下水道事業の
現状と課題・今後の対応策
日本下水道協会理事
前回の基本戦略委員会における宿題
• 下水道事業の現状・あるべき姿について
19世紀のデファクトスタンダードで整備した、合流
式下水道などが存在する現状を今後どうするのか
• 日本が海外展開する際に対象国毎の提供技術・
サービスのあり方
下水道の方向性に関する報告
等
『下水道ビジョン
２１００』
～下水道から「循環のみち」への100年の計～
下水道政策研究委員会
下水道中長期ビジョン小委員会（平成17年9月）
•
100年という長期の下水道の将来像を見据えた下水道の方向性、それらを具現化
する様々なアイディア等を提示
（水のみち、資源のみち、施設再生）
『下水道中期ビジョン』
～「循環のみち」の実現に向けた10年間の取り組み～
下水道政策研究委員会
計画小委員会（平成18年2月）
•
『下水道ビジョン２１００』に示された姿を現実のものとするため、下水道が抱える課題、
下水道を取り巻く社会の諸事情を勘案し、中期（概ね10年程度）の下水道施策のあり方、
具体的な施策について報告
『水・物質循環系の健全化に向けた流域管理のあり方について』
下水道政策研究委員会
流域管理小委員会（平成19年11月）
•
「流域の関係者が一体となった水質改善」「都市内の水辺再生・水量確保」「都市にお
ける雨水管理」「再生水の活用」4つの視点に着目し、水や水に含まれる物質の循環を
健全化するために必要となる具体的な施策について報告
『社会資本整備重点計画』
平成21年3月31日
閣議決定
•
平成20年度から平成24年度までの計画期間における社会資本整備の方向性を示す
計画
これまでの下水道の機能
これからの下水道の機能
排除・処理 （静脈機能） 活用・再生 （動脈機能） 汚水 雨水都市の汚水を「集めて」、
「排除・処理」し、公衆衛生と
生活環境の向上に寄与
都市の雨水を「集めて」、
速やかに「排除」し、
都市の健全な発達に寄与
○「集めて」処理した水を資源と して「循環利用」 ○集めた有機物、有価物や熱 は、資源・エネルギーとして 「循環利用」 ○豪雨時の雨水や汚れた雨水 は集めて「排除・処理」 ○きれいな雨水は集めず、「地 下浸透」、あるいは 「貯留、 循環利用」転 換
○下水道施設のストック増 大に伴い、生活用水量の ８割を超える汚水が下水 処理場に収集 ○汚水に付随して、有機物、 りん等の有価物や熱も下 水処理場に収集 ○都市化による雨水の流出 の増大や豪雨の頻発によ り、内水氾濫のリスクが増 大 ○都市化による水辺の減少 や、気候変動による渇水 の頻発これからの下水道の機能
これからの下水道の方向性
○集中豪雨による生命・財産を 脅かす災害の発生 ○地震に対する施設の脆弱性 ○富栄養化による被害の発生 ○合流式下水道での雨天時の 水質汚濁 ○都市の水辺環境の悪化 安全で安心な暮らしの実現 ○豪雨による浸水被害の最小化 ○地震発生時の機能保持 良好な環境の創造 快適で活力ある暮らしの実現 ○未普及地域の解消 ○地域の活性化下水道の現状と課題
下水道を取り巻く状況変化
下水道の方向性
整備済区 域 未整 備区域 持続性の確保 ○適正なストック管理 ○経営基盤の強化 ・地球温暖化により激化する 集中豪雨 ・大規模地震発生危険性の顕在化 ・良好な水環境への回復 ・地球温暖化で深刻化する水不足 ・資源・エネルギー循環型社会への 要請 ・老朽化施設の急増 ・本格的な人口減少社会の到来 ・中小市町村の財政状況の悪化 ・地域活性化への希求 ○中小市町村の厳しい経営状況 ○ストックの蓄積と老朽化 ○汚水処理施設の未普及 ○高度処理による水質改善 ○水系リスクの低減 （合流式下水道の改善） ○資源・エネルギー循環の形成 ○健全な水循環系の構築社会資本整備重点計画では指標化
１．安全で安心な暮らしの実現
○豪雨による浸水被害の最小化
平成20年岡崎市 住宅街の浸水被害 平成15年福岡市 地下街の浸水被害 ＜下水道による総合的な浸水対策＞
ソフト対策
（内水ハザードマップ）自助
（止水板（雨水流入防止）） （雨水貯留管） （雨水調整池）ハード整備
