張淼
近年來,各地區(qū)、各部門積極開展土壤污染狀況調查,實施綜合整治,土壤環(huán)境保護取得積極進展。但我國土壤環(huán)境狀況總體仍不容樂觀,已引起社會的高度關注。為切實保護土壤環(huán)境,防治和減少土壤污染,國務院辦公廳近日發(fā)布《近期土壤環(huán)境保護和綜合治理工作安排》,文件首次公開提出,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,應禁止使用含重金屬、難降解有機污染物的污水以及未經(jīng)檢驗和安全處理的污水處理廠污泥、清淤底泥等。
污泥是污水處理后的產(chǎn)物,是一種由有機殘片、細菌菌體、無機顆粒、膠體污泥等組成的極其復雜的非均質體。污泥的主要特性是含水率高(可高達99%以上),有機物含量高,容易腐化發(fā)臭,并且顆粒較細,比重較小,呈膠狀液態(tài)。它是介于液體和固體之間的濃稠物,可以用泵運輸,但它很難通過沉降進行固液分離。城市污泥是一種既含有大量N、P等養(yǎng)分資源,又含有重金屬、有機污染物和病原物等有害物質的混合物。近幾年,由于在污泥施用地種植的植物中檢測到了多種有機污染物,因此,人們認為污泥中有機污染物的污染應受到高度重視,并進行詳細地研究。
國內外城市污泥處置方式概述國外城市污泥處置
目前,世界上大多數(shù)國家對城市污泥的處置普遍采用土地利用、陸地填埋、焚燒和排海四種方式。由于排海直接對海洋環(huán)境造成污染,這種方法在很多國家已被禁用。1988年美國規(guī)定禁止污泥的海洋傾倒,歐盟規(guī)定2005年以后有機物>5%的污泥禁止排海。由于陸地填埋占用土地,焚燒成本很高,并且可對環(huán)境造成二次污染,加之污泥含有豐富的植物營養(yǎng)元素,農(nóng)用逐漸成為最具潛力的污泥處置方式。各國國情不同處置方式在不同國家所占的比例也不相同。世界上發(fā)達國家對污泥的處置平均45.3%為農(nóng)用,38%為填埋,10.5%為焚燒,6.0%為排海。如,美國和英國以農(nóng)用為主(30%和42%),加拿大以焚燒為主(40%)。日本由于國土面積較小,以焚燒為主,約占63%,土地利用占22%,填埋5%,其它約占10%。歐盟各成員國側重點不盡相同,丹麥、法國、盧森堡以農(nóng)業(yè)利用為主,愛爾蘭、芬蘭、葡萄牙污泥農(nóng)用的比例逐漸增加,荷蘭、德國、正計劃增加焚燒的比例。
中國城市污泥處置概況
據(jù)中國國家環(huán)??偩痔峁┑臄?shù)字,目前中國城市人口約2.7億,每年大約排放城市污水401億m3,已建成運轉的城市污水處理廠有400余座,日處理能力2534萬m3。按污泥產(chǎn)量占處理水量的0.3%-0.5%(以含水率97%計)計算,中國城市污水廠污泥的產(chǎn)量在7.602萬m3/d和12.67萬m3/d(以含水率97%計)之間。因此,中國在污水處理事業(yè)不斷取得進步的同時,必將面臨巨大的污泥處理和處置壓力。
我國有55%的污泥采用了直接濃縮脫水處理,這部分污泥大多數(shù)采用延時曝氣工藝,得到了一定的穩(wěn)定化。大約有5.5%的污泥未采用穩(wěn)定化技術進行處理,有36.5%的污泥采用厭氧消化技術進行穩(wěn)定化處理,此外有2.6%的污泥采用好氧消化技術進行穩(wěn)定化處理。在污泥處置方面,我國大約有45%的污泥用作農(nóng)業(yè)利用,34.4%的污泥進行土地填埋,污泥綠化和焚燒各約占3.5%,污泥用于農(nóng)業(yè)和綠化所占比例總和接近污泥處置的一半。在土地利用時,由于施用處理不到位的污泥,使得污泥中有效成分不能被充分有效地利用,有的導致土地鹽害、燒苗和病蟲害等問題,污泥在很多地區(qū)反而成為了一種污染源。
污泥填埋也占了相當大的比例(大約占34.4%)。但是,污泥填埋不僅嚴重危害了填埋場的安全,而且嚴重污染了附近的生態(tài)環(huán)境。填埋的污泥造成了填埋場滲濾系統(tǒng)的嚴重堵塞,大大縮短了垃圾填埋場的壽命,嚴重污染了附近的地下水。污泥焚燒在我國所占比例為3.5%,由于含固率達不到焚燒的準入條件,焚燒產(chǎn)生的大氣污染也相當嚴重。
