【爭(zhēng)議】污泥土地利用行不通?
2015-10-21 10:25 分類:行業(yè)論文 來源:中國(guó)環(huán)境報(bào)
我國(guó)城市污泥處理處置近來再次成為業(yè)內(nèi)和公眾關(guān)注的熱點(diǎn)。生活污水處理廠污泥處置率普遍較低的原因到底是缺政策、缺資金還是缺技術(shù),成為討論焦點(diǎn)。對(duì)此,本報(bào)將推出系列報(bào)道予以關(guān)注。
眾所周知,污泥的處置去向決定處理路線的選定,但前者恰恰還未在國(guó)內(nèi)形成普遍共識(shí)。有些城市幾乎嘗試了所有主流的污泥處理技術(shù),卻難以尋找到適合的處置途徑。處理后的污泥找不到合適的去處,也成為不少處理工程難以正常運(yùn)行的重要原因。
處理后的污泥回歸土地,進(jìn)行土地利用,由于符合資源循環(huán)利用理念,加之操作簡(jiǎn)便易行,能有效補(bǔ)充土壤肥力等優(yōu)點(diǎn),在發(fā)達(dá)國(guó)家得到了充分的探索和實(shí)踐,逐漸成為業(yè)內(nèi)倡導(dǎo)采用的主流處置方式之一。
對(duì)存在大量土壤改良、提升有機(jī)質(zhì)需求的我國(guó)而言,經(jīng)處理后讓穩(wěn)定、無害的污泥回歸土地,有著現(xiàn)實(shí)需求,也存在諸多障礙。比如對(duì)重金屬污染的顧慮、部門間的規(guī)定難以協(xié)調(diào)從而限制產(chǎn)品出路等,到底該如何選擇?本期約請(qǐng)業(yè)內(nèi)專業(yè)人士予以分析。
城市污泥在在農(nóng)用方向上呈現(xiàn)“長(zhǎng)遠(yuǎn)利好,現(xiàn)實(shí)看空”的局面,產(chǎn)品出路受到一定限制。在林地、土地改良等未涉及食物鏈風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)用領(lǐng)域,城市污泥產(chǎn)品附加值提高仍較為困難
城鎮(zhèn)污水處理廠污泥(以下簡(jiǎn)稱“城市污泥”)經(jīng)無害化處理后開展土地利用,是充分利用其養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì)資源的直接、有效的途徑。然而,目前我國(guó)污泥土地利用還存在一些障礙,包括重金屬、產(chǎn)品出路和技術(shù)法規(guī)不完善等問題。
從國(guó)外的發(fā)展情況來看,無論是土地廣袤的國(guó)家,如美國(guó)、巴西等,還是國(guó)土面積有限的國(guó)家,如歐盟成員國(guó)、日本等,進(jìn)入21世紀(jì)以來,城市污泥土地利用的比例均在不斷提高。而厭氧消化、焚燒、碳化、發(fā)電等城市污泥能源化途徑,在歐盟、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)歷了多年的技術(shù)研發(fā)和工程化應(yīng)用后,其比例卻在逐漸降低。
究其原因,除土地利用之外的其他資源化方式均需輔助技術(shù)手段,加以分離、提煉或純化城市污泥所蘊(yùn)含的能源形式(如沼氣、有機(jī)質(zhì)、可燃碳等),造成直接運(yùn)行成本和間接成本(如尾氣控制、殘余物處置、安全防護(hù))的提高,同時(shí)也不可避免地產(chǎn)生二次污染。
而污泥土地利用遵循資源循環(huán)利用的原則,以最自然的粗產(chǎn)品形式(肥料、基質(zhì)土等)將城市污泥所含的來自土壤的資源再次返回土地。相比于其他資源化途徑,污泥土地利用的優(yōu)點(diǎn)明顯,前景廣闊,但其存在的瓶頸也急需突破。
重金屬問題成為攔路虎?
