污泥資源化利用系列泥質標準的編制問題
摘要：為解決污泥處置問題，防止二次污染，維護良好生態環境，提高資源化利用水平，促進循環經濟的發展和生態型城市的建設，建設部提出完成污泥系列泥質標準的編制工作。
關鍵詞：污泥；污泥處置；泥質；標準；分類；混合填埋；園林綠化；農用；焚燒；土地改良；制磚
隨著國內城鎮污水處理廠不斷建設，污水處理量越來越大，由此產生的污泥也越來越多。目前許多地區的污泥處置基本處于一種無序的處理狀態。由于污泥含有大量的有毒有害物質，保證污泥處置安全有效而不引起二次污染[1]，盡快制定污泥處置的相關標準，是行業最高主管部門迫切而重要的任務。
因此，在“十一五”規劃中建設部開始逐步推進城鎮污水處理廠污泥處置系列泥質標準的研究和編制工作。這將有利于促進我國污泥處理與處置的發展，防止污泥造成二次污染，有利于促進污泥資源的再利用[2]。
本文結合廣州市排水監測站的泥質標準研究工作，詳細闡述了國內外污泥系列泥質標準的現狀以及最新的泥質標準研究工作進展，并對今后的研究方向進行了展望。
1 國外污泥泥質標準現狀
污泥處理處置主要原則為減量化、穩定化、無害化和資源化，處理要求是最終處置時對環境無害。為了貫徹共同的原則及最終處理要求，很多國家都制定了符合其國情的污泥處理處置的相關標準和規范，同時也制定了相應的管理措施。
美國的污泥處理處置標準規范主要是美國環保局（EPA）1993年2月頒布的《美國生物污泥產生、使用和處置報告》（40 CFR Part 503）。該標準規范較為全面地制定了各種相關標準，如污泥在土地利用方面、在污泥填埋方面、在污泥焚燒方面都作了較為詳細的規定。在土地利用上，“40 CFR Part 503”對污泥質量的規定主要包括重金屬和病原菌兩個方面。在重金屬濃度控制指標中，不僅有最高濃度限制，還有月平均濃度限制、累計負荷限制和年污染負荷。在污泥填埋和焚燒方面，“40 CFR Part 503”條例對污泥單獨填埋作了具體規定，包括總體要求、污染物限值、管理條例、監測頻率、記錄和報告制度等,焚燒產生的煙氣控制按美國煙氣污染控制法案的控制標準執行。
歐共體1986年6月12日頒布了《污水污泥土地利用的管理規范》（86/278/EEC），后來又修正為“91/692/EEC”。在污泥填埋方面，制定了更嚴格的污泥重金屬含量的限制標準，一些國家還引進了污泥中有機污染物含量的限制標準。1999年頒布了《污泥管理規范》（1999/31/EC）以及《歐盟填埋指導準則》（European Landfill Directive），主要是控制污泥填埋工藝的使用。在污泥焚燒方面，歐盟制定了《廢棄物焚燒準則草案》（Draft Directive on Incineration of Waste）(94/08/20)，該準則對各種污染物排放濃度設定了固定排放標準值。歐盟關于污泥制作建材標準規范中，對重金屬浸出量及重金屬在灰渣中的含量都作了嚴格的限制。
在日本，制定了多部與污泥有關的法律法規、管理辦法、操作標準，主要包括《污泥綠農地使用手冊》、《污泥建設資材利用手冊》、《廢棄物處理法》等。其中，日本建設部制訂的《污泥綠農地使用手冊》，主要用于促進污泥景觀利用。1999年日本約有60.6％污泥使用在農業和景觀上，污泥再利用方面的執行上，日本制定相當嚴格的重金屬限值標準，以規范污泥作為農地使用。在日本對于填埋污泥中污染物限值極其嚴格，除了對重金屬限值標準嚴格外，還包括烷基汞化合物、苯、多種有機物指標。日本是全世界利用焚燒爐灰渣和熔融渣進行回收再利用最早的國家，1991年，日本建設省制定了《污泥建設資材利用手冊》，推廣污泥回收再利用工作。
由此可見,國外對污泥處置的四大類型:土地利用、填埋、制建筑材料、焚燒都作了相關規定。
2 國內系列泥質標準現狀
2.1 污泥泥質標準
