《农用污泥新标已正式实施,污泥制肥何时入耕?》

  • 来源专题:生活污水治理
  • 编译者: 王阳
  • 发布时间:2019-06-10
  • 《农用污泥污染物控制标准》已于2019年6月1日正式实施。新标准在适用范围、定义方面均有明确,且对施用量、农用标准做了有一步明确和加严的趋势。

    时隔34年,《农用污泥污染物控制标准》(GB4284)于2018年5月14日迎来更新发布。半年之后,新标准于2019年6月1日已正式实施。GB4284-2018与GB4284-1984相比,在适用范围、定义方面均有明确,且对施用量、农用标准有一步明确和加严的趋势。

    适用范围方面,新标准指出是对城镇污水处理厂污泥在耕地、园地和牧草地时的污染物控制,重点标注要素为城镇污水厂、耕地、园地牧草地。污泥定义方面,城镇污水处理厂污泥,即城镇污水处理厂在污水净化过程中产生的含水率不同的半固态和固态物质,不包括栅渣、浮渣和沉砂池砂砾,重点标注要素为不含工业污水厂污泥。

    在施用量上,旧标准要求为污水厂污泥使用量每年不超过2000kg/亩,使用最多持续20年,而新标准严格到每年累计不应超过500kg/亩(即7.5t/hm2),且连续使用不应超过5年。

    作为农用标准,新标准还增加了卫生学指标和理化指标等必须项目。其次,在污染物最高限值方面,新标准的A级污泥农用污染物控制标准整体趋于严格,总镉、总汞、总铬等重金属要求均加严;同时新增了对多环芳烃的要求。值得注意的是,新标准同时对总锌有所放宽,我国农田一半以上均存在缺锌的现象,对锌适量放宽,可防止出现一边限制污泥制肥的锌含量,一边施锌肥的现象。

    标准分级方式的改变是否会迎来堆肥处置方式的春天?

    值得注意的是,新标准对于污泥农用标准的分级进行了重新划定,由原来的酸性土壤、中性&碱性土壤的划分方式,改为A级(耕地、园地、牧草地)、B级(园地、牧草地、不种植食物的耕地)的划分方式,即A级标准可作为种植食物的耕地。据E20研究院《中国污泥处理处置市场分析报告》数据显示,截止2018年,采用好氧堆肥技术的项目占比达到了15%左右,且有上升的趋势,因此对于污泥进入耕地标准的明确,利好污泥堆肥农用的下一步拓展。

    表1 新旧农用污泥中污染物控制标准对比

    但是,众所周知,污泥农用长期以来的困境在于“肥料登记证”的获取。与农业部的现行有机肥标准(NY525-2012)相比,新污泥农用污染物控制标准(A级)在多个指标要求上尚有距离,例如在总铬、总汞等重金属指标,虽然新污泥农用污染物控制标准相比于旧标准已经加严,但距有机肥标准仍有差距。理化指标中含水率、有机质含量和总养分质量分数三个指标,有机肥标准的要求同样较高。

    中国科学院地理科学与资源研究所环境修复中心主任陈同斌就此指出,根据《农用污泥污染物控制标准》,经过无害化处理并达标的污泥产物可进入耕地,或作为非商品化的有机肥使用,但如果要作为商品肥料进入农资销售网络,则须取得新型肥料登记证。

    表2:有机肥料标准与A级农用污泥污染物控制标准对比

    虽然农业部文件中并无禁止城市污水厂污泥所制有机肥申请此证的条款,但是在部分地方文件中对此有明确限制:

    广东省政府2015年文件《关于进一步加强农资监管工作的意见》(粤府函[2015]327号)提出:不得以城市垃圾(经过严格分类的餐厨废弃物除外)、城市污泥、工业废弃物等为肥料或以其为原料生产肥料;

    甘肃省政府2016年文件《甘肃省肥料管理办法》(甘肃省人民政府令第122号)提出:严禁用城镇垃圾、污泥、工业废弃物生产肥料,同时要求以畜禽粪便、动植物残体为原料生产肥料必须按照标准进行无害化处理;

    江苏省耕地质量与农业环境保护站《关于切实做好肥料安全使用指导的意见》(苏耕环[2019]19号)提出:设区市、县(市)耕保(土肥)站、农技推广站(中心)禁止生产和使用有毒有害物质超标的肥料或对农作物正常生长及品质有影响的肥料。包括:成分不明确、含有安全隐患成分的肥料;以含病原微生物、重金属等有害物质的工业垃圾、生活垃圾、污泥等为原料的肥料,防止大肠杆菌、沙门氏杆菌及重金属等有毒有害物质含量高于规定指标;

