城鎮污水處理廠污泥處置標準淺析

王 濤，林 陽

(1.機科發展科技股份有限公司，北京 100044；2.沈陽振興環保產業集團有限公司，沈陽 110014)

城鎮污水處理廠污泥處置標準淺析

王 濤1，林 陽2

(1.機科發展科技股份有限公司，北京 100044；2.沈陽振興環保產業集團有限公司，沈陽 110014)

介紹了我國污泥處置標準體系形成的過程，對基本指標、污染物指標、衛生防疫安全指標、營養指標等主要標準指標數據進行了對比分析，并對完善污泥處置標準體系提出了建議。

污水處理廠;污泥處置;污染物控制;標準

1 我國污泥處置行業現狀

隨著我國污水處理行業的不斷發展，污水處理規模不斷擴大，污泥產量逐年增加。截至2008年6月，我國共有城鎮城市污水處理廠1521座，每天產生含水率在80%左右的市政污泥約10萬噸，再加上工業污水處理廠產生的脫水污泥，以及給水廠的污泥、河湖清淤的污泥等，總量驚人。污泥的含水率和有機物含量高，如果不加以處理，就會造成嚴重的二次污染。目前已經進入工業化應用階段的污泥無害化處置技術主要有填埋、焚燒、電廠混燒、堆肥和制磚等。

相對于發達國家，我國污泥處置標準制定起步較晚，并且沒有形成科學完善的標準體系，難以指導污泥處置工作的開展，影響污泥的最終處置，導致污水處理廠污泥無序外運，隨意丟棄的現象屢有發生。目前唯一現行有效可參照的污泥處置國家標準是《農用污泥中污染物控制標準》（GB4284-84），《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）的主要相關指標也是基于該標準制定的，此外沒有其它相關的國家標準；而GB4284-84為1984年制訂頒布，距今已有二十多年，部分重金屬含量指標甚至嚴于歐美等發達國家水平，不完全符合我國目前的實際情況，極大地限制了污泥的土地利用；對污泥采用的焚燒、電廠混燒、制磚等處置方法更沒有專門標準作為依據。

鑒于以上原因，建設部組織相關單位于2007-2009年先后制定頒布了與污泥處置相關的八個標準，為城鎮污水處理廠污泥處置設計與運行提供了依據。盡管部分指標數據有待完善，但這些標準的出臺為規范容量巨大又無序發展的污泥處理處置市場具有重要意義。

2 污泥處置標準制定過程

1984年，國家頒布《農用污泥中污染物控制標準》（GB4284-84），規定了標準的適用范圍：“在農田中施用城市污水處理廠污泥、城市下水沉淀池的污泥、某些有機物生產廠的下水污泥以及江、河、湖、庫、塘、溝、渠的沉淀底泥。”其核心內容是對污泥中的污染物（主要是9種重金屬）明確了標準（見表1），這也成為后續新污泥標準編制的重要依據。

表1 GB4284-84農用污泥中污染物控制標準值 (單位：mg/kg)

1993年，建設部頒布了《城市污水處理廠污水污泥排放標準》（GJ3025-93），再次強調“處理后的城市污水處理廠污泥，用于農業時，應符合GB4284-84標準的規定。”

2002年頒布的《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002），增加了污泥穩定化控制指標要求（見表2），其它指標仍參照GB4284-84標準。

表2 GB18918-2002污泥穩定化控制指標

2007年，城鄉建設部組織制定并頒布實施了《城鎮污水處理廠污泥處置 分類》（CJ/T239-2007） 、《城鎮污水處理廠污泥泥質》（CJ247-2007 ） 、《城鎮污水處理廠污泥處置 園林綠化用泥質》（ CJ248-2007 ） 、《城鎮污水處理廠污泥處置 混合性填埋泥質》（CJ249-2007 ）等四項標準；2008年又頒布實施了《城鎮污水處理廠污泥處置制磚用泥質》（CJ/T289-2008）、《城鎮污水處理廠污泥處理 單獨焚燒用泥質》（CJ/T290-2008）、《城鎮污水處理廠污泥處置 土地改良用泥質》（CJ/T 291-2008）等三項標準；2009年，建設部又頒布了《城鎮污水處理廠污泥處置農用泥質》（GJ/T309-2009）。