城市污泥施用會(huì)增加土壤和農(nóng)產(chǎn)品重金屬含量,但大部分情況下均未上升至“超標(biāo)”紅線,這類評(píng)估和驗(yàn)證仍需持續(xù)不斷進(jìn)行
城市污泥從產(chǎn)生之初就存在重金屬問題,到現(xiàn)在仍未得到合理解決,甚至業(yè)內(nèi)對(duì)重金屬潛在污染的認(rèn)知也未統(tǒng)一。
據(jù)調(diào)查,城市污泥中重金屬含量呈逐年下降趨勢(shì):2006年全國(guó)主要大中型城市產(chǎn)生的城市污泥重金屬含量與2001年相比,降幅達(dá)25%~55%,這與工業(yè)污水逐漸脫離生活污水系統(tǒng)有關(guān),也與污水處理工藝改進(jìn)密切相關(guān)。
目前,城市污泥中超標(biāo)的重金屬元素類型已從以往具有工業(yè)源特征的鉻、鉛、鎘等轉(zhuǎn)變?yōu)轱@著生活源特征的汞、鋅等。這種變化趨勢(shì)說明我國(guó)的城市污泥重金屬特征化逐漸清晰,為后續(xù)制定控制措施提供了基礎(chǔ)。
而像鋅(Zn)這類的有益元素,通過《污泥農(nóng)用泥質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》的修訂,已放寬其上限值,爭(zhēng)取不讓因鋅的部分超標(biāo)成為限制污泥土地利用的瓶頸。這是客觀認(rèn)識(shí)城市污泥土地利用的一個(gè)重要進(jìn)步。
城市污泥土地利用中,重金屬問題的根源在于城市污泥從市政污水處理系統(tǒng)進(jìn)入土壤系統(tǒng)后,受體性質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)變。重金屬由人為控制轉(zhuǎn)換為自然演化,轉(zhuǎn)變結(jié)果是失去對(duì)重金屬可能經(jīng)土壤進(jìn)入食物鏈的控制。同時(shí),重金屬在土壤系統(tǒng)內(nèi)的遷移與轉(zhuǎn)化的不確定、時(shí)間尺度上的長(zhǎng)效性,這些問題會(huì)使公眾對(duì)城市污泥重金屬是否會(huì)造成污染并不完全“放心”。
城市污泥施用會(huì)增加土壤和農(nóng)產(chǎn)品重金屬含量,但大部分情況下均未上升至《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》以及相關(guān)的農(nóng)產(chǎn)品重金屬限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)等“超標(biāo)”紅線。而由于科學(xué)研究性質(zhì)的局限性,在時(shí)間尺度上還不足以驗(yàn)證公眾擔(dān)憂的情況發(fā)生的可能,因此這類評(píng)估和驗(yàn)證仍需持續(xù)不斷進(jìn)行下去。同時(shí),我國(guó)至今仍未出現(xiàn)一起因城市污泥重金屬超標(biāo)所致的農(nóng)產(chǎn)品污染事件,這說明盡管存在爭(zhēng)議,但城市污泥還不足以進(jìn)入重金屬污染嚴(yán)控對(duì)象的范疇。
此外,重金屬問題也并非土地利用途徑所特有,只是在其他利用途徑上往往被忽視。例如,城市污泥厭氧消化產(chǎn)生沼氣后,殘余的沼渣中重金屬含量并未降低;城市污泥焚燒后,灰渣和排放尾氣的重金屬風(fēng)險(xiǎn)依然存在。
事實(shí)上,以活性污泥法為主的污水處理本身并不產(chǎn)生重金屬污染,從責(zé)任溯源來看,城市污泥重金屬主要與工業(yè)污水排放進(jìn)入城鎮(zhèn)生活污水系統(tǒng)有不可分割的關(guān)系。因此,重金屬來源監(jiān)控就顯得極為重要,如果未落實(shí)重金屬源頭的監(jiān)管責(zé)任,而一味地否定城市污泥土地利用,則是背離了資源循環(huán)利用的理念,這種“因噎廢食”的做法也是不科學(xué)的。
