【現場最前線】国内最深72mの発進立坑を掘削 JSの芝浦～森ヶ崎連絡管工事

前田建設工業・鴻池組JVが建設する深さ71.8mの立坑

日本下水道事業団(JS)は、国内最大深度まで掘削する立坑工事を行う東京都芝浦水再生センター・森ヶ崎水再生センター間連絡管建設工事現場と、MBR(膜分離活性汚泥法)の実用化実験を行う技術開発実験センターを公開した。
　連絡管建設工事は東京都下水道局から受託。発進立坑は前田建設工業・鴻池組JVが受託し深さ71.8mの立坑を構築している。この深度での掘進は「日本で最深度クラス」(菅井雅之日本下水道事業団関東・北陸総合事務所施工管理課主幹)といい、掘削する土量は2万1508m3に及ぶ。立坑の構築にはニューマチックケーソン工法を採用。1カ月に約5mずつ掘削していく。この立坑から連絡管を掘削するシールドマシンを発進させるため、最深部の断面にはシールドのカッタービットで切断でき、コンクリートの代替として利用できる炭素繊維のNOMSTを採用している。現在は24m付近まで掘削が進んでおり、2015年11月下旬に完成する予定だ。

　連絡管建設工事は公共下水道の区部では初であるというとなる。両方の水再生センターを連絡管で接続することにより、センターの再構築時に不足する水処理再生能力を、他のセンターで補完することが可能になる。また、地震などの災害時には水処理・汚泥処理のバックアップ機能を確保することができる。工事場所は東京都大田区東海。
　連結管は総延長約8㎞(内径6000mm)。シールド工事の連携管建設その2工事は鹿島・飛島建設・大本組JV、到達立坑となる同その3工事は飛島建設・鹿島JVが担当する。
　また、JSでは12年度から第4期公募型共同研究を実施しており、既存の合流式下水道施設へMBRを導入するための調査研究や、1m3当たり毎時0.4kW以下の省エネルギー化が可能な技術開発を目指している。栃木県真岡市の技術開発センターでは9区画の実験ヤードが整備されており、現在6者がMBR関連の研究を行っている。うち4者が第4期公募型共同研究の研究者となっている。

前澤工業・住友電気工業Gの実験ヤード

　MBRは孔径0.1-0.4マイクロm程度の精密濾過膜が用いられ、膜孔の閉塞を抑制するために曝気洗浄や薬剤洗浄が必要。この洗浄過程での消費電力が大きいことが課題となっている。前澤工業と住友電気工業のグループが研究する「PTFE製中空糸膜を用いたMBRの省エネルギー化に関する研究」では、散気気泡が中空糸内部に拡散しやすい構造を採用したことで、省エネルギー化を図った。また曝気洗浄以外の洗浄方法として、ダイセン・メンブレン・システムズの「新規平膜と機械的洗浄方法を用いた省エネルギー型MBRの開発」ではプラスチック粒子による機械的洗浄を採用。ラミネート加工で構造を強化することで膜モジュール厚2mmという薄さを達成し、高強度、高集積率を実現した平膜と合わせ、低消費電力のシステムを開発した。
　第4期公募型共同研究は遅くても15年度までに終了し、16年度に第3次MBR技術評価をまとめ、開発された新技術の確立を図る考えだ。