9近年、
地球温暖化に伴う集中豪雨の増加
等により、都市の浸水リスクが増大。また、
ゲリラ
豪雨などの局所的な集中豪雨
による被害が増加。
9頻発する都市型水害から国民の生命や都市機能を守るため、
ハード・ソフト・自助が一体と
なった総合的な浸水対策
を促進。
豪雨による浸水被害の防止
洪水氾濫等の 内水氾濫以外による被害額 約 260億円（約13％） 内水氾濫による被害額 約 1,800億円（約87％） ＜東京都＞ 平成11～20年度の10年間の合計（出典：水害統計）地震対策の推進
マンホールの突出 （平成16年 新潟県中越地震） ＜下水道施設の耐震化＞ 汚水の流出 （平成16年 新潟県中越地震） 内面被覆による管渠の補強9 重要なライフラインである下水道の被災は、市民生活に深刻な影響。
トイレの使用
ができない
汚れの流出
による公衆衛生問題
雨水排除障害
による浸水被害
マンホール等の浮き上がり
による交通機能の阻害
9 下水道施設の耐震化を図る「防災対策」
を着実に推進するとともに、
下水道施設が被災した場合でも、
下水道が果たすべき機能を確保し、
被害の最小化を図る「減災対策」
を推進
防災と減災を組み合わせた総合的な地震対策のイメージ 約１６％ 未耐震化 耐震化済み 重要幹線の耐震化状況２．良好な環境の創造
○高度処理による水質改善
○水系リスクの低減
（合流式下水道の改善）
○資源・エネルギー循環の形成
○健全な水循環系の構築
良好な水環境の構築
<汚水処理の普及>
人口減少等を踏まえ下水道区域を適切に見直し
た上で、
人口集中地区に下水道整備
を重点化
するとともに、周辺地区においては
ローカルルール的整備手法を導入
<合流式下水道の改善>
下水道法（H15施行令改正）にて定められた期限（中小都市は平成２５年度まで、
大都
市は平成３５年度）までに緊急改善対策を完了。
<高度処理>
三大湾等の閉鎖性水域では、
富栄養化の原因である窒素・燐を早期に削減
するため、
高度処理を段階的に導入。
下水道未普及地域の解消
合流式下水道では、降雨時にし尿 を含む未処理下水が放流される。 雨水吐口 お台場に漂着したオイルボール 三大湾等の閉鎖性水域では、富栄養化 による赤潮・青潮等の現象が発生。 赤潮の発生（三河湾） ローカルルール的整備手法の導入 ＜ 露出配管（熊本県益城町）の例＞ 計画水量300m3/日の場合 計画水量200m3/日の場合 流量調整槽 反応槽 流量調整槽 反応槽 他に転用 人口減少に 対応 流量調整槽 反応槽 流量調整槽 反応槽 他に転用 人口減少に 対応 ＜プレハブ式膜分離活性汚泥法（二戸市等）の例＞ ※工場生産した規格ユニットを必要規模に応じて配置するもの。 下水道整備予定区域の縮小 下水道整備予定区域の縮小 市街化区域等 人口集中地区 下水 下水 処理場 市街化区域等 以外の地区 供用済み 供用済み区域区域 下水道整備予定区域の縮小 人口集中地区 下水 処理場 周辺地区 供用済み 供用済み区域区域 概ね１０年以内 概ね１０年以内 に未普及解消 に未普及解消 合併処理浄化槽等 による整備に変更 他の汚水処理施設との連携強化、 ローカルルール的整備手法の導入 下水道整備予定区域の縮小 下水道整備予定区域の縮小 市街化区域等 人口集中地区 下水 下水 処理場 市街化区域等 以外の地区 供用済み 供用済み区域区域 下水道整備予定区域の縮小 人口集中地区 下水 処理場 下水 処理場 周辺地区 供用済み 供用済み区域区域 概ね１０年以内 概ね１０年以内 に未普及解消 に未普及解消 合併処理浄化槽等 による整備に変更 他の汚水処理施設との連携強化、 ローカルルール的整備手法の導入 下水道計画の見直しと 地域の実状に応じた整備の推進合流式下水道による下水道整備都市
実施都市
191都市
：全下水道実施市町村（１４８６自治体）
約1割
（合流式のみの実施都市：14都市）
整備面積
23万ha ：全下水道処理区域面積（１５０万ha）
約2割
人口普及率
20％
：全下水道処理人口普及率（７３．７％）
約3割
