漁業集落排水処理施設のダウンサイジング検討について
Downsizing of Drainage Facilities in Fishing Villages
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

With a population decline in fishing villages, it has become difficult to cover maintenance and operation
cost for drainage facilities with sewerage charge, and therefore necessary to optimize the facilities that
correspond to present influent wastewater.
To optimize the facilities, such methods as connecting them to sewerage or integration of multiple
facilities were discussed, however it was found these methods were hard to adopt because the distance
between the fishing villages and city planning districts and ups and downs of roads are obstacle to thesecountermeasures. Thus downsizing of treatment water tanks and units has been considered as anapplicable approach for optimization. This paper reports a facilities renovation method by this approachand the effect of life cycle cost (LCC) reduction by showing a case.
Key words: population decline, optimization of facilities, downsizing

1．背景が現出している場合は帰省客や流入人口(伝統行事等)との関連性を確認する．本事象が定常的なものである
場合は現況，対象施設に流入する最大汚水量ととらえ，計画汚水量に設定する．

現況，漁業集落排排水処理施設の維持管理費が下水道料金収入で賄いきれないため一般財源からの繰り入れを行っている事例が多い．漁業集落においては人口2.2 施設適正化の目安減少が顕著になっており，今後増々，施設の経営が困難
施設適正化の目安は計画時に対して 2.1 で見直したになると予想される．
市町村の水道事業においてはすでに企業経営の考え 汚水量が半分程度になっているものとする．また，流入方が，市町村に導入されており，下水道事業においても， 汚水量が半分になっていない地区であっても人口減少が顕著である場合は対象としても良いものとする．
導入の動きが出始めている．
また，設計時，計画汚水量に対してポンプ，ブロワ等
漁業集落排水施設は小規模であることから，合理化を図る手法としては実績のある手法は下水道への接続 が 2 台以上で対応することになっていても現状，1 台休であるが，一般に漁業集落排水処理施設は地理的不利 止や間欠運転になっていないか等運転状態についてもな位置にあり，都市計画区域を整備する下水道とは遠 調査しておく．
く，さらには高低差もある場合は，複数の中継ポンプ施設や高揚程型のポンプが必要になったり等，下水道接3．適正化の手法
続は技術的にも経済的にも必ずしも良いとは限らない．
したがって，漁業集落排水施設の特性に応じた施設
漁業集落排水施設の適正化手法としては(ⅰ)既存施の適正化手法を検討するものとした．
設を処理水量の減少に応じた水槽の一部休止(ⅱ)工場製品型処理槽への切り替えが考えられる．

2．計画緒元の見直し
2.1 計画汚水量

3.1 既存施設のダウンサイジング

対象地区の人口・世帯数の増減および公共公益施設の統廃合等を調査し，対象地区の人口動態を把握する．
また過去数年の流入汚水量の実績を収集整理し，季節変動性について調査する．この汚水量の季節変動において定住人口に起因する汚水量よりも大きな変化率

漁業集落排水処理施設は処理水量の規模や負荷変動性を考慮して，処理系列を 1～2 系列としている．一般に漁業集落排水処理施設の処理工程は前処理，二次処理，汚泥処理により構成される．系列数を増やす工程は二次処理である．ここでは漁業集落排水処理で最も採

流量
調
整槽

汚水計量槽

気槽
第一室

気槽
第二室

接
触ば

接
触ば気槽
第一室

気槽
第二室

っ休止系列

接
触ば

っ

(2)2 系列処理施設
2 系列処理は 1 系列処理に比較して，ダウンサイジングは容易である．
本手法は 2 系列のうち 1 系列を休止する手法である．
先述した電気を多く消費するブロワについて着目すると，2 系列処理ではブロワが 3～4 台されるが，2 台が常用，1～2 台は予備である．1 系列を休止することで，ブロワの運転を 1 台休止し，電気代を削減できる(図 31)．
以上は当面，維持管理での対応になるが，機能保全計
画の策定時にはポンプや貯槽等，は見直し汚水量を考慮した能力にダウンサイジングすることで機能保全コストを抑えていくことが必要である．

