Managing sewage sludge as a resource : the role of policy

Sewage sludge management is increasingly gaining momentum as a means to achieve sustainability in the water sector. Sewage sludge characteristics make it a waste in need of sound environmental management to avoid water and soil contamination and air pollution. Yet at the same time, it is a renewable source of recoverable nutrients, energy and materials able to alleviate the growing stress posed on finite resources by population increase, economic growth and climate change. The review of the pre-existing literature addresses the various sludge-to-resource options and the barriers and drivers influencing water utilities’ choices. The present thesis identifies two research gaps and objectives. First, it aims to identify the alternative sludge management routes and entry modes available to water utilities. Second, it aims to understand the drivers affecting water utilities’ decision-making process with a particular emphasis on the role played by policies. Two novel contributions to the literature and policy debate are provided with the proposal of a compact taxonomy, grouping all alternative sludge management routes and entry strategies, and the development of a framework on the impacts caused by various policies on sludge management choices. Three case studies of water utilities are then performed to enrich and corroborate the taxonomy and conceptual framework proposed. They also strengthen the emerging literature on sewage sludge management by highlighting the role of corporate strategies and policies. Overall, the present thesis makes a further step in comprehending the sludge treatment sector and the dynamics present in sludge management. On one side, the proposed instruments support water utilities’ identification of sludge management opportunities and the means to make the most out of them. On the other side, they help policymakers to develop more effective policies by elaborating expectations on the resulting effects on utilities’ choices.

La gestione sostenibile dei fanghi di depurazione sta acquisendo un’importanza sempre maggiore come mezzo per raggiungere la sostenibilità del settore idrico. I fanghi possiedono delle caratteristiche che li rendono un rifiuto da gestire in maniera ecologicamente corretta per evitare la contaminazione di acqua e suolo e l’inquinamento atmosferico. Allo stesso tempo sono una fonte rinnovabile di nutrienti, energia e materiali che, se recuperati, sono in grado di attenuare lo stress crescente posto sulle risorse dall’aumento della popolazione, dalla crescita economica e dai cambiamenti climatici. La revisione della letteratura preesistente è volta ad esaminare le diverse soluzioni di fango-come-risorsa, e dei fattori che favoriscono o che ostacolano le scelte dei gestori. Sulla base delle lacune emerse dalla letteratura sono stati identificati due principali obiettivi. In primo luogo, identificare le soluzioni alternative per il recupero dei fanghi e le strategie di entrata disponibili ai gestori del servizio idrico. In secondo luogo, comprendere i fattori che influenzano il processo decisionale dei gestori, ponendo enfasi sul ruolo ricoperto dalle politiche. Due nuovi contributi alla letteratura e al dibattito politico sono forniti proponendo un’esauriente tassonomia comprendente tutte le soluzioni di recupero e le alternative strategie di implementazione, e lo sviluppo di uno schema concettuale sugli impatti provocati da diversi strumenti politici sulle scelte di gestione del fango. Tre casi di studio, aventi come soggetto dei gestori del servizio idrico, sono stati realizzati con lo scopo di arricchire e confermare la nuova tassonomia e lo schema concettuale proposti. Essi inoltre rafforzano la letteratura emergente sulla gestione dei fanghi di depurazione evidenziando il ruolo ricoperto dalle strategie aziendali e dalle politiche. Nel complesso la tesi permette di compiere un ulteriore passo in avanti verso una comprensione più completa del trattamento dei fanghi di depurazione e delle dinamiche nella gestione di essi. Da un lato, gli strumenti proposti rappresentano un valido supporto per i gestori del servizio idrico nell’identificazione delle strategie di recupero più idonee. Dall’altro lato, aiutano il legislatore a proporre politiche più efficaci, facendo previsioni sugli effetti provocati sulle scelte dei gestori.