Los lodos de depuradora son el material residual semisólido que se produce como subproducto durante el tratamiento de aguas residuales industriales o municipales. El término " sepage " también se refiere a los lodos procedentes del simple tratamiento de aguas residuales, pero que están conectados a sistemas sencillos de saneamiento in situ , como fosas sépticas .
Cuando las aguas residuales frescas o residuales ingresan a un tanque de sedimentación primario , aproximadamente el 50% de la materia sólida suspendida se sedimentará en una hora y media. Esta colección de sólidos se conoce como lodo crudo o sólidos primarios y se dice que está "fresco" antes de que se activen los procesos anaeróbicos. El lodo se pudre en poco tiempo una vez que las bacterias anaeróbicas se hacen cargo y debe retirarse del tanque de sedimentación antes de que esto suceda.
Esto se logra de dos maneras. Lo más común es que el lodo fresco se extraiga continuamente del fondo de un tanque en forma de tolva mediante raspadores mecánicos y se pase a tanques separados de digestión de lodo. En algunas plantas de tratamiento se utiliza un tanque Imhoff : el lodo se sedimenta a través de una ranura en el piso inferior o cámara de digestión, donde es descompuesto por bacterias anaeróbicas , lo que resulta en licuefacción y reducción del volumen del lodo.
El proceso de tratamiento secundario también genera un lodo compuesto en gran parte por bacterias y protozoos con sólidos finos arrastrados, que se eliminan mediante sedimentación en tanques de sedimentación secundaria. Ambas corrientes de lodo generalmente se combinan y se procesan mediante un proceso de tratamiento anaeróbico o aeróbico a temperatura ambiente o elevada. Después de la digestión durante un período prolongado, el resultado se denomina lodo "digerido" y puede eliminarse secándolo y luego depositándolo en vertederos .
" Biosólidos " es un término que se utiliza a menudo junto con la reutilización de sólidos de aguas residuales después del tratamiento de lodos de aguas residuales . Los biosólidos se pueden definir como sólidos orgánicos de aguas residuales que pueden reutilizarse después de procesos de estabilización como la digestión anaeróbica y el compostaje . [1] Quienes se oponen a la reutilización de lodos de depuradora rechazan este término como término de relaciones públicas . [2] [3]
La cantidad de lodos de depuradora producida es proporcional a la cantidad y concentración de aguas residuales tratadas, y también depende del tipo de proceso de tratamiento de aguas residuales utilizado. Puede expresarse en kg de sólidos secos por metro cúbico de agua residual tratada. La producción total de lodos de un proceso de tratamiento de aguas residuales es la suma de los lodos de los tanques de sedimentación primarios (si son parte de la configuración del proceso) más el exceso de lodos de la etapa de tratamiento biológico. Por ejemplo, la sedimentación primaria produce alrededor de 110 a 170 kg/ML del llamado lodo primario, con un valor de 150 kg/ML considerado típico para las aguas residuales municipales en los EE. UU. o Europa. [1] La producción de lodos se expresa en kg de sólidos secos producidos por ML de agua residual tratada; un megalitro (ML) es 10 3 m 3 . De los procesos de tratamiento biológico, el proceso de lodos activados produce alrededor de 70 a 100 kg/ML de lodos activados residuales, y un proceso de filtro percolador produce un poco menos de lodos de la parte biológica del proceso: 60 a 100 kg/ML. [1] Esto significa que la producción total de lodos de un proceso de lodos activados que utiliza tanques de sedimentación primaria está en el rango de 180 a 270 kg/ML, siendo la suma de los lodos primarios y los lodos activados residuales.
