城镇污水处理厂污泥处置标准浅析

王 涛，林 阳

(1.机科发展科技股份有限公司，北京 100044；2.沈阳振兴环保产业集团有限公司，沈阳 110014)

城镇污水处理厂污泥处置标准浅析

王 涛1，林 阳2

(1.机科发展科技股份有限公司，北京 100044；2.沈阳振兴环保产业集团有限公司，沈阳 110014)

介绍了我国污泥处置标准体系形成的过程，对基本指标、污染物指标、卫生防疫安全指标、营养指标等主要标准指标数据进行了对比分析，并对完善污泥处置标准体系提出了建议。

污水处理厂;污泥处置;污染物控制;标准

1 我国污泥处置行业现状

随着我国污水处理行业的不断发展，污水处理规模不断扩大，污泥产量逐年增加。截至2008年6月，我国共有城镇城市污水处理厂1521座，每天产生含水率在80%左右的市政污泥约10万吨，再加上工业污水处理厂产生的脱水污泥，以及给水厂的污泥、河湖清淤的污泥等，总量惊人。污泥的含水率和有机物含量高，如果不加以处理，就会造成严重的二次污染。目前已经进入工业化应用阶段的污泥无害化处置技术主要有填埋、焚烧、电厂混烧、堆肥和制砖等。

相对于发达国家，我国污泥处置标准制定起步较晚，并且没有形成科学完善的标准体系，难以指导污泥处置工作的开展，影响污泥的最终处置，导致污水处理厂污泥无序外运，随意丢弃的现象屡有发生。目前唯一现行有效可参照的污泥处置国家标准是《农用污泥中污染物控制标准》（GB4284-84），《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的主要相关指标也是基于该标准制定的，此外没有其它相关的国家标准；而GB4284-84为1984年制订颁布，距今已有二十多年，部分重金属含量指标甚至严于欧美等发达国家水平，不完全符合我国目前的实际情况，极大地限制了污泥的土地利用；对污泥采用的焚烧、电厂混烧、制砖等处置方法更没有专门标准作为依据。

鉴于以上原因，建设部组织相关单位于2007-2009年先后制定颁布了与污泥处置相关的八个标准，为城镇污水处理厂污泥处置设计与运行提供了依据。尽管部分指标数据有待完善，但这些标准的出台为规范容量巨大又无序发展的污泥处理处置市场具有重要意义。

2 污泥处置标准制定过程

1984年，国家颁布《农用污泥中污染物控制标准》（GB4284-84），规定了标准的适用范围：“在农田中施用城市污水处理厂污泥、城市下水沉淀池的污泥、某些有机物生产厂的下水污泥以及江、河、湖、库、塘、沟、渠的沉淀底泥。”其核心内容是对污泥中的污染物（主要是9种重金属）明确了标准（见表1），这也成为后续新污泥标准编制的重要依据。

表1 GB4284-84农用污泥中污染物控制标准值 (单位：mg/kg)

1993年，建设部颁布了《城市污水处理厂污水污泥排放标准》（GJ3025-93），再次强调“处理后的城市污水处理厂污泥，用于农业时，应符合GB4284-84标准的规定。”

2002年颁布的《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002），增加了污泥稳定化控制指标要求（见表2），其它指标仍参照GB4284-84标准。

表2 GB18918-2002污泥稳定化控制指标

2007年，城乡建设部组织制定并颁布实施了《城镇污水处理厂污泥处置 分类》（CJ/T239-2007） 、《城镇污水处理厂污泥泥质》（CJ247-2007 ） 、《城镇污水处理厂污泥处置 园林绿化用泥质》（ CJ248-2007 ） 、《城镇污水处理厂污泥处置 混合性填埋泥质》（CJ249-2007 ）等四项标准；2008年又颁布实施了《城镇污水处理厂污泥处置制砖用泥质》（CJ/T289-2008）、《城镇污水处理厂污泥处理 单独焚烧用泥质》（CJ/T290-2008）、《城镇污水处理厂污泥处置 土地改良用泥质》（CJ/T 291-2008）等三项标准；2009年，建设部又颁布了《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质》（GJ/T309-2009）。

