城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置

1、城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置農(nóng)用泥質(zhì)(CJ/T309-2009)標(biāo)準(zhǔn)編制中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所匯報(bào)提綱標(biāo)準(zhǔn)編制的背景CJ/T309-2009編制原則與依據(jù)農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)(GB4284-84)城市污水處理廠污水污泥排放標(biāo)準(zhǔn)(CJ3025-93) 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)我國與污泥處理處置相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)質(zhì)穩(wěn)定化解決燒苗問題殺滅病原菌達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)殺滅雜草種子達(dá)到植保要求除臭、滅蠅消除感官不雅產(chǎn)品的脫水便于儲運(yùn)和加工有毒有害物質(zhì)的污染控制土地利用的主要疑慮城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 農(nóng)用泥質(zhì)GB 4284-84存在的問題：沒有考慮我國土壤的環(huán)境容量，土壤、作物和

2、人體健康等特殊情況 對城市污泥總用量、病原菌、腐熟度、雜草和蚊蠅問題沒有考慮對個(gè)別重金屬的限制偏嚴(yán),影響目前優(yōu)質(zhì)污泥的土地利用根據(jù)農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)，全國城市污泥重金屬超標(biāo)問題主要表現(xiàn)為鋅超標(biāo)土壤鋅的背景值與缺鋅狀況從人體缺鋅狀況看城市污泥的鋅限量標(biāo)準(zhǔn)從農(nóng)學(xué)角度看城市污泥鋅限量標(biāo)準(zhǔn)不同國家城市污泥鋅含量及限量標(biāo)準(zhǔn)的比較城市污泥的鋅限量標(biāo)準(zhǔn)的探討中國土壤缺鋅狀況(劉錚，1994)全國土壤范圍內(nèi)均表現(xiàn)出缺鋅：北方：71.1%的土壤有效鋅低于臨界值南方：48%的土壤有效鋅低于臨界值 (金繼運(yùn)等，2006) 我國鋅肥的施用數(shù)量與面積在各種微量元素肥料中居首位 (胡靄堂,2001)土壤鋅的背景值與

3、缺鋅狀況從人體缺鋅狀況看城市污泥的鋅限量標(biāo)準(zhǔn)從農(nóng)學(xué)角度看城市污泥鋅限量標(biāo)準(zhǔn)不同國家城市污泥鋅含量及限量標(biāo)準(zhǔn)的比較城市污泥的鋅限量標(biāo)準(zhǔn)的探討采樣地點(diǎn)年齡范圍樣本數(shù)(個(gè))樣品 類別鋅濃度 (mol/L)健康人群的含鋅濃度缺鋅人群比例 (%)廣西賀州00.9歲297血鋅58100 mol/L46.31.01.9歲309血鋅62110 mol/L25.62.02.9歲116血鋅66120 mol/L39.83.03.9歲68血鋅72130 mol/L21.44.014.0歲214血鋅76.5170 mol/L19.6河北保定市區(qū)0.51歲6446血鋅56.715.458100 mol/L13歲血鋅60

4、.216.066.0120 mol/L36歲血鋅76.016.376.5140 mol/L河北保定農(nóng)村0.51歲1554血鋅55. 718.058100 mol/L13歲血鋅61.717.066.0120 mol/L36歲血鋅79.019.576.5140 mol/L廣東惠陽47歲2623發(fā)鋅 86.3 mg/kg16廣東廣州幼兒園1010發(fā)鋅 86.3 mg/kg43小學(xué)生2293發(fā)鋅 86.3 mg/kg15.1我國部分城市兒童缺鋅比例從人體缺鋅狀況看城市污泥的鋅限量標(biāo)準(zhǔn)在我國的人群當(dāng)中缺鋅的比例很高。 深圳市對78例身材矮小兒童的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，發(fā)鋅含量低于正常者共58例，占74.4%，因此身

