下水汚泥

下水汚泥は、産業廃水または都市廃水の下水処理中に副産物として生成される残留半固体物質です。「汚泥」という用語は、単純な廃水処理からの汚泥も指しますが、浄化槽などの単純な現場衛生システムに接続されています。

処理後、生成された汚泥の品質（例えば重金属含有量）に応じて、下水汚泥は、埋め立て地に処分されるか、海洋投棄されるか、またはミロガナイトという製品によって開拓されたように、肥料として土地に施用されるのが最も一般的です。^[要出典]

「バイオソリッド」という用語は、米国では下水汚泥という用語の代替としてよく使用され、特に下水汚泥処理後の肥料としての下水汚泥の再利用に関連して使用されます。バイオソリッドは、嫌気性消化や堆肥化などの安定化処理後に再利用できる有機廃水固形物として定義できます。^{[1]下水汚泥再利用に反対する人は、この用語を}広報用語として拒否します。^{[2] [3]}

下水汚泥処理は、廃水から汚染物質を除去するプロセスです。下水汚泥は、下水処理場での廃水処理から生成され、生の一次汚泥と二次汚泥（活性汚泥処理の場合は 活性汚泥とも呼ばれる）の 2 つの基本形態で構成されます。

下水汚泥は通常、石灰安定化、濃縮、脱水、乾燥、嫌気性消化、堆肥化のいずれかまたは複数の処理工程で処理されます。堆肥化やアルカリ安定化など、大幅な改良を伴う処理工程は、汚染物質の強度と濃度に影響を及ぼす可能性があります。処理工程と汚染物質によっては、処理によって汚染物質の生物学的利用能や溶解度が低下する場合もあれば、上昇する場合もあります。^[4]汚泥安定化工程に関しては、嫌気性消化と好気性消化がEU-27で最も一般的に使用されている方法のようです。^[5]

新鮮な汚水または廃水が一次沈殿 槽に入ると、浮遊固形物の約 50% が 1 時間半で沈殿します。この固形物の集まりは生汚泥または一次固形物と呼ばれ、嫌気性プロセスが活発になる前の「新鮮」な状態と言われています。嫌気性細菌が繁殖すると、汚泥は短期間で腐敗するため、そうなる前に 沈殿槽から除去する必要があります。

これは 2 つの方法のいずれかで実現されます。最も一般的な方法は、新鮮な汚泥をホッパー型タンクの底から機械式スクレーパーで連続的に抽出し、別の汚泥消化タンクに送ります。一部の処理施設では、イムホフ タンクが使用されています。汚泥はスロットを通って下層階または消化室に沈殿し、そこで嫌気性細菌によって分解され、液化されて汚泥の容積が減少します。

二次処理プロセスでは、細かい固形物を混入したバクテリアや原生動物を主成分とする汚泥も生成されますが、これは二次沈殿槽で沈殿除去されます。通常、両方の汚泥流は混合され、高温または常温で嫌気性または好気性処理プロセスによって処理されます。長期間消化された結果は「消化」汚泥と呼ばれ、乾燥してから埋め立て処分することができます。

処理後の下水汚泥は、埋め立て、海洋投棄、焼却、農地への散布、あるいは小売りや一般市民への無料配布のいずれかの方法で処分される。^{[6] [7]} 2012年に発表されたレビュー記事によると、EU15カ国における汚泥管理では、汚泥の再利用（直接農業への散布や堆肥化を含む）が最も多く選択されており（発生汚泥の53%）、次いで焼却（発生汚泥の21%）となっている。一方、EU12カ国で最も一般的な処分方法は埋め立てであった。^[5]

生成される下水汚泥の量は、処理される廃水の量と濃度に比例し、使用される廃水処理プロセスの種類によっても異なります。処理される廃水1立方メートルあたりの乾燥固形物(kg)として表すことができます。廃水処理プロセスから生成される総汚泥量は、一次沈殿槽(プロセス構成の一部である場合)からの汚泥と生物学的処理段階からの余剰汚泥の合計です。たとえば、一次沈殿では、いわゆる一次汚泥が約110～170 kg/ML生成され、米国やヨーロッパの都市廃水では150 kg/MLという値が標準的と見なされています。^[1]汚泥生成は、処理される廃水1MLあたりの乾燥固形物(kg)として表され、1メガリットル(ML)は10 ³ m ³です。生物学的処理プロセスのうち、活性汚泥法では約70～100 kg/MLの廃活性汚泥が生成され、散水ろ過法では生物学的処理部分からわずかに少ない60～100 kg/MLの汚泥が生成されます。^[1]つまり、一次沈殿槽を使用する活性汚泥法の総汚泥生成量は、一次汚泥と廃活性汚泥の合計で180～270 kg/MLの範囲になります。

