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フィラデルフィア水道局は、フィラデルフィア市の公共水道事業体です。PWDは、フィラデルフィア市およびバックス郡、デラウェア郡、モンゴメリー郡の一部のコミュニティに、飲料水、下水、雨水に関する統合サービスを提供しています。[ 4 ] PWDはフィラデルフィア市の自治体機関であり、フィラデルフィア市中心部のマーケットイースト地区にあるジェファーソンタワーの賃貸スペースに拠点を置いています。[ 4 ]
この部署の主な使命は、高品質の飲料水を提供するために必要な物理的インフラストラクチャと組織化された人員の両方を計画、運用、維持すること、すべての家庭用、商業用、産業用のニーズに対して十分かつ信頼性の高い給水を提供すること、そして地域の流域、特にデラウェア川とシュイルキル川の水質を保護し改善するために廃水と雨水を管理することです。[ 4 ]
同局は、フィラデルフィアとロウアー・バックス郡の170万人以上の人々に安全な飲料水を供給する責任を負っています。また、地域の水路の健全性と活力を保護し強化することにも取り組んでいます。[ 5 ]安全な飲料水を提供するという目標を達成する上で、農業、鉱業、掘削の流出水、道路にこぼれた化学物質や燃料、放射性核種、地域住民からの処理済み廃水など、多くの課題に直面しています。[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]
フィラデルフィア水道局は、1801年に数千人の命を奪った一連の壊滅的な黄熱病の流行の後、街路の清掃、消火活動、家事を行うための水源が必要であると市が判断して以来、市民に水を供給してきました。当時、他の都市では多くの民間水道会社が設立されていましたが、市が所有し資金を提供するシステムを持つフィラデルフィアは、水道供給を自治体の責任として引き受けた米国で最初の都市の1つでした。水道は市内全域にパイプで敷設され、料金を支払う顧客には企業や住宅への直通の水道管が供給され、バケツを持っていれば誰でも公共の消火栓から無料で水を受け取ることができました。 [ 4 ]
市の最初のシステムは、センター・スクエア（現在の市庁舎の場所）に蒸気機関、チェストナット通りのふもとに2番目の機関があり、シュイルキル川から水を汲み上げていました。このシステムは、主に蒸気機関の信頼性の低さに関連する高コストと技術的な問題に悩まされていました。1815年にフェアモント[ 13 ]に新しい施設が開設されました。蒸気機関は、丘の上の貯水池（市に最も近い最大の丘であり、現在のフィラデルフィア美術館の場所）に水を汲み上げました。
フェアモント水道局の蒸気機関はセンター・スクエアのものより設計が優れていたものの、依然として扱いにくく、運転コストが高かったため、水力を使って貯水池に水を汲み上げる計画が立てられた。これは1821年にフェアモントのシュイルキル川にダムが完成したことで実現した。ダムは水を迂回させて水車を回し、ポンプを稼働させたため、蒸気機関による揚水に比べてコストと効率が大幅に向上し、フェアモントでは蒸気機関による揚水は放棄された。1851年から1871年の間に、フェアモントには水力式のジョンバル・タービンが追加された。この頃には、シュイルキル川、デラウェア川、モノショーン・クリーク（ジャーマンタウン水道局に供給）、湧水（チェストナット・ヒル水道局に供給）から取水して市内のさまざまな地域に水を供給するために、他にもいくつかの蒸気機関による揚水施設が稼働していた。[ 14 ]
1911年にフェアモントの施設が閉鎖された後、建物は改修され、当初は水族館として、後にプールとして利用されました。修復されたこの複合施設は、国家歴史登録財に登録されており、現在はフィラデルフィア水道局のフェアモント水道施設解説センターとして、教育および歴史に関する展示が行われています。レストランや復元された歴史的景観を含む敷地全体は、現在フェアモント公園の一部となっており、フィラデルフィア公園・レクリエーション局によって管理されています。