Las plantas de tratamiento de aguas residuales municipales de los Estados Unidos produjeron en 1997 alrededor de 7,7 millones de toneladas secas de lodos de depuradora y alrededor de 6,8 millones de toneladas secas en 1998, según estimaciones de la EPA . [4] En 2004, alrededor del 60% de todos los lodos de depuradora se aplicaban a la tierra como enmienda del suelo y fertilizante para cultivos. [5] En un artículo de revisión publicado en 2012, se informó que se produjo una cantidad total de 10,1 millones de toneladas de DS/año en los países de la UE-27. [6]
La producción de lodos de depuradora se puede reducir mediante la conversión de sanitarios con cisterna a sanitarios secos , como sanitarios secos con desviación de orina y sanitarios de compostaje . [7]
Las bacterias en los productos de lodos de Clase A pueden volver a crecer bajo ciertas condiciones ambientales. [8] Es fácil que los patógenos pasen desapercibidos en los lodos de depuradora no tratados. [9] Los patógenos no son un problema de salud importante si los lodos de depuradora se tratan adecuadamente y se siguen prácticas de gestión específicas del sitio. [10]
Los microcontaminantes son compuestos que normalmente se encuentran en concentraciones de hasta microgramos por litro y miligramos por kilogramo en el medio acuático y terrestre, respectivamente, y se consideran amenazas potenciales para los ecosistemas ambientales. Pueden concentrarse en lodos de depuradora. [11] Cada una de estas opciones de eliminación tiene innumerables impactos potenciales (y en algunos casos probados) en la salud humana y el medio ambiente. [12] Se han detectado varios microcontaminantes orgánicos, como compuestos disruptores endocrinos, productos farmacéuticos y compuestos perfluorados, en muestras de lodos de depuradora de todo el mundo en concentraciones que alcanzan algunos cientos de mg/kg de lodos secos. [13] [14] También se han detectado esteroles y otras hormonas . [15]
Una de las principales preocupaciones en los lodos tratados es el contenido de metales concentrados ( plomo , arsénico , cadmio , talio , etc.); ciertos metales están regulados mientras que otros no. [16] Se pueden utilizar métodos de lixiviación para reducir el contenido de metal y cumplir con el límite reglamentario. [17]
En 2009, la EPA publicó el Estudio Nacional Específico de Lodos de Depuradora, que informa sobre el nivel de metales , productos químicos , hormonas y otros materiales presentes en una muestra estadística de lodos de depuradora. [15] Algunos aspectos destacados incluyen:
Las plantas de tratamiento de aguas residuales reciben diversas formas de desechos peligrosos de hospitales, residencias de ancianos, industrias y hogares. En los lodos tratados pueden permanecer niveles bajos de componentes como PCB , dioxinas y retardantes de llama bromados . [18] [19] Hay potencialmente miles de otros componentes de los lodos que la sociedad moderna elimina sin probar ni detectar y que también terminan en los lodos (productos farmacéuticos, nanopartículas, etc.) que se ha demostrado que son peligrosos tanto para los seres humanos como para los humanos. y salud ecológica. [11]
En 2013, en Carolina del Sur se descubrieron niveles muy altos de PCB en lodos de aguas residuales. El problema no se descubrió hasta que se descubrió que miles de acres de tierras agrícolas en Carolina del Sur estaban contaminadas por este material peligroso . SCDHEC emitió una orden regulatoria de emergencia que prohíbe que todos los lodos de aguas residuales cargados de PCB se apliquen en campos agrícolas o se depositen en vertederos en Carolina del Sur. [20] [21]
También en 2013, después de la solicitud del DHEC, la ciudad de Charlotte decidió suspender la aplicación de lodos de depuradora en Carolina del Sur mientras las autoridades investigaban la fuente de contaminación con PCB. [22] En febrero de 2014, la ciudad de Charlotte admitió que también habían entrado PCB en sus centros de tratamiento de aguas residuales. [23]
Los contaminantes preocupantes en los lodos de depuradora son los plastificantes, PDBE, PFAS ("químicos permanentes"), [24] y otros generados por actividades humanas, incluidos productos de cuidado personal y medicamentos. Las fibras sintéticas de los tejidos persisten en los lodos de depuradora tratados, así como en los suelos tratados con biosólidos y, por tanto, pueden servir como indicador de aplicaciones pasadas de biosólidos. [25]
El término "contaminante" se define como parte de la regla 503 de la EPA. Los componentes del lodo tienen límites de contaminantes definidos por la EPA. "Un contaminante es una sustancia orgánica, una sustancia inorgánica, una combinación de sustancias orgánicas e inorgánicas, o un organismo patógeno que, después de su descarga y tras la exposición, ingestión, inhalación o asimilación en un organismo, ya sea directamente del medio ambiente o indirectamente por ingestión. a través de la cadena alimentaria, podría, según la información de que dispone el Administrador de la EPA, causar muerte , enfermedades , anomalías de comportamiento , cáncer , mutaciones genéticas , mal funcionamiento fisiológico (incluido el mal funcionamiento en la reproducción ) o deformaciones físicas en organismos o descendientes de los organismos ." [26] Los límites máximos de contaminantes de los componentes establecidos por la EPA de EE. UU. son:
El tratamiento de lodos de depuradora es el proceso de eliminación de contaminantes de las aguas residuales . Los lodos de depuradora se producen a partir del tratamiento de aguas residuales en plantas de tratamiento de aguas residuales y constan de dos formas básicas: lodos primarios brutos y lodos secundarios, también conocidos como lodos activados en el caso del proceso de lodos activados.