EPAの推計によると、米国の都市下水処理場では1997年に約770万乾燥トンの下水汚泥が発生し、1998年には約680万乾燥トンになった。^{[8] 2004年の時点で、下水汚泥全体の約60％が}土壌改良剤や作物の肥料として土地に施用された。 ^[9] 2012年に発表されたレビュー記事では、EU加盟27か国で年間1010万tnのDSが発生したと報告されている。^[10] 2023年の時点で、EUは毎年200万から300万トンの汚泥を生産している。^[11]世界全体では、年間7500万Mgもの乾燥下水汚泥が発生すると推定されている。^[12]

下水汚泥の発生は、水洗トイレから尿分離乾式トイレやコンポストトイレなどの乾式トイレへの転換によって削減できる。^[13]

埋立地の下水汚泥堆積物は、クリプトスポリジウムおよびジアルジアの人体に有害な病原菌種を循環させる可能性がある。超音波処理および生石灰安定化は、これらの病原菌の不活性化に最も効果的であり、マイクロ波エネルギー分解および表土安定化はそれほど効果的ではなかった。^[14] テキサス州のある郡は、テキサス州の農家に安価な肥料代替品として販売しているPFAS汚染下水汚泥をめぐって、廃棄物管理大手シナグロに対する初の刑事捜査を開始した。 ^[15]

2023年現在、EUで生産される汚泥の11％が埋め立て処分されている。^[16] EUは埋め立て処分場への汚泥の処分を段階的に廃止しようとしている。^[17]

かつては下水汚泥を海洋に投棄することが一般的でしたが、環境問題や国内外の法律、条約により、多くの国でこの慣行は廃止されました。^[18]ロナルド・レーガンは1988年に米国で下水汚泥の処分方法として海洋投棄を禁止する法律に署名しました。 ^[19]

汚泥は汚泥焼却施設で焼却することもできますが、これには独自の環境問題（大気汚染、灰の処分）が伴います。汚泥を熱分解して合成ガスやバイオ炭を生成することも可能であり、下水汚泥を乾燥させて生成されたバイオ燃料を燃焼させたり、廃棄物発電施設で焼却して地域暖房や産業用途の電気や蒸気を直接生産することも可能です。

熱処理により、スラッジの量を大幅に減らすことができるほか、生物学的懸念事項のすべてまたは一部を改善できます。廃棄物を直接エネルギーに変換する焼却および完全燃焼システム (Gate 5 Energy System など) では、有害物質が放出されないように、排気ガスを複数段階で洗浄する必要があります。さらに、焼却または不完全燃焼プロセス (流動床乾燥機など) で生成された灰は、重金属含有量が高いため、その後の処理なしでは使用が困難な場合があります。この解決策としては、灰を浸出して重金属を除去する方法や、完全燃焼プロセスで生成された灰の場合、または熱分解プロセスで生成されたバイオ炭の場合は、重金属を固定して、灰材料を LEED 推奨のコンクリートまたはアスファルト添加剤として容易に使用できるようにする方法があります。^[20] 乾燥下水汚泥をエネルギー資源として利用する他の方法の例としては、粉砕・乾燥下水汚泥を燃焼させて得た熱を利用して蒸気タービンを稼働させる革新的なプロセスであるゲート5エネルギーシステムや、石炭火力発電所で乾燥下水汚泥と石炭を組み合わせる方法などがある。どちらの場合も、従来の石炭火力発電所よりも二酸化炭素排出量の少ない電力生産が可能となる。^[21]

2023年現在、EUで発生した汚泥の27％が焼却されている。^[22]

バイオソリッドとは、農業に使用される家庭および商業の下水および廃水処理の副産物を指すために広く使用されている用語です。処理済み下水汚泥の土地への散布方法を規定する国の規制は大きく異なり、たとえば米国ではこの慣行について広範囲にわたる論争があります。

バイオソリッドは、処理レベルと結果として生じる汚染物質含有量に応じて、非食用農業、食用農業、または無制限に使用するための流通のための規制された用途に使用できます^。処理されたバイオソリッドは、ケーキ、粒状、ペレット、または液体の形で生産され、土壌に混ぜられる前に土地に散布されるか、専門業者によって土壌に直接注入されます。このような使用法は、1926年のミロガナイトの生産によって開拓されました。 ^[要出典]

