工場の井戸ポンプ・地下水汲み上げ設備の保守

工場の地下水利用は、冷却水、製造プロセス用水、洗浄水、トイレ・雑用水など、用途を問わず多くの現場を支えています。

上水道に比べてコストを抑えやすいことに加え、地下水は地上の気温に左右されにくく年間を通じて水温が安定していることから、工場では冷却水や洗浄水などの用途で広く利用されています。特に東海地方は全国平均より工業用水の地下水依存率が高く、現在でも多くの工場で地下水が活用されています。

しかし、井戸ポンプは「止まったらすぐに上水で代用」とはいかない設備でもあります。冷却水を地下水でまかなっている工場では、ポンプ停止が生産停止に直結することも珍しくありません。

さらに、地下水利用には工業用水法や都道府県条例などの規制もあり、次のような場面では届出や許可が必要となる場合もあります。

• 井戸の新設
• 井戸の構造変更
• 揚水能力に関わる設備の変更

井戸ポンプ・地下水汲み上げ設備の保守について、設備担当者・経営者の方が押さえておきたいポイントを整理してお伝えします。

ひとくちに「井戸ポンプ」と言っても、井戸の深さや揚水量によって使うポンプは大きく異なります。

ポンプの種類

• 浅井戸ポンプ（吸上げ式）
• 深井戸ジェットポンプ
• 水中ポンプ（水中モーターポンプ）
• 多段渦巻きポンプ（地上据置型・深井戸用）

浅井戸ポンプ（吸上げ式）

地表からの吸い上げによって揚水するタイプで、井戸深さがおおむね8m以内の浅井戸で使われます。設置・メンテナンスが容易な反面、揚水能力には限界があります。

深井戸ジェットポンプ

ジェット（噴射器）を井戸内に設置し、地上のポンプと連動させることで、より深い井戸からの揚水を可能にするタイプです。井戸深さがおおむね20〜30m程度までの中深井戸で使われます。

水中ポンプ（水中モーターポンプ）

モーター一体型のポンプを井戸内の水中に直接設置するタイプで、深さ数十mから100m以上の深井戸にも対応できます。工場のような大流量の揚水が必要な現場では、このタイプもよく用いられます。

多段渦巻きポンプ（地上据置型・深井戸用）

地上に大型ポンプを据え付けて深井戸から揚水するタイプです。大流量・高揚程が必要な現場で採用される傾向があります。

用途別に見たポンプ選定のポイント

工場での地下水の用途は多岐にわたります。

用途ごとに重視される要素

• 冷却水（チラー・空調冷却・生産設備の冷却）：流量と水温の安定性が最優先
• 製造プロセス用水：業種ごとに水質要件が異なる
• 洗浄水：流量・圧力・水質のバランス
• トイレ・雑用水：上水の節約や断水時のバックアップ
• 散水・防火用水：必要時のみの使用のため、保安用としての備え

業種別に多い用途

• 自動車・機械加工工場：プレス機や成形機の冷却用
• 樹脂成形工場：金型冷却用
• 食品工場：洗浄・冷却用（衛生上の水質管理が必須）
• 化学工場：プロセス冷却・反応用水

用途に応じたポンプ選定が必要になります。

工場で地下水を利用する場合、設置場所と用途・揚水量によって法令上の規制と届出義務が発生します。

• 工業用水法
• 建築物用地下水の採取の規制に関する法律（ビル用水法）
• 都道府県条例
• 水質汚濁防止法
• 水量測定器（量水器）の設置

工業用水法

工業用水法は、地盤沈下の著しい地域を「指定地域」として政令で指定し、その指定地域内で工業用途の地下水を新たに設置しようとする井戸には、井戸ごとに都道府県知事の許可を受けることを義務付けています。

許可にあたって規制される主な項目

• ストレーナー（取水口）の位置
• 揚水機の吐出口の断面積

無許可での井戸使用や命令違反には罰則も設けられています。

愛知県では、名古屋市の一部および尾張西部地域がこの指定地域に含まれています。

建築物用地下水の採取の規制に関する法律（ビル用水法）

冷房設備や水洗便所などの建築物用途に使う地下水の採取を規制する法律です。

地盤沈下が発生し被害が予測される地域を政令で指定したうえで、一定規模以上の建築物用井戸について一定の技術基準を満たすことが必要とされています。

都道府県条例（東海3県の例）

愛知県では、工業用水法の対象地域に加えて、「県民の生活環境の保全等に関する条例」により、尾張西部を中心に「第1規制区域」「第2規制区域」「第3規制区域」の3つの規制区域が指定されています。

これらの区域内で新たに地下水を汲み上げる場合は知事の許可が必要となり、次のような項目について許可基準が定められています。

• ストレーナーの位置
• 吐出口の断面積
• 揚水機の原動機の定格出力
• 1日あたりの総揚水量

また愛知県では、許可を受けた井戸の揚水機を交換する際は、県への事前相談や立会いが必要となる場合があります。「ポンプの入れ替えくらいなら手続きは不要だろう」と思いがちですが、許可内容に関わる変更では行政手続きが絡むケースもあるため注意が必要です。

三重県・岐阜県でも、それぞれ「三重県生活環境の保全に関する条例」「岐阜県公害防止条例」など、地下水採取に関する規制を含む条例が制定されています。地域や用途、揚水設備の規模などに応じて許可や届出が必要となる場合もあるため、各県・各市町の窓口で確認しておくと安心です。

