人それぞれの価値観なのであくまで参考までに・・・・
地元の役所での技術屋のヒエラルキーは
土木＞＝建築＞その他と言う【暗黙の了解】があります。
これは国交省から都道府県庁・田舎の役場までこの流れと思って間違いないです
現に国交省のトップ事務次官に技術職が付くためには
技監にならないとダメ。技監になるには
道路か水管理・国土保全(旧河川）の局長を経験しないとダメ
その各局長になるためには土木職採用が前提です。
ですので、よっぽど田舎の役所でない限りトップは狙えませんので
出世や生涯賃金も同級生の民間企業で研究・技術職に就いた方と差は歴然です。
機械系の職場はゴミ焼却場・上下水道処理場と本所以外というのも多いようです。
以上のことを踏まえ
・技術系公務員（機械職）の仕事内容およびやりがい，世間体
　市役所の公務員ですので地元住民に直結した分
　すぐに感謝もされますし批判も直球で来ます。
　地元であれば勝ち組ではありますが、市役所内では普通です。
　無論自分の仕事以外の分野に駆り出されることもあります。

・仕事環境（どういった人がいるのか，頑張れる環境であるのか）
　普通の人ですよ。
　ごくごく普通の・・・・安定志向の方です。
　若いウチは退屈かもしれませんが10年もすればなれますよ。


・可能性として今後同自治体を受けるにあたり，今回内定辞退することがどれだけ影響するのか
　ここは微妙ですね・・・無いというのが前提ですが
　市役所レベルで果たしてそこまで必要かどうかは？です。


・メーカーと公務員について，正直どっちがよいか，その理由（個人の意見でかまいません）
　　メーカーの方が良いと私は思います。
　　慶応の理工で次席でも公務員の世界ではクソの役にも立ちません。
　　メーカーであれば技術やノウハウを生かす機会が多いでしょうけど、公務員の世界はそういうのは0ではないですがほぼ無いです。
　　私も技術ですが、業者の持ってきた仕様チェックや施工管理・保守点検の内容をかみ砕いて、事務職員に判りやすいように予算執行をすれば良いのですから
　　慶応や旧帝大レベルじゃなくても、簡単な知識と経験があればOKです。

　私も以前研究者を目指していて、結局、国立の研究機関で技術職員をしています。（独法化のため、身分は公務員ではないのですが…。）地方公務員技術職のことはよくわかりませんが、こういう身で考えることを書きます。
　まず、民間、特に慶応理工でトップクラスの人であれば行くであろう上場企業と公務員で実は一番違うのは給与です。公務員の給与は大小問わず民間企業の給与の平均値から給与を決める、人事院勧告という制度（地方だと人事委員会の制度）で給与が決まりますから、大企業からくらべたら、給与が大変見劣りします。優秀であれば、早く昇進して、昇給も多少早いかもしれませんが、それでも、入職後10年とか20年で同期と比べたときに、その違いには唖然とすると思います。それでもいい、と思えるくらい、仕事への思い入れが必要だと思います。その点で、仕事内容がよくわからない、とおっしゃっていること自体に不安を覚えます。給与のことは個人ごとに違うものでもありますし、ネットで調べても、ニュースソースが確かな資料はあまりないかもしれません。ただ、自治体ごとに、ラスパイレス指数は発表されていることが多いと思いますので、そんなものも参考にされるといいのではないかと思います。
　あと、公務員だからゆったり、と表現されています。でも、例えば、みんな定時に帰っているわけではないと思いますよ。特に同期の出世頭になるとすれば、市の規模にもよりますが、かなり激務かもしれません。それでももちろん、民間よりはましと思いますし、本当に職場によると思いますが。
　研究の経験については学部レベルということ、また、市役所ということだとあまり役に立たないかもしれませんね。ただ、研究発表が好きとのこと。プレゼン力は公務、民間問わず、多分いろいろな場で役立つと思います。
　私の学部の卒研の研究室の先輩は博士号を取得後、一度、上場企業に入りながら、その後、横浜市に転職して環境問題を扱う部署にいる方がいます。あまり仕事のことをじっくり聞く機会はこれまでありませんでしたが、研究室のOB会でお会いしても、元気そうに楽しく仕事をしているようです。
　なんだかあまりお役に立てる回答でなくてすみません。ともかく、いろいろな手段で仕事の内容をしっかり調べてみてください。（もちろん、そのためにここで質問されているのだと思いますが。。。）