前夜：汚物に浸る都市

19世紀の産業革命初期、ロンドンやパリといった大都市は爆発的な人口増加を経験しましたが、都市インフラは概ね中世の姿のままでした。人間の排泄物、家庭排水、そして食肉処理場の廃棄物は、日常的に排水溝や近くの川に直接排出されていました。「し尿処理人」と呼ばれる職業が廃棄物の除去に携わるようになりましたが、彼らが集めた物の多くはそのまま下流に投棄されていました。

当時、テムズ川はロンドンの主要な飲料水源であると同時に、最大の下水道でもありました。動物の死骸、腐敗したゴミ、そして人間の排泄物が川に漂い、太陽の下で発酵し、泡立っていました。裕福な市民は川の水を飲む前に煮沸したり、ビールや蒸留酒で代用したりしていましたが、下層階級の人々は未処理の川の水を飲むしかありませんでした。

触媒：大悪臭と死の地図

1858年は「大悪臭」の発生という決定的な転換点を迎えた年でした。例年にない猛暑がテムズ川の有機物の分解を加速させ、猛烈な硫化水素ガスがロンドンを覆い、国会議事堂のカーテンにまで浸透しました。議員たちは石灰を染み込ませた布で窓を覆わざるを得なくなり、議会の議事運営はほぼ停止状態に陥りました。

一方、ジョン・スノー博士は、今では有名になった「コレラ死亡地図」を作成していました。1854年、ロンドンのソーホー地区でコレラが流行した際、スノー博士は戸別訪問調査を行い、死者の大半がブロード・ストリートにある公共の水道ポンプ1台に起因することを突き止めました。彼は当時の通説に反して、ポンプのハンドルを撤去させました。その後、流行は劇的に鎮静化しました。

これらの出来事は、共通の真実を明らかにした。それは、汚水と飲料水の混合が大量死を引き起こしているという真実である。当時主流だった「瘴気説」、つまり病気は汚れた空気によって広がるという説は、信憑性を失い始めた。水媒介感染を裏付ける証拠は着実に蓄積され、その後数十年かけて瘴気説は徐々に取って代わられていった。

工学上の奇跡：地下大聖堂の誕生

大悪臭事件の余波を受け、ロンドンはついに行動を起こさざるを得なくなった。ジョセフ・バザルジェット卿は、テムズ川両岸に132キロメートルのレンガ造りの遮断式下水道を建設し、市内全域から汚水を集めて東へ流し、ベクトンに排出するという野心的な計画を提案した。

この記念碑的なプロジェクトは6年間（1859年から1865年）をかけて完成し、3万人以上の労働者と3億個以上のレンガが消費されました。完成したトンネルは馬車が通れるほどの大きさで、後にヴィクトリア朝時代の「地下の大聖堂」と称えられました。ロンドンの下水道システムの完成は、近代的な都市排水の原則を確立する契機となりました。これは、自然希釈への依存から、汚染物質の積極的な収集と制御された輸送へと移行したのです。

治療の出現：移送から浄化へ

しかし、単純な移送では問題は下流に移動するだけだった。19世紀後半には、初期の廃水処理技術が形になり始めた。

1889 年、イギリスのサルフォードに、石灰と鉄塩を使って浮遊物質を沈殿させる化学沈殿法を採用した世界初の廃水処理施設が建設されました。

1893年、エクセターは世界初の生物学的散水ろ床システムを導入しました。これは、砕石層に廃水を散水し、微生物膜が有機物を分解するシステムです。このシステムは、生物学的処理技術の基礎となりました。

20世紀初頭、マサチューセッツ州ローレンス実験ステーションの研究者たちは、長時間の曝気実験中に、凝集性があり微生物を豊富に含む汚泥が形成されることを観察しました。この発見は、微生物群集の驚くべき浄化能力を明らかにし、その後10年以内に、現在有名な活性汚泥法へと発展しました。

目覚め：エリート特権から公衆の権利へ

この形成期を振り返ると、3 つの根本的な変化が明らかになります。

悪臭を単なる迷惑とみなすことから、廃水を致命的な病気の媒介物として認識することへの理解において;

責任においては、個人の処分から政府主導の公的説明責任まで。

技術面では、受動的な排出から能動的な収集と処理まで。

初期の改革努力は、悪臭に直接苦しむエリート層、すなわちロンドンの国会議員、マンチェスターの実業家、そしてパリの市当局者らによって推進されることが多かった。しかし、コレラが階級を問わず蔓延し、汚染が最終的にすべての人々の食卓に戻ってくることが明らかになると、公共下水道システムはもはや道徳的な選択ではなく、生存に不可欠なものとなった。

エコーズ：未完の旅

20世紀初頭には、第一世代の下水処理場が稼働を開始し、主に先進国の大都市で利用されました。しかし、世界人口の大部分は依然として基本的な衛生設備のない生活を送っていました。それでもなお、重要な基盤が築かれていました。文明とは、富を生み出す能力だけでなく、自らの廃棄物を管理する責任によって定義されるということです。

今日、明るく整然とした制御室に立ち、デジタル画面を流れるデータを眺めていると、160年前のテムズ川沿いに漂っていた息苦しい悪臭を想像するのは難しい。しかし、まさにあの汚濁と死の時代こそが、人類が廃水との関係において初めて目覚めるきっかけとなった。受動的な忍耐から能動的な統治への転換だ。

今日、円滑に稼働している近代的な下水処理施設はすべて、ビクトリア朝時代に始まったこの工学革命を継承しています。それは、清潔な環境の背後には、継続的な技術革新と揺るぎない責任感があることを私たちに思い出させてくれます。

歴史は進歩の脚注に過ぎません。ロンドンの下水道から今日のインテリジェントな水処理施設まで、テクノロジーは廃水の運命をどのように変えてきたのでしょうか？次の章では、現在に戻り、都市汚泥脱水における実際的な課題と技術の最先端に焦点を当て、現代のエンジニアたちがこの終わりのない浄化の旅において、どのように新たなページを刻み続けているのかを探ります。