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下水処理は、下水から汚染物質を除去して、周辺環境への放流や再利用に適した処理水を生成することを目的とした廃水処理の一種であり、未処理の下水放流による水質汚染を防止します。 [ 2 ]下水には、家庭や事業所からの廃水、場合によっては前処理された産業廃水が含まれます。下水処理プロセスには、さまざまな種類があります。分散型システム（オンサイト処理システムを含む）から、パイプとポンプステーションのネットワーク（下水道と呼ばれる）を使用して下水を処理場に送る大規模な集中型システムまであります。合流式下水道のある都市では、下水道は都市の雨水（雨水）も下水処理場に運びます。下水処理は、一次処理と二次処理と呼ばれる2つの主要な段階を含むことが多く、高度処理には、仕上げ処理と栄養塩除去を含む三次処理段階も含まれます。二次処理では、好気性または嫌気性の生物学的プロセスを使用して、下水中の有機物（生物学的酸素要求量として測定）を削減できます。医薬品などの有機微量汚染物質を除去するために、四次処理ステップ（高度処理と呼ばれることもあります）を追加することもできます。これはスウェーデンで本格的に実施されています。[ 3 ]
A large number of sewage treatment technologies have been developed, mostly using biological treatment processes. Design engineers and decision makers need to take into account technical and economical criteria of each alternative when choosing a suitable technology.[4]:215 Often, the main criteria for selection are desired effluent quality, expected construction and operating costs, availability of land, energy requirements and sustainability aspects. In developing countries and in rural areas with low population densities, sewage is often treated by various on-site sanitation systems and not conveyed in sewers. These systems include septic tanks connected to drain fields, on-site sewage systems (OSS), and vermifilter systems. On the other hand, advanced and relatively expensive sewage treatment plants may include tertiary treatment with disinfection and possibly even a fourth treatment stage to remove micropollutants.[3]
At the global level, an estimated 52% of sewage is treated.[5] However, sewage treatment rates are highly unequal for different countries around the world. For example, while high-income countries treat approximately 74% of their sewage, developing countries treat an average of just 4.2%.[5]
The treatment of sewage is part of the field of sanitation. Sanitation also includes the management of human waste and solid waste as well as stormwater (drainage) management.[6] The term sewage treatment plant is often used interchangeably with the term wastewater treatment plant.[4][7]
The term sewage treatment plant (STP) (or sewage treatment works) is nowadays often replaced with the term wastewater treatment plant (WWTP).[7][8] Strictly speaking, the latter is a broader term that can also refer to industrial wastewater treatment.
The terms water recycling center or water reclamation plants are also in use as synonyms.
下水処理の全体的な目的は、水質汚染をできるだけ少なくして環境に排出できる処理水を生成するか、有用な方法で再利用できる処理水を生成することです。 [ 9 ]これは、下水から汚染物質を除去することによって達成されます。これは廃棄物管理の一形態です。
下水の生物学的処理に関して、処理目標には、有機物、栄養素（窒素とリン）、病原性微生物、および特定の微量有機成分（マイクロ汚染物質）の変換または除去など、さまざまな程度のものが含まれる。[ 7 ]： 548
下水処理の種類によっては、下水汚泥が発生することがあり、これは安全に処分または再利用する前に処理する必要がある。特定の状況下では、処理された下水汚泥はバイオソリッドと呼ばれ、肥料として利用できる。
発展途上国における未処理下水の物理化学的特性の典型的な値は、以下のように公表されている。総固形分180 g/人/日（ 濃度として表すと1100 mg/L）、BOD 50 g/人/日（300 mg/L）、COD 100 g/人/日（600 mg/L）、総窒素8 g/人/日（45 mg/L）、アンモニア態窒素4.5 g/人/日（25 mg/L）、総リン1.0 g/人/日（7 mg/L）。[ 10 ] : 57これらの値の典型的な範囲は、総固形物で120～220 g/人/日（ 濃度で表すと700～1350 mg/L）、BODで40～60 g/人/日（250～400 mg/L）、CODで80～120 g/人/日（450～800 mg/L）、総窒素で6～10 g/人/日（35～60 mg/L）、アンモニア態窒素で3.5～6 g/人/日（20～35 mg/L）、総リンで0.7～2.5 g/人/日（4～15 mg/L）です。[ 10 ] : 57
高所得国では、「一人当たりの有機物負荷」は、一人当たり一日あたり約60グラムのBODであることがわかっています。[ 11 ]これは人口相当量（PE）と呼ばれ、下水と比較した工業廃水の強度を表す比較パラメータとしても使用されます。
下水道（または下水道システム）とは、下水道管を用いて汚水や地表流出水（雨水、融雪水、雨水）を輸送するインフラのことです。下水道には、合流式下水道や汚水管の受水溝、マンホール、ポンプ場、雨水溢流口、スクリーン室などの構成要素が含まれます。下水道は、下水処理場への入口、または環境への排出地点で終了します。下水道とは、汚水や雨水を輸送するパイプ、チャンバー、マンホール、点検室などのシステムのことです。
多くの都市では、下水（都市下水または都市下水）は雨水と合流式下水道システムで一緒に下水処理場に運ばれます。一部の都市部では、下水は衛生下水道で別々に運ばれ、道路からの雨水は雨水排水溝で運ばれます。これらのシステムへのアクセスは、メンテナンスのために通常マンホールを通して行われます。降雨量が多い時期には、下水道システムで合流式下水道越流または衛生下水道越流が発生し、未処理の下水が直接水域に流れ込むことがあります。これは、公衆衛生と周辺環境に深刻な脅威をもたらす可能性があります。