污泥的土地利用現(xiàn)狀及標準污泥土地利用的現(xiàn)狀
污泥中含有很高的有機質、大量的N、P和K等速效養(yǎng)分,有明顯的培肥效果,同時還含有許多植物所必需的微量元素,在土壤中緩慢釋放,供植物生長需要。因此,污泥是有用的養(yǎng)分資源、很好的土壤改良劑和肥料。污泥土地利用包括把污泥應用于農(nóng)田、菜地、林地、草地、市政綠化、育苗基質及污染土壤的修復與重建等。但有報道認為,中國污泥中的重金屬、有機污染物和病原菌是限制污泥循環(huán)利用的主要障礙。
污泥土地利用的標準
為了貫徹各項環(huán)保法規(guī),促進城鎮(zhèn)污水處理廠的建設和管理,加強城鎮(zhèn)污水處理廠污染物的排放控制和污水資源化利用,保障人體健康,維護良好的生態(tài)環(huán)境,結合我國《城市污水處理及污染防治技術政策》,由國家環(huán)境保護總局科技標準司提出,由北京市環(huán)境保護科學研究院、中國環(huán)境科學研究院負責起草了一套新的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GBl8918-2002),從2003年7月1日開始實施。標準中分年限規(guī)定了城鎮(zhèn)污水處理廠出水、廢氣和污泥中污染物的控制項目和標準值。2009年,住建部頒布了《CJ-T309-2009城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置農(nóng)用泥質》,將污泥分為A、B兩級,分別對應食物鏈和非食物鏈,規(guī)定年積累施用量7.5噸/公頃,最高連續(xù)施用10年。從污染物控制標準來看,對重金屬、有機污染物、病原物等多種污染物都做了明確的規(guī)定。在污泥年施用量和連續(xù)施用年限不變的情況下,污泥中重金屬含量的提高意味著進入農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的重金屬增加。按照目前的農(nóng)用污泥標準實施,會引起土壤環(huán)境質量的顯著下降。對于新的污泥農(nóng)用標準是否能保障人民健康生活及保護良好的生態(tài)環(huán)境,有待進一步探討。從總體上看來,我國還需要盡快完善污泥標準體系,在政策導向上鼓勵和扶持污泥處理處置企業(yè),引進資金和技術設備,建立市場化管理制度,保障污泥資源化利用順利開展。
加強污泥的資源化利用
我國應該結合我國的國情制定出污泥處理、處置技術政策來應對污泥帶來的危害。對污泥的處理、處置應遵循減量化、穩(wěn)定化、無害化的原則。在不產(chǎn)生環(huán)境二次污染的情況下,實現(xiàn)污泥的資源化利用。采用系統(tǒng)分析方法確定出污泥處理、處置的優(yōu)化方案。嚴格界定污泥處置前的準入條件,污泥的處理應與處置技術相結合。在污泥處理、處置中應充分考慮污泥的能源利用,如沼氣、余熱和肥效以及建材利用等。積極開發(fā)和研究高效、低能耗和可以資源化的污泥處理,處置技術和工藝流程以節(jié)約投資、降低維護費和運行費用。限制高能耗、高運費以及以環(huán)境為代價的污泥處理、處置技術。在進行污泥處理、處置規(guī)劃設計時,對地理環(huán)境合適的城市(尤其在中、小城市)應首先考慮污泥土地利用,并與其他污泥處理、處置技術相結合,以提高處理效果、降低能耗,并開展綜合利用。同時建立健全污泥處理、處置環(huán)境影響評價體系,確保污泥的安全處置。
對于我國的污泥問題,政府要加大立法工作力度,通過立法加強污泥污染治理和管理,促進污水污泥治理事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,另外應積極動員群眾加入到保護環(huán)境的行列中來。