Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
実験容器の底板から80～90cmの位置における圧力測定シートの発色状況例を図3-1-18に示す。(注：シートは緩衝材なしおよび5cmの場合は超低压用LLWを、10cmおよび15cmの場合は極超低压用LLLWを用いている)。緩衝材のない場合には碎石と接触した部分に高い圧力を受け、接触していない部分はほとんど圧力を受けていなかったことが示された。なお、画像で発色が強い部分が若干縦方向に延びているようになっているのは埋め戻して突き固めた際に碎石が接触したまま下に詰まったことによるものと考えられる。また、細かな点状の発色については碎石を充填した際に、パネルに碎石が衝突したためであると考えられる。一方、緩衝材で覆った場合には緩衝材の厚さに関係なく、点状に過大な荷重がかかる現象は軽減されることが明らかとなった。緩衝材が最も厚い15mmの場合の画像において多少大きな点状の発色が認められたのは突き固めの際に過大な荷重が一次的に加わったものと考えられた。

図 3-1-18 压力測定シートの発色例（底板から 80～90 cm）

PC に取り込んだ画像を 1 ピクセル単位で確認 (1 枚のシートで約 35 万ピクセル) し、最も発色が最も濃かった部分の色を図-4 から最大土圧として算出し、底板からの高さ (埋め戻し高さ) との関係を図 3-1-19 に示す。緩衝材の厚さごとにそれぞれ最大土圧は埋め戻し高さに大きな影響を受けていなかったものと考えられる。緩衝材が最も厚い 15mm の場合が他の場合よりもかなり高い値であったことから、今回の測定では突き固めの際の瞬時荷重が計測された場合も多かったものと考えられ、突き固め条件の再現性を向上させて検討することが課題となった。なお、これらの値による静的荷重が $ 100cm^{2} $ の範囲で数箇所生じたとしも FRP 浄化槽が破損する可能性は低いものと考えられる。

以上のことから、より定量的な実験を行うことおよび実際の工事における突き固め方法を具体的に検討することが課題として残るものの、緩衝材を浄化槽に巻きつけることにより地震によっても埋め戻し部分が液状化し難い、すなわち浄化槽を浮上し難くすることは可能であるものと考えられた。
図3-1-19 最大土圧と埋め戻し高さの関係

##### 3.1.8. 簡易な応急対応方法に関する検討

躯体が破損して漏水を生じている浄化槽の応急的な止水方法について検討することを目的とし、破損箇所の削りだしやプライマー処理等の前処理を行わずに、短時間で硬化し、止水できる樹脂として、ポリウレア系樹脂の「LINE-X」（株）ジャパンホームランドセキュリティ販売）およびFRP系補修シート（ウルトラパッチ：阿南電気（株）を選定した。

## 1 ）樹脂の吹き付けによる応急修理

ポリウレア系樹脂の「LINE-X」(株)ジャパンホームランドセキュリティ販売)は、コンクリートや金属、木材等の素材を選ばず使用でき、既存の建物等に塗装を行うことにより強度を向上させることを目的に開発されたもので、専用のスプレーガン（図3-1-20）により塗装する材料である。スプレーにより吹き付けるため、塗装の厚さを調整することにより剛性を自由に設定できる。専用のスプレーガンは、加温した2液をガンの内部で混合し、塗布されるようになっている。塗布後、直ちに硬化が始まり、1分以内である程度の硬度を発生する。さらに2日間で最大強度に達する。また-40℃から260℃までの環境に耐えられる他、防水効果、防鋳、防食効果も有しているため、大規模プラント、政府関係施設、公共施設、石油プラント、原子力発電所、トンネル、船舶、など幅広い分野で活用されている。これを浄化槽の破損部分にマンホール上から吹き付け、1時間程度静置した後、浄化槽に水を注水し効果を確認した。

図 3-1-20 スプレーガンの外観

吹き付けた粒子の固化速度が速く、吹き付けられた粒子は次々に固化が始まるため、吹き付けられている方向に対して影になる部分が生じた場合には空間が形成される、すなわち穴が塞がらない状態となった。水張りを行うとその部分から漏水することが確認されたものの、躯体に一度付着した部分が剥がれる現象は認められなかった。本来であれば、このような現象が生じないようにするためには吹き付け
る方向を変えるべきであるが、本実験では簡易に応急対応という条件として、マンホールの上から作業が行うこととし、このような条件では吹き付ける方向は限定されてしまう。また、このような吹き付けでは、塗布厚が薄くなる部分も生じ、水張りによる槽内水圧の上昇により転体の変形によって塗布厚が薄い部分に亀裂を生じ漏水が始まった箇所も認められた。

以上のことから、樹脂を吹き付けることにより応急的に補修するためには、吹き付けるオペレーターが浄化槽内部に入って作業しないと、適切な処置が行えないことから、本来の FRP の補修方法に比べ簡易的な対応とはならないことが明らかとなった。

## 2 )補修シートによる応急修理

FRP 系補修シート（ウルトラパッチ：阿南電気(株)）は、図2-1-14、表2-1-6に示す通り、ゴムのような柔らかい FRP シートが、紫外線により硬化する過程で含まれている樹脂により様々な素材に対し強力に接着しながら強度も高まる特性を持っている。通常、この補修シートを硬化させるために紫外線ランプを用いるが、自然光に2時間程度当てた状態でも硬化させることができる。また、従来の熱硬化性 FRP に比べ耐候性に優れ、200℃の高温条件においても使用することが可能であること等から、業種を問わず設備の延命化、作業時間の短縮、修繕コストの削減等の分野で利用されている。これを浄化槽の破損部分にマンホール上から破損部分に貼り付け、先端に不織布を巻きつけた棒を用いて圧着させ、4時間程度自然光を当てた後、浄化槽に水を注水し効果を確認した。

図 2-1-19 ウルトラパッチの断面

表 2-1-6 ウルトラパッチの特徴

施工が簡単	ハサミ、カッターナイフ等で任意の形にカットでき、補修部に手で貼り付けるだけです。
施工時間の短縮	貼り付け補修部が紫外線（太陽光）によって35分～で強力に接着しながら強度を増していきます。（屋内および曇天の時は紫外線ランプで硬化させます）
作業環境に優しい	従来のライニング工法に比べて樹脂の調合など専門職を必要とせず、誰でも簡単に施工出来、ガラス等の飛散も無く安全でクリーンな作業環境を提供します。
品質の安定	収縮はほとんどなく、FRPシート化によって安定した強度と仕上がりが得られます。
施工後の処理が簡単	穴あけ、塗装、サンドがけが出来ます。
幅広い用途	防水性、絶縁性、耐候性、耐食性、耐衝撃性、耐熱性（200℃可）に優れ幅広い分野で使用できます。
公的機関での認定	JISA 1322「建築用薄物材料の燃焼試験」による防災1級に合格食品衛生法「食品添加物の規格基準」に適合JWWA Z108:2004（日本水道協会規格）の「水道用資機材の浸出試験」に適合国土交通省新技術情報システム登録No. CB-990022-V
槽底部に長さ 50cm 程度の亀裂が生じた単独処理浄化槽 (5 人槽：全ばつ気型) の破損部を家庭用高压洗浄機を用いて洗浄し、乾燥させた。その後、補修シートを張り (シートの継ぎ目は 1cm 程度オーバーレイを行った)、先端に不織布を巻き付けた棒を不織布に押し付け、シートと浄化槽の躯体の間の空気を可能な限り排除した。3 時間程度自然光に当てた後、槽内に水張りを行い補修の状況を確認した。