＊１９７０年（昭和４５年）の下水道法改正以降、下水道は分流式が採用され
ている。
下水道の役割と特性
役割
•
生活環境の改善、浸水の防除、公共用水域の水質保全
•
資源の有効活用、水循環の創出
特性
•
下水道は分散資源を収集できるシステムであり、多様な資源が集まる
（都市の水資源、都市廃熱資源、カーボンニュートラルの有機資源、リン資源等）
•
安定したシステムであり、膨大なストックを有し、適正なマネジメントにより運営
都市における資源循環の核になり得る
資源エネルギー循環の形成
下水処理水量 144.4億m3／年 再利用率 1.4％ 下水処理水の再利用内訳（2008年度） 再生利用用途 処理場数 再利用量 割合 （万m3／年） （％） 水洗便所用水 54 715 3.6% 環境用水 修景用水 97 5,389 26.8% 親水用水 17 632 3.1% 河川維持用水 12 6,326 31.4% 融雪用水 31 3,241 16.1% 農業用水 30 1,666 8.3% 工業用水 工業用水道へ供給 3 243 1.2% 事業所等へ直接給水 52 1,458 7.2% その他 植樹帯散水 89 450 2.2% 道路・街路の清掃・散水 37 7 0.0% 工事現場の清掃・散水 28 14 0.1% 合計 288 20,140 100.0% 修景用水 26.8% 親水用水3.1% 河川維持用水 31.4% 融雪用水 16.1% 農業用水 8.3% 工業用水道 へ供給1.2% 事業所等へ 直接排水 7.2% 植樹帯散水 2.2% 水洗便所用水 3.6% 工事現場の 清掃・散水0.1% 再利用量 2.01億m3／年
＜下水処理水の再利用＞
日本の年間下水処理水量１４４．４億ｍ３のうち、再利用量は約２．０億ｍ３（再利用率約１．４％）
再利用の用途は、修景等の環境用水が約６割
＜下水処理水の再利用＞
日本の年間下水処理水量１４４．４億ｍ３のうち、再利用量は約２．０億ｍ３（再利用率約１．４％）
再利用の用途は、修景等の環境用水が約６割
下水処理水の再利用
＜事例＞大都市における再生水利用
生物膜ろ過+オゾン耐性膜標準活性汚泥法に高度処理プロセスを付加
落合水再生センター
「せせらぎの里」：45m
3/日
西新宿及び中野坂上地区ほか6地区：約9,000m
3/日
新交通システム「ゆりかもめ」
車両の洗浄用水：約2,000m
3/年
UV河川維持用水
急速ろ過など雑用水（トイレ用水）
逆浸透膜 オゾン処理雑用水（洗浄用水）
環境用水（親水用水）
目黒川等の清流復活
の水源：80,000m
3/日
総計: 約90,000m3/日＜事例＞農業用水としての利用
再生水をため池 に送水する水路 農業用のため池に再生 水が放流される様子 ○放流量： 750万m3/年 ○対象水田： 225ha ○対象農家数： 529戸 ○放流量： 2,000m3/日 放流後の用水路の水量に占 める再生水の割合は約１／ ２熊本市
多度津町
熊本市では、現地での３年間の実証実験等を通じ、再生水を農業用水路に放流
多度津町では、再生水をため池に放流し、水田に送水
• 導入前には反対もあったものの、香川大学及び香川県農業試験場と協力し、目標水質等について科学的に 検討を行い、地域の農家と合意形成 • 渇水年の際にも、農業用水の補給に効果を発揮熊本市では、現地での３年間の実証実験等を通じ、再生水を農業用水路に放流
多度津町では、再生水をため池に放流し、水田に送水
• 導入前には反対もあったものの、香川大学及び香川県農業試験場と協力し、目標水質等について科学的に 検討を行い、地域の農家と合意形成 • 渇水年の際にも、農業用水の補給に効果を発揮下水熱の活用
＜事例＞地域冷暖房等熱源への活用
下水処理場 下水処理場 熱交換器 熱交換器 下水処理水 下水処理水 関連施 関連施 （蓄熱槽 （蓄熱槽 下水処理水 下水処理水 ヒートポンプ 清水 下水処理場へ 熱供給事業 下水道事業 未処理下水 ポンプ場の未処理下水を活用した 地域冷暖房の例（東京都後楽１丁目 H6） 下水処理場の下水処理水を活用した 地域冷暖房の例（東京都・ソニービル H18） 後楽一丁目 ＜未処理下水の活用＞ ソニーシティ（本社ビル） ＜下水処理水の活用＞ 処理水 処理水 東京都・芝浦水再生センター ソニービル （出典：ソニーのホームページ）○
