高速道路SA・PAの手洗い水の節水
手洗い自動水栓の節水


 

【テーマ

全SAの節水は、琵琶湖水位0.44mmに匹敵!

■全国の高速道路の サービスエリア・パーキングエリアで、「自動水栓の手洗い」を利用する人は、年間、推定で延べ約9億9千万人にも上りますので、その消費する水道水量も膨大です。

■この手洗い水の節水が、自動水栓の水量調節をすることで大幅に可能です。
 ・水道水の節水金額:7千7百万円/年
  ・節水量:30万トン/年
(一般家庭990軒分)
  ・琵琶湖の水位に換算:1年間0
.44mmにも相当

■各地の貯水ダムの渇水対策、省資源のひとつのヒントともなります。

 

 


SA・PAの手洗い自動水栓の節水面の問題・・・観察結果

(発見した問題)…自動水栓について
サービスエリア・パーキングエリアの「手洗い自動水栓」の使用状況について、一部のSA・PAで観測し、「蛇口からの水流が強すぎる」 ことから、節水の観点で次の問題のあることが分かりました

(問題の内容)
●手洗い後、蛇口から手を引いた後も、水は必要以上にしばらくは流れ続け、水が無駄に消費されている。
●元栓の調節が悪いことが原因です。(水量を適切に絞っていない)


SA・PAの利用者数戸消費水量
●全国で、年間、延べ約10億人もの多くの人がSA・PAの自動水栓手洗いを利用していると推定されますので、たとえ個々の水量が小さくても無駄水量が大きくなります。
●節水すると、全体での効果も大きくなります。

(観測実施対象)
   注)・観測SA・PA:
        名神、東名、中央の計19箇所のSA・PA。
      ・観測した自動水栓蛇口の種類:
         メーカー、型式などの違いを考慮していません。
     ・SA・PA間のウエイト付:
        SA・PAの利用頻度高低のウエイト付をしていません。



1.
手洗い後、蛇口から手を引いた後も、水は必要以上にしばらくは流れ続ける問題

   (1)SA・PAでの観測の結 果(手洗い後に余分に流れている
         水の量)

自動水栓で手を洗ってみると、洗い終わって手を引いても、水はさらにしばらくは余分に流れ続けていることが分かりましたそして、その余分に流れる量(流れ続ける時間)は、水流の強い蛇口ほど大きいことも分かりました。

1回手を洗うたびに、余分に流れる量(余剰流水量と呼ぶこととします)の最も小さかったSAで、0.02Lで、この19箇所の平均値は 最小値の約8倍に当る0.17Lとなっています。(下図)

また、最も大きかったSAで は、この余剰流水量は、1.0Lもあります。つまり1回手を洗った後に、余分にこれだけの水量が無駄に流れ出ている、と言うことになります。(下図)


(2)
手洗い後の余剰流水量に差が出る問題の原因
a.余分に流れている時間の長さの問題

余分に 流れ続けている「時間」は、最短のSAで0.5秒間、最長のSAでは4秒間と長く、その差は3.5秒と、蛇口間で、大きくばらついています。 この流れ続ける時間は、 水流の強さ(吐水量と呼ぶこととします)の大きい方が長くなることが分かりました(下図)。

なお、一方、手洗いに支障の無い水流の最小限の強さは、2L/分程度、と言うことも確認できましたが、このとき余分に流れ続ける時間(量)を最も小さく出来、節水の面では好ましいと分かりました(例:双葉下りSA、駒ケ岳下りSA)。

b.手洗い後の余分に流れ出るの問題

この余分に流れ出る「余剰水の量」については、観測の結果、吐水量(水流の強さ)と比例関係にあることが分かりました。(下図)
この量についても、やはり、  吐水量を2L/分程度に小さく調節することが、余分に流れる量を小さく出来、節水の面では好ましいと分かります。

c.各SA・PAの余剰流水量と、蛇口からの吐水量(水流の強さ)の関係

この「蛇口からの吐水量」と、「余剰流水量」とを、各SA・PAごとに図の上で重ねてみますと、両者に関連のあることが分かります。(下図)

このことから、吐水量 を小さく適切に調節することが、余剰流水量を小さく抑える(水の無駄消費量を防止する)ことになる、と分かります。

(3)手洗い後の余剰流水量の無駄消費量・・全国全てのSA・PAの平均的値
a.無駄消費量計算の方法

ここで、余剰流水量の無駄消費量の算定方法について考えてみます。
余剰流水量の最も少ない「双葉下りSA」を、「省エネ SA・PA」として、観測19箇所の「SA・PAの全体平均値」との差を求めて、これを無駄消費量とすることにして考えてみます。

