Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
#### 11.2.3 西部広域行政管理組合

西部広域行政管理組合には白浜浄化場と米子浄化場の2つの処理場があり，米子浄化場は米子市の大部分を，白浜浄化場はその他を受け持っている．2カ所の浄化場はいずれも建設時にくみ取りし尿85%，浄化槽污泥15%の計画で建設しているが，現在は集落排水污泥も含めて浄化槽污泥が60%程度になっている．浄化槽污泥の割合が上昇することで処理にあたって効率が悪くなる．具体的にはBODが低いために窒素除去過程における炭素源が不足し，メタノールの添加などが必要になっている．

浄化槽汚泥の収集輸送は市町村の責任で行っており，西部広域行政管理組合はそれを受け入れて処理を行っている。関係する市町村と平成21年度の処理実績は表8.8のとおりである。各市町村の処理・処分にかかった費用を，くみ取りし尿，浄化槽汚泥とあわせた量で按分して各市町村に請求しており，持ち込んだ収集輸送業者から受入量を徴収は行っていない．平成22年度のし尿処理関係の市町村分担金予算額は表11.9に示すとおりである．

表11.8 西部広域行政管路組合の浄化施設と処理実績（平成21年度）

白浜浜化場	米子浜化場	合計
L尿	浄化槽污泥	計	L尿	浄化槽污泥	計	L尿	浄化槽污泥	計
米子市	1,745,646	1,552,498	3,298,144	13,100,472	21,418,210	34,518,682	14,846,118	22,970,708	37,816,826
大山町	1,990,008	2,253,746	4,243,754	1,990,008	2,253,746	4,243,754
日吉津村	99,810	1,006,688	1,106,498	99,810	1,006,688	1,106,498
南部町	1,110,744	1,957,304	3,068,048	1,110,744	1,957,304	3,068,048
伯耆町	1,115,892	2,004,720	3,120,612	1,115,892	2,004,720	3,120,612
合計	6,062,100	8,774,956	14,837,056	13,100,472	21,418,210	34,518,682	19,162,572	30,193,166	49,355,738
搬入日数	242日	242日	(単位:L)

表11.9 各市町村の処理費用分担金

負担金(千円)	平成21年度処理実績(kL)	処理単価(円/kL)
米子市	212,388	37,817
日吉津村	10,746	1,106
大山町	46,668	4,244
南部町	31,500	3,068
伯耆町	31,898	3,121
合計	333,200	49,356

処理後の汚泥は焼却して灰を全量エコスラグセンターに持って行っている。エコスラグセンターは上記5市町村の他，境港市，日南町，日野町，伯耆町から，不燃物残渣，ゴミ焼却残渣，し尿汚泥焼却残渣を受け入れている。し尿汚泥焼却残渣は境港市以外の8市町村から受け入れており，平成21年の実績では搬入量の6.4%を占めている。溶融処理費490,616千円の6.4%である31,350千円を搬入されたし尿汚泥焼却残渣量264.47tで割ると，1t当たりは118,540円となる。表8.8の5市町村の搬入量49,356kLに日南，日野，伯耆町の量4,861kLを加えた54,217kLで割ると，し尿・浄化槽汚泥1kLあたりの処分費は578円/kLとなる。これは東部広域のコンポストセンターいなばにおける処分費の3割弱となっている。
#### 11.2.4 日野町江府町日南町衛生施設組合

3町のし尿及び浄化槽污泥を処理施設清化園にて処理を行っている。処理後の焼却灰は西部広域行政管理組合のエコスラグセーターにて処理を行っている。平成21年の清化園における処理量はし尿1,486kL，浄化槽污泥3,572kL，合計5,058kLである。21年度の人件費は15,508千円，維持管理費は51,333千円，合計66,841千円である。1kLでは総額では13,751円，人件費を除くと10,560円となる。

表11.10 消化園における処理量

H22.1月～12月	H22.1月～12月
L尿(kL)	污泥(kL)	合計(kL)	L尿(kL)	污泥(kL)	合計(kL)
日野町	496.1	778.1	1274.2	508.7	727.2	1235.9
江府町	329.6	1084.4	1414	385.7	950	1335.7
日南町	659.8	1709.9	2369.7	684.5	1604.8	2289.3
合計	1485.5	3572.4	5057.9	1578.9	3282	4860.9

表11.11 清化園における処理費用

決算	総額	人件費	維持管理費
H21	66,841,161	15,508,080	51,333,081
H22	69,439,428	15,992,439	53,446,989

#### 11.2.5 境港市

境港市では境港市浄化センターにおいて処理が行われている．平成21年度のし尿及び浄化槽汚泥の処理量及び費用を表8.12に示す．これより1kL当たりの処理費を求めると総費用で5,515円，人件費を除くと3,099円となる．総費用では因幡浄苑にほぼ等しく，人件費を除いた場合には中部ふるさと連合の実績をやや下回る程度となっている．

表11.12 境港市浄化センターの処理量及び費用（平成21年度）

処理量(kL)	処理費(千円)	処理単価(円/kL)
し尿	浄化槽污泥	合計	人件費	維持費	合計	総費用	人件費除く
4,510	5,917	10,427	25,000	32,310	57,510	5,515	3,099

排水は一次処理により下水道の流入基準を満たすようにして下水道に放流している．発生した污泥は肥料化のために中間処分再処理施設に搬入している．平成21年度の脱水污泥量は350tであり，決算書による污泥処分費は4,763,204円である．污泥重量当たりにすると13,600円/tとなり，これが表8.12に示される処理量に対応するとすれば，457円/kLとなる．東部地区における約2,000円/kLに比べてかなり安くなっている．

収集について，平成21年度は許可業者によるものが10,233kL（延べ台数5,676台，収集件数13,937件），委託によるものが194kL（延べ台数110台，収集件数497件）である．決算書によればし尿収集として1,961,800円となっているので，これを委託による収集にかかったものであるとすれば，17,835円/台，3,472円/件となる．東部地区における中継槽からの10t車による輸送費は28,000円/台であった．境港の実績は個々の家庭に対するもので，浄化槽については清掃費等も含んでおり，またくみ取りし尿も含んでいる．車は2～4t車で移動距離は面積28.8km²の市内に限られており東部地区の例よりはるかに短いと予想される．
#### 11.2.6 各処理施設の状況