在污泥資源化農林利用方面，一般還須參照《有機肥料》（NY525-2002）、《有機-無機復混肥料》（GB18877-2002）等有關肥料標準。

3 污泥處置標準體系主要指標比較

污泥處置標準體系主要指標包括：基本指標、污染物指標、衛生防疫安全指標、營養指標等，此外還包括土地利用施用方法。

3.1 污泥處置標準體系的基本指標（見表3）

基本指標主要分為pH、含水率和混合比例。

園林綠化和農用對pH值的要求較嚴格，其它較寬松。但農用要求未按照土壤的酸堿性劃分，并且pH值高于對園林綠化的要求。

園林綠化和制磚的含水率要求為＜40%，其它較寬松；農用污泥含水率＞60%不利于運輸、儲存和播撒，但適合作為復混肥基質使用。

混合比例僅對于填埋和制磚提出了具體要求。

3.2 污染物指標（見表4）

表4 污泥處置標準體系的污染物指標 （單位：mg/kg）

表3 基本指標

污染物指標主要包括重金屬以及部分毒性有機物，總體上仍基于GB4284-84標準指標制定，僅在個別項目上存在較小差異。但最新制定的CJ/T309-2009借鑒了美國等發達國家標準體系理念，引入了分級控制概念，從指標上與現實情況更加貼進，更易于操作（見表5）。

3.3 衛生防疫安全指標（見表6）糞大腸菌群值是糞便無害化效果的細菌學指標，因為糞便中的大腸菌較多，其生活條件和其他腸道致病菌相似，且檢驗技術比較簡單，所以用糞大腸菌作為指標菌以推斷腸道傳染病病原菌的存活和殺滅情況。一般說來，如果糞大腸菌值小于10－6，物料中就有腸道致病菌存在的可能，在流行病學上是不安全的；當糞大腸菌值在10－4～10－3時，糞肥中腸道致病菌存在的可能性就很小。

同樣，對于蛔蟲卵死亡率、細菌總數也作為衛生防疫安全指標被多數標準采納。

表5 GB18877-2002與 CJ/T 309-2009重金屬指標對比

表6 污泥處置標準體系的衛生防疫安全指標

3.4 營養指標（見表7）

表7 污泥處置標準體系的營養指標

營養指標主要針對土地利用處置方式設定。就標準值講，污泥中有機物含量一般可以達到肥料標準，但總養分方面尚存在差距；另一方面，對于總養分指標較高的污泥，應該深入分析資源化土地利用的方式方法，因為污泥存在較高的市場價值。

3.5 土地利用施用方法

GB4284-84規定：施用符合本標準污泥時，一般每年每畝用量不超過2000kg（以干污泥計）。污泥中任何一項無機化合物含量接近于本標準時，連續在同一塊土壤上施用，不得超過20年（注：“為了防止對地下水的污染，在沙質土壤和地下水位較高的農田上不宜施用污泥；在飲水水源保護地帶不得施用污泥”。“污泥可在大田、園林和花卉地上施用，在蔬菜地和當年放牧的草地上不宜施用”）。

CJ/T 291-2008規定：每年每萬平方米土地施用干污泥量不大于30,000kg（注：施用范圍：“鹽堿地、沙化地和廢棄礦場土壤”）。

GJ/T309-2009規定：農田年施用污泥累計不應超過7.5t/hm2，農田連續施用不應超過10年。

湖泊周圍1000m范圍內和洪水泛濫區禁止施用污泥。

4 標準制定完善的幾點建議

4.1 土地利用施用標準的細化

（1）重金屬狀態指標

重金屬形態是指重金屬元素在環境中的某種離子、分子或其它結合方式存在的物理-化學形式。如銅在水溶液中可能以多種溶解的形態存在：Cu2+、CuCO30、Cu(OH)2

0、 CuOH+、CuHCO30、Cu(CO3)2

2-等；大氣中的汞可有元素汞、無機汞（如氯化汞）和有機汞（如甲基汞）等不同化學狀態。重金屬形態包括元素具體存在的物理的聚集狀態（physical state）（氣態、液態、固態）和化學的（原子、分子的）結合方式（chemical species）。金屬的形態與其來源和進入水體后與水中其它物質可能發生的相互作用有關，不同的形態表現出不同的生物毒性和環境行為。

細化重金屬形態標準指標有利于在可控的情況下合理推進污泥資源化利用進程，對于活性較高游離狀態的重金屬物質應采取更加嚴格的控制標準。

（2）EC值（可溶性鹽含量）

EC值用于測量溶液中可溶性鹽濃度，也可以用于測量液體肥料或種植介質中的可溶性離子濃度。高濃度的可溶性鹽類會使植物受到損傷或造成植株根系的死亡。EC值的單位用mS/cm或mmhos/cm表示，測量溫度通常為25℃。正常的EC值范圍在1～4mmhos/cm（或mS/cm）之間。基質中EC值過高，可能會形成反滲透壓，將根系中的水分置換出來，使根尖變褐或者干枯。因此有必要在相關土地利用的標準中引入EC值。

