簡易下水道

簡易下水道は小口径下水道とも呼ばれ、比較的緩やかな勾配で敷設された小口径の管ですべての家庭廃水（汚水および中水）を収集する下水道システムです。簡易下水道は、従来の下水道のように道路の中央ではなく、前庭または舗装（歩道）の下、または可能であれば裏庭に敷設されます。既存の無計画な低所得地域や、規則的なレイアウトの新しい住宅団地に適しています。^[2]より柔軟な設計が可能です。^{[1]簡易下水道では、従来の下水道よりも頻繁に発生する詰まりを取り除くための管理体制を整えることが不可欠です。簡易下水道では、従来の下水道と比較して投資コストを}最大50％ 削減すると推定されています。

簡易下水道は、適切な基準を備えた従来の下水道とも呼ばれ、ほとんどの従来の下水道が過剰設計されていることを意味します。

簡易下水道の概念は、1980年代初頭にブラジルのナタールとパキスタンのカラチで、何の交流やコミュニケーションもないまま同時に生まれました。どちらの場合も、簡易下水道の成功に不可欠な要素であるコミュニティの動員に特に重点が置かれました。ラテンアメリカ、特にブラジルでは、簡易下水道はマンション下水道とも呼ばれ、住宅ブロック（スペイン語とポルトガル語ではコンドミニオ）レベルでの計画と維持管理へのコミュニティ参加の重要性を強調する用語です。

発展途上国では、下水道料金が通常低いにもかかわらず、貧困世帯にとって下水道への接続はしばしば費用がかかる。この明らかな矛盾は、敷地内および屋内の衛生設備の費用が高く、その費用は利用者が全額負担しなければならないこと、公共事業体によって課される下水道接続料金が高額なこと、およびコミュニティとの協議が不足していることで説明できる。その結果、発展途上国の多くの都市では、従来の下水道が高額な費用で道路の下に敷設されているが、その道路の利用者の多くは下水道に接続していない。ブラジルでは、1990年代初頭、一部の都市での接続率は対象受益者の40%未満であった。^[3]

簡易下水道はブラジルで最も広く利用されています。ブラジルでは、200以上の町や都市に住む約500万人が簡易下水道、または集合住宅下水道を利用していると考えられています。^[4]これはブラジルの人口の約3％、下水道に接続している人口の約6％に相当します。下水道は貧富を問わず利用されています。

簡易下水道は、

• ボリビア、エル・アルトでのパイロットプロジェクトから開始[ ^{5] [6]}
• ホンジュラス、主にテグシガルパの周辺地域では、24,000人の住民がいる20のコミュニティに簡易下水道が導入されている。^{[7] [8]}
• ペルー、主にリマの周辺地域
• 南アフリカではヨハネスブルグとダーバンでパイロットプロジェクトが実施された。 ^[9]
• スリランカでは、国家住宅開発局が 1980 年代から 90 年代にかけて 20 を超える計画を実施しました。

パキスタンでは、カラチのオランギパイロットプロジェクトを皮切りに、大口径パイプを使用した簡素化された下水道のバリエーションが採用されてきました。

下水道システムの計画にコミュニティが参加することは、世帯の接続率を高め、ブロック内の下水道が適切に維持管理される可能性を高めるための基本的な要件です。さらに、建設や維持管理の労働力の貢献など、下水道システムの費用のうち負担できる部分をユーザーが負担するように動機付けることができます。

通常、簡易下水道システムの計画プロセスでは、ネットワーク設計、建設中のコミュニティの貢献、およびメンテナンス責任に関する共同グループの決定に必要な情報、議論、および説明のために、住宅ブロック（コンドミニアム）レベルで会議が開催されます。ユーザーは、屋内衛生設備と家庭用接続の資金調達と実装を行い、適切なタイプのコンドミニアム分岐に同意する場合があります。彼らは、コンドミニアム分岐の建設と運用、および料金の支払いのために確立された契約に従うように求められます。代わりに、サービスプロバイダーは、当事者間の「接続条件」で確立された責任を果たすことに同意します。^[4] コミュニティ参加プロセスは、比較的限られたコストで公衆衛生に大きな影響を与えることができる衛生促進などの補完的なアクションを行う良い機会も提供します。

簡易下水道は通常、前庭または歩道の下に敷設されます。まれに、裏庭に敷設できる場合もあります。^[10]通常の都市化では歩道分岐が好まれることが多いですが、前庭と裏庭の分岐は、地形や都市化パターンが難しい地域に特に適しています。ただし、場合によっては、これらのオプションのどちらも実行できないことがあります。たとえば、南アジアの多くの都市には歩道や前庭がないため、従来の下水道と同様に、パイプを道路の真ん中に敷設する必要があります。^[11]

ラテンアメリカでは、典型的な簡易下水道の直径は100mmで、勾配は1/200（0.5%）である。このような下水道は、1人1日あたり80リットルの汚水流量で、5人世帯の約200世帯にサービスを提供する。しかし、パキスタンでは、下水道の直径に関する厳格な基準はない。オランギパイロットプロジェクトの一環としての小規模なパイロットでは、直径150mmのパイプが使用された。^[12]

比較的緩やかな勾配で小口径のパイプを敷設するには、慎重な施工技術が必要です。正しく接合しやすいプラスチックパイプが最適です。これにより、下水道からの汚水漏れや地下水の浸入が減ります。簡易下水道では、従来の下水道で使用されるような大きくて高価なマンホールは不要で、代わりにレンガやプラスチック製の単純な接合チャンバーが使用されます。^[2]

建設は請負業者によって、または訓練を受け適切な監督を受けた地域住民によって実施されます。多くの都市の請負業者は簡易下水道に精通していないため、実際にはどちらの場合も訓練と適切な監督が必要です。