鳥取県のし尿処理施設の概要をまとめると表11.13のようになる。現在稼働しているもので最も古いものが清化園で，改造，増設が行われた施設が昭和58年から稼働している。因幡浄苑を除く4施設は平成初期に運転を始めている。図11.3にし尿処理場6施設の処理能力と建設費の関係を示した。清化園については昭和58年の改造・増設工事費を用いた。物価による価格の修正や，処理方法による差異などは無視しているが，比例関係か，規模が大きくなるにつれ処理能力当たりの建設費がやや遅増する傾向にある。

表11.13 鳥取県のし尿処理施設概要

運転開始	総事業費(千円)	処理能力
因幡浄苑	平成12年度	4,475,654
中部クリーンセンター	平成4年度	2,344,550	140kL/日
(生し尿:107kL/日+浄化槽污泥:33kL/日)
米子浄化場	平成3年度	2,523,500	145kL/日
(し尿:110kL/日, 浄化槽污泥:35kL/日)
白浜浄化場	平成3年度	1,463,000	80kL/日
(し尿:70kL/日, 浄化槽污泥:10kL/日)
境港市浄化センター	平成元年度	919,100	50kL/日
(し尿:35kL/日, 浄化槽污泥:15kL/日)

運転開始	総事業費(千円)	備 考
昭和40年度	14,080	処理能力8kL
昭和58年度	34,531	改造·增設工事,高度処理設備追加 処理能力30kL
平成7年度	341,245	污泥処理施設17kL

運転開始	総事業費(千円)	処理能力
コンポストセンターいなば	平成12年度	1,871,445	10.35t/日
エコスラグセンター	平成16年度	3,799,500	前処理39t/日，溶融34t/日

図11.3 鳥取県のし尿処理施設の処理能力と建設費
#### 11.2.7 浄化槽による生活排水処理システムの費用について

本節で求めた浄化槽污泥の処理処分に関する費用をまとめるとつぎのようになる.

表 11.14 浄化槽污泥の収集，処理，処分の年間費用の概要

収集	処理	処分
東部広域行政管理組合	2800(860)	5900(5700)	2000(堆肥化)
中部ふるさと連合	(4000)	0(焼却灰肥料)
西部広域行政管理組合	6800	580(溶融スラグ)
日野町江府町日南町衛生施設組合	13800(10600)
境港市	5500(3100)	460(下水道投入及び肥料化)

単位:円/kL 処理費の()内は人件費を除いた額

合併処理浄化槽の費用算定を行う場合に維持管理費として5人槽6.5万円/(基・年)，7人槽8.1万円/(基・年)が一般的な値として利用されている $ ^{1)} $ 。これに含まれるものは，保守点検費用，清掃費用，法定検査費用，電気代である。集合処理との費用比較等を行う場合には，汚泥の処理費も含めることが必要であると考えられる。表11.14を参考にすれば，収集費は除いたとしても，6000円～14000円程度を加える必要があると考えられる。

### 11.3 净化槽の普及状況

平成21年度末において鳥取県で登録されている浄化総数は合併式11,383基，単独式20,235基である．市町村別の基数を表8.15に示す．

表11.15 鳥取県の浄化槽の普及状況

合併式	单独式
市町村名	人口	世帯数	10人槽以下	11人槽以上	合計	人口当たり	世帯当たり	10人槽以下	11人槽以上	合計	人口当たり	世帯当たり
鳥取市	195,957	75,631	1,477	374	1,851	0.009	0.024	3,939	974	4,913	0.025	0.065
米子市	148,915	61,998	3,094	550	3,644	0.024	0.059	5,158	1,706	6,864	0.046	0.111
倉吉市	50,830	20,327	419	41	460	0.009	0.023	1,244	262	1,506	0.030	0.074
境港市	36,108	14,750	939	168	1,107	0.031	0.075	2,698	561	3,259	0.090	0.221
岩美町	12,922	4,264	558	41	599	0.046	0.140	498	85	583	0.045	0.137
若桜町	4,072	1,518	9	8	17	0.004	0.011	128	17	145	0.036	0.096
智頭町	8,266	2,786	93	12	105	0.013	0.038	276	49	325	0.039	0.117
八頭町	19,386	5,898	48	21	69	0.004	0.012	126	36	162	0.008	0.027
三朝町	7,314	2,638	188	16	204	0.028	0.077	93	49	142	0.019	0.054
湯梨浜町	17,670	5,826	45	12	57	0.003	0.010	63	27	90	0.005	0.015
琴浦町	19,276	6,333	297	192	489	0.025	0.077	640	62	702	0.036	0.111
北栄町	16,208	5,143	161	21	182	0.011	0.035	490	53	543	0.034	0.106
日吉津村	3,306	1,002	6	18	24	0.007	0.024	5	3	8	0.002	0.008
大山町	18,253	5,782	281	53	334	0.018	0.058	272	91	363	0.020	0.063
南部町	11,786	3,866	574	47	621	0.053	0.161	116	28	144	0.012	0.037
伯耆町	11,827	3,749	370	52	422	0.036	0.113	181	94	275	0.023	0.073
日南町	5,811	2,280	833	48	881	0.152	0.386	89	24	113	0.019	0.050
日野町	3,873	1,504	239	11	250	0.065	0.166	49	20	69	0.018	0.046
江府町	3,551	1,139	44	23	67	0.019	0.059	17	12	29	0.008	0.025
合計	595,331	226,434	9,675	1,708	11,383	0.019	0.050	16,082	4,153	20,235	0.034	0.089
図11.4 人口当たりの浄化槽数