下水道システムは、イギリス英語ではsewerageまたはsewerage systemと呼ばれ、アメリカ英語ではsewage systemまたはsewer systemと呼ばれます。[ 12 ]
下水は発生源の近くで処理することができ、これは分散型システム、あるいはオンサイトシステム（オンサイト下水処理施設、浄化槽など）と呼ばれることもあります。一方、下水はパイプとポンプ場のネットワークを通して収集され、自治体の処理場に輸送されることもあります。これは集中型システムと呼ばれます（下水道、パイプ、インフラストラクチャも参照）。
下水処理技術は数多く開発されており、そのほとんどは生物学的処理プロセスを使用しています（廃水処理技術の一覧を参照）。大まかに言えば、ハイテク（高コスト）とローテク（低コスト）のオプションに分類できますが、一部の技術はどちらのカテゴリにも該当する可能性があります。その他の分類としては、集約型または機械化されたシステム（よりコンパクトで、多くの場合ハイテクオプションを採用）と、広範型または自然型または自然ベースのシステム（通常は自然処理プロセスを使用し、より広い面積を占める）があります。[ 13 ]この分類は、処理プラントが複数のプロセスの組み合わせを含む場合があり、ハイテクとローテク、集約型と広範型、機械化されたプロセスと自然プロセスの概念の解釈が場所によって異なる可能性があるため、単純化しすぎている場合があります。
以下に、よりローテクで、多くの場合安価な下水処理システムの例を示します。これらのシステムは、エネルギーをほとんど、あるいは全く消費しません。こうしたシステムの中には、高度な処理能力を持たないもの、下水の一部（例えばトイレの排水のみ）しか処理しないもの、あるいは浄化槽のように前処理のみを行うものもあります。一方で、優れた性能を発揮し、様々な用途に十分なシステムも存在します。こうしたシステムの多くは自然処理プロセスに基づいており、広い面積を必要としますが、よりコンパクトなものもあります。ほとんどの場合、農村地域や中小規模のコミュニティで使用されています。
例えば、廃水安定化池は、実質的にエネルギーを必要としない低コストの処理方法ですが、広大な土地を必要とします。[ 4 ]： 236技術的にシンプルなため、（ハイテクシステムと比較して）節約の大部分は運用および維持管理コストの面で実現されます。[ 4 ]： 220～243
トイレ排水のみを完全または部分的に処理できるシステムの例：
より高度な技術を用いた、集約的または機械化された、比較的高価な下水処理システムの例を以下に示します。これらのシステムの中には、エネルギー集約的なものもあります。多くは非常に高いレベルの処理能力を提供します。例えば、大まかに言えば、活性汚泥法は高い排水水質を実現しますが、比較的高価でエネルギー集約的です。[ 4 ]： 239
処分方法に分類される他の処理方法もありますが、これらは基本的な処理方法と理解することもできます。これらには、汚泥の散布、灌漑、浸透槽、浸出槽、養魚池、浮遊植物池、排水/地下水涵養、地表処分および貯蔵が含まれます。[ 14 ]： 138
下水を土地に適用することは、処理の一種であると同時に最終処分の一種でもあります。[ 4 ]： 189地下水の涵養や蒸発散につながります。土地への適用には、緩速システム、急速浸透、地下浸透、地表流などがあります。これは、洪水、溝、スプリンクラー、点滴によって行われます。これは、一人当たりの土地面積が広い処理/処分システムです。
一人当たりの有機物負荷は、下水処理場の設計に使用されるパラメータです。この概念は人口等価（PE）として知られています。PE に使用される基準値は国によって異なります。世界中で一般的に使用されている定義は次のとおりです。1 PE は、1 日あたり 1 人あたり 60 グラムの BOD に相当し、1 日あたり 200 リットルの下水にも相当します。[ 15 ]この概念は、産業廃水と下水の強度を比較するための比較パラメータとしても使用されます。
適切な下水処理プロセスを選択する際には、意思決定者は技術的および経済的な基準を考慮する必要があります。[ 4 ] : 215したがって、各分析はサイト固有のものです。ライフサイクルアセスメント（LCA）を使用することができ、さまざまな側面に対して基準または重み付けが割り当てられます。これにより、最終的な決定はある程度主観的になります。[ 4 ] : 216技術選択に役立つさまざまな出版物が存在します。[ 4 ] : 221 [ 14 ] [ 16 ] [ 17 ]
先進国では、プロセス選択において最も重要なパラメータは、一般的に効率性、信頼性、およびスペース要件である。発展途上国では、これらは異なり、建設費や運用費、プロセスの簡便性に重点が置かれる場合がある。[ 4 ]： 218
最適な処理プロセスを選択することは複雑であり、多くの場合、実現可能性調査の形で専門家の意見が必要となります。これは、下水処理プロセスを評価および選択する際に考慮すべき主な重要な要素が多数あるためです。それらには、プロセスの適用性、適用可能な流量、許容流量変動、流入水の特性、阻害物質または難分解性化合物、気候的側面、プロセス速度論および反応器の水力学、性能、処理残渣、汚泥処理、環境制約、化学製品、エネルギーおよびその他の資源の要件、人員、運転および保守の要件、補助プロセス、信頼性、複雑性、適合性、利用可能な面積などが含まれます。[ 4 ]： 219
下水処理場の環境影響に関しては、以下の点が選定プロセスに含まれます。悪臭、媒介生物の誘引、汚泥の輸送、衛生上のリスク、大気汚染、土壌および下層土の汚染、地表水または地下水の汚染、近隣地域の価値低下、近隣住民への不便さ。[ 4 ]： 220
下水処理から発生する悪臭は、通常、嫌気性または腐敗状態の兆候です。[ 18 ]処理の初期段階では、悪臭ガスが発生する傾向があり、硫化水素が苦情の原因として最も一般的です。都市部の大規模な処理プラントでは、悪臭を炭素反応器、バイオスライムとの接触媒体、少量の塩素、または循環流体を使用して生物学的に有害ガスを捕捉および代謝することで処理することがよくあります。[ 19 ]硫化水素レベルを管理するために鉄塩、過酸化水素、硝酸カルシウムなどを加えるなど、他の臭気制御方法も存在します。[ 20 ]
エネルギー要件は、処理プロセスの種類と下水の濃度によって異なります。例えば、人工湿地や安定化池はエネルギー要件が低いです。[ 21 ]一方、活性汚泥法は曝気工程を含むため、エネルギー消費量が多くなります。一部の下水処理場では、嫌気性消化と呼ばれるプロセスを用いて、下水汚泥処理プロセスからバイオガスを生成しています。このプロセスは、下水処理場自体のエネルギー需要の大部分を満たすのに十分なエネルギーを生成できます。[ 7 ]： 1505
米国の活性汚泥処理施設では、年間運転コストの約30%がエネルギーに充てられるのが一般的です。[ 7 ]： 1703この電力の大部分は、曝気、ポンプシステム、下水汚泥の脱水・乾燥装置に使用されます。栄養塩除去などの高度な下水処理施設は、一次処理または二次処理のみを行う施設よりも多くのエネルギーを必要とします。[ 7 ]： 1704
滴下式濾過器を使用する小規模な農村プラントでは、正味のエネルギー要求なしで運転できる場合があり、プロセス全体は、転倒バケットによる流量分配や沈殿槽から乾燥床への汚泥排出を含め、重力流によって駆動されます。これは通常、丘陵地帯や、処理プラントが住宅から比較的離れている地域でのみ実用的です。これは、臭気の管理が困難であるためです。[ 22 ] [ 23 ]
高度に規制された先進国では、工業廃水は通常、下水道に排出される前に、工場自体で完全な処理とはいかないまでも、少なくとも前処理を受け、汚染物質の負荷が軽減されます。前処理には、次の 2 つの主な目的があります。第一に、毒性または阻害性化合物が下水処理場の生物学的段階に入り込み、その効率を低下させるのを防ぐこと。第二に、毒性化合物が生成された下水汚泥に蓄積して、その有益な再利用の選択肢が減少するのを防ぐこと。一部の工業廃水には、下水処理場で除去できない汚染物質が含まれている場合があります。また、生産サイクルに関連する工業廃棄物の変動する流量は、生物学的処理ユニットの個体群動態を乱す可能性があります。[ 24 ]
世界の多くの地域では、都市住民は下水道のない浄化槽や汲み取り式トイレなどの敷地内衛生システムに頼っており、これらの都市における糞便汚泥の管理は大きな課題となっている。[ 25 ]
下水処理に関しては、浄化槽やその他のオンサイト下水処理施設（OSSF）の使用は、一部の農村地域で広く普及しており、例えば米国では住宅の最大20％が利用している[ 26 ]。