下水汚泥の利用により、土壌中のリン濃度と塩分濃度が上昇することが分かっている。^[24]

アリゾナ州における20年間の空気、土地、水に関する現地調査の結果、バイオソリッドの使用は持続可能であり、土壌と作物を改善するという結論が出ました。^[25]他の研究では、植物が大量の重金属や有毒汚染物質を吸収し、それが農産物に保持され、それが人間に消費されると報告されています。^{[26] [27] [28]}

土壌の酸性度を中和するために汚泥を添加することを研究した博士論文では、汚泥は酸化すると酸を生成するため、大量に使用することは推奨されないという結論が出ている。^[29]

研究によると、医薬品やパーソナルケア製品は、廃水処理中にヘドロに吸着することが多く、バイオソリッドの施用後も農業用土壌に残留する可能性があることが示されている。 ^{[30]潜在的な}内分泌かく乱物質であるトリクロサンを含むこれらの化学物質の一部は、土壌柱を通過して農業用排水管に検出可能なレベルで浸出することもある。 ^{[30] [31]}しかし、他の研究では、これらの化学物質は表層の土壌粒子に吸着されたままであり、浸透よりも表面浸食の影響を受けやすいことが示されている。^{[32] [33]これらの研究では、}トリクロサン、トリクロカルバン、その他の医薬品などの化学物質の残留性に関する知見もまちまちである。土壌中のこの残留の影響は不明であるが、人間と陸生動物の健康との関連は、植物が消費した組織にこれらの化学物質を吸収して蓄積する能力に関係している可能性が高い。この種の研究はまだ初期段階ですが、大豆ではトリクロサンとトリクロカルバンの両方が根から吸収され、葉に移行したという証拠が見つかりました。^[34]この影響は、別の研究でテストされたトウモロコシでは見られませんでした。[ 31 ^]

土壌の毒性物質吸収能力が低い地域や、下水バイオソリッドに未知の物質が含まれている地域では、バイオソリッドの土地への散布に対して慎重なアプローチを主張する人もいます。^{[35] [36]} 2007年に北東部地域複数州研究委員会（NEC 1001）は、米国北東部の典型的な土壌と条件に合わせた保守的なガイドラインを発行しました。^[37]

USDA認定オーガニックのラベルを貼る農産物には下水汚泥の使用は禁止されている。^[38] 2014年に米国の食料品チェーン店ホールフーズは下水汚泥で栽培された農産物を禁止した。^{[39] [40]}

処理済み下水汚泥は、英国、ヨーロッパ、中国で80年以上農業に使用されてきましたが、農地汚染^[41]や否定的な世論[42]のために、一部の国では土地への散布をやめるよう圧力が高まっています。^{[43] [ 44 ]} 1990年代には、一部のヨーロッパ諸国で下水汚泥の肥料としての使用を禁止するよう圧力がかかりました。スイス、スウェーデン、オーストリアなどが禁止を導入しました。それでも、EUでは下水汚泥を処分するための主な方法は、農地への散布です。^[45] 2023年現在、EUで生産される汚泥の40％が農地で使用されています。^[46] 1960年代以降、工場からの残留物質の投入を削減するために産業界と協力した活動が行われています。これは非常に成功しており、例えば、ヨーロッパの主要都市の下水汚泥中のカドミウム含有量は現在1970年のわずか1％にまで減少しています。^[47]

下水汚泥は濃縮された廃棄物の塊であるため、抽出可能で使用可能な成分を多く含んでいます。^[48]これらには、汚泥を使用してエネルギーを生産したり、炭素ベースの成分を作成したり、リンや窒素を抽出したり、レンガやその他の建設資材を製造したりすることが含まれます。^[48]

リン酸のリサイクルは特に重要だと考えられている。なぜなら、リン酸業界では、現在の採掘率では、経済的埋蔵量は100年、長くても250年で枯渇すると予測しているからだ。^[49]リン酸は、現在の技術では最小限の資本支出で回収できるが、自治体は栄養塩抽出を試みる政治的意思がほとんどなく、代わりに「他のものはすべて取る」という考え方を選んでいる。^{[50] [信頼できない情報源? ]}

土地への散布とは対照的に、汚泥から製品を抽出することの潜在的な欠点の1つは、汚泥の一部しか使用されず、残りは処分する必要があることです。^[48]また、資源を抽出するための適切な技術を開発して使用するには、非常に費用がかかります。^[48]

