下水道浄化センタ−
下水道の浄化センタ−は廃水処理施設としては最も大規模なもので、主に県や市が管理しています。一つの市や町の下水を一手に引き受けるため、1日に流入する下水の量は数千から数万tに及びます。施設は大きく、水処理施設には様々な機械電気設備が付いています。これらを保守点検するために、人が多数常駐しています。処理方式は、活性汚泥法であり、浄化槽で言うところの全ばっき方式と同じですが、こちらの方は高度に制御されているために、処理水は非常にきれいになります。浄化槽などの小規模な施設は、流入水量や質の変動が大きいので、安定した処理が難しいのですが、浄化センタ−の場合は、変動が少ないために安定した処理が可能となっており、処理水質向上の一因となっています。ただし、処理水質が非常に良くなる反面、設備費用、維持管理費が高額で、下水1t当たりの総合処理単価が浄化槽の3から4倍もかかり、地方公共団体財政の大きな負担となっています。下水道使用料金だけではまかないきれないため、一般会計(つまり税金)からお金をまわして何とかやっている状況です。
処理単価が高額になる原因は、下水管を掘って長い距離を浄化センタ−まで汚水を持ってこなければならないことが一つ。浄化槽では各家庭に設置するのでこの費用はかかりません。原因の二つ目は、施設の材質が劣化しやすいコンクリ−トと金属であること。数十年立てばひび割れたり腐食することは避けられません。浄化槽ではFRPで地中に埋めておけば材質が劣化することはなく、非常に耐久性が高いです。三つ目は汚泥の発生量が多いこと。毎日何トン何十トンという汚泥が出ます。機械に薬品を使って脱水し、高額な消臭剤を降りかけて、ダンプで搬出し、処分場で処分します。この運搬処分費も非常に高いです。このため、汚泥処分が維持管理費全体に占める割合はかなりになります。こう言ってはなんですが、たかが汚水を処理するためだけに、ここまでの大規模なプラント施設と膨大な費用が必要なのでしょうか? 大部分の地方自治体の赤字に占める最大のものが下水道だという事実は、これが冗談では済まされないところまで来ていることを示している気がします。一般的に、下水道をあきらめ、浄化槽だけでやっている小さな町の財政は良好です。処理水質が多少落ちるとはいっても、それは問題にされていません。その町に行っても臭気が漂うと言うことは全然無く、下水でやっているのか浄化槽でやっているのか、町の環境の差で気が付くことはありません。今、下水道は変革が求められているのではないでしょうか?
浄化センタ−の、高度に管理された設備や良好な処理水質と水量、河川に隣接している立地条件、下水道料金と言う資金の多さは、生態系接続としての環境プラントとして発展させるには、最も有望な条件でもあります。
上の写真は、浄化センタ−の汚泥処理施設です。円錐形のタンクは、汚泥の消化タンクで、汚泥を嫌気分解し、減量する場所です。ここで約半分の汚泥が分解されてメタンガスとなります。ガスは円筒形のガスホルダ−にためられています。このメタンガスを発電に使えば、理論的には浄化センタ−が使用する電力の全てをまかなうことができます。発電機に燃料電池を使えば理論効率に近い発電ができますが、ガスエンジン等の内燃機関を使うと熱効率が低いために発電量は落ちます。写真の施設では、発電機は付いていなく、ボイラ−で燃やしています。そして発生熱を、消化タンクの加温に用いています。
発生する汚泥量が半分に減る、と言うことは大変なメリットで、作業量やお金をかなり節約することができます。ただし、そのためには大規模な施設が必要となります。設置や維持管理に要する費用は非常に高くなりますが、長い目で見れば経費の削減につながります。
しかし、汚泥が半分に減る、と言うことは一般の浄化槽の場合と同じですね。かたやこのような大規模な設備に多額のお金をかけて短時間で減らしている。かたや浄化槽では、長い時間をかけて自然に分解させている・・・複雑な装置やお金をかけることなく。
放流水路です。処理水量が多いため、水路は小さな川のようになっています。この放流水には窒素やリンなどの栄養成分が高濃度で含まれています。浄化センタ−をプランクトンプラント化した場合、栄養性分や、水は全て、プラントの資源、原料となります。