その結果、数箇所から漏水する状況が確認されたが、水圧による補修シートの変形および躯体と接着された部分が剥がれる現象は認められなかったことから、硬化した補修シートの強度は浄化槽の補修に対応できるものと考えられた。漏水が生じたのは、補修シートを浄化槽に圧着させる際に隙間が残っていたためであると考えられる。その要因として躯体の表面が平滑でなかったため、棒を押し当てる方法では十分に躯体とシートの隙間が生じたことが考えられる。これを改善するためには補修シートの貼付け面を軟質にすることが可能であれば、圧着性は向上するものと考えられる。

##### 3.1.9. 浄化槽の耐震性に関する基準作り

本研究を契機に、浄化槽の耐震構造や耐震施工方法に関する基準を策定するべく、国内唯一の浄化槽の性能評価機関である（一財）日本建築センターの協力を得て、基準化・評価の検討を進めている。建築物としても過去に例の無い地下埋設された地上部との強固な接合部分がほとんど無い浄化槽については、すぐに基準化できるものではないが、これまでの議論において、以下のような基準策定の方向性を検討してきている。

絶対に壊れない浄化槽ではなく、暫定使用が可能となるレベル（流入側の漏水がなく、消毒ができる状態）を目指す。

軽微な改良で対応可能なもの。

補修の容易性の向上に資するもの。

具体的には、本研究で検討してきた内容も含め、構造上の強度、浮上防止バンド、支柱工事等の効果、スロッシング（振動により槽内水が揺動すること）による影響、フレキシブル配管、施工方法などが挙げられるが、今後の浄化槽開発の動向にも影響を及ぼすことから、引き続き、慎重かつ着実に検討を進めていくこととしている。
#### 3.2. 避難所等での活用を想定した自立型浄化槽システムの確立

##### 3.2.1. 自立型浄化槽システムの基本設計

## (1) 自立型浄化槽システムの基本設計

東日本大震災の直後、ライフライン（水、食料、ガス等）の確保は優先的に進められたが、避難所等においては、トイレ洗浄水の不足や排水設備の被害等から生じた水洗便所の使用制限は大きなストレスとなり、また、衛生面からもその対策が必要であった。また、被害復旧速度としては、都市ガス、下水道等の集中インフラは、その規模の広範囲さから復旧の遅れが生じざるを得ないが、LPガス、浄化槽等の分散インフラは、リスクが分散されたことから、災害に対して有効であるとの指摘もなされている。そこで本研究では、避難所等における災害時の衛生環境の確保および生活環境の向上のため、特に、し尿を中心とした排水への対応を念頭に、被災時にも水洗トイレの使用を可能とする自立型浄化槽システムの基本設計を行った。

ここでいう自立型浄化槽システムとは、災害時においても独立で稼働するシステムを指しており、以下の機能を有するものとした。

① 避難所等においては、分散型排水処理設備である浄化槽の設置を基本とするとともに、浄化槽の運転駆動力であるエネルギー（電力）を自立分散型発電設備であるコージェネレーションシステム、風力発電、太陽光発電等により確保する。

② 净化槽处理水の中水としての利活用を図り、水洗便所洗浄水を確保する。

③ 上記、浄化槽での処理水量を低減させ、浄化槽の運転駆動力であるエネルギーを削減するために、避難所等には、節水トイレなど、節水機器を常設する。

④ 中水利用を容易化するため、スクリーン等による流入負荷削減機能を有する。

本研究で開発する自立型浄化槽システムが有する構成要素について、基礎情報の収集・調査し、避難所仕様の自立型浄化槽の評価項目について検討を行った。自立分散型発電設備として、太陽光発電、風力発電は、夜間の需要や安定した電力供給には大容量の蓄電池が必要となる可能性があるため、コストを考えると単独使用は困難と考えられる。一方で、コージェネレーションシステムでは、熱電併給という効率性に加え、燃料としてLPガス、灯油等を使用することで、発災直後にも利用できる可能性が高いと考えられる。排熱については、避難所内で使用するのみならず、浄化槽等の処理プロセスにおいても熱利用による寒冷対策、汚泥消化、残渣の乾燥処理など、効率的な処理システムを構築できる可能性が考えられた。機器の選定に当たっては、自立型浄化槽の構成機器および避難所全体の熱電需給バランスを考慮して、太陽光発電、風力発電を必要に応じて補助的に使用することで、避難所における自立的なエネルギー確保が可能とするのみならず、平常時のエネルギー総合効率を最大化するシステムを検討することとした。

## (2) 避難所等への節水トイレの導入に関する検討

水洗トイレにおける用水確保の観点から、避難所等への節水トイレの導入に関する検討を行った。既往研究を調査し、一般的な排泄回数を調査したところ、 $ ^{18)} $ は、排泄大1.09回／人・日、排泄小5.39回／人・日（表3-3-1）と報告しており、さらに、このそれぞれの排泄回数に既存ストックであるトイレと節水トイレの洗浄水量を乗じたトイレ用水量を比較した結果は、表3-3-2に示す通りである。これにより、節水トイレを導入することにより、43.2%の節水効果が期待できると考えられる。

避難所等においては、台所や洗濯、風呂等の使用が限られているため、トイレ由来の水使用量が多いことが予想される。そのため、特に水洗トイレを節水型にすることは、節水効果の増大が期待される。また、この節水トイレの導入は、併せて、後段の浄化槽における処理水量負荷の削減も図り、浄化槽内における膜分離ユニットの透過流束を軽減することにもなる。そのため、避難所等に、この節水トイレを導入することは、水使用量削減と排水処理水量削減の両面から有効であると考えられた。
表 3-3-1 排泄回数

排泄大	排泄小
自宅内	自宅外	合計	自宅内	自宅外	合計
全体	0.78	0.31	1.09	2.83	2.56	5.39
男	0.78	0.43	1.21	2.23	2.98	5.21
女	0.78	0.15	0.93	3.64	2.02	5.66

(回/人·日)

