“うん、思ったより臭うね”。 しかし、これは、クロスネスの「スラッジ バーン」として親しまれている建物に入ったときの、私の正確な言葉でした。
ロンドン南東部のテムズミードにあるこの場所は、水と廃棄物に関する長い歴史があります。 1800 年代、ロンドンのテムズ川は、街で生産されるあらゆるもの (つまり、あらゆるもの) のゴミ捨て場として利用されていたのです。 1858年には驚くほど暑い夏がやってきたが、これは喜ぶべきことではない。 腐った食べ物や動物の死骸、糞尿にまみれた川は悪臭を放ち始め、街は文字通りストップしてしまったのだ。 この悪臭は、ジョセフ・バザルゲット（Joseph Bazalgette）率いる技術者たちが、ロンドンの地下に大規模な下水道網を建設し、廃棄物を都市から運び出すことによって、歴史の教科書に収められることになった。 そして、クロスネスはその主役であった。巨大な蒸気機関によって下水道から汚水が汲み上げられ、未処理のまま川に放流されたのである。
old クロスネス ポンプステーションはロンドンの下水道ネットワークにおいてもはや役割を担っていません。
ありがたいことに、ロンドンの廃水処理に対するアプローチは、バザルゲットの時代から進化しています。 現代の処理プロセスを理解し、その変化を見るために、テムズウォーターが運営する非常に印象的なクロスネス下水処理場を見て回るよう招待されました。 Nick Mills博士とAurelien Perrault氏は廃水イノベーションチームで働いており、今日の廃棄物を管理すると同時に、下水をビッグビジネスに変える次世代の処理プラントを建設しています。
では、トイレの水流で何が起こるのかから説明しましょう。 体から出たもの、使ったティッシュや紙、便器の中の水など、すべてが家を出て、市の下水道に入る。 そこで他の排水や、ロンドンの場合は雨水と一緒になって、クロスネスのような下水処理場へと運ばれていく。 そこで、排水に含まれる大きなもの、通常はおむつ（オムツ）、コンドーム、瓶など、とにかくそこにあってはならないものを取り除くためにスクリーニングが行われます。 水に含まれる砂やグリットもこの段階でろ過されますが、他のものと違って、きれいに洗浄されて他の場所の建設プロジェクトで使われます。 (追記：他にも下水道から出てきた物について、怖い話を聞かされましたが、ここでは繰り返しません！) 油脂は水と混ざらないので、この時点で排水の表面からすくい取ることもできる
そして、ここからが適切な処理の始まりである。 まず、ろ過された排水は、巨大な沈殿槽に貯められます。 そこで、酸素を加え、汚染物質の小さな粒子（例：糞）が「フロック」と呼ばれる大きな塊を形成するよう促すために、穏やかに混合されます。 フロックが十分に大きく重くなると、水槽の底に落ち、汚泥と呼ばれる黒っぽいベトベトした物質になる。
少しはきれいになったがまだ茶色い水は、「二次処理」と呼ばれる大規模な微生物学的処理に回される。
少しはきれいになったが、まだ茶色い水は、「二次処理」と呼ばれる、大規模な微生物学を利用した処理にかけられます。 このバクテリアは酸素を必要とするため、同時に空気も加え、増殖させる。 病原体をすべて分解したら、バクテリアは役目を終えます。
水質浄化のプロセスも素晴らしいのですが、私にとっては、汚泥の方がずっと興味深いのです。 以前の記事で紹介したように、ストックホルムなどの都市では自動車の燃料として利用していますが、それだけが選択肢ではありません。 汚泥が沈殿槽から出た後、どうなるかを見ていこう。 この時点では、汚泥はほとんど液体であり、固形物は体積の3％程度しかないのが普通だとAurelienは言う。 そこで、大きな処理をする前に、汚泥を乾燥させる必要がある。 遠心分離機で高速回転させ、固形物と液体を一方向に移動させるのだ。 固形分が16％程度まで減少したスラッジは、熱加水分解装置（THP）に投入される。 (続き…)
ワシントンDCのPlains (Image credit: Wikipedia CC)
THP はまず高圧で汚泥を沸騰させてから、急速に減圧させます。 この2つのステップを組み合わせることで、汚泥を殺菌し、さらに分解しやすくします。 クロスネスのTHPは、鉄のサイロがいくつもそびえ立ち、熱を放射している姿が印象的だ。 「
THP処理後の汚泥は160℃近い高温のため、次の工程に移る前に40℃まで冷却されます。 その後、消化槽で新しい種類の微生物である嫌気性細菌に出会うことができます。 嫌気性菌は汚泥を分解し、副産物としてメタンを生成します。 このガスは、2MWのエンジン3台で構成される敷地内の熱電併給設備に送られる。 このプラントでは、敷地全体を賄える電力と、THPで必要な蒸気を作るための熱を発生させています。 そう、下水を処理するプラントも、下水を動力源としているのだ。 また、その効率も格段に良くなっている。 「以前は、この敷地内の汚泥を処理するために16基の消化槽を使用していました。
秋の涼しい風の吹く日、広大な敷地を歩き回ると、ほんのりと下水の香りが漂っている。 しかし、暖かいスラッジバーンに入ると、状況は一変しました。 臭いのだ。 処理工程が終わりに近づいているのはわかったが、納屋のドアを開ける前に、2階の巨大なプラントルームに向かった。ここは、栄養豊富な消化汚泥を別の場所で使用する前に送る場所だ。 この部屋には巨大な機械がいくつもあり、そのうちの1台は整備中で、中の仕組みを見ることができた。 オーレリアンに「見覚えがある」と言うと、「これはリンゴ酒用に開発されたもので、パルプと液体を分離するためのものなんだ」という。 この脱水機は、無菌状態の汚泥を連続的に回転させながらプレスすることで、機械的に乾燥させる。 液体は膜を通過してさらにきれいになり、固形物は下の納屋に落とされる。 「新しい施設を稼動させれば、今後2年以内に汚泥の50％をこのような工程で処理する予定です」とニック。「
(Image credit: L. Winkless)
ツアーの最後に訪れたのは納屋そのものでした。 巨大な空間の中で、掘削機が納屋のアルコーブを出入りし、そのたびに待機しているトラックに戻り、きれいで乾燥した汚泥を積み込んでいました。 この汚泥のほとんどは農地に運ばれ、肥料になる。
焼却炉で燃やす代わりに、ニックと彼のチームは熱分解プラントを建設中です。 熱分解は、熱分解を利用して、固形物の一部をガスに変えます。一般的には、一酸化炭素、メタン、水素の混合物（ほぼ同量）です。 この燃料は、敷地内のCHPプラントで電気を生産するために再利用することができます。 THP、持続可能な熱乾燥、および熱分解の組み合わせにより、Crossness チームは、下水から電気への変換率をほぼ 2 倍にできると考えており、これにより、電力の純輸出国になることができます。
英国エネルギー省 & Climate Change が支援する研究では、この複合アプローチが英国全体で展開されると、下水汚泥により毎年さらに 1,310 GWh の再生可能電力が得られるとされています。 今回のクロスネス訪問で私が学んだことは、水処理と廃棄物処理が真に将来を保証するためには、エネルギーと材料の真のリサイクルである自立性が必要であるということです。 And it looks like Crossness is well on its way to achieving that.