サニテーションシステムは、さまざまな技術(テクノロジー)の組み合わせによって構成されます。本ページでは、コンペンディウムに基づき、技術を U / S / C / T / D の5つのグループ に分類して紹介します。各技術名は個別ページ(投稿記事)へのリンクとなり、詳細情報にアクセスできます。
U:ユーザーインターフェース(User Interface)
ユーザーインターフェースとは、利用者がサニテーションシステムと接する部分を指し、トイレ、座るタイプの便器、しゃがむタイプの便器、小便器などが含まれます。つまり、サニテーションシステムにアクセスする入口です。
ユーザーインターフェースの最も重要な役割は、排泄物を衛生的に利用者から隔離し、糞便汚染への曝露を防ぐことです。技術的には大きく 水を使わない乾式技術(例:乾式トイレ、尿分離式乾式トイレ、小便器など)と、水を使用する水洗技術(例:しゃがむタイプの便器を用いた水洗式、座るタイプの便器を用いた水洗式、尿分離式水洗トイレなど)に分けられます。
技術選択には、以下の要素が影響します。
- 洗浄に利用可能な水の有無
- 利用者の習慣や嗜好(座る/しゃがむ、洗浄/拭き取り)
- 高齢者や障害者などの特別なニーズ
- 地域で調達可能な材料
- 収集・貯留/処理や搬送といった後続技術との適合性
ユーザーインターフェースのテクノロジー
- U.1 乾式トイレ(Dry Toilet)
- U.2 尿分離式乾式トイレ(Urine-Diverting Dry Toilet, UDDT)
- U.3 小便器(Urinal)
- U.4 簡易水洗トイレ(Pour Flush Toilet)
- U.5 水洗トイレ(Cistern Flush Toilet)
- U.6 尿分離式水洗トイレ(Urine-Diverting Flush Toilet, UDFT)
S:収集・貯留・処理(Collection & Storage/Treatment)
このセクションでは、ユーザーインターフェース(トイレなど)で発生した生成物を収集・貯留するための技術について説明します。
ここで紹介する技術の中には、処理を主目的とするものと、収集と貯留を主目的とするものの両方が含まれています。
後者の技術でも、貯留時間や条件によってはある程度の処理効果が得られます。
このセクションに含まれるテクノロジーは、多くが電力などの外部エネルギーを必要としない受動的な処理方式を採用しています。
また、ここで紹介する技術のうち4種類(S.4〜S.7)は、交互使用型のピットや地中槽です。これらは設計上、一定期間の貯留を前提としているため、病原体のリスクが低減し、手動による安全な汲み取りが可能になります。
収集・貯留・処理のテクノロジー
- S.1 尿貯留タンク/容器(Urine Storage Tank/Container)
- S.2 単槽式ピット(Single Pit)
- S.3 換気改良型単槽式ピット(Single Ventilated Improved Pit, VIP)
- S.4 換気改良型二槽式ピット(Double VIP)
- S.5 フォッサ・アルテルナ(Fossa Alterna)
- S.6 二槽式ピット(Twin Pits for Pour Flush)
- S.7 脱水槽(Dehydration Vaults)
- S.8 コンポスト化槽(Composting Chamber)
- S.9 浄化槽(Septic Tank)
- S.10 嫌気性バッフルリアクター(Anaerobic Baffled Reactor, ABR)
- S.11 嫌気性フィルター(Anaerobic Filter)
- S.12 バイオガスリアクター(Biogas Reactor)
各地域の状況に応じた技術の選択は、一般的に次の要因に影響されます。
- 設置可能な空間の有無
- 土壌および地下水の特性
- 投入される生成物の種類と量
- 現地で入手可能な資材の種類
- 得たい最終生成物の性質(例:コンポスト、処理水など)
- 後段の搬送技術の有無
- 財政的資源の状況
- 維持管理体制や運営上の条件
- 利用者の嗜好や受容性
C:搬送(Conveyance)
このセクションで紹介するテクノロジーは、ユーザーインターフェースや、現地での収集・貯留・処理によって発生した生成物を除去・搬送し、次の段階である「処理」、「利用」、「処分」へとつなぐためのものです。
搬送テクノロジー
大きく分けて次の2種類があります。
- 下水道系技術(C.4〜C.6):配管網を通じて液体や混合物を輸送する方式
- 容器搬送系技術(C.1〜C.3、C.7):人力または車両によって収集・輸送を行う方式
- C.1 ポリタンク(Jerrycan/Tank)
- C.2 人力による汲み取り・輸送(Human-Powered Emptying and Transport)
