I Want to Learn How to Think Beyond Academic Disciplines
Vol.8 2014.12.03 FURUMAI, Hiroaki
Discharge and Reuse in the Urban Metabolistic System of Water
A sustainable society, as it is understood, hinges upon the construction of a low-carbon society, symbiotic society, and recycling society. In this lecture, I will focus on the “Urban Metabolic System of Water” in the hydrological water circulation, or the process of supplying water for human activities in the society, discharging (eliminating) used water and dealing with (reclaiming) water after it is used. I will talk about water safety, preservation of water environment, and how used water should be reclaimed and reused. The lecture will include basic knowledge about water and applied knowledge of Urban Environmental Engineering.
- Water Circulation and Water Resource
- Public Hygiene and Water Safety
- Water and Sewage System in the Urban Metabolistic System of Water
- Water Reclamation, Water Reuse, and Preserving Water Environment
First, we will gain an understanding of hydrological water circulation and focus on issues of securing water resources, or challenges of how to secure the quality and quantity of water that can meet urban demand and how we live with “water.” I will then lecture on the importance of ensuring public hygiene and responses to diseases that are transmitted through water, referring to the history of water and sewage system in Japan. Next, I will explain the roles and newly expected functions of water system that supplies water as the basis for urban lives and sewage system that collects and processes waste water. Lastly, we will gain a deeper understanding of the significance of creating a sustainable system of water use in the Urban Metabolistic System of Water that coexists with nature, to aim toward the “creation of a healthy water circulation system”
- Instructor
-
- FURUMAI, Hiroaki
- Professor at the Research Center for Water Environmental Technology, School of Engineering. Professor Furumai has served in the current position since 2007, after holding various posts as Research Associate at the Department of Civil Engineering, Tohoko University; Research Associate and later as Associate Professor at the Department of Civil Engineering Hydraulics, Kyushu University; Associate Professor at the Department of Civil and Urban Engineering, Ibaraki University; Assistant Professor at the Department of Engineering, University of Tokyo; Visiting Scholar at Oregon State University (USA) and EAWAG (Switzerland). His fields of research include containment of urban rain water leakage, analysis of pollution on rainy days, evaluation of water quality in reservoirs and rivers as water sources, analysis of small scale water treatment process and optimal control through the use of models. Currently, he is conducting researches on existence forms of urban non-point pollutants (PAH, heavy metals, etc.) and their behavior at rainfall infiltration facilities; real time containment of outflowing water in combined sewerage systems during rainfalls and movements of pathogenic microbes in receiving waters; evaluation of ground surface characteristics by the use of satellite images and information on urban planning and analysis of outflowing water by distributed system models; evaluation of forms of heavy metals and sediment contamination with Bioassay; interplays between particulate organic matters in rivers and the riverbed ecological system.
