有限会社ワタナベエレクトロニクス

Plug−E 電気自動車四方山話


» 電柱水道ーPanan-UPWS

主に電柱を生活用水の送水管路に使う、従来からある常に加圧する方式の水道ではなく、IT、AI、スマホを活用した、オンデマンド給水が基本の新概念の水道を御紹介。

◎無くては生活ができない水、今、日本の水道が直面している、解決すべき危機

簡易水道、上水道とふたつの形態のある日本の水道事業は、料金収入で運営するのが原則ですが、人口減少と水道設備老朽化で維持管理更新が出来なくなっている。

その解決策として、広域化や、簡易水道と上水道の統合化が進められているが、その副作用で、水道料金が高騰することが多く、統合は進まない。

ある地方では、簡易水道の料金が上水道の20倍以上あるので、統合することは難しい。簡易水道とは、計画上の給水人口が、101〜5千人の小規模な水道だが、全国で400万人が飲み水の供給を受けている。

給水人口が5千人を越すと、上水道となり、制度も異なる。洗濯も、お風呂も、トイレその他も水が無ければ出来ません。飲料水が無ければ、死にます。

最近頻発する、各種自然災害でも、給水の早期の復旧が求められている。

2018年7月の大水害では、豪雨により、西日本を中心に多くの地域で河川の氾濫や浸水害、土砂災害が発生し、死者数が200人を超える甚大な災害となった。また、全国で上水道や通信といったライフラインに被害が及び、

水道の復旧遅れが、生活再建の足枷となっている。被災者が「断水、断水、水、水」と水道の復旧を訴えていた。7月12日、23万戸が断水で、土砂の撤去、後片付けがいつまでもできない。さらに、2018年10月22日 - 山口県の離島、周防大島町と本土を結ぶ大島大橋に貨物船が衝突した.

完全に給水が復旧したのは、同12月1日。 柳井市が消防用ホース69本をつないで1380メートルまで延ばし、島まで送水した。25日はホース内に水を流して清掃。水質検査で安全が確認できれば、飲み水としても使えた。断水の間、生活用水を運ぶ高齢者に疲労骨折、ヘルニアが多発した。

2019年の強風台風15号では、千葉県で、3万軒以上の断水、大雨台風19号では、12万軒を越える断水が起きており、災害復旧や、生活再建の妨げとなっている。

これらの問題の解決方法の一つとして、今回提案するのが、新装置、Panan―電柱水道により、簡易水道地域へ安価に生活用水を供給するシステムである。

◎Pananの構造

本願では、電柱間の空中空間を生活用水の管路に利用し、送水指示があった時のみ使用する、小型高性能ポンプを送水時のみ使用するので、総費用を抑えることができる。

送水には断熱性能の高く柔軟性に富む、導水管を使用する。電化率がほぼ100%の日本では、電柱を利用する電柱水道により、地面を掘り返して水道管を敷設するのに比べ、費用を大きく抑えることができる。

出来るだけ単純な単線の送水管路で、点と点を単線で結ぶイメージ、面的の供給が必要な地域とは、水需要が旺盛な地域なので、常時加圧する簡易水道、上水道を整備する。

常時加圧が必要となった場合、水道需要が増えたことが多いので、上水道に、必要な地域をPananより置き換えれば良い。多少、利用者以外にも送水されるが、原料水の原価はきわめて安いので問題は生じない。

上水道、簡易水道とも、常時水道網に、加圧することにより水が出るが、電柱水道では、利用者の蛇口近くの小型ポンプなどにより調整し、水道使用に必要な水圧を得る。

運河で、パナマックスの船に大量の水をパケット単位で積み込み、閘門、人造湖を経由して、送水するような仕組みである。 電柱に開発した送水管システムを設置する。紫外線に強い柔軟性のあるカバー内に、最近の水道に使用されている樹脂管を管路として通してある。送水管は、リサイクル性の高いものを使用する。

言うまでもないことだが、公共水道は公益事業なので、電柱が使用できる。

電柱の多くは、電力会社の所有であるが、水道は、都市ガスのように、電力の競争相手では無く、かつ公共性も高いので、多少の法規を改正し、使用料を支払うことで、電柱水道に利用できる。 ドローンで飲料水は配達する、電柱を故障ドローンの非常着陸台や、航法支援装置とする。設置にあたっては既設水道設備で使える部分は、改良し使用することでコストを抑え、都市の上水道と大きく変わらない値段で、水を供給する。

Pananは電柱架設が基本であるが、路肩に安価に容易に水道管が埋設できる場合は、地下水の浸透に注意しながらだが、路肩も管路として利用する。Panan装置は、電柱に設置する。

電柱も、新規に設置する場合は、電柱の何本かに1本、専用の多目的支柱(Utility Pole)へ交換する。電力用柱上トランスと、Panan装置は、重量負担を少なくするため、同じ電柱に設置しない。 このUPに設置ができるドローン関係の装備としては、非常着陸用プラットフォームや安価なドローン検知誘導手段が備わる。ーPanan、UPWSは、Utility Pole Water Supplyの頭文字です。

簡易水道の利用者400万人のうち、4万人が本願を使用すると仮定すると、100セット以上は使用されると考えられる。又、自然災害への備えとして、各広域防災拠点毎に、Pananの災害用備蓄用品を用意する。

