污泥资源化利用系列泥质标准的编制问题
摘要：为解决污泥处置问题，防止二次污染，维护良好生态环境，提高资源化利用水平，促进循环经济的发展和生态型城市的建设，建设部提出完成污泥系列泥质标准的编制工作。
关键词：污泥；污泥处置；泥质；标准；分类；混合填埋；园林绿化；农用；焚烧；土地改良；制砖
随着国内城镇污水处理厂不断建设，污水处理量越来越大，由此产生的污泥也越来越多。目前许多地区的污泥处置基本处于一种无序的处理状态。由于污泥含有大量的有毒有害物质，保证污泥处置安全有效而不引起二次污染[1]，尽快制定污泥处置的相关标准，是行业最高主管部门迫切而重要的任务。
因此，在“十一五”规划中建设部开始逐步推进城镇污水处理厂污泥处置系列泥质标准的研究和编制工作。这将有利于促进我国污泥处理与处置的发展，防止污泥造成二次污染，有利于促进污泥资源的再利用[2]。
本文结合广州市排水监测站的泥质标准研究工作，详细阐述了国内外污泥系列泥质标准的现状以及最新的泥质标准研究工作进展，并对今后的研究方向进行了展望。
1 国外污泥泥质标准现状
污泥处理处置主要原则为减量化、稳定化、无害化和资源化，处理要求是最终处置时对环境无害。为了贯彻共同的原则及最终处理要求，很多国家都制定了符合其国情的污泥处理处置的相关标准和规范，同时也制定了相应的管理措施。
美国的污泥处理处置标准规范主要是美国环保局（EPA）1993年2月颁布的《美国生物污泥产生、使用和处置报告》（40 CFR Part 503）。该标准规范较为全面地制定了各种相关标准，如污泥在土地利用方面、在污泥填埋方面、在污泥焚烧方面都作了较为详细的规定。在土地利用上，“40 CFR Part 503”对污泥质量的规定主要包括重金属和病原菌两个方面。在重金属浓度控制指标中，不仅有最高浓度限制，还有月平均浓度限制、累计负荷限制和年污染负荷。在污泥填埋和焚烧方面，“40 CFR Part 503”条例对污泥单独填埋作了具体规定，包括总体要求、污染物限值、管理条例、监测频率、记录和报告制度等,焚烧产生的烟气控制按美国烟气污染控制法案的控制标准执行。
欧共体1986年6月12日颁布了《污水污泥土地利用的管理规范》（86/278/EEC），后来又修正为“91/692/EEC”。在污泥填埋方面，制定了更严格的污泥重金属含量的限制标准，一些国家还引进了污泥中有机污染物含量的限制标准。1999年颁布了《污泥管理规范》（1999/31/EC）以及《欧盟填埋指导准则》（European Landfill Directive），主要是控制污泥填埋工艺的使用。在污泥焚烧方面，欧盟制定了《废弃物焚烧准则草案》（Draft Directive on Incineration of Waste）(94/08/20)，该准则对各种污染物排放浓度设定了固定排放标准值。欧盟关于污泥制作建材标准规范中，对重金属浸出量及重金属在灰渣中的含量都作了严格的限制。
在日本，制定了多部与污泥有关的法律法规、管理办法、操作标准，主要包括《污泥绿农地使用手册》、《污泥建设资材利用手册》、《废弃物处理法》等。其中，日本建设部制订的《污泥绿农地使用手册》，主要用于促进污泥景观利用。1999年日本约有60.6％污泥使用在农业和景观上，污泥再利用方面的执行上，日本制定相当严格的重金属限值标准，以规范污泥作为农地使用。在日本对于填埋污泥中污染物限值极其严格，除了对重金属限值标准严格外，还包括烷基汞化合物、苯、多种有机物指标。日本是全世界利用焚烧炉灰渣和熔融渣进行回收再利用最早的国家，1991年，日本建设省制定了《污泥建设资材利用手册》，推广污泥回收再利用工作。
由此可见,国外对污泥处置的四大类型:土地利用、填埋、制建筑材料、焚烧都作了相关规定。