- Reference : books
- View
- Resume Download
comments(最新2件 / 21)
- 2014年12月05日 17:58 reply
水という日常当たり前に利用しているものを特性から捉え直して、湖沼の温度による水の循環など考えたこともなかったことを知ることができて面白かったです。都市水の大きな循環に位置エネルギーの消費と水質の消費という考え方も新鮮でした。
１００年後の水道下水道がどうなってたら良いかを考えると、現実的な実現のためのお金の話などは抜きにして、各地方自治体単位で利用された水の大半を浄化して再利用できる仕組みをつくりより節水ができる都市の仕組みができれば面白いなと思います。家庭からだされる排水にも、トイレからでる排水、台所からでる排水、洗面所からでる排水などでは汚れの程度が異なるので、この汚れの程度も考慮して、より細分化された都市の水道下水道が張り巡らされたら、浄水にかかるエネルギーも減るのかなと思いました。
- 2014年12月09日 11:56 reply
今回の講義では、水循環についての都市の仕組みがわかった。日本でさえ水循環に問題があるが、途上国ではさらに水循環がままならないと思うので、そのような地域に援助を行い水環境を改善していくべきだと思った。
- 2014年12月09日 13:25 reply
１００年後の水道システムの展望を、現実問題を抜きにして理想だけで考えると、まず日本の場合では、各戸建てやマンション毎に水資源循環システムを採用して、フローの水消費量(使用量)を大幅に抑えることができたらいいのではないかと思います。日本の場合では、各家庭は風呂に水を張ったり、食器洗浄機が普及していたりと、水の希少性の認識が薄いと思われる節があるので、水に対しての意識改革を進めるのと同時に、水使用量の多い日本の生活習慣に合った水利用システム、ひいては水道システムを構築できたらよいのではないかと思います。
また、グローバルな視点に立つと、現在の技術では十分であるとは言えませんが、かなりのハイテクノロジーが駆使されていることと思います。従いまして、その最先端の技術を積極的に導入すべきだと思います。途上国等では、水道システムが未整備の地域も多く、試験的な技術利用の余地も十分にあると思われるので、科学的な立場からも有益と言えます。
- 2014年12月09日 14:01 reply
未来の理想の水道についてですが、現在流せない油や生ゴミなども下水道に流せるようになればいいなあ、と思いました。直接流すと下水道の詰まりの原因になるので各家庭に専用の濾過装置のようなものを用意するか下水管が詰まらないような加工をすることが必要になると思いますが、数十年のスパンで考えるなら十分に実現可能だと思います。
- 2014年12月09日 15:14 reply
人間にとって必要不可欠な水の都市におけるお話は非常に興味深かったです。
100年後の水道に関してですが、春夏秋冬、特別な装置なしでも温度が一定に保たれていれば嬉しいです。また、全てが再利用の水で、更には飲料水となりえるようなものが良いと思います。
- 2014年12月10日 12:06 reply
古米教授の講義では、チャートに現れる数字（年間降水量や水収支など）に丁寧な説明がなされており、実感の湧きにくい問題を感覚的に理解できるよう工夫されていた。しかし、この「排泄」がテーマとなっている講義で最も重要な意義は、「見たくないものを見る」ことにあると思う。人間は目にしたくもないようなことは極力忘れていたいし、見たとしても、いかにその現実が危機的なものであっても真面目に考えてみることに二の足を踏んでしまう。私は中世ヨーロッパでは汚物を道に捨てていたことを未開だと思っていたが、「排泄」という問題に今まで不誠実であった点において、私は中世ヨーロッパを笑えるだろうか、自分も同じではないかと反省した。私は未だに、「どうして『排泄』の問題（今回は、下水の再利用について）を学ぶのか」について、認識が甘い部分があると思うので、願わくば、授業の中で、「なにゆえ『排泄』の問題に正面から挑むのか」を、教授の方々から聞くことができたら有難く思います。（今回であれば、「日本では再生水を利用しないとあと何年で水が枯れるか」「水が不足すると何が起こるか」など）
この講義で、上水道、下水道の仕組みが知りたくなった。どの槽で何を取り除いているのか、沈殿池や反応槽の構造にはどういう意味があるのか、など。今の技術では処理が難しいほど汚染された水もあると思うので（酸性の湖沼を中和するとか）、将来は処理技術が向上し、利用できる水が増えればいいなと思う。
- 2014年12月10日 12:08 reply
理系の知識が必要な場面が多々あり、理解するのが難しかったです。100年先には浄化能力が高まって新たに必要となる水の量が減り、ダムが不必要となっていたら良いと思います。ダムによる生態系の変化が元どおりになっていたら良いと思います。上下水道の整備が、地域ごとにあった規模で、世界で利用されるように、その範囲が広がっていていれば良いと思います。
- 2014年12月10日 18:14 reply
100年後の世界では、水が循環する範囲が狭まっていくのではないかと思います。今は都市レベル（あるいは地方レベル）で水が循環していますが、それが各家レベルで循環するのではないでしょうか。高性能な家庭用「浄水器」により下水が処理され、再利用できる。もちろん雨水も利用される。そうなれば面白いなあと思いました。
- 2014年12月12日 23:35 reply
東京のような大都市において、地表がほとんどコンクリートによって舗装されているにもかかわらず雨水が地中に涵養する量が思いことに驚きました。