Pananには、2種類の構成がある。

Panan−I、基本的なインフラとしての電柱水道システム。既存設備も利用したシステムを構築します。

Panan−R、災害時や、仮設水道に対応するシステム。各広域防災拠点に、部材を保管し、専用ソフトにより、設営に必要な部材の書き出しが可能とする。

パナンーRは大型ポンプを使用しての飲料水の、避難期間中の常時通水もできる。高性能フィルターを使用して浄水を得て、災害の度に苦慮する、人口透析も実施する。

Panan電柱水道専用ソフトの機能の数々、電柱間で、滞留する水を出来るだけ少なくする機能。これにより水を腐らなくし、電柱への重量負担を軽くする。

無線、有線の通信装置、電柱水道用専用ソフトを備える。

個人の水道利用者の利用履歴を、プライバシーを保護しながら、活用し、AIにより最適な電柱水道システムを構築する。

給水口センサーにより、基準の塩素が入っているか、使用時毎に検査する。分散型電源を、電柱水道に提供する。自然電力の活用にはOPTUSも使用する。

水道事業の維持を、できるだけ少ない費用で実施継続するのが、電柱水道である。

水道の敷設、維持で費用がかかるのは、道路を掘り返しての水道管の埋設、交換補修費用と、常時通水するための大きなポンプを動かす給水機構である。一方日本では、原料水は極めて安価である。日本の大半では、原料水の入手は容易であり、我らの日本は世界的に珍しい有り難い国である。

Pananは浄水を使用する、植物工場用の、農業用水道としても使える。又、人口の少ない地域にある水素を製造する施設にもこの浄水は原料水として供給できる。

設備費の少ないPananを使用することにより、製造費用を低くすることができる。弊社では、高性能な小型浄水装置も販売している。

◎水道民営化には根強い抵抗感 料金高騰、水質悪化…海外では暴動も頻繁に起きている。

水道の基盤強化を図る水道法改正案について、政府・与党は国会で成立させました。

人口減少で料金収入が減少するとともに、事業を担う人材も不足するなど、水道事業は深刻な危機に直面している。

その突破口として政府が打ち出したのが、民間の資金や能力を活用する「コンセッション方式」だ。しかし、運営を民間に委ねる“民営化”には、住民の抵抗が根強い。

「住民の福祉とはかけ離れた施策である。国民の生命と生活に欠かせない水道事業は民営化になじまない」。新潟県議会は10月12日、水道法改正案に反対する意見書を可決。野党系が発案したものだが、最大会派の自民党が賛成するという異例の決断だ。民営化が進展すれば、海外から巨大な水道事業者が日本に押し寄せるという懸念もある。コンセッション方式で水メジャーなどの民間業者が参入するのは、

利益が見込める大都市のみで、地方は救済されない。海外では、民営化後の悪影響が報告されている。厚生労働省などによると、米アトランタでは、1999年に民間が水道の運営権を取得したが、

施設の維持費がかさんで水質が悪化し、 海外では、民営化後の悪影響が報告されている。厚生労働省などによると、米アトランタでは、1999年に民間が水道の運営権を取得したが、施設の維持費がかさんで水質が悪化し、

南アフリカでは民営化後、料金高騰で支払えない約1千万人が水道を止められ、汚染した河川の水を使いコレラが蔓延(まんえん)。ボリビアでは料金が跳ね上がり暴動が発生したケースもある。

水道事業に詳しい近畿大の浦上拓也教授(公益事業論)は「コンセッション方式は、自治体にとって選択肢が一つ増えるという意味で評価したい。ただし、これが最善の方法ではない。水道料金は必ず上がっていく。事業を継続させるため何が必要か自治体は議論を進めていく必要がある」と指摘した。

◎Pananと従来方式の相違点

☆Panan

オンデマンド給水方式、水道の使用者の送水要求に対して給水する。 分散型。蛇口の近くに、使用に必要な圧力に調整や加圧を行う最近一般的になった専用装置を備える。

スマートホン、パソコン、AI,IT、自然エネルギーを 積極的に活用する。自動エアー抜き機能も備える。

通常は、管路には、ほとんど水は滞留しない。圧縮空気で滞留を排水しても良い。 少量の水漏れは、しょうがない。水漏れは、ガス漏れや、漏電ほどには危険ではないし、 原料水も安い。

使用量を、通信装置を介して、管制センターに送る。 管制センターでは、AIを使用して、送水を行う。 送水量、送水時間などを決定する。 スマホなどから、注文することもできる。 給水人口が、101〜5千人まで。 災害に強い。仮設水道に好適。 主に電柱を管路に使用。 漏水箇所の発見が容易である。 簡易水道とも上水道とも異なる新方式。

・従来水道

常時加圧方式、水道供給者が主導する。集中型。 給水人口が、ほぼ千人以上。 大規模災害に弱い。復旧に時間がかかる。 埋設管を使用。 そのため漏水箇所の発見と補修に費用がかかる。

尚、利用者も、1週間分の水道水の貯えられるタンクや、雨水タンクの設置が望ましい。  両タンクの出水は、混ぜないようにする。





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