
城鎮(zhèn)污水處理廠污泥含水率高,有機(jī)物極易腐敗產(chǎn)生惡臭,直接對(duì)環(huán)境造成污染。另外,污泥中還含有病原體、重金屬和持久性有機(jī)物等有毒有害物質(zhì),未經(jīng)有效處理處置并進(jìn)入環(huán)境極易對(duì)地下水、土壤等造成二次污染,威脅環(huán)境安全和公眾健康。
1 國(guó)內(nèi)外污泥處理處置總體現(xiàn)狀
1.1 國(guó)內(nèi)
隨著我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理率的不斷提高,城鎮(zhèn)污水處理廠的污泥產(chǎn)量也急劇增加。2009年,全國(guó)投運(yùn)城鎮(zhèn)污水處理廠1992座,污水處理量為280×108m3,產(chǎn)生含水率為80%左右的污泥約2005×104t。隨著在建的2000多座污水處理廠陸續(xù)投入運(yùn)行,全國(guó)污泥總產(chǎn)量將很快突破3000×104t/a。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠的污泥只有小部分進(jìn)行填埋、土地利用、焚燒或建材利用等,總有效處理處置率僅為5%~10%,其余的大部分污泥均未進(jìn)行規(guī)范化的處理處置。按照《全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)“十一五”規(guī)劃》的要求,污泥處理處置要遵循減量化、穩(wěn)定化、無害化和安全處置的原則,到“十一五”末期,全國(guó)城鎮(zhèn)要形成干污泥處理量為20083t/d的污泥綜合處理處置能力。從目前看進(jìn)展緩慢,差距很大。
污水處理設(shè)施高速建設(shè),并已接近尾聲,而相應(yīng)的污泥處理處置設(shè)施的建設(shè)還未大規(guī)模展開,污泥處理處置嚴(yán)重滯后于污水處理,使已建成投運(yùn)的大批污水處理設(shè)施的環(huán)境效益大打折扣。大量污泥的無序棄置,不只是污染物從污水往陸地的轉(zhuǎn)移,實(shí)際上還使污染物進(jìn)一步擴(kuò)散,加劇了對(duì)環(huán)境的危害,成為環(huán)境領(lǐng)域的重大問題之一。
1.2 發(fā)達(dá)
發(fā)達(dá) 的污泥處理處置開始于20世紀(jì)70年代。經(jīng)過30多年的研究與實(shí)踐,各國(guó)的技術(shù)路線已經(jīng)基本明確,相關(guān)的法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)也已完善。由于各國(guó)的自然特征及經(jīng)濟(jì)狀況不同,污泥處理處置也各有特點(diǎn)。
歐洲污泥處理處置的主要方式有填埋、焚燒和土地利用等。自20世紀(jì)90年代以來,由于可供填埋的場(chǎng)地越來越少,污泥處理處置的壓力越來越大,關(guān)于污泥處理處置的爭(zhēng)論較為激烈。雖然歐洲建成了一批污泥干化焚燒設(shè)施,但焚燒設(shè)施投資大、能耗高,且對(duì)空氣質(zhì)量有影響,污泥有機(jī)質(zhì)也不能循環(huán)利用,幾乎所有歐洲 和地方行政當(dāng)局對(duì)污泥焚燒既不鼓勵(lì)也不反對(duì)。關(guān)于污泥土地利用的爭(zhēng)論主要集中在農(nóng)用方面,對(duì)污泥用于林地、綠化及生態(tài)修復(fù)沒有爭(zhēng)論。歐洲對(duì)污泥農(nóng)用的意見主要來源于公眾對(duì)轉(zhuǎn)基因生物體及瘋牛病等安全問題的擔(dān)心,而不是通常的重金屬及持久性有機(jī)物問題。雖然歐洲各國(guó)采取的污泥處理處置方式差異較大(如荷蘭及佛蘭德斯地區(qū)立法禁止污泥農(nóng)用,希臘及愛爾蘭立法禁止污泥焚燒),但總的趨勢(shì)是污泥農(nóng)用的比例越來越高,關(guān)于污泥是否農(nóng)用的爭(zhēng)論已經(jīng)基本結(jié)束。另外,歐洲50%以上的污泥都經(jīng)過了厭氧消化處理,為污泥農(nóng)用提供了較好的基礎(chǔ)。雖然北美地區(qū)土地資源充足,但衛(wèi)生填埋一直較少,污泥處理處置的技術(shù)路線一直以農(nóng)用為主,政府為消除公眾對(duì)污泥農(nóng)用的擔(dān)心做了大量的工作。日本由于國(guó)土面積較小,而污泥產(chǎn)生量又很大,污泥處理處置的主要技術(shù)路線是以焚燒后作建材利用為主,農(nóng)用與填埋為輔。