下水汚泥の具体的な内容は、下水の流れに何が流入するか、また下水がどのように処理・処理されるかによって左右される。下水処理政策が可決または改正され、下水への潜在的な汚染物質の流入が認められたり規制されたりするため、下水汚泥の内容はそれらの変化を反映する。例えば、EUの都市廃水処理指令は、 EUの下水処理の流れに流入する汚染物質の種類を規定している。^[51]

処理された汚泥製品中の細菌は、特定の環境条件下では実際に再増殖する可能性があります。^[52]病原体は、未処理の下水汚泥では簡単に検出されない可能性があります。^[53]下水汚泥が適切に処理され、現場固有の管理方法が遵守されていれば、病原体は重大な健康問題にはなりません。^[54]

処理された汚泥の主な懸念事項の一つは、濃縮された金属含有量（鉛、ヒ素、カドミウム、タリウムなど）であり、特定の金属は規制されているが、他の金属は規制されていない。^[55]浸出法を用いて金属含有量を減らし、規制限度を満たすことができる。^[56]

2009年にEPAは、統計的に採取された下水汚泥サンプルに含まれる金属、化学物質、ホルモン、その他の物質のレベルを報告した「対象を絞った全国下水汚泥調査」を発表しました。 ^[57]注目すべき点としては、以下のものがあります。

• EPA によると、鉛、ヒ素、クロム、カドミウムは米国の全国下水汚泥の 100% に検出可能な量で存在すると推定されていますが、タリウムは汚泥の 94.1% にしか存在しないと推定されています。
• 銀は平均して 1 kg の汚泥あたり 20 mg 含まれていますが、汚泥によっては 1 kg の汚泥あたり最大 200 mg の銀が含まれています。1 つの異常値では、1 kg の汚泥あたり 800～900 mg の銀鉱脈が示されました。
• バリウムは500 mg/kg の割合で存在し、マンガンは1 g/kg の汚泥の割合で存在します。

微量汚染物質は、通常、水生環境および陸生環境でそれぞれ1リットルあたりマイクログラム、1キログラムあたりミリグラムまでの濃度で存在する化合物であり、環境生態系に対する潜在的な脅威であると考えられています。これらは下水汚泥に濃縮される可能性があります。^[58]これらの廃棄オプションはそれぞれ、人間の健康や環境に無数の潜在的（場合によっては実証済み）影響を及ぼします。^[36] 内分泌かく乱化合物、医薬品、過フッ素化合物などのいくつかの有機微量汚染物質が、世界中の下水汚泥サンプルで、乾燥汚泥1キログラムあたり数百mgの濃度で検出されています。^{[59] [60]} ステロールやその他のホルモンも検出されています。^[57]

下水処理場には、病院、老人ホーム、産業、家庭から様々な形態の有害廃棄物が流入します。処理された汚泥には、 PCB、ダイオキシン、臭素系 難燃剤などの成分が低レベルで残留している可能性があります。^{[61] [62]}現代社会から廃棄される汚泥には、検査も検出もされていない何千もの他の成分（医薬品、ナノ粒子など）が潜在的に存在し、それらも最終的に汚泥に混入し、人体と生態系の健康に有害であることが証明されています。^[58]

2013年、サウスカロライナ州では、廃水汚泥に非常に高いレベルのPCBが含まれていることが発見されました。この問題は、サウスカロライナ州の何千エーカーもの農地がこの有害物質に汚染されていることが判明するまで、発見されませんでした。サウスカロライナ州環境保護局は、PCBを含んだすべての下水汚泥を農地に散布したり、サウスカロライナ州の埋立地に廃棄することを禁止する緊急規制命令を出しました。^{[63] [64]}

また2013年には、DHECの要請を受けて、シャーロット市は当局がPCB汚染源を調査する間、サウスカロライナ州での下水汚泥の土地への施用を中止することを決定した。^[65] 2014年2月、シャーロット市はPCBが下水処理センターにも流入したことを認めた。^[66]

下水汚泥中の懸念される汚染物質は、可塑剤、PDBE、PFAS（「永遠の化学物質」）^[67] 、 およびパーソナルケア製品や医薬品を含む人間の活動によって生成されるその他の物質です。布地の合成繊維は、処理された下水汚泥だけでなくバイオソリッド処理された土壌にも残留するため、過去のバイオソリッドの適用の指標となる可能性があります。^[68]