下水道のコストは、従来型か簡易型かにかかわらず、常に場所によって異なり、見積もりは議論の対象となります。簡易型下水道の建設コストは、従来型下水道の半分以下です。投資コストの節約は、特定の簡易型下水道システムに存在するかどうかわからないさまざまな設計機能によって実現されます。簡易型下水道システムのコスト節約機能は、パイプの直径が小さいこと、溝が小さく浅いこと、マンホールが簡素化されていることです。最後の 2 つの機能がコスト節約の大部分を占めると推定されています。さらにコストを削減できるその他の機能は、次のような一部のシステムにのみ存在する可能性があります。

• より短いネットワーク
• 歩道や歩道がすでに存在し、パイプが前庭または裏庭に敷設されている場合、歩道や歩道を損傷する必要がなくなる。
• 分散型の小規模な廃水処理により、主な集水器や下水ポンプ場が廃止されます。

従来の下水道に比べてコストがわずかに高くなる可能性がある要素は、グリーストラップや汚泥沈殿用の遮断室の導入である。後者は南アジアでより一般的であり、マンションモデルでは使用されていない。2006年に4か国を対象に行われた調査では、従来の下水道と比較して簡易下水道の使用により31～57%のコスト削減が示され、単位コストはボリビアの近隣地区では接続あたり119米ドル、パラグアイの小さな町では接続あたり759米ドルであった。^[13]詳細な推定では、リマの簡易下水道のコストは、少なくとも1世帯あたり700米ドル（1人あたり120～140米ドル）で、これには屋内衛生設備（1世帯あたり100米ドル）と設計、監督、社会的仲介コスト（水道インフラと共有される一般的なコストである1世帯あたり126米ドル）が含まれるが、税金は含まれていない。^[14]

一般的に、人口密度が高い場合、下水道システムはオンサイト衛生設備（浄化槽など）よりも安価です。下水道のコストが安くなる切り替え値は、下水道の種類（従来型か簡易型か）によって大きく決まります。1983年に ナタールで行われた調査では、人口密度が1ヘクタールあたり約160人という非常に低い場合、簡易型下水道の投資コストはオンサイトシステムよりも低いことが示されました。ただし、従来型下水道は、人口密度が1ヘクタールあたり400人を超える場合にのみ安価でした。^[2]

下水道システムの長期的な持続可能性には、適切な運用と保守 (O&M) が不可欠ですが、特に簡易下水道では、パイプの直径が小さく勾配が低いため、システムが詰まりやすくなっています。固形物は直径の小さいパイプを簡単に塞ぐ可能性があり、パイプの配置勾配が浅いと、下水の流れが洗掘速度に達するのを妨げます。つまり、固形物は懸濁液から落ち、下流の受水体に到達する前に勾配の低いパイプ内に堆積します。

マンション内の下水道の維持管理を世帯主が担うという当初のコンセプトは、長期的にはうまく機能しなかった。^[15]ブラジルの簡易下水道システムの研究では、公共事業体による下水道の効果的な維持管理は、近隣住民の協会による圧力の結果であることが多いことがわかった。そのような圧力がなければ、公共事業体による維持管理は不十分であることが多く、コミュニティによる維持管理も行われなかった。^[16]

簡易下水道を設置することが適切な衛生ソリューションとなる状況はほとんどありません。そのため、簡易下水道の大きな問題を緩和するために代替管理システムを開発する必要がありました。以下にいくつかの例を示します。

• セアラ州の田舎では、住民協会が村人を雇用して下水道と廃水処理施設(通常は単一の通性廃水安定化池) の維持管理を行っています。また、村人は給水も担当しています。
• ブラジル北東部のレシフェの一部では、国営上下水道会社が運営・保守のために地元の請負会社を雇用している。通常、これは技術者 1 名と、簡易下水道が整備された低所得地域で作業する 2 名の労働者からなる小規模チームによって行われ、住民は問題があれば彼らに報告する。
• ブラジリアでは、1,200キロメートル以上のマンション下水道を所有する上下水道会社が、バンに搭載されたウォータージェットユニットを使用して詰まりを除去しています。^{[2] [17]}

メンテナンス費用に関しては、入手可能な情報によると、同じ条件下では簡素化されたシステムと従来のシステムで同様の費用と要件が示されています。簡素化されたシステムでは通常、より多くの介入が必要ですが、介入あたりの費用は低くなります。ただし、比較分析研究はまだ利用できません。

ブラジルのマンション下水道の「父」とされるホセ・カルロス・メロによれば、簡易下水道の適用にはいくつかの重要な制約がある。^[4]

• アプローチの基礎と技術に関する情報の不足、またはその適用経験の不足、
• 変更に対する抵抗: コンドミニアム アプローチを実施するためにサービス プロバイダーが要求する制度的、技術的、運用上の変更は、通常、抵抗を引き起こし、適用を妨げる可能性があります。
• 規範的および法的制限: 従来のシステムに関連する既存の保守的な設計および建設基準は、システムの導入と普及において重要な制約となる可能性があります。

過去数年にわたり、ボリビアやペルーなどの国々は、1980年代にブラジルで確立され受け入れられた方法と基準に従って技術基準を見直し、近代化し、後者の制約を克服しました。

• 排水下水道または固形物を含まない下水道

• 簡素化された下水道設計、Microsoft Producer のプレゼンテーションとサポート資料、Duncan Mara、リーズ大学
• コンドミニアムシステム - ブラジルのパノラマと概念的要素、リーズ大学
• PC ベースの簡易下水道設計プログラム、リーズ大学