下水処理は、一次処理と二次処理と呼ばれる2つの主要な段階を含むことが多く、高度処理ではさらに仕上げ処理を含む三次処理段階も含まれます。[ 15 ]さまざまな種類の下水処理では、以下に挙げる処理ステップの一部またはすべてを利用する場合があります。
前処理（プレ処理とも呼ばれる）は、一次処理沈殿槽のポンプや下水管を損傷したり詰まらせたりする前に、未処理の下水から容易に回収できる粗大物質を除去する。
下水流入水は、缶、ぼろ布、棒、ビニール袋など、下水流に含まれる大きな物体を除去するために、バースクリーンを通過します。 [ 27 ]大規模な人口を処理する最新の処理施設では、これは通常、自動機械式掻き取りバースクリーンで行われますが、小規模または旧式の処理施設では、手動で清掃するスクリーンが使用される場合があります。機械式バースクリーンの掻き取り動作は、通常、バースクリーン上の固形物の蓄積量および/または流量に応じて調整されます。固形物は収集され、後に埋立地に処分されるか、焼却されます。固形物の除去を最適化するために、さまざまなサイズのバースクリーンまたはメッシュスクリーンが使用される場合があります。粗大固形物が除去されない場合、処理施設のパイプや可動部に巻き込まれ、処理プロセスに大きな損傷と非効率性を引き起こす可能性があります。[ 28 ] : 9
砂礫は、砂、砂利、岩石、その他の重い物質から構成されます。前処理として、砂礫除去用の水路または槽を設け、流入する下水の流速を落として砂礫を沈殿させる場合があります。砂礫の除去は、（1）一次沈殿槽、曝気槽、嫌気性消化槽、配管、水路などへの堆積物の形成を減らすため、（2）砂礫の過剰な蓄積による槽清掃の頻度を減らすため、（3）可動機械設備を摩耗やそれに伴う異常摩耗から保護するために必要です。粉砕機、微細スクリーン、遠心分離機、熱交換器、高圧ダイヤフラムポンプなど、精密に加工された金属表面を持つ機器では、砂礫の除去が不可欠です。
砂沈殿槽には、水平砂沈殿槽、曝気砂沈殿槽、渦流砂沈殿槽の 3 種類があります。渦流砂沈殿槽には、機械的に誘発される渦流、水力的に誘発される渦流、および多段式渦流分離器が含まれます。従来、砂除去システムは0.210 ミリメートル (0.0083インチ)より大きい清浄な無機粒子を除去するように設計されてきたため、細かい砂のほとんどは通常の条件下で砂除去の流れを通過します。流量が多い期間には、堆積した砂が再懸濁され、処理場に到達する砂の量が大幅に増加します。[ 7 ]
流量均等化には、均等化槽を使用することができます。これは、平均流量よりもはるかに高い乾季ピーク流量や雨季ピーク流量が発生する合流式下水道システムに特に有効です。 [ 7 ]： 334このような槽は、生物処理プロセスと二次沈殿槽の性能を向上させることができます。[ 7 ]： 334
欠点としては、貯水槽の初期費用と設置スペースの要件が挙げられます。貯水槽は、生物学的二次処理を阻害する可能性のある有毒または高濃度の廃水（例えば、ポータブルトイレからの廃水や、バキュームトラックで下水処理場に運ばれる糞便汚泥など）のバッチ排出を一時的に保持、希釈、分配する場所としても利用できます。流量均等化貯水槽には可変排出制御が必要で、通常はバイパスと洗浄のための設備が備えられており、曝気装置や臭気制御装置も備えられている場合があります。[ 29 ]
規模の大きな処理施設の中には、汚水を小型タンクに通し、表面に浮遊する脂肪をスキマーで回収することで、脂肪や油脂を除去するものもあります。タンク底部に設置された送風機を使って、脂肪を泡状に回収することもあります。しかし、多くの処理施設では、脂肪や油脂の除去に、機械式の表面スキマーを備えた一次沈殿槽を使用しています。
一次処理とは、「下水から浮遊物質と有機物の一部を除去すること」である。 [ 7 ]： 11これは、下水をゆっくりと沈殿槽に流し、重い固形物は底に沈殿させ、油、グリース、軽い固形物は表面に浮上させてすくい取るというものである。これらの沈殿槽は一次沈殿槽または一次清澄槽と呼ばれ、通常、水力滞留時間（HRT）は1.5～2.5時間である。[ 7 ]： 398沈殿物と浮遊物は除去され、残りの液体は排出されるか、二次処理に回される。一次沈殿槽には通常、機械駆動のスクレーパーが備えられており、収集された汚泥を槽底部のホッパーに向かって継続的に押し出し、そこから汚泥処理施設にポンプで送られる。[ 28 ]： 9～11
Sewage treatment plants that are connected to a combined sewer system sometimes have a bypass arrangement after the primary treatment unit. This means that during very heavy rainfall events, the secondary and tertiary treatment systems can be bypassed to protect them from hydraulic overloading, and the mixture of sewage and storm-water receives primary treatment only.[30]
Primary sedimentation tanks remove about 50–70% of the suspended solids, and 25–40% of the biological oxygen demand (BOD).[7]:396
The main processes involved in secondary sewage treatment are designed to remove as much of the dissolved solid material as possible.[15] They use biological processes to digest and remove the remaining soluble material, especially the organic fraction. This can be done with either suspended-growth or biofilm processes. The microorganisms that feed on the organic matter present in the sewage grow and multiply, constituting the biological solids, or biomass. These grow and group together in the form of flocs or biofilms and, in some specific processes, as granules. The biological floc or biofilm and remaining fine solids form a sludge which can be settled and separated. After separation, a liquid remains that is almost free of solids, and with a greatly reduced concentration of pollutants.[15] A percentage of the settled/separated bio-solids are reintroduced at the influent to the secondary process as innoculant.[31]
Secondary treatment can reduce organic matter (measured as biological oxygen demand (BOD), chemical oxygen demand (COD), etc)[32] from sewage, using aerobic or anaerobic processes. The organisms involved in these processes are sensitive to the presence of toxic materials, although these are not expected to be present at high concentrations in typical municipal sewage.