- C.3 機械による汲み取り・輸送(Motorized Emptying and Transport)
- C.4 簡易下水道(Simplified Sewer)
- C.5 固形物除去型下水道(Solids-Free Sewer)
- C.6 従来型重力式下水道(Conventional Gravity Sewer)
- C.7 中継ステーション(Transfer Station, Underground Holding Tank)
これらの技術の選択は、地域の条件やサービス体制によって異なります。主に次の要因が影響します。
- 搬送する生成物の種類と量
- 搬送距離
- アクセスのしやすさ(道路状況など)
- 地形(勾配や高低差など)
- 土壌および地下水の特性
- 財政的な資源の有無
- サービス提供者の存在
- 維持管理や運営上の考慮事項
T:集中処理・準集中処理( (Semi-)Centralized Treatment)
このセクションでは、主に地域レベルから都市レベルまでの準集中型・集中型用途に適した処理技術を紹介します。これらの技術は、より大きな処理量に対応できるよう設計されており、小規模な家庭用処理技術(Sグループ)と比べて、栄養塩・有機物・病原体の除去性能が高いのが特徴です。ただし、運転や維持管理、エネルギー消費の面では、小規模技術よりも高度な運用体制とコストが必要となります。
技術の分類
このセクションの処理技術は、対象とする汚水・汚泥の種類に応じて大きく2つのグループに分かれます。
- T.1~T.12:ブラックウォーター、ブラウンウォーター、グレーウォーター、または処理水の処理技術
- T.13~T.17:汚泥の処理技術
さらに、必要に応じて前処理および後処理の技術も併せて利用されます。
前処理(Pre-Treatment)
本処理(Treatment)
- T.1 沈殿槽(Settler)
- T.2 イムホフタンク(Imhoff Tank)
- T.3 嫌気性バッフルリアクター(Anaerobic Baffled Reactor, ABR)
- T.4 嫌気性フィルター(Anaerobic Filter)
- T.5 汚水安定化池(Waste Stabilization Ponds, WSP)
- T.6 曝気池(Aerated Pond)
- T.7 自由水面型人工湿地(Free-Water Surface Constructed Wetland)
- T.8 水平流人工湿地(Horizontal Subsurface Flow Constructed Wetland)
- T.9 垂直流人工湿地(Vertical Flow Constructed Wetland)
- T.10 散水ろ床(Trickling Filter)
- T.11 UASB(Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor, UASB)
- T.12 活性汚泥法(Activated Sludge)
- T.13 沈殿・濃縮池(Sedimentation/Thickening Ponds)
- T.14 非植栽乾燥床(Unplanted Drying Beds)
- T.15 植栽乾燥床(Planted Drying Beds)
- T.16 混合コンポスト化(Co-Composting)
- T.17 バイオガスリアクター(Biogas Reactor)
後処理(Post-Treatment)
- POST.1 三次処理・ろ過・消毒(Tertiary Filtration and Disinfection)
D:利用・処分(Use and/or Disposal)
処理後の製品を再利用したり、環境に安全に戻す段階です。農業利用・エネルギー利用・最終処分が含まれます。
- D.1 覆土/アルボルー(Fill and Cover/Arborloo)
- D.2 貯留尿の施用(Application of Stored Urine)
- D.3 脱水糞便の施用(Application of Dehydrated Faeces)
- D.4 槽内腐植土/コンポストの施用(Application of Pit Humus and Compost)
- D.5 汚泥の施用(Application of Sludge)
- D.6 灌漑(Irrigation)
- D.7 浸透ピット(Soak Pit)
- D.8 浸透野(Leach Field)
- D.9 養魚池(Fish Pond)
- D.10 浮遊植物池(Floating Plant Pond)
- D.11 水処分/地下水涵養(Water Disposal/Groundwater Recharge)
- D.12 地表処分・保管(Surface Disposal and Storage)
- D.13 バイオガス燃焼(Biogas Combustion)