1984年5月18日，中華人民共和國城鄉建設環境保護部發布了我國最早的污泥泥質標準《農用污泥中污染物控制標準》（GB 4284-1984）。本標準規定了適用于在農田中施用的城市污水處理廠污泥、以及江、河、湖、庫、塘、溝、渠的沉淀底泥中污染物（如鎘、汞、鋁、鉻、砷、硼、銅、鋅、鎳、礦物油和苯并（a）芘，共11項控制項目）的控制標準。如鎘在pH<6.5的酸性土壤上，最高容許含量為5 mg/kg干污泥；在pH≥6.5的中性和堿性土壤上，其含量為20 mg/kg干污泥。標準同時說明污泥每年用量不超過2000 kg（以干污泥計）及施用年限，并配有監測方法。與歐美國家相比，該標準對有機物指標的相對控制較少[4](《農用污泥中污染物控制標準》（GB 4284-1984）)。實際上，在上世紀80年代初制定這一國家標準時，我國在污泥農用方面的研究工作積累很少，因此，制定的標準會受到一些限制。
2002年12月24日，國家環境保護總局和國家質量監督檢驗檢疫總局聯合發布了《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918-2002）。該標準在4.3條款中規定：城鎮污水處理廠的污泥應進行穩定化處理，穩定化處理后的控制項目包括有機物降解率（%）、含水率（%）、蠕蟲卵死亡率（%）和糞大腸菌菌群值，并對控制項目值作了規定；該標準還規定了污泥農用時污染物控制指標，其中污泥農用的控制指標為14項，前11項沿用《農用污泥中污染物控制標準》中的控制標準，增加了3項有機物控制指標，將銅和鋅的控制標準放寬[5](《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918-2002）)。
2.2 系列泥質標準
為解決城市污水處理廠的污泥出路問題，防止二次污染，維護良好生態環境，提高資源化利用水平，促進循環經濟的發展和生態型城市的建設，建設部提出首先完成四個系列泥質標準的編制工作。
2007年1月29日，中華人民共和國建設部正式發布了《城鎮污水處理廠污泥處置：分類》（CJ/T 239-2007）標準。該標準規定了“城鎮污水”、“城鎮污水處理廠”、“城鎮污水處理廠污泥”、“污泥處理”、“污泥處置”、“污泥土地利用”、“污泥填埋”、“污泥建筑材料利用”、“污泥焚燒”等術語的定義，并按照污泥的最終消納方式對污泥進行了分類，包括污泥土地利用（包括農用、園林綠化、土地改良）、污泥填埋（包括單獨填埋、混合填埋、特殊填埋）、污泥建筑材料利用（包括制水泥添加劑、制磚、制輕質骨料、制其他建筑材料）、污泥焚燒（包括單獨焚燒、與垃圾混合焚燒、利用工業鍋爐焚燒、利用火力發電廠焚燒）四大類和14個應用范圍[6](《城鎮污水處理廠污泥處置：分類》（CJ/T 239-2007）)。
同時，建設部發布了《城鎮污水處理廠污泥泥質》（CJ 247-2007）和《城鎮污水處理廠污泥處置 混合填埋泥質》（CJ/T 249-2007）兩個標準。《城鎮污水處理廠污泥泥質》由北京市市政工程管理處負責起草，為污水處理廠污泥控制的基礎標準，是對城鎮污水處理廠污泥排放的總體要求。控制標準值的制定考慮到以下因素：防止對土壤微生物和動物的有害影響，防止其通過植物吸收和動物吸收等方式進入生物鏈對人類造成影響。該標準所制定的控制項目中基本控制項目為4項，包括pH（5~10）、含水率（＜80%）、糞大腸菌群菌值（＞0.01）和細菌總數(<108 MPN/kg干污泥)；選擇性控制項目11項，包括總鎘（<20 mg/kg）、總汞（<25 mg/kg）、總鉛（<1000 mg/kg）、總鉻（<1000 mg/kg）、總砷（<75 mg/kg）、總銅（<1500 mg/kg）、總鋅（<4000 mg/kg）、總鎳（<200 mg/kg）、礦物油（<3000 mg/kg）、揮發酚（<40 mg/kg）、總氰化物（<10 mg/kg）[7](《城鎮污水處理廠污泥泥質》（CJ 247-2007）)。
《城鎮污水處理廠污泥處置 混合填埋泥質》（CJ/T249-2007）由北京市市政工程設計研究總院負責起草，包括混合填埋泥質和用作覆蓋土的污泥泥質兩大條款。在混合填埋的泥質規定中，基本指標為3項：污泥含水率（≤60％）、pH(5～10)和混合比例（≤8％）；安全指標為11項，與《城鎮污水處理廠污泥泥質》（CJ247-2007)中的規定相同。在用于覆蓋土的污泥泥質規定中，基本指標為4項：含水率（≤45％）、臭氣濃度(＜2級（六級臭度）)、施用后蠅密度（＜5 只/籠?天）和橫向剪切強度（＞25 kN/m2）；污泥衛生學指標為2項：糞大腸菌菌群值（>0.01）和蠕蟲卵死亡率(>95%)[8](《城鎮污水處理廠污泥處置：混合填埋泥質》（CJ/T249- 2007)。
