大きい処理場
がマッピングされ、さらに上部にあるクラスタについては、県内の大規模流域下水道終末処理場がマッピングされた。

図５ 施設情報マップ（福島県下）
５．まとめ
今回検証したソフトを用いて、ビッグデータをマップとして可視化することは、数値だけの羅列では見えないものが、見えるようになり、新たな気づきを得るには有効であると考えられる。このマップをさらに分析することにより、施設や維持管理等の問題点、原因究明の鍵を見つけられる可能性があり、県内下水道事業の下水道施設維持管理等への活用にも充分つながるものであると考えている。

−3−

汎用 ICT 機器の維持管理への導入検証
県北浄化センター ○佐久間健司 渡邉育美

１．はじめに災害時の対応としては、第一に状況の把握がポイントになる。そのため、公社においても緊急調査を行っているが、先の大震災時には幹線道路の被災、帰宅者の集中等により大規模な交通渋滞が起き報告業務に支障をきたした。
現在では ICT（情報通信技術）の発展により、関連する機器も汎用機器であっても高性能のものが販売されていることから、これらを活用し、前述の課題への対応策及び通常業務の改善（高度化）の可能性について検証を行う。

２．調査方法
電子黒板機能付きカメラ専用タブレット（以下「専用タブレット」という。
）を使用し、調査を行うこととした。
期待される効果（１）画像に電子黒板が表示されるため、写真台帳の説明書きが不要になり、写真のみで状況把握が可能となる。
（２）上記１により、写真のみを電子メールにて送付しても問題がなくなるので、報告までの時間短縮が図れる。
（３）管路台帳を電子化し、カメラに取り込むことにより、現場での状況把握に役立てる。
（４）緊急調査チェックリストを電子化し、報告までの時間短縮が図れる。
３．専用タブレットの実機検証
当該製品のホームページから、「Android タブレット」及び「図面の閲覧可能」が確認できたため、前項での期待される効果が得られるか検証を行った。
検証を行った結果は以下のとおりであり、通常のタブレットとして期待していた効果が得られないことが分かった。
検証結果（１）カメラ以外の機能が制限され、通常のタブレットとして使えなかった。
（２）機能制限により電子メールによる写真の送付が出来なかった。
（３）図面はファイラーから PDF を閲覧するのみで、他のアプリケーション等との連携ができなかった。
本製品は、工事写真を撮影するための電子黒板機能付きカメラであり、本調査のような目的のために製品化されたものでなかったため、目的とマッチングしなかった。
４．代替え案（調査方法）の検討
工事写真撮影に特化した専用タブレットが本調査の目的とマッチングしなかったため、代替え案について以下のとおり検討を行った。
検討結果（１）電子黒板は、Android タブレットや iPAD 向けのアプリケーションも、配布されてお−4−

り、汎用のタブレットを購入し、実機での検証を行う。
（２）専用タブレットは製品化するにあたり、現場での使用を考え画面サイズを決定したものと推測され、購入するタブレットの画面サイズは専用タブレットと同程度のものとする。
５．管路台帳の製作
上記の代替えの機器を準備する間に管路台帳の製作に着手した。
５−１．過去の管路台帳の分析
これまで県北浄化センターでは管路台帳を２回製作しており、その状況を分析し参考とした。分析結果については以下のとおりである。
分析結果（県北浄化センターでの失敗事例）（１）地図データは高額であったため、拡張途中で予算不足となり完成しなかった。
（２）上記（１）より、エクセルにて製作し汎用的な使用を目指したが、リンクファイルのドライブのパス設定が固定化されてしまい、製作した PC 以外では動作せずに、当該 PCが故障した時点で終了してしまった。
５−２．製作方針
前項の分析結果を踏まえて管路台帳の作成方針を以下のとおりとした。
作成方針（１）有償の地図データは使用せず、GoogleMap を利用する。
マンホール位置は既に登録済みなので、それを利用する。
（２）リンクするファイルは物理ドライブを使用せず、クラウド上のドライブを利用する。
（３）モバイル機器は、紛失及び盗難の恐れがあり、データの流失防止のために可能な限り
端末にデータを残さない。
（４）長期の利用を目指し、OS 及びアプリケーションに依存しない。
（５）紙台帳の管路台帳を電子化（スキャン）し、利用する。
５−３．GoogleMap と紙台帳の間をつなぐモノ
前項の方針により問題となったのが、GoogleMap と紙台帳をの間をつなぐモノが必要となった。県北浄化センターで試験的に導入している Evernote のバージョンアップのアナウン
スがあり、問題解決のヒントとなった。台帳作成のフレームは以下のとおりとした。
台帳作成フレーム（１）GoogleMap に Evernote を連携させる。
（２）Evernote には管路の説明書き等の文章を入力する。
（３）Evernote に GoogleDrive を連携させる。
（４）GoogleDrive には紙台帳を取り込む。
Evernote のバージョンアップの内容
・Windows 及び Mac 版で表の機能が強化された。
・GoogleDrive との連携が可能となった。