在污泥资源化农林利用方面，一般还须参照《有机肥料》（NY525-2002）、《有机-无机复混肥料》（GB18877-2002）等有关肥料标准。

3 污泥处置标准体系主要指标比较

污泥处置标准体系主要指标包括：基本指标、污染物指标、卫生防疫安全指标、营养指标等，此外还包括土地利用施用方法。

3.1 污泥处置标准体系的基本指标（见表3）

基本指标主要分为pH、含水率和混合比例。

园林绿化和农用对pH值的要求较严格，其它较宽松。但农用要求未按照土壤的酸碱性划分，并且pH值高于对园林绿化的要求。

园林绿化和制砖的含水率要求为＜40%，其它较宽松；农用污泥含水率＞60%不利于运输、储存和播撒，但适合作为复混肥基质使用。

混合比例仅对于填埋和制砖提出了具体要求。

3.2 污染物指标（见表4）

表4 污泥处置标准体系的污染物指标 （单位：mg/kg）

表3 基本指标

污染物指标主要包括重金属以及部分毒性有机物，总体上仍基于GB4284-84标准指标制定，仅在个别项目上存在较小差异。但最新制定的CJ/T309-2009借鉴了美国等发达国家标准体系理念，引入了分级控制概念，从指标上与现实情况更加贴进，更易于操作（见表5）。

3.3 卫生防疫安全指标（见表6）粪大肠菌群值是粪便无害化效果的细菌学指标，因为粪便中的大肠菌较多，其生活条件和其他肠道致病菌相似，且检验技术比较简单，所以用粪大肠菌作为指标菌以推断肠道传染病病原菌的存活和杀灭情况。一般说来，如果粪大肠菌值小于10－6，物料中就有肠道致病菌存在的可能，在流行病学上是不安全的；当粪大肠菌值在10－4～10－3时，粪肥中肠道致病菌存在的可能性就很小。

同样，对于蛔虫卵死亡率、细菌总数也作为卫生防疫安全指标被多数标准采纳。

表5 GB18877-2002与 CJ/T 309-2009重金属指标对比

表6 污泥处置标准体系的卫生防疫安全指标

3.4 营养指标（见表7）

表7 污泥处置标准体系的营养指标

营养指标主要针对土地利用处置方式设定。就标准值讲，污泥中有机物含量一般可以达到肥料标准，但总养分方面尚存在差距；另一方面，对于总养分指标较高的污泥，应该深入分析资源化土地利用的方式方法，因为污泥存在较高的市场价值。

3.5 土地利用施用方法

GB4284-84规定：施用符合本标准污泥时，一般每年每亩用量不超过2000kg（以干污泥计）。污泥中任何一项无机化合物含量接近于本标准时，连续在同一块土壤上施用，不得超过20年（注：“为了防止对地下水的污染，在沙质土壤和地下水位较高的农田上不宜施用污泥；在饮水水源保护地带不得施用污泥”。“污泥可在大田、园林和花卉地上施用，在蔬菜地和当年放牧的草地上不宜施用”）。

CJ/T 291-2008规定：每年每万平方米土地施用干污泥量不大于30,000kg（注：施用范围：“盐碱地、沙化地和废弃矿场土壤”）。

GJ/T309-2009规定：农田年施用污泥累计不应超过7.5t/hm2，农田连续施用不应超过10年。

湖泊周围1000m范围内和洪水泛滥区禁止施用污泥。

4 标准制定完善的几点建议

4.1 土地利用施用标准的细化

（1）重金属状态指标

重金属形态是指重金属元素在环境中的某种离子、分子或其它结合方式存在的物理-化学形式。如铜在水溶液中可能以多种溶解的形态存在：Cu2+、CuCO30、Cu(OH)2

0、 CuOH+、CuHCO30、Cu(CO3)2

2-等；大气中的汞可有元素汞、无机汞（如氯化汞）和有机汞（如甲基汞）等不同化学状态。重金属形态包括元素具体存在的物理的聚集状态（physical state）（气态、液态、固态）和化学的（原子、分子的）结合方式（chemical species）。金属的形态与其来源和进入水体后与水中其它物质可能发生的相互作用有关，不同的形态表现出不同的生物毒性和环境行为。

细化重金属形态标准指标有利于在可控的情况下合理推进污泥资源化利用进程，对于活性较高游离状态的重金属物质应采取更加严格的控制标准。

（2）EC值（可溶性盐含量）

EC值用于测量溶液中可溶性盐浓度，也可以用于测量液体肥料或种植介质中的可溶性离子浓度。高浓度的可溶性盐类会使植物受到损伤或造成植株根系的死亡。EC值的单位用mS/cm或mmhos/cm表示，测量温度通常为25℃。正常的EC值范围在1～4mmhos/cm（或mS/cm）之间。基质中EC值过高，可能会形成反渗透压，将根系中的水分置换出来，使根尖变褐或者干枯。因此有必要在相关土地利用的标准中引入EC值。