前処理設備接触ばっ(1)1 系列処理施設
接触ばっ気槽は国土交通省の構造基準では 2 室に区分される(第 1 室，第 2 室)．計画汚水量が半減してくると，第 1 室で必要容量を満足し，第 2 室を休止できることになるが，上述の基準で第 1 室を 2 室に区分しなければならない．したがって，使用を継続する第 1 室
内部に仕切り壁を整備する．
この手法による維持管理上の利点は接触ばっ気槽の容量が大きく縮小されることで，水槽内の汚水の空気攪拌量が削減され，ブロワの能力を縮小することができることである．ブロワは漁業集落排水処理施設に限らず，下水処理施設の排水処理で最も電気を消費する機器である．
また，機器の能力をワンランク以上低く抑えること
は機能保全対策の上でも更新・オ-バ-ホ-ルのコストを長期的に抑えることもできる．
短所は 1 系列の処理施設の場合，処理を継続しながら接触ばっ気槽第 1 室を改良しなければならないため，仮設処理計画が必要になることである．
この仮設処理計画としては，接触ばっ気槽第 1 室をバイパスして，接触ばっ気槽第 2 室を工事期間中に使用する方法と，仮設の処理装置を別途，設置して別系統の処理を行う方法があるが，前者は水槽容量が小さいことから負荷がかかり，工事期間中の十分な運転管理が必要であり，後者は水温の管理程度で管理は容易であるが，1 か月当り百万円程度の賃料がかかり，工事費用が割高になる．

使用系列

っ用の多い接触ばっ気法をモデルにダウンサイジング手法を系列数別に概説する．

第一系
列
沈殿槽

第二系
列
沈殿槽

図 3-1 2 系列施設のダウンサイジング(3)工場製品型浄化槽
工場製品型浄化槽(以下，浄化槽と記す)は国土交通省の評定審査を受けた規格品で，FRP 材料を円筒型に成形したタンク型の浄化槽である．(図 3-2)内部は処理に必要な滞留時間で仕切られた各水槽と処理装置が設置されている．浄化槽は施工が容易で短期間で設置が済むが，浄化槽の直径は 2,50m 程度と決まっているため，ある程度の処理量以上では 2 基を並列することになり，さらに広い面積を必要とする．敷地内に十分なスペ-スを確保することが必要である．
また，浄化槽の流入管は，本体にあらかじめセットされており，処理場敷地に流入してくる汚水管が深い場
合はこの高低差を調整するための工事が必要になることに留意する．(図 3-3)基本的には小規模施設でのダウンサイジング手法であるが，以上の条件をクリアすることが出来ればライフサイクルコストの削減が期待出来る手法である．

図 3-2 工場製品型浄化槽

図 4-2 Ｆ地区世帯数の推移

図 3-3 既説流入管の埋設深さが深い場合の既設原水ポンプ槽の配管切り回しによる高低差調整工

4．ケ-ススタディ
ここでは近年，流入汚水量の減少が顕著な 500 人以
下の小規模な施設をモデルにしたダウンサイジングのLCC の算出結果を報告する．

図 4-3 Ｆ地区日最大汚水量の年間変動
表 4-1 設計諸元

4.1 モデル地区の概要(1)流入汚水量の現況
モデル地区は東北地方の小規模な漁業集落排水処理施設である．平成 5 年に供用を開始し，24 年を経過している．集落住民は核家族化によって他地区へ転出し，定住住民は高齢化している．
施設計画時の設計諸元を表 4-1，排水処理施設の概要
を表 4-2 に示す．近年の流入汚水量の変動範囲は 15.0～25.0ｍ3／日で，盆期には最大汚水量は 38ｍ3／日になる．
計画日最大汚水量 116ｍ3／日に対する比率は約 33％に減少している．

計画処理
対象人口

定住人口197人

宿泊人口126人

日帰人口21人

合計350人

計画戸数
計画汚水量

施設名

処理水質

116ｍ3／日

日平均汚水量95ｍ3／日

表 4-2 施設の概要
Ｆ地区漁港漁業集
落排水処理施設
ＢＯＤ
20 ㎎／ℓ
Ｓ Ｓ
30 ㎎／ℓ
大腸菌群数
前処理

処理方式

二次処理
汚泥処理

図 4-1 F 地区人口の推移

61戸

日最大汚水量3,000 個／cm3
荒目スクリ-ン＋ばっ気沈砂槽＋微細目スクリ-ン
接触ばっ気法
重力濃縮後，バキュ-ム
搬出

処理系列

1 系列

施設構造

地下式水槽，総上屋方式

(2)ダウンサイジングの検討①計画汚水量
流入汚水量は年々減少傾向であるため，調査年度の直前の日最大汚水量 38ｍ3/日をダウンサイジング検討に用いた．

ケ-ス 2：工場槽切り替え
既存処理水槽を工場製品型浄化槽に切り替える方法である．(図 4-5)

既設処理施設

流入管の布設替②計画処理対象人口
計画処理対象人口は一人あたりの計画汚水量で除して 140 人とした．設計時と本調査時の対象人口の比較を表 4-3 に示す．
当地区の流入人口の減少は旅館・民宿施設の廃業によるものである．
表 4-3 設計時と調査時の対象人口の比較(人)
人口区別

設計時

現在

設計時に対する比率

定住人口①197

11156％

流入人口②1532919％

処理対象人口①＋②35014040％

浄化槽

図 4-5 工場製品型浄化槽による切り替え(ケース 2)(3)ダウンサイジング手法の検討
本施設においてはダウンサイジング手法として，次の 2 ケ-スを検討した．