綜上所述,發(fā)達(dá) 污泥處理處置的主流技術(shù)路線是土地利用。污泥土地利用主要包括三個(gè)方向:一是作為農(nóng)作物、牧場(chǎng)草地肥料的農(nóng)用;二是作為林地、園林綠化肥料的林用;三是作為沙荒地、鹽堿地、廢棄礦區(qū)改良基質(zhì)的土壤改良。在 各地污泥土地利用的實(shí)踐中,雖然有很多將污泥遠(yuǎn)距離運(yùn)輸進(jìn)行土壤改良的實(shí)例,但總體用于土壤改良的污泥量很少。由于具體操作的困難,污泥林用量也不多,實(shí)際上大多是農(nóng)用方向的土地利用,也稱之為污泥的“農(nóng)業(yè)循環(huán)利用”。
污泥是否應(yīng)該農(nóng)用曾經(jīng)是很多 長(zhǎng)期爭(zhēng)論的熱點(diǎn)。一方面,污泥中富含有機(jī)質(zhì)及氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素,污泥農(nóng)用后有機(jī)質(zhì)可以改善土壤結(jié)構(gòu),增加透氣性和持水性,培育地力;增加的營(yíng)養(yǎng)元素可減少化肥施用量。另一方面,由于污泥中含有重金屬、病原體以及持久性有機(jī)污染物等有毒有害物質(zhì),擔(dān)心污泥農(nóng)用后這些物質(zhì)進(jìn)入食物鏈及環(huán)境,影響人體健康及環(huán)境安全。
一些發(fā)展中 關(guān)于污泥是否農(nóng)用的爭(zhēng)論正在進(jìn)行中,而歐美等發(fā)達(dá) 經(jīng)過長(zhǎng)期的研究、實(shí)踐、跟蹤調(diào)查以及各方的協(xié)商,關(guān)于污泥農(nóng)用的爭(zhēng)論已經(jīng)基本結(jié)束。發(fā)達(dá) 一致的意見是:鼓勵(lì)將污泥處理到一定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),按照規(guī)定的操作程序優(yōu) 行農(nóng)業(yè)循環(huán)利用。各國(guó)基本都制訂了污泥農(nóng)用規(guī)程,比較 的有三個(gè):美國(guó)的《污泥利用處置標(biāo)準(zhǔn)》(聯(lián)邦法案第40部第503部分)、歐盟的《污泥農(nóng)用指導(dǎo)規(guī)程》(86/278/EEC)和英國(guó)的《污泥農(nóng)業(yè)土地利用指南》。美國(guó)聯(lián)邦環(huán)保署(EPA)關(guān)于污泥農(nóng)用的基本觀點(diǎn)是:符合503質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的污泥對(duì)公眾和環(huán)境都是安全的,將這些污泥進(jìn)行農(nóng)業(yè)循環(huán)利用,是對(duì)環(huán)境負(fù)責(zé)的處置方式?;诠娎?,美國(guó)科學(xué)院(NAS)的 研究委員會(huì)(NRC)于1996年和2002年兩次對(duì)503標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行情況進(jìn)行多學(xué)科評(píng)價(jià),結(jié)論是:“沒有證據(jù)證明符合503標(biāo)準(zhǔn)的污泥農(nóng)用會(huì)影響公眾的健康及環(huán)境的安全”;“符合503標(biāo)準(zhǔn)的污泥的運(yùn)輸、暴露、利用與疾病及健康問題不存在因果關(guān)系”;“污泥農(nóng)業(yè)循環(huán)利用是一個(gè)可忽略風(fēng)險(xiǎn)的活動(dòng),數(shù)百年的實(shí)踐和幾十年的研究表明,污泥農(nóng)用不可能出現(xiàn)或發(fā)現(xiàn)令人震驚的問題”。2004年,美國(guó)地質(zhì)勘探局(USGS)對(duì)丹佛市長(zhǎng)期施用B級(jí)污泥的地區(qū)進(jìn)行系統(tǒng)檢測(cè)證明,該地區(qū)沒有由于污泥農(nóng)用出現(xiàn)地下水污染等環(huán)境問題。歐洲也進(jìn)行了系列污泥農(nóng)用評(píng)價(jià)研究,結(jié)論是:符合指導(dǎo)規(guī)程的污泥農(nóng)用是安全的,存在的風(fēng)險(xiǎn)可以被忽略。關(guān)于污泥農(nóng)用,“現(xiàn)在的不確定超過了可能的風(fēng)險(xiǎn)”,也可理解為“由于問題的不確定性,使可能的風(fēng)險(xiǎn)被大大夸大”。