−5−

５−４．GoogleMap（１）既存マイマップのデータを本調査で破損してしまわないように、データをエクスポー
トし、本調査用に準備したアカウントにインポートした。
（２）マイマップを開くためにアカウントにログインすると、不慣れな者による誤操作でデータの削除及び変更を行ってしまうため、管理者以外の者には閲覧のみとする共有の設定を行い、閲覧用の URL を所得した。
（３）航空写真によりマンホールの位置を特定しているが、地図と航空写真では位置ズレが発生している箇所があるので、印刷を考慮し、地図上の位置に補正した。
（４）説明欄に後述するマンホール毎に作成した Evernote のノート（台帳）の URL をハイパ
ーリンクとして貼り付け、GoogleMap と Evernote を連携させた。
（５）Evernote の URL は長かったので、GoogleURLShrotener で短縮 URL に変更した。
（６）その他：現場での GoogleMap 共有のために QR コードを埋め込んだが、画像への遷移が分かりにくかったので削除した。
５−５．GoogleDrive（紙台帳）（１）GoogleDrive に保存したデータは表−１のとおりである。
（２）ログイン無しでファイルの閲覧が可能となるとなるように、共有の設定を行い、権限を閲覧のみとした。
表−１ GoogleDrive 保存データ
名称
平面図・縦断図
マンホール構造図
管路パトロール報告書
緊急輸送道路を占用する管路施設
緊急輸送道路指定箇所図
市道・町道路線網図

形式
PDF
PDF
PDF
PDF
PDF
PDF

備考
400×400dpi
400×400dpi

５−７．Evernote（台帳本体）（１）台帳の階層は表−２のとおりとした。
（２）アイコンの設定は表−３のとおりとした。
（３）施設情報は、マンホール調書及び管渠調書で構成した。各調書の標準的な内容は表−４及び表−５のとおりとした。
（４）図面情報は、平面図・縦断図、マンホール構造図、当該幹線の他の人孔の図面で構成した。
また、図面の保存場所は GoogleDrive とし、Evernote の月間のアップロード容量及びノートの容量不足を解消した。
（５）ノートの編集は管理者の使用する PC のみとし、端末には閲覧のみの権限とした。
（６）現場で Evernote 及び GoogleMap の URL を知らない者がいても、容易に URL を伝達する
ように、当該ノートの URL の QR コードの画像データを貼り付けた。
（７）表の細かな調整は、Windows 版または Mac 版のみ可能であり、当該アプリケーションで調整を行い、スマートフォンの横画面で見やすいように、不要な 2 段書き、横スクロールが発生しないように、調整を行った。
（８）ブラウザでの表示の調整（文字のフォント、サイズ、修飾など）は、Web 版で調整を行
った。

−6−

表−２ 台帳の階層
階層
名称
第１層 県北処理区 管路台帳

第２層

○○幹線

第３層

○○No.□□

説明・トップページ
・各幹線へのノートのリンク集
・GoogleMap へのリンク
・各人孔のノートのリンク集
・「○○」は、「国見」、「保原」、
「梁川」、
「飯坂」
、
「左岸」、「右岸」となっている・・各人孔のノート
・「○○」は、上記参照
・「□□」は、人孔番号・施設情報、図面情報、維持管理情報、QR コードで構成

表−３ アイコン一覧表
アイコン
GoogleMap を開く

説明

上位の階層のノートを開く
上流のノートを開く
下流のノートを開く
他の幹線の上流のノートを開く
トップページを開く
市道等（国道及び県道を除く）の路線網図を表示

表−４ マンホール調書
幹線名マンホール番号場所
字地内まで
道路
路線番号で標記、緊急輸送道路は当該情報にリンク
座標
緯度経度、マーカー付き GoogleMap にリンク
地盤高
管底高
表−５ 管渠調書
下流人孔まで
上流人孔まで

管渠
口径

管渠延長
ｍ

−7−

管種別

施工法

工事年度
西暦

６．緊急調査チェックリストの製作
管路台帳をブラウザで表示させることが出来たので、緊急調査チェックリストも、ブラウザで表示させる方針とした。
ブラウザで表示可能なモノは以下の３点が考えられた。表計算サービスは自由度が高い
ぶん使用しないアイコンも多いことや、デスクトップ版との違いにより、直感的な操作の妨げになるため、シンプルな Evernote を採用した。
・OneDrive を利用した、エクセル
・GoogleDrive を利用した、Google スプレッドシート
・Evernote
Evernote での緊急調査チェックリストの製作方法（１）Evernote の表機能が強化されても、エクセルほどの自由度は無く、高度な表の作成は出来なかった。
（２）高度な表を作成するためには、Evernote と親和性の高い Google スプレッドシートで表を作成し、コピーし、Evernote に Ctrl＋V で貼り付ける。
（３）Evernote のノートには印刷設定の細かな注意点を記載し、センターでの印刷を、不慣れな者にも出来るように工夫した。
（４）Evernote のノートは、同時編集可能なように共有設定し、複数の班で緊急調査を可能にした。
（５）複数の班の連絡ツールとして、Evernote の連絡用ノートを作成した。
７．その他の機能追加
GoogleMap 及び Evernote により、管路台帳及び緊急調査チェックリストの整備まで目処がたったので、Evernote により、震災時に必要と思われる機能と以下のとおり追加した。
追加機能（１）名刺の閲覧機能（２）緊急事態対策関係の閲覧機能
８．汎用タブレットの実機検証
管路台帳等の製作と平行しながら、汎用タブレットの選定及び購入を実施した。
専用タブレットとの仕様比較については表−６のとおりである。
汎用タブレットには電子黒板機能が無いため、GooglePlay よりアプリケーションをダウ
ンロードし使用することにした。
実機検証した結果、電子小黒板アプリケーションは専用タブレットと比較し、機能及び性能的に劣るものではなかった。このため、専用タブレットで制限されていた機能を自由に使用することができるようになり、様々な機能拡張への可能性を得ることとなった。
表−６ 専用タブレットと汎用タブレットの比較
専用タブレット
画面サイズ
約 10 インチOS
Android
カメラ（背面）
約 8M
フラッシュ
有り
GooglePlay
非対応
電子黒板
内蔵