(4)各手法の建設費比較
表 4-4 にダウンサイジング 2 手法の総合比較表を示
す．建設費は既設の水槽の一部休止工法が安価となった．

ケ-ス 1：処理水槽の一部休止
本施設は 1 系列処理で，接触ばっ気槽は 2 室ある．
表 4-4 工法別建設費比較表
計画汚水量(38ｍ3/日)に対する水槽の必要容量は，第 1
ケース 1
ケース 2室の容量で足りるため，第 2 室を休止できる．但し，第 2 室休止
工場製品型浄化槽「浄化槽の構造基準・同解説」では接触ばっ気槽は 2 室区別構造を要求しているため，第 1 室に仕切り壁を設けて 2
第 1 室に仕切り壁を 工場製品型浄化槽に室構造とする．図 4-4 に概要図を示す．接触ばっ気槽築造し、第 2 室を休止 切り替え第 2 室の休止により，空気量を軽減することが可能と工法の概 既設の処理方式は維 既存施設を休止してなるため，ブロワのダウンサイジングが可能となり，電要持し、処理水槽の一 工場製品型に切り替力消費量の削減が期待できる．また，第 2 室は当面，更部休止で対応する。 える。
新対象から外れるため，機能保全コストも削減される．
建設費25,700 千円（1.00） 28,200 千円（1.02）
休止する

施工性

既設を使用しながらケース１より施工はの施工計画が必要で容易である。

ある。
評価

経済性はわずかに良

経済性はわずかに劣

いが施工性に難があるが、施工性は容易でる。

ある。場内に設置スペースが必要である。

内壁を設けて2 室化する
図 4-4 仕切り壁によるダウンサイズ(ケ-ス 1)(5)維持管理費の比較
既存施設を維持した場合とダウンサイジング 2 手法との維持管理費の比較を表 4-5 に示す．維持管理費は工場製品浄化槽への切り替えが最も安価となった．

表 4-5 ダウンサイズ手法別維持管理費の比較(単位：円/年)
ダウンサイジング
項 目

既存施設維持

ケ-ス1

ケ-ス2

第2室

工場製品型

休止

浄化槽

電気料金

1,617,330

1,535,302

506,542

水道料金

28,20028,20028,200

技術点検費

924,000

924,000

924,000

薬品費

246,375

99,071

99,071汚泥

1,379,700

554,800

554,800

704,360

704,360

704,360

消耗品雑費

240,000

240,000

240,000

諸経費

230,370

147,880

147,880

計5,370,000

4,233,000

3,204,000

処分費
水質検査費

(6)LCC の比較
図表 4-1 に既存施設維持とダウンサイジング 2 手法の LCC を比較した結果を示す．その結果，工場製品型浄化槽への切替えが最も安価となった．(図表 4-1)
ちなみに，本地区の処理場への汚水の流入は圧送流入であるため，既設処理施設と浄化槽との間に深さを調整は不要である．

5．結果(1) 漁業集落排水施設の人口減少対策として従来から事例のあった下水道接続に加えて，処理水槽の一部休止や系列数の削減及び工場製品型浄化槽への切り替え等のダウンサイジングを検討する．
(2) ダウンサイジングの規模を検討するためには計画汚水量を見直す必要がある．流入汚水量の経年，季節変動を十分に調査し，計画汚水量を決定する．
(3) 計画汚水量の減少傾向の関連として対象地区の人口，世帯数の増減の傾向を把握しておく．
(4) ダウンサイジングを行う目安は流入汚水量／計画汚水量は 0.5 程度とする．
(5) 既設の水槽または系列を休止する方法では既設の処理機能を維持しつつ機能改良するための仮設計画を検討する．
(6) 工場制作型浄化槽の場合は敷地内に十分な設置面積を確保できること，6．課題(1) 現時点でのダウンサイジングは接触ばっ気槽第 1室を継続し，第 2 室を休止としたものであったが，人口減少は今後も続くものと考えられ，第 2 室で必要容量が足りる時期がくるものと予想される．
その際には第 1 室を休止し，第 2 室の処理機能を復帰させる．施設の長期的な利用法が必要である．
(2) 水槽に仕切り壁を設置する際，浄化槽の届出機関との協議が必要であり，工事期間中,処理水質を確保するための処理計画を検討する必要がある．

参考文献
1) 屎尿浄化槽及び合併処理浄化槽の構造方法を定める件 昭和 55 年 7 月 14 日 建設省告示第 1292 号，最終改正 平成 18 年 1 月 17 日国土交通省告示第 154号

ケース別LCC
既存施設維持249,032
水槽一部休止239,353
工場製品型浄化槽
135,578
図表 4-1 ダウンサイジング工法導入によるLCC の違い(50 年)