「汚染物質」という用語は、EPA 503 規則の一部として定義されています。汚泥の成分には、EPA によって定義された汚染物質の制限があります。「汚染物質とは、排出後、環境から直接、または食物連鎖を通じて間接的に摂取することで生物に曝露、摂取、吸入、または同化されると、EPA 長官が入手できる情報に基づいて、生物またはその子孫に、死亡、病気、行動異常、癌、遺伝子変異、生理機能不全 (生殖機能不全を含む)、または身体的変形を引き起こす可能性がある有機物質、無機物質、有機物質と無機物質の組み合わせ、または病原体です。」^[69] 米国 EPA による最大成分汚染物質制限は次のとおりです。

2011年、EPAは米国国立研究評議会（NRC）に汚泥の健康リスクを判断するための調査を委託した。 ^[70]この文書でNRCは、汚泥の危険性の多くは未知であり、評価されていないと指摘した。

NRCは2002年7月に「土地に適用されるバイオソリッド：基準と実践の進歩」を公表した。NRCは、下水汚泥規制が公衆衛生の保護に失敗したという科学的証拠は文書化されていないが、健康への悪影響の可能性については依然として不確実性があると結論付けた。^[71] NRCはさらなる研究が必要であると指摘し、公衆衛生上の懸念、科学的不確実性、下水汚泥基準の基礎となる科学におけるデータのギャップに対処するために約60の勧告を行った。EPAはこれに対し、NRCの勧告に対処する研究を実施すると約束した。^[72]

クラスB汚泥処理施設の近くに住む住民は、汚泥処理場から放出されるバイオエアロゾルにより喘息や肺障害を経験する可能性がある。^[73]

2004年に汚染地域付近の住民48人を対象に行われた調査では、大半が刺激症状を訴え、約半数が散布後1ヶ月以内に感染を訴え、約4分の1が黄色ブドウ球菌に感染し、うち2人が死亡したことがわかった。報告された黄色ブドウ球菌感染者数は、高リスク群である入院患者の25倍に上った。著者らは、クラスBバイオソリッドの取り扱いには保護具の着用が規則で義務付けられており、風の状況を考慮すると、近隣地域の住民にも同様の保護具の着用が検討される可能性があると指摘している。^[74]

2007年に、クラスBの汚泥処理場のすぐ近くに住む人々の健康調査が行われました。^[75]クラスBの汚泥に曝露した437人（汚泥処理場から1マイル（1.6km）以内に居住）と、汚泥に曝露していない176人の対照群（汚泥処理場から1マイル（1.6km）以内に居住していない）を対象に行われた調査では、次のような結果が報告されました。

「調査結果から、涙液の過剰分泌、腹部膨満、黄疸、皮膚潰瘍、脱水、体重減少、全身衰弱など、曝露した住民の間で報告された健康関連症状の一部が統計的に有意に増加していることが明らかになった。気管支炎、上気道感染症、ジアルジア症の発生頻度も統計的に有意に増加していた。この調査結果は、バイオソリッドの使用が許可された農場の近くに住む住民の間で、特定の呼吸器、胃腸、その他の疾患のリスクが増加していることを示唆している。」

— クダーら「バイオソリッドの受入れが許可されている農場付近の住民の健康調査」^[75]

相関関係は因果関係を意味するものではありませんが、このような広範な相関関係があると、合理的な人は、ヘドロやヘドロ化した農地の取り扱いには予防措置が必要であると結論付ける可能性があります。

ハリソンとオークスは、特に「これらの疑問（クラスB汚泥の安全性について）に答える調査が行われるまでは、クラスB汚泥の土地への散布は、近隣住民や作業員に重大な疾病リスクを負わせる行為とみなされるべきである」と示唆している。^{[23]さらに、クラスA処理汚泥であっても化学汚染物質（}鉛などの重金属を含む）やエンドトキシンが存在する可能性があり、この点に基づいて予防的アプローチが正当化される可能性があると示唆しているが、ルイスらが報告した事故の大部分は、クラスA処理汚泥ではなく、クラスB未処理汚泥への曝露と相関している。

ノースカロライナ州による2005年の報告書は、「バイオソリッド散布の結果として人間や動物に健康への悪影響があるかどうかを判断するために、散布場所の近くに住む人々を監視するプログラムを開発する必要がある」と結論付けています。^[76]

ボルチモアの鉛汚染土壌を覆うなど、住宅周辺の下水汚泥の潜在的な利用に関する研究では、そのリスクについて不確実性が残っているにもかかわらず、参加者に潜在的なリスクについて知らせるべきだったかどうかについて議論が巻き起こった。^[77]