市と州は1828年から様々な汚染防止法を制定し、市がフェアモント公園となる土地を購入したのは、壮大な新しい公園を作りながらシュイルキル川流域を汚染から守ろうとした試みだった。残念ながら、これらの河川汚染防止の試みは失敗に終わり、デラウェア川とシュイルキル川はどちらもひどく汚染された。雨水と下水を同じ管で運ぶ合流式下水道は、市の河川や小川に直接流れ込み、産業廃棄物の投棄もほとんど規制されなかった。その結果、水系感染症、特に腸チフスが南北戦争から20世紀初頭までの間に数万人を死に至らしめ、数十万人を病気にさせた。 [ 13 ]
この公衆衛生上の危機を緩和するため、市は1901年から1912年にかけて5つの緩速砂ろ過式浄水場を建設した。ろ過に加え、 1914年から水道水の塩素消毒を開始したことで、水系感染症の発生率は劇的に減少した。ろ過された水を市内の広大な配水管網に供給していたトーレスデール浄水場（現在のサミュエル・S・バクスター浄水場）とラードナーズ・ポイント揚水場は、いずれも当時世界最大規模の浄水場であった。
1920年代から1940年代にかけて、フェアモントを除くすべての浄水場で水を汲み上げていた石炭動力の蒸気機関は電動ポンプに置き換えられた。1940年代後半から1960年代初頭にかけて、緩速砂ろ過器はより効率的な急速砂ろ過器に置き換えられた。[ 4 ]
現在、フィラデルフィア市とその周辺の郊外地域に水を供給しているのは、フィラデルフィア北東部のバクスター浄水場、イーストフォールズのクイーンレーン浄水場、そしてフィラデルフィア西部のベルモント浄水場の3か所である。
フィラデルフィアはデラウェア川流域に位置しています。この流域はデラウェア州、メリーランド州、ニュージャージー州、ニューヨーク州、ペンシルベニア州の5州にまたがり、面積は約14,119平方マイルに及びます。流域の総面積はアメリカ合衆国の国土面積の約0.4%を占め、約417万人が居住しています。
市は、デラウェア川に流れ込む 7 つの主要な小流域に分けられます。それらは、シュイルキル、ウィサヒコン、ダービー・コブス、ペニーパック、タコニー・フランクフォード、ポクエシング、およびデラウェア・ダイレクトです。デラウェア・ダイレクト小流域自体は非常に小さいですが、他のすべての小流域はそこに流れ込んでいます。[ 15 ]
ダービー・コブス流域は約 77 平方マイルの面積を排水しており、その表面の約 66% は不浸透性に分類されています。[ 16 ] [ 17 ]この流域は、チェスター、デラウェア、モンゴメリー、フィラデルフィアの各郡の一部を含んでいます。具体的には、イーストタウン、トレディフリン、アルダン、クリフトン ハイツ、コリングデール、コルウィン、ダービー、イースト ランズダウン、フォルクロフト、グレノルデン、ヘイバーフォード、ランズダウン、マープル、ミルボーン、モートン、ニュートン、ノーウッド、プロスペクト パーク、ラドナー、リドリー パーク、リドリー、ラトレッジ、シャロン ヒル、スプリングフィールド、ティニカム、アッパー ダービー、イェードン、ロウアー メリオン、ナーバースの各自治体で構成されています。[ 17 ]
フィラデルフィア市自体からデラウェア川への直接的な排水の寄与は非常に小さく、市の約40平方マイルの範囲にしか及んでいません。デラウェア川流域と直接みなされる地域は、フィラデルフィア市内の不浸透性表面の72%と推定されています。デラウェア川沿いの住宅は、この流域に排水されます。[ 18 ] [ 19 ]
ペニーパック流域はフィラデルフィアの約56マイルを排水しており、その表面積の33%は不浸透性である。[ 20 ]この流域に属する地域には、モンゴメリー郡、フィラデルフィア郡、バックス郡の一部、およびアビントン、ブリン・アシン、ハットボロ、ホーシャム、ロウアー・モアランド、ロックレッジ、アッパー・ダブリン、アッパー・モアランド、アッパー・サウサンプトン、ウォーミンスターを含む12の異なる自治体の区画が含まれる。[ 20 ]
