我國城市污泥處理處置近來(lái)再次成為業(yè)內和公眾關(guān)注的熱點(diǎn)。近些年以城市污泥為主要成分的有機肥或調節劑的產(chǎn)品化一直處于波瀾不驚的狀態(tài)。城市污泥以有機肥或土壤調節劑等形式開(kāi)展土地利用,不僅遵循資源循環(huán)利用理念,也是最符合未來(lái)主導方向的資源化途徑,已顯示出勃勃生機和較大潛力。
我國城市污泥處理處置近來(lái)再次成為業(yè)內和公眾關(guān)注的熱點(diǎn)。生活污水處理廠(chǎng)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),已成為業(yè)內討論焦點(diǎn)。
眾所周知,污泥的處置去向決定處理路線(xiàn)的選定,但前者恰恰還未在國內形成普遍共識。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行的重要原因。
污泥中含有大量有機質(zhì),處理后的污泥回歸土地,進(jìn)行土地利用,符合資源循環(huán)利用理念,加之操作簡(jiǎn)便易行,能有效補充土壤肥力等優(yōu)點(diǎn),在發(fā)達國家已得到了充分的探索和實(shí)踐,逐漸成為業(yè)內倡導采用的主流處置方式之一。
從國外的發(fā)展情況來(lái)看,無(wú)論是土地廣袤的國家,如美國、巴西等,還是國土面積有限的國家,如歐盟成員國、日本等,進(jìn)入21世紀以來(lái),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)達國家經(jīng)歷了多年的技術(shù)研發(fā)和工程化應用后,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含的能源形式(如沼氣、有機質(zhì)、可燃碳等),造成直接運行成本和間接成本(如尾氣控制、殘余物處置、安全防護)的提高,同時(shí)也不可避免地產(chǎn)生二次污染。
城鎮污水處理廠(chǎng)污泥(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“城市污泥”)經(jīng)無(wú)害化處理后開(kāi)展土地利用,是充分利用其養分和有機質(zhì)資源的直接、有效的途徑。對于我國而言,大量土壤需改良、提升有機質(zhì)含量,經(jīng)穩定、無(wú)害化處理后的污泥回歸土地,有著(zhù)現實(shí)的需求,但具體操作中也存在著(zhù)諸多障礙,例如對重金屬污染的顧慮、成本與售價(jià)的不匹配、部門(mén)間的規定難以協(xié)調從而限制產(chǎn)品出路以及技術(shù)法規不完善等。
重金屬污染問(wèn)題
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,從責任溯源來(lái)看,城市污泥重金屬主要與工業(yè)污水排放進(jìn)入城鎮生活污水系統有著(zhù)不可分割的關(guān)系。
而在城市污泥土地利用中,重金屬問(wèn)題的根源在于城市污泥從市政污水處理系統進(jìn)入土壤系統后,受體性質(zhì)發(fā)生轉變。重金屬由人為控制轉換為自然演化,轉變結果是失去對重金屬可能經(jīng)土壤進(jìn)入食物鏈的控制。同時(shí),重金屬在土壤系統內的遷移與轉化的不確定、時(shí)間尺度上的長(cháng)效性,這些問(wèn)題會(huì )使公眾對城市污泥重金屬是否會(huì )造成污染并不完全“放心”。
城市污泥施用確實(shí)會(huì )增加土壤和農產(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)量標準》以及相關(guān)的農產(chǎn)品重金屬限量衛生標準等“超標”紅線(xiàn),同時(shí),我國至今仍未出現一起因城市污泥重金屬超標所致的農產(chǎn)品污染事件,污泥土地利用盡管存在爭議,但尚不足以進(jìn)入重金屬污染嚴控對象的范疇。
但由于科學(xué)研究性質(zhì)的局限性,在時(shí)間尺度上還不足以驗證公眾擔憂(yōu)的情況發(fā)生的可能,因此這類(lèi)評估和驗證仍需持續不斷進(jìn)行下去。
此外,重金屬問(wèn)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)險依然存在。
追本溯源,城市污泥重金屬來(lái)源于工業(yè)污水的進(jìn)入,因此重金屬來(lái)源監控就顯得極為重要,如果未落實(shí)重金屬源頭的監管責任,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。
目前,城市污泥中超標的重金屬元素類(lèi)型已從以往具有工業(yè)源特征的鉻、鉛、鎘等轉變?yōu)轱@著(zhù)生活源特征的汞、鋅等。這種變化趨勢說(shuō)明我國的城市污泥重金屬特征化逐漸清晰,為后續制定控制措施提供了基礎。而像鋅(Zn)這類(lèi)的有益元素,通過(guò)《污泥農用泥質(zhì)標準》的修訂,已放寬其上限值,爭取不讓因鋅的部分超標成為限制污泥土地利用的瓶頸。這是客觀(guān)認識城市污泥土地利用的一個(gè)重要進(jìn)步。
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(lái)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。
成本與溢價(jià)能力不匹配
