vavlt / WIRED
「本当に気持ち悪い」とスティーブン・パッテンデンは、ロンドンの下水道に蓄積していく脂肪、ウェットティッシュ、その他の生分解性のないトイレタリー製品の巨大な塊について語る。これらの地下の怪物は、愛称で「ファットバーグ」と呼ばれている。2013年には15トンのファットバーグが発掘されたことで有名だが、これは同種の最後のものではなかった。パッテンデンは、英国全体の約5分の1にあたる10万キロメートルの下水道管を管理するテムズ・ウォーター社に勤務している。彼はファットバーグの増加を恐怖とともに見守ってきた。
「80年代や90年代にここにいた人たちは、これほど多くの詰まりを解消できたのは初めてだと言うでしょう」と彼は言う。ネットワークの大部分は問題なく機能しているものの、イギリスの下水道に流れ込む油脂はますます増えている。これは、飲食業界の急成長と人口増加が一因となっている。
しかし、ファットバーグとの戦いに挑む者たちには秘密兵器がある。下水管洗浄ロボットだ。バート・ファン・デル・ザルム氏は、超高圧水ジェットを備えたパイプ内を移動する装置を製造するオランダ企業、Sewer Roboticsの営業部長だ。この装置は自動ではなく、遠くから人間のオペレーターが手動で操作し、洗浄液をどこに噴射するかを決める。オペレーターはカメラを通して、巨大な油脂の塊が吹き飛ばされて粉々になったり、塊に分解されて除去されたりする様子を観察できる。
「自分でもやってみたよ」とファン・デル・ザルムは言う。「まるでビデオゲームみたいだ」。オペレーターは水圧を最大40,000psiまで制御できる。これは、建設現場から下水道に流れ込み、除去しなければならないコンクリートを切断するのに十分な強さだ。ファットバーグははるかに柔軟だ。
「少し固まった油脂は、まるでゼリーのようなものです」と、ノーサンプトンに拠点を置く排水管詰まり解消会社セミロング・サービス社の事業開発マネージャー、ポール・スティードマン氏は言う。彼は英国で排水管詰まり解消にこうした装置を使った経験があり、クローラー式排水管清掃機をもっと広く導入すべきだと考えている。業界はまだこうした技術を最大限に活用していないと彼は主張する。
しかし、過去5年間、Sewer Robotics社は東京からメルボルン、ロサンゼルスに至るまで、世界中に機械を輸出してきました。これは下水道清掃における世界的な動きの一部に過ぎず、ハイテクソリューションは不可欠なものになりつつあります。
パフォーマンス・リスク・最適化マネージャーのパッテンデン氏は、テムズ・ウォーターが最近導入した技術機器の一つに、SewerBattがあると説明する。これは、下水管内に設置することで管の状態を迅速に分析できる音響センサー装置だ。10秒間の音波を発射し、マイクが返ってきた信号を拾う。受信後、ソフトウェアが30秒で管の直径と長さ、そして詰まりの位置を計算する。
テムズ・ウォーターは、カメラを搭載した自動ロボットも試験的に導入している。このロボットは排水溝に投入され、一定距離のパイプを調査するよう指示される。ロボットは下水道を移動しながら画像を撮影し、反対側の指定された（そして今ではやや古風な名前が付けられた）マンホールで回収される。ポール・スティードマン氏は、このような装置は地上に非常線を張る必要がないため便利だと指摘する。そのため、ロボットが作業している間、道路を一時的に封鎖する必要もない。
テムズ・ウォーターにとって、こうした解決策は費用がかかる可能性があるものの、近いうちに組織のツールボックスの一部となるだろう。「今後2～5年以内に、いくつかの場所でこの技術を導入し始める可能性が高い」とパッテンデン氏は言う。
EUの資金援助を受けているSIARというイニシアチブも、バルセロナで下水道検査ロボットの試験運用を行っています。このロボットは周囲の環境を3Dスキャンし、自動的に分析することができます。プロジェクトメンバーのパウロ・アルヴィート氏によると、作業は現在も進行中で、チームはロボットを配備できる他の場所を探しているとのことです。
機械化は、コスト削減と効率化だけでなく、下水道作業の安全性も大幅に向上させる可能性があります。インドでは、下水道の清掃は人間の作業員が素手で行っている場合もあります。これは危険で非常に不快な作業であるため、地方自治体は下水道ロボットの開発を奨励し、代わりに作業を行うよう促しています。現在配備されている「バンディクー」と呼ばれるロボットには、複数のカメラとバケツシステムが搭載されており、ゴミや不要な下水の堆積物をすくい取ります。
自動下水道検査ロボットを定期的に活用している企業の一つが、ワシントンD.C.に拠点を置くDCウォーター社です。同社は、様々な口径のパイプに沿って移動する自動クローラーを製造するRedZone社製の装置を活用しています。情報技術担当副社長のトーマス・クチンスキー氏によると、DCウォーター社はこのハードウェアと自社開発のソフトウェア「Pipe Sleuth」を組み合わせました。このソフトウェアは、ロボットが収集した画像を自動的に分析し、詰まり、油脂の蓄積、植物の根の侵入、亀裂、パイプの破損などの欠陥を特定します。
