硫化水素による腐食の見え方｜進みやすい場所と人を入れない調べ方

下水道管の硫化水素による腐食は、ガスが水面より上の壁で硫酸に変わり、コンクリートを溶かして進みます。国の研究機関の研究者らが腐食の特に激しい場所として示したのは、管のいちばん上の管頂部と、水面が壁に当たる水際の両側でした。腐食が進むにつれて、壁は表面の荒れ、骨材（コンクリートの中の砂利）の露出、鉄筋の露出の順に姿を変えます。

腐食しやすい区間は、硫化水素が出やすい区間と重なります。人が入って調べるなら、入る前のガスの測定と換気から段取りを組むことになるでしょう。機体が入れる口径があり、水面の上に飛ぶ高さが残る管なら、管内点検ドローンを先に入れて、水面より上の壁を撮れます。書き手の清美環は、下水道管の清掃を30年以上続け、管内点検ドローン『フクロウ』で管やマンホールの中を撮る点検調査も引き受けています。

硫化水素がコンクリートを腐食させる仕組み

硫化水素がコンクリートを腐食させるのは、ガスが水面より上の壁の結露に溶け、細菌の働きで硫酸に変わるからです。国土技術政策総合研究所の下水道研究室の研究者らが『土木技術資料』にまとめた解説によると、硫酸を作る硫黄酸化細菌は乾燥に弱く、結露のある壁で活発に働きます。

布設したばかりのコンクリートの表面はpH12〜13の強いアルカリ性で、硫黄酸化細菌は育ちません。下水道の中では、大気より濃い二酸化炭素にさらされて表面の中性化が進み、pHが中性に近づくと硫酸ができ始めます。

できた硫酸は、コンクリートの水酸化カルシウムと反応して二水石膏になり、さらにエトリンガイトという物質に変わります。エトリンガイトはできるときに体積が3〜4倍に膨らみ、コンクリートを内側から崩すと解説は説明しました。表面の荒れから骨材、鉄筋の露出へと見え方が変わるのは、硫酸との反応が壁の表面から奥へ進むためです。

腐食するのはコンクリートだけではありません。めっき会社の解説によると、銅や銀は硫化水素に触れると黒く変色しやすい金属です。日新電機の技術報告には、下水処理場に納めた監視装置が設置から10か月で故障し、基板の腐食が原因だった例が載っています。設置場所の硫化水素は0.2ppmでした。

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腐食が進みやすい断面の位置と区間

硫化水素による腐食が進みやすいのは、管の断面では水面より上の壁で、管路の上では下水から硫化水素が出やすい区間です。

管頂部と水際の両側

国土技術政策総合研究所の研究者らの解説の図は、水面から管頂部までを腐食が起きる範囲とし、管頂部と水際の両側を「腐食が特に激しい部分」として示しています。水面より下の壁は、図の中で腐食が起きる範囲に含まれていません。

圧送管の吐出し部や伏越しの前後

管路の上で腐食の危険が大きい箇所として、『土木技術資料』の解説は次の5つを挙げました。

• 圧送管の吐出し部と、伏越しの上流と下流
• ビルピットの排水や温泉水、工場の排水が流れ込む箇所の上流と下流
• 管内貯留やポンプ井など、下水が長くとどまる箇所
• 使い始めたばかりで流量が少なく、堆積物がたまりやすい管路
• 下水処理場の施設、特に汚泥処理の系統

マンホールの段差や圧送管の吐出口では、流れが乱れて、溶けていた硫化水素が大量に空気中へ出るとされています。平成27年5月には、汚水圧送管の吐出し部の近くで、布設から32年たった口径500mmの鋳鉄管の管頂部が腐食で壊れ、道路が陥没しました。国土交通省の検討会資料が紹介している例です。

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腐食が進んだ管の中の見え方

硫化水素で腐食した管の中は、表面の荒れ、骨材の露出、鉄筋の露出の3つの段階で見え方が変わります。国土交通省の検討会資料（令和7年8月）は、日本下水道協会の『下水道管路施設ストックマネジメントの手引き』2016年版にある腐食の劣化度を紹介しました。手引きは、3つの見え方を次のランクに分けています。

• 表面が荒れた状態：ランクC
• 骨材が露出した状態：ランクB
• 鉄筋が露出した状態：ランクA

国の検討会が令和8年10月にまとめた検討とりまとめの見直し案も、同じ3つの見え方を広い範囲か局所かで分け、健全度Ⅱ〜Ⅳに当てはめました。この案では、鉄筋が広い範囲で露出した状態が、最も重い健全度Ⅳ（緊急措置段階）に当たります。

腐食が進む速さと硫化水素の濃さ

腐食の進む速さは、管の中の硫化水素の濃さで大きく変わります。日本下水道協会の手引きは、防食対策を選ぶための参考として、平均の硫化水素ガス濃度で腐食の環境を3つに分けました。それぞれの環境には、手を打たずに置いた場合に、使い始めて10年たたずにどの状態に達すると想定されるかが示されています。

• 50ppm以上：鉄筋の露出（ランクA）に達すると想定される腐食環境
• 10〜50ppm：骨材の露出（ランクB）に達すると想定される腐食環境
• 10ppm未満：表面の荒れ（ランクC）に達すると想定される腐食環境