Los lodos de depuradora suelen tratarse mediante uno o varios de los siguientes pasos de tratamiento: estabilización con cal, espesamiento, deshidratación, secado, digestión anaeróbica o compostaje . Algunos procesos de tratamiento, como el compostaje y la estabilización alcalina, que implican modificaciones significativas pueden afectar la fuerza y concentración de los contaminantes: dependiendo del proceso y del contaminante en cuestión, el tratamiento puede disminuir o, en algunos casos, aumentar la biodisponibilidad y/o la solubilidad de los contaminantes. [27] En cuanto a los procesos de estabilización de lodos, la digestión anaeróbica y aeróbica parecen ser los métodos más utilizados en la UE-27. [28]
Después del tratamiento, los lodos de depuradora se depositan en vertederos, se vierten al océano, se incineran, se aplican en tierras agrícolas o, en algunos casos, se venden al por menor o se regalan al público en general. [29] [30] Según un artículo de revisión publicado en 2012, la reutilización de lodos (incluida la aplicación agrícola directa y el compostaje) fue la opción predominante para la gestión de lodos en la UE-15 (53 % de los lodos producidos), seguida de la incineración (21 % de los lodos producidos). de lodos producidos). Por otro lado, el método de eliminación más común en los países de la UE-12 fue el depósito en vertederos. [28]
En los Estados Unidos, se definen las siguientes clases de lodos de depuradora después del tratamiento:
Ambas clases de lodos aún pueden contener desechos radiactivos o farmacéuticos . [31] [32]
Después del tratamiento, y dependiendo de la calidad del lodo producido (por ejemplo, en lo que respecta al contenido de metales pesados), lo más común es que los lodos de depuradora se eliminen en vertederos , se arrojen al océano o se apliquen a la tierra por sus propiedades fertilizantes, como fue pionero en el producto Milorganita . [ cita necesaria ]
La deposición de lodos de depuradora en los vertederos puede hacer circular especies de patógenos Cryptosporidium y Giardia virulentas para los humanos . La sonicación y la estabilización con cal viva son más efectivas para inactivar estos patógenos; la desintegración de la energía de microondas y la estabilización de la capa superficial del suelo fueron menos efectivas. [33]
Solía ser una práctica común arrojar lodos de aguas residuales al océano; sin embargo, esta práctica ha desaparecido en muchas naciones debido a preocupaciones ambientales, así como a leyes y tratados nacionales e internacionales. [34] Ronald Reagan firmó la ley que prohibía el vertimiento en el océano como medio de eliminación de lodos de depuradora en los EE.UU. en 1988. [35]
Biosólidos es un término ampliamente utilizado para indicar el subproducto del tratamiento de aguas residuales y de aguas residuales domésticas y comerciales que se utilizará en la agricultura. Las regulaciones nacionales que dictan la práctica de aplicación al suelo de lodos de depuradora tratados difieren ampliamente y, por ejemplo, en los EE. UU. existen disputas generalizadas sobre esta práctica.
