漁業集落排水施設の機能保全計画について
Formulation of the Function Protection Project for Wastewater Treatment Facilities in Fishing Communities
大賀之総*・中村克彦**
Yukifusa OGA and Katsuhiko NAKAMURA* (一財)漁港漁場漁村総合研究所

第 1 調査研究部 主任研究員** (一財)漁港漁場漁村総合研究所

第 1 調査研究部 部長

Hitherto, as the wastewater treatment facilities (hereafter referred to as “facilities”) in fishingcommunities were renovated after an incident had happened to the operational condition or
discoloration and deformation of parts had occurred, the cost tended to run into a large sum of money.
In recent years, stock management for minimizing LCC has been introduced to social infrastructures
such as roads, bridges, etc. in an accelerated manner. Also for the facilities, an optimized reconstruction
project and periodical maintenance and repair (including overhaul) has become necessary.
Formulation of an optimum function protection project should be based on an appropriate evaluation of
the soundness of the facilities. However, a trend is seen in that the deterioration speed of facilities is
accelerated due to damage from salt water according to the geographical conditions or insufficient
operation for adjustment due to a decrease in population on the actual site.
This paper presents the basic concept of the function protection project for facilities in fishingcommunities along with the introduction of the deterioration factors specific to them．
Key Words : , stock management，LCC

1．はじめに

2．漁業集落排水施設の機能と構造

漁業集落環境整備事業は昭和 53 年に創設され，漁業集
落の生活環境と地先漁港水域の水質向上に寄与してきてきたところである．
しかしながら，近年，本事業で整備された漁業集落排水施設は，供用年数の増加とともに，補修や更新費が増加しつつある．一方で，漁業集落の高齢化は進行し，料金収入の減少をもたらしている．施設の経営を悪化させており，施設管理者である市町村の財政支出が増加しつつある．今後，設備の突発的な故障で，処理水質が悪化
し，放流水域に影響を及ぼすことも考えられる．これまで施設に不具合が生じた時点で改築事業を実施していたが，この場合，一時的に多額の改築費用が必要になる事
例が多い．
今後は，このような状況にならないよう機能診断を行って，健全度と余寿命を把握し，戦略的な維持管理・更新等に取り組むことにより，集落住民の安全・安心の確保，中長期的な維持管理・更新等に係るライフサイクル
コストの縮減，予算の平準化を実現する必要がある．本稿では漁業集落排水施設の機能保全計画についてこれまでの委託業務に関する調査結果を踏まえ，ストックマネ
ジメントの観点から策定の考え方をまとめた．

漁業集落排水施設の機能は，汚水の収集と処理である．
施設の構成は管路施設と処理施設に大別される．
管路施設は，便所・台所・風呂の排水を集水する宅内配管と処理場へと移送する汚水幹線により構成される．
さらに汚水幹線は，汚水管とマンホールにより分類される．
処理施設は未処理汚水から処理水に至るまでに前処理工程，二次処理工程，消毒工程及び汚泥処理工程に区分され，それぞれ水槽や設備から構成されている．これらは一体的な単位装置として機能している．
また，処理の方式は，維持管理の容易な接触ばっ気方式，次いで長時間ばっ気法が多いが，全国を見渡すと公共下水と同等の次のような高度な処理方式も散見される．
①オキシデーションディッチ法②回分式活性汚泥法③膜分離活性汚泥法
これらは，窒素，リンなどの栄養塩の除去も期待できる方式である．

― 47 ―

3．機能保全計画の策定

4．機能診断調査

3.1 基本的な流れと内容

4.1 事前調査

図-1 に機能保全計画策定の基本的な流れを示す．機能診断は，機能保全計画の精度を向上させるための重要な調査である．機能診断では，構造物，設備類の劣化状況について調査し，健全度を評価する．
健全度は，漁業集落排水施設のストックマネジメントの手引き(以降，「手引き」1)という．)に示された S-5～S-1
によって区分する．基本的には S-3 以下を機能保全対象としている．

(1) 既存資料の収集
対象地区の人口動態(10 年間程度)について確認する．
人口減少率が顕著である地区については年齢階層なども収集しておく．
また，処理水の放流先の水質規制や利用の状況についても確認する．

