漁業集落排水施設等における新たな諸課題への対応
Measures to Address Various Emerging Issues at Fishing Settlement Drainage Facilities
大賀之総*
Yukifusa OGA* (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

The local governments of Japan are in the process of consolidating sewage treatment facilities in linewith a plan for geographic expansion and shared use of the facilities. To improve the maintenanceeffect, the introduction of remote monitoring technology using an ICT technology as well as
optimization of treatment capability by downsizing of facilities, is effective.
Simultaneously, improved operational efficiency of sewage treatment facilities can be expected
henceforth because of increased treatment water volume owing to the consolidation of fisherysettlement drainage facilities. These improvements enable an increased sludge fertilizer productionin addition to a reduction of sludge disposal amount. As a result, such a sludge fertilizer is allowed
to substitute chemical fertilizers which are scarce in Japan.
This paper reports the current issues and the actual conditions of introduction of an ICT technology
and effective sludge utilization technology to support the consolidation effect of the fishingsettlement drainage facilities.
Key word: ICT technology, remote monitoring, sludge fertilizer

2．今後の施設効率化に必要な技術の導入状況と課題

1．はじめに漁業集落排水施設では機能保全計画の策定を終了し，計画の実践段階に入っているが，集落人口の減少が顕著になっており，施設の規模適正化が必要になっている．
規模適正化手法としては「漁村整備事業実施要領の運用について」の漁業集落排水施設の補助種目の一つとして再編・集約・効率化を行う施設が示されている 1)．
施設の規模適正化に伴う再編・集約においては維持管理が広域化することが予想されるため，ICT 技術を活用した遠隔監視技術の導入が望まれる．
しかしながら，コロナ禍においていくつかの新たな問題が生じている．ひとつは半導体をはじめとする電気精密部品の不足である．いまひとつはインフラへのサイバー攻撃である．我が国においては水道施設において設備の不具合を生じさせる事例が生じており，生活の安全性が危惧される 2)．
また海外の諸事情により化学肥料の高騰や不足で，農産物の生産が危ぶまれており，現況，下水汚泥肥料の活用が望まれている．漁業集落排水施設は重金属排水や有害物質を含む排水の受け入れが無く，安全性が高く，有機肥料としての有用性が高い．
本報告ではこれらの課題の背景と対応策について述べるものとする 3)．

2.1 ICT 技術(中継ポンプ施設のクラウド型監視)2.1.1 導入の状況
漁業集落排水施設において中継ポンプの故障や稼働状態をパトライトや NTT 一般電話回線を使用して限定された範囲に音声通報する非常用通報装置が用いられてきた．
現在はクラウド型遠隔監視システムが漁業集落排水施設に普及しつつある (写真-1，-2) ．

写真-1 クラウド型遠隔監視の端末装置(別海町本別海地区)
本システムでは一元管理されたサーバーに維持管理データが送信・保管される．これらのデータは場所を選ば― 21 ―

ずにパソコンやスマートフォン等移動端末からも視覚的に確認出来る．

パソコン，スマホ，ゲ自動車ーム機など

減産

半導体不足

半導体メーカー供給

発注(自社で生産するより費用対効果が高い部品のみ)

半導体受託生産企業
TSMC(台湾)など，SMIC(中国)

米政府による禁輸制裁

写真-2 端末へのデータ送信試験状況(別海町本別海地区)
図-1 半導体不足の流れ
本システムでは一元管理されたサーバーに維持管理データが送信・保管される．これらのデータは場所を選ばずにパソコンやスマートフォン等移動端末からも視覚的に確認出来る．
このことにより A 施設にいながら B 集施設の運転状況を容易に確認することが出来るようになり，維持管理の効率化が期待出来るものとなっている．漁業集落では中継ポンプが海岸沿いや狭い集落道に複数散在して設置することが多く，クラウド型中継ポンプ監視システムは特に有効なシステムであり，水産庁の ICT 技術の導入事例にも紹介されている 4)．
また，維持管理情報が保管されるサーバーは製造業者が管理する処理施設とは別の場所(2 拠点方式)で設置されるため，施設が津波等の被害を受けた場合でも，維持管理情報の喪失リスクを免れることが出来る．
また，マンホール内に投込み式水位計を設置し，槽内の水位を監視することも可能になり，停電時にマンホールポンプが停止しても槽内に残留する汚水があふれ出すリスクが大きなマンホールから優先的にバキューム車を配車することも可能になっている．しかしながら本技術の普及には次のような新たな課題が懸念されている．
コロナ禍におけるテレワーク等によってパソコンやテレビへの需要が増加し，半導体が不足し電気設備工事の工期遅延と公共インフラへのサイバー攻撃によるシステ
ム障害について概説する．

