海岸施肥プラント
由良浄化センタ−の実例により、浄化センタ−から出る放流水によって、豊かな藻場が形成されることがわかりました。しかし昔は磯焼けなど無かったのです。・・・もしかして、磯焼けの原因は下水道そのものではなかったのか？昔は下水処理は整備されていなく、下水は未処理のまま海へ流れていた・・・それが下水道と浄化センタ−の整備が進み、有機物と栄養分が、浄化センタ−で取り除かれてしまい、海に流れなくなった・・・浄化センタ-の放流先でだけは、放流水に含まれる栄養分で藻場が生き残っている・・・もし、そうであれば皮肉なものです。水環境改善のための下水道が、水環境の資源である栄養分まで除去してしまい、荒廃をまねいているのかもしれません。今一度、汚水処理について原点に戻って考える必要があるのではないでしょうか？ＢＯＤは確かに環境汚染を引き起こすが、環境資源である窒素リン等の栄養素までも除去する必要が本当にあるのか？海だけに限らず、町の水路等でも、蚊がいなくなったのはいいけれど、ミジンコやトンボもいなくなってしまった・・・磯焼け現象も、いろいろな原因が言われておりますが、海草や昆布やワカメ等の海藻も何もかも消えてしまうのは何故なのでしょうか？多分いろいろな原因が重なって、海草や海藻の生存に与えるストレスが総合的に増しているのは確かなのでしょうが、ある種だけが消えるのではなく、全部消えてしまうのは何故なのでしょう。素人考えなんですが、やはり貧栄養化が一番しっくりくると思います。
今までの汚水処理は、汚水中の汚れを取り除くことだけ考えて作られました。しかし、これからは生態系の資源である栄養素を制御して生態系に戻すことを考えなければならないのではないでしょうか。これが汚水処理本来の役割だったのかもしれません。人間が自然生態系の一部として機能するために、生態系機能の分解能力を担う環境プラントが本来の廃水処理施設の姿なのではないでしょうか。BOD除去だけでは片手落ちだったのかも・・・もちろん、BOD除去が不必要だったわけではありません。水環境の浄化を進めた上で、初めて生態系の活性化が可能となるからです。汚水をそのまま垂れ流しにすれば、その放流先ではハエや蚊が大発生するでしょう。きれいな水にすむ魚は生きることができません。
話を海岸に戻しまして、一歩考えを進めて、浄化センタ−放流水に含まれる栄養分を積極的に利用することを考えてはどうでしょう？例えば藻場を形成させるために、浄化センタ−を海岸に移してはどうでしょう。でもこれは実際には困難です。浄化センタ−は、その処理区で最も地盤高の低いところに作られているのが一般的です。自然流下で下水が流れさせるためには、こうした条件のところに浄化センタ−を作ることが必要です。では、浄化センタ−の放流水を海岸まで導けば良いのでは？これも長大な水路とポンプ場設備を新設する必要があります。この建設費を出すことができれば、これはいい考えでしょう。また、海岸に流入する小河川へ、サテライト処理場を下水管の途中で分岐させて作り、その放流水を流すやり方も有効でしょう。
しかし、浄化センタ−に入る下水中の栄養分は、その大半が汚泥として引き抜かれているのです。放流水の栄養分を自然界に還元しても、その量は全体の一部でしかありません。ここでは、放流水利用とは別に汚泥を利用することを考え、浄化センタ−や農集や浄化槽から発生する汚泥の処分場を海岸近くに作り、汚泥を分解させて窒素、リン等の栄養成分を海岸藻場に供給する”海岸施肥プラント”を考えてみました。
汚泥の処分は、処分地の確保や費用の問題で地方自治体を悩ませています。では、汚泥を肥料として海岸の藻場を作れれば一石二鳥ではないか？今、動いている汚泥処分費を、そのまま海岸施肥のために使うことができるのです。ただ、汚泥を直接、海に投入することは、あまりに乱暴なやり方であり、コントロ−ルが効かず汚染や病原菌等の心配がありますので、汚泥を施肥プラントで一旦分解して液肥とし、水処理をかけて十分に浄化した上で海岸に流すやり方が必要になると思われます。
海岸施肥プラントの原理は、”汚泥の出ない浄化槽”と”コンポスト浄化槽”を合わせたものになります。大きな汚泥貯留部で、汚泥をゆっくりと自然分解させ、分解液のＢＯＤを水処理で十分除去した後、液肥として放流するものです。図にＣＧモデルを示します。
海岸施肥プラントは、基本的にコンポスト浄化槽を大型にしたものになります。このため、汚泥分解貯留タンクの上面は、分解浮上してきたスカム汚泥を天日乾燥させるために透明とし、ア−ムでゆっくり攪拌、内側から外側に向って移送させます。出来上がった乾燥コンポストは、搬出小屋に送られます。汚泥タンクには、小河川などの水源から揚水ポンプで水を送り込みます。汚泥タンクで分解成分を吸収した分解液は、浄化槽に送られます。ここでBODを十分に浄化した処理水は沈殿槽に送られます。沈殿槽でＳＳを取り除かれたうわ水は、液肥として河川や海に散布されます。沈殿槽から汚泥タンクに返送ラインがありますが、これは硝酸や酸素を送り込むためで、汚泥タンクでのスカム浮上のための気体発生を促進するためです。
海岸施肥プラントは、一箇所に大規模なものを作るのではなく、液肥を海岸にまんべんなく施肥するために、多数を分散して設置したほうが良いですね。このため、各槽は、ユニット化されており、設置工事が楽にできるものが良いでしょう。また、可能な限り、構造が簡単、単純そして安価なもので、こわれなく、安定して動き続けるメンテナンスフリ−なものでなければいけません。このため、海岸施肥プラントには、浄化槽の技術をフルに利用します。例えば、水処理装置は浄化槽そのものを流用できます。また、できるだけ鉄やコンクリ−トは使わず、ＦＲＰ製とします。鉄やコンクリ−トはいずれ壊れます。構造的にも海岸施肥プラントは巨大な浄化槽そのものとも言えるでしょう。
繰返しますが、いかにシンプルかつ安価で、壊れないものを作れるかが、海岸施肥プラントの実現にとって最も重要になると思われます。
海岸への施肥は、すぐに栄養成分が拡散してしまうので、放流口からの効果が出せる範囲が狭くなると思われるため、海岸施肥プラントは海岸近くに多数、分散連続させて設置します。これで、海岸線にまんべんなく施肥されるようになります。また、汚泥処分の側から見ても、大量に発生する汚泥をさばくためには、施肥プラントの数を多く確保しなければならないため、両者の求める条件は重なります。
要するに広大な海岸に施肥するために、社会活動から発生する膨大な量の汚泥を利用する、という考えです。
施肥プラントから出る栄養成分は、窒素リン（カリ、マグネシウム等の軽金属類は海水中に豊富に存在）をはじめとして有機酸やフルボ酸等の腐食成分等、不足分はありませんが、今流行のフルボ酸鉄を多く供給したければ、沈殿槽あたりに鉄くずを入れておいてもいいでしょう。ただ、動物プランクトンのカイアシ類やイワシのエサとなる、植物プランクトンの珪藻に多く必要とされる珪素は、必要分を十分に供給することは施肥プラントでは難しいでしょう。珪素は河川水には豊富に含まれておりますので、珪藻の増殖を目的とするならば、施肥プラントを河口近くに設置するのが良いでしょう。窒素成分をアンモニアか硝酸か、いずれかで供給するかは研究の必要があるでしょう。施肥プラントでは、運転方法により、ある程度栄養成分の種類と量をコントロ−ルすることができます。