高度な下水処理は、一般的に一次処理、二次処理、三次処理と呼ばれる 3 つの主要な段階から構成されますが、中間段階や最終仕上げ工程が含まれる場合もあります。三次処理 (高度処理とも呼ばれる) の目的は、処理水が受水域に放流される前、または再利用される前に、処理水の水質をさらに改善するための最終処理段階を提供することです。処理プラントでは、複数の三次処理工程が使用される場合があります。消毒が行われる場合は、常に最終工程となります。これは、排水仕上げとも呼ばれます。三次処理には、生物学的栄養塩除去 (あるいは、これは二次処理に分類されることもあります)、消毒、および環境残留性医薬品汚染物質などの微量汚染物質の部分的除去が含まれる場合があります。
三次処理は、河口、低流量河川、サンゴ礁などの非常に敏感または脆弱な生態系への放流を可能にするために、一次処理と二次処理を超えるあらゆる処理と定義されることがある。[ 33 ]処理された水は、小川、河川、湾、潟湖、湿地に放流される前に、化学的または物理的に消毒される場合があり（例えば、潟湖や精密ろ過による）、ゴルフコース、緑道、公園の灌漑に使用できる。十分に清浄であれば、地下水涵養や農業目的にも使用できる。
砂ろ過は残留懸濁物質の大部分を除去する。[ 28 ]： 22-23活性炭によるろ過（炭素吸着とも呼ばれる）は残留毒素を除去する。[ 28 ]： 19膜バイオリアクターではマイクロろ過または合成膜が使用され、病原体も除去できる。[ 7 ]： 854
処理済み下水の沈殿およびさらなる生物学的改善は、大規模な人工池やラグーンに貯留することによって達成できる。これらのラグーンは好気性が高く、在来の水生植物、特にヨシの定着が促進されることが多い。
処理済み下水の消毒は、処分前に病原体（病気を引き起こす微生物）を殺すことを目的としています。前述の処理シーケンスの要素がさらに完了すると、消毒の効果は高まります。 [ 34 ]： 359下水処理における消毒の目的は、環境に排出される、または再利用される水中の病原体の数を大幅に減らすことです。病原体などの生物学的汚染物質の削減目標レベルは、多くの場合、管轄の政府機関によって規制されています。消毒の効果は、処理される水の水質（濁度、pHなど）、使用される消毒の種類、消毒剤の投与量（濃度と時間）、およびその他の環境変数に依存します。濁度の高い水は、固体物質が微生物を遮蔽する可能性があるため、特に紫外線から、または接触時間が短い場合は、処理効果が低くなります。一般的に、接触時間が短い、投与量が少ない、流量が多いと、効果的な消毒が妨げられます。一般的な消毒方法には、オゾン、塩素、紫外線、次亜塩素酸ナトリウムなどがあります。[ 28 ]： 16飲料水に使用されるモノクロラミンは、残留性が高いため下水処理には使用されません。
塩素処理は、低コストで長年にわたり効果が実証されていることから、多くの国で処理済み下水の消毒方法として依然として最も一般的です。しかし、欠点の一つとして、残留有機物の塩素処理によって、発がん性や環境への有害性を持つ可能性のある塩素化有機化合物が生成されることがあります。また、残留塩素やクロラミンは、自然の水生環境中の有機物を塩素化する可能性もあります。さらに、残留塩素は水生生物にとって有毒であるため、処理後の排水は化学的に脱塩素処理する必要があり、処理の複雑さとコストが増加します。
紫外線（UV）は、塩素、ヨウ素、その他の化学物質の代わりに使用できます。化学物質を使用しないため、処理された水は、他の方法の場合のように、後でそれを摂取する生物に悪影響を与えることはありません。紫外線は、細菌、ウイルス、その他の病原体の遺伝子構造に損傷を与え、それらを増殖不能にします。紫外線消毒の主な欠点は、ランプの頻繁なメンテナンスと交換が必要であること、および対象となる微生物が紫外線から遮蔽されないようにするために、高度に処理された排水が必要であることです（つまり、処理された排水中に存在する固形物は、微生物を紫外線から保護する可能性があります）。多くの国では、処理された下水中の残留有機物の塩素消毒や、受水域の有機物の塩素消毒における塩素の影響への懸念から、紫外線が最も一般的な消毒手段になりつつあります。
紫外線処理と同様に、熱殺菌も処理対象水に化学物質を添加しません。しかし、紫外線とは異なり、熱は不透明な液体にも浸透することができます。また、熱消毒は廃水中の固体物質にも浸透し、その内容物を殺菌します。熱排水除染システムは、一度設置すれば、資源消費量とメンテナンスの手間を最小限に抑えた排水除染を実現します。
オゾン（O₃ ）は、酸素（O₂）に高電圧をかけることで生成され、その結果、 3つ目の酸素原子が結合してO₃が形成されます。オゾンは非常に不安定で反応性が高く、接触するほとんどの有機物を酸化し、多くの病原性微生物を死滅させます。オゾンは塩素よりも安全であると考えられています。塩素は現場で保管する必要があり（誤って放出された場合は非常に有毒）、オゾンは必要に応じて周囲の空気中の酸素から現場で生成されるためです。また、オゾン処理は塩素処理よりも消毒副生成物が少なくなります。オゾン消毒の欠点は、オゾン発生装置のコストが高いことと、特別な操作員が必要であることです。オゾンによる下水処理では、オゾン発生器を使用し、タンク内をオゾンの泡が浸透することで水を浄化します。
膜は、微生物の通過を阻止するバリアとして機能するため、効果的な消毒剤としても機能します。その結果、使用する膜の種類によっては、最終的な排水から病原菌を完全に除去できる可能性があります。この原理は、膜バイオリアクターに応用されています。
下水には窒素とリンといった栄養素が高濃度で含まれている可能性がある。発展途上国における未処理下水中の栄養素負荷量と栄養素濃度の典型的な値は、総窒素が8 g/人/日（45 mg/L）、アンモニア 態窒素が4.5 g/人/日（25 mg/L）、総リンが1.0 g/人/日（7 mg/L）と公表されている。[ 4 ]： 57これらの値の典型的な範囲は、総窒素が6～10 g/人/日（35～60 mg/L）、アンモニア態窒素が3.5～6 g/人/日（20～35 mg/L）、総リンが0.7～2.5 g/人/日（4～15 mg/L）である。[ 4 ]： 57
環境への過剰な放出は栄養汚染を引き起こし、富栄養化という形で現れる可能性があります。この過程は藻類の異常繁殖、すなわち藻類の急速な増殖とその後の衰退につながります。脱酸素化を引き起こすだけでなく、一部の藻類は飲料水を汚染する毒素を生成します。
遊離アンモニア（ NH₃ ）の形態のアンモニア態窒素は魚類にとって有毒である。アンモニア態窒素は、水中で硝化作用によって亜硝酸塩、さらに硝酸塩へと変換される過程で、溶存酸素の消費を伴う。亜硝酸塩と硝酸塩は、飲料水中の濃度が高い場合、メトヘモグロビン血症と呼ばれる疾患を引き起こすため、公衆衛生上重要な意味を持つ可能性がある。[ 4 ]： 42