Dependiendo de su nivel de tratamiento y contenido de contaminantes resultante, los biosólidos pueden usarse en aplicaciones reguladas para agricultura no alimentaria, agricultura alimentaria [36] o distribución para uso ilimitado. Los biosólidos tratados se pueden producir en forma de torta, granular, gránulos o líquido y se esparcen sobre la tierra antes de ser incorporados al suelo o inyectados directamente en el suelo por contratistas especializados. Este uso fue iniciado por la producción de Milorganita en 1926. [ cita necesaria ]
El uso de lodos de depuradora ha demostrado un aumento en el nivel de fósforo disponible en el suelo y en la salinidad del mismo . [37]
Los hallazgos de un estudio de campo de 20 años sobre el aire, la tierra y el agua en Arizona concluyeron que el uso de biosólidos es sostenible y mejora el suelo y los cultivos. [38] Otros estudios informan que las plantas absorben grandes cantidades de metales pesados y contaminantes tóxicos que son retenidos por los productos agrícolas, que luego son consumidos por los humanos. [39] [40] [41]
Una tesis doctoral que estudia la adición de lodos para neutralizar la acidez del suelo concluyó que la práctica no se recomienda si se utilizan grandes cantidades porque el lodo produce ácidos cuando se oxida. [42]
Los estudios han indicado que los productos farmacéuticos y de cuidado personal, que a menudo se adsorben en los lodos durante el tratamiento de aguas residuales, pueden persistir en suelos agrícolas después de la aplicación de biosólidos . [43] Algunas de estas sustancias químicas, incluido el triclosán, un potencial disruptor endocrino , también pueden viajar a través de la columna del suelo y lixiviarse en el drenaje de losas agrícolas en niveles detectables. [43] [44] Otros estudios, sin embargo, han demostrado que estos productos químicos permanecen adsorbidos en las partículas superficiales del suelo, lo que las hace más susceptibles a la erosión superficial que a la infiltración. [45] [46] Estos estudios también tienen resultados contradictorios sobre la persistencia de sustancias químicas como el triclosán , el triclocarbán y otros productos farmacéuticos. Se desconoce el impacto de esta persistencia en los suelos, pero el vínculo con la salud humana y animal terrestre probablemente esté relacionado con la capacidad de las plantas para absorber y acumular estos químicos en los tejidos que consumen. Los estudios de este tipo se encuentran en etapas iniciales, pero se produjeron pruebas de absorción de raíces y translocación a las hojas tanto para el triclosán como para el triclocarbán en la soja . [47] Este efecto no estuvo presente en el maíz cuando se probó en un estudio diferente. [44]
Algunos han abogado por un enfoque cauteloso en la aplicación de biosólidos a la tierra en regiones donde los suelos tienen menor capacidad de absorción de tóxicos o debido a la presencia de sustancias desconocidas en los biosólidos de aguas residuales. [48] [12] En 2007, el Comité de Investigación Multiestatal Regional del Noreste (NEC 1001) emitió directrices conservadoras adaptadas a los suelos y las condiciones típicas del noreste de EE. UU. [49]
El uso de lodos de depuradora está prohibido en productos etiquetados como orgánicos certificados por el USDA . [50] En 2014, la cadena de supermercados estadounidense Whole Foods prohibió los productos cultivados en lodos de depuradora. [51] [52]
Los lodos de depuradora tratados se han utilizado en la agricultura en el Reino Unido, Europa y China durante más de 80 años, aunque en algunos países existe una presión cada vez mayor para detener la práctica de aplicación a la tierra debido a la contaminación de las tierras agrícolas [53] y a la opinión pública negativa. [54] [55] [56] En la década de 1990 hubo presión en algunos países europeos para prohibir el uso de lodos de depuradora como fertilizante. Suiza, Suecia, Austria y otros introdujeron una prohibición. Desde el decenio de 1960 ha habido una actividad cooperativa con la industria para reducir los aportes de sustancias persistentes procedentes de las fábricas. Esto ha tenido mucho éxito y, por ejemplo, el contenido de cadmio en los lodos de depuradora de las principales ciudades europeas es ahora sólo el 1% de lo que era en 1970. [57]
Los lodos también se pueden incinerar en plantas incineradoras de lodos , lo que conlleva sus propios problemas medioambientales (contaminación del aire, eliminación de las cenizas). La pirólisis del lodo para crear gas de síntesis y potencialmente biocarbón es posible, al igual que la combustión de biocombustible producido a partir del secado de lodos de depuradora o la incineración en una instalación de conversión de residuos en energía para la producción directa de electricidad y vapor para calefacción urbana o usos industriales.