下水汚泥からバイオソリッド、肥料までの連鎖により、2021年にはメイン州の農産物がPFAS （「永遠の化学物質」）に汚染され^[78]、2022年にはミシガン州で飼育された牛肉が汚染された^。[79] 2021年から2024年にかけて実施される EPAのPFAS戦略ロードマップイニシアチブでは、廃水汚泥中のPFASの健康リスクを含むPFASのライフサイクル全体が検討される。^[80]

EC は、下水汚泥が有機物を保全し、栄養循環を完結させるという理由から、農業で下水汚泥を使用することを奨励しています。

2004年以降にEUに加盟したヨーロッパ諸国は、下水汚泥の処分方法として埋め立てを支持している。^[81] 2006年、下水汚泥の予測増加率は年間1000万トンの下水汚泥であった。^[82] EUにおける下水汚泥蓄積量のこの増加は、下水道に接続されている世帯数の増加によるものである可能性がある。^[83] EUは、土壌、人間、環境に害を与えない方法で、農業における下水汚泥の使用を奨励する指令を制定している。^[84] EUが制定したガイドラインでは、下水汚泥は旬の果物や野菜の作物に追加してはならないとされている。^[84]オーストリアでは、下水汚泥を埋め立て地に処分するためには、まず生物学的反応性を減らす方法で処理しなければならない。^[85]スウェーデンでは、下水汚泥を埋め立て地に処分することは許可されなくなりました。^[85] EUでは、埋め立て処分に関する法律がEUの国内規制にないため、下水汚泥処分に関する規制が異なります。^[85]

EUの下水汚泥指令（86/278/EEC）は、環境保護と人間の健康を確保しながら、農業用肥料としての下水汚泥の使用を促進するという二重の目的を追求するための規制を定めている。^{[86] [87]}これらの規則には、汚泥処理要件、および食用作物の種類に応じた下水汚泥の適用時期と場所の制限が含まれている。^{[87] [88]} これは、土壌と水の生態学的健康を維持しながら人間の健康を保護することを意図している。^[89]この指令は、土壌と汚泥中の7つの重金属（カドミウム、銅、ニッケル、鉛、亜鉛、水銀、クロム）の許容レベルを明示的に規制し、土壌中のこれらの重金属のレベルがそれらの制限を超えるような下水汚泥の適用を規制している。^{[87] [89]}

EU加盟国は、自国領土内で指令を実施し、施行するとともに、汚泥の生成、処理、特性、使用を監視し、報告する任務を負っている。^{[90] [91]}加盟国は、下水汚泥指令で定められているよりも厳しい重金属の制限値を設定することが認められており、他の汚染物質の制限値も設定できる。^{[92] [93] [91]} 2021年現在、EU加盟国の半数以上が、水銀とカドミウムについて指令で要求されているよりも厳しい制限値を設定している。^[93]

加盟国は、下水汚泥の農業への利用を制限または促進することも認められており、一部の国では農業での汚泥の利用を禁止している一方、一部の国では発生する汚泥の最大50%を農業に利用している。^[94]スペイン、フランス、イタリア、英国（当時はEU加盟国）は、特に農業での汚泥の利用を促進してきた。^[93]オーストリアの各州は、下水汚泥の農業利用について独自の規制を設けており、重金属の制限値もそれぞれ異なっている。^[95]例えば、チロル州では農地での汚泥の利用が禁止されているが、ザルツブルクでは一定の条件下でのみ許可されている。^[95]

指令が可決されて以来、農地土壌中の重金属残留物は時間の経過とともに大幅に減少している（設定された制限値をはるかに下回る）が、この減少のうちどの程度が指令自体によるものか、他の国内法やEU法によるものかを判断することは不可能である。^{[96] [97]}

下水汚泥指令は、廃棄物の削減と再利用を通じて循環型経済を構築するというEUの提案に基づき、何度も評価されてきました。^{[98] [99]} 2014年に、欧州委員会による下水汚泥指令の評価では、指令は目標に対して適切であり、改訂の必要はないと示唆されました。^{[100] [98] 2023年に、}欧州グリーンディールおよび循環型経済行動計画の一環として、EUは下水汚泥指令を再評価し、下水汚泥を肥料として使用することは循環型経済の目標と一致しており、EUの炭素排出量を削減する可能性があるため、指令を維持すべきであるが、指令に基づいて規制される潜在的な汚染物質と汚染物質は見直し、場合によっては改訂する必要があると判断しました。^{[101] [99] [102]}この評価では、1986年の最初の可決以来、環境政策、期待、研究、および加盟国の下水汚泥に関する国家政策の両方で多くの進展があったにもかかわらず、2023年時点で元の指令は真剣に更新されていないと指摘しました。^[101]評価では特に、メタン排出、マイクロプラスチック汚染、抗生物質耐性に関する懸念が強調されました。^[101]

