環境工学・水インフラ

中水道(ちゅうすいどう)の仕組みと水循環システム

中水道(ちゅうすいどう)の仕組みと水循環システム
中水道(ちゅうすいどう)の定義、雨水や生活排水の循環利用システム、処理方式、水質基準や管理上の注意点について解説する百科事典記事。

📌 主なポイント

  • 中水道は、雨水や生活・産業排水を浄化して飲料水以外の用途に循環利用するシステムである。
  • 主な用途としてトイレの洗浄水、散水、冷却塔の補給水などが挙げられる。
  • 上水道管との誤接続(クロスコネクション)を防ぐため、配管の着色や識別などの対策が必要とされる。

中水道(ちゅうすいどう)とは、雨水や生活排水、産業排水を適切に処理し、飲料水以外の用途に循環利用する水供給システムの総称である。上水道と下水道の間に位置づけられることからこのように呼ばれており、ビルや集合住宅などでは「雑用水道」とも称される。

中水用の貯水タンク
中水用の貯水タンク。

システムの分類と方式

排水を処理して雑用水として再利用するシステムには、建物の規模や供給範囲に応じていくつかの循環方式が存在する。

  • 個別循環型中水利用システム:個々の建物ごとに専用の排水処理施設を設け、その建物内で循環利用する方法。
  • 地区循環型中水利用システム:複数の建物や敷地を対象とした地区単位の排水処理施設を整備し、共同で利用する方法。
  • 広域循環型中水利用システム:下水処理施設で高度に処理された水を雑用水の需要者に供給する方法であり、施設としては下水道の一部に位置づけられる。

また、家庭内等での洗面や浴室、洗濯などの生活排水を専用の処理槽へ送り、トイレの洗浄水などに再利用する「水のカスケード利用」も検討されている。

中水の通水試験の様子
中水の通水試験

雨水利用と主な用途

中水道の供給源の一つとして、屋根に降った雨水を貯留して水洗トイレの洗浄や樹木の散水などに用いるシステムがある。大規模な都市型システムでは、雨水の中水供給プラントの設置や大深度地下を活用した貯留幹線の整備などが構想されている。

中水が利用される主な用途には、トイレの洗浄水(※温水洗浄便座等には上水が必要とされる)、植栽への散水、冷却塔(クーリングタワー)の補給水、消火用水、洗車用水などが挙げられる。

中水の灌漑用水への使用告知標識(フロリダ州ダニーディン市)
中水の 灌漑 用水への使用告知標識《 フロリダ州 ダニーディン市 》

水質管理と安全上の注意

中水道の水質や管理に関しては、衛生上の安全性、利用時の不快感防止、および機器や配管への悪影響を防ぐ観点から様々な基準が設けられている。

水質基準の例

  • pH値:5.8以上8.6以下
  • 外観:ほぼ無色透明
  • 大腸菌群:検出されないこと
  • 濁度:2度以下(※便器洗浄水など一部を除く)

また、配管や熱交換器の金属材料については、腐食や伝熱性への影響を考慮して適切な材質を選定する必要がある。

事故と対策

中水道の運用において重大なリスクとなるのが、上水道管と中水道管の誤接続(クロスコネクション)による健康被害である。これを防止するため、配管には識別用の着色や専用の管種を用いるなどの対策が講じられている。

よくある質問

中水道と上水道、下水道の違いは何ですか?
上水道は飲用に適した水を供給し、下水道は使用済みの汚水を収集・処理して排出します。中水道はその中間に位置し、排水や雨水を浄化して雑用水として再供給するシステムです。
中水はどのような用途に使用されますか?
主に水洗トイレの洗浄水、植木への散水、ビル等の冷却塔補給水、消火用水や洗車用水などに利用されます。
中水道の運用で特に注意すべき事故は何ですか?
上水道管と中水道管が誤って接続される「クロスコネクション」による健康被害が挙げられ、配管の識別や色分けによる厳重な防止策が求められます。

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参考文献

佐藤史郎、永田公二、下野三樹雄「中水による各種伝熱管の腐食と汚れ」『住友軽金属技報』第21巻第2号、1980年。増田正直「中水道についての検討」『水利科学』第13巻第3号、1969年。内田駿一郎「わが国の水使用の現況と雑用水利用 (I)」『日本海水学会誌』第40巻第6号、1987年。国土交通省「〔都市インフラ別14〕:水循環システム-都市技術システム 中水利用システム」。公益財団法人 給水工事技術振興財団「給水装置の事故事例に学ぶII」。