図11.4は人口当たりの基数を示している．市と東部の町において，単独浄化槽が多いのに対し，西部の町村では合併式の割合が高くなっている．市部においても下水道の整備が遅れている境港市で浄化槽の利用割合が高い．日南町では公共下水道はなく，農業集落排水処理事業も平成16年に4地区で整備が終わったところで計画を見直し，残りを市町村設置型の合併式浄化槽による整備に切り替えたことで，人口当たりの合併浄化槽の普及率は最も高くなっている．世帯で見ると38％の普及率となっている．

図11.5は，浄化槽数に世帯人口をかけたものを浄化槽利用人口とし，これを全人口から公共下水道や集落排水処理事業等の集合処理に接続している人口を引いた集合処理非利用人口（集合処理計画区域内かどうかは問わない）で割ったもので，集合処理を利用していない人の浄化槽利用率を示している．岩美町や三朝町で高い値を示しており，若桜町や琴浦町，日吉津村では30%程度である．

図11.5 集合処理を利用していない人の浄化槽利用率
図11.6 汚水処理の人口普及率

図11.7 年別浄化槽設置数

図11.6は全人口に対するそれぞれの処理の利用人口を示したものである．図11.4において浄化槽利用率の低かった日吉津村や八頭町においては集合処理の利用人口率が高く，全体的な水洗化人口率は高くなっている．これに対して，やはり浄化槽利用率の低い琴浦町では集合処理の利用人口率も低く，集合処理を利用していない人の間に浄化槽が普及していないことが，水洗化人口率を低くしている．

全浄化槽の内，設置年が明らかな合併式9,778基，単独式6,747基，合計16,525基について，設置年ごとの基数を示したものが図11.7である．浄化槽法の改正により平成13年4月より合併式浄化槽のみが認められるようになったが，この前後に合併式浄化槽の設置がピークになっている．単独浄化槽については設置年が確認されているものが登録数の1/3に過ぎず，設置の傾向を正確に読み取ることは難しい．
### 11.4 浄化槽事業の将来予測

#### 11.4.1 人口変化による浄化槽の変化

鳥取県の平成12年度国勢調査をもとにした人口分布を図11.8に示す．平成7年と12年の国勢調査人口をもとにコーホート法により図11.8の各メッシュごとに人口予測をし，それぞれのし尿処理場の受け持つ処理区域の人口を推定した．その結果を図11.9に示す．また現在の浄化槽がそのまま使用されているとした場合の，浄化槽汚泥の発生量の推移を図11.10に示す．

これと表 11.14 に示す 1kL あたりの処理費，処分費をもとに，将来の処理費，処分費の推移を予測した結果が図 11.11 である．現在の原単位のままであるとすれば，浄化槽汚泥の処理費は平成 42 年には平成 22 年に比べて 15% 減少し，処分費は 11% 減少すると予想される．

図 11.8 鳥取県の人口分布（平成 12 年）

図 11.9 し尿処理場区域の人口推移

図 11.10 浄化槽汚泥量の推移

#### 11.4.2 浄化槽汚泥の収集運搬費

東部地区において因幡浄苑に直接搬入される旧鳥取市及び旧国府町地区において発生する浄化槽污泥を，図11.8に示されるメッシュごとに推定し，各メッシュから因幡浄苑までの道路輸送距離をGISの機能により求め，輸送回数と合わせて総輸送距離をもとめ，輸送費用より，距離当たりの費用を求めた結果が表11.16である．これより得られた1897円/kmを4t車による収集輸送費の原単位であるとして，県下の浄化槽污泥発生場所よりし尿処理施設あるいは中継槽までの輸送費用の推移を推定したものが表11.17(a)である．また中継槽から10t車による輸送費を，距離当たりの費用を表11.3で示した1477円として求めたものを表11.17(b)に示す．
以上を合計して，浄化槽利用者が現在のままで人口が減少していくとした場合の輸送費の変化を求めたものが図11.11である．平成22年から平成42年までの20年間に，4億75百万円から3億89百万円まで18%減少すると予想される．

表 11.16 浄化槽污泥の輸送費用

総輸送距離
(km/年)	輸送費用
(千円/年)	距離当たり費用
(円/km)
25935	49207	1897

表 11.17 浄化槽污泥の輸送費の将来推定結果

(a)発生源より

延べ距離(km)	運搬費の原単位(円/km)	浄化槽汚泥輸送費用(千円)
H22	H32	H42	H22	H32	H42
東部因幡浄苑	43,038	40,287	38,101	1897	81,658	76,439	72,291
鳥取市直接	25,935	24,729	23,312	1897	49,207	46,920	44,231
福部中継槽	867	845	809	1897	1,644	1,603	1,534
河原中継槽	724	670	621	1897	1,374	1,272	1,179
用瀬中継槽	834	765	704	1897	1,582	1,451	1,336
気高中継槽	2,795	2,501	2,232	1897	5,304	4,745	4,234
岩美中継槽	5,458	5,091	5,077	1897	10,355	9,659	9,634
智頭中継槽	1,497	1,808	1,510	1897	2,840	3,430	2,865
郡家中継槽	4,928	3,879	3,836	1897	9,351	7,359	7,278
中部クリーンセンター	46,952	42,634	38,772	1897	89,083	80,892	73,563
西部米子浄化場	48,448	46,794	44,118	1897	91,923	88,784	83,707
西部白浜浄化場	36,991	33,075	29,461	1897	70,184	62,754	55,898
境港市役所浄化センター	17,420	16,268	14,833	1897	33,051	30,865	28,143
日野町江府町日南町衛生施設組合し尿処理場	41,818	33,315	26,480	1897	79,342	63,209	50,242
計	191,629	172,086	153,665	445,241	402,942	363,844

(b)中継槽より

鳥取県東部	中継槽からの延べ距離(km)	中継槽からの運搬費(千円)
H22	H32	H42	H22	H32	H42
20246	18346	17378	29,903	27,097	25,667

図 11.11 年間の污泥処理・処分費の推移

図 11.12 年間の汚泥輸送費の推移

### 11.5 更新を考慮した将来予測

現存の浄化槽が設置後 40 年が経ったものは更新されるものとする．予測モデルとして
は図 11.13 に示すように，10 年区切りで考える．平成 32 年に人口減少で利用されていないものは廃止，集合処理区域にある単独浄化槽，合併処理浄化槽，くみ取り式の各世帯は全て集合処理に接続されるものとする．個別処理区域においては，人口減少により廃止されるもの以外は，単独浄化槽，合併浄化槽は更新時期に達したものは，合併式浄化槽に更新され，それ以外は継続使用される．くみ取り式の世帯は合併処理浄化槽を使用する．

図 11.14 は集合処理区域と浄化槽整備区域を示している.