表 3−3−2 便器の洗浄水量

既存ストック	節水トイレ	節水率 (%)
洗浄水量 (L/回)	洗浄水量 (L/人·日)	洗浄水量 (L/回)	洗浄水量 (L/人·日)
大	10.1	11.0	6.0	6.5	—
小	8.9	48.0	5.0	27.0	—
計	—	59.0	—	33.5	43.2

また、節水機器の導入は、後述する膜分離活性汚泥法を用いた浄化槽における処理効率の増大にも寄与することが考えられる。膜分離活性汚泥法は、一般に、排水の高濃度化に強く、高水量化に弱い特徴を有する。そのため、節水機器導入による排水の低水量・高濃度化は、膜分離活性汚泥法を用いた浄化槽との組み合わせとして、有効であると考えられた。

さらに、避難所等における節水トイレの常設化は、避難所等に設置する浄化槽の処理規模（処理能力）を想定するに当たり、浄化槽への流入水量、流入水質に影響を及ぼすことが考えられるため、避難所等においては、避難時の最大収容人員およびこれら流入水量、流入水質を想定した人員算定に見直す必要があると考えられた。そこで、避難所等における原単位について、検討を行った。

建築物の用途別による屎尿浄化槽の処理対象人員算定基準（JIS A 3302：2000）において、避難所等となりえる「小学校」の人員算定は、次のように示されている。

$$ n=0.20\times P\qquad(n: 処理対象人員、P: 定員 ( 人 )) $$

「小学校」が避難所として指定される場合、Pは、避難時最大収容人員が適当であると考えられる。一方、「建築物の用途別による屎尿浄化槽の処理対象人員算定基準表」の「算定単位当たりの汚水量およびBOD参考値」によると、「小学校」の汚水量とBOD濃度は、次のように示されている。

污水量：50 L/人·日、BOD 濃度：180 mg/L

しかし、浄化槽の構造基準・同解説 $ ^{19} $ によると、学校の污水の特徴として、低濃度、小排水量であることを挙げており、さらに、厨房排水が流入しない施設では流入污水中の窒素濃度が屎尿系に近い値になる、と記載されている。そのため、避難時においては、学校の污水の特徴が軽減し、さらに、厨房が使用されないことを想定し、排水はトイレ排水のみと仮定し、トイレ排水の原単位を適用すると、次のようになる。

污水量：50 L/人·日、BOD 濃度：260 mg/L

この原単位に、節水トイレを導入することで、表4で示された43.2％のトイレ洗浄水量が削減されるとなると、次のようになる。
しかし、避難所等では、混乱期から、安定救援期まで、そのフェーズにより、排水量が異なることが想定される。表3-3-3は阪神淡路大震災時における避難所の水需要の実績を示しており、混乱期と比較して、安定救援期では約2倍の水需要があったことが伺える。当然、これに伴って排水量も増大することから、負荷設計に際しては、これらの内容を考慮に入れ、避難所等における人員算定に繋げていく必要があると考えられる。

表 3-3-3 避難所の水需要

飲料系	生活系	雜用系	合計
混乱期	7	2	7	16
緊急救援期	10	4	9	23
安定救援期	13	7	12	32

单位:L/人·日

## (3) 冬期間における浄化槽の低水温化と処理水質

宮城県内の一般家庭に設置されている浄化槽の浄化槽内水温と処理水質を調査した結果は図3-3-1に示すとおりである。この結果から、1月～3月の冬期間においては、浄化槽内水温が10℃を下回る期間が存在した。また、低水温期間を中心に、浄化槽の十分な処理機能が発揮されない場合もあると考えられたが、既往研究 $ ^{10} $ では、処理水質は、必ずしも、低水温期間において悪化している訳ではなく、水温変動に伴い、処理水質の増減があることを示している。

本研究で想定している自立循環型浄化槽システムでは、浄化槽処理水を水洗トイレ洗浄水（中水）に利活用することを想定しているため、常に、安定して良好な処理水質を得る必要があると考えられた。そこで、本研究では、浄化槽の運転駆動力である電力を自立分散型発電設備であるLPG-コーグエネレーションシステムを採用することにより、現位置（避難所等敷地内）での発電を可能にするとともに、その排熱を利用し、浄化槽槽内水を保温することを考えている。この保温は、浄化槽内の低水温対策の他、水温変動を少なく抑えることにより、浄化槽の処理水質を安定して良好に維持させることに繋がると考えられる。

図 3-3-1 浄化槽の槽内水温と処理水質の関
##### 3.2.2. 処理水の水洗トイレ洗浄水（中水）への利活用に関する検討

排水再利用のためのボトルネックと考えられた浄化槽処理水中の大肠菌数を調べるために、既設浄化槽の処理水に含まれる大肠菌数を調査した結果は、表3-3-4（5月）および表3-3-5（11月）に示すとおりである。この結果から、5月の浄化槽内水温が比較的高い時期（平均19.3℃）では、処理水中の残留塩素濃度が高く検出される傾向にあった。これは高い水温により、消毒塩素剤の可溶化が増加したことによると考えられた。これにより、残留塩素濃度の高い施設では、大肠菌ゼロの施設も見受けられたが、高濃度の残留塩素は、水環境中での生物への悪影響や排水の再利用時における排水処理性能に悪影響を及ぼすことも指摘されている。一方、11月の結果から、净化槽内水温が比較的低い時期（平均17.6℃）では、低い水温により、消毒塩素剤の可溶化が低下したことにより、残留塩素濃度が低く検出される傾向にあった。残留塩素濃度が高い施設においては、大肠菌ゼロの施設もあったが、適正（残留塩素が検出されている）と判断されている施設においても、残留塩素が低い施設においては、大肠菌ゼロになることは無かった。

表 3−3−4 既設浄化槽の処理水に含まれる大腸菌および大腸菌群数（5月）

No.	実使用人員/算定人員	净化槽水温℃	処理水質	残留塩素濃度mg/L	大腸菌群(Deso)CFU/mL	大腸菌群(ECC)CFU/mL	大腸菌群(ECC)CFU/mL
1	3/10	19.7	13	11	10	2.0	2	0	0
2	2/8	20.6	3.6	5.5	2.0	0.4	0	0	0
3	7/7	20.0	33	52	15	1.0	0	0	0
4	7/7	17.5	8.5	22	5.0	1.5	0	0	0
5	2/10	18.5	4.5	16	2.0	2.0	0	0	0
6	4/7	22.6	4.0	26	13	1.0	1900	260	4
7	3/7	20.8	1.9	6.2	0.8	3.0	0	0	0
8	2/5	16.1	43	7.8	12.5	0.5	20000	17000	15000
9	3/7	15.8	4.8	23	4.0	3.0	0	0	0
10	7/5	21.0	36	46	13.5	0.05	270	180	18