半導体不足の影響は昨年度より漁業集落排水施設の機能保全工事の現場において，電気設備の製造が影響を受けた(写真-3)．とりわけ液晶ディスプレイを備えた水質の自動計測装置(写真-4)等の製造の目途が絶たなかったため，工事の工程の大幅な修正を余儀なくされた．第 5次瀬戸内水質規制(COD，窒素，燐)の海域に処理水を放流する漁業集落排水施設の自動測定装置(写真-4)の更新に際して予定よりもほぼ半年の遅れが発生した．

2.1.2 半導体電気精密部品の不足
コロナ禍によりテレワークを中心としたリモート環境の普及や家電やゲーム機，PC 需要の増加，自動車の生産の一斉再開によってさまざまな産業で半導体が不足している．(図-1)― 22 ―

写真-3 動力制御盤内の精密部品(南あわじ市阿那賀地区)

日本国内では半導体不足の影響を緩和すべく，半導体受託生産の世界最大手，台湾積体電路製造(TSMC)の新工場の建設が始まる等の動きがみられ，半導体不足の影響が徐々に改善されることが期待される．しかしながら市
場規模の小さい漁業集落排水施設の ICT 技術導入の現場に半導体を始めとする電気精密部品の不足の影響は今後もしばらくは続くとみられる．

小規模水道施設は市町村の直営で維持管理を行う事例が多く，遠隔監視装置の導入は役場職員の維持管理の手間を省くことのできる重要設備である．
遠隔監視システムは水道関連データを収集するデータベースサーバーと収集したデータをモバイル端末での確認を可能にするウェブサーバーに分かれる．
侵入されたのはウェブサーバーであった．ウェブサー
バーでは一般的なインターネット回線を使用しており，ファイヤーウォールの設置をはじめとする各種のセキュリティ対策を講じていなかったとされる．
被害は職員が毎日実施する水道関連データの確認時に通常では考えられない数値に気づいた．そのため，即座にウェブサーバーをネットワークから切断し，完全復旧までに 4 カ月半近くを要したとの報告がある．
漁業集落環境整備事業においては水産飲雑用水施設が水道施設にあたる(写真-5，-6)．本施設は水道施設の区分では簡易水道にあたり，基幹施設は取水，浄水，配水等である．漁業集落は市街地から遠く，集落間も遠いた
め断水時の給水は困難である．また，海側の給水地域と山地にある取水施設は遠く離れていることが多く，(図2)職員の省力の観点からも遠隔監視装置は重要装置である．今後，ICT 対策の導入においてセキュリティ対策(図-3)の重要性が増してくるものと考えられる．

2.1.3 インフラ不正操作(1)背景2013 年 10 月 24 日，山間部の小規模水道施設の遠隔監視装置へのサイバー攻撃が発生した．同装置は浄水場や配水池の計測装置の流量や濁度等の測定情報を担当職員のスマートフォンなどモバイル端末から確認できる ICT技術のひとつである．本装置は漏水などの異常を検知し，通報することも出来る．サイバー攻撃でこのモバイル端末から確認できる水質関連情報が暗号化されて利用できなくなるランサムウェアに感染し，改ざんされた．近年，水道インフラへのサイバー攻撃の事例は国内で増えつつある (表-1)．

写真-5 水産飲雑用水施設(取水施設)

写真-4 COD，窒素，燐自動計測装置(南あわじ市阿那賀地区)

