Осадок сточных вод — это остаточный, полутвердый материал, который образуется в качестве побочного продукта при очистке промышленных или муниципальных сточных вод. Термин « септик » также относится к шламу от простой очистки сточных вод, но связан с простыми системами канализации на месте , такими как септики .
Термин « Биосолиды » часто используется как альтернатива термину «осадок сточных вод», особенно в сочетании с повторным использованием осадка сточных вод после его обработки . Биосолиды можно определить как органические твердые частицы сточных вод, которые могут быть повторно использованы после процессов стабилизации, таких как анаэробное сбраживание и компостирование . [1] Противники повторного использования осадка сточных вод отвергают этот термин как термин для связей с общественностью . [2] [3]
Обработка осадка сточных вод — это процесс удаления загрязняющих веществ из сточных вод . Осадок сточных вод образуется в результате обработки сточных вод на очистных сооружениях и состоит из двух основных форм — сырого первичного ила и вторичного ила, также известного как активный ил в случае процесса с использованием активного ила.
Осадок сточных вод обычно обрабатывается одним или несколькими из следующих этапов обработки: стабилизация известью, сгущение, обезвоживание, сушка, анаэробное сбраживание или компостирование . Некоторые процессы обработки, такие как компостирование и щелочная стабилизация, которые включают значительные изменения, могут повлиять на концентрацию и концентрацию загрязняющих веществ: в зависимости от процесса и рассматриваемого загрязняющего вещества обработка может уменьшить или в некоторых случаях увеличить биодоступность и/или растворимость загрязняющих веществ. [4] Что касается процессов стабилизации осадка, анаэробное и аэробное сбраживание, по-видимому, являются наиболее распространенными методами, используемыми в ЕС-27. [5]
Когда свежие сточные воды или отходы попадают в первичный отстойник , примерно 50% взвешенных твердых веществ осядут в течение полутора часов. Этот набор твердых веществ известен как сырой ил или первичные твердые вещества и считается «свежим» до того, как активизируются анаэробные процессы. Ил начнет гнить в течение короткого времени, как только анаэробные бактерии возьмут верх, и его необходимо удалить из отстойника до того, как это произойдет.
Это достигается одним из двух способов. Чаще всего свежий ил непрерывно извлекается со дна резервуара в форме воронки механическими скребками и передается в отдельные резервуары для шлама-перегнивания. На некоторых очистных сооружениях используется резервуар Имхоффа : ил оседает через щель в нижнем этаже или камере перегнивания, где он разлагается анаэробными бактериями , что приводит к разжижению и уменьшению объема ила.
Вторичный процесс очистки также создает ил, в основном состоящий из бактерий и простейших с вовлеченными мелкими твердыми частицами, и он удаляется путем отстаивания во вторичных отстойниках. Оба потока ила обычно объединяются и обрабатываются анаэробным или аэробным процессом обработки либо при повышенной, либо при комнатной температуре. После длительного переваривания результат называется «переваренным» илом и может быть утилизирован путем сушки и последующего захоронения .
После обработки осадок сточных вод либо захороняется, либо сбрасывается в океан, сжигается, применяется на сельскохозяйственных землях или, в некоторых случаях, продается в розницу или бесплатно раздается широкой публике. [6] [7] Согласно обзорной статье, опубликованной в 2012 году, повторное использование осадка (включая прямое сельскохозяйственное применение и компостирование) было преобладающим выбором для управления осадком в ЕС-15 (53% произведенного осадка), за которым следует сжигание (21% произведенного осадка). С другой стороны, наиболее распространенным методом утилизации в странах ЕС-12 было захоронение. [5]
В Соединенных Штатах два класса осадков сточных вод определяются по количеству патогенов (т. е. бактерий , вирусов ), остающихся в осадке, и, следовательно, по видам использования, разрешенным законом. [8] [9]
Оба класса шлама могут по-прежнему содержать радиоактивные или фармацевтические отходы. [10] [11]
Количество образующегося осадка сточных вод пропорционально количеству и концентрации очищенных сточных вод, а также зависит от типа используемого процесса очистки сточных вод. Его можно выразить как кг сухих твердых веществ на кубический метр очищенных сточных вод. Общее производство осадка в процессе очистки сточных вод представляет собой сумму осадка из первичных отстойников (если они являются частью конфигурации процесса) и избыточного ила с этапа биологической очистки. Например, первичное осаждение производит около 110–170 кг/мл так называемого первичного осадка, при этом значение 150 кг/мл считается типичным для муниципальных сточных вод в США или Европе. [1] Производство осадка выражается как кг сухих твердых веществ, произведенных на мл очищенных сточных вод; один мегалитр (МЛ) равен 10 3 м 3 . Из биологических процессов очистки процесс с использованием активного ила производит около 70–100 кг/мл отработанного активного ила, а процесс с использованием капельной фильтрации производит немного меньше ила из биологической части процесса: 60–100 кг/мл. [1] Это означает, что общее производство ила в процессе с использованием активного ила, в котором используются первичные отстойники, находится в диапазоне 180–270 кг/мл, представляя собой сумму первичного ила и отработанного активного ила.