リンは多くの淡水系において藻類の生育を制限する栄養素であるため、リンの除去は重要です。したがって、リンが過剰になると富栄養化を引き起こす可能性があります。また、リン濃度が高いと逆浸透膜などの下流機器の汚染につながる可能性があるため、水の再利用システムにおいては特に重要です。
窒素とリンを除去するためのさまざまな処理プロセスが利用可能です。生物学的栄養除去（BNR）は、二次処理プロセスの一種とみなす人もいれば、三次（または高度）処理プロセスとみなす人もいます。[ 7 ]
窒素は、アンモニアから硝酸塩への生物学的酸化（硝化）を経て除去され、その後、硝酸塩が窒素ガスに還元される脱窒が行われます。窒素ガスは大気中に放出され、水から除去されます。
硝化自体は2段階の好気性プロセスであり、各段階は異なる種類の細菌によって促進されます。アンモニア（NH 3）から亜硝酸塩（NO 2 − ）への酸化は、多くの場合、 Nitrosomonas属などの細菌によって促進されます（nitrosoはニトロソ官能基の形成を指します）。亜硝酸塩から硝酸塩（NO 3 − ）への酸化は、従来はNitrobacter属（nitroはニトロ官能基の形成を指します）によって促進されると考えられていましたが、現在では環境中では主にNitrospira属によって促進されることが知られています。
脱窒には、適切な生物群集の形成を促すために無酸素状態が必要です。無酸素状態とは、酸素は存在しないが硝酸塩が存在する状況を指します。脱窒は、多様な細菌によって促進されます。活性汚泥法、砂ろ過、廃水安定化池、人工湿地、その他のプロセスはすべて、窒素の削減に使用できます。[ 28 ]： 17-18脱窒は硝酸塩を二窒素（分子状窒素）ガスに還元することであるため、電子供与体が必要です。これは、廃水に応じて、有機物（下水自体から）、硫化物、またはメタノールなどの添加された供与体になります。無酸素タンク（脱窒タンク）内の汚泥は、例えば水中ミキサーを使用して、十分に混合する必要があります（循環混合液、返送活性汚泥、および原流入水の混合物）。
時間の経過とともに、活性汚泥法では高レベルの窒素除去を達成するためにさまざまな処理構成が開発されてきました。初期の方式はルザック・エッティンガー法と呼ばれていましたが、高レベルの脱窒を達成できませんでした。[ 7 ]： 616後に改良型ルザック・エッティンガー法（MLE）が登場し、元の概念を改良しました。この方法では、曝気槽の排出端から混合液を嫌気槽の先端に循環させ、通性嫌気性細菌に硝酸塩を供給します。[ 7 ]： 616
バーデンフォプロセスのバリエーションなど、他のプロセス構成もあります。[ 35 ]： 160それらは、嫌気性タンクの配置、例えば曝気タンクの前と後などが異なる場合があります。
1960年代後半に行われた米国の下水に関する研究では、一人当たりの平均寄与量は尿と糞便で500グラム（18オンス） 、合成洗剤で1,000グラム（35オンス）、水道水における腐食やスケール防止剤として使用される少量の変動量と推定された。[ 36 ]その後、代替洗剤製剤による発生源対策により最大の寄与は減少したが、当然ながら尿と糞便中のリン含有量は変化しなかった。
リンは、強化生物学的リン除去と呼ばれるプロセスで生物学的に除去することができる。このプロセスでは、ポリリン酸蓄積微生物（PAO）と呼ばれる特定の細菌が選択的に増殖し、細胞内に大量のリン（質量の最大20%）を蓄積する。[ 35 ]： 148-155
リンの除去は、通常は鉄塩（例：塩化第二鉄）またはアルミニウム塩（例：ミョウバン）、または石灰を用いた化学沈殿によっても達成できます。 [ 28 ]： 18水酸化物が沈殿するため、スラッジの発生量が多くなる可能性があり、添加する化学物質は高価になる場合があります。化学的リン除去は、生物学的除去よりも必要な設備設置面積が大幅に小さく、操作が容易で、多くの場合、生物学的リン除去よりも信頼性が高いです。リン除去の別の方法は、粒状のラテライトまたはゼオライトを使用することです。[ 37 ] [ 38 ]
生物学的リン除去と化学的リン除去の両方を用いるシステムもあります。これらのシステムでは、化学的リン除去は、生物学的リン除去だけでは十分なリンが除去されない場合のバックアップシステムとして使用される場合もあれば、連続的に使用される場合もあります。いずれの場合も、生物学的リン除去と化学的リン除去の両方を用いることで、化学的リン除去単独の場合ほど汚泥発生量が増加しないという利点がありますが、2つの異なるシステムを設置する必要があるため、初期費用が増加するという欠点があります。
除去されたリンは、リン酸塩を豊富に含む下水汚泥の形で、埋め立て地に送られるか、他の消化下水汚泥と混合して肥料として使用されることがあります。後者の場合、処理された下水汚泥はバイオソリッドと呼ばれることもあります。世界のリン需要の22%は、家庭排水のリサイクルによって満たすことができます。[ 39 ] [ 40 ]
医薬品、家庭用化学薬品の成分、小規模事業や産業で使用される化学物質、環境残留性医薬品汚染物質（EPPP）、農薬などの微量汚染物質は、一般的に使用されている下水処理プロセス（一次、二次、三次処理）では除去されない可能性があり、そのため水質汚染につながる可能性があります。[ 41 ]これらの物質とその分解生成物の濃度は非常に低いものの、水生生物に害を及ぼす可能性は依然としてあります。医薬品については、内分泌かく乱作用のある物質、遺伝毒性物質、細菌の耐性発達を促進する物質など、毒性学的に関連する以下の物質が特定されています。[ 42 ]これらは主にEPPPのグループに属します。
下水処理の第 4 段階による微量汚染物質の除去技術は、ドイツ、スイス、スウェーデン[ 3 ]およびオランダで実施されており、他のいくつかの国でも試験が進行中です。[ 43 ]スイスでは、2016 年以来法律に明記されています。[ 44 ] 2025 年 1 月 1 日以降、欧州連合では都市廃水処理指令が改訂されました。現在行われた多数の修正により、指令は 2024 年 11 月 27 日に指令 (EU) 2024/3019 として書き直され、12 月 12 日に EU 官報に掲載され、2025 年 1 月 1 日に発効しました。加盟国は、国内法を新しい指令に適合させるために、31 か月、つまり 2027 年 7 月 31 日まで猶予があります (「指令の実施」)。