下水汚泥指令では、有機汚染物質、病原体、マイクロプラスチック、医薬品残留物、パーソナルケア製品の残留物など、他の汚染物質に対する制限はまだ設定されていません。^{[103] [104]}下水汚泥指令が最初に可決されて以来、汚泥中のこれらの新しい汚染物質が特定されたため、いくつかの研究者は、EUは健康と環境への潜在的なリスクに対処するために指令の改正を検討すべきであると示唆しています。^{[104] [105]}

1991年に議会が海洋投棄を禁止した後、米国環境保護庁（EPA）は、消化汚泥を農地で再利用する政策を導入した。米国EPAは、40 CFR Part 503という規制を公布し、以前はPart 257で許可されていたバイオソリッドを肥料や土壌改良剤として陸上で使用することを引き続き許可した。EPAは1990年代を通じてバイオソリッドのリサイクルを推進した。EPAのPart 503規制は、全国の大学、EPA、USDAの研究者からの意見を取り入れて策定され、科学文献の広範なレビューと、当時EPAが実施した最大のリスク評価が行われた。Part 503規制は1993年に発効した。^[106]

EPA によれば、パート 503.13 の処理および汚染物質含有量の基準を満たすバイオソリッドは、「安全にリサイクルして肥料として施用し、持続的に土壌の生産性を向上および維持し、植物の成長を促進することができます。」ただし、クロム濃度が高く、境界制限があるため、パート 503.23 に基づく汚泥のみの埋立地に処分することはできません。

オバマ政権下では、バイオソリッド規制の遵守を監視し、強化するためにバイオソリッドセンターオブエクセレンス（EPA第7地域に本部を置く）が設立された。^[107]センターはバイオソリッドの主要生産者から年次報告書を受け取り、検討する。^[107]

米国の8つの州（アリゾナ州、ミシガン州、オハイオ州、オクラホマ州、サウスダコタ州、テキサス州、ユタ州、ウィスコンシン州）は独自のバイオソリッドプログラムを監督しており、他の州のプログラムはEPAによって監督されている。^[107]

アメリカ合衆国では、下水汚泥は、汚泥中に残留する病原体（細菌、ウイルス）の量によって2つのクラスに分けられており、法律で許可されている用途も異なります。^{[108] [109]}どちらのクラスの汚泥にも、放射性廃棄物や医薬品廃棄物が含まれている可能性があります。^{[110] [111]}

クラスAの汚泥は、特定の病原菌（サルモネラ菌など）が検出されなくなるように処理する必要がある。このクラスの汚泥は、一般の人が接触する可能性のある場所（農地、家庭用、一般販売用など）を含むすべての土地用途に使用できる。^{[108] [109]}クラスAの病原菌削減要件を満たすバイオソリッド、または「病原菌をさらに削減するプロセス」（PFRP）による同等の処理は、使用上の制限が最も少ない。PFRPには、低温殺菌、加熱乾燥、好熱性 堆肥化（好気性消化、最も一般的な方法）、およびベータ線またはガンマ線 照射が含まれる。^[112]

クラスBの汚泥も病原菌を減らすための処理が必要ですが、病原菌は依然として汚泥中に検出されます（寄生虫の卵など）。^[109]このクラスの汚泥は、使用に関してはるかに厳しい制限があります。^{[108] [109]} EPA「下水汚泥の使用または処分の基準」（40 CFR Part 503）に従って、クラスBの病原菌処理および汚染基準を満たすバイオソリッドは、正式な場所制限と厳格な記録保持の下で土地に施用できます。^[113]

