張淼
近年來(lái),各地區(qū)、各部門積極開(kāi)展土壤污染狀況調(diào)查,實(shí)施綜合整治,土壤環(huán)境保護(hù)取得積極進(jìn)展。但我國(guó)土壤環(huán)境狀況總體仍不容樂(lè)觀,已引起社會(huì)的高度關(guān)注。為切實(shí)保護(hù)土壤環(huán)境,防治和減少土壤污染,國(guó)務(wù)院辦公廳近日發(fā)布《近期土壤環(huán)境保護(hù)和綜合治理工作安排》,文件首次公開(kāi)提出,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,應(yīng)禁止使用含重金屬、難降解有機(jī)污染物的污水以及未經(jīng)檢驗(yàn)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(jī)殘片、細(xì)菌菌體、無(wú)機(jī)顆粒、膠體污泥等組成的極其復(fù)雜的非均質(zhì)體。污泥的主要特性是含水率高(可高達(dá)99%以上),有機(jī)物含量高,容易腐化發(fā)臭,并且顆粒較細(xì),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(yùn)輸,但它很難通過(guò)沉降進(jìn)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(jī)污染物和病原物等有害物質(zhì)的混合物。近幾年,由于在污泥施用地種植的植物中檢測(cè)到了多種有機(jī)污染物,因此,人們認(rèn)為污泥中有機(jī)污染物的污染應(yīng)受到高度重視,并進(jìn)行詳細(xì)地研究。
國(guó)內(nèi)外城市污泥處置方式概述國(guó)外城市污泥處置
目前,世界上大多數(shù)國(guó)家對(duì)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(duì)海洋環(huán)境造成污染,這種方法在很多國(guó)家已被禁用。1988年美國(guó)規(guī)定禁止污泥的海洋傾倒,歐盟規(guī)定2005年以后有機(jī)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(duì)環(huán)境造成二次污染,加之污泥含有豐富的植物營(yíng)養(yǎng)元素,農(nóng)用逐漸成為最具潛力的污泥處置方式。各國(guó)國(guó)情不同處置方式在不同國(guó)家所占的比例也不相同。世界上發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)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(guó)和英國(guó)以農(nóng)用為主(30%和42%),加拿大以焚燒為主(40%)。日本由于國(guó)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(guó)側(cè)重點(diǎn)不盡相同,丹麥、法國(guó)、盧森堡以農(nóng)業(yè)利用為主,愛(ài)爾蘭、芬蘭、葡萄牙污泥農(nóng)用的比例逐漸增加,荷蘭、德國(guó)、正計(jì)劃增加焚燒的比例。
中國(guó)城市污泥處置概況
據(jù)中國(guó)國(guó)家環(huán)保總局提供的數(shù)字,目前中國(guó)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(yùn)轉(zhuǎn)的城市污水處理廠有400余座,日處理能力2534萬(wàn)m3。按污泥產(chǎn)量占處理水量的0.3%-0.5%(以含水率97%計(jì))計(jì)算,中國(guó)城市污水廠污泥的產(chǎn)量在7.602萬(wàn)m3/d和12.67萬(wàn)m3/d(以含水率97%計(jì))之間。因此,中國(guó)在污水處理事業(yè)不斷取得進(jìn)步的同時(shí),必將面臨巨大的污泥處理和處置壓力。
我國(guó)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(shí)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(shù)進(jìn)行處理,有36.5%的污泥采用厭氧消化技術(shù)進(jìn)行穩(wěn)定化處理,此外有2.6%的污泥采用好氧消化技術(shù)進(jìn)行穩(wěn)定化處理。在污泥處置方面,我國(guó)大約有45%的污泥用作農(nóng)業(yè)利用,34.4%的污泥進(jìn)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(shí),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(dǎo)致土地鹽害、燒苗和病蟲害等問(wèn)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(dāng)大的比例(大約占34.4%)。但是,污泥填埋不僅嚴(yán)重危害了填埋場(chǎng)的安全,而且嚴(yán)重污染了附近的生態(tài)環(huán)境。填埋的污泥造成了填埋場(chǎng)滲濾系統(tǒng)的嚴(yán)重堵塞,大大縮短了垃圾填埋場(chǎng)的壽命,嚴(yán)重污染了附近的地下水。污泥焚燒在我國(guó)所占比例為3.5%,由于含固率達(dá)不到焚燒的準(zhǔn)入條件,焚燒產(chǎn)生的大氣污染也相當(dāng)嚴(yán)重。