表 3−3−5 既設浄化槽の処理水に含まれる大腸菌数（11月）

No.	実使用人員/算定人員	净化槽水温℃	処理水質	残留塩素濃度mg/L	大腸菌群(Deso)CFU/mL	大腸菌群(ECC)CFU/mL	大腸菌群(ECC)CFU/mL
BODmg/L	T-Nmg/L	SSmg/L
11	5/10	19.5	16	9.9	9.3	0.4	76	44	15
12	5/7	17.0	4.7	29	4.4	1.0	0	0	0
13	3/7	18.0	16	11	24	1.5	10	24	0
14	8/10	24.1	6.5	19	1.7	0.05	150	140	26
15	3/7	14.7	9.5	10	6.4	0.2	120	73	49
16	3/7	16.0	60	65	43	0.05	2400	6400	110
17	4/5	17.5	17	25	8.4	0.1	20000	1100	37
18	6/8	16.5	26	39	9.2	1.5	0	5	0
19	5/5	15.4	8.4	24	2.9	0.05	260	300	25
20	3/5	17.0	18	40	13	0.05	760	1100	26

次に、宮城県と茨城県にある浄化槽施設2施設において、浄化槽の処理水質、大腸菌群数および大腸菌数を経日変化として、調査した結果は、図3-3-2に示すとおりである。この結果から、2施設とも、現在、浄化槽の基準とされている大腸菌群数と比較して、トイレ洗浄水（中水）の基準とされている大腸菌数は、少量ではあるが確認された。

上記、20 施設および2 施設の経日変化の結果から、浄化槽処理水をトイレ洗浄水（中水）として利活用するためには、この大腸菌数をゼロにする対策が重要であると考えられた。また、今回、調査した施設では、処理水質と大腸菌群数および大腸菌数に明確な相関は認められなかった。
経過日数（日）

経過日数（日）

図 3−3−2 既設浄化槽に含まれる大腸菌数（経日変化）

上記の結果を踏まえ、浄化槽処理水中に含まれる大腸菌をゼロにするための代表的手法として、以下の3種類の方法が挙げた。

①大腸菌ゼロを確保するのは困難

・大腸菌含有排水からの距離（リスク）を遠ざける

→ マンホールトイレの利用、（簡易水洗トイレ＋配管洗浄水）の利用（図3-3-3）

図 3-3-3 マンホールトイレ、(簡易水洗トイレ＋配管洗浄水)の利用

②大肠菌ゼロを確保するために殺菌効果を増大

・塩素添加量の増大、消毒槽の滞留時間（殺菌時間）増大

→ 水環境における生態系への悪影響、塩素高含有再利用水の浄化槽に対する悪影響、塩素消毒剤の貯蓄量増大

・紫外線消毒の導入

→ 紫外線消毒のための電気エネルギー必要

③大腸菌ゼロを確保するために砂ろ過または膜分離の導入

本研究では、トイレ洗浄水（中水）への適用を図るため、大肠菌数ゼロを確実に確保するために、膜
分離の導入について検討を進めることとした。

##### 3.2.3. 避難所仕様浄化槽モデルによる試験

## (1) 自立循環型浄化槽システムにおける処理水質

本研究で構築した自立循環型浄化槽システムモデルから排出された処理水（一般水質項目）の結果は、図3-3-4（膜分離ユニット出口水）および図3-3-5（活性炭ユニット出口水）に示すとおりである。試験期間を通じて、流入開始直後より、BOD, SS, NH₄-Nは、常に5 mg/L以下で推移し、浄化槽としての良好な処理水質を確保できることが確認されたが、加温により膜分離ユニットを40℃まで上昇させるとNH₄-Nが残存する傾向が認められた。各水温での生物活性の変化を調査するために、代表的に、各水温における硝化活性を測定した（図3-3-6）。水温13℃の時と比べて、水温を20℃，30℃に上昇させることにより、それぞれ、硝化活性は15%，17%増加した。しかし、水温を40℃まで上昇させると、硝化活性は著しく低下する結果となった。これらの結果は、一般に、硝化活性の至適温度が30℃前後であることと一致しており、また、この結果から、図3-3-4、5における水温40℃でのNH₄-Nの残存に繋がったと考えられた。

図 3-3-4 膜分離ユニット出口水の処理水質（一般水質項目）

図 3-3-5 活性炭ユニット出口水の処理水質（一般水質項目）
図 3-3-6 各水温における硝化活性

T-N に関しては、脱窒反応は進行せず $ NO_{2+3}-N $ が多く残存するために、高い値が検出された。T-N が減少しなかった原因と対策および課題は、表 3-3-6 に示す通りである。また、本実験が膜分離ユニット 3.0 $ m^{3} $ 、活性炭ユニット（貯留水槽を含む）2.7 $ m^{3} $ と、避難所等に設置するには、小さい装置であったことも原因の一部と考えられた。また、この表 3-3-6 で示した対策の方向性は、いずれも、電力エネルギー削減にも繋がる方法である。今後、実スケールの設計・稼働に際しては、これらの内容を考慮に入れ、運転方法の最適化を図る必要があると考えられる。

表 3−3−6 T−N 低減のための対策と解決すべき課題

原因	対策方法	対策実施のために解決すべき課題
30分間の嫌気・好気交互運転嫌気時間が足りなかったため脱窒反応不足	嫌気時間の増大好気時間の短縮	好気時間のみ膜から排水が透過嫌気槽・好気槽の分離
ばっ気強度が強過ぎたため脱窒反応不足	ばっ気強度の最適化	ばっ気強度を弱めると膜閉塞の可能性増大

上記、試験期間中における排水再利用のための水質基準値への適合性は、表3-3-7（膜分離ユニット出口水）および表3-3-8（活性炭ユニット出口水）に示すとおりである。この結果から、排水再利用のための水質基準に対しても、流入開始直後より、確保できていることが確認された。浄化槽をはじめとした生物による排水処理では、運転開始から所期の性能を発揮するまでの期間が比較的長いという特徴があるが、膜分離ユニットを用いることにより、運転開始直後より、排水再利用に適した処理が可能であることが明らかとなった。
表 3-3-7 膜分離ユニット出口水の処理水質（排水再利用項目）

経過日数(日)	1	7	14	28	56	84
外観
臭気	無	無	無	無	無	無
色度(度) Abs.390	11	17	15	13	13	15
濁度(度) Abs.660	5未満	5未満	5未満	5未満	5未満	5未満
大腸菌(cfu/mL)※1	0	0	0	0	0	0
大腸菌(/100mL)※2	N.D.	N.D.	N.D.	N.D.	N.D.	N.D.