この流域は約22平方マイルの面積を排水し、その表面積の38%は不浸透性です。フィラデルフィア郡、バックス郡、モンゴメリー郡の一部と、ロウアー・モアランド、ベンサレム、ロウアー・サウサンプトン、アッパー・サウサンプトンと呼ばれる4つの自治体が含まれます。[ 21 ]
この流域は約2,000平方マイルで、不浸透性面積は10%です。シュイルキル流域には、シュイルキル、バークス、モンゴメリー、チェスター、フィラデルフィア、カーボン、リーハイ、レバノン、ランカスター、バックス、デラウェアなど11の郡の地域が含まれます。[ 22 ]
この流域は約33平方マイルの面積を排水し、不浸透性の表面積は約48%です。その範囲にはフィラデルフィア郡とモンゴメリー郡の一部、およびアビントン、チェルトナム、ジェンキンタウン、ロックレッジ、スプリングフィールドの5つの自治体が含まれます。[ 23 ]
この流域は約64平方マイルの面積を排水し、不浸透性地表面の割合は24%です。モンゴメリー郡とフィラデルフィア郡の一部地域に加え、アビントン、アンブラー、チェルトナム、ホーシャム、ランズデール、ロウアー・グウィネッド、モンゴメリー、ノース・ウェールズ、スプリングフィールド、アッパー・ダブリン、アッパー・グウィネッド、アッパー・モアランド、ホワイトマーシュ、ウィットペイン、ウースターを含む15の自治体が含まれます。
1899年までに、フィラデルフィアでは約800マイル（約1,300キロメートル）の汚水管と雨水管が稼働していました。現在では、その総延長は3,000マイル（約4,800キロメートル）弱にまで達しています。これらの下水管のほとんどは、最寄りの河川や小川に直接流れ込んでいたため、市内とその周辺の水路は深刻な汚染に見舞われました。浄水処理によって汚染された河川水は飲用可能になりましたが、河川に生息する水生生物は大きな被害を受け、河川で泳いだり、未処理の水を飲んだりすることは、非常に危険な行為でした。
1912年、ペニーパック・クリーク沿いに小規模な一次下水処理場が稼働を開始し、市内の複数の施設からの下水を処理し、トーレスデール浄水場の取水管まで上流に流れ込むのを防いだ。1914年、市は州の命令に基づき、下水処理と収集に関する包括的な計画を策定し、3つの処理場と数百マイルに及ぶ大規模な下水幹線を整備して、河川や小川への汚染を防いだ。
1923年にデラウェア川沿いに北東下水処理場[ 25 ]が開設されたが、大恐慌と第二次世界大戦の勃発により、包括的なシステムの残りの部分の実施が遅れた。1940年代後半に建設が再開され、1950年代半ばまでに南東と南西のプラントが開設された。1980年代までに、さらに大規模な投資が行われ、3つのプラントすべてが二次処理にアップグレードされた。3つの廃水処理場の設計定格容量は1日あたり5億2200万ガロンで、最大容量は1 日あたり10億4400万ガロンである。フィラデルフィアのシステムは、市の廃棄物に加えて、近隣のいくつかのコミュニティの下水も処理している。[ 4 ]
フィラデルフィアの下水道システムには、約3,000マイルの下水道管があります。廃水は、そのシステムの一部を通って、南西、南東、北東の3つの水質汚染管理プラントのいずれかに送られます。これらの施設では、毎日平均4億7,100万ガロンの廃水が浄化され、デラウェア川に放流されます。[ 25 ]
フィラデルフィアには、デラウェア川沿いのサミュエル・S・バクスター浄水場と、シュイルキル川沿いのクイーンレーン浄水場とベルモント浄水場の3つの飲料水処理場がある。[ 26 ]