2007年3月1日，建設部發布了《城鎮污水處理廠污泥處置：園林綠化用泥質》(CJ 248-2007)標準。由上海市政工程設計研究總院和上海市城市排水有限公司等單位負責起草。在理化指標中，pH值的范圍更為細化，分為堿性土壤和酸性土壤；含水率要求更為嚴格（≤45％）。在養分指標中，總養分（總氮+五氧化二磷+總氧化鉀）為≥40％，有機質含量為≥20％。在污染物濃度限值中，該標準基本延用了《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）。在衛生學指標的規定中，與《城鎮污水處理廠污泥處置：混合填埋泥質》（CJ/T249- 2007）相同[9](《城鎮污水處理廠污泥處置：園林綠化用泥質》(CJ 248-2007))。
3 國內最新系列泥質標準研究進展
3.1 系列泥質國家標準
為盡快規范我國城鎮污水處理廠污泥處置污泥的資源化利用工作，國家標準化管理委員會于2007年4月3日下達了2007年第二批國家標準制修訂計劃。根據國標委計函[2007]21號文，由上海市政工程設計研究總院等單位負責制訂國家標準《城鎮污水處理廠污泥處置：分類》，由北京市市政工程設計研究總院等單位負責制訂國家標準《城鎮污水處理廠污泥處置：混合填埋泥質》，由北京市市政工程管理處負責制訂《城鎮污水處理廠污泥泥質》[3]，由上海市政工程設計研究總院等單位負責制訂國家標準《城鎮污水處理廠污泥處置：園林綠化用泥質》。四個標準編制組通過對標準的進一步研究，現已完成四個標準征求意見稿的編制工作，并在全國有關單位廣泛征求意見，預計將很快形成標準報批稿。
3.2 系列泥質行業標準
為進一步提高資源化利用水平，促進循環經濟的發展和生態型城市的建設，建設部于2007年5月21日下達了2007年建設部歸口工業產品行業標準制訂、修訂計劃。依據建標[2007]127號文的要求，由中關村國際環保產業促進中心等單位負責起草行業標準《城鎮污水處理廠污泥處置：農用》，由天津水工業工程設備有限公司等單位負責起草兩個行業標準《城鎮污水處理廠污泥處置：焚燒用泥質》和《城鎮污水處理廠污泥處置：土地改良用泥質》，由廣州市城市排水監測站等單位負責起草行業標準《城鎮污水處理廠污泥處置：制磚用泥質》。
3.2.1 制磚用泥質
《城鎮污水處理廠污泥處置：制磚用泥質》編制組通過研究，確立了標準編制原則：應鼓勵節省黏土資源，在技術允許的條件下應盡可能使用污泥作原料；應鼓勵節省能耗，充分利用污泥中的熱能；污泥的制磚原料不應損害人體健康；污泥的制轉原料在貯、運、制磚利用中不應危害環境；應規范污泥制磚新型材料生產行業的行為；污泥作為建筑原材料應符合國家《建筑材料放射性核素限量》標準；應為政府部門對以利用污泥生產建筑材料的行業實施有效管理提供依據標準。
在《城鎮污水處理廠污泥處置 制磚用泥質》征求意見稿中，基本指標包括：pH（5～10）、含水率（≤40%）和混合比例（≤10%）。特色指標包括：燒失量（干污泥）（≤50%）和放射性核素（干污泥）（IRa≤1.0，Ir≤1.0）。污染物濃度限值的規定基本與《城鎮污水處理廠污泥處置：混合填埋泥質》的相同，只是部分項目較為嚴格，總汞為<5 mg/kg干污泥）。衛生學指標的規定與《城鎮污水處理廠污泥處置：混合填埋泥質》相同。污泥在運輸、儲存和制燒結磚時，大氣污染物排放最高允許濃度應滿足GB18918的要求[10](《城鎮污水處理廠污泥處置：制磚用泥質》征求意見稿)。
3.2.2 焚燒用泥質