Муниципальные очистные сооружения сточных вод США в 1997 году произвели около 7,7 миллионов сухих тонн канализационного ила, а в 1998 году — около 6,8 миллионов сухих тонн, согласно оценкам Агентства по охране окружающей среды . [12] По состоянию на 2004 год около 60% всего канализационного ила было внесено в почву в качестве почвоулучшителя и удобрения для выращивания сельскохозяйственных культур. [13] В обзорной статье, опубликованной в 2012 году, сообщалось, что в странах ЕС-27 было произведено в общей сложности 10,1 миллионов тонн сухого ила в год. [14] По оценкам, во всем мире ежегодно производится до 75 миллионов мегаграмм сухого канализационного ила. [15]
Производство осадка сточных вод можно сократить путем замены туалетов со смывом на сухие туалеты, такие как сухие туалеты с отводом мочи и компостные туалеты . [16]
После обработки и в зависимости от качества полученного ила (например, в отношении содержания тяжелых металлов) осадок сточных вод чаще всего либо утилизируется на свалках , либо сбрасывается в океан, либо вносится в почву из-за его удобрительных свойств, как это было впервые продемонстрировано на примере продукта Milorganite . [ необходима ссылка ]
Отложение канализационного ила на свалках может привести к распространению опасных для человека видов патогенов Cryptosporidium и Giardia . Ультразвуковая обработка и стабилизация негашеной известью наиболее эффективны для инактивации этих патогенов; дезинтеграция микроволновой энергии и стабилизация верхнего слоя почвы оказались менее эффективными. [17] Округ Техаса начал первое в своем роде уголовное расследование в отношении гиганта по переработке отходов Synagro из-за загрязненного ПФАС канализационного ила, который он продает фермерам Техаса в качестве дешевой альтернативы удобрениям. [18]
Раньше было обычной практикой сбрасывать осадок сточных вод в океан, однако эта практика была прекращена во многих странах из-за экологических проблем, а также из-за внутренних и международных законов и договоров. [19] Рональд Рейган подписал закон, запрещающий сброс в океан как способ утилизации осадка сточных вод в США в 1988 году. [20]
Биотвердые отходы — это термин, широко используемый для обозначения побочного продукта бытовых и коммерческих сточных вод и очистки сточных вод , который должен использоваться в сельском хозяйстве. Национальные правила, определяющие практику внесения в почву обработанного осадка сточных вод, сильно различаются, и, например, в США ведутся широкомасштабные споры по поводу этой практики.