フェアモントダムは、デラウェア川の汽水が潮の満ち引きによってデラウェア川からシュイルキル川に遡上するのを防いでいます。[ 27 ] [ 28 ]安全飲料水法は、飲料水の一次および二次基準を定めています。フィラデルフィア市民は一人当たり平均80～100ガロンの水を1日あたり使用しており、市内の3つの近代的な浄水場は、合計で 1日あたり5億4000万ガロンの水を処理する設計定格能力を持っています。浄水場によって多少の違いはありますが、飲料水処理プロセスはいくつかの段階を経て行われます。[ 4 ]
未処理の水は、シュイルキル川とデラウェア川を経由してフィラデルフィア水道局の配水システムに入ります。未処理の水が市域に到達するまでに、農場、工場、企業、住宅地などを通過し、最大330マイル（約530キロメートル）もの距離を移動します。これらの地域はそれぞれ独自の汚染物質を河川に排出しています。そのため、水道局は安全に飲めるように水を処理する必要があるのです。
フィラデルフィア水道局 (PWD) には 3 つの主な責任があります。 1 つ目は、シュイルキル川とデラウェア川から取水した原水を飲料水として安全に処理し、顧客に供給することです。 2 つ目は、下水道システムに流れ込む廃水 (下水) を収集して処理することです。フィラデルフィア水道局は、家庭、企業、工場から出るこの使用済み水と雨水を、デラウェア川に戻せるほどきれいに処理しなければなりません。 また、同局は、雨水が下水処理システムに溢れ出ないように、雨水を収集、貯蔵、管理する責任も負っています。 3 つ目は、バイオソリッドを収集して、きれいで有益な土壌のような堆肥にリサイクルすることです。バイオソリッドとは、植物性物質、人間の排泄物、生ごみ処理機に捨てられた食品、洗剤など、下水処理プロセスで残った固形物です。バイオソリッドリサイクルセンター[ 29 ]は、これらの物質を洗浄、処理し、栄養豊富な堆肥に変換します。[ 30 ]
水源保護プログラムには、都市の境界を越えるパートナーシップが含まれています。フィラデルフィア水道局は、流域局が設立された1999年にこのプログラムを開始しました。デラウェア川とシュイルキル川はそれぞれフィラデルフィア地域の飲料水供給の約半分を占めており、フィラデルフィア水道局は処理施設を通じて毎日約2億5000万ガロンの飲料水を顧客に供給しています。このプログラムでは、これらの河川の水質状況、主な汚染源、流量パターンを監視しています。フィラデルフィア市は、気候変動、森林伐採と開発、雨水流出、農業流出、流出事故、処理済み廃水排出、医薬品、ガチョウや野生動物による汚染、廃棄物やゴミの不適切な処理を、高品質の飲料水を維持することに関連するプログラムの主な懸念事項として挙げています。[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 31 ]
2011年に飲料水の水質が低いと批判されたにもかかわらず、[ 7 ] [ 12 ]同部署は飲料水の水質への献身に対して数々の賞を受賞している。[ 32 ] [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ] [ 36 ]
早期警報システムは、リアルタイムの水質モニタリングと、流出、事故、洪水によって引き起こされる汚染の下流への拡散と推定到達を予測できるモデルを作成するためのデータ分析とデータを提供する河川水位計および水質センサーの使用を統合するために作成されました。[ 37 ]このシステムは、汚染への対応を計画する専門家を支援し、これらの流出が発生したときに安全担当者に警告するために電話と電子メールで通知を送信します。[ 38 ] [ 39 ] [ 40 ]警報システムは、水源保護プログラムの一部として作成されました。デラウェア・ウォーター・ギャップからデラウェア州ウィルミントンまでをカバーし、流出や洪水などの事象が発生すると警報を発します。[ 41 ] [ 42 ]
2014年に、このシステムには「潮汐流出軌跡アニメーション」が追加されました。これにより、デラウェア渓谷における汚染流出に対する潮汐流の影響の分析が強化され、対応計画が改善されます。 [ 41 ] [ 43 ]