2 国内系列泥质标准现状
2.1 污泥泥质标准
1984年5月18日，中华人民共和国城乡建设环境保护部发布了我国最早的污泥泥质标准《农用污泥中污染物控制标准》（GB 4284-1984）。本标准规定了适用于在农田中施用的城市污水处理厂污泥、以及江、河、湖、库、塘、沟、渠的沉淀底泥中污染物（如镉、汞、铝、铬、砷、硼、铜、锌、镍、矿物油和苯并（a）芘，共11项控制项目）的控制标准。如镉在pH<6.5的酸性土壤上，最高容许含量为5 mg/kg干污泥；在pH≥6.5的中性和碱性土壤上，其含量为20 mg/kg干污泥。标准同时说明污泥每年用量不超过2000 kg（以干污泥计）及施用年限，并配有监测方法。与欧美国家相比，该标准对有机物指标的相对控制较少[4](《农用污泥中污染物控制标准》（GB 4284-1984）)。实际上，在上世纪80年代初制定这一国家标准时，我国在污泥农用方面的研究工作积累很少，因此，制定的标准会受到一些限制。
2002年12月24日，国家环境保护总局和国家质量监督检验检疫总局联合发布了《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）。该标准在4.3条款中规定：城镇污水处理厂的污泥应进行稳定化处理，稳定化处理后的控制项目包括有机物降解率（%）、含水率（%）、蠕虫卵死亡率（%）和粪大肠菌菌群值，并对控制项目值作了规定；该标准还规定了污泥农用时污染物控制指标，其中污泥农用的控制指标为14项，前11项沿用《农用污泥中污染物控制标准》中的控制标准，增加了3项有机物控制指标，将铜和锌的控制标准放宽[5](《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）)。
2.2 系列泥质标准
为解决城市污水处理厂的污泥出路问题，防止二次污染，维护良好生态环境，提高资源化利用水平，促进循环经济的发展和生态型城市的建设，建设部提出首先完成四个系列泥质标准的编制工作。
2007年1月29日，中华人民共和国建设部正式发布了《城镇污水处理厂污泥处置：分类》（CJ/T 239-2007）标准。该标准规定了“城镇污水”、“城镇污水处理厂”、“城镇污水处理厂污泥”、“污泥处理”、“污泥处置”、“污泥土地利用”、“污泥填埋”、“污泥建筑材料利用”、“污泥焚烧”等术语的定义，并按照污泥的最终消纳方式对污泥进行了分类，包括污泥土地利用（包括农用、园林绿化、土地改良）、污泥填埋（包括单独填埋、混合填埋、特殊填埋）、污泥建筑材料利用（包括制水泥添加剂、制砖、制轻质骨料、制其他建筑材料）、污泥焚烧（包括单独焚烧、与垃圾混合焚烧、利用工业锅炉焚烧、利用火力发电厂焚烧）四大类和14个应用范围[6](《城镇污水处理厂污泥处置：分类》（CJ/T 239-2007）)。
同时，建设部发布了《城镇污水处理厂污泥泥质》（CJ 247-2007）和《城镇污水处理厂污泥处置 混合填埋泥质》（CJ/T 249-2007）两个标准。《城镇污水处理厂污泥泥质》由北京市市政工程管理处负责起草，为污水处理厂污泥控制的基础标准，是对城镇污水处理厂污泥排放的总体要求。控制标准值的制定考虑到以下因素：防止对土壤微生物和动物的有害影响，防止其通过植物吸收和动物吸收等方式进入生物链对人类造成影响。该标准所制定的控制项目中基本控制项目为4项，包括pH（5~10）、含水率（＜80%）、粪大肠菌群菌值（＞0.01）和细菌总数(<108 MPN/kg干污泥)；选择性控制项目11项，包括总镉（<20 mg/kg）、总汞（<25 mg/kg）、总铅（<1000 mg/kg）、总铬（<1000 mg/kg）、总砷（<75 mg/kg）、总铜（<1500 mg/kg）、总锌（<4000 mg/kg）、总镍（<200 mg/kg）、矿物油（<3000 mg/kg）、挥发酚（<40 mg/kg）、总氰化物（<10 mg/kg）[7](《城镇污水处理厂污泥泥质》（CJ 247-2007）)。