В зависимости от уровня обработки и содержания загрязняющих веществ биотвердые отходы могут использоваться в регулируемых приложениях для непищевого сельского хозяйства, пищевого сельского хозяйства [21] или для распространения без ограничений. Обработанные биотвердые отходы могут производиться в виде лепешек, гранул, пеллет или жидкости и распределяться по земле перед внесением в почву или непосредственно в почву специалистами-подрядчиками. Такое использование было впервые применено в производстве Milorganite в 1926 году. [ необходима цитата ]
Использование осадка сточных вод показало увеличение уровня фосфора в почве и засоленности почвы . [22]
Результаты 20-летнего полевого исследования воздуха, земли и воды в Аризоне пришли к выводу, что использование биосолидов является устойчивым и улучшает почву и урожай. [23] Другие исследования сообщают, что растения поглощают большие количества тяжелых металлов и токсичных загрязняющих веществ, которые удерживаются продуктами, которые затем потребляются людьми. [24] [25] [26]
В докторской диссертации, посвященной исследованию добавления ила для нейтрализации кислотности почвы, сделан вывод о том, что эта практика не рекомендуется при использовании больших объемов, поскольку ил при окислении образует кислоты. [27]
Исследования показали, что фармацевтические препараты и средства личной гигиены, которые часто адсорбируются на шламе во время очистки сточных вод, могут сохраняться в сельскохозяйственных почвах после внесения биосолида . [28] Некоторые из этих химикатов, включая потенциальный эндокринный нарушитель триклозан, также могут перемещаться по почвенной колонне и вымываться в дренаж сельскохозяйственной плитки в обнаруживаемых количествах. [28] [29] Однако другие исследования показали, что эти химикаты остаются адсорбированными на поверхностных частицах почвы, что делает их более восприимчивыми к поверхностной эрозии, чем к инфильтрации. [30] [31] Эти исследования также неоднозначны в своих выводах относительно стойкости химических веществ, таких как триклозан , триклокарбан и другие фармацевтические препараты. Влияние этой стойкости в почвах неизвестно, но связь со здоровьем человека и наземных животных, вероятно, связана со способностью растений поглощать и накапливать эти химикаты в потребляемых ими тканях. Исследования такого рода находятся на ранних стадиях, но доказательства поглощения корнями и перемещения в листья действительно были получены как для триклозана, так и для триклокарбана в соевых бобах . [32] Этот эффект не наблюдался в кукурузе при тестировании в другом исследовании. [29]
Осторожный подход к внесению биоматериалов в почву пропагандировался некоторыми регионами, где почвы имеют более низкую способность поглощать токсичные вещества или из-за присутствия неизвестных веществ в биоматериалах сточных вод. [33] [34] В 2007 году Северо-восточный региональный многоштатный исследовательский комитет (NEC 1001) выпустил консервативные рекомендации, разработанные с учетом почв и условий, типичных для северо-востока США. [35]
Использование осадка сточных вод запрещено для продуктов, имеющих маркировку USDA как органических . [36] В 2014 году американская продуктовая сеть Whole Foods запретила продукты, выращенные на осадке сточных вод. [37] [38]
Очищенный осадок сточных вод использовался в сельском хозяйстве Великобритании, Европы и Китая более 80 лет, хотя в некоторых странах усиливается давление с целью прекращения практики внесения в почву из-за загрязнения сельскохозяйственных земель [39] и негативного общественного мнения. [40] [41] [42] В 1990-х годах в некоторых европейских странах оказывалось давление с целью запретить использование осадка сточных вод в качестве удобрения. Швейцария, Швеция, Австрия и другие страны ввели запрет. С 1960-х годов ведется совместная деятельность с промышленностью по сокращению выбросов стойких веществ с заводов. Это оказалось очень успешным, и, например, содержание кадмия в осадке сточных вод в крупных европейских городах сейчас составляет всего 1% от того, что было в 1970 году. [43]
Шлам также можно сжигать на заводах по сжиганию шлама , что сопряжено с собственным набором экологических проблем (загрязнение воздуха, утилизация золы). Пиролиз шлама для получения синтетического газа и потенциально биоугля возможен, как и сжигание биотоплива, полученного путем сушки шлама сточных вод, или сжигание на предприятии по переработке отходов в энергию для прямого производства электроэнергии и пара для централизованного теплоснабжения или промышленного использования.