フィラデルフィア水道局は、前述の「デラウェアバレー早期警報システム - 潮汐流出軌道ツール」により、ペンシルベニア環境評議会（PEC）から2015年ペンシルベニア州知事環境優秀賞を受賞しました。この賞は、フィラデルフィア大都市圏の数百万人の水質を保護するために特別に作られたこのカスタマイズされたウェブベースのシステムが示した革新性と公共の安全上の利点に対して、同局に授与されました。[ 37 ] [ 43 ]
RainCheck は、フィラデルフィア水道局が住民の雨水収集と下水道の溢水防止を支援するために実施しているプログラムです。[ 44 ] ペンシルベニア園芸協会はこのプロジェクトでフィラデルフィア水道局と協力しています。[ 45 ]このプログラムを通じて利用できる 4 種類の不動産ツールがあり、水道局は不動産所有者の設置を支援しています。雨樋プランターを使用すると、不動産所有者は家に緑を加え、雨樋の水をリサイクルできます。雨水タンクを使用すると、所有者は生活排水を他の用途に集めることができます。石積みプロジェクトを使用すると、所有者は不透水性の舗装を雨水が地面に浸透するような表面に交換できます。最後に、レインガーデンは屋根から直接流れ落ちる水を吸収するように設計された浅い窪みを形成し、年間数百ガロンの水が市の下水道システムに流入するのを防ぐことができます。[ 46 ]
これらのプロジェクトは、フィラデルフィア市民が、本来であれば小川や河川を汚染することになる雨水流出をろ過することで、自分たちの街に貢献できるようにすることを目的としている。
フィラデルフィアの水路は、歴史的にアメリカシャッドやその他の数種の遡河性魚類の産卵個体群の生息地であった。[ 47 ] [ 48 ]降河性魚類であるアメリカウナギもフィラデルフィアの水域を回遊することが確認されている。[ 49 ]デラウェア河口とフィラデルフィアの淡水支流には多数の在来魚種が存在する。しかし、フィラデルフィア水道局は監視活動の大部分をアメリカシャッドに集中させている。[ 50 ] [ 51 ]
同局は2008年にシュイルキル川にフェアモントダム魚道を設置する先駆者となった。[ 48 ] [ 52 ]米陸軍工兵隊の報告によると、この魚道はシャッドが産卵のためにシュイルキル川を遡上することを可能にし、3,000匹以上の魚が魚道を通過したという。[ 50 ]魚道にはビデオ録画システムが設置され、同局は通過する魚の数を追跡できるようにした。[ 53 ]
フィラデルフィア水道局は、ペンシルベニア州魚類・船舶委員会との確立されたパートナーシップのもと、在来の回遊魚の個体群の進捗状況を追跡しています。水生生物学者は、電気漁具を使用して河川の魚の数を推定します。[ 54 ]また、遡河性魚類を収集し、そのうちの数匹をPFBCの生物学者に寄贈します。PFBCの生物学者は、孵化場から放流された魚を識別し、野生で生まれた魚と区別するために、孵化場タグの有無を魚で確認します。孵化場で育てられた魚と天然の魚の比率を知ることで、魚の個体群が自然に増加しているのか、それとも孵化場の影響で増加しているのかを判断できます。[ 48 ] [ 49 ]
雨水管理助成金プログラムは、フィラデルフィア水道局とフィラデルフィア産業開発公社（PIDC）の共同事業として2012年に開始されました。この助成金プログラムの目的は、フィラデルフィア水道局の対象となる非居住用顧客および請負業者に対し、グリーンインフラの設置費用を削減し、雨水が都市の下水道や周辺水路に流入するのを減らす雨水管理手法の導入を促進することです。提供されるプログラムは、雨水管理奨励プログラム（SMIP）と緑化改修プログラム（GARP）の2種類です。
この助成金プログラムは、大量の雨水流出を引き起こし、市の下水道システムに負担をかける不浸透性表面が多い大規模な商業施設を対象としています。このプログラムは、グリーン雨水管理をより適切に実施するために施設を改修するための資金を提供します。 [ 55 ]施設の所有者または施設の所有者の許可を得たテナントがこの助成金を申請する必要があります。最も競争力のある申請では、通常、不浸透性エーカーあたり10万ドル以下の助成金申請に抑えられています。[ 56 ] [ 57 ]