※1 酵素基質選択培地(ECC) ※2 コリラート

表 3-3-7 活性炭ユニット出口水の処理水質（排水再利用項目）

経過日数(日)	1	7	14	28	56	84
外観
臭気	無	無	無	無	無	無
色度(度)Abs.390	0	0	4	5	7	6
濁度(度)Abs.660	5未満	5未満	5未満	5未満	5未満	5未満
大腸菌(cfu/mL)※1	0	0	0	0	0	0
大腸菌(/100mL)※2	N.D.	N.D.	N.D.	N.D.	N.D.	N.D.

※1 酵素基質選択培地(ECC) ※2 コリラート

## (3) ディスポーザ導入効果に関する検討

自立循環型浄化槽システムにおける生ごみの乾燥・減量・保管の検討を行うため、試験では毎日、標準生ごみを投入し、自動微細目スクリーンにより回収した。また、スクリーンにより回収した標準生ごみは、65℃において、乾燥させ、2週間に1回取り出し、その体積および重量を測定した。回収した生ごみの外観を図3-3-7に示す。この様に、回収した生ごみは、さらさらとしたフレーク状となり、ハンドリングのし易い、臭気の少ない生ごみとなった。また、65℃による乾燥のため、主な病原菌等も死滅していると考えられた。

これら乾燥した生ごみの減量・減容効果を計算した結果、図3-3-8に示す通り、投入した標準生ごみに対して、重量比で80%、体積比で74%の生ごみ削減効果があった。結果は、試験期間中の平均で示してある。この結果から、ディスポーザで破砕した生ごみをスクリーンにより回収し、乾燥機で乾燥させることにより、生ごみの長期的、衛生的な保管が可能であることを確認できた。また、これらの乾燥に用いる熱源は、後述するコージェネレーションシステムから供給される排熱を利用できると考えられた。

図3-3-7 回収乾燥生ごみ
図3-3-8 生ごみの減量・減容効果

自立循環型浄化槽システムにおける污泥の挙動を明らかにするため、定期的に、膜分離ユニット内の污泥濃度（MLSS）の測定を行った。その結果は、図3-3-9に示すとおりである。この結果から、経過日数が経つに従い、污泥濃度は徐々に増加していったが、MLSS濃度が8,000 mg/L程度になったところで、污泥濃度の増加は緩やかになった。この現象は、膜分離ユニット内を加温することにより、ユニット内污泥の自己消化や可溶化が進行したことが原因であると考えられる。また、この加温による污泥の発生抑制は、本研究で構築する自立型浄化槽システムにおける污泥の長期的保管の可能性を示唆している。

図 3-3-9 膜分離ユニット内の污泥濃度の推移

また、本試験終了後、浄化槽内の夾雑物除去槽（汚泥貯留槽）等に貯留されていた汚泥量も調査し、試験期間中に除去された BOD 量との関係から、BOD-汚泥転換率を算出した。BOD-汚泥転換率を算出した結果、0.348 となり、これは、一般的な浄化槽における BOD-汚泥転換率 02～0.4 $ ^{19)} $ の範囲内であったことから、通常の浄化槽と同様な汚泥発生量であると考えられる。しかし、本自立型浄化槽システムモデルにおいて、その汚泥のほとんどが夾雑物除去槽に貯留されていたものであり、浄化槽内における生物処理反応による減量化反応をほとんど受けていない。本自立型浄化槽システムモデルでは、上述したとおり、前段にスクリーンを設けており、このスクリーンが夾雑物を除去する効果を有しているため、浄化槽内には、夾雑物除去槽を不要にできる可能性が考えられる。また、本研究では、明らかにすることはできていないが、コージェネレーションシステムの排熱を利用した乾燥により、浄化槽内で発生した汚泥等の乾燥・減量化についても検討する余地がある。これらのことから、今後、実スケールの設計に際しては、汚泥発生抑制をさらに進め、夾雑物除去槽（汚泥貯留槽）の最小化を図る必要があると考えられる。
## (4) 自立循環型浄化槽システムモデルの電気・熱エネルギー使用量

本研究で実験に供した自立循環型浄化槽システムモデルの通常時（13℃）における電気エネルギー使用量および熱エネルギー使用量を調査した結果は、図3-3-10に示すとおりである。この結果から、電気エネルギーの使用量は、浄化槽運転における156.5 Whとなり、それに対し、熱エネルギーの使用量は、生ごみ乾燥機運転における40.5 Whとなった。コージェネレーションシステムにおける熱電併給割合を1：1と仮定すると、浄化槽運転に係る電気エネルギーが高く、生ごみ乾燥エネルギーは十分賄えるとともに、その差116 Whが余剰熱と推定される。これらの余剰熱の利用として、本研究では、上記で示したとおり、膜分離ユニットの加温に使用した。膜分離ユニットの加温に使用した熱エネルギーは、図3-3-11に示すとおりである。この結果から、膜ユニットを40℃まで加温しても、図3-3-10で示した余剰熱で賄えると考えられた。ただし、水温40℃において、硝化活性が低下するという現象とともに、汚泥発生抑制の効果も考えられる。これらの結果から、コージェネレーションシステムによる電気と熱の供給により、浄化槽の運転の他、低水温対策、生物活性の上昇、汚泥発生抑制に、効果があると考えられた。

図3-3-10 電力エネルギー使用量と熱エネルギー使用量

図 3-3-11 膜ユニットの加温に必要な熱エネルギー使用量

本研究では、避難所等での利用を想定した自立循環型浄化槽システムの構築について、検討を行った。その結果、節水トイレの導入による節水効果、ディスポーザとスクリーンの組み合わせによるスクリーンろ過効果、浄化槽設置現場における水温低下、処理水に混入する大腸菌等の調査により、自立循環型浄化槽システムの構築に必要な有用な知見が得られた。これらの知見を元に、自立循環型浄化槽システムモデルを構築し、生活排水、生ごみを導入し、実験を行った結果、生ごみの乾燥・減量が図れるとともに、そのシステムモデルからの処理水は、トイレ洗浄水（中水）への利活用が十分に可能なシステムを構築することができた。また、コージェネレーションシステムの適用について検討を行った結果、電気エネルギーの他、熱エネルギーの活用も視野に入れたシステムを構築することができた。

避難所における具体的なスケールを考える一例として、群馬県藤岡市では、小中学校4校の平均値で収容人数470人、最低限必要な情報収集等に要するエネルギーは20 kWhとなっている。節水トイレの排水量を中心として考えると、日汚水量は15.7 m³（33.5 L/人・日）となり、本実験で用いたシステムの15.7倍（膜分離ユニット47.1 m³、活性炭ユニット（貯留水槽を含む）42.4 m³程度以下の規模になると考えられる。既に述べた通り、通常、小学校に設置する浄化槽の人員算定は定員×0.2であることから、水量からみると400人弱（1学年65人程度）の小学校の浄化槽と同程度である。さらに、モデル実験では1.25 kg/日の生ごみ投入量であり、同じスケール（15.7倍）で試算すると、少なくとも19.6 kg/400人=50 g/人・日程度の生ごみは対応可能と考えられた。また一般に、コージェネの廃熱は余剰傾向にあることから、生ごみ乾燥エネルギーは十分賄えるとともに、膜分離ユニットの加温の熱エネルギーも賄え
ると試算された。