英國(guó)的《污泥農(nóng)業(yè)土地利用指南》實(shí)際上是英國(guó)水公司(UW)與農(nóng)產(chǎn)品零售商協(xié)會(huì)(BRC)達(dá)成了污泥農(nóng)用協(xié)議,英國(guó)環(huán)保部門(DETR)、農(nóng)業(yè)部門及食品部門(MAFF)、 農(nóng)民聯(lián)盟(NFU)、 土地?fù)碛姓邊f(xié)會(huì)(CLA)都參與了協(xié)議的討論和起草。總之,歐美 對(duì)污泥農(nóng)用的政策是:在“強(qiáng)化處理,嚴(yán)格控制質(zhì)量;明確農(nóng)用操作規(guī)程,定期跟蹤檢測(cè)評(píng)價(jià);利益相關(guān)各方加強(qiáng)溝通協(xié)商”的前提下,推動(dòng)污泥的農(nóng)業(yè)循環(huán)利用。目前,美國(guó)16000座污水處理廠年產(chǎn)710×104t污泥(干重),約60%的污泥經(jīng)700多座好氧發(fā)酵設(shè)施處理成生物固體用作農(nóng)田肥料,另外有17%進(jìn)行填埋,20%進(jìn)行焚燒,3%用于礦山的覆蓋。農(nóng)民用污泥作肥料時(shí),可節(jié)約148~395美元/hm2(60~160美元/英畝)的肥料成本,白宮的草地和花圃多年來也一直施用污泥肥料。德國(guó)、英國(guó)和法國(guó)每年產(chǎn)生的污泥(干重)分別為220×104t、120×104t和85×104t,農(nóng)業(yè)循環(huán)利用的比例分別為40%、60%和60%。通過以上措施,發(fā)達(dá) 的污泥農(nóng)用比例正在不斷提高。
發(fā)達(dá) 鼓勵(lì)污泥農(nóng)用的政策,首先是基于物質(zhì)的可持續(xù)性生態(tài)循環(huán)的需要,不能破壞不可再生的資源。污泥中的有機(jī)質(zhì)經(jīng)厭氧消化或好氧發(fā)酵轉(zhuǎn)化成的準(zhǔn)腐殖質(zhì)是維持健康的土壤結(jié)構(gòu)所必需的材料。磷素也只有通過農(nóng)業(yè)利用,才能維持生態(tài)循環(huán)。氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素可以通過化肥提供,植物生長(zhǎng)所必需的鈣、鐵、錳、鎂、鋅等微量元素則難以通過施加化肥予以補(bǔ)充,而污泥中富含這些微量元素。其次,植物對(duì)污泥肥料中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收效率遠(yuǎn)高于化肥。污泥中的氮、磷元素大部分處于不溶解狀態(tài),在土壤中存在緩釋過程,便于植物生長(zhǎng)過程中逐步吸收。由于緩釋過程的存在,污泥中的氮、磷元素在土壤中不易流失,對(duì)地下水的污染遠(yuǎn)低于同當(dāng)量的化肥。另外,通過厭氧消化、好氧發(fā)酵等現(xiàn)有技術(shù)可將污泥的有毒有害影響降至很低,再輔以嚴(yán)格控制施用量、合理選擇施用場(chǎng)地以及采用正確的施用方法等措施,可以保證公眾健康及環(huán)境的安全。與其他處置方式相比,污泥農(nóng)用也是較經(jīng)濟(jì)的處置方式。
2 污泥處理處置應(yīng)遵循的原則
按照《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術(shù)政策(試行)》的要求,參考發(fā)達(dá) 近30年的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn),污泥處理處置應(yīng)符合“安全環(huán)保、循環(huán)利用、節(jié)能降耗、因地制宜、穩(wěn)妥可靠、經(jīng)濟(jì)可行”等原則。其中,安全環(huán)保強(qiáng)調(diào)應(yīng)控制二次污染、確保公眾健康及環(huán)境的安全;循環(huán)利用和節(jié)能降耗體現(xiàn)了資源節(jié)約、可持續(xù)發(fā)展的基本理念;而只有因地制宜、穩(wěn)妥可靠以及經(jīng)濟(jì)可行的處理處置技術(shù)路線,實(shí)際中才具有可操作性。
2.1 安全環(huán)保是確定污泥處理處置技術(shù)路線的約束性前提條件