    《浙江省农业厅关于进一步加强和规范有机肥料登记管理工作的意见》(浙农专发[2018]117号)提出:“对NY 525《有机肥料》规定以外具有潜在安全风险的污泥、工业等废弃物以及不含活性有机质的褐煤、粉煤灰、风化煤、活性碳和其他无机物料,原则上不作为有机肥原料”。

    从以上政策可以看出,虽然农业部并未禁止污泥制肥入耕,但是地方上对此仍有顾虑,污泥堆肥入耕仍存困难。

    然而,由于肥料本身已有行业标准,肥料企业自身也拥有生产许可证,对于肥料登记证制度是否应继续保留,行业内长期存在争论。目前,部分省份已经取消或部分取消了登记制度。2013年,河北省人民政府办公厅《关于做好与省政府公布取消下放行政审批项目等事项衔接落实工作的通知》(冀政办[2013]17号)取消了肥料登记行政许可项目。2016年,新疆维吾尔族自治区土壤肥料工作站出台《关于取消“省级权限内肥料登记“的通知》,在全疆范围内取消有机肥料、有机—无机复混肥料、复混 (复合)肥料等登记审批,对“硝基类肥料”继续实行登记审批。肥料登记的取消,或将有利于污泥资源化的进一步展开。

    综上,笔者认为,污泥农用确为污泥资源化处置的有效途径之一,而对于行业中争议的重金属超标等问题,还应从源头抓起,即对市政污水源头的进水管控等。市政污水厂的进水超标等问题是近年来行业的热议问题,其必然带来对污水后端产物(即市政污泥)的资源化处置限制。