これらの結果から、今後の開発の方向性としては、従来の考え方にはなかった排水処理への熱利用も考慮に入れ、排水処理に係る総合的なエネルギー削減を推進して行かなければならないと考えられる。

#### 3.3. GIS による情報把握システムと災害時のし尿・汚泥輸送モデルの構築

##### 3.3.1. 浄化槽被害情報調査システムの構築

GIS を活用した被害状況確認と浄化槽台帳による情報集約化の確認システムの構築を目指し、GIS 浄化槽台帳への被災情報ルーチンの組み込み、情報端末モバイルの作り込みなどのカスタマイズを進めているところである。本システムが構築された際のシステム全体の概念図は図 3-3-1 に示すとおりである。被災情報のモバイル入力フォーマットについては、環境省の「災害時の浄化槽被害等対策マニュアル（第2版）」に準拠した形で整理し、情報端末モバイルについては、個々の浄化槽情報の表示を可能とし、被災状況を把握できる写真等も検索可能なシステムを目指したものとなっている。

図 3-3-1 浄化槽被害情報調査システムの概念図

##### 3.3.2. 地域に即した平常時・被災時の輸送モデルの構築

東日本大震災における発災後の状況について情報収集を行った結果、仮設トイレを含めたし尿・汚泥の収集について、支援を含めた対策がなされていたものの、情報集約・伝達等の観点で収集・搬送が滞るケースが認められた。このような状況を踏まえ、減災を目的とする処理計画最適化を念頭に、発災前の対策として多目的貯留槽を整備することによる中長期的な対策および発災直後の迅速な対応に主眼を置いた仮設ピット導入による短期的な対応の2つの視点に基づく分析を試みた。

## (1) ネットワークモデル

対象としたⅠ県における構成市町村（33市町村）およびし尿処理施設（県内13施設A～M、隣接県9施設N～V）の輸送経路をモデル化すると図3-3-2に示すネットワークのようになる。ここで、し尿・汚泥の発生ノードは各自治体の役所の所在地とし、近隣の自治体および処理施設に至る主要道路の距離をデータとして取り込んだ。各市町村から発生するし尿・汚泥の量を表3-3-1に、対象地域に整備された施設の規模を表3-3-2に示す。
図 3-3-2 対象地域のネットワーク図

表 3−3−2 対象地域のし尿・汚泥処理施設の規模

施設規模 ton/day	余裕量 ton/day
県内施設	A	61
B	193
C	250
D	276
E	160
F	100
G	130
H	112
I	145
J	105
K	170
L	170
M	84
県外施設	N	335	43
O	90	20
P	160	19
Q	60	13
R	125	18
S	160	28
T	160	49
U	128	0
V	130	22

表 3-3-1 対象地域の各市町村から

排出されるし尿・汚泥の量

市町村No.	し尿発生量(ton/day)
し尿	净化槽污泥	計
1	76	22	98
2	74	12	86
3	66	20	86
4	82	49	131
5	67	30	96
6	62	13	75
7	46	7	52
8	192	38	230
9	27	10	37
10	44	9	53
11	43	7	50
12	34	16	51
13	145	50	195
14	12	5	17
15	6	2	8
16	20	2	22
17	41	13	55
18	17	13	30
19	9	7	16
20	5	2	7
21	11	5	16
22	12	2	13
23	6	2	8
24	21	4	25
25	30	3	33
26	15	2	17
27	4	1	5
28	4	2	6
29	12	3	15
30	4	2	6
31	6	1	7
32	20	9	29
33	17	3	20
合計	1230	366	1595
## (2) LP モデルの定式化と適用結果

各市町村から排出されたし尿・污泥を各処理施設へ効率的に輸送するため、本研究で扱う輸送問題をLPによって定式化すると、以下のようになる。

$$ \begin{aligned}&\min\sum_{i}\sum_{j\in J}l_{ij}X_{ij}\\&\sum_{j\in J}X_{ij}=Qi\\&\sum_{i}X_{ij}\leq q_{j}\\&X_{ij}\geq0\end{aligned} $$

ここでXij：発生ノードiから処理施設jへの輸送量[kl/day]，Qi：発生ノードiの発生量[kL/day]，lij：発生ノードiから処理施設jまでの最短距離[km]，qj：処理施設jの受入れ許容量[kL/day]とする。

表 2−3−1 で設定した災害時の処理シナリオにおいて、LP モデルを適用して輸送効率を最大化（ton·kmを最小化）した結果を表 3−3−3 に示す。

表 3-3-3 输送効率性

ケース	輸送効率性 (ton·km)	相対値 1	相対値 2
Case A-1	14,657	1.00	-
Case A-2	49,523	3.38	1.00
Case A-3	48,759	3.33	0.98
Case A-4	44,839	3.06	0.91

構成自治体による現在の運搬先の実績から計算した ton·km は 20,939[ton·km] となり、caseA-1 の結果は実際の処理計画よりも改善が図られた状態となっている。被災前の caseA-1 と被災後に県内のみで処理を行う caseA-2 を比較すると、ton·km は約 3.4 倍に増加しており、震災被害による影響が大きく現れている。また、県外施設との共同処理に関して、県外の協力が不十分な caseA-3 では、caseA-2 に対する削減量がわずかであるが、十分な協力が得られる caseA-4 の結果は、県内のみで処理した caseA-2 と比較して 4,684[ton·km]（約 9%）削減可能であることが読み取れる。

次に、LP モデルによって得られた各施設への輸送量を既存の施設能力で除した施設負荷率を計算した。この結果を詳細に考察するため、処理停止により受入れ不可の時は×、施設負荷率 0%から 50%の時に△、51%から 100%の時に○、101%～150%の時に○、150%以上の時に☆とランク分けを行い、その結果を表 3-3-4 に示す。本研究では施設負荷率 101%以上となった施設に注意を払い、特に 150%以上を上回る施設は、震災後の拠点となる最重要施設として位置づけるものとする。このランク分けの結果から、被災後を想定した全ケースにおいて、施設 C、E、K の負荷率が高くなっていることがわかる。協力処理の度合に関わらず、該当する 3 施設が輸送効率を考える上で重要な拠点になると位置づけられる。今後の施設整備計画において当該 3 施設を優先的かつ重点的に整備することが実現すれば、震災時の処理の円滑な運用にも大きく貢献すると考えられる。また、caseA-1 と caseA-2 を比較すると、後者（被災時のケース）では施設 H の依存度が高まっている一方、caseA-2 と caseA-4 の比較では、施設 H の負荷率が低下する代わりに県外施設 N および V の依存度が高まることがわかる。このことから、協力処理の度合によっては、施設 H、N、V のいずれかの施設も重要な拠点になり得ることが明らかになった。
表 3-3-4 施設毎の負荷率の比較