5、材矮小主要是由鋅等微量元素缺乏引起的 (蔡虹等，2005)。人體需要的鋅主要來自食物，蔬菜和糧食是人體必需微量元素的主要來源，大城市飲水中的鋅含量也是鋅的來源之一。往往由于不能滿足人體需求，藥物補(bǔ)鋅正悄然興起 。土壤鋅的背景值與缺鋅狀況從人體缺鋅狀況看城市污泥的鋅限量標(biāo)準(zhǔn)從農(nóng)學(xué)角度看城市污泥鋅限量標(biāo)準(zhǔn)不同國家城市污泥鋅含量及限量標(biāo)準(zhǔn)的比較城市污泥的鋅限量標(biāo)準(zhǔn)的探討城市污泥的鋅在作物中的積累與風(fēng)險(xiǎn)與其它重金屬元素相比，鋅的毒性較小，作物的耐鋅能力較強(qiáng)(王濟(jì)等，2005)。 研究發(fā)現(xiàn)，玉米、白菜、谷子的籽粒中的鋅含量隨污泥用量而增加。但是即便當(dāng)施用總量達(dá)到240 t/hm2時(shí)，可食部分的鋅含量仍未

6、超過國家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB 13106-91) (郭郿蘭等，1995) 。人體需要的鋅主要來自食物。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，北京市居民從蔬菜中攝入鋅的平均量為4.04 mg/人.d，蔬菜鋅對北京市居民不會構(gòu)成健康風(fēng)險(xiǎn)，相反大部分人群都應(yīng)該關(guān)注因鋅攝入不足所導(dǎo)致的健康風(fēng)險(xiǎn)合理施用城市污泥不會對土壤和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量造成污染，可提高作物鋅含量。通過食物鏈補(bǔ)充人體鋅元素，減少相關(guān)疾病發(fā)生。食物補(bǔ)鋅可行性食物和藥物補(bǔ)鋅人體需要的鋅主要來自食物(蔬菜和糧食)，大部分人群存在缺鋅的健康風(fēng)險(xiǎn)，通過食物鏈攝入鋅可以減少相關(guān)疾病發(fā)生合理施用污泥可提高作物鋅含量，不會對土壤和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量造成污染美國食品的鋅鹽用量不斷增加，鋅化合物的供

7、應(yīng)總量從1970年的5830 kg增加到1987年的187149 kg，增長32倍(江風(fēng)等，2000)目前我國市場上補(bǔ)鋅藥物市場年銷量達(dá)200-500萬瓶片劑(1000片/瓶)(西安交通大學(xué)，2006)污泥農(nóng)用污染物控制標(biāo)準(zhǔn)中鋅限量值的修訂我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一直施用鋅肥來增加產(chǎn)量、提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，人們也在食品中添加鋅或用藥物補(bǔ)鋅農(nóng)業(yè)施用鋅肥 食品添加鋅強(qiáng)化 藥物補(bǔ)鋅土壤鋅的背景值與缺鋅狀況從人體缺鋅狀況看城市污泥的鋅限量標(biāo)準(zhǔn)從農(nóng)學(xué)角度看城市污泥鋅限量標(biāo)準(zhǔn)不同國家城市污泥鋅限量標(biāo)準(zhǔn)的比較城市污泥的鋅限量標(biāo)準(zhǔn)的探討國別標(biāo)準(zhǔn)施用條件限量值歐盟4000德國3000法國2500瑞典800美國土壤最大積累量 (

8、kg/hm2)2800年單位面積控制標(biāo)準(zhǔn) (kg/hm2.Yr)140最高濃度 (mg/kg)7500優(yōu)質(zhì)污泥濃度 (mg/kg)2800中國GB4284-84土壤pH6.51000土壤pH6.5500中國GB18918-2002土壤pH6.53000土壤pH6.52000歐洲、美國及中國的城市污泥土地利用重金屬鋅控制標(biāo)準(zhǔn) 與國外城市污泥相比，我國城市污泥中鋅的含量低很多保守的國家標(biāo)準(zhǔn)致使許多污泥由于鋅含量“超標(biāo)”而不能進(jìn)行土地利用與此相反，我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)卻一直施用鋅肥來作為增加產(chǎn)量、提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，人們也在食品中添加鋅或用藥物補(bǔ)鋅農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)對城市污泥中的鋅控制過于嚴(yán)格，已成為城

