如果不對廢物進行處理，目前世界許多地方的人口和工業集中度將很快使部分環境與生活不相容。 儘管減少廢物量很重要，但正確處理廢物也是必不可少的。 兩種基本類型的廢物進入處理廠，人類/動物廢物和工業廢物。 人類每人每天排出大約 250 克固體廢物，其中包括每人每天 2000 億個大腸菌和 450 億個鏈球菌（Mara 1974）。 工業固體廢物產生率從專業和科學機構的每名員工每年 0.12 噸到鋸木廠和刨木廠的每名員工每年 162.0 噸不等（Salvato 1992）。 儘管一些廢物處理廠專門致力於處理一種或另一種類型的材料，但大多數工廠同時處理動物和工業廢物。
危害及其預防
廢水處理廠的目標是在技術可行和經濟可行的限制範圍內盡可能多地去除固體、液體和氣體污染物。 有多種不同的工藝可用於去除廢水中的污染物，包括沉澱、混凝、絮凝、曝氣、消毒、過濾和污泥處理。 （另見本章“污水處理”一文。）與每個過程相關的具體危害因處理廠的設計和不同過程中使用的化學品而異，但危害類型可分為物理、微生物和化學。 預防和/或盡量減少與在污水處理廠工作相關的不利影響的關鍵是預測、識別、評估和控制危害。
圖 1. 取下蓋子的檢修孔。
瑪麗·布羅菲
物理危害
物理危害包括密閉空間、機器或機器部件的意外通電以及絆倒和跌倒。 遇到物理危險的結果往往是直接的、不可逆轉的和嚴重的，甚至是致命的。 物理危害因工廠的設計而異。 然而，大多數污水處理廠都有密閉空間，包括地下或地下拱頂，通道受限，檢修孔（圖 1）和沈淀池（例如在維修期間清空液體內容物時的沉澱池（圖 2））。 污水處理廠中用於各種操作的混合設備、污泥耙、泵和機械設備如果在工人維修時不小心啟動，可能會致殘甚至致死。 污水處理廠經常遇到的潮濕表面會導致滑倒和墜落的危險。
圖 2. 污水處理廠的空罐。
瑪麗·布羅菲
密閉空間進入是污水處理工人面臨的最常見也是最嚴重的危害之一。 密閉空間的通用定義是難以捉摸的。 然而，一般而言，密閉空間是指進出方式有限的區域，其設計目的不是供人類連續居住，也沒有足夠的通風。 當密閉空間缺氧、存在有毒化學物質或吞沒物質（例如水）時，就會發生危險。 氧含量降低可能是多種情況的結果，包括用另一種氣體（如甲烷或硫化氫）代替氧氣、廢水中有機物質腐爛消耗氧氣或清除廢水中的氧分子密閉空間內某些結構的生鏽過程。 由於密閉空間中的低氧水平無法通過人工觀察檢測到，因此在進入任何密閉空間之前使用能夠確定氧氣水平的儀器非常重要。
在海平面，地球大氣層含有 21% 的氧氣。 當呼吸空氣中的氧氣百分比低於約 16.5% 時，人的呼吸會變得更快、更淺，心率加快，人開始失去協調能力。 低於約 11% 的人會感到噁心、嘔吐、無法移動和失去知覺。 情緒不穩定和判斷力受損可能發生在這兩點之間的氧氣水平上。 當個人進入氧氣含量低於 16.5% 的大氣層時，他們可能會立即變得迷失方向而無法讓自己離開並最終失去知覺。 如果氧氣耗盡足夠大，一個人會在一口氣後失去知覺。 如果沒有救援，他們會在幾分鐘內死亡。 即使獲救和復蘇，也可能發生永久性損傷（Wilkenfeld 等人，1992 年）。
缺氧並不是密閉空間中的唯一危險。 儘管氧氣含量充足，但密閉空間中的有毒氣體濃度足以造成嚴重傷害甚至死亡。 在密閉空間中遇到的有毒化學品的影響將在下文進一步討論。 控制與低氧水平（低於 19.5%）和被有毒化學品污染的大氣相關的危害的最有效方法之一是在允許任何人進入密閉空間之前，通過機械通風對其進行徹底和充分的通風。 這通常通過柔性管道完成，外部空氣通過該管道吹入密閉空間（見圖 3）。 必須注意確保發電機或風扇馬達產生的煙霧不會被吹入密閉空間 (Brophy 1991)。