Термические процессы могут значительно сократить объем шлама, а также достичь устранения всех или некоторых биологических проблем. Системы прямого сжигания отходов в энергию и полного сгорания (такие как система Gate 5 Energy) потребуют многоступенчатой очистки отработанных газов, чтобы гарантировать отсутствие выбросов опасных веществ. Кроме того, золу, образующуюся в результате сжигания или процессов неполного сгорания (таких как сушилки с псевдоожиженным слоем), может быть трудно использовать без последующей обработки из-за высокого содержания тяжелых металлов; решения этой проблемы включают выщелачивание золы для удаления тяжелых металлов или, в случае золы, образующейся в процессе полного сгорания, или с биоуглем, полученным в результате пиролитического процесса, тяжелые металлы могут быть зафиксированы на месте, а зольный материал легко использовать в качестве предпочтительной добавки LEED к бетону или асфальту. [44] Примерами других способов использования высушенного ила сточных вод в качестве источника энергии являются Gate 5 Energy System, инновационный процесс питания паровой турбины с использованием тепла от сжигания измельченного и высушенного ила сточных вод, или комбинирование высушенного ила сточных вод с углем на угольных электростанциях . В обоих случаях это позволяет производить электроэнергию с меньшими выбросами углекислого газа, чем на обычных угольных электростанциях. [45]
Бактерии в продуктах ила класса А могут фактически размножаться при определенных условиях окружающей среды. [46] Патогены могут легко остаться незамеченными в необработанном иловом осадке сточных вод. [47] Патогены не представляют значительной проблемы для здоровья, если иловый осадок сточных вод обрабатывается надлежащим образом и соблюдаются методы управления, специфичные для данного участка. [48]
Микрозагрязнители — это соединения, которые обычно встречаются в концентрациях до микрограмма на литр и миллиграмма на килограмм в водной и наземной среде соответственно, и они считаются потенциальной угрозой для экологических экосистем. Они могут концентрироваться в осадке сточных вод. [49] Каждый из этих вариантов утилизации несет в себе множество потенциальных — и в некоторых случаях доказанных — воздействий на здоровье человека и окружающую среду. [34] Несколько органических микрозагрязнителей, таких как соединения, нарушающие работу эндокринной системы, фармацевтические препараты и перфторированные соединения, были обнаружены в образцах осадка сточных вод по всему миру в концентрациях до нескольких сотен мг/кг высушенного осадка. [50] [51] Также были обнаружены стерины и другие гормоны . [52]
Одной из основных проблем в обработанном иле является концентрированное содержание металлов ( свинец , мышьяк , кадмий , таллий и т. д.); некоторые металлы регулируются, а другие нет. [53] Методы выщелачивания могут использоваться для снижения содержания металлов и соответствия нормативным пределам. [54]
В 2009 году Агентство по охране окружающей среды опубликовало Целевое национальное исследование осадка сточных вод, в котором сообщается об уровне металлов , химикатов , гормонов и других материалов, присутствующих в статистической выборке осадка сточных вод. [52] Некоторые основные моменты включают в себя:
На очистные сооружения поступают различные виды опасных отходов из больниц, домов престарелых, промышленности и домохозяйств. В обработанном иле могут оставаться низкие уровни таких компонентов, как ПХБ , диоксин и бромированные антипирены . [55] [56] Потенциально существуют тысячи других компонентов ила, которые остаются непроверенными/необнаруженными, утилизированными современным обществом, которые также попадают в ил (фармацевтические препараты, наночастицы и т. д.), которые, как было доказано, опасны как для здоровья человека, так и для экологии. [49]
В 2013 году в Южной Каролине были обнаружены очень высокие уровни ПХБ в осадках сточных вод. Проблема не была обнаружена, пока не было обнаружено, что тысячи акров сельскохозяйственных угодий в Южной Каролине загрязнены этим опасным материалом. SCDHEC издал чрезвычайное распоряжение, запрещающее вносить на поля фермерских хозяйств или захоронять на свалках в Южной Каролине все содержащие ПХБ осадки сточных вод. [57] [58]
Также в 2013 году после запроса DHEC город Шарлотт решил прекратить захоронение осадка сточных вод в Южной Каролине, пока власти исследуют источник загрязнения ПХБ. [59] В феврале 2014 года город Шарлотт признал, что ПХБ также попали в их центры очистки сточных вод. [60]
Загрязнители, вызывающие беспокойство в осадках сточных вод, — это пластификаторы, PDBE, PFAS («вечные химикаты»), [61] и другие, образующиеся в результате деятельности человека, включая средства личной гигиены и лекарства. Синтетические волокна из тканей сохраняются в очищенных осадках сточных вод, а также в почвах, обработанных биотвердыми веществами, и, таким образом, могут служить индикатором прошлого применения биотвердых веществ. [62]
Термин «загрязнитель» определяется как часть правила EPA 503. Компоненты ила имеют пределы загрязняющих веществ, определенные EPA. «Загрязнитель — это органическое вещество, неорганическое вещество, комбинация органических и неорганических веществ или патогенный организм, который после выброса и при воздействии, проглатывании, вдыхании или ассимиляции в организме либо непосредственно из окружающей среды, либо косвенно через пищевую цепь, может, на основе информации, доступной администратору EPA, вызвать смерть , болезнь , поведенческие отклонения , рак , генетические мутации , физиологические нарушения (включая нарушение репродуктивной функции ) или физические деформации либо у организмов, либо у потомства организмов ». [63] Максимальные пределы загрязняющих веществ компонентов, установленные US EPA, следующие:
В 2011 году Агентство по охране окружающей среды заказало исследование в Национальном исследовательском совете США (NRC) для определения рисков для здоровья, связанных с шламом. [64] В этом документе NRC указал, что многие опасности, связанные с шламом, неизвестны и не оценены.