民間事業者が下水道管理者から供給された下水から熱源活用する事業を可能にする
下水道管理者が供給した処理 水を熱源用水として使用 下水道事業により設置し た熱交換器を許可使用○わが国のバイオマス発生量は年間約2億9,000万トン、そのうち下水汚泥は約7,500万トン（約３割）を占めており、 ・人間生活に伴い必ず発生、量・質ともに安定 ・収集の必要がない集約型バイオマス ・エネルギーの需要地である都市部において発生する都市型バイオマス 等の特性を有する再生可能エネルギー ○その一方で、バイオガス（バイオマス消化工程等から生じるガス）は約3割が未利用（単純燃焼）で、今後、官民連携 による有効利用が指摘されている ○わが国のバイオマス発生量は年間約2億9,000万トン、そのうち下水汚泥は約7,500万トン（約３割）を占めており、 ・人間生活に伴い必ず発生、量・質ともに安定 ・収集の必要がない集約型バイオマス ・エネルギーの需要地である都市部において発生する都市型バイオマス 等の特性を有する再生可能エネルギー ○その一方で、バイオガス（バイオマス消化工程等から生じるガス）は約3割が未利用（単純燃焼）で、今後、官民連携 による有効利用が指摘されている バイオマスの種類 年間発生量 利活用状況 家畜排せつ物 約8,900万トン 肥料利用約90％ 食品廃棄物 約2,200万トン 肥飼料等約20％ 紙 約3,600万トン古紙等リサイクル約56％ 焼却施設の約7割で余熱利用 パルプ廃液（黒液） 約1,400万トン （乾燥重量）エネルギー利用（直接燃焼） 下水汚泥 約7,500万トン （濃縮ベース） リサイクル約77％ うち大半は建設資材利用 し尿汚泥 約2,900万トン大半が焼却・埋立 農集排汚泥の一部はたい肥利用 製材工場等残材 約500万トン ほぼ全量エネルギーや肥料利用 林地残材 約370万トン ほとんど未利用 建設発生木材 約460万トン 約60％ 農作物非食用部 （稲わら、もみ殻等） 約1,300万トン 約30％ 計 約2億9,130万トン バイオマス・ニッポン総合戦略（H18.3閣議決定）より
下水汚泥バイオマスのエネルギー利用
約3割 約3割バイオマスのポテンシャル
バイオマスのポテンシャル
下水道バイオガスの発生量と利用内訳 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 0 50 100 150 200 250 300 350 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07 下水道バイ オガ ス の利用率 下 水道バイ オ ガ ス の発生量 （百万m 3／年） 年度 ガス発電 消化槽加温 その他有効利用 焼却処分 下水道バイオガスの 利用率約3割のバイオガスが未利用であり、官民連
携のもと有効利用を進める必要
約3割のバイオガスが未利用であり、官民連
携のもと有効利用を進める必要
下水処理場
消化槽
メタン発酵タンク バイオガスステーション メタン 約60% ＣＯ２ 約40% 精製により、ＣＯ２を除去、 メタン97%以上へ 精製バイオガス バイオガス 家庭等 民間事業者（準用ガス事業者）による 都市ガス導管への注入＜H21～神戸市で実証調査＞ 都市ガス事業者 高度精製された バイオガスの買取 都市ガスとしての 供給等「精製バイオガス」を
都市ガス規格へ精製※
ガス導管 精製バイオガス 市バス 宅配車等 水再生 都市ガス供給用 下 水 低炭素・循環型のまちづくり 下水汚泥 微量成分除去 熱量調整 付臭 自動車燃 料 天然ガス自動車への 燃料供給 （神戸市による下水道事業） バイオガス精製装置 ○ 神戸市においては、オンサイト利用に加え、下水道事業、民間事業により、市バス等への燃料供給、都市ガス供給を実施 ○ 神戸市においては、オンサイト利用に加え、下水道事業、民間事業により、市バス等への燃料供給、都市ガス供給を実施＜事例＞バイオガスのオンサイト・外部供給利用の推進