圖 3. 用於進入密閉空間的空氣移動裝置。
瑪麗·布羅菲
污水處理廠通常有大型機械將污泥或未經處理的污水從工廠的一個地方轉移到另一個地方。 當對此類設備進行維修時，整個機器應該斷電。 此外，設備重新通電的開關應由進行維修的人員控制。 這可以防止工廠中的另一名工人無意中給設備通電。 為實現這些目標而製定和實施的程序稱為上鎖/掛牌程序。 無效或不充分的上鎖/掛牌程序可能導致手指、手臂和腿等身體部位的殘缺、肢解甚至死亡。
污水處理廠通常包含大型水箱和儲存容器。 人們有時需要在容器頂部工作，或者走過已經排空水並且可能包含 8 到 10 英尺（2.5 到 3 米）落差的坑（見圖 4）。 應為工人提供足夠的防墜落保護和足夠的安全培訓。
微生物危害
微生物危害主要與人類和動物排泄物的處理有關。 儘管經常添加細菌以改變廢水中的固體含量，但對污水處理工人的危害主要來自於接觸人類和其他動物糞便中所含的微生物。 當在污水處理過程中使用曝氣時，這些微生物會在空氣中傳播。 長期接觸這些微生物對個體免疫系統的長期影響尚未得到最終評估。 此外，在開始任何處理之前從流入流中清除固體垃圾的工人經常會接觸到飛濺到他們皮膚上並與粘膜接觸的材料中所含的微生物。 長時間接觸污水處理廠中發現的微生物的結果通常比急性強烈接觸的結果更微妙。 然而，這些影響也可能是不可逆轉的和嚴重的。
與本次討論相關的三大類微生物是真菌、細菌和病毒。 所有這三者都可能導致急性疾病和慢性疾病。 據報導，廢物處理工人出現呼吸窘迫、腹痛和腹瀉等急性症狀（Crook、Bardos 和 Lacey，1988 年；Lundholm 和 Rylander，1980 年）。 慢性病，如哮喘和過敏性肺泡炎，傳統上與暴露於高水平的空氣微生物有關，最近，與處理生活垃圾期間的微生物暴露有關（Rosas 等人，1996 年；Johanning、Olmstead 和 Yang，1995 年）。 關於廢物處理、污泥脫水和堆肥設施中真菌和細菌濃度顯著升高的報告開始發表（Rosas 等人，1996 年；Bisesi 和 Kudlinski，1996 年；Johanning Olmstead 和 Yang，1995 年）。 空氣傳播微生物的另一個來源是許多污水處理廠使用的曝氣池。
除了吸入，微生物還可以通過攝入和接觸不完整的皮膚傳播。 個人衛生很重要，包括飯前洗手、吸煙和上廁所。 食物、飲料、餐具、香煙和任何可能放入口中的東西都應遠離可能被微生物污染的區域。
化學危害
在廢物處理廠接觸化學品既可能是直接的、致命的，也可能是長期的。 在混凝、絮凝、消毒和污泥處理過程中使用了多種化學品。 選擇的化學品取決於原污水中的污染物或污染物； 一些工業廢料需要一些特殊的化學處理。 然而，總的來說，凝結和絮凝過程中使用的化學品的主要危害是直接接觸導致的皮膚刺激和眼睛損傷。 對於 pH（酸度）小於 3 或大於 9 的溶液尤其如此。流出物的消毒通常通過使用液態氯或氣態氯來實現。 使用液氯如果濺入眼睛會導致眼睛受傷。 還使用臭氧和紫外線對流出物進行消毒。
監測污水處理效果的一種方法是測量處理完成後流出物中殘留的有機物質的量。 這可以通過確定在 1 天內生物降解 5 升液體中所含的有機物質所需的氧氣量來完成。 這被稱為 5 天生物需氧量 (BOD)5).