震災前	震災後
caseA-1	caseA-2	caseA-3	caseA-4
県内処理	県内処理	協力処理(消極的)	協力処理(積極的)
A	○	×	×	×
B	◎	×	×	×
C	○	☆	☆	◎
D	○	◎	◎	○
E	☆	☆	☆	☆
F	△	△	△	△
G	◎	×	×	×
H	○	☆	☆	○
I	△	△	△	△
J	◎	×	×	×
K	○	☆	☆	☆
L	△	△	△	△
M	○	×	×	×
N	○	◎
O	○	○
P	○	○
Q	○	○
R	○	○
S	○	○
T	○	○
U	○	○
V	○	☆

×停止，△:0%~50%，○:51~100%，©:101~150%，☆:150%以上

以上、し尿の輸送効率を考慮に入れ、震災時に対応した施設規模の在り方を検討した。現在の輸送・処理体制は様々な要因によって決定されたものであるため、分析結果を即時そのまま現実のシステムに反映させることは困難と思われるが、輸送 ton・km を最小化させる上で重要な意味を持つ施設が特定されたことは、防災・減災対策のみならず、老朽化施設に対する更新の優先順位や災害時協力協定等を検討する際の判断材料となり得る。また、今回の研究で重点を置いた輸送効率の向上は、震災時に限定されることではなく、むしろ平常時における輸送負担の低減化にも直接的な関連性を有する。このように本論文で提案した LP モデルは、地域全体の処理システムをどのように整備すべきかといった課題の解決に寄与するところが大きいと判断する。

## (3) 中継基地導入の効果分析

中継基地の導入効果を明らかにするため、輸送費用および施設整備費用からなる総費用の最小化と中継基地の配置箇所・必要容量の決定を目的とした広域的輸送計画について検討した。図3-3-2は中継基地を含む一次輸送・二次輸送のネットワークモデルである。
図 3-3-3 中継基地を含む一次輸送・二次輸送のネットワークモデル

中継基地の利用による広域的輸送計画モデルにおいて提案する MILP モデルを定式化すると、以下の式(5)から式(12)のようになる。

$$ \begin{aligned}&\min\sum_{i}\sum_{j\in J}\sum_{l}a_{ijl}X_{ijl}l_{ijl}+\sum_{j\in J}\sum_{k}\sum_{l}b_{jkl}Z_{jkl}g_{ijl}+\sum_{l}\sum_{j\in J}B_{l}Y_{jl}\quad&&\quad\cdot\cdot\cdot\cdot(5)\\&\sum_{j\in J}\sum_{l}X_{ijl}=Q(i=1,\ldots,m)\quad&&\quad\cdot\cdot\cdot\cdot(6)\\&\sum_{j\in J}\sum_{l}X_{jkl}\leq q_{k}(k=A,\ldots,V)\quad&&\quad\cdot\cdot\cdot\cdot(7)\\&\sum_{l}Y_{jl}=1\quad&&\quad\cdot\cdot\cdot\cdot(8)\\&Y_{jl}(q_{j}+C_{l})\geq\sum_{l}X_{ijl}\quad&&\quad\cdot\cdot\cdot\cdot(9)\\&\sum_{i}X_{ijl}=\sum_{k}Z_{jkl}\quad&&\quad\cdot\cdot\cdot\cdot(10)\\&Y_{ij}\in\{0,1\}\quad&&\quad\cdot\cdot\cdot\cdot(11)\\&X_{ijl},Z_{jkl}\geq0\quad&&\quad\cdot\cdot\cdot\cdot(12)\\&(\mathrm{J}=\{j\mid\mathrm{A},\mathrm{B},\ldots,\mathrm{V}\})\ (l=1,\ldots,11)\end{aligned} $$

ここで、 $ Xijl: 発生ノード i から中継基地 j への一次輸送量 [k1/day] $ 、 $ lijl: 発生ノード i から中継基地 j までの最短距離 [km] $ 、 $ Zijl: 中継基地 j から処理施設 k への二次輸送量 [k1/day] $ 、 $ gjkl: 中継基地 j から処理施設 k までの最短距離 [km] $ 、a: 発生ノード i から中継基地 j までの輸送単価 [円/ton·km]、b: 中継基地 j から処理施設 k までの輸送単価 [円/ton·km]、BI: 中継基地 j に設置する第 1 番目候補の仮設ピット建設コスト [円]、 $ Yjl: 中継基地 j に第 1 番目候補の仮設ピットを設置するか否かを表す 0-1 変数、Qi: 発生ノードの発生量 [kL]、qjおよびqk: 中継基地 j および処理施設 k の受入れ許容量 [kL]、CI: 中継基地 j における第 1 番目候補の仮設ピット容量 [kL] とする。式(5)における gjkl は、二次輸送に相当する走行距離を表したものであるが、一次輸送によって送られてきた量を当該施設で処理する際、gjkl をゼロとして計算処理される点が本モデルの 1 つの特徴となっている。

中継輸送のケーススタディでは、前述の被災シナリオと同じく県東部の5施設が停止の状況に陥ったものとして、県外施設への広域輸送を含む処理システムについて検討した。MILPモデルの式(9)における
仮設ピットの容量 CI を当該施設規模の n 時間分とし、n=4 から n=12 までの 1 時間毎とした 9 候補に、n=24 と仮設ピットを設置しない条件である n=0 を加えた全 11 候補を設定した。さらに本研究では、中継輸送を積極的に取り入れた輸送計画とそうではない計画との違いを明らかにするため、二次輸送の一次輸送に対する相対的なコスト差によって複数の代替案を作成した。すなわち、二次輸送の導入ケースを段階的に設定するため、一次輸送単価に対して二次輸送単価を 0.1 倍から 0.9 倍まで 0.1 倍間隔で変化させた場合（caseB-1 から caseB-9）の感度分析を行い、二次輸送単価が相対的に安価な条件で得られた代替案を二次輸送に「積極的」な輸送計画、その逆を二次輸送に「消極的」な輸送計画と定義した。