この助成金プログラムである Greened Acre Retrofit Program (GARP) は、フィラデルフィアの合流下水道区域内の不動産に建設される雨水プロジェクトの費用を相殺するのに役立つ資金を提供します。[ 55 ] GARP の資金は通常、フィラデルフィアの合流下水道サービス区域内の不動産に雨水管理計画を構築する計画があり、プロジェクト規模が 10 エーカー前後またはそれ以上の企業またはプロジェクト集約者に授与されます。これらの助成金の最も競争力のある申請では、不浸透性エーカーあたり約 90,000 ドル以下を要求しています。[ 56 ]
フィラデルフィアで最初の水道本管が設置されたのは1800年代です。フィラデルフィア水道局は現在、送水本管、配水本管、給水本管の3つの異なるセクションに分類できる3,200マイルの水道本管を維持しています。[ 58 ] [ 59 ] [ 60 ]
送水本管は、ポンプ場と貯水池の間でフィラデルフィア全域に大量の水を運ぶ大型の水道管です。通常、直径は16インチ以上です。一方、配水本管は直径が16インチ未満で、送水本管から顧客の給水接続部まで水を運ぶために使用されます。給水接続部は、不動産所有者が所有する個々の接続部で、配水本管に接続され、建物や家に水を供給します。[ 59 ]
水道管の破裂は、水道管に穴や亀裂が生じて破裂したときに発生します。通常、水道管の外部腐食が原因です。水は、非常に高い圧力がかかっているため、通常は地表に噴出します。[ 61 ] 1箇所の破裂から数百万ガロンの水が流れ出すことがあります。[ 62 ]破裂を制御するために、水道を止め、破裂した部分のパイプを交換します。[ 63 ]
フィラデルフィア市は、1,000マイルの水道管で発生する水道管破裂の数を追跡している。同社は、天候変動の影響を平準化するために5年移動平均を使用している。1930年まで遡る過去の情報に基づくと、2001年の平均は1,000マイルあたり212件の破裂であり、これは45年間で最も低い総数であり、1,000マイルあたり240～270件の破裂という全国平均よりも優れている。[ 59 ]
フィラデルフィア水道局は、「バイオガス熱電併給」、「グリーンシティ、クリーンウォーター」、「グリーン雨水インフラ」など、いくつかの環境配慮型イニシアチブを策定した。
バイオガス熱電併給技術は米国環境保護庁によって承認されており、下水処理中に発生するメタンガスを利用して電気と熱を生成することを可能にする。
2011年12月、フィラデルフィア市のグリーンワークス・フィラデルフィア構想に沿って、フィラデルフィア水道局は、このシステムを国内で最初に導入した企業の1つとして、北東水質汚染防止プラントにバイオガス・コジェネレーションを組み込む契約を締結した。[ 64 ]このプロジェクトには4750万ドルの費用がかかり、バンク・オブ・アメリカが資金を提供した。バンク・オブ・アメリカは技術的にはこの施設を所有しているが、市は16年間リースしている。
このプロジェクトを完了させるため、市はマサチューセッツ州に拠点を置き、北米の施設におけるエネルギー効率化とインフラ整備を専門とする企業、Ameresco Inc.と提携した。工場の改修工事は2014年に完了した。
現在、北東水質汚染防止プラントは、バイオガスコジェネレーションを使用してプラント運転に必要な電力の85%を満たすことができます。[ 65 ]このプロセスでは、プラントの汚泥消化槽が有機物の分解を促進し、水蒸気、硫化水素、シロキサンガスを除去してバイオガスを生成します。このプロセスは、利用可能なエネルギーの80%以上を熱と電力に利用し、最終的に年間約4300万kWhの電力を生み出します。[ 65 ]