図 11.13 汚水処理施設の推移モデル

青:下水道供用地域のメッシュ(集合処理地域)

水色：農業集落排水地域(集合処理地域)

赤: 個別処理地域

図 11.14 集合処理区域と浄化槽整備区域

汚泥に関する費用の変化を図 11.15 に示す．人口減少と集合地域の浄化槽やくみ取り世
帯の集合処理への付け替えにより，総額は平成22年の10億7百万円から平成32年には7億98百万円に減少している．しかし，個別処理区域のくみ取り世帯や単独浄化槽の合併処理浄化槽への転換により，合併処理浄化槽汚泥に関する費用は増加している．平成42年には人口減少の影響により総額は6億7千万円まで減少する．なおここには更新や新たに設置する浄化槽の費用は含まれていない．

図 11.15 汚泥関係費用の推移

## 参考文献

1）環境省大臣官房廃棄物・リサイクル対策部：生活排水処理施設整備計画策定マニュアル，平成14年3月.
## 第12章 人口減少が進む小規模生活排水処理事業の持続的経営施策

### 12.1 はじめに

人口減少が進む中での生活排水処理事業は，日々のサービスを安定して継続しつつ，人口が減少した状態に対応させて行くことが求められる．本章では老朽化した施設を人口減少に適応させて更新する方法と，人口減少が進む中での費用の負担について，事例研究により検討を行う．

具体的には，老朽化した農業集落排水処理施設が点在する地域における総合的な持続策と，老朽化が進む小規模な下水道事業の持続対策を，それぞれ人口が減少する中で進める方策について検討する．また小さな市町村整備型浄化槽事業をとりあげ，人口が減少する中で費用の負担について検討する．

### 12.2 人口減少が進む農業集落排水処理地区における統合を含めた更新計画

#### 12.2.1 本研究の概要

河川に沿って集落が点在する地域に建設された農業集落排水処理施設が老朽化し，更新する場合の方策について検討する．事例研究としてとりあげる地域を図12.1に示す．具体的には鳥取市の佐治地区をモデルとしている．図の左（西）側が河川の上流で右（東）側が下流である．河川に沿って12の農業集落排水処理施設があり，最下流に公共下水道が整備されている．

図12.1 研究对象地区

これらの農業集落排水処理施設が老朽化しており更新を行う必要がある。コーホート法により独自に推計されたこの地区の将来人口の予測結果 $ ^{1} $ を図12.2に示すが、いずれの地区も著しく人口が減少することが予想されている。最も人口が多い加瀬木地区においても2050年には2005年の1/5の125人に、最も少ない余戸地区は20人以下になると予想されている。
人口が少なく人口密度が低い場合には集合処理よりも浄化槽による個別処理の方が経済効率的であるとも考えられる．長期にわたり使用する生活排水処理施設において，このように顕著に人口が減少することが予想される場合には，処理方式の変更も考慮した更新施策を考える必要がある．そこで本研究では，更新をするにあたり，施設の統合や浄化槽の導入も組み合わせた方策を検討し，人口減少が進む中での汚水処理事業の持続的経営について検討する．

(a)加瀬木, 加茂

(b)葛谷，ほき元，刈地，津無，古市

図12.2 検討対象モデル地区の人口の将来予測

(c)森坪, 津野, 河本, 余戸

#### 12.2.2 検討する更新対策

それぞれの集落排水処理地区を図 12.3 に示す．以上について，つぎのような施策を検討する．

現在の集合処理（農業集落排水処理施設）をそのまま更新する（CASE-1）. この場合にはそれぞれの処理場と地区内の管渠，マンホールポンプを更新する.

全体を２つの集合処理地区に統合をする（CASE-2）。上流の河本，余戸，加茂の３地区を１地区に，その他の８地区をもう１地区に統合する。処理施設を各地区の最下流である加茂と葛谷におくことにし，現処理施設を改築する。その他の地区は処理施設まで輸送するポンプ場に改築するとともに，処理施設までの連結管を建設する。

現在の農業集落排水処理地区を1つに統合する(CASE-3).処理施設を葛谷におき,CASE-2の場合と同様に，その他の処理施設はポンプ場に改築し，連結管によって接続する.

CASE-3 と同様にすべての集落排水処理区域を統合するとともに, 処理をさらに下流の公共下水道施設において行う（CASE-4）。この場合にはさらに葛谷から下水処理場までの連結管を建設する。

集合処理をやめ合併処理浄化槽による個別処理に変更する（CASE-5）.

以上の検討パターンを表12.1にまとめる。

表12.1 検討する更新施策

CASE	内	容
CASE-1	現在ののまま11地区の農業集落排水処理施設を更新して継続
CASE-2	河本, 余戸, 加茂を1つに, その他の地区を1つに統合し, 処理施設を加茂, 葛谷におく
CASE-3	全地区を統合し, 処理施設を葛谷におく
CASE-4	全地区を統合し, 下流の公共下水道処理施設に流入させる
CASE-5	合併処理浄化槽による個別処理に切り替える
図12.3 検討するモデル集落排水処理地区の概要

#### 12.2.3 计算方法

## (1) 各更新施策で必要な費用

更新は 2010 年に実施し 2045 年までの費用を計算する．現実的にはすでに更新時期の 2010 年を過ぎているが，検討はこの期間の人口により行うこととする．