なお今後、この 「観測19箇所の『SA・PAの全体平均値』」を「全国全てのSA・PAの平均的値」とみなして考えることとします。

b.手洗い後の余剰流水量の無駄消費量

手洗い後の余剰流水量は、 「全国全てのSA・PAの平均値」では、1回手を洗うたびに、「省エネSA・PA」に比べて約8倍に当たる0.15Lの水を余分に消費していると推定できます。(下表)

なお、「吐水量(水流の強さ)の最も大きかったSA」では、手洗い後の余剰流水量は、1回当たり、約1L にもなっています。

  省エネSA・PA 平均的SA・PA(全国の平均も同じとする)
(双葉下りSA) 平均値 省エネSA・PAより余分に
消費する水量(無駄消費量)
(平均SA・PA−基準SA・PA)
蛇口からの吐水量(水流の強さ)
(L/分)
2.25 4.07

手洗い終了後に流れている時間          
        (sec(秒))

0.5 2.0

手洗い終了後の余剰水量
        (L/回)

0.02 0.17 0.15


2.蛇口の水流が強すぎて、

      手洗い中
に水が無駄に消費されている問題

(1)SA・PAでの観測の結果(水流の強さ)
      a.
手洗い中の水無駄消費の問題

自動水栓で手を洗ってみますと、蛇口からの水流の強さがちょうど良く感じる所と、むやみに強すぎると感じる所など、今回観測した19箇所の各SA・PA間で、バラツキのが大き いことが分かりました(上図)。

吐水量(水流の強さ)の最も小さかったSAで約2L/分、最も大き
かったSAで約15L/分、とその差は、比率で7.5倍にもなります。
なお、この19箇所の平均値は、約4L/分 となりますが、これは最小値の2倍となっています。

 

     b.水流の強さは、どの程度が良いか

吐水量(水流の強さ)の最も小さい「駒ケ岳下りSA(2L/分)」と、次いで小さい「双葉下りSA(2.3L/分)」で、手を洗ってみても全く問題がありません。
 つまり、水流はそれほど強くしなくても、手洗いには支障の出ないことが分かりました。 蛇口からの吐水量(水流の強さ)は約2L/分で良いことになります。(最も水流の強い蛇口では、15L/分にもなっている)

 

(2)手洗い中の無駄消費量・・全国全てのSA・PAの平均的値
     a.無駄消費量の計算方法

この 手洗い中の無駄消費量の算定方法については、吐水量の小さい「双葉下りSA」を「基準SA・PA」として、観測19箇所の「SA・PAの全体平均値 」との差を求め、これを無駄消費量とすることにします。
なお今後、この「観測19箇所の『SA・PAの全体平均値』」平均値を「全国全てのSA・PAの平均的値」とみなして考えてみます。

     b.手洗い中の無駄消費量

この計算方法により、 「全国全てのSA・PAの平均値」では、1回手を洗うたびに、無駄消費量は「基準SA・PA」に比べて、 約1.8倍の0.1 5L/回となります。(手洗い時間の平均値を仮に5秒間として)無駄消費量は、1回の手洗い時間の長さと比例関係にあります(下表)。

なお、「吐水量(水流の強さ)の最も大きかったSA」では、手洗い中の無駄消費量は、1回当たり、約1L にもなっています。

1回の手洗い時間  sec(秒)  →  

手を洗っているときの消費水量 (L/回) 省エネSA・PAの場合 吐水量:
2.25L/分
0.04 0.08 0.11 0.15 0.19 0.23
全国平均的SA・PAの場合 吐水量:
4.07L/分
0.07 0.14 0.20 0.27 0.34 0.41

全国平均的SA・PAが手洗い中に余分に消費する水量
(無駄消費量)(L/回)

省エネSA・PAとの差

 

0.03

0.06

0.09

0.12

0.15

0.18


3.
損失水量の合計手洗い後の余剰流水量の無駄消費量+
               
手洗い中の無駄消費量)
(1)1回の手洗いで損失する水量

上記二つの無駄消費水量「手洗い後の余剰流水量の無駄消費量」「手洗い中の無駄消費量について、それぞれ全国SA・PAの平均的値な損失を合計してみます。
・手洗い時間が5秒としたとき、1回手を洗うたびに、無駄消費水量は、0.3L/回、すなわち、300cc、コップ約1杯半の損失となっていることが分かります
(下表)。

・ なお、なお、「吐水量(水流の強さ)の最も大きかったSA」の蛇口では、1回手を洗う度に、最大、約2Lの水を無駄に消費していることになります。(手洗い後の余剰流水量+手洗い中の無駄消費量)

