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防災・減災を志向した分散型浄化槽システムの構築に関する研究(平成 24年度)
Decentralized Johkasou system for preservation and reduction of disaster

予算区分
BE 環境-推進費(補助金)
研究課題コード
1213BE001
開始/終了年度
2012~2013年
キーワード(日本語)
災害対応,浄化槽,分散型システム,衛生,地理情報システム
キーワード(英語)
Disaster countermeasures, Johkasou, Decentralized system, Sanitation, Graphical information system

研究概要

本研究では、東日本大震災において顕在化した分散型システムの必要性を鑑み、衛生設備の被害を50%削減し、半年〜1年程度を要していた浄化槽の被害・復旧状況の把握を1週間程度に迅速化しうるハード・ソフト両面での災害対応型浄化槽システムの提示を目標として、災害時の公衆衛生の確保を目指した災害対応浄化槽の技術基準の確立や関連施設のデジタルマッピングによるGISを活用した支援システムの確立を図り、その防災・減災効果の総合評価を実施する。

研究の性格

  • 主たるもの:技術開発・評価
  • 従たるもの:行政支援調査・研究

全体計画

東北被災3県の浄化槽協会等の協力を仰ぎ、浄化槽の構造・施工状況と震災被害状況の関係解析を行い、防災・減災を目的とした浄化槽の技術的・制度的課題を抽出する。これを踏まえ、浄化槽メーカー団体や浄化槽性能評価機関、浄化槽維持管理の関連機関等と連携して消毒筒や配管接続部の構造、液状化防止のための掘削・埋め戻し方法、スラブ、支柱等、被害を最小限度に留め暫定使用を可能とする構造・施工方法等について、国内認証制度や国際規格化を見据えた災害対応浄化槽の技術基準を提案する。また、指定避難場所等での活用を想定した分散型エネルギーや処理水循環等による自立型浄化槽を開発するとともに、マンホールトイレによる緊急使用や応急仮設住宅に適した浄化槽の開発等も含めた分散型浄化槽の災害対応・活用方策を整理・検証する。
さらに、浄化槽、汲み取り便槽、し尿処理施設、バキュームカー、避難所、仮設トイレ、仮設住宅、バイオマス関連施設等のデジタルマッピングを行い、施設の種類、場所、許容量等の基礎情報と被災・復旧状況等の情報をGISを活用して集約・可視化すると同時に、施設配置問題と輸送計画問題をあわせた問題の最適解を導く混合IP(Integer Programming:整数計画)モデル等をベースとした最適化アルゴリズムを開発し、浄化槽等が使用できない地域への仮設トイレの手配やし尿・汚泥の収集・運搬の迅速化、応急対応や復旧の人的支援や機材供与等の効率化を図る情報伝達システムを構築する。本システムでは、復興フェーズにおける浄化槽汚泥、汲み取りし尿等のバイオマス利用を含めた技術システムの地域連携を検討し、地域の復興計画についても貢献するものである。これらの防災・減災および公衆衛生の向上に関する効果については、東北被災3県の浄化槽協会等の協力を仰ぎ、被害状況の実態を踏まえた検証と同時に、環境影響評価を実施する。

今年度の研究概要

浄化槽の構造や掘削、埋め戻し、スラブ、支柱工法等の施工状況と液状化による本体浮上や地盤沈下による配管接続不良等の震災被害状況の関係解析を行い、減災を目的とした浄化槽本体や施工方法の技術的・制度的課題を抽出する。また、避難所等における災害時の生活環境の向上・公衆衛生の確保のため、既存技術の最適組み合わせによる処理水の再使用、コジェネレーションにおける熱電併給と廃熱利用等を検討する。ソフトシステムとしては、東日本大震災等の事例に基づき、浄化槽、汲み取り便槽、し尿処理施設、バキュームカー、避難所、仮設トイレ、仮設住宅、バイオマス関連施設等のデジタルマッピングを実施し、地域に存在する関連施設の処理対象廃棄物やその受入可能量等の機能情報を地図上で可視化する。これをベースとして最適化アルゴリズムの開発を行い、GISによる浄化槽設置情報・被害状況の把握およびし尿処理施設等の施設配置問題と輸送計画問題をあわせた問題の最適解を導く支援システムの基本設計・試行を行う。システム整備の評価方法の検討としては、被災時のトイレ使用、病原性微生物、環境負荷、事業性、将来の被災時の復旧コスト・速度等の評価指標を整理し、その妥当性を検討する。

外部との連携

(財)日本環境整備教育センター、(社)浄化槽システム協会、(財)日本建築センター、(財)茨城県薬剤師会公衆衛生検査センター、(財)日本環境衛生センター、(財)消防科学総合センター

関連する研究課題

課題代表者

蛯江 美孝

  • 資源循環・廃棄物研究センター
    国際廃棄物管理技術研究室
  • 主任研究員
  • 博士 (農学)
  • 生物工学,化学,土木工学
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