EPA監察総監室(OIG) は、2000 年と 2002 年に EPA 下水汚泥プログラムに関する 2 つの評価を完了しました。2002 年のフォローアップ レポートでは、「EPA は、現在の土地への適用方法が人間の健康と環境を保護するものであることを国民に保証できない」と記録されています。また、このレポートでは、以前の評価以降、EPA の執行リソースがほぼ 100% 削減されたことも記録されています。これがおそらく、この方法の最大の問題点です。EPA が運営する連邦プログラムといくつかの州のプログラムの両方において、これらの方法を規制する責任を負っている機関による検査と監視は限られています。ある程度、この監視の欠如は、(規制機関によって) この方法が無害であると認識されていることによるものです。しかし、より大きな根本的な問題は資金です。ほとんどの州と米国 EPA には、バイオソリッドの完全な執行プログラムを確立して実施するために必要な裁量的資金がありません。^[114]

1995年の「Plain English Guide to the Part 503 Risk Assessment」に詳述されているように、EPAの最も包括的なリスク評価はバイオソリッドに対して完了しました。^[115]

• 2009年、ミシガン州グランドラピッズのジェームズ・ローゼンダルは、賄賂を共謀した罪で、アバーン・コーン連邦地方裁判所判事から懲役11ヶ月、その後3年間の保護観察を言い渡された。ローゼンダルは、シナグロ・テクノロジーズの子会社であるシナグロ・オブ・ミシガンの元社長だった。彼の職務には、デトロイト市から市の廃水処理と処分の承認を得ることが含まれていた。^{[116] [117]}
• 2011年、トラヴィス郡の委員は、シナグロの固形廃棄物処理活動は不適切であると宣言し、町がすでに制定した条例に従って土地利用を禁止した。^[118]
• カリフォルニア州カーン郡の小さな町とロサンゼルスの間では、地方自治体の自治と州の権利/商業権の戦いが繰り広げられている。カーン郡は「カーンを清潔に保つ」という条例を可決し、カーン郡での汚泥の使用を禁止した。ロサンゼルスは訴訟を起こし、長期にわたる判決の後、2016年に勝訴した。[ 119 ^{] [120] [121]}
• 2012年、2つの家族が、自分たちの土地を汚染した汚泥処理会社に対して22万5千ドルの損害賠償訴訟を起こし、勝訴した。^[122]
• 2013年にペンシルバニア州で行われたギルバート対シナグロ事件で、裁判官はペンシルバニア州の農業権法に基づき迷惑行為、過失、不法侵入の訴訟を禁じた。^[123]

1884年に初めて下水処理が行われて以来、人口の増加と処理技術の進歩（一次処理に加えて二次処理）に伴い、汚泥の量も増加してきた。ニューヨーク市の場合、最初は汚泥が市を囲む川の土手に沿って直接排出され、その後、パイプでさらに川に流され、さらに遠くの港へと流された。^[124] 1924年、ニューヨーク市はニューヨーク港の悲惨な状況を緩和するため、ニューヨーク湾の12マイル地点と呼ばれる場所に汚泥を海に投棄し始めた。これは公衆衛生対策として成功したとみなされ、1960年代後半になってようやく海洋生物や人間への影響が調査された。海底に汚泥粒子が蓄積し、その結果、底生生物の数と種類に変化が生じた。1970年には、この場所周辺の広い地域で貝類の捕獲が禁止された。それ以来 1986 年まで、12 マイル サイトへの投棄は、ニューヨーク湾で発生した一連の望ましくない環境危機 (一部はヘドロ投棄に起因する) に起因する圧力が高まっていった。1986 年には、ヘドロ投棄はさらに沖合の 106 マイル サイトと呼ばれる深海のサイトに移された。その後、海洋投棄とは無関係の出来事から生じた政治的圧力に再び応えて、この慣行は 1992 年に完全に終了した。1992 年以降、ニューヨーク市のヘドロは陸上 (ニューヨーク州外) に散布されている。より大きな問題は、沈降したヘドロの一部によって引き起こされる海底の変化が、ヘドロを陸上に散布することによる追加の運用コストと人間の健康への懸念を正当化するほど深刻であるかどうかである。

• Gattie, David K.; Lewis, David L. (2004). 「土地利用型下水汚泥（バイオソリッド）の高水準消毒基準」. Environmental Health Perspectives . 112 (2): 126–31. doi :10.1289/ehp.6207. JSTOR  3435552. PMC  1241820. PMID  14754565 .
• Snyder, C (2005)。「アメリカの下水汚泥の「リサイクル」を推進する汚い仕事」。 国際職業環境衛生ジャーナル。11 (4): 415–27。doi : 10.1179 /oeh.2005.11.4.415。PMID 16350476。S2CID 45282896  。
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• 「土地に施用されるバイオソリッド：基準と実践の進歩」、国立研究評議会、2002 年 7 月