污泥中含有病原體、重金屬和持久性有機(jī)物等有毒有害物質(zhì),在進(jìn)行處理處置時(shí)必須達(dá)到應(yīng)有的標(biāo)準(zhǔn),確保公眾健康與環(huán)境安全。在污泥土地利用方面,發(fā)達(dá) 基于多年的研究與實(shí)踐,制訂了一系列污泥進(jìn)入土地的污染物控制標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)也參考國(guó)外標(biāo)準(zhǔn),制定了較為嚴(yán)格的污泥用于農(nóng)業(yè)、園林綠化、土壤改良時(shí)的污染物控制標(biāo)準(zhǔn)。處理生活污水產(chǎn)生的污泥經(jīng)厭氧消化或好氧發(fā)酵等過程后,基本都能夠達(dá)到污染物的控制標(biāo)準(zhǔn),按照規(guī)定的程序可以安全地進(jìn)行農(nóng)用、園林綠化或土壤改良。當(dāng)污泥中有毒有害物質(zhì)含量較高,通過處理無法或難以達(dá)到土地利用的控制標(biāo)準(zhǔn)時(shí),則嚴(yán)禁土地利用,可通過填埋、焚燒或建材利用等途徑予以處置。污泥的填埋應(yīng)采取必要的防滲工程措施,防止污染地下水;焚燒或建材利用也應(yīng)達(dá)到尾氣排放、重金屬析出等相應(yīng)的污染物控制標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于含有工業(yè)成分較多的污泥,在利用焚燒灰渣時(shí)應(yīng)進(jìn)行放射性評(píng)價(jià)。
在確定污泥處理處置技術(shù)路線時(shí),關(guān)于污染物質(zhì)的控制,有三個(gè)問題應(yīng)予特別關(guān)注:一是及時(shí)采用污染物控制新技術(shù),如重金屬析出及鈍化技術(shù)、持久性有機(jī)物的降解轉(zhuǎn)化技術(shù)和病原體滅活技術(shù)。這些新技術(shù)的采用,可以及時(shí)突破污染物控制的瓶頸,不制約污泥資源的有效循環(huán)利用。二是結(jié)合污泥的來源,及時(shí)分析預(yù)測(cè)污泥中有毒有害物質(zhì)的變化趨勢(shì),正確制定不同階段的處理處置技術(shù)路線。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、工廠的搬遷都可以使污泥中的污染物濃度大大降低。三是從源頭開始制定全過程的污染物控制計(jì)劃,包括工業(yè)清潔生產(chǎn)、廠內(nèi)污染物預(yù)處理、污水處理工藝的強(qiáng)化、加強(qiáng)污染物總量控制等環(huán)節(jié)??傊?,應(yīng)采取各方面的技術(shù)和管理措施,降低污泥中的有毒有害物質(zhì)濃度,確保公眾健康與環(huán)境安全。
2.2 資源循環(huán)利用應(yīng)是確保污泥處理處置技術(shù)路線時(shí)考慮的首要目標(biāo)
在污泥的處理處置中,減容減量、穩(wěn)定無害、資源利用這幾個(gè)目標(biāo)是緊密聯(lián)系、不可分割的。不同的資源利用方向,需采用不同的處理處置技術(shù)。如果放棄資源利用目標(biāo),確定污泥處理處置技術(shù)路線時(shí)就會(huì)失去方向。污泥的資源價(jià)值主要體現(xiàn)在兩方面:一是其中的有機(jī)質(zhì)和各種營(yíng)養(yǎng)元素;二是其中的能量。因此,資源循環(huán)利用的方向之一是土地利用,將污泥中的有機(jī)質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)元素補(bǔ)充到土地;二是通過厭氧處理等技術(shù)回收污泥中的能量。一些使有機(jī)質(zhì)破壞、營(yíng)養(yǎng)元素流失,或不能實(shí)現(xiàn)能量回收的技術(shù)都不符合資源循環(huán)利用這一原則。另外,資源循環(huán)利用的效率也是應(yīng)予關(guān)注的問題。農(nóng)業(yè)循環(huán)利用對(duì)有機(jī)質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)元素利用的效率要高于林業(yè)利用;厭氧消化的能量回收效率要高于其他能量利用途徑,同時(shí)還不影響對(duì)有機(jī)質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)元素的利用。由于建材利用主要是利用污泥中的無機(jī)粘土成分,而大部分污泥以有機(jī)成分為主,因此建材方向的資源利用效率較低。
2.3 在污泥處理處置技術(shù)路線的確定以及具體技術(shù)的比選過程中,應(yīng)始終關(guān)注節(jié)能降耗的原則
一些高能耗尤其是需要消耗大量清潔能源的處理處置技術(shù),應(yīng)避免采用;一些需要大量的物料消耗,或需要消耗大量的土地資源的處理處置技術(shù),也應(yīng)慎重采用。《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術(shù)政策(試行)》明確鼓勵(lì)利用污泥厭氧消化過程中產(chǎn)生的沼氣熱能、垃圾和污泥焚燒余熱、發(fā)電廠余熱或其他余熱作為污泥干化處理的熱源,提出不宜采用優(yōu)質(zhì)一次能源作為污泥干化的主要熱源。