−8−

汎用タブレット
同左
Android
約 5M
無し
対応
GooglePlay

管路台帳の導入
汎用タブレットに第５項で製作した管路台帳を導入し動作するか検証を行った。
検証結果（１）GoogleMap のマイマップの共有 URL を、タブレットのブラウザに入力し、マンホールの位置から Evernote（管路台帳）への連携、さらに GoogleDrive（図面データ）への連携を確認し、問題なく動作することを確認できた。
（２）Evernote の管路台帳本体の導入については、Web 版を想定していたが、AndroidOS 及び
iOS は専用アプリケーションのみでしか動作しなかった。
（３）Evernote は非常に使い勝手の良いアプリであるが、「同期に時間がかかる」ことが難点であった。毎日、使用している分には同期するデータ量も少なく、気になるほど時間がかからないが、月に１回程度では使用開始できるようになるまで数分単位で時間がかかってしまう。
Evernote の同期の問題克服
Evernote には以下の種類があり、同期の難点をカバーするのは Web 版のみである。Web 版が使用できるのは、OS が Windows、Mac 及び Linux であるが、電子黒板のアプリケーションがあるのは AndroidOS 及び iOS となるので相反する条件をクリアしなくてはならない。
Evernote の種類
デスクトップ向け Windows 版、Mac 版、Web 版
モバイル向けAndroid 版、iOS 版
Chromebook
８月から９月にかけて、パソコンメーカー各社から Chromebook の新発売が相次いだ、その中で GooglePlay 対応（Android のアプリが動作する）、背面カメラ付きの製品があり、LinuxOS でありながら Android のアプリケーションが動作するという、Evernote の問題を解決してくれそうなものがあったので購入し、検証を行うこととした。
９．Chromebook の実機検証
Evernote の難点を克服するため、Chromebook を選定した。
表−７ 専用タブレット、汎用タブレット、Chromebook の比較
専用タブレット
汎用タブレット
画面サイズ
約 10 インチ
同左
OS
Android
Android
カメラ（背面）
約 8.1M
約 5M
フラッシュ
有り
無し
GooglePlay
非対応
対応
電子黒板
内蔵
GooglePlay

Chromebook
約 11 インチ
ChromeOS
同左
同左
同左
同左

検証結果
結果は、以下のとおりで、期待通り全ての動作で問題はなかった。しかし、Chromebook は
ラップトップパソコンであるため、形状がデジタルカメラ等と比較し、大きく薄いため構え
にくく写真撮影には向いていなかった。さらにカメラ性能も貧弱であった。
（１）電子黒板アプリケーション Android 用アプリケーションであるが、問題なく動作した。
（２）Evernote Web 版 問題なく動作した。
（３）上記以外の Web サービス 問題なく動作した。

−9−

１０．１台では全ては、生産性が悪い（１）汎用タブレットの場合
汎用タブレットでは、Evernote の同期の難点を除けば、本調査の目的とする写真撮
影、管路台帳の閲覧、緊急調査チェックリストの入力まで実施できたが、管路台帳の閲
覧以外は満足できるものではなかった。
写真撮影は、本体の大きさ及び薄さから構えにくかった。
（専用タブレットでは保護カバーの形状で構えにくさ若干改善していた）
緊急調査チェックリストの入力は、慣れの問題もあるがソフトウェアキーボードを使用するためタイピング速度が遅くなった。
（２）Chromebook の場合
Chromebook では、本調査の目的とする写真撮影、管路台帳の閲覧、緊急調査チェック
リストの入力まで実施できたが、前述のとおり写真撮影に難があった。
（３）スマートフォンの場合
本調査を行うにあたり、スマートフォンにて、管路台帳の表示状況、電子黒板付きの
アプリの感触などを確かめており、当該機器でも一通りのことは出来たことを確認している。スマートフォンは光学ズーム機能を除けばコンパクトデジタルカメラに迫る性能向上を果たしており、タブレット等に対しかなり優位にあるといえる。
ただし、画面が小さいことから、図面の閲覧及び緊急調査チェックリストの入力作業に向いていなかった。
以上のことから、１台で全てのことを実施することは、機器点数が減るので携帯性には優れているものの、作業性には各機器で一長一短があるので分業することが望ましいのではないかと思われ、さらに以下のとおり実機にて実証することとした。
結果としては、狙い通りの作業性が得られた。
・管路台帳の閲覧及び緊急調査チェックリスト等の作業は、Chromebook
・写真撮影は、カメラ性能の良いスマートフォン
・上記の機器は、同一の Google アカウントとし、クラウドで連携させる。
１１．セキュリティ対策
第５項から第７項で製作したシステムは、Google 及び Evernote のサービスで構成されている。本サービスにおいて両者ともにスマートフォンによるワンタイムパスワードの二段
階認証が可能であり、不正ログインに対する対策は強固なものが構築可能であった。また、ログインの履歴を追うことも可能であり、管理外の端末からのログインが発覚した場
合には直ちに本サービスから全端末でログアウトさせ、パスワードの変更も可能であった。
以上のことから、現在、公社でメインシステムとしている Office365 と同等のセキリテ
ィであり、業務用として運用可能なセキュリティを備えている。
１２．結論
ICT 汎用機器の維持管理への導入検証について、専用タブレットを用いて調査した結果、以下の結論を得た。
（１）専用タブレットを使用するよりも、スマートフォンで電子小黒板アプリケーションを使用して撮影したほうが、機材のハンドリング及び汎用性で優れていた。
（２）上記（１）導入により、物理的な小黒板では撮影不可能であった、接写や遠距離撮影−10−