  • 原文来源:http://www.h2o-china.com/news/292566.html
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    • 摘要:城市污水处理厂污泥中含有大量有机物、重金属和病菌元等,直接排放将给环境造成严重的污染。如果对污泥进行有效的处理,可以将污泥用于农田施肥、土壤改良和制砖等,若大量污泥得不到科学、合理处置,将造成严重的环境二次污染问题。因此加强污泥稳定化、减量化和无害化等有效处理,进行合理处置的意义重大。本文就目前城市污水处理厂污泥处理处置现状和存在的问题进行分析,探究城市污水处理厂污泥处理处置的有效途径和技术方法。 关键词:城市污泥;处理;处置;技术现状 1 导言 近年来,随着我国污水处理能力的快速增长,污泥产量也同步大幅增加。据统计,2016年全国污泥处理能力约为1300万吨,而污泥达标处置率仅达到33%,有67%的污泥没有得到合理处置。如何提高污泥处理效率和降低成本,合理处置污泥,是当下城市污水处理厂普遍面临的难题。 2 污泥特性 污泥特性的表征指标包括有毒有害物质、脱水性能、挥发性固体、水含量和固体含量以及化学动力学特性。有毒有害物质是指污泥中含有的细菌、病毒和寄生虫卵,在施用前必须经过处理。水含量是污泥中水含量的体积分数,污泥是一种高水分物质,根据其存在形态可分为四类: 1)自由水。不与污泥颗粒直接结合,占污泥总水分的70%;2)毛细水。存在于污泥颗粒间隙,约占20%;3)表面吸附水。吸附在污泥颗粒表面,约占7%;4)内水。污泥颗粒或微生物细胞中水含量,占3%。四种水与污泥颗粒之间的粘结强度顺序为自由水、毛细水、表面吸附水和内水,这也是污泥脱水的难易顺序。一般来说,我国城市污泥脱水后的含水量较高(约75%),挥发性物质含量较低(约50%),国外数据一般为70%。一般来说,污泥含水量大于85%,呈流态化,含水量在65%-85%,污泥呈塑性,含水量小于65%,污泥为固体。 污泥脱水性能通常由污泥过滤比阻rSRF和毛细管吸水时间cst来评价,rSRF越高,脱水性能越差。污泥脱水性能不仅与污泥的性质、调理方法和条件有关,还与脱水机械的种类有关。污泥脱水前的强化处理改变了污泥颗粒的理化性质,破坏了其胶体结构,降低了其与水的亲和力,改善了脱水性能,这个过程称为污泥调理。污泥化学动力学是表征污泥能量利用价值和焚烧特性的重要指标。污泥的组成分析、热值、可燃性和焚烧特性表明污泥的利用价值,是污泥资源化的基础。 3 国内污泥处理处置现状 我国污泥处理技术目前还处在起步阶段,城镇化快速发展,城市人口的增多,导致城市污水排放量不断增加,由此产生的污泥数量也不断上增。目前我国常用的污泥处理技术包括污泥浓缩、污泥脱水等方式,进而达到农业利用、制作建筑材料、园林绿化及填埋等处置标准要求。按照“十二五”我国城镇污水处理以及再生利用设施建设规划,2015年我国的直辖市、省会城市和计划单列市污泥无害化处理达到80%以上。但是受到技术、资金等方面的限制,我国大部分城市的污泥没有得到有效的处理,而是直接排放到环境中,对周围的环境带来重大污染。目前污泥处理的技术难题主要在于含水率太高,污泥含水率从95%降低到80%,则污泥的体积减少75%,含水率从80%降低到50%,则污泥的体积缩小50%。污泥的含水率越高,则热值越低,只有当含水率降低到50%以下,达到5052.2kJ/kg的热值才能焚烧。通过机械脱水含水率只能降低到80%,想要达到焚烧、填埋要求则需要将污泥的含水量降低到50%,所以需要研发将污泥的含水量降低到50%以下的技术。然而在处理污泥过程中,由于污泥中含有大量的微生物细胞以及胶体物质,这些物质机械脱水和生物降解都有一定的难度。传统的污泥消化的进泥浓度只有2%-4%,反应容器比较小,无法对污泥进行有效的消化,因而进一步增加了污泥处理难度。 4 城市污水处理厂污泥处理处置的有效途径和技术方法 4.1 污泥处理 城市污水处理厂主要处理工业废水和居民用水。因此,污水中往往伴随有毒有害物质,重金属含量较高。在污水处理过程中,许多有毒有害物质沉淀成为污泥的一部分,因此,在处理和处置这些污泥时,必须考虑污泥的来源和组成。目前,污泥处理技术包括浓缩(重力浓缩和机械浓缩)和脱水(自然干化、热干化和机械脱水),在一线城市的污泥处理中,采用溶解法处理污泥。该工艺主要通过高温分解污泥,高温分解后,工业金属与污泥中的化合物反应实现汽提,回收污泥中金属资源。 4.2 污泥处置 资源化利用是污泥处理处置需要达到的重要目标。污泥资源的利用体现在污泥处置过程中对污泥中所含的有机质、养分和能量的充分利用。污泥资源的利用包括土地利用、土壤改良以及通过焚烧等技术从污泥中回收能量。 4.2.1 污泥堆肥 常见的污泥堆肥处置工艺是好氧堆肥。好氧堆肥是在氧气比较充足的情况下,好氧菌对废弃物进行吸收、氧化以及分解。好氧微生物将一部分吸收的有机物氧化为无机物,并释放微生物所需的能量,另外部分有机物合成新的细胞结构,让微生物不断繁殖,繁殖出更多的新细胞质。这种处理工艺可以最大限度杀死污泥中的有害原菌,加速有机物的降解速度,减少臭氧发生量。好氧堆肥工艺流程为:预处理—次发酵—二次发酵—后处理—存储。 