○ 下水処理場で発生するバイオガスの約３割が未利用であり、今後、官民連携のもとオン
サイト利用（場内利用）、余剰バイオガスが生じた場合における外部供給ニーズの指摘
場内利用 下水道事業 下水道事業 民間事業 民間事業①神戸市によるバイオガス利活用事例
○下水汚泥を炭化し、炭化物を石炭代替の燃料として火力発電所に供給。
○東京都東部スラッジプラントにおいて、年間99,000ｔの下水汚泥から8,700ｔの炭化物を
製造し、いわき市にある常磐共同火力発電所に供給。従来の汚泥焼却と比較し、年間
37,000ｔ‐CO
2の削減効果
炭化工程のイメージ
炭化物 補助燃料 脱水汚泥 燃焼炉 乾燥機 炭化炉 熱 炭化による発生ガスの回収 都市ガス 東京都東部スラッジプラント汚泥炭化施設 汚泥から製造された炭化物固形燃料
電力
一
般
家
庭
に
供
給
常磐共同火力発電所発電施設＜事例＞下水汚泥の固形燃料化
○農業・食品に関わるリンの輸入量約56万トン/年のうち約1割が下水道を経由、しかし肥料としての有効利用は約１割 ○一方、世界的な食糧需要の急増やリン鉱石の主要産出国である中国、アメリカの輸出制限等により、リンの価格が乱 高下 ○リンを輸入に頼るわが国では安定的なリン資源の確保に懸念→下水道からのリンの回収・活用に注目 ≪国内のリンのフロー≫ 天然リン鉱石 １０．３ リン酸系肥料等 ２８．２ 食糧・飼料 １７．０ 単位：万トン－Ｐ／年（2006年） 輸入量 ５５．５ 食料 肥料 農地・牧場 人間 下水道 ５．５ 下水汚泥肥料 ０．６ 公共用水域 １．３ 埋立等 ３．６ 生活排水
リン資源化の推進
≪リン鉱石の輸入価格の推移≫ ○国土交通省では、平成22年5月に「下水道におけるリン資源化の手引き」をとりまとめ、公表 ○岐阜市では、LOTUSプロジェクトで民間企業と共同して焼却灰からリンを回収する技術を開発、平成22年度より実施設 を供用 岐阜市のリン回収施設 回収リン 下水汚泥焼却炉３．持続性の確保
○適正なストック管理
○経営基盤の強化
４．快適で活力ある暮らしの実現
○未普及地域の解消
○地域の活性化
持続性の確保
長寿命化を考慮した 計画的な改築 従来の改築 長寿命化を考慮した 計画的な改築 従来の改築 健 全 度 基準値 使用限界値 機能停止または 事故発生 経 過 年 数 費 用 更新 更新 費 用 更新 長寿命化 長寿命化 計画的な改築のイメージ 従来の改築のイメージ 長寿命化 長寿命化 長寿命化対策によるLCC低減のイメージ＜適正なストック管理＞
• 下水道整備の進展に伴い、
管路延長は約42万km、処理場数は約2,100箇所
などストックが増大。
• 管路施設の老朽化等に起因した
道路陥没も増加傾向
にあり、平成21年度は約3,800件発生。
• 事故発生や機能停止を未然に防止
するため、
ライフサイクルコスト（LCC）の最小化
の観点も踏まえ、
長寿命化対策を含めた
予防保全的管理を推進。
（平成18年 千葉市） （平成21年 名古屋市港区） 下水道管渠の老朽化による道路の陥没事故 管路の年度別整備延長（全国） 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 0 4 8 12 16 20 S29以 前 S34 S39 S44 S49 S54 S59 H元 H6 H11 H16 H21 布設年度別整備延長 累計整備延長 年 度別整備 延長 (千 km ) 累計延長 (千 km ) 30年経過 約8万km 老朽管路が急増 約42万km 50年経過 約1万km世界の下水道処理人口普及率
出典： OECD Environmental Data Compendium ２００６ 日本については平成21年度末の数値 ９４ ５６ ４０ ３４ ：二次処理 ：高度処理日本下水道協会
都市規模別汚水処理人口普及率
下水道：７３．７％
全体 ８５．７％