でも小黒板入りの画像となった。
（３）電子小黒板の導入により写真台帳の整理が不要になった。撮影した画像は、編集加工無しで現場からメール送信することが可能となり、報告までの時間短縮が図れた。
（４）GoogleMap、GoogleDrive 及び Evernote のクラウドサービスのみで管路台帳を製作できた。
（５）上記（４）の台帳の導入にあたって、タブレット、スマートフォン及び Chromebook を比較した結果、タブレット及び Chromebook が優れていた。
（６）上記（４）及び（５）の導入により、管路台帳が紙台帳から電子化され携帯性が向上した。
（７）Evernote のクラウドサービスで緊急調査チェックリストを製作できた。
（８）緊急調査チェックリストの電子化により、複数班での共同作業及びセンターでの同時閲覧が可能となり、報告までの時間短縮が図れた。
（９）上記７の導入にあたって、タブレット、スマートフォン及び Chromebook を比較した結果、Chromebook が優れていた。
（１０）以上の結果より、電子小黒板はスマートフォン、管路台帳及び緊急調査チェックリストの導入は Chromebook となった。
１３．今後の予定
今年度は、汎用 ICT 機器として、電子黒板機能付きカメラについて調査を進めたが、来年度以降は、１回の撮影で上下左右全方位の画像を所得することが可能な全天球カメラを用いた調査を行う予定である。

−11−

平成 29 年度 あだたら清流センター 調査研究事業（中あ大）調査研究テーマ：あだたら清流センターにおける汚泥処理運転安定化の検討
○鈴木一典

伊丹忠夫

松本友恵

影山将哉

新開孝洋

１．調査経緯あだたら清流センターは平成 10 年 10 月に供用開始しているが、近年、各設備での経年劣化による不具合が多発している。
このような状況の中、分配槽可動堰のゲート（現有 4 基）の全てを平成 25・26 年度の 2 年間で、回転動作不良等による修繕を実施し機能回復を図った経緯がある。不良の原因はゲートの腐食（写真１・２）であることが確認されたため、平成 26 年 9 月に簡易調査を実施した結果、比較的高濃度の硫化水素ガスが槽内で発生していることを確認した。
発生要因としては、分配槽に流入する場内返流水（図−１）と考えられることから、平成 27 年度より返流水系統での詳細調査とその対策の検討を開始した。

【写真１ 分配槽および分配槽可動堰】【写真２ 分配槽可動堰腐食状況】【図−１ 分配槽と排水槽に流入する各ポンプ等の位置（返流水系統）】−12−

２．過去の調査結果《平成 27 年度》
調査内容
返流水系統における硫化水素発生箇所及び要因を絞り込むため、各施設において硫化水素連続測定計による計測を実施した。
結果① 汚泥脱水機の運転をしない土日(２日間)の貯留後に、分配槽の硫化水素濃度が上がる。
② 混合汚泥貯留槽の上水撥実施で、排水槽の硫化水素濃度が上がる。

《平成 28 年度》
調査内容
返流水系統の各施設（混合汚泥貯留槽・排水槽・汚泥脱水機等）の稼働時における硫化水素の発生についての関係性（時間軸）を調査するため、前年度同様に硫化水素連続測定計による計測を実施した。
結果① 通常運転時の混合汚泥貯留槽が最も高い硫化水素濃度を検出した。
② 各槽における硫化水素の発生濃度変化は、「混合汚泥貯留槽⇒撹拌機運転時間」、「排水槽⇒汚泥脱水機運転・混合汚泥貯留槽上水撥時間」、「分配槽⇒排水槽排水ポンプ運転時間」と、各設備稼働時との関連性が確認された。返流水は分配槽に向かうにつれて希釈され、硫化水素濃度が下がると考えられる。
③ 連続汚泥脱水（週７日６時間運転）を実施することで、各槽の硫化水素濃度低下が見られた。これは、汚泥の貯留時間が短縮されたことで汚泥腐敗を抑制できたからと考えられる。
④ 連続汚泥脱水（週７日６時間運転）を実施することで、硫化水素濃度を低減できることを確認できた。

３．今年度の調査目的
近年、あだたら清流センターの汚泥処理運転において、夏季(高温時期)に薬品使用量増大や汚泥含水率悪化の傾向が確認されている。その都度、高分子凝集剤の選定試験を繰り返し、薬品の種類を変更する等の対策を講じたが、汚泥処理が円滑に行えないこともあった。
平成 28 年度までの調査研究により、汚泥処理悪化の大きな要因は、休日に脱水機運転を実施しないことでの混合汚泥長時間貯留による汚泥の腐敗であることが確認されている。
よって、今年度の調査研究では、混合汚泥が腐敗しやすい夏季に、安定した汚泥脱水を行うための運転方法の確立、薬品使用量の低減、設備の延命化を目的とした調査を行った。

４．調査条件（１）脱水機運転方法【表−１ 調査期間及び運転方法】
名称
サンプル 1（以下、「Ｓ１」）
サンプル 2（以下、「Ｓ２」）
サンプル 3（以下、「Ｓ３」）