（3）施用方法

发达国家对于污泥土地施用有一套完整的施用方法指导，如美国污泥土地利用允许污染物标准见表8。我国的相关标准中这方面的内容尚欠缺，主要原因是数据积累不足。

此外，依照土壤本底浓度制定施用方法，也可在今后的标准细化过程中加以考虑。

表8 美国污泥土地利用允许污染物标准

4.2 混烧相关标准的制定

近些年来，污泥电厂混烧技术在部分地区得到应用，但由于污泥的燃点较低，飞灰比例高，混烧易造成飞灰在烟道内熔融粘结阻塞，影响换热器效率，大型电厂一般不愿接受。这也成为一些环保不达标的电厂（以地方小火电居多）难以维持运转的理由，同时采用了该技术，由于某些污染物（如重金属）无法采用加高烟囱实现远播稀释，这些污染物会落到方圆数公里内的近地面，对周边环境影响较为严重。

由于目前国内尚无相关标准出台，类似的项目一般引用《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2001），但生活垃圾与污泥成分存在较大差异，仅就重金属指标，污泥需要控制9项、生活垃圾需要控制3项。因此尽快填补这一标准的空白，对于防止项目二次污染，降低项目投资风险，规范混烧项目运营的外部条件具有重要意义。

4.3 原有标准存在的问题

（1）有待商榷的数据

GB18918-2002表5污泥稳定化控制指标中的好氧堆肥方法含水率控制指标为小于65%，而好氧堆肥本身反应发生所需含水率条件为小于60%，堆肥后含水率一般降到40%以下，因此该数据不具备实际操作意义。

CJ247-2007表2中污泥泥质选择性控制项目和限值中的污染物指标基本上取决于污水处理厂进水指标，因此无法做到“控制”。

（2）术语的规范

蛔虫卵的死亡率是粪便无害化效果的寄生虫学指标，将它作为指标寄生虫卵，是因为粪便中含蛔虫卵比其他寄生虫卵多，而且蛔虫卵的卵壳厚，对外界的抵抗力很强，在无氧环境中不能发育，但可生活相当长的时间，同时其对寒冷及化学药物有很大抵抗力，不易被杀死，在蠕虫学上有代表性。当蛔虫卵死亡率达95%以上时，表明其他寄生虫卵基本上已杀灭，因而其可作为粪便产品的安全标准。

GB18918-2002使用的“蠕虫卵死亡率”，应予以统一。

（3）指标数据表达方式的统一

例如粪大肠菌群菌值指标，CJ247-2007、CJ248-2007、CJ249-2007、CJ/T289-2008、CJ/T291-2008标准的指标均为＞0.01，而GJ/T309-2009标准指标为≥0.01；其它类似情况指标还有蛔虫卵死亡率、含水率等。因此建议统一采用“≥”的符号，符合标准制定习惯。

5 结语

自GB8978-1988标准颁布实施后，尤其是GB8978-1996标准修订发布后，我国的污水处理行业得到了高速发展。在污水处理行业蓬勃发展的今天，污泥的处置已经成为必须认真面对的现实问题，建立并完善与我国国情相适应的污泥专用国家标准体系已迫在眉睫。污泥专用国家标准体系的建立将可对目前国内无序发展的污泥处置行业起到引导、规范的重要作用，并可保障这一新兴行业的健康发展。

[1]王涛,简映.中国污泥堆肥产业发展模式的探讨[J].中国环保产业，2008, (7)：28-29.

[2]GB4284-84，农用污泥中污染物控制标准[S].

[3]GJ3025-93，城市污水处理厂污水污泥排放标准[S].

[4]GB18918-2002，城镇污水处理厂污染物排放标准[S].

[5]CJ/T239-2007，城镇污水处理厂污泥处置分类[S].

[6]CJ247-2007，城镇污水处理厂污泥泥质[S].

[7]CJ248-2007，城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质[S].

[8]CJ249-2007，城镇污水处理厂污泥处置混合性填埋泥质[S].

[9]CJ/T289-2008，城镇污水处理厂污泥处置制砖用泥质[S].

[10]CJ/T290-2008，城镇污水处理厂污泥处理单独焚烧用泥质[S].

[11]CJ/T291-2008，城镇污水处理厂污泥处置土地改良用泥质[S].

[12]GJ/T309-2009，城镇污水处理厂污泥处置农用泥质[S].

[13]NY525-2002，有机肥料[S].

[14]GB18877-2002，有机-无机复混肥料[S].

[15]GB18485-2001，生活垃圾焚烧污染控制标准[S].

[16]王涛.城市污泥堆肥施用及重金属问题探讨[J].上海环境科学，2009，(1)：37-38.

Brief Analysis on Sludge Disposal Standard in Town Sewage Treatment Plant

WANG Tao, LIN Yang

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1006-5377（2010）11-0028-04