在《城鎮污水處理廠污泥處置：焚燒用泥質》征求意見稿中，理化指標包括：pH、污泥含水率、有機質和臭度，特色項目是有機質。污染物濃度限值包括16個指標，其中14個項目與《城鎮污水處理廠污染物排放標準》中污泥農用的14項控制指標相同，增加了揮發酚和總氰化物兩項。衛生防疫安全指標包括糞大腸菌菌群、細菌總數和蛔蟲卵死亡率，增加了細菌總數指標。營養指標包括總氮（以N計）總磷（以P2O5計）總鉀（以K2O計）和有機質含量[11](《城鎮污水處理廠污泥處置：焚燒用泥質》征求意見稿)。
3.2.3 土地改良用泥質
在《城鎮污水處理廠污泥處置：土地改良用泥質》征求意見稿中，理化指標包括：pH、含水率、有機質、低位熱值和揮發份，特色項目是有機質、低位熱值和揮發份。污泥焚燒污染物指標共14項，包括有機汞、汞及其化合物、鉛、鎘、總鉻、六價鉻、銅及其化合物、鋅及其化合物、鈹及其化合物、鋇及其化合物、鎳及其化合物、砷及其化合物、無機氟化物、氰化物[12](《城鎮污水處理廠污泥處置 土地改良用泥質》征求意見稿)。
3.2.4 農用泥質
在《城鎮污水處理廠污泥處置：農用泥質》征求意見稿中，將泥質要求分為化學污染物、物理性質、生物性有害物質指標和污泥的養分特性。其中，化學污染物包括總砷、總鎘、總鉻、總銅、總汞、總鎳、總鉛、總鋅、苯并(a)芘和礦物油共10項目；物理性質包括水分(游離水)、粒徑和雜物3個項目；生物性有害物質指標包括蛔蟲卵死亡率、糞大腸菌群值和種子相對發芽率3個項目；污泥的養分特性包括有機質含量、氮磷鉀(N+P2O5+K2O)含量和酸堿度pH值3個項目[13](《城鎮污水處理廠污泥處置：農用泥質》征求意見稿)。
4 問題與對策
目前，建設部計劃編制污泥處置的四大類十四個類別的泥質系列標準，編制工作正在逐步推進。2007年發布的4個污泥泥質的系列泥質行業標準――《城鎮污水處理廠污泥處置：分類》、《城鎮污水處理廠污泥處置：混合填埋泥質》、《城鎮污水處理廠污泥泥質》和《城鎮污水處理廠污泥處置：園林綠化用泥質》已經進入國標的編制階段；2008年末，將完成行業標準《城鎮污水處理廠污泥處置：農用》、《城鎮污水處理廠污泥處置：焚燒用泥質》、《城鎮污水處理廠污泥處置：土地改良用泥質》和《城鎮污水處理廠污泥處置：制磚用泥質》的行業標準的編制工作。可以預期，2008年需要推進的工作，是如何盡快推進行標升國標的問題。
根據國家的計劃安排，還將對分類中的四大類14項范圍逐步制訂相應的標準，從而規范我國的污泥處置工作，使城鎮污水處理廠產生的污泥得到更為妥善的處置。當然，標準的制定由于涉及面多，受時間、地域、成本、可執行性等方面的影響，污泥處置目前還是世界難題。因此，標準制訂后，仍需大家在遵照執行的同時，發現存在問題，不斷修正。
參考文獻：
[1] 馬娜. 污泥資源化利用標準發展趨勢探討[J]. 世界標準化與質量管理, 2006, (04): 41-45.
Ma Na. The Developing Trend of Standards about Sludge Resource Reuse[J]. World Standardization & Quality Management, 2006, (04) : 41-45.
[2] 趙鳴, 吳廣芬, 李剛. 污泥資源化利用的途徑與分析[J]. 環境科學與技術, 2005, 28(02): 92-94.
Zhao Ming, Wu Guangfen, Li Gang. Analysis of Sludge Resource Re-use[J]. Environmental Science and Technology, 2005, 28(02): 92-94.
[3] 曹洪林. 城鎮污水處理廠污泥泥質標準及相關運營管理[J]. 市政技術, 2007, 25(03): 183-186.
Cao Honglin. Quality Standard of Sludge and Related Operating Management of Town Sewage Treatment Plant[J]. Municipal Engi-neering Technology, 2007, 25(03): 183-186.
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