準(zhǔn)入門檻限制產(chǎn)品出路
提高污泥附加值是盈利關(guān)鍵。以城市污泥作為主要成分的有機(jī)肥或調(diào)節(jié)劑與其他原料類型的有機(jī)肥相比,溢價(jià)能力有限,售價(jià)較低,仍不具備相對(duì)同類產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)
城市污泥富含植物養(yǎng)分,可作為補(bǔ)充土壤地力、調(diào)節(jié)土壤性質(zhì)的有機(jī)肥或調(diào)節(jié)劑,但近些年以城市污泥為主要成分的有機(jī)肥或調(diào)節(jié)劑的產(chǎn)品化一直處于波瀾不驚的狀態(tài)。從城市污泥自身性質(zhì)分析,高含水量使其在成為產(chǎn)品應(yīng)用前,必須通過壓濾、烘干等物理脫水或者發(fā)酵等生物脫水方式將水分降低至使用方可接受的程度。相比于其他有機(jī)廢棄物,如糞便、生活垃圾等,在前處理環(huán)節(jié)要付出更多的能耗和處理成本。
同時(shí),城市污泥中較高含量的有機(jī)質(zhì),直接進(jìn)入土壤,會(huì)經(jīng)歷有機(jī)質(zhì)降解的穩(wěn)定化過程,結(jié)果體現(xiàn)為有機(jī)酸類物質(zhì)和產(chǎn)熱,均對(duì)植物根系可能產(chǎn)生負(fù)面影響,即農(nóng)業(yè)上常見的“燒苗”現(xiàn)象。
因此,須將污泥降解過程提前至進(jìn)入土壤前發(fā)生。此時(shí)作為預(yù)處理的好氧發(fā)酵、厭氧消化等環(huán)節(jié)就十分必要,不僅可緩解城市污泥有機(jī)質(zhì)降解帶來的負(fù)面效應(yīng),還可以起到一定的滅活病菌等效果,進(jìn)一步減少城市污泥產(chǎn)品土地利用的障礙。
眾所周知,污泥的處置去向決定處理路線的選定,但前者恰恰還未在國(guó)內(nèi)形成普遍共識(shí)。有些城市幾乎嘗試了所有主流的污泥處理技術(shù),卻難以尋找到適合的處置途徑。處理后的污泥找不到合適的去處,也成為不少處理工程難以正常運(yùn)行的重要原因。
處理后的污泥回歸土地,進(jìn)行土地利用,由于符合資源循環(huán)利用理念,加之操作簡(jiǎn)便易行,能有效補(bǔ)充土壤肥力等優(yōu)點(diǎn),在發(fā)達(dá)國(guó)家得到了充分的探索和實(shí)踐,逐漸成為業(yè)內(nèi)倡導(dǎo)采用的主流處置方式之一。
對(duì)存在大量土壤改良、提升有機(jī)質(zhì)需求的我國(guó)而言,經(jīng)處理后讓穩(wěn)定、無害的污泥回歸土地,有著現(xiàn)實(shí)需求,也存在諸多障礙。比如對(duì)重金屬污染的顧慮、部門間的規(guī)定難以協(xié)調(diào)從而限制產(chǎn)品出路等,到底該如何選擇?本期約請(qǐng)業(yè)內(nèi)專業(yè)人士予以分析。
城市污泥在在農(nóng)用方向上呈現(xiàn)“長(zhǎng)遠(yuǎn)利好,現(xiàn)實(shí)看空”的局面,產(chǎn)品出路受到一定限制。在林地、土地改良等未涉及食物鏈風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)用領(lǐng)域,城市污泥產(chǎn)品附加值提高仍較為困難