2.4 在確定污泥處理處置技術(shù)路線時(shí),必須充分符合穩(wěn)妥可靠的原則
首先,在處理處置技術(shù)選擇時(shí)應(yīng)優(yōu)先采用 成熟的技術(shù)。對(duì)于研發(fā)中的新技術(shù),應(yīng)經(jīng)過嚴(yán)格的評(píng)價(jià)、生產(chǎn)性應(yīng)用以及工程示范,確認(rèn)可靠后方可采用。其次,在規(guī)劃建設(shè)的技術(shù)路線中除主要的 性處理處置方案外,還應(yīng)有備用處置方案,或兩條處理處置途徑互為備用,以保證污泥的及時(shí)處理處置。另外,處理處置技術(shù)路線應(yīng)有臨時(shí)性、階段性和 性三套方案。在規(guī)劃的污泥處理處置設(shè)施建成以前,應(yīng)對(duì)污泥采取臨時(shí)處理處置措施,防止污泥的隨意棄置。臨時(shí)處置方案不一定符合資源循環(huán)利用以及節(jié)能降耗的原則,則必須安全環(huán)保。石灰穩(wěn)定、嚴(yán)格管理的土地自然干化或填埋封存都是常用的臨時(shí)處理處置措施。臨時(shí)處理處置也可作為 性方案的備用方案。衛(wèi)生填埋、協(xié)同焚燒、建材利用都可作為階段性處理處置方案。衛(wèi)生填埋受到填埋場(chǎng)地的制約,協(xié)同焚燒受系統(tǒng)行業(yè)市場(chǎng)狀況的制約,建材利用受建材需求的制約,因此這些方式都具有極大的不確定性,應(yīng)該盡量利用,但不能規(guī)劃為 性的處理處置方案。
2.5 為使污泥處理處置技術(shù)路線切實(shí)可行,確定時(shí)還必須遵循因地制宜的原則
應(yīng)綜合考慮污泥泥質(zhì)特征及未來的變化、當(dāng)?shù)氐耐恋刭Y源及特征、可利用的水泥廠或熱電廠等工業(yè)窯爐狀況、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平等因素,基于安全環(huán)保、循環(huán)利用、節(jié)能降耗、穩(wěn)妥可靠等原則,因地制宜地確定本地區(qū)穩(wěn)妥可靠的污泥處理處置技術(shù)路線。
2.6 經(jīng)濟(jì)可行是污泥處理處置規(guī)劃建設(shè)的順利實(shí)現(xiàn)以及日后運(yùn)營(yíng)得以維持的必要條件
如果基于安全環(huán)保、循環(huán)利用、節(jié)能降耗、因地制宜、穩(wěn)妥可靠等原則提出的 性規(guī)劃建設(shè)方案,由于經(jīng)濟(jì)原因近期無法實(shí)施,可另提出階段性處理處置方案加以實(shí)施,逐步過渡到 性方案。在編制規(guī)劃建設(shè)方案時(shí),應(yīng)綜合考慮建設(shè)投資與運(yùn)營(yíng)成本,防止為降低近期的建設(shè)投資導(dǎo)致建成后的運(yùn)營(yíng)成本過高。
3 污泥處理處置方案的選擇
污泥處理處置大體上可分為處理與處置兩個(gè)階段。處理主要是指對(duì)污泥進(jìn)行穩(wěn)定化、減量化和無害化處理的過程,污泥處理包括濃縮、脫水、消化、發(fā)酵以及熱干化等工藝過程。處置是指對(duì)處理后污泥進(jìn)行消納的過程,在污泥處置過程中污泥將得以穩(wěn)定。污泥處置包括土地利用、填埋、焚燒以及建材利用等不同方式,污泥焚燒后的灰分既可填埋,也可作為建材原料。在確定污泥處理處置方案時(shí),應(yīng)首先確定污泥的處置方式,然后根據(jù)不同的處置方式,確定相應(yīng)的污泥處理方案。此外,應(yīng)充分考慮污泥泥質(zhì)特征,按照“安全環(huán)保、循環(huán)利用、節(jié)能降耗、因地制宜、穩(wěn)妥可靠、經(jīng)濟(jì)可行”等原則,綜合確定污泥處置方式。污泥處理工藝的選擇與設(shè)計(jì)必須滿足具體處置方式的要求。
3.1 污泥的土地利用
應(yīng)認(rèn)真調(diào)查本地區(qū)可利用土地的總體狀況,結(jié)合污泥泥質(zhì)以及可行的處理技術(shù),首先研究污泥土地利用的可行性。如果當(dāng)?shù)卮嬖邴}堿地、沙化地和廢棄礦場(chǎng),應(yīng)優(yōu)先使用污泥對(duì)這些土地或場(chǎng)所進(jìn)行改良,實(shí)現(xiàn)污泥處置。用于土地改良的泥質(zhì)應(yīng)符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 土地改良用泥質(zhì)》(CJ/T 291-2008)的規(guī)定,并對(duì)改良方案進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià),防止對(duì)地下水以及周圍生態(tài)環(huán)境造成二次污染。