この改正案では、窒素とリンの排出基準値を厳格化することに加え、残留性微量物質を少なくとも部分的に分離することが規定されている。スイスと同様に、12種類の主要物質のうち6種類の80%を下水処理場への排出から水域への排出までの間に除去することを目標としている。第4段階の処理にかかる投資と運営費の少なくとも80%は、汚染者負担原則に基づき、医薬品・化粧品業界に転嫁され、国民の経済的負担を軽減し、より環境に優しい製品の開発を促進するインセンティブとなる。さらに、都市下水処理部門は2045年までにエネルギー中立となり、マイクロプラスチックとPFASの排出量を監視することになっている。
枠組みガイドラインの実施は、下水処理施設の規模と人口換算値（PE）に応じて、2045年まで段階的に行われます。15万人PEを超える下水処理施設は、汚染の大部分がそこから発生しているため、優先的に対応し、直ちに改修する必要があります。調整は、国レベルで段階的に実施されます。
沿岸水域または環境的に敏感な水域に排水する、処理能力1万～15万PEの廃水処理施設は、国レベルで段階的に設置されている。
後者は希釈率の低い水、飲料水として利用される水、沿岸水域、または水浴場やムール貝養殖場として利用される水域に関するものです。加盟国は、リスク評価の結果、微量汚染物質が人間の健康や環境に潜在的なリスクをもたらさないと判断された場合、これらの地域で第4の処理を適用しない選択肢が与えられます。[ 45 ] [ 46 ]
このような処理工程は主に、微量汚染物質を吸着する活性炭フィルターで構成されています。高度酸化とオゾン処理、それに続く粒状活性炭（GAC）処理の組み合わせは、医薬品残留物の費用対効果の高い処理方法として提案されています。マイクロプラスチックを完全に除去するには、限外ろ過とGAC処理の組み合わせが提案されています。また、真菌が分泌するラッカーゼなどの酵素の使用も研究されています。[ 47 ] [ 48 ]微生物バイオ燃料電池は、下水中の有機物を処理する特性について研究されています。[ 49 ]
水域における医薬品の削減のため、医薬品開発の革新や医薬品のより責任ある取り扱いなど、発生源対策も検討されている。[ 42 ] [ 50 ]米国では、国民回収イニシアチブは一般市民による自主的なプログラムであり、余剰または期限切れの医薬品を返却し、下水道に流さないようにすることを奨励している。[ 51 ]
下水汚泥処理とは、下水処理中に発生する下水汚泥を管理・処分するプロセスを指します。汚泥処理は、輸送費と処分費を削減するために汚泥の重量と体積を減らすこと、そして処分方法に伴う潜在的な健康リスクを低減することに重点を置いています。重量と体積を減らす主な手段は水分除去であり、病原菌の除去は、好熱性消化、堆肥化、焼却などの加熱処理によって行われることが一般的です。汚泥処理方法の選択は、発生する汚泥の量と、利用可能な処分方法に必要な処理コストの比較によって決まります。農村地域では自然乾燥や堆肥化が魅力的な選択肢となる一方、都市部では土地利用の制約から好気性消化や機械的脱水が好まれる場合があり、大都市圏では規模の経済性からエネルギー回収が代替手段として推奨されることがあります。
汚泥は、液体下水から除去された少量の固形物を含む水が大部分を占めます。一次汚泥には、一次沈殿槽での一次処理中に除去された沈殿性固形物が含まれます。二次汚泥は、二次沈殿槽で分離された汚泥で、二次処理バイオリアクターまたは無機酸化剤を使用するプロセスで使用されます。集中的な下水処理プロセスでは、液体ラインのタンクの容量が汚泥を貯蔵するのに不十分なため、生成された汚泥を液体ラインから連続的に除去する必要があります。[ 52 ]これは、処理プロセスをコンパクトでバランスの取れた状態（汚泥の生成と汚泥の除去がほぼ等しい）に保つために行われます。液体ラインから除去された汚泥は、汚泥処理ラインに送られます。好気性プロセス（活性汚泥プロセスなど）は、嫌気性プロセスと比較して、より多くの汚泥を生成する傾向があります。一方、池や人工湿地などの広範囲な（自然）処理プロセスでは、生成された汚泥は処理ユニット（液ライン）に蓄積され、数年間の運転後にのみ除去されます。[ 53 ]
汚泥処理方法は、発生する固形物の量やその他の現場固有の条件によって異なります。小規模プラントでは堆肥化が最も一般的で、中規模プラントでは好気性消化、大規模プラントでは嫌気性消化が用いられます。汚泥は、いわゆるプレシックナーに通して脱水されることがあります。プレシックナーの種類には、遠心式汚泥シックナー[ 54 ] 、回転ドラム式汚泥シックナー、ベルトフィルタープレス[ 55 ]などがあります。脱水された汚泥は焼却されるか、埋立地への処分または農業用土壌改良材としての利用のために現場外へ輸送されます[ 56 ] 。
下水処理場は、受水域の生物相に大きな影響を与え、特に処理方法が基本的な場合、水質汚染を引き起こす可能性があります。例えば、栄養塩除去を行わない下水処理場では、受水域の富栄養化が問題となることがあります。
Water pollution (or aquatic pollution) is the contamination of water bodies, which has a negative impact on how they can be used.[57]:6 It is usually caused by human activities. Water bodies include lakes, rivers, oceans, aquifers, reservoirs and groundwater. Water pollution results when contaminants mix with these water bodies. Contaminants can come from one of four main sources. These are sewage discharges, industrial activities, agricultural activities, and urban runoff including stormwater.[58] Water pollution may affect either surface water or groundwater. This form of pollution can lead to many problems. One is the degradation of aquatic ecosystems. Another is spreading water-borne diseases when people use polluted water for drinking or irrigation.[59] Water pollution also reduces the ecosystem services such as drinking water provided by the water resource.