城鎮(zhèn)污水處理廠污泥(以下簡(jiǎn)稱“城市污泥”)經(jīng)無害化處理后開展土地利用,是充分利用其養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì)資源的直接、有效的途徑。然而,目前我國(guó)污泥土地利用還存在一些障礙,包括重金屬、產(chǎn)品出路和技術(shù)法規(guī)不完善等問題。
從國(guó)外的發(fā)展情況來看,無論是土地廣袤的國(guó)家,如美國(guó)、巴西等,還是國(guó)土面積有限的國(guó)家,如歐盟成員國(guó)、日本等,進(jìn)入21世紀(jì)以來,城市污泥土地利用的比例均在不斷提高。而厭氧消化、焚燒、碳化、發(fā)電等城市污泥能源化途徑,在歐盟、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)歷了多年的技術(shù)研發(fā)和工程化應(yīng)用后,其比例卻在逐漸降低。
究其原因,除土地利用之外的其他資源化方式均需輔助技術(shù)手段,加以分離、提煉或純化城市污泥所蘊(yùn)含的能源形式(如沼氣、有機(jī)質(zhì)、可燃碳等),造成直接運(yùn)行成本和間接成本(如尾氣控制、殘余物處置、安全防護(hù))的提高,同時(shí)也不可避免地產(chǎn)生二次污染。
而污泥土地利用遵循資源循環(huán)利用的原則,以最自然的粗產(chǎn)品形式(肥料、基質(zhì)土等)將城市污泥所含的來自土壤的資源再次返回土地。相比于其他資源化途徑,污泥土地利用的優(yōu)點(diǎn)明顯,前景廣闊,但其存在的瓶頸也急需突破。
重金屬問題成為攔路虎?
城市污泥施用會(huì)增加土壤和農(nóng)產(chǎn)品重金屬含量,但大部分情況下均未上升至“超標(biāo)”紅線,這類評(píng)估和驗(yàn)證仍需持續(xù)不斷進(jìn)行
城市污泥從產(chǎn)生之初就存在重金屬問題,到現(xiàn)在仍未得到合理解決,甚至業(yè)內(nèi)對(duì)重金屬潛在污染的認(rèn)知也未統(tǒng)一。
據(jù)調(diào)查,城市污泥中重金屬含量呈逐年下降趨勢(shì):2006年全國(guó)主要大中型城市產(chǎn)生的城市污泥重金屬含量與2001年相比,降幅達(dá)25%~55%,這與工業(yè)污水逐漸脫離生活污水系統(tǒng)有關(guān),也與污水處理工藝改進(jìn)密切相關(guān)。
目前,城市污泥中超標(biāo)的重金屬元素類型已從以往具有工業(yè)源特征的鉻、鉛、鎘等轉(zhuǎn)變?yōu)轱@著生活源特征的汞、鋅等。這種變化趨勢(shì)說明我國(guó)的城市污泥重金屬特征化逐漸清晰,為后續(xù)制定控制措施提供了基礎(chǔ)。
而像鋅(Zn)這類的有益元素,通過《污泥農(nóng)用泥質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》的修訂,已放寬其上限值,爭(zhēng)取不讓因鋅的部分超標(biāo)成為限制污泥土地利用的瓶頸。這是客觀認(rèn)識(shí)城市污泥土地利用的一個(gè)重要進(jìn)步。
城市污泥土地利用中,重金屬問題的根源在于城市污泥從市政污水處理系統(tǒng)進(jìn)入土壤系統(tǒng)后,受體性質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)變。重金屬由人為控制轉(zhuǎn)換為自然演化,轉(zhuǎn)變結(jié)果是失去對(duì)重金屬可能經(jīng)土壤進(jìn)入食物鏈的控制。同時(shí),重金屬在土壤系統(tǒng)內(nèi)的遷移與轉(zhuǎn)化的不確定、時(shí)間尺度上的長(zhǎng)效性,這些問題會(huì)使公眾對(duì)城市污泥重金屬是否會(huì)造成污染并不完全“放心”。