日常管理（維持管理）

機能診断
調査

機能診断
評価

事前調査

現地調査

詳細調査

・前歴事業、補修履歴等の整理、維持管理者からの聞き取り等

・目視による変状調査及び簡易測定による調査
・管路施設についてはマンホール蓋及び内面、路面調査

必要な場合に次の調査を実施･管路施設についてTVｶﾒﾗ調査を実施･重点調査地点において劣化度を判定するための専門的調査

劣化要因の推定

性能指標値・ 健全度の判定

対 象 施 設 の グル ー ピング

・既存資料や機能診断調査結果等か
ら劣化要因の推定・調査単位毎に施設の劣化進度をラン
ク分け（性能指標値・健全度評価）

・劣化要因及び健全度により対象施設
をグルーピング

劣化進行の予測・グループごとに劣化進行の予測

機能保全
対策工法検討

機能保全対策工法の選定

実施シナリオの作成

・グルーピングされた施設ごとに対策工法を複数選定

・選定された機能保全対策工法・実施
時期を組み合わせて実施シナリオを複数作成

施設別の機能保全コス ト 算定

全施設の機能保全コス ト 算定

・施設別に対策実施シナリオごとの機能保全コストを算定

機能保全コスト
の算定比較

計画の作成

・施設別に算定された機能保全コストを基に、地方公共団体が管理する全施設の機能保全コストを算定

施設ごとの機能保全計画の作成

最適整備構想の策定

・機能保全コストの比較結果より選定された経済的かつ合理的な対策実施シナリオについて、実施時期、対策の優先度等を盛り込んだ機能保全計画を作成

・施設ごとに機能保全計画をもとに全施設を縦横断的に同期化し、予算の平準化を行うための最適整備計画
を策定

機能保全対策の実施

図-1 機能保全計画策定の流れ(2) 汚水処理の現況(3) 維持管理記録

過去の流入水量，流入・放流水質の実績等を収集し，経年変化，季節変動等について確認する(図-2)．一般に夏季に水量が増加する傾向となる．この要因は観光客や帰省客の流入等による．

漁業集落排水施設は，浄化槽法に位置付けられ，2 週間に 1～2 回の点検が義務付けられている．この点検記録に
より機器の故障や水質の過去の履歴について把握する．
流入水量の減少や季節変動が大きい施設は，運転の調整法等について，維持管理業者に聞き取りを行う．
その他，以下の異常履歴に着目し，記録しておく．
・サーマルトリップ(過電流)・オーバーホール履歴
・絶縁抵抗値

流入水量の推移（平成25年度）
150
4月
125

5月

流入水量（m3/日）

6月
100

7月
8月

75

9月
10月

50

11月
12月

25

4.2 現地調査

1月
2月

0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31日

図-2 流入汚水量の季節変動例(年間)3月(1) 処理施設
事前調査から得られた情報をもとに，現地にて状況確― 48 ―

認を行う．各処理工程の処理水について色相・臭い・汚泥の浮上を確認する．
水槽・装置類については，ひび割れ・剥離及び腐食・振動等を確認する．

(2) 管路施設
中継ポンプのマンホール内部設備及び操作盤・装柱材
料等を中心に目視点検する．

4.3 詳細調査
写真-1 処理施設着水部の腐食状況

現地調査の結果を踏まえ，所要の地点において，必要に応じて変状の原因及び症状に対応した調査方法により詳細調査を実施する．
管路施設については，流入水量の顕著な増加が認められる場合，所要の管路スパンについてＴＶカメラ調査を行うほか，施設の性能低下予測や対策工法の検討を行う
ため，特に必要な場合には，専門家や試験研究機関など
による詳細調査を実施する．
汚水処理施設についても，鉄筋コンクリート構造物である処理水槽及び機械・電気設備の性能低下予測や対策工法の検討を行うため，特に必要な場合には，専門家や試験研究機関等による詳細調査を実施する．

写真-2 pH 試験紙による表面 pH の測定状況

5．機能診断評価
5.1 劣化要因の推定
機能診断調査結果等から劣化要因を推定する．これまでの調査結果で判明した劣化要因を工種別に以下に示す．
① 鉄筋コンクリート構造物
前処理工程及び汚泥処理工程において硫化水素の発生は少なからず検出される．硫化水素は水槽表面の水分などに溶解し，微生物によって硫酸化し，コンクリートの中性化を促進する．2)この現象により水槽気相部に剥離・脱落などが生じるため，状況を確認し，健全度を判定す
る．
コンクリートの腐食が顕著であり，壁・天井スラブの中性化等が懸念される場合は，pH 試験紙によるコンクリ
ート表面のpHやシュミットハンマ試験による強度の低下度を測定しておく(写真-1，写真-2 参照)．

懸念される．
また，水槽構造物同様，硫化水素が発生しやすい処理工程に設置された装置類は腐食・誤動作を生じる．
③ 電気設備
硫化水素は動力計装盤に内部配線類の劣化をもたらし，
漏電・誤作動等を生じる．硫化水素による劣化は電線・ケーブル類の変色によって目視できる(写真-3 参照)．