（3）施用方法

發達國家對于污泥土地施用有一套完整的施用方法指導，如美國污泥土地利用允許污染物標準見表8。我國的相關標準中這方面的內容尚欠缺，主要原因是數據積累不足。

此外，依照土壤本底濃度制定施用方法，也可在今后的標準細化過程中加以考慮。

表8 美國污泥土地利用允許污染物標準

4.2 混燒相關標準的制定

近些年來，污泥電廠混燒技術在部分地區得到應用，但由于污泥的燃點較低，飛灰比例高，混燒易造成飛灰在煙道內熔融粘結阻塞，影響換熱器效率，大型電廠一般不愿接受。這也成為一些環保不達標的電廠（以地方小火電居多）難以維持運轉的理由，同時采用了該技術，由于某些污染物（如重金屬）無法采用加高煙囪實現遠播稀釋，這些污染物會落到方圓數公里內的近地面，對周邊環境影響較為嚴重。

由于目前國內尚無相關標準出臺，類似的項目一般引用《生活垃圾焚燒污染控制標準》（GB18485-2001），但生活垃圾與污泥成分存在較大差異，僅就重金屬指標，污泥需要控制9項、生活垃圾需要控制3項。因此盡快填補這一標準的空白，對于防止項目二次污染，降低項目投資風險，規范混燒項目運營的外部條件具有重要意義。

4.3 原有標準存在的問題

（1）有待商榷的數據

GB18918-2002表5污泥穩定化控制指標中的好氧堆肥方法含水率控制指標為小于65%，而好氧堆肥本身反應發生所需含水率條件為小于60%，堆肥后含水率一般降到40%以下，因此該數據不具備實際操作意義。

CJ247-2007表2中污泥泥質選擇性控制項目和限值中的污染物指標基本上取決于污水處理廠進水指標，因此無法做到“控制”。

（2）術語的規范

蛔蟲卵的死亡率是糞便無害化效果的寄生蟲學指標，將它作為指標寄生蟲卵，是因為糞便中含蛔蟲卵比其他寄生蟲卵多，而且蛔蟲卵的卵殼厚，對外界的抵抗力很強，在無氧環境中不能發育，但可生活相當長的時間，同時其對寒冷及化學藥物有很大抵抗力，不易被殺死，在蠕蟲學上有代表性。當蛔蟲卵死亡率達95%以上時，表明其他寄生蟲卵基本上已殺滅，因而其可作為糞便產品的安全標準。

GB18918-2002使用的“蠕蟲卵死亡率”，應予以統一。

（3）指標數據表達方式的統一

例如糞大腸菌群菌值指標，CJ247-2007、CJ248-2007、CJ249-2007、CJ/T289-2008、CJ/T291-2008標準的指標均為＞0.01，而GJ/T309-2009標準指標為≥0.01；其它類似情況指標還有蛔蟲卵死亡率、含水率等。因此建議統一采用“≥”的符號，符合標準制定習慣。

5 結語

自GB8978-1988標準頒布實施后，尤其是GB8978-1996標準修訂發布后，我國的污水處理行業得到了高速發展。在污水處理行業蓬勃發展的今天，污泥的處置已經成為必須認真面對的現實問題，建立并完善與我國國情相適應的污泥專用國家標準體系已迫在眉睫。污泥專用國家標準體系的建立將可對目前國內無序發展的污泥處置行業起到引導、規范的重要作用，并可保障這一新興行業的健康發展。

[1]王濤,簡映.中國污泥堆肥產業發展模式的探討[J].中國環保產業，2008, (7)：28-29.

[2]GB4284-84，農用污泥中污染物控制標準[S].

[3]GJ3025-93，城市污水處理廠污水污泥排放標準[S].

[4]GB18918-2002，城鎮污水處理廠污染物排放標準[S].

[5]CJ/T239-2007，城鎮污水處理廠污泥處置分類[S].

[6]CJ247-2007，城鎮污水處理廠污泥泥質[S].

[7]CJ248-2007，城鎮污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質[S].

[8]CJ249-2007，城鎮污水處理廠污泥處置混合性填埋泥質[S].

[9]CJ/T289-2008，城鎮污水處理廠污泥處置制磚用泥質[S].

[10]CJ/T290-2008，城鎮污水處理廠污泥處理單獨焚燒用泥質[S].

[11]CJ/T291-2008，城鎮污水處理廠污泥處置土地改良用泥質[S].

[12]GJ/T309-2009，城鎮污水處理廠污泥處置農用泥質[S].

[13]NY525-2002，有機肥料[S].

[14]GB18877-2002，有機-無機復混肥料[S].

[15]GB18485-2001，生活垃圾焚燒污染控制標準[S].

[16]王濤.城市污泥堆肥施用及重金屬問題探討[J].上海環境科學，2009，(1)：37-38.

Brief Analysis on Sludge Disposal Standard in Town Sewage Treatment Plant

WANG Tao, LIN Yang

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1006-5377（2010）11-0028-04