調 査 期 間H29. 6.21(水)〜 6.27(火)H29. 7. 5(水)〜 7.11(火)H29.11. 1(水)〜11. 7(火)

運

転

方

法

週 5 日運転
土・日曜日停止(2 日連続停止)
週 5 日運転
水・日曜日停止(1 日停止)
週 5 日運転
水・日曜日停止(1 日停止)

−13−

通常運転
調査運転
（夏季）
調査運転
（冬季）

【表−２ 脱水機運転月日一覧】

Ｓ１
Ｓ２
Ｓ３

［凡例：●運転日 ×停止日］

運転区分

水

木

金

土

日

月

火

通常運転

6/21

6/22

6/23

6/24

6/25

6/26

6/27

（２日連続停止）

●

●

●

×

×

●

●

調査運転

7/5

7/6

7/7

7/8

7/9

7/10

7/11

（１日停止・夏季）

×

●

●

●

×

●

●

調査運転

11/1

11/2

11/3

11/4

11/5

11/6

11/7

●

×

●

●

（１日停止・冬季）

×

●

×

(※)

※汚泥脱水機電気設備の故障が発生し汚泥脱水を実施できなかった。
（２）硫化水素濃度測定箇所①混合汚泥貯留槽②排水槽（３）薬品使用量調査項目①ポリ硫酸第二鉄②高分子凝集剤

５．調査内容（１）混合汚泥貯留槽・排水槽における通常運転時（Ｓ１）と調査運転時（Ｓ２・Ｓ３）の硫化水素濃度及び気温の関係性を確認する。
（２）通常運転時（Ｓ１）と調査運転時（Ｓ２・Ｓ３）の硫化水素濃度及び薬品使用量（ポリ硫酸第二鉄・高分子凝集剤）の関係性を確認する。

６．硫化水素測定箇所【図−２ 硫化水素測定箇所図】−14−

《混合汚泥貯留槽》
汚泥脱水前の汚泥貯留施設であり、生汚泥・余剰汚泥が流入する槽である。
貯留槽では汚泥濃度を調整し汚泥脱水フロー(造粒濃縮設備)へ送泥する。
※

現在の汚泥脱水施設は、初期対応能力として「流入量 3,000m3」「週 5 日 6 時間運転」にて稼働を開始した。
供用開始当初は問題もなく汚泥脱水施設が稼働してたが、数ヶ月後に造粒濃縮設備による汚泥凝集処理によるフロックが生成されない状態になった。原因としては汚泥性状の変化等が考えられ様々な対応策について調査・検討を行った結果、現在の槽内上水撥（仮設水中ポンプ稼働）を行い高濃度の汚泥を生成し送泥する対応となった経緯がある。なお、濃度調整（自然沈降）のために槽内を静水状態に保つ必要があり、汚泥脱水時（汚泥供給）以外は槽内の撹拌を行っていない。
また、現流入量は約 3,500m3 と汚泥施設設計能力の許容量を超えており、現在の混合汚泥貯留槽の容量では、毎日、上水撥を行わなければ貯留容量をオーバーしてしまう。
なお、汚泥脱水を実施せずに上水撥のみを行った場合での貯留は、２日間が限界である。
《排水槽》
脱水ろ液及び上水撥等が流入する槽である。
槽内水は、返流水として分配槽へポンプにより送水する。

上水撥の目的は、・供給汚泥の濃度を高め汚泥凝集処理を良好にする。(供用開始当初からの不具合対応)
・貯留容量の不足に対する暫定処置。（機能増設計画の未実施対応）

余剰汚泥

生汚泥

上水撥

分配槽へ

排水槽

脱水ろ液

薬品

自然沈降

（ポリ硫酸第二鉄／高分子凝集剤）↓↓↓↓

造粒濃縮設備

混合汚泥供給混合汚泥貯留槽
攪拌機

汚泥脱水機

脱水ケーキ搬出濃度調整（自然沈降）のために槽内を静水状態に保つ必要があり、汚泥脱水時（汚泥供給）以外は槽内の撹拌を行っていない。

【図−３ 汚泥処理フロー概略図】−15−

７．調査（１）
通常運転のＳ１と調査運転のＳ２・Ｓ３における混合汚泥貯留槽及び排水槽内での硫化水素濃度を計測した結果、以下のとおりとなった。
【表−３ 混合汚泥貯留槽内硫化水素濃度測定結果】
硫化水素濃度

運転区分

Ｓ１
Ｓ２
Ｓ３

通常運転
（２日連続停止）
調査運転（１日停止・夏季）
調査運転（１日停止・冬季）

平均気温

硫化水素発生時間

最大

平均

219 ppm

36 ppm

21.3 ℃

2.2 min

140 ppm

42 ppm25.7 ℃

1.6 min

80 ppm30 ppm

10.4 ℃

1.6 min※（脱水運転時当り）※硫化水素発生時間は、「調査期間内硫化水素検知時間÷脱水運転時間」の値である。

硫化水素濃度
220[ppm]

Ｓ１：硫化水素濃度
Ｓ３：硫化水素濃度
Ｓ２：気温

Ｓ２：硫化水素濃度
Ｓ１：気温
Ｓ３：気温

気温[℃]