4.2.2 生物利用 根据对污泥的成分进行分析,发现其中含有大量的有机物,包括碳、硫、氢、氧等化学元素,根据污泥这一特性,可以尝试采用生物处理技术。这种处理技术主要是通过微生物进行代谢作用,借助微生物酶、菌群等对污泥中的有机物质进行消化分解,在这一分解过程中,又分为有氧处理和无氧处理。其中有氧处理技术是将相关的微生物注入污泥之中,并将污泥置于室外露天的环境中进行平摊,使其获得足够的氧气,以此来刺激微生物和菌群的活性,加速污泥的处理。进行有氧处理处置后的污泥肥分比较高,具有很大的回收价值,但是相对来说处理的成本也比较高。无氧处理是通过在无氧的状态下将微生物和菌群放入污泥中,使其对污泥中的有机物进行消化分解,最终将污泥分解成无机物和气体,处理后的污泥体积明显变小,且经过无氧处理的污泥容易脱水,性质比较稳定。此外,这种污泥处理处置技术的成本相对较低,因此在城市污水处理厂的污泥处理处置中应用也比较广泛。 4.2.3 炭化利用 炭化以后的污泥可以作为吸附材料和除臭,污泥活性炭在处理工业有机废水,吸收污水中的氮氧化物,比商品活性炭效果更好,在除臭方面也远远超过硫化氢和甲基硫醇等物质。由于碳化污泥的热值比较高,吸收太阳光热量效果比较好,所以还可以作为融雪剂使用。碳化后的污泥还可以用于园林绿化施工中,改良土壤的性质,提高土壤的透水性和透气性。此外,工业产值比较高的污泥炭化以后,还可以作为生物质原料用于热电厂助燃料。 5 结束语 综上所述,污泥处理处置需考虑产业结构、土地资源、城市化程度等因地制宜地采取合适的技术路线,要尽可能避免二次污染,变废为宝,实现污泥价值的提升,实现循环再利用。 参考文献: [1]戴晓虎.我国城镇污泥处理处置现状及思考[J].给水排水,2012,38(2):1-5. [2]王硕,陈晓光,陈宇,等.城市污水厂污泥深度脱水研究进展[J].环境科学与技术,2015,38(12Q):186-190. [3]汤连生,罗珍贵,张龙舰,等.污泥脱水研究现状与新认识[J].水处理技术,2016,42(6):12-17. [4]宋启辉,仝坤,刘杰,等.辽河油田油泥处理现场实验进展及处置思路[J].油气田环境保护,2018(3):20-23. [5]张勇.我国污泥处理处置现状及发展前景[J].中国资源综合利用,2014(32):10.
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    • 由于“重水轻泥”、污泥处置未同步跟上,我国污水处理厂所产生的污泥有80%以上没有得到妥善处理 ◇结合“无废城市”试点,可加大政策、资金、科技等扶持,构建污泥科学有效的处理和监管体系,让污泥从污染源回归资源 处置能力缺口大,随意储运倾倒时有可能造成环境风险,一些地方简单烧埋了之……随着污染防治攻坚战的推进,我国污水处理率已超过90%,但由于行业内长期“重水轻泥”,污泥处置无害化、资源化面临诸多难题。 《瞭望》新闻周刊记者近日调研了解到,缺少完善的处置体系、工业污水污泥处置成本高,让污泥处置成为不少地方生态文明建设的短板。业内人士及专家建议,可结合“无废城市”试点,加大政策、资金、科技等扶持,构建污泥科学有效的处理和监管体系,让污泥从污染源回归资源。 “重水轻泥”让污水治理打折扣 当前我国城市污水处理量不断提高,污泥作为污水处理的副产物,其危险主要分为两类:城乡生活污水污泥毒性、腐蚀性等不大,一般为普通固体废物;工业污水污泥由于含有重金属等有毒有害物质,往往被列为危险废物。 生活污水经城乡污水处理设施处理后,其相当一部分污染物浓缩到污泥当中。这些污泥含有磷、氮以及少量重金属、病原微生物等,对环境有较大影响。本刊记者在重庆、江西、海南、浙江等地采访了解到,越来越多投运的城乡污水处理设施产生了大量污泥,带来处置难题。 以重庆为例,统计显示,2018年1~6月份,全市1201座污水处理厂共产生污泥2.39万吨,有效处理量只有0.81万吨。重庆38个区县中仅8个建有污泥无害化处置中心,已建的也存在处置能力不足、运行困难等问题,部分污泥长期堆存在厂区,影响污水处理设施达标运行。 根据我国“十二五”期间制定的规划,全国规划建设城镇污泥处理处置规模每年518万吨。但是,在管网、污水处理厂新建、村镇污水处理厂升级改造、污泥处理处置和再生水等五项任务中,只有污泥处理处置的任务未完成,处理能力缺口较大。 “这几年,我们找了几十家园林绿化公司,求它们帮忙把污泥收走。”江西某市一污水处理厂负责人介绍,该厂重点负责宜春市城区生活污水处理,目前污水日处理量达12万吨,按照测算,一天预计产生60吨污泥。2015年,政府出资引进污泥干化项目后,一天污泥减少至40吨左右,但仍未彻底解决。 这位负责人说,污泥对植物生长的作用远比不上肥料,而且黏稠、味重,因此园林绿化公司免费接收并不积极,“接收也有季节性,像2019年2月就没公司愿意接,厂区里两个专门用来堆污泥的大棚全堆满了,味道比较刺鼻。” 相关研究认为,到2020年我国市政污泥年产量将达到6000万吨至9000万吨。由于“重水轻泥”、污泥处置未同步跟上,我国污水处理厂所产生的污泥有80%以上没有得到妥善处理,随意倾倒、堆放和填埋,导致二次污染严重、污染减排效果大打折扣。