In 2024, The Royal Academy of Engineering released a study into the effects wastewater on public health in the United Kingdom.[60] The study gained media attention, with comments from the UKs leading health professionals, including Sir Chris Whitty. Outlining 15 recommendations for various UK bodies to dramatically reduce public health risks by increasing the water quality in its waterways, such as rivers and lakes.
報告書の発表後、ガーディアン紙はホイッティ氏にインタビューを行い、同氏は水質改善と下水処理は極めて重要であり、「公衆衛生上の優先事項」であるべきだと述べた。同氏はこれを、 19世紀に下水処理網の改善によって国内でコレラが根絶された事例になぞらえた。[ 61 ]また、この調査では、河川の水量が少ない時や、洪水や豪雨の時に下水濃度が高くなることが確認されました。豪雨は常に小川や河川への下水溢流と関連付けられてきましたが、英国メディアは暖かい時期に浅い川で水遊びをすることの危険性について親に警告するに至りました。[ 62 ]
ホイッティ氏のコメントは、英国で沿岸および内陸の水域をレクリエーションに利用する人の数が増加していることが調査で明らかになった後に出された。これは、オープンウォータースイミングやその他のウォータースポーツなどの活動への関心の高まりと関連している可能性がある。[ 63 ]レクリエーションの増加にもかかわらず、水質の悪さから、イベント中に体調を崩す人もいた。[ 64 ]特に注目すべきは、2024年のパリオリンピックでは、セーヌ川の汚水レベルが高かったため、トライアスロンなどの水泳を中心とした多くのイベントを延期せざるを得なかったことである。[ 65 ]
近年、人々は作物の栽培に、処理済みまたは未処理の下水を灌漑用水として利用するケースが増えている。都市は新鮮な農産物にとって魅力的な市場であるため、農家にとって魅力的な場所となっている。農業は、ますます希少になる水資源を産業や自治体利用者と競合しなければならないため、農家は下水で汚染された水を直接作物に灌漑する以外に選択肢がない場合が多い。このように病原菌が大量に含まれた水を使用すると、重大な健康被害が生じる可能性がある。世界保健機関は2006年に廃水の安全な利用に関するガイドラインを策定した。[ 66 ]ガイドラインでは、廃水利用には「多重バリア」アプローチを推奨しており、農家はさまざまなリスク軽減行動を採用するよう奨励されている。これには、収穫の数日前に灌漑を停止して日光で病原菌を死滅させること、生で食べる可能性のある葉を汚染しないように注意深く水を与えること、野菜を消毒剤で洗浄すること、農業で使用した糞便汚泥を乾燥させてから人間の肥料として使用することなどが含まれる。[ 67 ]
水の再生とは、都市下水や産業廃水をさまざまな用途に再利用できる水に変換するプロセスです。これは、廃水再利用、水再利用、または水リサイクルとも呼ばれます。再利用には多くの種類があります。都市部や農業の灌漑にこのように水を再利用することは可能です。その他の再利用の種類には、環境再利用、産業再利用、計画的か否かを問わず飲料水としての再利用があります。再利用には、庭や農地の灌漑、地表水や地下水の補充が含まれる場合があります。後者は地下水涵養とも呼ばれます。再利用された水は、トイレの洗浄などの住宅、企業、産業におけるさまざまなニーズにも役立ちます。廃水を飲料水基準にまで処理することは可能です。再生水を給水配水システムに注入することは、直接飲用再利用として知られています。再生水を飲むことは一般的ではありません。[ 68 ]処理された都市下水を灌漑に再利用することは、長年確立された慣行です。これは特に乾燥地帯で顕著です。持続可能な水管理の一環として廃水を再利用することで、水は人間の活動のための代替水源として維持されます。これにより、水不足を軽減できます。また、地下水やその他の自然水域への圧力も軽減されます。[ 69 ]
20世紀以前のヨーロッパでは、下水は通常、川、湖、海などの水域に排出されていた。処理は行われていなかったため、人間の排泄物の分解は生態系に委ねられていた。生態系の同化能力が十分であれば、これは満足のいく結果をもたらす可能性があったが、人口密度の増加により、今日ではそのような状況はしばしば見られない。[ 4 ]： 78
今日、工業化された国の都市部では、下水道の内容物が直接水域に流れ込むのではなく、下水処理場に送られるのが一般的です。しかし、多くの発展途上国では、都市および産業廃水の大部分が、何の処理もされずに、または予備処理もしくは一次処理のみで河川や海洋に排出されています。そうすると、水質汚染につながる可能性があります。世界中で下水道に集められた廃水のうち、処理されている割合に関する信頼できる数値はほとんどありません。2010年のUNDPとUN-Habitatによる世界的な推定では、発生した廃水の90%が未処理のまま環境に放出されています。[ 71 ] 2021年のより最近の研究では、世界的に下水の約52%が処理されていると推定されています。[ 5 ]しかし、下水処理率は世界中のさまざまな国で大きく異なります。たとえば、高所得国では下水の約74%が処理されているのに対し、発展途上国では平均わずか4.2%しか処理されていません。[ 5 ] 2022年現在、十分な処理が行われていないため、世界中で発生する廃水の80%以上が環境に放出されています。UN Waterによると、高所得国では平均して発生する廃水の70%が処理されています。[ 39 ] [ 72 ] [ 73 ]低所得国で発生する廃水のうち、何らかの処理を受けているのはわずか8%です。[ 39 ] [ 74 ] [ 75 ]