當(dāng)污泥經(jīng)穩(wěn)定化和無害化處理達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 土地改良用泥質(zhì)》(CJ/T 309-2009)等 和地方現(xiàn)行的有關(guān)農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定時(shí),應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐耐寥拉h(huán)境質(zhì)量狀況和農(nóng)作物的特點(diǎn)及《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 15618-1995),研究提出包括施用范圍、施用量、施用方法及施用期限等內(nèi)容的污泥農(nóng)用方案,經(jīng)污泥場(chǎng)地適用性環(huán)境影響評(píng)價(jià)和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估后,進(jìn)行污泥農(nóng)用。污泥農(nóng)用既實(shí)現(xiàn)了污泥處置,又增加了土壤的有機(jī)質(zhì)及各種營(yíng)養(yǎng)元素,使地力不斷得到培育。
當(dāng)污泥經(jīng)穩(wěn)定化和無害化處理后滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 園林綠化用泥質(zhì)》(CJ 248-2007)的規(guī)定和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí),應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐耐临|(zhì)和植物習(xí)性,提出包括施用范圍、施用量、施用方法及施用期限等內(nèi)容的污泥用于園林綠化的方案,進(jìn)行污泥處置。
一些地區(qū)的污泥土地利用方案常包括以上三種土地利用形式,每一種形式的利用量可考慮隨季節(jié)等因素進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。
當(dāng)污泥以農(nóng)用、園林綠化為土地利用方式時(shí),可采用厭氧消化或高溫好氧發(fā)酵等工藝對(duì)污泥進(jìn)行處理。在有條件的污水處理廠,應(yīng)首先考慮采用污泥厭氧消化對(duì)污泥進(jìn)行穩(wěn)定化及無害化處理的可行性。污泥消化產(chǎn)生的沼氣應(yīng)收集利用于發(fā)電、鼓風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)或熱水鍋爐,降低污水處理廠的能耗。為提高污泥的泥質(zhì),節(jié)省占地,厭氧消化應(yīng)盡量采用高溫厭氧消化工藝。為提高能量回收率,可采用超聲波、高壓或熱解等污泥破解技術(shù)對(duì)活性污泥在厭氧消化前進(jìn)行預(yù)處理。當(dāng)污水處理廠沒有可供厭氧消化的場(chǎng)地,或污水處理廠規(guī)模較小時(shí),可采用高溫好氧發(fā)酵等工藝對(duì)脫水泥餅進(jìn)行穩(wěn)定化及無害化處理。為確保污泥泥質(zhì),高溫好氧發(fā)酵工藝應(yīng)維持較高的溫度及足夠的發(fā)酵時(shí)間。通常,生活污水產(chǎn)生的污泥經(jīng)處理后能夠達(dá)到農(nóng)用和園林綠化的泥質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
3.2 污泥的填埋與焚燒
當(dāng)污泥由于泥質(zhì)不滿足標(biāo)準(zhǔn)或缺乏可利用的土地而不能進(jìn)行土地利用時(shí),可考慮采用填埋、焚燒或建材利用等處置方式。
污泥填埋前需進(jìn)行穩(wěn)定化處理,處理后泥質(zhì)應(yīng)符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 混合填埋泥質(zhì)》(CJ/T 249-2007)的要求。當(dāng)污泥采用填埋為處置方式時(shí),可采用石灰穩(wěn)定等工藝對(duì)污泥進(jìn)行處理,也可通過添加粉煤灰或陳化垃圾堆污泥進(jìn)行改性,提高污泥橫向剪切力。