NRC опубликовала «Biosolids Applied to Land: Advancing Standards and Practices» в июле 2002 года. NRC пришла к выводу, что, хотя нет документированных научных доказательств того, что правила в отношении осадка сточных вод не смогли защитить общественное здоровье, сохраняется неопределенность относительно возможных неблагоприятных последствий для здоровья. [65] NRC отметила необходимость дальнейших исследований и дала около 60 рекомендаций по решению проблем общественного здравоохранения, научных неопределенностей и пробелов в данных в науке, лежащей в основе стандартов для осадка сточных вод. EPA ответила обязательством провести исследования, соответствующие рекомендациям NRC. [66]
Жители, проживающие вблизи участков переработки шлама класса B, могут страдать от астмы или легочной недостаточности из-за биоаэрозолей, выделяемых с полей шлама. [67]
Опрос 48 человек, проведенный в 2004 году вблизи пораженных участков, показал, что большинство из них сообщили о симптомах раздражения, около половины сообщили об инфекции в течение месяца после применения, и около четверти были поражены Staphylococcus aureus , включая два случая смерти. Количество зарегистрированных инфекций S. aureus было в 25 раз выше, чем у госпитализированных пациентов, группы высокого риска. Авторы отмечают, что правила требуют использования защитного снаряжения при работе с биологическими твердыми веществами класса B и что аналогичные меры защиты можно было бы рассмотреть для жителей близлежащих районов с учетом ветровых условий. [68]
В 2007 году было проведено обследование здоровья людей, проживающих в непосредственной близости от загрязненных шламом земель класса B. [69] Выборка из 437 человек, подвергшихся воздействию шлама класса B (проживающих в пределах 1 мили (1,6 км) от загрязненных шламом земель), и контрольная группа из 176 человек, не подвергавшихся воздействию шлама (не проживающих в пределах 1 мили (1,6 км) от загрязненных шламом земель), показала следующее:
«Результаты показали, что некоторые зарегистрированные симптомы, связанные со здоровьем, были статистически значимо повышены среди подвергшихся воздействию жителей, включая чрезмерное слезотечение, вздутие живота, желтуху, язву кожи, обезвоживание, потерю веса и общую слабость. Частота зарегистрированных случаев бронхита, инфекции верхних дыхательных путей и лямблиоза также была статистически значимо повышена. Результаты свидетельствуют о повышенном риске некоторых респираторных, желудочно-кишечных и других заболеваний среди жителей, проживающих вблизи сельскохозяйственных полей, на которых разрешено использование биологических твердых отходов».
— Худер и др., Медицинское обследование жителей, проживающих вблизи сельскохозяйственных полей, которым разрешено получать биологические отходы [69]
Хотя корреляция не подразумевает причинно-следственную связь , такие обширные корреляции могут привести разумных людей к выводу о необходимости принятия мер предосторожности при работе с шламом и заиленными сельскохозяйственными угодьями.
Харрисон и Оукс предполагают, что, в частности, «до тех пор, пока не будут проведены исследования, которые ответят на эти вопросы (...о безопасности шлама класса B...), внесение шлама класса B в почву следует рассматривать как практику, которая подвергает соседей и рабочих существенному риску заболевания». [21] Они также предполагают, что даже в шламе, обработанном классом A, могут присутствовать химические загрязнители (включая тяжелые металлы , такие как свинец ) или эндотоксины , и на этой основе может быть оправдан предупредительный подход, хотя подавляющее большинство инцидентов, о которых сообщают Льюис и др., были связаны с воздействием необработанного шлама класса B, а не обработанного шлама класса A.