Los procesos térmicos pueden reducir en gran medida el volumen de lodos, así como lograr la remediación de todos o algunos de los problemas biológicos. La incineración directa de residuos en energía y los sistemas de combustión completos (como el sistema de energía Gate 5) requerirán una limpieza en varios pasos de los gases de escape para garantizar que no se liberen sustancias peligrosas. Además, las cenizas producidas por incineración o procesos de combustión incompleta (como los secadores de lecho fluidizado) pueden resultar difíciles de utilizar sin un tratamiento posterior debido al alto contenido de metales pesados; Las soluciones a esto incluyen la lixiviación de las cenizas para eliminar metales pesados o, en el caso de las cenizas producidas en un proceso de combustión completa, o con biocarbón producido a partir de un proceso pirolítico, los metales pesados pueden fijarse en su lugar y el material de las cenizas puede utilizarse fácilmente como un aditivo LEED preferido al hormigón o al asfalto. [58] Ejemplos de otras formas de utilizar lodos de depuradora secos como recurso energético incluyen el sistema de energía Gate 5, un proceso innovador para impulsar una turbina de vapor utilizando el calor de la quema de lodos de depuradora secos y molidos, o combinando lodos de depuradora secos con carbón en carbón. -centrales eléctricas alimentadas. En ambos casos, esto permite producir electricidad con menos emisiones de dióxido de carbono que las centrales eléctricas de carbón convencionales. [59]
En 2011, la EPA encargó un estudio al Consejo Nacional de Investigación de los Estados Unidos (NRC) para determinar los riesgos para la salud de los lodos. [60] En este documento, la NRC señaló que muchos de los peligros de los lodos son desconocidos y no evaluados.
La NRC publicó "Biosolids Applied to Land: Advancing Standards and Practices" en julio de 2002. La NRC concluyó que si bien no hay evidencia científica documentada de que las regulaciones sobre lodos de depuradora no hayan logrado proteger la salud pública, existe una incertidumbre persistente sobre los posibles efectos adversos para la salud. [61] La NRC señaló que se necesita más investigación e hizo alrededor de 60 recomendaciones para abordar las preocupaciones de salud pública, las incertidumbres científicas y las lagunas de datos en la ciencia subyacente a los estándares para lodos de depuradora. La EPA respondió con el compromiso de realizar investigaciones que aborden las recomendaciones de la NRC. [62]
Los residentes que viven cerca de sitios de procesamiento de lodos de Clase B pueden experimentar asma o problemas pulmonares debido a los bioaerosoles liberados por los campos de lodos. [63]
Una encuesta realizada en 2004 entre 48 personas cercanas a los sitios afectados encontró que la mayoría reportaba síntomas de irritación, aproximadamente la mitad reportaba una infección dentro del mes de la aplicación y alrededor de una cuarta parte estaba afectada por Staphylococcus aureus , incluidas dos muertes. El número de infecciones por S. aureus notificadas fue 25 veces mayor que el de los pacientes hospitalizados, un grupo de alto riesgo. Los autores señalan que las regulaciones exigen equipo de protección al manipular biosólidos de Clase B y que se podrían considerar protecciones similares para los residentes de áreas cercanas dadas las condiciones del viento. [64]
En 2007, se llevó a cabo una encuesta de salud de las personas que vivían en las proximidades de terrenos con lodos de Clase B. [65] Una muestra de 437 personas expuestas a lodos de Clase B (que viven dentro de 1 milla (1,6 km) de tierra cubierta de lodos) y utilizando un grupo de control de 176 personas no expuestas a lodos (que no viven dentro de 1 milla (1,6 km) ) de terrenos lodos) informó lo siguiente:
"Los resultados revelaron que algunos síntomas relacionados con la salud reportados fueron estadísticamente elevados de manera significativa entre los residentes expuestos, incluida la secreción excesiva de lágrimas, hinchazón abdominal, ictericia, úlceras en la piel, deshidratación, pérdida de peso y debilidad general. La frecuencia de aparición reportada de bronquitis, "La infección de las vías respiratorias superiores y la giardiasis también fueron elevadas estadísticamente de manera significativa. Los hallazgos sugieren un mayor riesgo de ciertas enfermedades respiratorias, gastrointestinales y de otro tipo entre los residentes que viven cerca de campos agrícolas en los que se permitió el uso de biosólidos".
— Khuder, et al., Encuesta de salud de residentes que viven cerca de campos agrícolas a los que se les permite recibir biosólidos [65]
Aunque correlación no implica causalidad , correlaciones tan extensas pueden llevar a personas razonables a concluir que es necesaria precaución al tratar con lodos y tierras de cultivo lodosas.