表-1 水道施設へ報告されたサイバー被害例(H29-R1 年度報告)2)
日付
事業体
内容
平成 29 年 9 月 5 日 長野県
水道施設中央監視シ
阿智村
ステムにおける障害
平成 30 年 4 月 26 日 東京都
ウェブページの改ざ
水道局ん
平成 30 年 4 月 27 日 千葉県
水位監視カメラのハ
八千代市 ッキング
平成 30 年 11 月 14 東京都
調整池の水位計監視日
新島村
用ウェブカメラの障害
令和元年 10 月 24 日 静岡県
PC の第三者不正利用
静岡市― 23 ―

写真-6 水産飲雑用水施設(浄水施設)

水源地

飲料水供給

漁業集落
図-2 水産飲雑用水施設 系統図(深浦町黒崎地区)

図-3 被害時と対策後のネットワーク構成 2)(上図：対策前，下図：対策後)

2.2 汚泥の堆肥化促進(1)背景
肥料原料の主要輸出国である中国の輸出規制，ロシアのウクライナ侵攻による需給のひっ迫，急激な円安の進行等により肥料原料の価格が高騰しており(図-4)，また，新型コロナウイルス感染症の影響による農産物の販売低迷も含め，農業経営への影響が懸念されている．
図-4 肥料原料価格の推移 5)― 24 ―

集落排水汚泥の汚泥処理は重力濃縮，機械脱水，機械乾燥(写真-7)，発酵乾燥(写真-8)である．それぞれの減容度は上述した工程の順に小さくなる．逆に施肥への利用度はこの順に大きくなる．機械乾燥や発酵乾燥等の汚泥は肥料または土壌改良剤として使用される．発酵乾燥
では水分の蒸発に加えて汚泥の固形物の大部分を占める有機物が，発酵で分解されるため，見かけの容量は機械乾燥汚泥よりも減容する．
複数の排水処理施設を管理する市町村や小規模離島地区等の集落排水汚泥は輸送費が課題で処分費が多額になるため，機械乾燥や発酵乾燥で汚泥の体積を圧縮することで，処分費を削減する．そのうえで地区住民に肥料として利用してもらえれば汚泥処分費は削減される．
離島では汚泥の減容に加えて各家庭での自給のための野菜の栽培やガーデニングの施肥に用いられている．このため，ある離島地域の集落排水汚泥は袋の購入費を徴収しても即日完売する．
写真-8，写真-9 は和歌山県の 1,000 人規模の漁業集落排水施設に設置した汚泥の発酵乾燥設備と発酵乾燥品である．発酵乾燥設備では簡易脱水機で汚泥中の水分を除去した後，好気的に生物発酵させる．発酵工程では汚泥の温度が 60℃程度まで上昇し，水分の蒸発と，有機物の一部揮散により減容化する．本システムは発酵の安定処理のための補助熱源として電気ヒーターを付加してある．
こうして製造された汚泥乾燥品は肥料製造の原材料として肥料会社に出荷される．本システムの導入による汚泥処分費は，肥料会社への送料のみである．一方，近隣には柑橘類の栽培地があるが，汚泥発酵乾燥品は粉体状であるため，農家では畑地への散布には適していないとの評価である．造粒等の工程を加えて，施肥しやすい形状(例えばペレット状，写真-10)にすることが必要でである．

写真-8 汚泥発酵乾燥装置

写真-9 漁業集落排水汚泥の発酵乾燥品

写真-10 ペレット状肥料
長崎県の離島地域にある事業主体では漁業集落排水汚泥の利用促進のため，肥料登録(肥料取締法第 6 条第 1項規定)を行うため，肥料分析を行った．その結果 6)を表-2，表-3 に示す．
写真-7 汚泥機械乾燥装置(真空乾燥)― 25 ―

表-2 主成分分析
分析項目

分析結果

窒素全般(N)

4.63

燐酸全量(P205)

5.55

加里全量(K2O)