CASE-1 では各処理施設の機械の更新（耐用年数 7 年），河本，余戸，津野，津無，古市，刈地，葛谷の 7 地区に対してはばっ気沈砂池（耐用年数 30 年）の新設と，森坪，ほき元以外の 9 地区の土木建築構造物に対して断面修復（耐用年数 30 年）および水槽防食（耐用年数 10 年）を行う．マンホールポンプについても 1 回更新を行う．管渠についてはそのまま利用できるものとする．なおマンホールポンプと処理地区内の管渠の扱いは以下の CASE-2 から CASE-4 まで同様である．

CASE-2 では河本、余戸の処理施設はポンプ場に改築し、河本・余戸間と余戸・加茂間には連結管を建設する。また加茂処理施設を処理容量を増加させて更新する。津野地区と津無地区の処理施設は廃止し、それぞれ連結管を建設して自然流下で加瀬木、古市に送水する。加瀬木、森坪、古市、ほき元、刈地の処理施設はポンプ場に改築する。上記の他、加瀬木・森坪間、森坪・古市間、古市・ほき元間、ほき元・葛谷間、刈地・葛谷に連結管を建設する。葛谷処理施設を処理容量を増加させて更新する。

CASE-3 では, CASE-2 からさらに, 加茂処理施設をポンプ場として, 加瀬木に連結管を建設して送水する．葛谷の処理施設を処理容量を増加させて更新する．

CASE-4 においては，葛谷処理施設もポンプ場に改築し，下流の公共下水道の大村処理場に連結管を建設して送水する．大村処理場は処理容量を増加させ更新する．

CASE-5 においては，農業集落排水処理を行っている 11 地区について，各世帯に 5 人槽の合併処理浄化槽を設置する.
ばっ気沈砂池の新設費は積み上げ計算により 998,000 円とした．防食費用，断面修復費用はそれぞれの処理施設において診断の結果決定された．機械設備の更新費についても各処理施設ごとに決定された．

以上より求められた更新に関する費用を表 12.2 に示す．さらにポンプ場の建設費，及び連結管の建設費は表 12.3 及び表 12.4 に示す．

処理場を統合して更新する場合の費用は，増築分については，実績より作成した次式で計算をし，それに従来施設の更新分を加えて表12.5のようになった.

$$ \left[ 增築建設費 \left( 千円 \right)\right]=10,289\times\left[ 計画人口 \right]^{0.414} $$

表 12.2 処理施設の更新費用

機械更新	(ばっ気沈砂池新設)	水槽防食	断面修復
耐用年数	7	30	30	10
葛谷	5,772	998	8,161	2,991
ほき元	2,870
刈地	6,144	998	7,354	1,841
津無	5,796	998	10,522	4,055
古市	6,160	998	9,545	3,691
森坪	2,870
加瀬木	14,268	27,802	7,489
津野	5,194	998	9,028	3,412
加茂	14,446	26,639	7,813
河本	5,048	998	8,042	3,094
余戸	5,194	998	7,157	1,048

(单位: 千円)

表 12.3 ポンプ場建設費

地区	建設費(千円)
河本	13,797
余戸	16,055
加茂	16,076
加瀬木	21,116
森坪	10,385
古市	18,711
ほき元	9,240
葛谷	17,294
刈地	13,566

表 12.4 連結管建設費

建設区間	建設費(千円)
河本－余戸	18,000
余戸－加茂	43,000
加茂－加瀬木	39,700
津野－加瀬木	36,000
加瀬木－森坪	80,200
森坪－古市	90,900
津無－古市	53,300
古市－ほき元	19,000
ほき元－葛谷	39,890
刈地－葛谷	23,500
葛谷－大村	144,700

表 12.5 処理場増築・更新費

処理場	増築·更新費(千円)
加茂(CASE-2)	128,489
葛谷(CASE-2)	255,758
葛谷(CASE-3)	295,849

処理施設の維持管理費については，電気代，水道料金，保守点検費，薬剤費，污泥処理費，水質検査費，消耗品費，諸経費，職員報酬がある．このうち電気代，薬剤費，污泥処理費は処理人数により変化するとして，過去の実績をもとにつぎのような式を作成して用いた．その他については固定費であるとした．

$$ \left[ 電気代 \left( 千円 / 年 \right)\right]=1.747\times\left[ 処理人口 \right]+87.32 $$

$$ \left[ 薬剤費 \left( 千円 / 年 \right)\right]=0.22\times\left[ 処理人口 \right]+19.64 $$
$$ \left[ 污泥処理費 \left( 千円 / 年 \right)\right]=1.550\times\left[ 処理人口 \right]+135.23 $$

マンホールポンプについては設置費は1台あたり880万円，維持管理費は20万円/台・年，耐用年数は35年とした．管渠の維持管理費は57円/m・年とした．

#### 12.2.4 結果及び考察

35 年間の総費用を示したものが図 12.4 である. 最も費用が少ないのが農業集落排水処理施設を 1 地区に統合する CASE-3 となった.

農業集落排水処理地区の費用について，その内訳を示したものが図12.5である．CASE-1からCASE-4まで，管渠とマンホールポンプにかかる費用は等しい．CASE-1では11カ所の処理場をそのまま継続して更新維持するために，処理場にかかる費用が他のCASEに比べて著しく大きくなっている．CASE-2，CASE-3では連結管を建設するが，処理場が少なくなるのでCASE-1より費用が少ない．中でもCASE-3は連結管費用はCASE-2より多くなるが，処理場を1カ所にするために，2カ所のCASE-2より費用が少なくなっている．CASE-4は農業集落排水地区のみに関わる費用は少ないが，全ての污水を集めて処理するために処理場の増築，更新と維持に費用がかかり，総費用としてはCASE-2，CASE-3を上回ってしまう．

図 12.4 総費用

図 12.5 集落排水地区の施設別費用
図 12.6 集落排水地区の建設費と維持管理費

農業集落排水地区の施設の費用を建設費（更新費）と維持管理費に区分して図12.6に示す．CASE-1は現施設を更新するのみで処理場の増設やポンプ場，連結管の建設がないので建設費は少ない．しかし処理場が多いので維持管理費が高い．