世界保健機関（WHO）とユニセフによる水供給と衛生に関する共同モニタリングプログラム（JMP）の2021年の報告書によると、下水道に接続されている人の82%が、少なくとも二次処理を提供する下水処理場に接続されている。[ 76 ]：55しかし、この値は地域によって大きく異なる。例えば、ヨーロッパ、北アメリカ、北アフリカ、西アジアでは、合計31か国で99%以上の廃水処理が普遍的に実施されている。しかし、アルバニア、バミューダ、北マケドニア、セルビアでは、「下水道に流された廃水の50%未満しか二次処理以上の処理を受けていない」。また、アルジェリア、レバノン、リビアでは、処理されている下水道に流された廃水は20%未満だった。報告書はまた、「世界中で5億9400万人が下水道に接続されているが、十分な処理を受けていない。さらに多くの人が、効果的な処理を提供していない、あるいは排水基準を満たしていない廃水処理場に接続されている」と指摘している。[ 76 ]： 55
持続可能な開発目標6には、ターゲット6.3があり、次のように定式化されています。「2030年までに、汚染を削減し、有害化学物質や有害物質の排出をなくし、投棄し、最小限に抑え、未処理廃水の割合を半減させ、リサイクルと安全な再利用を世界的に大幅に増加させることにより、水質を改善する。」[ 70 ]対応する指標6.3.1は、「安全に処理された廃水の割合」です。廃水の発生量は、2030年までに24%、2050年までに51%増加すると予測されています。[ 39 ] [ 77 ] [ 78 ]
2020年のデータによると、家庭排水の未回収が依然として多すぎることが明らかになりました。2020年には、家庭排水全体のわずか66%しか処理施設で回収されませんでした（これは128か国のデータに基づいています）。[ 8 ]： 17 2015年の42か国のデータに基づくと、報告書は「点源から発生した排水全体の32%が少なくとも何らかの処理を受けた」と述べています。[ 8 ]： 17実際に集中型下水処理場で回収された下水については、2020年には約79%が安全に処理されました。[ 8 ]： 18
下水処理の歴史は、次のような発展を遂げてきました。1840年代にイギリスで土地への散布（下水処理場）から始まり、続いてタンク内での下水の化学処理と沈殿、そして19世紀後半の生物処理へと発展し、1912年から活性汚泥法の開発につながりました。[ 79 ] [ 80 ]
19世紀後半になってようやく、微生物を用いて有機成分を生物学的に分解し、汚染物質を除去することで下水を処理することが可能になった。都市の拡大に伴い、発生する下水の量が郊外の農地では吸収しきれなくなり、土地処理も次第に困難になっていった。
エドワード・フランクランドは1870年代にイギリスのクロイドンにある下水処理場で実験を行い、多孔質の砂利を通して下水を濾過すると硝化処理水（アンモニアが硝酸塩に変換される）が得られ、フィルターが長期間にわたって目詰まりしないことを実証した。[ 81 ]これにより、当時としては画期的な、接触床を用いて廃棄物を酸化する生物学的下水処理の可能性が確立された。この概念は、1887年にロンドン首都圏公共事業局の主任化学者ウィリアム・ディブディンによって取り上げられた。
1885年から1891年にかけて、ディブディンの原理に基づくフィルターが英国全土で構築され、このアイデアは米国マサチューセッツ州のローレンス実験ステーションでも採用され、そこでフランクランドの研究が確認された。[ 83 ] 1890年、LESははるかに信頼性の高い性能を発揮する「滴下フィルター」を開発した。 [ 84 ]
ほとんどの国では、下水の収集と処理は、地方および国の規制と基準の対象となっている。
欧州連合では、総エネルギー消費量の0.8%が廃水処理施設に充てられています。[ 39 ] [ 85 ]欧州連合は、2030年の気候およびエネルギー目標を達成するために、水および廃棄物部門に900億ユーロの追加投資を行う必要があります。[ 39 ] [ 86 ] [ 87 ]
2021年10月、英国議会議員は、合流式下水道の溢水による未処理の下水を水路に放出することを引き続き許可することを決議した。[ 88 ] [ 89 ]
都市廃水処理指令（正式名称「1991年5月21日の理事会指令91/271/EEC、都市廃水処理に関する指令」）は、都市廃水の収集、廃水処理、排出、および「特定の産業部門からの廃水」の処理と排出に関する欧州連合の指令です。1991年5月21日に採択されました。 [ 90 ]この指令は、人口換算で2000人を超える都市集積地での廃水収集と処理、および人口換算で1万人を超える敏感な地域でのより高度な処理を義務付けることで、「都市廃水排出および特定の産業部門からの排出による環境への悪影響から環境を保護する」ことを目的としています。[ 91 ]
インドでは、廃水処理規制は森林省、気候変動省、住宅・都市問題省、水資源省の3つの中央機関の管轄下にある。[ 92 ]「国家環境政策2006」や「国家衛生政策2008」などのさまざまな水と衛生政策も廃水処理規制を定めている。州政府と地方自治体は、下水の処理と「下水道インフラ」の建設と維持管理に責任を負っている。これらの取り組みは、インド政府が提供する国家河川保全計画、ジャワハルラール・ネルー国家都市再生ミッション、国家湖沼保全計画などの計画によって支援されている。インド政府はまた、環境森林省を通じて、廃水処理を行うための「共通施設」を産業界が設立することを奨励するインセンティブを設けている。[ 93 ]
デリー水道局（DJB）は現在、インド最大規模の汚水処理施設の建設を進めている。2022年末までに稼働開始予定で、処理能力は推定5億6400万リットル/日となる。この施設は、未処理の下水がヤムナー川に直接放流されている現状を解決することを目的としている。
リビアでは、都市下水処理はリビア水・下水総合公社によって管理されており、同公社は住宅・公益事業省の管轄下にある。国内には約200の下水処理場があるが、稼働している処理場はごくわずかである。実際、36の大型処理場は主要都市にあるが、稼働しているのはそのうち9つだけで、残りは修理中である。[ 96 ]
稼働中の最大の廃水処理施設は、シルト、トリポリ、ミスラタにあり、設計処理能力はそれぞれ 21,000、110,000、24,000 m3/日である。さらに、残りの廃水処理施設の大部分は、設計処理能力が約 370 ～ 6700 m3/日の中小規模の施設である。したがって、実際に処理される廃水は 145,800 m3/日、つまり 11 パーセントであり、残りは未処理のまま海や人工ラグーンに放出されている。実際、トリポリの稼働していない廃水処理施設により、毎日 1,275,000 立方メートルを超える未処理水が海に流出している。[ 96 ]
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