當(dāng)污泥采用焚燒處置方式時(shí),應(yīng)全面調(diào)查當(dāng)?shù)氐睦贌?、熱電、水泥或制磚等行業(yè)的窯爐狀況,優(yōu)先利用這些社會(huì)窯爐資源堆污泥進(jìn)行協(xié)同焚燒,降低污泥處理處置設(shè)施的建設(shè)投資。當(dāng)污泥單獨(dú)進(jìn)行焚燒時(shí),干化和焚燒應(yīng)合建,以提高污泥的熱能利用效率,不宜單獨(dú)建設(shè)干化系統(tǒng)。焚燒前的污泥干化處理應(yīng)充分利用垃圾焚燒、熱電、水泥、制磚等行業(yè)的生產(chǎn)余熱或污泥焚燒本身產(chǎn)生的熱量,避免采用一次性優(yōu)質(zhì)能源作為主要干化熱源。污泥焚燒是對(duì)污泥穩(wěn)定徹底的處置方式,污泥焚燒后剩余的灰渣僅為原污泥體積的5%~10%,且性質(zhì)穩(wěn)定,可以方便地進(jìn)行填埋或綜合利用,對(duì)存在風(fēng)險(xiǎn)的飛灰可納入危險(xiǎn)廢物管理范疇。
不管是采用填埋還是焚燒處置方式,均應(yīng)在調(diào)查污泥泥質(zhì)、可供填埋的場(chǎng)地狀況、可能的焚燒廠址、可利用的社會(huì)窯爐資源、運(yùn)輸距離等資料的基礎(chǔ)上,進(jìn)行綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后確定。
3.3 污泥的建材利用
污泥的建材利用主要是指以污泥作為原料制造建筑材料,產(chǎn)物是可以用于工程的材料或制品。建材利用的主要方式有污泥用于水泥熟料的燒制、污泥制陶粒、污泥制磚、污泥制作道路材料和垃圾填埋場(chǎng)覆蓋材料等。
污泥用于水泥原料、制磚和制陶粒屬于污泥的協(xié)同焚燒過程;用污泥制作路基材料和垃圾填埋場(chǎng)覆蓋材料時(shí),可采用石灰、水泥基材料、工業(yè)固體廢棄物等對(duì)污泥進(jìn)行改性處理,由污泥制作的建材材料的利用應(yīng)符合 和地方的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求,并嚴(yán)格防范在生產(chǎn)和使用中造成二次污染。當(dāng)本地區(qū)建材市場(chǎng)需求量較大,污泥中無機(jī)成分較高或污泥泥質(zhì)不適于土地利用時(shí),可優(yōu)先考慮污泥的建材利用方式。
4 污泥處理處置設(shè)施規(guī)劃建設(shè)的基本要求
在進(jìn)行污泥處理處置設(shè)施建設(shè)時(shí)應(yīng)首先編制污泥處理處置規(guī)劃。污泥處理處置規(guī)劃應(yīng)與本地區(qū)的土地利用、環(huán)境衛(wèi)生、園林綠化、生態(tài)保護(hù)、水資源保護(hù)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展等有關(guān)專業(yè)規(guī)劃相協(xié)調(diào),符合城鄉(xiāng)建設(shè)總體規(guī)劃,并納入城鎮(zhèn)排水或污水處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃。
根據(jù)城鎮(zhèn)排水或污水處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃,結(jié)合現(xiàn)有污水處理廠的運(yùn)行資料,確定并預(yù)測(cè)污泥的泥量與泥質(zhì),作為合理確定污泥處理處置設(shè)施建設(shè)規(guī)模與技術(shù)路線的依據(jù)。必要時(shí),還應(yīng)在污水處理廠服務(wù)范圍內(nèi)開展污染源調(diào)查、分析未來城鎮(zhèn)建設(shè)以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化趨勢(shì),更加準(zhǔn)確地掌握泥量和泥質(zhì)資料。
污泥處理處置設(shè)施應(yīng) 規(guī)劃,合理布局。污泥處理處置設(shè)施宜相對(duì)集中設(shè)置,鼓勵(lì)將若干城鎮(zhèn)污水處理廠的污泥集中處理處置。污泥集中處理處置設(shè)施的選址,應(yīng)與水源地、自然保護(hù)區(qū)、人口居住區(qū)、公共設(shè)施等保持足夠的安全距離。