В отчете штата Северная Каролина за 2005 год сделан вывод о том, что «необходимо разработать программу наблюдения за людьми, проживающими вблизи мест применения, чтобы определить, есть ли неблагоприятные последствия для здоровья людей и животных в результате применения биологических твердых веществ». [70]
Исследования потенциального использования канализационного ила вокруг домов, например, для покрытия загрязненной свинцом почвы в Балтиморе, вызвали дебаты о том, следовало ли информировать участников о потенциальных рисках, если в отношении этих рисков сохраняется неопределенность. [71]
Цепочка от сточных вод до биологических твердых веществ и удобрений привела к загрязнению ПФАС («вечные химикаты») сельскохозяйственной продукции в штате Мэн в 2021 году [72] и говядины, выращенной в Мичигане в 2022 году. [73] Инициатива EPA PFAS Strategic Roadmap , которая будет действовать с 2021 по 2024 год, будет рассматривать полный жизненный цикл ПФАС, включая риски для здоровья от ПФАС в осадке сточных вод. [74]
Европейское законодательство об опасных веществах исключило производство и сбыт некоторых веществ, которые были предметом исторической озабоченности, таких как стойкие органические микрозагрязнители. Европейская комиссия неоднократно заявляла, что «Директива о защите окружающей среды, и в частности почвы, при использовании осадка сточных вод в сельском хозяйстве» (86/278/EEC) оказалась очень успешной, поскольку не было ни одного случая неблагоприятного воздействия при ее применении.
ЕС поощряет использование осадка сточных вод в сельском хозяйстве, поскольку он сохраняет органические вещества и завершает циклы питательных веществ . Переработка фосфата считается особенно важной, поскольку фосфатная промышленность прогнозирует, что при нынешних темпах добычи экономические запасы будут исчерпаны через 100 или максимум через 250 лет. [75] Фосфат можно извлечь с минимальными капитальными затратами, поскольку в настоящее время существуют технологии, но у муниципалитетов мало политической воли, чтобы попытаться извлечь питательные вещества, вместо этого выбирая менталитет «забирай все остальное». [76] [ ненадежный источник? ]
Европейские страны, присоединившиеся к ЕС после 2004 года, отдают предпочтение свалкам в качестве способа утилизации осадка сточных вод. [77] В 2006 году прогнозируемый темп роста осадка сточных вод составлял 10 миллионов тонн в год. [78] Такое увеличение количества накопленного осадка сточных вод в ЕС может быть связано с увеличением числа домохозяйств, подключенных к канализационной системе. [79] В ЕС действуют директивы, поощряющие использование осадка сточных вод в сельском хозяйстве таким образом, чтобы не наносить вреда почве, людям и окружающей среде. [80] ЕС ввел в действие директиву, согласно которой осадок сточных вод не следует добавлять к сезонным фруктам и овощам. [80] В Австрии для утилизации осадка сточных вод на свалке его необходимо сначала обработать таким образом, чтобы снизить его биологическую реактивность. [81] Швеция больше не разрешает размещать осадок сточных вод на свалках. [81] В ЕС правила утилизации осадка сточных вод отличаются, поскольку законодательство об утилизации на свалках отсутствует в национальных правилах ЕС. [81]
После запрета Конгресса на сброс отходов в океан в 1991 году Агентство по охране окружающей среды США (EPA) ввело политику повторного использования переработанного ила на сельскохозяйственных землях. Агентство по охране окружающей среды США приняло правила – 40 CFR Часть 503 – которые продолжали разрешать использование биотвердых веществ на земле в качестве удобрений и почвенных добавок, что ранее было разрешено Частью 257. Агентство по охране окружающей среды продвигало переработку биотвердых веществ на протяжении 1990-х годов. Правила EPA Части 503 были разработаны при участии исследователей из университетов, EPA и USDA со всей страны и включали обширный обзор научной литературы и самую большую оценку риска, которую агентство проводило на тот момент. Правила Части 503 вступили в силу в 1993 году. [82]
По данным Агентства по охране окружающей среды, твердые биоотходы, которые соответствуют критериям очистки и содержания загрязняющих веществ Части 503.13, «могут безопасно перерабатываться и применяться в качестве удобрения для устойчивого улучшения и поддержания плодородности почв и стимулирования роста растений». Однако их нельзя утилизировать на полигоне, предназначенном только для шлама, в соответствии с Частью 503.23 из-за высокого содержания хрома и граничных ограничений.