污水處理廠中的化學危害來自有機物質的分解，導致硫化氫和甲烷的產生，來自傾倒在下水道管道中的有毒廢物以及工人自己操作產生的污染物。
硫化氫幾乎總是存在於廢物處理廠中。 硫化氫，也稱為下水道氣體，具有獨特的難聞氣味，通常被認為是臭雞蛋。 然而，人的鼻子很快就會習慣這種氣味。 接觸硫化氫的人通常會失去檢測其氣味的能力（即嗅覺疲勞）。 此外，即使嗅覺系統能夠探測到硫化氫，也無法準確判斷其在大氣中的濃度。 硫化氫在生化方面會干擾電子傳輸機制，並在分子水平上阻止氧氣的利用。 結果是窒息，最終由於控制呼吸率的腦幹細胞缺氧而死亡。 高水平的硫化氫（大於 100 ppm）可能而且經常出現在污水處理廠的密閉空間中。 接觸非常高濃度的硫化氫會導致腦幹中的呼吸中樞幾乎瞬間受到抑制。 美國國家職業安全與健康研究所 (NIOSH) 已確定 100 ppm 的硫化氫對生命和健康 (IDLH) 具有直接危險。 較低水平的硫化氫（低於 10 ppm）幾乎總是存在於污水處理廠的某些區域。 在這些較低水平的硫化氫會刺激呼吸系統，與頭痛相關並導致結膜炎（Smith 1986）。 每當有機物腐爛時都會產生硫化氫，在工業上，在造紙（硫酸鹽法）、皮革鞣製（用硫化鈉脫毛）以及為核反應堆生產重水的過程中都會產生硫化氫。
甲烷是有機物分解產生的另一種氣體。 除了取代氧氣外，甲烷還具有爆炸性。 當引入火花或點火源時，可能會達到導致爆炸的水平。
處理工業廢物的工廠應全面了解使用其服務的每個工業工廠所使用的化學品，並與這些工廠的管理層建立工作關係，以便他們及時了解流程和廢物含量的任何變化。 將溶劑、燃料和任何其他物質傾倒到下水道系統中會對處理人員造成危害，這不僅是因為傾倒的材料有毒，而且傾倒是出乎意料的。
每當在密閉空間內進行任何工業操作（如焊接或噴漆）時，必須特別注意提供足夠的通風以防止爆炸危險並清除操作產生的有毒物質。 當在密閉空間中進行的操作產生有毒氣體時，通常需要為工人配備呼吸器，因為密閉空間的通風可能無法確保有毒化學品的濃度可以保持在允許的接觸限值以下。 選擇和安裝合適的呼吸器屬於工業衛生實踐的範圍。
污水處理廠中另一個嚴重的化學危害是使用氣態氯來淨化工廠的流出物。 氣態氯裝在重量從 70 公斤到大約 1 噸不等的各種容器中。 一些非常大的污水處理廠使用有軌電車運送的氯氣。 氣態氯對肺的肺泡部分具有極強的刺激性，即使濃度低至幾 ppm。 吸入較高濃度的氯會導致肺泡發炎並產生成人呼吸窘迫綜合徵，其死亡率為 50%。 當污水處理廠使用大量氯氣（1 噸或更多）時，不僅對工廠工人而且對周圍社區也存在危害。 不幸的是，使用最多氯的工廠通常位於人口密度高的大都市中心。 污水處理廠流出物的其他淨化方法是可用的，包括臭氧處理、使用液體次氯酸鹽溶液和紫外線照射。