この発電所は、廃棄物からその場で発電することで、送電時に発生する電力損失を回避できる点が高く評価されている。[ 65 ]
グリーンシティ、クリーンウォーターズは、雨水管理とグリーン雨水インフラ (GSI) を通じて流域を保護し強化するための 25 年計画です。フィラデルフィア水道局は、環境、人口、財政上の課題に対処するためにグリーンシティ、クリーンウォーターズを開発しました。グリーンシティ、クリーンウォーターズは、老朽化したインフラや気候変動が人間の健康に及ぼす影響など、フィラデルフィアが直面する多くの課題に対処していますが[ 66 ] [ 67 ]、このプログラムの推進要因は、合流式下水道越流 (CSO) の削減です。雨水庭園、排水路、雨水樹木溝などのグリーン雨水インフラを使用して雨水を捕捉して浸透させることにより、このシステムはフィラデルフィアの河川や小川の洪水や浸食を軽減するように機能します。
2014 年 10 月 21 日、グリーン シティ、クリーン ウォーターズ プログラムが、アメリカ都市計画協会(APA)ペンシルベニア支部から実施における計画優秀賞を受賞しました。[ 68 ]翌年の 2015 年 3 月 31 日、グリーン シティ、クリーン ウォーターズは、APA 全国計画実施優秀賞を受賞しました。この賞は、プログラムの計画努力の結果として市内で起こった肯定的な変化を称えるものです。グリーン シティ、クリーン ウォーターズは、この賞に至るまでの期間に、グリーン ストームウォーター インフラストラクチャを導入する 113 のプロジェクトを完了し、さらに 187 の設計を進めていました。[ 69 ]
いくつかの研究では、グリーンインフラは時間の経過とともに、導入された地域で犯罪を大幅に減少させる可能性があることが示されています。[ 70 ]「グリーン雨水インフラの設置が周辺の健康と安全に与える影響」は、 2015 年 3 月にAmerican Journal of Public Healthに掲載されました。12 年間の研究では、特定の地域での犯罪率の低下とグリーン雨水インフラの導入との間に有意な相関関係があることが示されました。[ 70 ] [ 71 ]
フィラデルフィア水道局の環境に優しい取り組みの一つは、グリーンシティ、クリーンウォーターズ構想の一環として、市内各地にグリーン雨水インフラを導入することです。 [ 72 ]
2012年4月12日、EPAはフィラデルフィア市長のマイケル・ナッター市長とともに、フィラデルフィア水道局がアメリカで最も環境に優しい都市になるという目標に向けてGSIを使用する計画を連邦政府が承認したことを発表した。[ 73 ] [ 74 ]
100年以上前、フィラデルフィアは下水道を建設し、汚水、雨水流出、雑排水がすべて地下の同じパイプに流れ込むようにしました。水位が上昇してパイプの健全性が脅かされたとき、合流式下水道越流（CSO）と呼ばれる現象で、これらのパイプがシュイルキル川とデラウェア川に溢れ出すように設計されました。このような状況では、パイプ内の汚水と道路からの汚染がこれらの川の清浄度を脅かします。同局は、雨水を貯留し、徐々に下水道に放出するグリーンインフラを使用して、このような現象を最小限に抑える方法に注力してきました。フィラデルフィア水道局は、グリーン雨水インフラで流域を保護し、より環境に優しい都市を作ることを目指しています。[ 75 ]
グリーンシティ、クリーンウォーターズ計画では、雨水から汚染物質をろ過し、一部を土壌に戻し、一部を大気中に放出し、残りをゆっくりと下水道に戻す、さまざまな土壌・水・植物システムを設置します。このプロセスは、道路や建物の屋根など、都市部の不浸透性表面を対象としています。土地開発の増加は不浸透性表面の増加につながり、雨水流出量の増加、ひいては合流式下水道の溢水を引き起こします。合流式下水道の溢水は、河川や小川の汚染につながるため、フィラデルフィアの流域の水質を危険にさらします。