Harrison y Oakes sugieren que, en particular, "hasta que se lleven a cabo investigaciones que respondan estas preguntas (...sobre la seguridad de los lodos Clase B...), la aplicación al suelo de lodos Clase B debe verse como una práctica que somete a los vecinos y trabajadores a un riesgo sustancial de enfermedad". [36] Sugieren además que incluso los lodos tratados Clase A pueden tener contaminantes químicos (incluidos metales pesados , como el plomo ) o endotoxinas presentes, y un enfoque de precaución puede estar justificado sobre esta base, aunque la gran mayoría de los incidentes reportados por Lewis, et al. se han correlacionado con la exposición a lodos no tratados Clase B y no a lodos tratados Clase A.
Un informe de 2005 del estado de Carolina del Norte concluyó que "se debe desarrollar un programa de vigilancia de los humanos que viven cerca de los sitios de aplicación para determinar si existen efectos adversos para la salud de humanos y animales como resultado de la aplicación de biosólidos". [66]
La cadena de aguas residuales, biosólidos y fertilizantes ha resultado en la contaminación por PFAS ("químicos permanentes") de los productos agrícolas en Maine en 2021 [67] y de la carne vacuna criada en Michigan en 2022. [68] La iniciativa de hoja de ruta estratégica de PFAS de la EPA , que va desde 2021 a 2024, considerará el ciclo de vida completo de las PFAS, incluidos los riesgos para la salud de las PFAS en los lodos de aguas residuales. [69]
La legislación europea sobre sustancias peligrosas ha eliminado la producción y comercialización de algunas sustancias que han sido motivo de preocupación histórica, como los microcontaminantes orgánicos persistentes. La Comisión Europea ha dicho repetidamente que la "Directiva sobre la protección del medio ambiente y, en particular, del suelo, cuando se utilizan lodos de depuradora en la agricultura" (86/278/CEE) ha tenido mucho éxito en el sentido de que no ha habido casos de efecto adverso donde se haya aplicado.
La CE fomenta el uso de lodos de depuradora en la agricultura porque conserva la materia orgánica y completa los ciclos de nutrientes. El reciclaje de fosfato se considera especialmente importante porque la industria del fosfato predice que al ritmo actual de extracción las reservas económicas se agotarán en 100 o como máximo 250 años. [70] El fosfato se puede recuperar con un gasto de capital mínimo tal como existe la tecnología actualmente, pero los municipios tienen poca voluntad política para intentar la extracción de nutrientes, optando en cambio por una mentalidad de "tomar todo lo demás". [71] [ ¿ fuente poco confiable? ]
Los países europeos que se adhirieron a la UE después de 2004 favorecen los vertederos como medio de eliminación de lodos de depuradora. [72] En 2006, la tasa de crecimiento prevista de lodos de depuradora era de 10 millones de toneladas de lodos de depuradora al año. [73] Este aumento en la cantidad de acumulación de lodos de depuradora en la UE puede deberse al aumento del número de hogares conectados al sistema de alcantarillado. [74] La UE cuenta con directivas para fomentar el uso de lodos de depuradora en la agricultura, de una manera que no dañe el suelo, los seres humanos y el medio ambiente. [75] La UE ha establecido una directriz según la cual no se deben añadir lodos de depuradora a los cultivos de frutas y hortalizas que estén en temporada. [75] En Austria, para eliminar los lodos de depuradora en un vertedero, primero deben tratarse de manera que se reduzca su reactividad biológica. [76] Suecia ya no permite que los lodos de depuradora se eliminen en los vertederos. [76] En la UE, las regulaciones relativas a la eliminación de lodos de depuradora difieren porque la legislación relativa a la eliminación en vertederos no está en las regulaciones nacionales de la UE. [76]
Según la EPA, los biosólidos que cumplen con los criterios de tratamiento y contenido de contaminantes de la Parte 503.13 "pueden reciclarse y aplicarse de manera segura como fertilizante para mejorar y mantener de manera sostenible los suelos productivos y estimular el crecimiento de las plantas". Sin embargo, no se pueden eliminar en un vertedero de lodos únicamente según la Parte 503.23 debido a los altos niveles de cromo y las restricciones de límites.