《城镇污水处理厂污泥处置 混合填埋泥质》（CJ/T249-2007）由北京市市政工程设计研究总院负责起草，包括混合填埋泥质和用作覆盖土的污泥泥质两大条款。在混合填埋的泥质规定中，基本指标为3项：污泥含水率（≤60％）、pH(5～10)和混合比例（≤8％）；安全指标为11项，与《城镇污水处理厂污泥泥质》（CJ247-2007)中的规定相同。在用于覆盖土的污泥泥质规定中，基本指标为4项：含水率（≤45％）、臭气浓度(＜2级（六级臭度）)、施用后蝇密度（＜5 只/笼?天）和横向剪切强度（＞25 kN/m2）；污泥卫生学指标为2项：粪大肠菌菌群值（>0.01）和蠕虫卵死亡率(>95%)[8](《城镇污水处理厂污泥处置：混合填埋泥质》（CJ/T249- 2007)。
2007年3月1日，建设部发布了《城镇污水处理厂污泥处置：园林绿化用泥质》(CJ 248-2007)标准。由上海市政工程设计研究总院和上海市城市排水有限公司等单位负责起草。在理化指标中，pH值的范围更为细化，分为碱性土壤和酸性土壤；含水率要求更为严格（≤45％）。在养分指标中，总养分（总氮+五氧化二磷+总氧化钾）为≥40％，有机质含量为≥20％。在污染物浓度限值中，该标准基本延用了《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）。在卫生学指标的规定中，与《城镇污水处理厂污泥处置：混合填埋泥质》（CJ/T249- 2007）相同[9](《城镇污水处理厂污泥处置：园林绿化用泥质》(CJ 248-2007))。
3 国内最新系列泥质标准研究进展
3.1 系列泥质国家标准
为尽快规范我国城镇污水处理厂污泥处置污泥的资源化利用工作，国家标准化管理委员会于2007年4月3日下达了2007年第二批国家标准制修订计划。根据国标委计函[2007]21号文，由上海市政工程设计研究总院等单位负责制订国家标准《城镇污水处理厂污泥处置：分类》，由北京市市政工程设计研究总院等单位负责制订国家标准《城镇污水处理厂污泥处置：混合填埋泥质》，由北京市市政工程管理处负责制订《城镇污水处理厂污泥泥质》[3]，由上海市政工程设计研究总院等单位负责制订国家标准《城镇污水处理厂污泥处置：园林绿化用泥质》。四个标准编制组通过对标准的进一步研究，现已完成四个标准征求意见稿的编制工作，并在全国有关单位广泛征求意见，预计将很快形成标准报批稿。
3.2 系列泥质行业标准
为进一步提高资源化利用水平，促进循环经济的发展和生态型城市的建设，建设部于2007年5月21日下达了2007年建设部归口工业产品行业标准制订、修订计划。依据建标[2007]127号文的要求，由中关村国际环保产业促进中心等单位负责起草行业标准《城镇污水处理厂污泥处置：农用》，由天津水工业工程设备有限公司等单位负责起草两个行业标准《城镇污水处理厂污泥处置：焚烧用泥质》和《城镇污水处理厂污泥处置：土地改良用泥质》，由广州市城市排水监测站等单位负责起草行业标准《城镇污水处理厂污泥处置：制砖用泥质》。
3.2.1 制砖用泥质
《城镇污水处理厂污泥处置：制砖用泥质》编制组通过研究，确立了标准编制原则：应鼓励节省黏土资源，在技术允许的条件下应尽可能使用污泥作原料；应鼓励节省能耗，充分利用污泥中的热能；污泥的制砖原料不应损害人体健康；污泥的制转原料在贮、运、制砖利用中不应危害环境；应规范污泥制砖新型材料生产行业的行为；污泥作为建筑原材料应符合国家《建筑材料放射性核素限量》标准；应为政府部门对以利用污泥生产建筑材料的行业实施有效管理提供依据标准。