検討とりまとめの見直し案は、腐食が1年に3〜5mm進む場合を健全度Ⅱ、5mm以上進む場合を健全度Ⅲとし、進む速さも判定に使う方向を示しました。1回の映像からは速さを読めないため、同じ箇所の前回の映像や測定の記録と比べることになります。

映像だけでは決められないこと

壁の荒れや骨材の露出が写っても、原因が硫化水素とは限りません。検討とりまとめは、中性化や摩耗、風化でも似た外見になることから、管壁のpHや硫化水素ガスの濃度を測り、原因を分けて診断する考え方を示しました。水面より下の壁と、堆積物に覆われた管底も、映像には写りません。

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腐食した区間に人が入る調査の危険

腐食した区間は硫化水素が出やすい区間と重なるため、人が入って調べる作業ほど、ガスによる事故のおそれが大きくなります。福島労働局が2026年6月9日に発表した資料は、マンホールの腐食検査で、硫化水素の連続測定器を底に置くために入った人が気分を悪くし、中へ落ちた事例を挙げました。

汚水を流している、または流したことのある下水道管やマンホールの中は、労働安全衛生法施行令の別表第6第9号に挙がる酸素欠乏危険場所です。酸素欠乏症等防止規則は、その日の作業を始める前に酸素と硫化水素の濃度を測ることと、原則として換気することを事業者に求めています（第3条・第5条）。

国土交通省は2026年4月16日の通知で、管路内の点検では飛行式ドローンや浮流式カメラ、自走式テレビカメラなど、人が管に入らない方法を最優先するという考え方を下水道管理者に示しました。ドローンなどを使う場合も、マンホールの中にできるだけ立ち入らない方法をとるよう求めています。優先して導入を勧める管路の例には、硫化水素の濃度が上がりやすい管路が挙がりました。

腐食した区間をドローンで撮る手順

腐食した区間をドローンで撮るときは、機体が飛べる条件と、可燃性ガスがないことを確かめてから機体を入れ、水面より上の壁を位置とあわせて記録します。

機体を入れる前に確かめる条件

機体が入れる口径と水位の条件は、機種ごとに違います。国土技術政策総合研究所の『下水道管路調査機器カタログ』では、ELIOS 3は管径800mm以上で、管径800mmなら水位が管径の1割以下の管が対象でした。IBIS2は管径400mm以上で、水面より上に600mm四方ほどの空間がある管としています。

どこまで奥へ進めるかは、口径や水位、堆積、段差に加え、マンホールからの距離と曲がりで変わります。操縦の電波が届かない所や、電池が切れる前に戻れない所までは進めません。カタログに載る1回の飛行時間は、ELIOS 3で約9分、IBIS2で約11分です。

可燃性ガスのおそれがある管には、ELIOS 3が防爆仕様ではなく、可燃性や爆発性の物質がある、またはあると疑われる環境では飛ばさないようメーカーが定めているため、換気とガス検知で可燃性ガスがないことを確かめてから機体を入れます。ドローンの映像に写るのは壁の状態で、硫化水素の濃度ではありません。

カタログによると、どちらの機体も、入れるときに作業員がマンホールへ入る必要はありません。IBIS2は地上からかごに載せて下ろし、地上で操作します。

撮るときに見る場所と残す記録

撮るときは、腐食が特に激しい管頂部と水際の両側を外さないようにしましょう。ELIOS 3のカメラは飛行中に向きを180度変えられるため、管頂部を見上げ、水際を見下ろして撮れます。水位が下がる時間帯に飛べば、水面より上に出る壁の範囲も広がるでしょう。

腐食が写った箇所は、どちらのマンホールから何mの地点か、断面のどの高さかとあわせて記録します。ELIOS 3は、3次元の地図に飛行の軌跡と撮影した位置を残せる機体です。マンホールの間を通して撮った動画と位置の記録があれば、次の点検で同じ箇所を見比べられるでしょう。

水面より下や堆積の下で写らなかった範囲は、「異状なし」に含めず、写らなかった範囲として報告書に残してもらいましょう。堆積に隠れた管底は、清掃で取り除いた後、水位と口径の条件が合えば撮り直せます。

清美環が引き受ける調査と対象の設備

清美環が引き受けるのは、管内点検ドローン『フクロウ』で撮る点検調査と、点検で見つけた堆積や詰まりの清掃です。調査は2段階で、スクリーニング調査で区間全体を通して撮り、異状が疑われた箇所を本格調査で詳しく撮ります。映像と報告書をデータで納品するところまで、お任せください。

撮影の対象は、機体が入れる口径の下水道管とマンホール、焼却炉、大型タンク、ボイラー本体、ピット、天井裏、ダクト、プラントの設備の内部です。

宅内の排水管と水道の配水管は、清美環では機体を入れる対象にしていません。受水槽と貯水槽は、機体が落ちたときに飲み水の衛生へ影響するため、対象から外しました。

硫化水素で腐食した管の調査のご相談

腐食しやすい区間ほど人が入る調査の危険も大きいため、先に機体を入れて壁を撮り、位置と映像を残して次の点検と比べる進め方が合っています。

私たち清美環は、30年以上下水道管の清掃を続け、管内点検ドローン『フクロウ』で管やマンホールの中を撮る点検調査も始めました。機体はあるのに管内を飛ばす操縦者がいない点検・調査会社からは、操縦委託のご依頼もお受けしています。