污泥的土地利用現(xiàn)狀及標(biāo)準(zhǔn)污泥土地利用的現(xiàn)狀
污泥中含有很高的有機(jī)質(zhì)、大量的N、P和K等速效養(yǎng)分,有明顯的培肥效果,同時(shí)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(zhǎng)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(yīng)用于農(nóng)田、菜地、林地、草地、市政綠化、育苗基質(zhì)及污染土壤的修復(fù)與重建等。但有報(bào)道認(rèn)為,中國(guó)污泥中的重金屬、有機(jī)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(biāo)準(zhǔn)
為了貫徹各項(xiàng)環(huán)保法規(guī),促進(jìn)城鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)和管理,加強(qiáng)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(hù)良好的生態(tài)環(huán)境,結(jié)合我國(guó)《城市污水處理及污染防治技術(shù)政策》,由國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局科技標(biāo)準(zhǔn)司提出,由北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院、中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院負(fù)責(zé)起草了一套新的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GBl8918-2002),從2003年7月1日開(kāi)始實(shí)施。標(biāo)準(zhǔn)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(xiàng)目和標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)》,將污泥分為A、B兩級(jí),分別對(duì)應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)來(lái)看,對(duì)重金屬、有機(jī)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)實(shí)施,會(huì)引起土壤環(huán)境質(zhì)量的顯著下降。對(duì)于新的污泥農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)是否能保障人民健康生活及保護(hù)良好的生態(tài)環(huán)境,有待進(jìn)一步探討。從總體上看來(lái),我國(guó)還需要盡快完善污泥標(biāo)準(zhǔn)體系,在政策導(dǎo)向上鼓勵(lì)和扶持污泥處理處置企業(yè),引進(jìn)資金和技術(shù)設(shè)備,建立市場(chǎng)化管理制度,保障污泥資源化利用順利開(kāi)展。
加強(qiáng)污泥的資源化利用
我國(guó)應(yīng)該結(jié)合我國(guó)的國(guó)情制定出污泥處理、處置技術(shù)政策來(lái)應(yīng)對(duì)污泥帶來(lái)的危害。對(duì)污泥的處理、處置應(yīng)遵循減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化的原則。在不產(chǎn)生環(huán)境二次污染的情況下,實(shí)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(yán)格界定污泥處置前的準(zhǔn)入條件,污泥的處理應(yīng)與處置技術(shù)相結(jié)合。在污泥處理、處置中應(yīng)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(kāi)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(shù)和工藝流程以節(jié)約投資、降低維護(hù)費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)用。限制高能耗、高運(yùn)費(fèi)以及以環(huán)境為代價(jià)的污泥處理、處置技術(shù)。在進(jìn)行污泥處理、處置規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)地理環(huán)境合適的城市(尤其在中、小城市)應(yīng)首先考慮污泥土地利用,并與其他污泥處理、處置技術(shù)相結(jié)合,以提高處理效果、降低能耗,并開(kāi)展綜合利用。同時(shí)建立健全污泥處理、處置環(huán)境影響評(píng)價(jià)體系,確保污泥的安全處置。
對(duì)于我國(guó)的污泥問(wèn)題,政府要加大立法工作力度,通過(guò)立法加強(qiáng)污泥污染治理和管理,促進(jìn)污水污泥治理事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,另外應(yīng)積極動(dòng)員群眾加入到保護(hù)環(huán)境的行列中來(lái)。