在《城镇污水处理厂污泥处置 制砖用泥质》征求意见稿中，基本指标包括：pH（5～10）、含水率（≤40%）和混合比例（≤10%）。特色指标包括：烧失量（干污泥）（≤50%）和放射性核素（干污泥）（IRa≤1.0，Ir≤1.0）。污染物浓度限值的规定基本与《城镇污水处理厂污泥处置：混合填埋泥质》的相同，只是部分项目较为严格，总汞为<5 mg/kg干污泥）。卫生学指标的规定与《城镇污水处理厂污泥处置：混合填埋泥质》相同。污泥在运输、储存和制烧结砖时，大气污染物排放最高允许浓度应满足GB18918的要求[10](《城镇污水处理厂污泥处置：制砖用泥质》征求意见稿)。
3.2.2 焚烧用泥质
在《城镇污水处理厂污泥处置：焚烧用泥质》征求意见稿中，理化指标包括：pH、污泥含水率、有机质和臭度，特色项目是有机质。污染物浓度限值包括16个指标，其中14个项目与《城镇污水处理厂污染物排放标准》中污泥农用的14项控制指标相同，增加了挥发酚和总氰化物两项。卫生防疫安全指标包括粪大肠菌菌群、细菌总数和蛔虫卵死亡率，增加了细菌总数指标。营养指标包括总氮（以N计）总磷（以P2O5计）总钾（以K2O计）和有机质含量[11](《城镇污水处理厂污泥处置：焚烧用泥质》征求意见稿)。
3.2.3 土地改良用泥质
在《城镇污水处理厂污泥处置：土地改良用泥质》征求意见稿中，理化指标包括：pH、含水率、有机质、低位热值和挥发份，特色项目是有机质、低位热值和挥发份。污泥焚烧污染物指标共14项，包括有机汞、汞及其化合物、铅、镉、总铬、六价铬、铜及其化合物、锌及其化合物、铍及其化合物、钡及其化合物、镍及其化合物、砷及其化合物、无机氟化物、氰化物[12](《城镇污水处理厂污泥处置 土地改良用泥质》征求意见稿)。
3.2.4 农用泥质
在《城镇污水处理厂污泥处置：农用泥质》征求意见稿中，将泥质要求分为化学污染物、物理性质、生物性有害物质指标和污泥的养分特性。其中，化学污染物包括总砷、总镉、总铬、总铜、总汞、总镍、总铅、总锌、苯并(a)芘和矿物油共10项目；物理性质包括水分(游离水)、粒径和杂物3个项目；生物性有害物质指标包括蛔虫卵死亡率、粪大肠菌群值和种子相对发芽率3个项目；污泥的养分特性包括有机质含量、氮磷钾(N+P2O5+K2O)含量和酸碱度pH值3个项目[13](《城镇污水处理厂污泥处置：农用泥质》征求意见稿)。
4 问题与对策
目前，建设部计划编制污泥处置的四大类十四个类别的泥质系列标准，编制工作正在逐步推进。2007年发布的4个污泥泥质的系列泥质行业标准――《城镇污水处理厂污泥处置：分类》、《城镇污水处理厂污泥处置：混合填埋泥质》、《城镇污水处理厂污泥泥质》和《城镇污水处理厂污泥处置：园林绿化用泥质》已经进入国标的编制阶段；2008年末，将完成行业标准《城镇污水处理厂污泥处置：农用》、《城镇污水处理厂污泥处置：焚烧用泥质》、《城镇污水处理厂污泥处置：土地改良用泥质》和《城镇污水处理厂污泥处置：制砖用泥质》的行业标准的编制工作。可以预期，2008年需要推进的工作，是如何尽快推进行标升国标的问题。
根据国家的计划安排，还将对分类中的四大类14项范围逐步制订相应的标准，从而规范我国的污泥处置工作，使城镇污水处理厂产生的污泥得到更为妥善的处置。当然，标准的制定由于涉及面多，受时间、地域、成本、可执行性等方面的影响，污泥处置目前还是世界难题。因此，标准制订后，仍需大家在遵照执行的同时，发现存在问题，不断修正。
参考文献：
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