② 機械設備ポンプやブロワなど回転体を有する装置類は，長時間の稼働で能力の低下を生じる．
これらの設備の標準的耐用年数は，15～20 年 3) であり，耐用年数を超えて稼働している状態では，日常の点検管理において絶縁抵抗値の測定記録を参照する．
一般に絶縁抵抗値が 1ＭΩ以下の設備類は能力の低下が― 49 ―

写真-3 動力制御盤内の配線部の劣化状況

制御盤内の漏電遮断器，コンデンサー，ヒューズ等の継電器類やインバータ等の継電器類は 10 年～15 年で次世代機能となる．そのため施設が 15 年以上経過し，突然故障した場合，部品の調達が出来ない事も生じる．これら継電器類の新旧を見抜くためには高度な専門的知識を要する．動力制御盤のような精密部品を内蔵した設備は，標準的な耐用年数で計画的に更新しておくことが望ましい．

て表-1 の 5 段階の健全度指標に基づき評価する．
機械設備及び電気設備の健全度は，内部要因，外部要因の要因別にそれぞれの変状項目の健全度を判定するものとする．これらの評価結果が異なる場合には，最も厳しい評価を対象施設の評価結果として採用する．
表-1 健全度ランク
健全度

S-5

S-4

S-3

変状の

変状

変状

変状

程度

無し

兆候

有り

ランク

5.2 健全度の判定
土木施設，機械設備，電気設備それぞれの健全度は，手引きの評価表に基づき，S-5～S-1 で評価する．
以下にそれぞれの健全度の考え方を述べる．

(1) 土木施設(水槽躯体)① 健全度 S-3 の段階補修などの機能保全対策工法の選択肢が多く，比較的簡易な対策が可能な段階である．
(例)水槽躯体の強度は十分だが，ひび割れの進行に対処するため，シーリング工法等を実施する．
② 健全度 S-2 の段階
改修，補強などの本体の力学的強度を回復及び改善する必要があり，比較的選択肢が少なく経費も安価ではな
い機能保全対策工法が必要となる段階である．
(例)水槽壁面が倒壊する段階ではないが，躯体強度の低下のため，補強処理が必要．
③ 健全度 S-1 の段階
性能指標が使用限界水準に近づき，新築，改築により対処するしかない段階である．

S-1

顕著な

重大な

変状

変状

あり

あり

5.3 対象施設のグルーピング
対象施設のグルーピングについては手引きにおいて次のように規定している．
「機能保全対策の要否や機能保全対策工法の比較検討
等を効率的に行うために，施設の種類，構造，主な性能低下の要因，程度等により同一の検討を行うことが可能な施設群に分類し，グルーピングを行う．
」
漁業集落排水施設においては，装置分類，健全度，耐用年数，劣化要因，設置環境等を考慮してグルーピング
する．
表-2 は，装置分類による機械設備のグルーピングの例
である．
表-2 機械設備のグルーピング例
種別

No

名称

ポンプ類

10
11
13
14
15
16
63
71
72
74
76
78
82
83
64
65
66
67
2
5

水中撹拌ポンプ No.1
水中撹拌ポンプ No.2
流量調整ポンプ No.1
流量調整ポンプ No.2
流量調整ポンプ No.3
流量調整ポンプ No.4
消泡ポンプ
放流ポンプ No.1
放流ポンプ No.2
脱離液移送ポンプ
汚泥供給ポンプ
凝集剤注入ポンプ
圧力給水ポンプ No.1
圧力給水ポンプ No.2
サイレンサー(排風用)
ばっ気ブロワ No.1
ばっ気ブロワ No.2
ばっ気ブロワ No.3
自動荒目スクリーン自動微細目スクリーン No.1

(2) 土木施設(防食)現行の設計基準等 4)では，ばっ気沈砂槽，流量調整槽，
接触ばっ気槽第 1 室及び第 2 室，脱離液槽，汚泥濃縮槽，汚泥貯留槽について防食塗装の実施が適当とされており，
これに基づき，防食塗装を行い，鉄筋コンクリートの延命化を図るものとする．
なお，健全度 S-2 の場合，壁等の補強対策を行う際，当該水槽のみならず隣接水槽をも対象とした工事になると共に，その工事期間において代替水処理機能が必要となる等，大規模な工事となることが想定されるこのため，予防保全を図ることが望ましい．
よって，水槽躯体の管理基準は健全度 S-3 とし，健全度 S-3 に至ると想定される時点で，水槽構造物の部分修
繕を図る計画とする．