水質汚濁防止法

有害物質を使用する特定施設（有害物質使用特定施設）や、有害物質を貯蔵する指定施設を持つ工場では、水質汚濁防止法に基づき、有害物質を含む水の地下浸透を防止するための構造・設備・使用方法に関する基準を守ることが義務付けられています。

あわせて、定期点検を実施し、その結果を記録・保存することも義務付けられています。井戸設備そのものというより、その周辺での有害物質の取り扱い管理に関わる法令です。

水量測定器（量水器）の設置

工業用水法の許可井戸では、量水器の設置が義務となります。愛知県条例でも許可対象設備には水量測定器の設置が義務付けられており、揚水量の記録・報告が求められるケースがあります。

「井戸の修理や入れ替えくらいで、許可なんて関係ないだろう」と思いがちですが、ポンプの交換や能力変更、井戸設備の改修では、地域や設備の内容によって届出や許可が必要となる場合があるため、事前に自治体へ確認しておくようにしましょう。

井戸ポンプも、突然止まる前にいくつかの予兆を出していることが多いものです。

流量が落ちている

水の出が悪くなったり流量が落ちたりした場合は、次のような原因が疑われます。

• ストレーナー（井戸内ろ過部）の目詰まり
• 砂こし器の詰まり
• 配管内のスケール
• ポンプ羽根車の摩耗・腐食

また水がまったく出ない場合は、浅井戸の渇水、呼び水切れ、配管の詰まり、ポンプ本体の故障、電源系トラブルなど、原因は多岐にわたります。

ポンプの起動に問題が生じている

ポンプが頻繁にON・OFFを繰り返す「短サイクル」と呼ばれる症状は、次のような原因が典型的です。

• 圧力スイッチの不具合
• 圧力タンクの空気圧不足
• 配管の微小漏水

水栓を閉めてもポンプが止まらない場合は、逆止弁の不良や配管漏水、圧力スイッチの故障が考えられ、電気代の浪費とモーター焼損の原因にもなります。

モーター音が変化した

モーター音が変化したり大きくなったりした場合は、次のような原因が考えられます。

• ベアリングの摩耗
• ファンの不具合
• 軸ブレ
• 空運転（ドライラン）

水中ポンプは地上にモーター音が届きにくいため、「気づいたら止まっていた」という事態になりやすいのが特徴です。水位低下による空運転や焼損を防ぐためにも、運転監視と定期点検が重要になります。

水質・水温に問題が生じている

水質面では、濁り、砂の混入、鉄分・マンガン分の増加、異臭が見られる場合、次のような原因が考えられます。

• 井戸内のスクリーン破損
• 地下水質の変化
• 配管の腐食

吐出水の水温が異常に上昇している場合はモーター過熱の典型的な症状で、長時間放置すると井戸ケーシングが変形し、ポンプの引き揚げが不可能になる重大トラブルにつながる可能性もあります。

漏電・ブレーカーの作動

漏電やブレーカーの作動が見られる場合は、モーターの絶縁劣化、配線損傷、浸水などが疑われるため、安全上ただちに通電を止めて点検することが必要です。

日常・定期点検

運転電流・運転圧力・吐出水量を記録し、傾向を確認することが基本になります。

あわせて定期的に行う項目

• 異音・異常振動・異臭の確認
• 漏水・パッキン部の確認
• 圧力タンクの空気圧確認
• 制御盤・電装品の動作確認
• 配線・接地の絶縁抵抗測定

部品交換・補修

代表的な保守項目

• メカニカルシール・パッキンの交換（水漏れ対策）
• 羽根車（インペラ）の交換・補修（摩耗・腐食による能力低下の解消）
• ベアリングの交換（異音・振動の解消、寿命延長）
• 圧力スイッチ・逆止弁の交換
• 圧力タンクの交換または空気圧調整
• モーターの巻き直し・交換（絶縁劣化・焼損への対応）

井戸の保守（ポンプ本体以外）

ポンプだけでなく、井戸そのものの保守も重要です。

• 井戸洗浄：井戸内に堆積した砂・スケール・スライムを除去
• ストレーナーの清掃・更新：目詰まりを改善して揚水量を回復
• ケーシング・井戸管の点検：腐食・損傷・井戸内壁の状態を確認

長年使った井戸は、ポンプを更新するだけでは水量が戻らないケースがあります。井戸そのものの能力回復が必要かどうかを見極めることが、コスト最適化のポイントです。

水質管理・水質検査

地下水を製造プロセスや洗浄に使用する場合、水質検査が必要になります。

鉄・マンガン・硬度・大腸菌など、業種ごとに管理項目が異なるため、必要に応じて次のような装置との組み合わせも検討します。

• ろ過装置
• 除鉄除マンガン装置
• 軟水装置
• 滅菌装置

「修理して使い続けるか、思い切って更新するか」の判断の目安として、次の内容に当てはまる場合は更新を検討してみるのも一つの手段です。

更新を検討する目安

• 設置から10〜15年以上経過している → 不具合の発生頻度が増えてくる
• 修理見積りが新品価格の50〜60%を超える → 更新の方が長期的に見て得になりやすい
• 旧型機種を使用している → 部品供給が終了しているケースが多く、次回故障時のリスクが大きい
• 最新機種への更新で、インバータ制御などによる省エネ効果が得られる場合がある

修理と更新で悩まれている場合は、まずは専門家に状況を判断してもらうようにしましょう。私たちは現地診断の際、補修案・部品交換案・更新案を並べてご提案し、ライフサイクルコストの観点でご判断いただけるよう資料をお出ししています。