各家庭から出た汚水（台所、洗濯、風呂、トイレなどの排水）は、下水管を通って下水処理場へ送られます。下水処理場では、活性汚泥法という方法で汚水が処理され、きれいな水に生まれ変わり、自然へと帰されます。下水処理に使われる活性汚泥とは、細菌、原生動物、多細胞生物の後生動物などの微生物が集まってできているものですが、下水処理で最も活躍しているのが細菌です。
日立市で行っている標準活性汚泥法は、この活性汚泥と汚水を混ぜて空気を送り込み、水に溶けている栄養分（有機物）まで全部細菌に食べさせてしまい、お腹いっぱいの微生物を沈殿分離させ、きれいな水だけを川に流す下水処理の方法です。その際に沈殿したものを下水汚泥といいます。
下水汚泥は最終的には焼却などで処分され、セメント原料等に有効利用されます。