S-2

ブロワ類

電動機類

(3) 機械電気設備
機械電気設備の健全度の評価は，現地調査結果によっ― 50 ―

経過年数

標準耐用年数

21
21
21
21
21
6
21
21
21
21
4
21
6
6
21
16
16
21
21
21

15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
20
20
20
15
15

健全度
判定結果
1
4
5
5
2
4
4
4
5
2
5
5
4
4
1
4
3

6．機能保全対策工法の検討

6.1 劣化予測
健全度 S-3 以下と判定された部位・設備に対して劣化予測を含む詳細な検討を行う．
劣化予測は，供用年数 X(年数：供用開始から機能保全
計画策定年度まで)，健全度 Y(5～1)を変数とする単一劣化曲線モデル Y＝aX2＋b(a，b は常数)を作成し，S-1 終局
年度とする．また，グラフ内で標準耐用年数による 2 次
曲線を図示し，実際の曲線式と比較する．

5

調査

4

●

調査結果で補正健
全度

3

標準的な劣化21
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
年次

図-3 単一劣化曲線による劣化予測
標準耐用年数よりも早期に劣化を生じた部位や設備については，その要因を分析する．
なお，オーバーホールを定期的に実施している施設については，劣化曲線の低下も比較的小さい傾向である．
図-4 機能保全対策の検討フロー6.2 機能保全対策工法の選定
グルーピングされた施設ごとに対策方法を複数選定するが．図-4 に対策工法の検討フローを示す．
1) 性能低下曲線の選択
図-4 の検討フローの第 1 段階では，性能低下曲線が標準劣化曲線より劣化側となるか健全側となるかを選定す
る．
2) 設備重要度
漁業集落排水施設は，水処理機能そのものが停止し，
公共用水域等の環境汚染を招くことがないよう，また，必要な設備が故障や異常事態にならないよう，日常の管理や点検等を行わなければならない．
処理施設には，その処理過程において必要となる設備が設置されているが，それらの設備がすべて水処理機能に必要な設備ではない．例えば汚泥脱水機等の汚泥処理設備は多少の故障があったとしても，汚泥貯留槽等に可能な範囲で貯留することでオーバーホールや修繕工事期間を確保することが可能である．
また，換気設備の故障は屋内の作業環境を悪化させることとなるが，水処理機能を損ねるわけではなく，また，
窓や扉の解放，可搬式の送風機等で比較的容易に対応が可能である．
つまり，処理機能を維持することが最も重要であり，水処理工程の基幹設備の重要度が高いといえる．これら以外の補完的設備は，突発的な故障が起きても長期にわたって水処理機能に支障をきたすわけではないため，事
後保全でも対処が可能である．
以上の観点から設備の重要度を判断し，重要度の高い設備については水処理機能が停止するような事態を招かないよう，状態監視保全や時間管理保全を検討する．
この状態監視保全や時間管理保全の考え方は表-3 のとおりである．

― 51 ―

表-3 機能保全対策の区分 5)
項 目
保全
方法

適用の
考え方

特徴

予防保全
事後保全
(更新型)
状態監視保全時間計画保全
施設・設備の状
故障・異常の発施設・設備の状態を問わず，一生後に更新を態に応じて保全
定期間ごとに保行うを行う
全を行う・処理機能への影響が大きいもの(応急措置が困難なもの)
・予算への影響が大・処理機能への・安全性の確保が必要
影響が小さ
・劣化の予兆がいもの(応急測れないもの措置が可能)に適用・劣化の予兆が・予算への影響
測れるものに ・法で定期保全が小が義務付けら
適用れているものに適用・予兆を把握す ・費用が高くな
・点検作業が少る可能性があるための情報
なくてすむ
る
が多く必要

各設備・機器の重要度の検討は，表-4 に示す施設の安定運転を重視して検討する．
表-4 施設の安定運転を重視する場合の重要度判断表
区分

重要度判断内容

重要度の高い施設・設備

故障した場合に施設の運転停止に至る設
備・機器

上記以外の
施設・設備

上記に分類されるもの以外の設備・機器

このため，そのような設備は「時間計画保全」により故障を未然に防止し，水処理機能の維持に努めるものとする．

6.3 実施シナリオの作成選定された機能保全対策工法と実施時期とを組み合わせて比較検討を行うため，シナリオを複数立案する．

7．機能保全コストの算定比較
7.1 施設別の機能保全コスト
機能保全コストは機能保全対策の検討により作成されたシナリオについて算定し，経済比較を行う．具体的には手引きにおいて以下のように記載がある．
ア） シナリオごとに，支出年度ごとのそれぞれの機能保全対策工法に要する経費を社会的割引率により現在価値に換算し，当該価格を整理する．
イ） 通常必要となる維持管理経費(オペレーションのための人件費や管理の範疇の軽微な補修経費，電気料
金，油脂料金等)について，当該費用を整理する．なお，すべてのシナリオにおいて維持管理費に大きな差が生じない場合には，これを省略しても差し支えない．
ウ） 検討対象期間の最終年度における既存施設の残存価
値を減価償却の考え方により算定し，これを控除することにより，機能保全コストを求める．