0.43

C/N 比

5

銅全量

380

300 以上亜鉛

510

900 以上

石灰全量

1.26

15 以上

水分含有量25.61-1) 電気設備の計装盤，各種計測設備に用いられる半導体をはじめとする電気精密部品の不足は当面続くと予想される，施工計画の立案には十分な検討が必要である．
2) インフラ施設へのサイバー攻撃による被害が増加しており，ICT 技術のひとつである遠隔監視設備においてはこの対策を考慮することが必要になってきた．
3) 公共下水道では重金属や有害物質について除害施設の設置を条件に受け入れを行っているが，漁業集落ではこれらの物質を扱う事業所は立地していないため，排水処理施設の汚泥は重金属や有害物質をほとんど含有しない有機肥料の材料として，農業への積極的な情報提供を検討する．

表示を要する基準
肥料の三大要素※1 黄色は肥料の三大要素である．
※2 単位％(乾物当り)

表-2 によれば漁業集落排水汚泥には窒素，燐酸，加里
4．今後の課題といった肥料の三大要素の含有量は十分な量が含まれている結果となった．なお，これらの項目については有害成分とは異なり基準値はもうけられていないが，保証票
1) 計装盤の機能保全工事(部品交換)の際には部品入にその含有量を記載する主要な成分(農林水産省告示第手と製造期間を調査し，製造と据付を 2 カ年で行96 号)として定められているので，分析結果に基づく数う等の工期調整を図る等の対策を検討する．通常
値の表示が必要となる．
は製造後，短時間で据付試運転を行うが，2 カ年にまた銅，亜鉛，石灰は表示を要する基準値以上の場合
わたる場合，製造完了から出荷まで一定期間の保は保証票に記載する義務がある．
管が必要になり，積算上の配慮が必要と考える．
銅については表示基準を上回っているので保証票に記2) ICT 技術による遠隔監視システムへのサイバー攻撃載する必要があるが，亜鉛，石灰は表示する必要はない．
に対する防御設備を検討する．ファイヤーウォールの設置やサーバーの 2 拠点管理システムが必要
表-3 有害成分の分析結果と基準値との比較と考える．
公定規格3)
輸入化学肥料の入手困難，価格高騰が生じており，分析項目
分析結果
(基準値)
漁業集落排水施設の発生汚泥を肥料材料として提供
ヒ素
0.00020.005 以下を促進するため，規模適正化による集約施設では汚泥発酵乾燥施設を導入することのスケールメリット
カドミウム
0.000160.0005 以下の向上が期待できる．
水銀0.00004
0.0002 以下
ニッケル0.003

0.003 以下

クロム

0.003

0.005 以下参考文献

鉛0.0032

0.01 以下

1) 漁村整備事業実施要領の運用について 令和 3 年 4 月 1 日
2 水産港第 2256 号 知事あて 水産庁通知 3 ア(ア)④※単位：％(乾物当り，C/N はなし.銅，亜鉛は㎎/㎏)

2) 半導体不足の要因とインプリケーション 野村のウィーク

表-3 の全 6 項目の試験結果は法定規格以下であり，肥料として使用可能である．カドミウムは基準値の 1/3 と若干高い数値である．人体に直接障害を引き起こす可能性がある物質なので今後も定期的に分析が実施され含有量の変動を把握していくことが必要であると考える．

エンド・トピック https://fintos.jp/page/5439
3) インフラが乗っ取られる NIKKEI CONSTRUCTION 2022．8，P84) 令和 3 肥料年度 肥料価格期中改定について JA ホクレン
5) 水産基盤整備事業の ICT 活用事例集 令和 2 年 9 月 維持管理(点検，補修等)事例 138 WEB 監視システムを活用した漁業集落排水施設の維持管理
6) 24 壱下水第 10 号 汚泥肥料分析業務委託(壱岐瀬戸芦辺漁3．まとめ

港浄化センター あしべ汚泥肥料) 平成 24 年 11 月 (株)環境生化学研究所

漁業集落排水施設等の ICT 技術の導入，汚泥の利用を図るにあたり，課題と対応策を以下にまとめた．

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