50年後、100年後の日本の上下水道システムに関してですが、今後日本の人口減少が進むにつれて地方の上下水道インフラを維持管理する必要性がなくなってしまう地域や、あるいは財政上厳しくなってしまうことが増えるかと思います。また、都市部であっても、郊外のスプロール化、ゴーストタウン化などにより、現状の上下水道システムの維持管理が困難になる場合も予想されます。したがって、より高度な素材や仕組みを利用して、維持管理が不要な(ように錆びない)水道管の発達や、かつ再生水としての処理も同時に行えるような水道管が生まれれば理想だと思います。
- Reply from to post 2014年12月14日 12:30 reply
いろいろと講義に興味を持っていただき、うれしい限りです。
水の大事さを理解して、都市における持続的な水利用システムを構築することは大きな課題です。そこで、研究プロジェクト紹介です。
http://www.recwet.t.u-tokyo.ac.jp/crest2009/おまけ：幅広く好奇心を持って物事を見ることは大事ですよね。
- Reply from to てつ 2014年12月14日 12:38 reply
家庭排水は、し尿と生活雑排水に区分できます。し尿には、窒素やリンなど貴重な資源が高濃度にあります。低濃度の雑排水処理に工夫することも考えられる。したがって、し尿分離、バイオトレイなの研究も進められております。
ご参考までに
http://www.novaquatis.eawag.ch/index_EN
http://www.jst.go.jp/kisoken/crest/ryoikiarchive/mizujunkan/activity/sympo-pdf/sympo-pdf0711/sym4-yo-fun.pdf
- Reply from to たこ 2014年12月14日 12:52 reply
すでに、建物単位での水処理再生利用が実施されておりますが、さらに進展できるとよいですね。同時に、そのために必要なエネルギーも考慮しながら。水の大切さを理解することは大事ですね。でも、お風呂に入る水の文化捨てがたい。したがって、お風呂の水を洗濯に使う洗濯機があるように、効率的なカスケード水利用システムができるとよいですね。
- Reply from to taro 2014年12月14日 12:56 reply
米国では、ディスポーザーが利用できて下水道に取り込まれています。日本では、下水道に入れる前に処理することが義務付けられております。しかし、重い生ごみをご老人がすることやごみ収集車による輸送でのエネルギー消費は大きなものです。したがって、下水管をごみの輸送システムとして構築するのは面白い挑戦です。
参考ＵＲＬ
http://www.gesui.metro.tokyo.jp/oshi/infn0226.htm
- Reply from to なな 2014年12月14日 13:00 reply
年間通じた一定水温の水道ですか。きっと、地下水を利用すると可能ですね。江戸時代はきっと皆さん冬もそこそこ暖かい水を利用していたと思います。でも、水道水の水質が変わるのも悪くないような。再生水を飲料水にできる技術はありますが、そのためのエネルギーや環境負荷は小さくないような。はやり、皆さん、飲み水は自然の水でおいしいものを飲みたい気持ちはありますよ。
- Reply from to 藤ノ川 2014年12月14日 13:08 reply
ご指摘ありがとう。確かに、「日本では再生水を利用しないとあと何年で水が枯れるか」「水が不足すると何が起こるか」の議論は面白そうですね。きっと、講義のあとにグループ討議のテーマとしての魅力的かな。少なくとも、先生が質問形式で検討すべき課題を提示する講義にするとよかったのかもしれません。
将来の持続的な水供給と水利用を構想することは大事な課題です。改めて、安全で安定的に水供給することは大事ですが、本当に必要な水の量は、どこまで節水できるのか、そのためにも現在の状況を理解したり、そのためにどの水源を利用して、どの程度環境負が発生しているのか、住民はどのような水を求めているのかなど、いろいろなことを多面的に考える必要がありそうです。
- Reply from to きお 2014年12月14日 13:10 reply
ダムによる環境破壊は大きな問題ですが、水を貯留して安定供給すること、洪水防止、さらには発電利用など、メリットもあります。両方のトレードオフをいかに考えて無駄のないダム建設とダム運用が期待されますね。
- Reply from to 吉井一希 2014年12月14日 13:17 reply
家庭の中での再利用も可能ですね。でも、そのために必要なエネルギー消費も考慮しないといけませんね。また、水質の安全性も今は水道事業体が法の下で安全な水供給を担っております。恵まれた日本です。
また、雨水利用は魅力的オプションですが、渇水の年には利用しにくい水源です。普段は雨水を利用する人が増えて、水道料金収入が減ると水道事業体は少々不安です。というのも、水道システムの将来投資ができないと問題が生じます。したがって、水道事業を持続的に継続することも考える必要があります。水道料金を下げるようなことを公約に掲げるような首長さんもおられますが、本当によいのかなと思いませんか？
- Reply from to あつし 2014年12月14日 13:30 reply
発展途上国における水循環の把握は遅れています。都市だけでなく、流域における水循環の量的理解とともに汚濁量の挙動もわかると、水資源管理や水環境保全に役立つものと思います。
- Reply from to 岡本宇弘 2014年12月14日 13:30 reply
長寿命の水インフラですね。確かに、100年もつ水道管も開発されております。耐震化も大きな課題です。見えにくいインフラなのですが、将来の世代のために投資できるかが大事です。その意味では、水道料金や下水道料金は安すぎませんか？ このあたりの議論がいま大事です。なお、「再生水としての処理も同時に行えるような水道管」に関連して、下水道事業におけるコスト縮減や再生可能エネルギー創出のための技術開発が進められております。
http://www.mlit.go.jp/report/press/mizukokudo13_hh_000240.html
- 2015年01月13日 21:42 reply
日常に不可欠な水についての話で、とても興味がもてた。
百年後の水道は、浄水設備のキャパシティが上がることで、バッファとしてのダムを減らし、環境への負担が少なくなるようなものが望ましいと思う
Post a Comment
- Other Lessons
資源としての循環の速さから、地下水汚染がどれほど深刻な問題なのかを実感できました。工業用水の水利用量としての少なさは長年非常に疑問に思ってきたのですが、理屈がわかって納得できました。
このように発見が多かったこの講義の中でも、とりわけ水道管に流れている水の量の方が河川を流れている水の量より大きいことには驚きました。「再生水＝資源」という認識は水不足の問題を解決する上での重要なポイントとなりうるように感じたので、今後もこの認識が広まればいいなと思います。