3) コストインパクトの検討
比較的コストが大きい設備は予算に与える影響も大き
く，ライフサイクルコストの低減効果が大きくなる．つ
まりコストの大きい設備を対象に状態監視保全等で延命化を図り，ライフサイクルコストの低減を行うことが効果的と言える．
各設備のコストインパクトは，処理場の規模や処理方
式によって異なる．コストインパクトの判断は，各設備について全工事費に対する割合をそれぞれ求め，その平均値を超えるものをコスト影響があるものとみなしてよい．
4) 状態監視保全と時間計画保全
ライフサイクルコストの低減，つまり延命化を図るには「状態監視保全」が必要となる．
但し処理施設における設備においては，設備の仕様，
設置状態等によって，状態監視が困難な場合がある．常に水中に浸漬され，引き上げが困難な設備や外観のみでは劣化状況を把握できない電気設備がそれらに当たる．

― 52 ―

図-5 機能保全コストの考え方(残存価値)

9．課題
以上，機能保全計画の策定時に行う調査や検討について，その留意点を整理した．しかしながら，これらの計
画策定においては，今後解決すべき課題も多い．主だった課題を以下に整理する．

機能保全コストの比較検討結果より選定された経済的かつ合理的な対策実施シナリオについて，実施時期，対策の優先度を盛り込んだ機能保全計画を作成する．

1) 流入汚水量が減少している施設が多く，閑散期には必要の無い水槽，設備も見受けられたが，夏季に観光客や帰省客により水量が増加するため，現状では施設の縮小に踏み切れない．
2) 離島地域などでは，高齢化が進み，帰省客も激減していることから，将来的に縮小の可能性も視野に入れておくべきである．どの時点で縮小を行うか，人口減少を前提にした予測手法の検討が必要である．
3) 動力制御盤など内部に小型の精密部品を内蔵している場合，精度の高い機能診断は困難である．
4) 単一の土木施設とは異なり，漁業集落排水施設は低・高速で回転する機械を設置している．これらの装置は主要部品の定期的オーバーホールが必要だが，オーバーホール後の健全度の定義がない．

8.2 最適整備構想の策定

10．まとめ

劣化予測をもとに機能保全対策を実施する時期を検討する．対策工事を実施すべき時期が分散する場合がある
ため，特定の年度に費用が集中しないよう出来る限り平準化する．
一方，ある程度まとまった発注ロットの方が費用の削減を見込める場合や施工が有利である場合は保全時期を前倒しし，実施時期の同期化を図る．

今後，機能保全計画の策定数は増加すると考える．それに伴い当研究所にも様々な課題が寄せられてくると思われる．
「9．課題」に示した課題が残されているが，今までの研究や調査によって得られた知見を活用し，漁業
集落排水施設の機能保全計画の策定に最善を尽くしてしていく所存である．
調査の各場面で協力を頂いた市町村の担当者，維持管理の方々には本紙面にて謝辞を申し上げたい．

図-6 機能保全コストの作成例(土木施設)

7.2 全施設の機能保全コスト
施設別に算定された機能保全コストを基に，地方公共団体が管理する全施設の機能保全コストを算定する．

8．計画の作成
8.1 施設ごとの機能保全計画の作成【参考文献】
1)

漁業集落排水施設におけるストックマネジメントの手引き(案) 平成 24 年 1 月，水産庁漁港漁場部整備課

2)

Design Manual Odor and Corrosion Control in Sanitary
Sewerage Systems and Treatment Plants EPA((UnitedStates)Environmental Protection Agency) 625/1-85/018
October 1985

3)

農業集落排水施設の機械・電気設備機能診断マニュアル(仮称) 平成 24 年 3 月 31 日，社団法人地域環境資源セン
ター

4)

農業集落排水施設のコンクリート防食設計・施工の手引き
平成 14 年 7 月，社団法人日本農業集落排水協会(現．地域
環境資源センター)

5)

図-7 機能保全工事の同期化(例)― 53 ―

参考資料Ⅲ：処理場・ポンプ場施設編 国土交通省