Los biosólidos que cumplen con los criterios de tratamiento de patógenos y contaminantes de Clase B, de acuerdo con los "Estándares para el uso o eliminación de lodos de aguas residuales" de la EPA (40 CFR Parte 503), se pueden aplicar en tierra con restricciones formales del sitio y un estricto mantenimiento de registros. [77] Los biosólidos que cumplen con los requisitos de reducción de patógenos de Clase A o un tratamiento equivalente mediante un "Proceso para reducir aún más los patógenos" (PFRP) tienen las menores restricciones de uso. Los PFRP incluyen pasteurización , secado por calor, compostaje termófilo (digestión aeróbica, método más común) e irradiación con rayos beta o gamma . [78]
La Oficina del Inspector General (OIG) de la EPA completó dos evaluaciones en 2000 y 2002 del programa de lodos residuales de la EPA. El informe de seguimiento de 2002 documentó que "la EPA no puede asegurar al público que las prácticas actuales de aplicación de tierras protegen la salud humana y el medio ambiente". El informe también documentó que había habido una reducción de casi el 100% en los recursos de aplicación de la EPA desde la evaluación anterior. Este es probablemente el mayor problema de esta práctica: tanto en el programa federal operado por la EPA como en los de varios estados, la inspección y supervisión por parte de las agencias encargadas de regular estas prácticas son limitadas. Hasta cierto punto, esta falta de supervisión es una función de la naturaleza benigna percibida (por las agencias reguladoras) de la práctica. Sin embargo, un problema subyacente mayor es la financiación. Pocos estados y la EPA de EE. UU. tienen los fondos discrecionales necesarios para establecer e implementar un programa completo de aplicación de la ley para los biosólidos. [79]
Como se detalla en la Guía en inglés sencillo de 1995 para la evaluación de riesgos de la Parte 503 , la evaluación de riesgos más completa de la EPA se completó para los biosólidos. [80]
Desde 1884, cuando se trataron por primera vez las aguas residuales, la cantidad de lodos ha aumentado junto con la población y la tecnología de tratamiento más avanzada (tratamiento secundario además del tratamiento primario). En el caso de la ciudad de Nueva York, al principio los lodos se descargaban directamente a lo largo de las orillas de los ríos que rodeaban la ciudad, luego se canalizaban hacia los ríos y luego aún más hacia el puerto. [81] En 1924, para aliviar una situación deprimente en el puerto de Nueva York, la ciudad de Nueva York comenzó a arrojar lodo al mar en un lugar en New York Bight llamado Sitio de 12 Millas. Esto se consideró una medida de salud pública exitosa y no fue hasta finales de la década de 1960 que se examinaron sus consecuencias para la vida marina o los humanos. Hubo acumulación de partículas de lodo en el fondo marino y los consiguientes cambios en el número y tipo de organismos bentónicos. En 1970 se cerró al marisqueo una gran zona alrededor del lugar. Desde entonces hasta 1986, la práctica de vertidos en el sitio de 12 millas se vio sometida a una presión cada vez mayor derivada de una serie de crisis ambientales adversas en New York Bight que se atribuyeron en parte al vertido de lodos. En 1986, el vertido de lodos se trasladó aún más mar adentro, a un sitio sobre las profundidades del océano llamado Sitio de 106 Millas. Luego, nuevamente en respuesta a la presión política derivada de eventos no relacionados con el vertido al océano, la práctica terminó por completo en 1992. Desde 1992, los lodos de la ciudad de Nueva York se han aplicado a la tierra (fuera del estado de Nueva York). La cuestión más amplia es si los cambios en el fondo marino causados por la porción de lodo que se sedimenta son lo suficientemente graves como para justificar el costo operativo adicional y las preocupaciones sobre la salud humana que supone la aplicación de lodo a la tierra.
Después de que el Congreso prohibiera en 1991 los vertimientos en los océanos , la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA) instituyó una política de reutilización de lodos digeridos en tierras agrícolas. La EPA de EE. UU. promulgó regulaciones (40 CFR Parte 503) que seguían permitiendo el uso de biosólidos en la tierra como fertilizantes y enmiendas del suelo que anteriormente estaban permitidos bajo la Parte 257. La EPA promovió el reciclaje de biosólidos a lo largo de la década de 1990. Las regulaciones de la Parte 503 de la EPA se desarrollaron con aportes de investigadores universitarios, de la EPA y del USDA de todo el país e involucraron una revisión extensa de la literatura científica y la evaluación de riesgos más grande que la agencia había realizado hasta ese momento. Las regulaciones de la Parte 503 entraron en vigor en 1993. [82]