9、市污泥處理處置和資源化利用的羈絆不科學(xué)合理的標(biāo)準(zhǔn)污泥土地利用標(biāo)準(zhǔn)亟待完善和修訂我國制訂的污泥農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)缺乏相關(guān)工作基礎(chǔ)，并且為不合理的強(qiáng)調(diào)防止土壤污染這一單一指標(biāo)，沒有充分考慮我國土壤、作物、社會、經(jīng)濟(jì)等綜合因素和實(shí)際應(yīng)用效果，導(dǎo)致其成為城市污泥土地利用的主要障礙。 我國現(xiàn)行的控制標(biāo)準(zhǔn)只對污泥農(nóng)用的污染物(包括重金屬鋅)濃度作了限制，但對污泥施用地中最多能容納多少污染物卻沒有明確的規(guī)定。 污泥土地利用標(biāo)準(zhǔn)亟待完善和修訂國內(nèi)有關(guān)人士已注意到我國農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)中存在的問題，在2002年發(fā)布的城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中順便將城市污泥農(nóng)用的鋅限制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修改。但是，GB18918-200

10、2只是一個(gè)控制城鎮(zhèn)污水處理廠的污泥中污染物排放的標(biāo)準(zhǔn)，而不是針對城市污泥農(nóng)用所制定的標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)對城市污泥土地利用(不僅僅只是狹義的“農(nóng)用”)中的許多問題并沒有細(xì)化。根據(jù)作物類型和土壤條件控制污染風(fēng)險(xiǎn)根據(jù)污泥污染物濃度進(jìn)行分級控制風(fēng)險(xiǎn)增加用量控制指標(biāo)污泥農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)編制國家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部 系列標(biāo)準(zhǔn)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥泥質(zhì)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置分類城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置農(nóng)用泥質(zhì)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置混合填埋泥質(zhì)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置單獨(dú)焚燒用泥質(zhì)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置制磚用泥質(zhì)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質(zhì)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置土地改良用泥質(zhì)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置林地用泥質(zhì) 污泥系列標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后

11、的作用已經(jīng)顯現(xiàn)建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 混合填埋泥質(zhì)(CJ/T249-2007)。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，從2007年10月1日起，進(jìn)入垃圾填埋場的污泥含水量必須小于60%目前脫水污泥含水量80%左右，不能直接進(jìn)入垃圾填埋場進(jìn)行混合填埋 城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置農(nóng)用泥質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了城鎮(zhèn)污水處理廠污泥農(nóng)用的泥質(zhì)、取樣與監(jiān)測等本標(biāo)準(zhǔn)適用于城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置時(shí)污泥的農(nóng)用泥質(zhì)要求制定的基本考慮根據(jù)重金屬含量差異，將污泥分A、B兩級區(qū)分進(jìn)入食物鏈和非食物鏈的作物適當(dāng)放寬對作物和人體有益元素的限量值嚴(yán)格限制毒性強(qiáng)、危害作物和人體健康的元素便于操作、執(zhí)行和監(jiān)督的原則(如pH)幾點(diǎn)說明基本宗旨：保護(hù)

12、土壤和環(huán)境，合理解決污泥出路問題進(jìn)行分級管理：食物鏈、非食物鏈調(diào)整限量值：金屬元素：有益的適當(dāng)放寬，環(huán)境危大的嚴(yán)格限制有機(jī)污染物：增加多環(huán)芳烴(PAHs) 衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)：蛔蟲卵死亡率、糞大腸菌值物理性質(zhì)：水分、粒徑、雜物生物穩(wěn)定性：腐熟度肥力指標(biāo)：要求最低的養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì)含量限制用量：7.5 噸/公頃/年限制使用區(qū)域：飲用水源地、湖泊周圍和洪水泛濫區(qū)限制用量和年限：7.5 噸/公頃/年7.5 噸/公頃/年連續(xù)施用不超過5年，可以隔年施用理由：從確保環(huán)境安全的角度考慮，在對未來的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)不明的情況下，需要審慎的規(guī)定污泥的施用量和施用年限，以確保農(nóng)田土壤不會造成污染。待研究成果有更多的積累之后，再確定

13、（放寬）污泥農(nóng)用泥質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中的施用量和施用年限 具體指標(biāo)重金屬有機(jī)污染物物理性質(zhì)衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì)指標(biāo) 穩(wěn)定性指標(biāo)污泥中化學(xué)污染物最大允許含量序號控制項(xiàng)目最大允許濃度(mg/kg)A級污泥B級污泥1總砷 30 752總鎘 3 153總鉻 500 10004總銅 500 15005總汞 3 156總鎳 100 2007總鉛 300 10008總鋅 1500 30009苯并(a)芘 2 310礦物油 500 300011多環(huán)芳烴(PAHs) 5 6不同污泥適用的作物 允許施用作物禁止施用 的作物備注A級蔬菜、糧食作物、油料作物、果樹、飼料作物、纖維作物無蔬菜收獲前30天禁止施用根莖類糧食作物應(yīng)用