城市污泥施用會(huì)增加土壤和農(nóng)產(chǎn)品重金屬含量,但大部分情況下均未上升至《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》以及相關(guān)的農(nóng)產(chǎn)品重金屬限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)等“超標(biāo)”紅線。而由于科學(xué)研究性質(zhì)的局限性,在時(shí)間尺度上還不足以驗(yàn)證公眾擔(dān)憂的情況發(fā)生的可能,因此這類評(píng)估和驗(yàn)證仍需持續(xù)不斷進(jìn)行下去。同時(shí),我國(guó)至今仍未出現(xiàn)一起因城市污泥重金屬超標(biāo)所致的農(nóng)產(chǎn)品污染事件,這說明盡管存在爭(zhēng)議,但城市污泥還不足以進(jìn)入重金屬污染嚴(yán)控對(duì)象的范疇。
此外,重金屬問題也并非土地利用途徑所特有,只是在其他利用途徑上往往被忽視。例如,城市污泥厭氧消化產(chǎn)生沼氣后,殘余的沼渣中重金屬含量并未降低;城市污泥焚燒后,灰渣和排放尾氣的重金屬風(fēng)險(xiǎn)依然存在。
事實(shí)上,以活性污泥法為主的污水處理本身并不產(chǎn)生重金屬污染,從責(zé)任溯源來看,城市污泥重金屬主要與工業(yè)污水排放進(jìn)入城鎮(zhèn)生活污水系統(tǒng)有不可分割的關(guān)系。因此,重金屬來源監(jiān)控就顯得極為重要,如果未落實(shí)重金屬源頭的監(jiān)管責(zé)任,而一味地否定城市污泥土地利用,則是背離了資源循環(huán)利用的理念,這種“因噎廢食”的做法也是不科學(xué)的。
準(zhǔn)入門檻限制產(chǎn)品出路
提高污泥附加值是盈利關(guān)鍵。以城市污泥作為主要成分的有機(jī)肥或調(diào)節(jié)劑與其他原料類型的有機(jī)肥相比,溢價(jià)能力有限,售價(jià)較低,仍不具備相對(duì)同類產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)
城市污泥富含植物養(yǎng)分,可作為補(bǔ)充土壤地力、調(diào)節(jié)土壤性質(zhì)的有機(jī)肥或調(diào)節(jié)劑,但近些年以城市污泥為主要成分的有機(jī)肥或調(diào)節(jié)劑的產(chǎn)品化一直處于波瀾不驚的狀態(tài)。從城市污泥自身性質(zhì)分析,高含水量使其在成為產(chǎn)品應(yīng)用前,必須通過壓濾、烘干等物理脫水或者發(fā)酵等生物脫水方式將水分降低至使用方可接受的程度。相比于其他有機(jī)廢棄物,如糞便、生活垃圾等,在前處理環(huán)節(jié)要付出更多的能耗和處理成本。
同時(shí),城市污泥中較高含量的有機(jī)質(zhì),直接進(jìn)入土壤,會(huì)經(jīng)歷有機(jī)質(zhì)降解的穩(wěn)定化過程,結(jié)果體現(xiàn)為有機(jī)酸類物質(zhì)和產(chǎn)熱,均對(duì)植物根系可能產(chǎn)生負(fù)面影響,即農(nóng)業(yè)上常見的“燒苗”現(xiàn)象。
因此,須將污泥降解過程提前至進(jìn)入土壤前發(fā)生。此時(shí)作為預(yù)處理的好氧發(fā)酵、厭氧消化等環(huán)節(jié)就十分必要,不僅可緩解城市污泥有機(jī)質(zhì)降解帶來的負(fù)面效應(yīng),還可以起到一定的滅活病菌等效果,進(jìn)一步減少城市污泥產(chǎn)品土地利用的障礙。

英都人和閥門產(chǎn)業(yè)的不解之緣