中継基地の有無による総費用の違いを明らかにするため、仮設ピットを一切設置しない場合の代替案として、MILPモデルのYjlを全て0に固定して適用した場合について計算を行った。一次輸送単価:126[円/ton·km]、二次輸送単価:58[円/ton·km]、1基当たりの仮設ピット整備費:447[円/day]としてMILPモデルを適用し、中継基地無しの計算結果と比較したものを表3-3-5に示す。なお、仮設ピットの設置費は、市場価格を参考に定めるものとし、365日稼働するものと考えて1日当たりのコストに換算して扱うことにした。この表より、中継基地を導入した際、総費用に占める仮設ピット整備費はわずかな割合であり、大部分が輸送費用であることがわかる。さらに、中継基地を導入することで4.5%の費用削減になることが示され、中継基地の導入による総費用の削減効果が確認できた。

表 3-3-5 施設毎の負荷率の比較

中継基地	費用
一次輸送	二次輸送	仮設ピット	合計
整備無し	7,397,674	7,397,674
整備有り	6,390,908	611,132	65,262	7,067,302

次に、二次輸送コストを仮想的に変化させた感度分析について、試算された費用の比較結果を図3-3-3に示す。ただし、caseBの各々の結果に対して二次輸送単価を58円に換算し直して図示し、現状の二次輸送単価で中継輸送の積極性の差異による比較を可能とした。この図より、caseB-1からcaseB-9まで二次輸送コストを変化させると、二次輸送コストの比率を設定した意図通り、段階的に二次輸送の占める割合が増減変化することが確認された。また、二次輸送を適度に取り入れた代替案（例えば、caseB-4やcaseB-5）は、二次輸送に消極的な計画案（caseB-9）に比べてトータルの輸送コストが安価になるが、過度に二次輸送を取り入れた代替案（caseB-1やcaseB-2）では総コストが悪化することが判明したことから、広域的輸送において経済性を高めるためには一次輸送と二次輸送のバランスに配慮した中継輸送が重要になることが示唆された。

図 3-3-4 ケース毎の総費用の比較

ここで、現状の輸送単価（二次輸送単価：58円）を条件にMILPモデルを適用して得られた輸送計画案の詳細より、一次輸送で各発生ノードから近隣の施設へ輸送し、二次輸送で遠くの施設へ輸送する実際
の様子が確認できる（Data not shown）。本研究で設定した一次輸送と二次輸送の比率と、その感度分析の結果から、期せずして現状の二次輸送単価は、トータルの輸送コストを最小化する caseB-4 にほぼ等しい関係であることから、現行のコスト体系は広域輸送を合理的に展開する経済的な条件として既に整っていることが示唆された。

最後に、二次輸送コストに関する感度分析を行った。各ケースにおける仮設ピットを設置する施設およびその容量について整理した結果、中継輸送の積極性に関わらず、施設 H が震災時における中継輸送の重要な拠点となることがわかる。また、中継輸送を積極的に行った場合には施設 C、E、K も重要な拠点となり、先の LP モデルの適用によって重要な拠点と判断された施設と同様の結果となる。ただし、中継輸送に消極的な場合には施設 H、R が重要となり、中継輸送の積極性の違いによって、重要な拠点が変化することが明らかとなった。

以上の分析結果から、し尿の収集・運搬に関する効率性を高める上で重要となる施設は、中長期・短期のいずれの視点によっても共通して候補に挙がることが明らかとなった。災害時に対応した廃棄物の保管、運送、処理および処分能力の確保は、本論文で対象としたし尿処理の問題に限らず、今後取り組むべき喫緊のテーマの1つである $ ^{20} $ 。今回提案したモデルは、こうした重要な課題の解決に応用・発展させることが可能であり、将来の災害に対して強靭な社会の構築に資するツールと考えられる。
#### 3.4. 災害対応を考慮した汚水処理施設整備の評価

##### 3.4.1. 污水处理施設整備に関する東日本大震災の影響

## (1) 住民基本台帳人口

被災３県の震災前後における市町村別、住民基本台帳人口について、年平均増減数を増加と減少をそれぞれ３,０００人以上、１,５００人以上〜３,０００人未満、５００人以上〜１,５００人未満、１人以上〜５００人未満の４区分、計８階級に整理したものを図３-４-１に示す。また、震災前後における住民基本台帳人口の年平均増減率を、増加と減少それぞれ０.５％区分別に該当する市町村数を整理したものを図３-４-２に示す。

図3-4-1 震災前後における市町村別、住民基本台帳人口の増減状況

図 3-4-2 震災前後における住民基本台帳人口の増減率区分別、市町村数の分布
岩手県全体では東日本大震災の影響はほとんど認められないが、市町村別にみると、津波被害の大きかった沿岸部の市町村では人口減少率が震災前より高くなる一方、内陸部の市町村では減少から増加、あるいは減少率が大幅に低下するなど、沿岸部から内陸部へ、中央部から北部、あるいは南部への県内移動が認められる。

宮城県全体の住民基本台帳人口は、岩手県と異なり、震災後の人口減少率が震災前の3倍以上高くなるなど、東日本大震災により人口減少傾向が加速されている。但し、震災前から人口が増加していた仙台市の都市圏はより人口増加率が高くなる反面、震災前から人口減少が認められていた地区のうち沿岸部は人口減少率がより上昇、内陸部(特に北部地区)は人口減少率が低下する傾向を示すなど、市町村ごとにその影響度合いは大きく異なっている。

福島県全体の住民基本台帳人口は、宮城県と同様、震災後の人口減少率が震災前の2倍以上高くなるなど、東日本大震災により人口減少傾向が加速されている。但し、原発事故の影響と考えられるが、人口減少率が大幅に増加する市町村がある一方で、市町村によっては人口減少率が低下するなど、その影響度合いは大きく異なっている。

## (2) 污水处理人口

被災３県の震災前後における市町村別、污水处理人口について、年平均増減数を増加と減少をそれぞれ３,０００人以上、１,５００人以上～３,０００人未満、５００人以上～１,５００人未満、１人以上～５００人未満の４区分、計８階級に整理したものを図３-４-３に示す。また、震災前後における下水処理人口の年平均増減率を、増加と減少それぞれ０.５％区分別に該当する市町村数を整理したものを図３-４-４に示す。

東日本大震災で大きな被害を受けた岩手、宮城および福島3県における汚水処理施設の整備状況について、平成21年度末から23年度末における2年間の住民基本台帳人口、汚水処理人口、汚水処理人口普及率の変動を検討した結果、調査不能である13市町村を除いた114市町村は表3-4-1に示す5つのグループに分類された。

以上の結果は、避難者は住民基本台帳上の住所の変更がない限り避難元の市町村の住民として検討を行っている。そのため、今後の復興まちづくり事業の進捗状況や、復興住宅（災害公営住宅等）の建設場所や、高台移転などの住宅地の移転場所など、現在、応急仮設住宅等で避難生活を強いられている約31.5万人の被災者の方々がどの地域で生活再建を行うかによって、各市町村における汚水処理施設の整備状況は大きな影響を受ける。

震災後

図3-4-3 震災前後における市町村別、汚水処理人口の増減状況