由于填埋、協(xié)同焚燒、建材利用等方式都具有極大的不確定性,應(yīng)該盡量利用,但不能規(guī)劃為 性的處理處置方案。因此,污泥處理處置設(shè)施的規(guī)劃建設(shè)應(yīng)視當(dāng)?shù)氐木唧w情況規(guī)劃為臨時(shí)性、階段性和 性三套方案。在規(guī)劃的 性污泥處理處置設(shè)施建成以前,采用臨時(shí)處理處置方案,防止污泥的隨意棄置。利用社會(huì)資源處理處置污泥規(guī)劃為階段性方案。 性方案是指在可預(yù)見的時(shí)期內(nèi),能對(duì)污泥進(jìn)行持續(xù)處理處置的方案。另外,污泥處理處置設(shè)施還應(yīng)預(yù)先規(guī)劃備用方案,以保證污泥的穩(wěn)定處理和處置。
根據(jù)污泥處理處置的實(shí)際需求,可建設(shè)必要的污泥中轉(zhuǎn)和儲(chǔ)存設(shè)施。污泥中轉(zhuǎn)和儲(chǔ)存設(shè)施的建設(shè)應(yīng)符合《城市環(huán)境衛(wèi)生設(shè)施設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ 27-89)等規(guī)定。
城鎮(zhèn)污水處理廠新建、改建和擴(kuò)建時(shí),污泥處理處置設(shè)施的建設(shè)應(yīng)執(zhí)行“三同時(shí)”原則,即與污水處理設(shè)施同時(shí)規(guī)劃、同時(shí)建設(shè)、同時(shí)投入運(yùn)行。城鎮(zhèn)污水處理廠的工藝選擇應(yīng)統(tǒng)籌兼顧污泥處理處置,提高污水處理和污泥處理處置的綜合效益。另外,污泥處理處置設(shè)施建設(shè)時(shí),相應(yīng)安全設(shè)施的建設(shè)也必須執(zhí)行“三同時(shí)”原則,確保處理處置設(shè)施的安全運(yùn)行。污泥處理設(shè)施的工藝和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)必須滿足規(guī)劃對(duì)污泥處置方式的要求,達(dá)不到要求的項(xiàng)目不能通過驗(yàn)收。目前污泥處理設(shè)施尚未滿足處置要求的,應(yīng)加快整改、建設(shè),確保污泥安全處置。
5 污泥處理處置過程管理的基本要求
污泥處理處置應(yīng)執(zhí)行全過程管理與控制原則。工業(yè)廢水必須按規(guī)定進(jìn)行廠內(nèi)預(yù)處理,使有毒有害物質(zhì)達(dá)到 、地方或者行業(yè)規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn),強(qiáng)化對(duì)有毒有害物質(zhì)的源頭控制。在污水處理以及污泥處理處置過程中,應(yīng)根據(jù)污泥安全處置要求,采取必要的工藝技術(shù)措施,強(qiáng)化有毒有害物質(zhì)的去除。
污泥運(yùn)輸應(yīng)優(yōu)先采用管道、密閉車輛和密閉駁船等輸送方式。嚴(yán)禁隨意傾倒、偷排等違法行為,特別應(yīng)加強(qiáng)運(yùn)輸過程中的監(jiān)控和管理,防止因暴露、灑落或滴漏對(duì)環(huán)境造成二次污染。城鎮(zhèn)污水處理廠、污泥運(yùn)輸單位和各污泥接收單位應(yīng)建立污泥轉(zhuǎn)運(yùn)聯(lián)單制度,并定期將記錄的聯(lián)單結(jié)果上報(bào)地方相關(guān)主管部門。
污泥處理處置運(yùn)營(yíng)單位應(yīng)建立完善的檢測(cè)、記錄、存檔和報(bào)告制度。對(duì)處理處置后的污泥及其副產(chǎn)物的去向、用途、用量等進(jìn)行跟蹤、記錄和報(bào)告,并將相關(guān)資料保存5年以上。
應(yīng)委托具有相關(guān)資質(zhì)的第三方機(jī)構(gòu),定期就污泥土地利用對(duì)土壤環(huán)境質(zhì)量的影響、污泥填埋對(duì)場(chǎng)地周圍綜合環(huán)境質(zhì)量的影響、污泥焚燒對(duì)周圍大氣環(huán)境質(zhì)量的影響等進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)。
污泥處理處置運(yùn)營(yíng)單位應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行 有關(guān)安全生產(chǎn)法律法規(guī)和管理規(guī)定,落實(shí)安全生產(chǎn)責(zé)任制;執(zhí)行 相關(guān)職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,保證從業(yè)人員的衛(wèi)生健康;制定相關(guān)的應(yīng)急處置預(yù)案,防止危及公共安全的事故發(fā)生。