手洗い中の水無駄消費量 手洗い後に流れ出る水の余剰流水量 手洗い1回当たりの水損失量合計
1回の手洗い時間
 sec(秒)
水無駄消費量 L/回
@
余剰流水量 L/回
A
L/回
(@+A)
0.03 0.15 0.18
0.06 0.21
0.09 0.24
0.12 0.27
0.15 0.30
0.18 0.33

 

(2)全国のSA・PAで、年間に損失している水量と金額の合計
   a.自動水栓手洗いの延べ利用者数(利用回数)の算定(推定値)

全国のSA・PAでの水の年間の合計損失量を求めるために、 全国のSA・PAの自動水栓手洗いを利用する年間延べ人数(延べ回数)を算定する必要があります。
次の方法で、延べ約9億 9千万人/年、と算定することができます(下表)。

全国の高速道路
通行台数
全国高速道路1日の合計通行平均台数 台/日 4,041,687 @ 平成15年度の各インターチェンジの出交通量の合計(日本道路公団データ )
年間の通行台数 台/年 1,475,215,755 A @*365
高速道路利用者数 1台の車に乗っている平均的人数 人/台 B 推定値
高速道路利用者人数 人/年 2,950,431,510 C A*B
SA・PA利用者数 高速道路に1回入ってから出るまでに、SA・PAを利用する回数 回/回 D 推定値
年間のSA・PA利用人数 延べ人数/年 2,950,431,510 E C*D
SA・PA利用者の内、トイレを利用する人数 SA・PAを利用する人の内、トイレを利用する人数の割合 人/人 0.7 F 推定値
トイレを利用する人数 延べ人数/年 2,065,302,057 G E*F
自動水栓設置比率 自動水栓と手動水栓の合計に対する自動水栓比率 台/台 0.8 H 推定値
自動水栓手洗いを利用する人数 トレイ利用者の内、
手を洗う人の割合
人/人 0.6 I 推定値
自動水栓で手を洗う人の人数(回数) 延べ人数/年
=延回数/年
991,344,987

J

G*H*I

  b.全国のSA・PAの 、年間に損失する水量と金額

記「手洗い1回当たりの水損失量合計」を基に、全国の年間の損失水量を求めてみます。

・損失水量・費用は、1回の手洗い時間の長さにより異なりますので、1秒〜6秒の間で試算してみました(下表)。
・ 今仮にこの時間を5sec(秒)としますと、 年間の合計無駄消費水量は、約30万m3、損失費用は、年間約7千7百万円、と極めて大きな値とな ることが分かります(下表)。

    1回の手洗い平均時間
 sec(秒)
自動水栓手洗いを利用する延べ人数 (回数)
 
回/年 @ 991,344,987 991,344,987 991,344,987 991,344,987 991,344,987 991,344,987
手洗い1回当たりの水の無駄消費量 L/回 A 0.18 0.21 0.24 0.27 0.30 0.33
年間の無駄消費水量 L/年
@*A
B 178,442,098 208,182,447 237,922,797 267,663,147 297,403,496 327,143,846
m3/年 C 1,78,442 208,182 237,923 267,663 297,403 327,144
水道単価(下水道代含む) 円/m3 D 260 260 260 260 260 260
年間の損失費用 円/年
C*D
E 46,394,945 54,123,436 61,859,927 69,592,418 77,324,909 85,057,400


4.自動水栓の節水方法と効果・・・まとめ

全国のSA・PAの自動水栓手洗いを節水をすることで、極めて大きな効果が得られます。
そして、それに必要な設備費などの費用は不要で、調整作業も簡単です。

(1)自動水栓の節水調節の方法
全国のSA・PAを対象として、自動水栓蛇口の吐水量の強さを 約2L/分に調整する。
     ・・・上記「省エネSA・PA」並みに調整する。
         また、余剰流水の流れる時間は、0.5秒程度に抑えることも必要
         です。


(2)上記の調節を実施することの効果(それぞれ、手洗い時間が5秒間の場合の数値)
   a.水道水の節水量:30万m3/年
   
・琵琶湖水位への換算(1年間当たり): 0.44mm (湖面積:670km2)
   ・霞ヶ浦水位への換算(1年間当たり): 1.35mm (湖面積:220km2)
   ・平均的世帯の水道消費量への換算: 990軒 (世帯平均水道使用量: 
     300m3/年)
    
      
b. 節減金額: 7千7百万円/年

   c.CO2排出削減量:175ton-CO2/年(原単位:0.587kg-CO2/
        水道水m3)

 

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