合併浄化槽を利用する CASE-5 は建設費は最小であるが維持管理費が大きい。浄化槽の場合維持管理費は使用基数に比例し固定費は無いので，ここで想定している以上に人口減少が著しい場合には CASE-5 の優位性は増してくる。人口密度が小さい場合には集合処理の建設費が浄化槽に比べて著しく高くなるために，浄化槽を利用する個別処理の方が費用が少なくなるのが一般的であるが，本事例のようにすでに集合処理施設が整備されている場合には，CASE-2 や CASE-3 のように集合処理施設をうまく利用することにより，個別処理よりも費用を少なくできる可能性がある。

#### 12.2.5 あとがき

施設が老朽化した農業集落排水処理地区において，人口減少を考慮して汚水処理事業を継続していく方法について，ケーススタディにより検討を行った．集落排水処理施設の統合や浄化槽への切り替えなどの方法について費用の変化特性について考察した．

### 12.3 人口減少が進む小規模事業体における下水道の更新計画

#### 12.3.1 本研究の概要

ここでは下水道整備が完了している事業体において，将来の人口減少も考慮した持続的な経営施策について検討する．人口減少が著しい場合には，一部浄化槽を導入することも視野に入れる必要がある．

各種の社会基盤施設と同様に下水道においても，現在供用中の施設を適切な維持管理と長寿命化対策を実施することによりライフサイクルコスト（LCC）を小さくすることが求められている $ ^{2} $ ．人口減少が著しい場合には図12.7に示すように，単に現施設の長寿命化だけではなく，人口減少過程において長寿命化した施設が効率的であり，その後の更新後の施設が人口減少が進んだ社会にふさわしいものであることが求められる．人口減少が進む中で長寿命化を行った場合には，現施設を長く使用することができるようになる一方で，人口に対して過大となった施設を利用し続けることにより非効率になる一面もおこりう
る．あるいは逆に，長寿命化により更新時期を先延ばしすることにより，更新時にはより人口減少状態に適合した施設とすることが可能になる．すなわち人口減少を考慮するならば，単に長寿命化をすればLCCを小さくできるというものではなく，その状況に応じた適切な対応が求められる．

以上のような関係を念頭におき，本研究においては，人口減少が進む中で汚水処理施設を持続的に運営することを，長寿命化，更新後の次期施設の状況も考慮して検討する.

図 12.7 人口減少下における施設更新時期

#### 12.3.2 人口減少下における汚水処理システムの長寿命化と更新時期の検討モデル

現施設を $ T_{1} $ まで使用して更新し，新施設を $ T_{1}+1 $ から $ T=T_{1}+T_{2} $ まで使用する．新施設の耐用年数を $ T_{2} $ とする．期間Tの総費用をTCとする．割引率をrとする．

$$ \mathrm{TC}=\sum_{\mathrm{k}=0}^{\mathrm{T}_{1}}\frac{\mathrm{m}_{\mathrm{k}}^{1}}{(1+\mathrm{r})^{\mathrm{k}}}+\sum_{\mathrm{j}}\frac{\mathrm{CE}_{\mathrm{j}}}{(1+\mathrm{r})^{\mathrm{j}}}+\sum_{\mathrm{j}}\frac{\mathrm{CR}_{\mathrm{j}}}{(1+\mathrm{r})^{\mathrm{j}}}+\sum_{\mathrm{k}=\mathrm{T}_{1}+1}^{\mathrm{T}}\frac{\mathrm{m}_{\mathrm{k}}^{2}}{(1+\mathrm{r})^{\mathrm{k}}} $$

ここでそれぞれの符号の定義はつぎの通りである。

$ m_{k}^{1} $ ：1期（現施設）の年度kにおける維持管理費

$ m_{k}^{2} $ : 2期（新施設）の年度kにおける維持管理費

CE_{i}: 年度jに投資した長寿命化費用

CR_{i}: 年度 j に投資した更新費用（更新工事も複数年にわたる）

長寿命化の期間や有無など政策により評価期間Tが異なるので1年あたり費用に換算して比較する必要がある．そこで資本回収係数の考え方を用いて割引率を考慮した年あたり平均費用ATCに換算する．

$$ \begin{aligned}\sum_{k=0}^{T}\frac{ATC}{(1+r)^{k}}=\frac{(1+r)^{T+1}-1}{r(1+r)^{T}}ATC\quad これが TC に等しいとすると \end{aligned} $$

$$ \mathrm{ATC}=\frac{\mathrm{r}(1+\mathrm{r})^{\mathrm{T}}}{(1+\mathrm{r})^{\mathrm{T}+1}-1}\mathrm{TC} $$

最適な政策は

$$ \mathrm{min}_{\mathrm{T}_{1}}\mathrm{ATC} $$

と考えることができる．すなわちつぎのようになる．

$$ \begin{aligned}\min_{\mathrm{T}_{1}}\frac{\mathrm{r}(1+\mathrm{r})^{\mathrm{T}}}{(1+\mathrm{r})^{\mathrm{T}+1}-1}\left\{\sum_{\mathrm{k}=0}^{\mathrm{T}_{1}}\frac{\mathrm{m}_{\mathrm{k}}^{1}}{(1+\mathrm{r})^{\mathrm{k}}}+\sum_{\mathrm{j}}\frac{\mathrm{CE}_{\mathrm{j}}}{(1+\mathrm{r})^{\mathrm{j}}}+\sum_{\mathrm{j}}\frac{\mathrm{CR}_{\mathrm{j}}}{(1+\mathrm{r})^{\mathrm{j}}}+\sum_{\mathrm{k}=\mathrm{T}_{1}+1}^{\mathrm{T}}\frac{\mathrm{m}_{\mathrm{k}}^{2}}{(1+\mathrm{r})^{\mathrm{k}}}\right\}\end{aligned} $$