▼219

40

210

35

200

30

190

25

180

20

170

15

160

10

150

5

140

▼140 0

130

-5

120

-10

110

-15

100

-20

90

▼80

80

-25
-30

70

-35

60

-40

50

-45

40

-50

30

-55

20

-60

10

-65

0

-70

S1

6月21日(水) 6月22日(木) 6月23日(金) 6月24日(土) 6月25日(日) 6月26日(月) 6月27日(火)
●
●
●
×
×
●
●
脱水機運転→
S2
7月5日(水)7月6日(木)
7月7日(金)
7月8日(土)
7月9日(日) 7月10日(月) 7月11日(火)脱水機運転→
×
●
●
●
×
●
●
S3
11月1日(水) 11月2日(木) 11月3日(金) 11月4日(土) 11月5日(日) 11月6日(月) 11月7日(火)脱水機運転→
×
●
×
●
×
●
●

【図−４ 混合汚泥貯留槽内硫化水素濃度測定結果】−16−【表−４ 排水槽内硫化水素濃度測定結果】
硫化水素濃度

運転区分

Ｓ１
Ｓ２
Ｓ３

通常運転
（２日連続停止）
調査運転（１日停止・夏季）
調査運転（１日停止・冬季）

平均気温

硫化水素発生時間

最大

平均

111 ppm

20 ppm

21.3 ℃

2.6 min

59 ppm20 ppm25.7 ℃

1.3 min

60 ppm13 ppm

10.4 ℃

1.1 min※（脱水運転時当り）※硫化水素発生時間は、「調査期間内硫化水素検知時間÷脱水運転時間」の値である。

硫化水素濃度
220[ppm]

Ｓ１：硫化水素濃度
Ｓ３：硫化水素濃度
Ｓ２：気温

Ｓ２：硫化水素濃度
Ｓ１：気温
Ｓ３：気温

気温[℃]
40

210

35

200

30

190

25

180

20

170

15

160

10

150

5

140

0

130

-5

120

▼111

110

-10
-15

100

-20

90

-25

80

-30

70
60

▼59

▼60

-35
-40

50

-45

40

-50

30

-55

20

-60

10

-65

0

-70

S1

6月21日(水) 6月22日(木) 6月23日(金) 6月24日(土) 6月25日(日) 6月26日(月) 6月27日(火)脱水機運転→
●
●
●
×
×
●
●
S2
7月5日(水)7月6日(木)
7月7日(金)
7月8日(土)
7月9日(日) 7月10日(月) 7月11日(火)脱水機運転→
×
●
●
●
×
●
●
S3
11月1日(水) 11月2日(木) 11月3日(金) 11月4日(土) 11月5日(日) 11月6日(月) 11月7日(火)
×
●
×
●
×
●
●
脱水機運転→【図−５ 排水槽内硫化水素濃度測定結果】

調査運転のＳ２（１日停止・夏季）及びＳ３（１日停止・冬季）による運転方法が、通常運転のＳ１（２日連続停止）よりも硫化水素の高濃度発生を抑制できることが確認できた。さらに、
硫化水素が発生している時間の短縮にも効果があることが解った。

−17−

なお、Ｓ２の平均濃度は、混合汚泥貯留槽で「Ｓ１＜Ｓ２」、排水槽で「Ｓ１＝Ｓ２」と最大濃度と異なる結果となったが、要因としては気温の上昇により汚泥の腐敗が進行したことで、全体的な硫化水素の濃度が高まったものと考えられる。

８．調査（２）通常運転のＳ１に対し調査運転のＳ２・Ｓ３が汚泥脱水の薬品使用量（ポリ硫酸第二鉄・高分子
凝集剤）の縮減に効果があるか検証を行った結果、以下のとおりとなった。
なお、調査値の比較は各薬品の添加率を用いた。
【表−５ 汚泥脱水薬剤添加率の結果】
ポリ硫酸第二鉄注入率

高分子凝集剤注入率

曜日

Ｓ１

Ｓ２

Ｓ３

Ｓ１

Ｓ２

Ｓ３

（水）

16.7％

停止

停止

0.8％

停止

停止

（木）

20.3％

17.3％

18.1％

0.8％

0.7％

0.7％

（金）

24.8％

22.3％

停止

0.9％

0.8％

停止

（土）

停止

23.3％

13.5％

停止

0.9％

0.7％

（日）

停止

停止

停止

停止

停止

停止

（月）

9.9％

18.6％

17.0％

0.6％

0.8％

0.7％

（火）

13.6％

20.3％

22.9％

0.6％

0.9％

0.7％

平均

17.1％

20.4％

17.9％

0.74％

0.82％

0.70％

調査運転のＳ２では、ポリ硫酸第二鉄・高分子凝集剤の双方が、最も添加率が高い値を示したが、これは、気温上昇による汚泥腐敗が進行したことが要因と考えられる。
また、通常運転のＳ１と調査運転のＳ３では、ポリ硫酸第二鉄・高分子凝集剤ともに、ほぼ同等の添加率を示しており、今回の調査で運転方法の違いが薬品使用量に起因することは確認できなかったが、ポリ硫酸第二鉄の添加率は、運転を継続するごとに上昇し、供給汚泥濃度は低下傾向である
ことが確認された。（表−６・図−６）【表−６ 造粒濃縮供給汚泥濃度とポリ硫酸第二鉄使用量（今回調査結果）】
Ｓ１