機械学習を活用することで、Pipe Sleuthはこうした問題の最大46種類を特定できます。クチンスキー氏によると、このシステムは硬化した粘土管では90～95%の精度で検出できます。コンクリートやプラスチックなどの他の材質の管では、現状ではより困難な状況です。「コンクリートでは反射が少し異なります」とクチンスキー氏は言います。そのため、油の塊などを見つけるのが難しくなります。しかし、このツールはすでに良い効果をもたらしているとクチンスキー氏は付け加えます。
「ロボットカメラを使えば、1日あたり約8キロメートル（約8キロメートル）の調査が可能になるでしょう」と彼は説明する。これは従来のカメラ調査方法の約3倍に相当する。さらに、Pipe Sleuthを使って画像を自動処理することで、下水道検査のコストを最大75%削減できるとクチンスキー氏は言う。
AIの活用は、下水道のもう一つの深刻な問題、つまり老朽化という問題に対処するための最大の希望の一つとなるかもしれません。カリフォルニアに拠点を置くスタートアップ企業Sewer AIの創業者、マット・ローゼンタール氏は、米国の下水道インフラは「崩壊しつつある」と主張しています。彼の会社は、油による詰まりなど、配管の問題を自動で特定できる別のソフトウェアソリューションを開発しています。このようなソリューションは、自動検査ロボットによるものでも手作業によるものでも、下水道検査画像に適用できます。何時間にも及ぶ映像を、人間が同等の作業を行うのにかかる時間のほんの一部で解釈できるようになります。
例えばDCウォーター社によると、Pipe Sleuthは動画の再生時間の約10%で処理を完了できるという。つまり、湿っぽくて古くて汚い排水溝内の30分の映像をわずか3分で分析できるのだ。そして、配管の欠陥や破損箇所を明らかにする重要な映像をスタッフに提示し、適切な対応策を講じることができる。
少なくとも米国では、下水道衛生化への新たな取り組みは、連邦政府によって部分的に後押しされている。環境保護庁（EPA）は長年にわたり、各都市に対し下水道システムの改修を促す法的措置を講じてきた。「EPAは実際に、既存の下水道システムの92%を提訴し、これらの検査と改修を強制してきました」とローゼンタール氏は言う。
アメリカの大きな問題の一つは、水道管の漏水です。水道管から下水が本来流れるべきではない場所や、本来流れるべきではない場所に流れ出ています。各自治体は現在、この状況を収拾するため、ロボットなどのツールに数十万ドルを投じています。
しかし、テクノロジーは下水道会社の業務のあり方を他の面でも変えつつあります。テムズ・ウォーターは現在、従業員の多くを指示するためにアルゴリズムによる意思決定に依存していると、パッテンデン氏は言います。
同社はi3（Information, Insight, Intervention）と呼ばれるシステムを導入しており、まだベータ版ではあるものの、既に大規模に活用されています。現在、約100人の専門家、エンジニア、マネージャーがこのツールを活用し、下水道網のどの部分を点検・清掃の優先順位付けを行うべきかを算出しています。この計算は、前日に実施された作業の情報（どの配管を調査・清掃したか、そこで何が見つかったかなど）に基づいています。
「毎朝、前日のデータをダウンロードしてネットワークを再評価します」とパッテンデン氏は言う。「システムは『この通りは少し渋滞している』と教えてくれます。」つまり、コンピューターが作業員にどこに行くべきかを指示するのだ。実際、2019年の作業の75%は既にこのアルゴリズムによって決定されている。2020年にはさらに多くのワークフローが追加される予定だ。
このツールの指示は下水道内の活動だけにとどまりません。テムズ・ウォーターの職員に対し、油脂汚染防止キャンペーン「ゴミは捨てろ、塞ぐな」を最も効果的に展開すべき場所についてもアドバイスを提供し、ファットバーグ問題への直接的な対応策となっています。
例えば、このシステムは、レストランが多数軒を連ねる通りと、地域の下水道システムにおける油脂の堆積量との関連性を浮き彫りにするかもしれません。これにより、テムズ・ウォーターの職員は、これらの事業者に連絡を取り、廃油の処理に一層注意するよう求めることができます。
下水道は、21世紀のロボットやアルゴリズムによる解決策にとって、多くの点で肥沃な実験場と言えるでしょう。私たちの足元にある、ほとんどの人が考えたくないような暗く不気味な世界こそ、機械が支配するのに最適な場所と言えるでしょう。私たちの汚物を掃除すること以上に、人類に貢献できる方法があるでしょうか？
WIREDの都市に関するその他の記事
🚫 クロスレールの遅延危機を引き起こしたソフトウェアのメルトダウンの内幕
🚄 夜行列車の復活
📷 AmazonはRingで、私たち全員が心配すべきスマートシティを構築しています
🏢 誰もが今すぐに巨大なガラスの高層ビルの建設をやめるべきです
⛏️未来の都市は地下に建設されるのでしょうか？
Digital Societyは、テクノロジーが社会をどう変えていくかを探るデジタルマガジンです。Vontobelとの出版提携により制作されていますが、すべてのコンテンツは編集上独立しています。テクノロジーが社会の未来をどのように形作っていくかについてのストーリーをもっと知りたい方は、Vontobel Impactをご覧ください。
この記事はWIRED UKで最初に公開されました。