人口減少社会の負担を考える場合，延べ利用人数あたりのコストも考慮することが重要
である．第1期の1人1年あたりの費用を$\bar{\mathbf{x}}_{1}$，年度kの利用者数を$n_{k}$とすると期間全体について次式が成立する．

$$ \begin{aligned}\sum_{\mathbf{k}=0}^{\mathrm{T}_{1}}\frac{\mathrm{m}_{\mathbf{k}}^{1}}{(1+\mathbf{r})^{\mathbf{k}}}+\sum_{\mathbf{j}}\frac{\mathrm{CE}_{\mathbf{j}}}{(1+\mathbf{r})^{\mathbf{j}}}=\sum_{\mathbf{k}=0}^{\mathrm{T}_{1}}\frac{\mathrm{n}_{\mathbf{k}}\bar{\mathbf{x}}_{1}}{(1+\mathbf{r})^{\mathbf{k}}}\end{aligned} $$

これより1人当たり年平均費用はつぎのようになる。

$$ \overline{\mathbf{x}}_{1}=\frac{\sum_{\mathbf{k}=0}^{\mathrm{T}_{1}}\frac{\mathbf{m}_{\mathbf{k}}^{1}}{(1+\mathbf{r})^{\mathbf{k}}}+\sum_{\mathbf{j}}\frac{\mathrm{CE}_{\mathbf{j}}}{(1+\mathbf{r})^{\mathbf{j}}}}{\sum_{\mathbf{k}=0}^{\mathrm{T}_{1}}\frac{\mathbf{n}_{\mathbf{k}}}{(1+\mathbf{r})^{\mathbf{k}}}} $$

同様に第2期についてはつぎのようになる。

$$ \begin{aligned}\sum_{\mathrm{j}}\frac{\mathrm{CR}_{\mathrm{j}}}{(1+\mathrm{r})^{\mathrm{j}}}+\sum_{\mathrm{k}=\mathrm{T}_{1}+1}^{\mathrm{T}}\frac{\mathrm{m}_{\mathrm{k}}^{2}}{(1+\mathrm{r})^{\mathrm{k}}}=\sum_{\mathrm{k}=\mathrm{T}_{1}+1}^{\mathrm{T}}\frac{\mathrm{n}_{\mathrm{k}}\bar{\mathrm{x}}_{2}}{(1+\mathrm{r})^{\mathrm{k}}}\end{aligned} $$

$$ \overline{\mathbf{x}}_{2}=\frac{\sum_{\mathrm{j}}\frac{\mathrm{CR}_{\mathrm{j}}}{\left(1+\mathrm{r}\right)^{\mathrm{j}}}+\sum_{\mathrm{k}=\mathrm{T}_{1}+1}^{\mathrm{T}}\frac{\mathrm{m}_{\mathrm{k}}^{2}}{\left(1+\mathrm{r}\right)^{\mathrm{k}}}}{\sum_{\mathrm{k}=\mathrm{T}_{1}+1}^{\mathrm{T}}\frac{\mathrm{n}_{\mathrm{k}}}{\left(1+\mathrm{r}\right)^{\mathrm{k}}}} $$

#### 12.3.3 事例による検討

## (1) 検討対象事業

実際の下水道整備地区をもとに検討のモデル地区を設定した．対象とする地域は図12.8に示すように4地区よりなり，現在の処理人口は約1万7千人である．各地区の人口は図12.9に示すように推移していくと予想されている．現在の処理施設の耐用年は2040年までであり，2030年に長寿命化の意思決定を行うものとする．式(12.8)においては現施設を延命化して使用する最適な年数を決定することとして表されているが，ここではいくつかの長寿命化のケースを設定してコストを比較することとする．

図12.8 検討対象とする地区の概要

図12.9 検討対象地区の人口予測
図12.10 検討する延命パターン

検討するパターンを図12.10に示す．CASE-1は延命か処置を行わずに2040年に更新をする．CASE-2は10年化の延命化を行って2050年まで現施設を使用して更新を行う．同様にCASE-3では20年，CASE-4では30年，それぞれ延命化を行う．更新時には人口が減少しているので，下水道として更新する場合と，合併処理浄化槽に切り替える場合について検討を行う．

表12.6 検討する更新方法

延命年数	更新方法
全地区集合处理	U地区のみ净化槽	U,A,S地区净化槽	全地区净化槽
0年	CASE-0A	CASE-0B	CASE-0C	CASE-0D
10年	CASE-1A	CASE-1B	CASE-1C	CASE-1D
20年	CASE-2A	CASE-2B	CASE-2C	CASE-2D
30年	CASE-3A	CASE-3B	CASE-3C	CASE-3D

## (2) 計算方法

## 1 )現施設の維持管理費

現施設の維持管理費については図12.11に示す。これには施設の稼働費の他に施設を構成する設備の修繕費や取り替え費用等も含まれている。本図より現施設を使用する期間の維持管理費を求める。

管路の維持管理費については現施設及び更新後も文献 $ ^{3)} $ より1mあたり1年あたり57円とする.

図12.11 現施設の維持管理費

## 2 )現施設の長寿命化費

長寿命化のための工事は，最初沈殿池，曝気槽，最終沈殿池に対して防食工事を行うものとする．10年の延命のためには防食工事を1回，断面修復を10mmの深さまで行う．20年延命のためには，防食を工事を10年間隔で2回，断面修復を20mmの深さで，30年延命には防食
工事を10年間隔で3回，断面修復を30mmの深さまで行うものとする。

防食及び断面修復の費用の調査結果を表12.7に修復面積を表12.8に示す.