Ｓ２

Ｓ３

造粒濃縮槽
供給汚泥濃度

ポリ硫酸第二鉄添加率

造粒濃縮槽
供給汚泥濃度

ポリ硫酸第二鉄添加率

造粒濃縮槽
供給汚泥濃度

ポリ硫酸第二
鉄添加率

（水）

0.90％

16.7％

停止

停止

停止

停止

（木）

0.87％

20.3％

1.20％

17.3％

1.47％

18.1％

（金）

0.70％

24.8％

0.88％

22.3％

停止

停止

（土）

停止

停止

0.81％

23.3％

1.49％

13.5％

（日）

停止

停止

停止

停止

停止

停止

（月）

1.47％
1.24％

9.9％
13.6％

1.12％
0.96％

18.6％
20.3％

1.40％
0.96％

17.0％
22.9％

曜日

（火）

１回（※）
停止回数
※連続停止は、停止回数を１回とする。

２回

−18−

３回

30.0

汚泥脱水機運転を停止した翌日は、・造粒濃縮槽給汚泥濃度が高く
・ポリ硫酸第二鉄添加率が低い

ポリ硫酸第二鉄添加率（％）

25.0

20.0

15.0

10.0

5.0

0.0
0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

1.10

1.20

1.30

1.40

1.50

1.60

造粒濃縮供給汚泥濃度（％）

【図−６ 造粒濃縮供給汚泥濃度とポリ硫酸第二鉄添加率（今回調査結果）】
混合汚泥貯留槽の上水撥による排水は固定の水位まで行われる。汚泥脱水機運転停止日（１〜２日）の期間は、濃縮汚泥供給による槽内からの引き抜きが実施されないため高濃度の汚泥が生成されるが、運転中は濃縮汚泥を引き抜くとともに低濃度の生汚泥（濃度約１％）と余剰汚泥（濃度約０．５％）が槽内へ流入してくることから、運転を継続するごとに槽内の汚泥濃度が低下する。
また、ポリ硫酸第二鉄の添加率については、混合汚泥貯留槽（造粒濃縮設備）内のｐＨ値（３〜５）と汚泥凝集状態から添加量を決定しているが、供給汚泥が高濃度であるほど凝集処理性能の効率が向上する特性があるため、ポリ硫酸第二鉄の使用量が減少（※）する可能性がある。
※本センターに設置されている、造粒濃縮設備（造粒調整法／日本下水道事業団・栗田工業(株)共同開発）はポリ硫酸第二鉄を添加しないと稼働しないシステムのため、不要な状態においても最少量を添加しなければならない。
今回の調査期間が短期間であることから明確な判断はできないが、停止回数が多い調査運転（Ｓ２・Ｓ３）により、ポリ硫酸第二鉄の使用量縮減に繋がる可能性がある。（表−６）−19−９．まとめ硫化水素による各設備の腐食進行は、硫化水素の濃度と硫化水素に触れる時間に関連性が高いことは一般に知られている。
今回の調査結果から、調査運転（１日停止）が通常運転（２日連続停止）に比べ硫化水素発生の抑制に繋がり、設備の延命化の観点から効果的であるといえる。また、汚泥脱水の薬品使用量縮減について
明確に結果を得ることはできなかったが、ポリ硫酸第二鉄については使用量縮減の可能性を見いだすことができた。
今後は、本調査にて得られたデータを活用し、効果的な汚泥脱水の運転管理に努めていく。
なお、各設備での腐食による故障発生を軽減するためには、さらなる硫化水素発生の抑制が必要である。
今回の調査は、現有施設の機能及び維持管理受託業者契約の範囲内での対応策の検証であったが、硫化水素発生要因である混合汚泥貯留槽の上水撥を行わないことが、硫化水素発生の抑制と設備の延命化に最も効果的である。
上水撥の目的は、汚泥処理フローへの供給時における汚泥濃度調整と貯留槽の容量不足対応であり、この課題を解消するためには、生汚泥と余剰汚泥を混合汚泥貯留槽へ送泥する前に、汚泥濃縮機を設けることが最善の解決方法と考えられる。
汚泥濃縮機を設けることで、混合汚泥貯留槽での自然沈降を行う必要がなくなるとともに槽容量不足も解消され、上水撥が不要となる。さらに、攪拌機も停止する必要がなく、従来の目的である汚泥腐敗防止の機能を果たすことができる。
近年の財政難により新たな設備を設けることは困難であるが、長期的な視点からの提案を行っていく必要もある。

−20−

Ⅲ 調査研究の実績
実施年度

内 容

実施部署

昭和 63 年度

県中浄化センター初期運転対策及び発生汚泥の質と量の推移

県中浄化センター

平成元年度
平成２年度
平成３年度

下水汚泥の処理方法、コンポスト化による緑農地還元等の有効利用の可能性について
下水汚泥の処理方法、コンポスト化による緑農地還元等の有効利用の可能性について
下水汚泥の処理方法、コンポスト化による緑農地還元等の有効利用の可能性について