この取り組みのもう一つの部分は、廃水をエネルギーと栄養素として効果的に利用することです。フィラデルフィアに拠点を置くNovaThermal Energyという会社は、フィラデルフィア水道局と提携し、下水から得られる熱で建物を暖めるプロジェクトに取り組んでいます。この建物は、フィラデルフィアの南東水質汚染管理施設。建物に隣接する下水路が、建物の地下にある100万BTU /時のユニットに熱を伝達する。この地熱システムは、ろ過装置を備えた水源ヒートポンプを使用して、既に地中にある下水路から熱エネルギーを伝達する。これは、同様の加熱プロセスで掘削する必要がある高価な地熱井戸とは異なる。 [ 76 ]
greenSTEMネットワークは、フィラデルフィア水道局が都市流域の研究をフィラデルフィアの公立学校に統合するために立ち上げたイニシアチブです。ArduinoマイクロコントローラやRaspberry Piなどの低コスト技術を使用することで、greenSTEMは生徒がウェブ接続されたセンサーを使って校庭の菜園を監視できるようにします。このプロジェクトは、米国国務省とフィラデルフィア学区が後援するハッカソンであるTechCamp Philadelphiaで、フィラデルフィア水道局とCode for Phillyの市民ハッカーとのコラボレーションとして2013年に始まりました。[ 77 ]
2014年、greenSTEMは生徒たちと協力して、学校の菜園用の革新的な土壌水分モニタリングシステム「ルートキット」を設計しました。生徒たちはwww.greenstemnetwork.orgで土壌水分データをオンラインで確認し、菜園に水やりが必要な時期を判断することができました。[ 78 ]
2015年、生徒たちは太陽光発電式の鳥の巣箱の製作と開発に協力しました。この巣箱は土壌水分データのモニタリングに加えて、内部で営巣する鳥のライブ映像を撮影する赤外線カメラも備えています。このプログラムには、教育支援を提供するフェアモント浄水場への生徒の訪問も含まれています。サイエンス・リーダーシップ・アカデミーのビーバー校の生徒たちは、他の学校向けのルートキットのプログラミングに取り組み、土壌水分センサーとカメラを収納する鳥の巣箱を製作しました。[ 79 ] [ 80 ] [ 81 ]
一般的な：
従業員数：1,836人
飲料水利用者数：約170万人[ 83 ]
下水処理利用者数：約220万人[ 83 ]
サービス提供地域：
フィラデルフィアの水域：130平方マイル[ 83 ]
卸売用水：101.35平方マイル以上
水処理、貯蔵、送水：
1日あたりの平均処理水供給量：約2億5000万ガロン/日（MGD）[ 84 ]
原水および処理水の総貯蔵設計容量：10億6550万ガロン（MG）
3つのプラントの合計定格処理能力: 546 MGD [ 83 ]
水インフラ：
水道管の総延長距離：3,174マイル
主な交換走行距離：16.1
バルブの総数：91,240個
消火栓の総数：25,355基
廃水処理とインフラ：
1日の平均水処理下水量：約461 MGD [ 84 ]
下水処理サービスエリアの総面積：フィラデルフィア 134 平方マイル、郊外地域 230 平方マイル[ 84 ]
集水システム配管の総延長：約3,722マイル[ 84 ]
下水道の総延長（別）：762マイル
雨水排水管（下水道）の総延長：738マイル
合流式下水道の総延長：1,856マイル
圧送管、取水管、通気管の総延長：368マイル
下水ポンプ場の数：16
雨水ポンプ場の数：3
雨水流入口の数：74,430
下水道の再建：6.6マイル
もともとは給水と水力発電のために川を貯水するために建設されたフェアモントダムは、もはや水力発電には必要ないが、シュイルキル川に取水口を持つ2つのポンプ場への給水貯水エリアを提供することで、引き続き都市にサービスを提供している。
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