表12.7 長寿命化の費用

单価(円/m²)
防食	26,000
断面修復10mm	31,000
断面修復15mm	37,000
断面修復30mm	43,000

表12.8 長寿命化のための補修箇所

補修箇所	面積(m²)	池数	総面積(m²)
最初沈殿池	139.6	4	558.4
曝気槽	738.4	2	1476.8
最終沈殿池	280.4	4	1121.6

## 3 )集合処理施設の更新費

更新時の集合処理予定地区の人口より，集合処理施設の計画人口を決定する．それぞれのケースに更新時期に対する集合処理地区の予想人口と，それをもとに決定した計画人口を表12.9に示す．本地域における1人1日最大汚水量は447Lと予測されており，これをもとに1日最大汚水量を求めた．

表12.9 集合処理予定地区の人口

全地区計	N,S,A地区計	N地区
推定人口	計画人口	推定人口	計画人口	推定人口	計画人口
CASE-0	12,310	13,000	11,004	11,000	4,249	4,500
CASE-1	10,841	11,000	9,879	10,000	3,852	4,000
CASE-2	9,300	10,000	8,688	9,000	3,434	3,500
CASE-3	7,873	8,000	7,605	8,000	3,052	3,000

集合処理施設の更新（建設）費は文献3)に示されている次式で求めた.

$$ \begin{aligned}&1400\leqq Q_{d}<10000\quad&C_{T}&=32.775\times Q_{d}+85431\\&Q_{d}\geqq10000\quad&C_{T}&=93218\times(Q_{d}/1000)^{0.7229}\end{aligned} $$

ここで $ Q_{d} $ は日最大汚水量（m³）， $ C_{T} $ は処理場建設費である.

集合処理施設の更新費はそれぞれの施設の使用開始年に発生するものとし，CASE-0では2041年に，以後CASE-3まで10年ずつ後に発生する。

管路の更新は管更生工法により行うものとする．更生工法の1種であるSPR工法について業者に対する調査結果より，費用を1mあたり517千円とした．幹線及び枝線の延長は表12.10のとおりである．なお管路の寿命は2070年までとし，すべての更新費用は2070年に発生するものとして計算を行っている．

表12.10 各地区の幹線管渠及び枝線管渠の延長

N地区	S地区	A地区	U地区	合計
幹線	2,993	1,721	748	860	6,322
枝線	36,486	4,688	37,989	22,390	101,553

(单位: m)

## 3 )更新後の集合処理施設の維持管理費

処理施設の維持管理費は，1人1日平均汚水量を357Lとし，これと各年の人口より1日平
均汚水量を求め, 次式3)により計算した.

$$ \mathrm{C_{M}=3083.9\times(Q_{a}/1000)^{0.6172}} $$

ここで $ Q_{a} $ は1日平均汚水量(m³)， $ C_{M} $ は維持管理費（万円/年）である.

## 4 )合併処理浄化槽の設置費及び維持管理費

浄化槽の設置費は設置時の世帯数を求め、それぞれの世帯に5人槽を設置するものとした。維持管理費については各年の人口より使用世帯数を求めて計算した。設置費は1基当たり83.7万円、維持管理費は1基当たり年間6.5万円とした3).

#### 12.3.4 結果及び考察

すべてのケースについて，ライフサイクルコストを使用期間の1年あたりで示したものが図12.12である．割引率を考慮しない場合，長寿命化を行うほどライフサイクルコストは小さくなるという結果になった．更新方法も含めて考えると，CASE3-Dすなわち，現施設をできるだけ長寿命化して利用し，その後は全地域を個別処理に切り替える方策が最も有利であると判定された．長寿命化を行わない場合（CASE-0シリーズ）には，将来の人口が最も少なくなる最上流のU地区を集合処理から切り離すCASE-OBがもっとも低コストとなる．

図 12.12 年平均 LCC

図 12.13 集合処理を続ける場合の年平均費用
更新後も集合処理を続ける場合（CASE-A シリーズ）をとりあげ長寿命化による効果を示したものが図 12.13 である．更新前の処理場維持費は，10 年ずつ長寿命化するにつれ，37 年分から 67 年分まで増加し，更新後施設の使用期間も含めた評価期間は 87 年から 117 年に延びる．この結果 1 年あたりにした場合には，長寿命化するほど高くなった．これに対し処理場更新費及びその維持費は長寿命化するほど規模が小さくなるために，更新費そのものが少なくなるとともに評価期間が長くなるために年平均値は減少する．さらに管路更新費についても，いずれのケースでも同額であるために，評価期間が長いほど年平均値は少なくなっている．これらの効果により，総額として年平均値は長寿命化するほど少なくなる．

図 12.14 割引率を考慮した年平均 LCC

つぎに割引率を考慮した場合を図12.14にしている.ここでは割引率を0.02として2004年の価値で示している.この場合でもCASE-3Dが最も年あたり費用は小さくなっている.ここでは更新後の集合処理のウェイトにより長寿命化の影響が逆に現れている.すなわちCASE-A, CASE-Bでは長寿命化するほど年あたり費用は大きくなり, CASE-C, CASE-Dでは逆になっている.

図 12.13 と同様に CASE-A シリーズについて費用別に示したものが図 12.15 である．図 12.13 と比較すると，更新前の処理場維持費は同様の傾向を示すものの 2070 年に発生する管路の維持費は割り引かれているために，評価期間の長期化の効果は少ない．同様に処理場の更新費や維持費についても割引が大きく，評価期間が長くなることによる低減効果は小さい．そのために割引率を考慮しない場合とは逆に長寿命化するほど年あたりの費用が高くなるという結果になった．

更新後は浄化槽を利用する CASE-D シリーズについて図 12.16 に示す. 更新前の処理場の維持費は図 12.15 と同様であるが，浄化槽の設置費と維持管理費の長寿命化による減少効果が大きい．これは人口減少に合わせて浄化槽を設置，維持管理できるとともに，長寿命化するほどその期間が先になり割引効果が大きくなるためである．

ライフサイクルコストと同様にその利用者負担額も考慮することが重要である．式(12.10)，(12.12)より求めた，更新前後の延べ利用者による1人1年あたりの費用を図12.17に示す．更新前の1人当たり費用は長寿命化をしないほど少なくなっている．これは長寿命化をすることにより，年あたりの費用を少なくすることができても，人口の減少
により，負担する総人数が減少することによる．更新後の費用を見た場合には，集合処理を行う場合にはやはり1人当たり費用は長寿命化するほど多くなる．しかし浄化槽を組み合わせた場合には，人口減少に応じて維持管理費を少なくできるので，長寿命化して設置費を抑える方が有利となる．

図 12.15 割引率を考慮した集合処理を続ける場合の年平均費用

図 12.16 更新後に浄化槽を利用する場合の年平均費用

図 12.17 更新前後の延べ利用者あたり費用