城市污泥富含植物養分,可作為補充土壤地力、調節土壤性質(zhì)的有機肥或調節劑,但近些年以城市污泥為主要成分的有機肥或調節劑的產(chǎn)品化一直處于波瀾不驚的狀態(tài),究其原因,分析如下。
從城市污泥自身性質(zhì)分析,高含水量使其在成為產(chǎn)品應用前,必須通過(guò)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。相比于其他有機廢棄物,如糞便、生活垃圾等,在前處理環(huán)節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質(zhì),直接進(jìn)入土壤,會(huì )經(jīng)歷有機質(zhì)降解的穩定化過(guò)程,結果體現為有機酸類(lèi)物質(zhì)和產(chǎn)熱,均對植物根系可能產(chǎn)生負面影響,即農業(yè)上常見(jiàn)的“燒苗”現象。因此,須將污泥降解過(guò)程提前至進(jìn)入土壤前發(fā)生。
此外,由于使用方對城市污泥缺少客觀(guān)正確的認知、心存擔憂(yōu)的情況下,城市污泥有機肥或調節劑產(chǎn)品售價(jià)往往較低,不具備相對同類(lèi)產(chǎn)品的市場(chǎng)競爭優(yōu)勢,該點(diǎn)也是城市污泥加工產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中值得重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。
提高污泥附加值是盈利關(guān)鍵,但由于城市污泥的處理成本與其溢價(jià)能力及售價(jià)不匹配,不具有市場(chǎng)競爭優(yōu)勢,因此該行業(yè)發(fā)展一直處于波瀾不驚的狀態(tài)。
準入門(mén)檻限制產(chǎn)品出路
在準入門(mén)檻上,迄今為止,我國還未有一例獲得肥料登記證批號的城市污泥類(lèi)有機肥或調節劑產(chǎn)品。這與農業(yè)管理部門(mén)謹慎的態(tài)度有直接關(guān)系,在城市污泥土地利用的產(chǎn)業(yè)鏈涉及到市政、農業(yè)、環(huán)保等多個(gè)領(lǐng)域的復雜體系背景下,對可能產(chǎn)生的污染風(fēng)險一般選擇“寧可信其有”的謹慎態(tài)度,在保護行業(yè)和公眾利益的同時(shí),也限制了城市污泥土地利用的產(chǎn)業(yè)化速度。
在美國,公眾對城市污泥產(chǎn)品的一般選擇持“鄰避效應”,大部分公眾的態(tài)度既不支持也不反對,保證不涉及自身周邊的環(huán)境利益即可。但農業(yè)管理部門(mén)對城市污泥進(jìn)入土地持積極態(tài)度,鼓勵農場(chǎng)或家庭使用城市污泥加工的有機肥或栽培基質(zhì)。與國外相比,我國情況的最大差別在于對類(lèi)似城市污泥這種特殊性公眾服務(wù)產(chǎn)品的管理觀(guān)念與準入權限仍未放開(kāi)。
由此,城市污泥在土地利用,特別是在農用方向上呈現“長(cháng)遠利好,現實(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)險的應用領(lǐng)域,城市污泥產(chǎn)品的限制因素較少,但附加值提高仍較為困難。
政策標準亟待完善
據不完全統計,目前國內經(jīng)好氧發(fā)酵、熱干化等前處理后開(kāi)展土地利用的城市污泥比例不足15%,而未經(jīng)處理直接棄置于土地則達到50%甚至更高比例。從表面上看與處置資金受限有一定關(guān)系,但問(wèn)題的背后卻折射出城市污泥處理處置法規與環(huán)境監管?chē)乐厝笔?,亟待完善?/p>
我國雖已制定和頒布了城市污泥農用/林地用/園林綠化/土地改良等系列泥質(zhì)標準,以及《城鎮污水處理廠(chǎng)污泥處理處置技術(shù)指南(試行)》等綜合性城市污泥處理處置技術(shù)指南或《城鎮污水處理廠(chǎng)污泥處理處置污染防治最佳可行技術(shù)指南(試行)》、《城鎮污水處理廠(chǎng)污泥處理處置及污染防治技術(shù)政策(試行)》等污染防治技術(shù)指導,但是,這些側重技術(shù)性或環(huán)境風(fēng)險預防的規范文件僅提出了控制城市污泥進(jìn)入土地的重金屬限值,或在前處理以及后端環(huán)節的風(fēng)險控制上做出定性要求,但缺乏強制性,其認可度和實(shí)際執行力度有待加大。在城市污泥進(jìn)入土地仍處在比較敏感的時(shí)期,監控法規還比較缺位。
目前,國內還未制定具有法律效力的城市污泥土地利用法規性文件,利益攸關(guān)方和管理方處在資源和責任之間的長(cháng)期博弈,對城市污泥土地利用爭議的出發(fā)點(diǎn)差異較大,導致遲遲未能形成共識,法規制定提上議程也被擱置。
從長(cháng)遠角度看,城市污泥以有機肥或土壤調節劑等形式開(kāi)展土地利用,不僅遵循資源循環(huán)利用理念,也是最符合未來(lái)主導方向的資源化途徑,已顯示出勃勃生機和較大潛力。但在現階段的國情背景下,公眾、用戶(hù)單位甚至政府管理部門(mén)對城市污泥土地利用的接受程度仍不高。在未來(lái)發(fā)展規劃上,應引導全社會(huì )客觀(guān)認知城市污泥土地利用的重金屬問(wèn)題,在嚴格控制城市污泥土地利用可能存在的不利因素前提下,建立和完善10年以上的長(cháng)時(shí)間風(fēng)險評估機制,研究和制定具有強制執行力的保障性法規政策,城市污泥土地利用前景才會(huì )豁然開(kāi)朗。