Биотвердые вещества, которые соответствуют критериям очистки от патогенов и загрязняющих веществ класса B в соответствии со «Стандартами использования или утилизации осадка сточных вод» (40 CFR Часть 503) Агентства по охране окружающей среды, могут применяться в почве с формальными ограничениями по месту и строгим ведением учета. [83] Биотвердые вещества, которые соответствуют требованиям по сокращению патогенов класса A или эквивалентной обработке «Процессом дальнейшего сокращения патогенов» (PFRP), имеют наименьшие ограничения по использованию. PFRP включают пастеризацию , тепловую сушку, термофильное компостирование (аэробное сбраживание, наиболее распространенный метод) и облучение бета- или гамма-лучами . [84]
Офис генерального инспектора (OIG) Агентства по охране окружающей среды провел две оценки в 2000 и 2002 годах программы EPA по осадку сточных вод. В последующем отчете 2002 года было зафиксировано, что «EPA не может гарантировать общественности, что текущие методы применения земли защищают здоровье человека и окружающую среду». В отчете также было зафиксировано, что с момента предыдущей оценки ресурсы EPA по обеспечению соблюдения правил сократились почти на 100%. Это, вероятно, самая большая проблема с практикой: как в рамках федеральной программы, проводимой EPA, так и в рамках программ нескольких штатов, существует ограниченный контроль и надзор со стороны агентств, ответственных за регулирование этих методов. В некоторой степени это отсутствие контроля является функцией воспринимаемого (регулирующими органами) безвредного характера этой практики. Однако более серьезной проблемой является финансирование. Немногие штаты и EPA США имеют дискреционные фонды, необходимые для создания и внедрения полной программы обеспечения соблюдения правил в отношении биологических твердых веществ. [85]
Как подробно изложено в « Руководстве по оценке рисков в части 503» 1995 года , наиболее полная оценка риска Агентства по охране окружающей среды была проведена для твердых биологических веществ. [86]
С 1884 года, когда сточные воды впервые стали очищаться, количество ила увеличивалось вместе с населением и более передовыми технологиями очистки (вторичная очистка в дополнение к первичной очистке). В случае Нью-Йорка сначала ил сбрасывался непосредственно вдоль берегов рек, окружающих город, затем позже его перекачивали дальше в реки, а затем еще дальше в гавань. [95] В 1924 году, чтобы облегчить плачевное состояние гавани Нью-Йорка, город Нью-Йорк начал сбрасывать ил в море в месте в заливе Нью-Йорк, называемом 12-мильным участком. Это считалось успешной мерой общественного здравоохранения, и только в конце 1960-х годов было проведено какое-либо исследование его последствий для морской жизни или людей. На морском дне накапливались частицы ила, что приводило к изменениям в численности и типах бентосных организмов. В 1970 году большая территория вокруг этого участка была закрыта для ловли моллюсков. С тех пор и до 1986 года практика сброса на 12-мильном участке подвергалась все большему давлению, вызванному серией неблагоприятных экологических кризисов в заливе Нью-Йорк, которые частично были приписаны сбросу шлама. В 1986 году сброс шлама был перенесен еще дальше в море на участок над глубоким океаном, называемый 106-мильным участком. Затем, снова в ответ на политическое давление, возникшее из-за событий, не связанных со сбросом в океан, эта практика полностью прекратилась в 1992 году. С 1992 года шлам из Нью-Йорка стал применяться на суше (за пределами штата Нью-Йорк). Более широкий вопрос заключается в том, являются ли изменения на морском дне, вызванные частью ила, которая оседает, достаточно серьезными, чтобы оправдать дополнительные эксплуатационные расходы и проблемы со здоровьем человека, связанные с нанесением шлама на землю.