14、蔬菜限制標(biāo)準(zhǔn)B級纖維作物、油料作物、果樹、飼料作物蔬菜、糧食作物不同國家污泥土地利用的重金屬限制標(biāo)準(zhǔn)重金屬(mg/kg)CuZnCdNiCrPbHgAs歐盟標(biāo)準(zhǔn)17504000404001000120025-德國標(biāo)準(zhǔn)1000300015200100080010-法國標(biāo)準(zhǔn)8002500102009009008-瑞典標(biāo)準(zhǔn)6008002501001002.5-GB4284-84Soil pH6.5500100020200100010001575Soil pH6.52505005100600300575GB18918-2002Soil pH6.51500300020200100010001575Soi

15、l pH 5 mm的金屬、玻璃、陶瓷、塑料、瓦片等有害物質(zhì)雜物質(zhì)量3%衛(wèi)生學(xué)指標(biāo) 序號控制項(xiàng)目指標(biāo)1蛔蟲卵死亡率 95%2糞大腸菌值0.01肥力指標(biāo) 序號控制項(xiàng)目指標(biāo)1有機(jī)質(zhì) (g/kg，干基) 2002氮磷鉀(N+P2O5+K2O) (g/kg，干基) 30生物穩(wěn)定性指標(biāo)種子發(fā)芽指數(shù)發(fā)芽指數(shù)70%其他要求 農(nóng)田污泥量施用不超過7.5噸/公頃年湖泊周圍1000m范圍內(nèi)和洪水泛濫區(qū)禁止施用A級污泥500mg/kg， B級1500mg/kg 我國城市污泥平均含銅252 mg/kg按污泥最大允許用量(7.5t/ha干)計(jì)算，污泥帶入250mg銅土壤Cu含量的0.43%60%)污泥的總多環(huán)芳烴含量超過

16、6.0 mg/kg (Cai等，2007)近年北京和長江三角洲等區(qū)域的污泥中總多環(huán)芳烴含量低于6.0 mg/kg 北京市污水處理廠PAHs含量(mg/kg) 化合物高碑店北小河方莊酒仙橋清河吳家村Acenaphthene0.0210.026880.1310.00650.00310.075Fluorene0.03760.05410.09180.01740.01970.065Phenanthrene0.1960.3600.4660.06840.04840.226Fluoranthene0.2490.3230.2930.1460.1380.658Pyrene0.2480.2910.2360.1870

17、.1200.317Benzobfluoranthene0.9550.7980.5730.8000.6608.510Benzokfluoranthene0.2270.2360.1150.3050.1702.138Benzoapyrene0.3960.3270.2270.5850.3436.174Benzog,h,iperylene0.1500.1090.09310.11401.039Indeno1,2,3,-cdpyrene1.7061.1282.683001.017PAHs (mg/kg)4.193.654.912.231.5020.2長江三角洲城市污泥PAHs含量（Shen et al.,

18、2007）長三角地區(qū)污水處理廠的污泥中PAH 在0.0167 15.486 mg/kg，平均1.376 mg/kg；大部分 1.5 mg/kg，BaP 95%污泥糞大腸菌群菌值0.01沒有對污泥農(nóng)用規(guī)定病原菌指標(biāo)“糞便無害化衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)” 中的病原菌指標(biāo)：蛔蟲卵死亡率：95100%糞大腸菌值：0.10.01美國污泥農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)中的病原菌指標(biāo) Class A糞大腸菌103 MPN/g TS，或沙門氏菌3 MPN/4g TSClass B糞大腸菌2106 MPN/g TS，或2106 CFU/g TS歐盟國家有關(guān)污泥中病原菌濃度的標(biāo)準(zhǔn) 國家沙門氏菌(Salmonella)其它病原菌法國8 MPN/10g DM腸道病毒(Enterovirus)：3 MPCN10g DM，蠕蟲卵(Helminths eggs)：