県中浄化センター
県中浄化センター
県中浄化センター

Ⅰ.下水汚泥の処理方法、コンポスト化による緑農地還元等の平成４年度

有効利用の可能性について

県中浄化センター

Ⅱ.消臭剤実機テスト
Ⅲ.エアレーションタンク余裕分を利用した好気性汚泥消化
Ⅰ.生汚泥・余剰汚泥の濃縮性を高める調査研究

平成５年度

Ⅱ.消臭剤実機テスト

県中浄化センター

Ⅲ.下水中の総窒素・塩素イオンの原因調査
Ⅰ.消化槽初期運転における消化過程及び引き抜き時期確認テ
平成６年度

スト
Ⅱ.消化槽及び濃縮タンク発生の硫化水素ガスの漏洩状況及び

県中浄化センター

作業時の影響調査
平成７年度

消化槽の効率的運転調査

県中浄化センター

Ⅰ.脱水汚泥の処理・処分の一つとして、セメント原料の一部
平成８年度に利用することについて

県中浄化センター

Ⅱ.県中浄化センター内主要機器の点検整備についてⅠ.県北浄化センター初期運転について
平成９年度

Ⅱ.脱水汚泥消臭剤選定試験結果
Ⅲ.凝集剤選定実機テスト結果

県北浄化センター
県中浄化センター

Ⅰ.硝化促進運転結果報告
平成 10 年度

Ⅱ.消化タンク運転に係るアンケート調査結果について
Ⅲ.簡易送風による脱水汚泥の含水率低減調査結果について

県中浄化センター

Ⅳ.最初沈殿池の使用池削減によるバルキング対策について
平成 10 年度

平成 11 年度

Ⅰ.汚泥脱水用高分子凝集剤選定実機テスト試験結果

県中浄化センター

Ⅱ.余剰汚泥の低減化について

県北浄化センター

Ⅰ.余剰汚泥の低減化について

県北浄化センター

Ⅱ.擬似２液添加法による汚泥脱水用高分子凝集剤選定実機テ
スト

−21−

県中浄化センター

実施年度
平成 12 年度
平成 13 年度
平成 14 年度

内 容

実施部署

Ⅰ.窒素・リン同時除去運転について

県北浄化センター

Ⅱ.汚泥脱水用高分子凝集剤選定実機テスト試験結果

県中浄化センター

処理場内における悪臭発生調査について

県北浄化センター

汚泥処理施設における液体消臭剤の添加量と硫化水素濃度との関係について県北浄化センター

Ⅰ.脱水汚泥セメント原料化調査
平成 15 年度

Ⅱ.溶融スラグ有効利用基礎調査

業務部企画管理課

Ⅲ.溶融スラグ有効利用調査
平成 16 年度
平成 17 年度
平成 18 年度

ポリ硫酸第二鉄溶液添加による硫化水素抑制効果について

県北浄化センター

下水道管理技術研究

業務部企画管理課

Ⅰ.汚泥処理施設における硫化水素濃度と液体消臭剤添加量と
平成 19 年度の関係についてⅡ.水処理施設Ａ系列余剰汚泥の混合濃縮による機械濃縮設備

県中浄化センター

使用電力量の低減について
平成 20 年度

一部合流区域の流入に伴うコスト縮減調査

県中浄化センター

平成 21 年度

汚泥処理における効率的な運転方法調査

県北浄化センター

Ⅰ.市町村下水道施設維持管理業務調査

業務部企画管理課

平成 22 年度

Ⅱ.反応タンクにおける散気装置の違いによる効率的運転手法
調査
Ⅲ.処理場における小水力発電（マイクロ発電）設備調査研究

平成 23 年度

東日本大震災における維持管理業務等実施状況
Ⅰ.市町村公共下水道事業の企業会計への支援（平成２４年度）
Ⅱ.下水道排水設備工事責任技術者資格認定業務の運営等に関

平成 24 年度

する中長期予測

県中浄化センター
全部署
総務部総務課
業務部企画管理課

Ⅲ. 放射性物質に汚染された下水汚泥保管に伴う臭気対策

県北浄化センター

Ⅳ.県中浄化センター・あだたら清流センターにおける放射性県中浄化センター

物質除染に関する一考察

あだたら清流センター

Ⅰ.市町村公共下水道事業の企業会計への支援(平成２５年度)
Ⅱ.管渠内硫化水素濃度調査
平成 25 年度

県北浄化センター

総務部総務課
業務部

Ⅲ.下水汚泥に含まれる放射性濃度変遷と今後の見込み

県北浄化センター

Ⅳ.放射性セシウムの下水汚泥への移行検証及び下水道施設除県中浄化センター・あだたら清流

染に関する考察センター・大滝根水環境センター

Ⅴ.最初沈殿池の使用開始による水処理改善調査−22−

大滝根水環境センター

実施年度

内 容

実施部署

Ⅰ.管渠内硫化水素濃度調査その２

業務部

Ⅱ. GPS 機能付きデジタルカメラ撮影による位置情報の収得
平成 26 年度とスマートフォン等を利用したナビゲーション実験
Ⅲ. 仮設焼却施設稼働による水処理への影響について【汚泥県中浄化センター・あだたら清流

溶融施設との比較検証】センター・大滝根水環境センター

Ⅰ．クラウドサービス導入調査における最適サービスの検討
平成 27 年度

Ⅱ．県北浄化センターにおける腐食性ガス（硫化水素）調査
その１
Ⅲ．あだたら清流センター分配槽における返流水影響調査
Ⅰ．県北浄化センターにおける硫化水素発生要因調査（その平成 28 年度

２）
Ⅱ．あだたら清流センター分配槽における返流水調査（その２）Ⅰ．
「下水道統計」の見える化による県内下水道事業への活用
検証

平成 29 年度

県北浄化センター

総務課
県北浄化センター
あだたら清流センター

県北浄化センター
あだたら清流センター

ﾋﾞｯｸﾞﾃﾞｰﾀ活用検討ﾁｰﾑ

Ⅱ．汎用 ICT 機器の維持管理への導入検証

県北浄化センター

Ⅲ．あだたら清流センターにおける汚泥処理運転安定化の検討

あだたら清流センター−23−公益財団法人〒960−8041

福島県下水道公社

福島市大町5町6号 日本生命福島ビル2F

TEL 024-524-3510、FAX 024-524-3513
http://www.fspc.or.jp
E-mail：info@fspc.or.jp