KANMAGA（株式会社カンツール公式ブログ）: 下水道の仕組み：水道→下水処理場への流れ、自然流下と圧送の違いも【第3話】（下水道情報マガジン）

下水道の仕組みをわかりやすく解説！家庭から流れた水がどのように本管を通って処理場まで届くのか、自然流下式と圧送方式の違いや点検方法まで、写真と会話形式で楽しく学べます。

管とおる

みかんちゃん。前回は雨水対策の話に熱が入っちゃって、話が進まなかったね。
→前回の話【汚水と雨水、そして雨水対策】←
話が長い男は嫌われるって言うし、今日はテンポよくいこう(笑)

諏訪美管

大丈夫ですよ。雨水と汚水の違いとか、すごく勉強になりました！

ありがとう！それじゃあ、前々回の話で、
お風呂の水が家庭の排水管から【公共ます】に流れるところまで説明したよね。
今回はその先、つまりお風呂の水が下水道管を通って下水処理場へ行く流れを説明するよ！

はい！下水処理のしくみをぜひ教えてください！

公共ますから下水本管への流れと点検のポイント

まず、公共ますから下水管に繋がる管を【取付管】と言って、下水管を【本管】と言うんだ。
お風呂の水は家庭の排水管を通って、外の公共ますまでたどりついた後、取付管から本管に流れていくよ。

住宅の排水が取付管と公共ますを通り、本管と雨水管に分かれて下水道網へ流れる仕組みの模式図

わぁー！こんな風になってるんだぁ！！
本管の途中に何か所かある縦長のところはもしかしてマンホールですか？

その通り！！
マンホールを人孔（じんこう）と言って、本管の清掃や調査を行うために作られるている施設なんだよ。
下の写真でマンホールの底に横切っている部分が見えると思うんだけど、これが下水管、つまり本管なんだ。

マンホール内部にある下水管の点検口と作業員の姿が映る様子。下水道設備の保守点検時の視点写真。

わぁ～！マンホールの中って初めて見ました(^^)

場所によっては深さ30ｍくらいあったり、地下3階建ての要塞みたいな施設が地下にできてるところもあるんだよ。

下水道マンホール内部の点検用はしごと縦穴構造の様子。維持管理作業や保守点検の出入口に使用される。

マンホール内の構造と設備配管。点検用はしご、配線、圧送管が設置された下水道施設の内部空間。

マンホール内に設置された点検用梯子と安全装置、照明機材を使った下水道内部の作業準備の様子。

わぁぁぁ～！すごーい！！👀

そして本管は小さくてΦ150mm、大きいとΦ3000mmくらいのものもあるんだよ。

大口径の下水本管内部で点検作業を行う作業員。下水道施設の維持管理や劣化調査の様子。

φ3000mm！直径3メートルの下水管なんてあるんですかー！？
大きい下水管てトンネルみたいですね！

本管の多くはΦ200～300くらいだけどね(^^)
こうして僕たちの使った水たちは本管を通って処理場に行くんだ。

Φ200

Φ1350

下水本管から処理場までの流送経路と維持管理

さて、ここで問題。
下水が流れるのは、管に勾配をつけて下り坂みたいに設計されているからなんだけど、処理場までずっとずっと下り坂になっていると思う？

んんん～？
そうなると処理場に着く頃にはとんでもなく地下深くなっちゃいますよねぇ？それはなさそうだなぁ・・
かといって、登り坂だと水は流れないし・・・
一体どうなっているんですか？？

本管が深くなりすぎた場合、マンホールポンプや、中継ポンプ場を作るんだ。

ポンプ施設とは？

下水管は高低差（勾配）がついており、下水は自然に流れていきます。
下水の流れが遅すぎると堆積物が流れず、速すぎると排水施設を侵食し壊してしまうため流速の範囲が定められています。

汚水管	流速は最小0.6ｍ/秒、最大3.0ｍ/秒
雨水管・合流管	流速は最小0.8ｍ/秒、最大3.0ｍ/秒

しかし、勾配だけでは下水管をどんどん深く掘り続けなくてはならなくなってしまいます。

そこで、途中に【マンホールポンプ】や、【中継ポンプ場】を設け、圧力で上に送り出すことによって下水管の位置を引き上げ、適切な管理ができるようにしています。

家庭から流れ出た下水が公共ます、ポンプ場を経て下水処理場へと運ばれる流れを示した図解。勾配と汲み上げポンプの仕組みが描かれている。

図：家庭から処理場までの下水の流れ（公共ます・ポンプ場・処理施設の関係がわかる図解）

マンホールポンプはマンホールの中にポンプ設備を組み込んで埋設設置します。
自然流下下水の途中にマンホールポンプを採用することで掘削深が浅くなり、経済的な下水道システムが構築できます。

マンホールポンプ設備の構造図と実際の制御盤・設置現場の写真。下水を地表面近くまで汲み上げるための中継施設。

図：マンホールポンプの構造と設置例（左：構造模式図／右上：制御盤／右下：設置された現場の様子）

また、多量の下水が集まりマンホールポンプでは対応しきれない場所では、【中継ポンプ場】を使って中継・圧送します。

中継ポンプ場の内部設備。大型のポンプと制御盤が設置されており、大量の下水を圧送するための中継施設として機能する。

写真：中継ポンプ場の設備内部（大型ポンプと制御システム）

へぇ～！こうやって処理場まで運ばれていくんだぁ。
じゃあもしポンプ場が止まったら大変ですね。

そうなんだ。停電とか機械が故障してもポンプが止まらないように、自家発電や予備ポンプが作動するような仕組みを作ってるんだ。

リスク管理ってことですね。

みかんちゃん、難しい言葉を知ってるね。(意外…笑)
そうだよ。下水道は止めることが出来ないからリスク管理が重要なんだ。

あと、下水を送る方法としては自然流下の他に圧送方式で送ることがあるんだ。

自然流下式と圧送方式の違いと選定基準

自然流下式と圧送方式とは？

一般的に、下水道管きょは勾配のある自然流下式が基本となっています。

しかし、上水道・工業用水道・農業用水道などでは圧送方式が多く用いられており、下水道でも自然流下が困難な地形では、部分的に圧送管を採用することがあります。

圧送方式はポンプで汚水を送るため、勾配設計に縛られず自由度が高いのが特徴です。

自然流下式