污泥安全資源化利用發(fā)展方向與對(duì)策
非常高興今天有這樣一個(gè)機(jī)會(huì),這也是我們第一次以污泥安全處置與資源化技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室向各位專家報(bào)告我們一些研究工作。這是一個(gè)污泥安全處置領(lǐng)域一個(gè)非常好的平臺(tái),希望大家能夠很好的利用這個(gè)平臺(tái)。這個(gè)平臺(tái)也是大家共享的平臺(tái),后面我們要介紹。
今天跟各位專家、同行報(bào)告的是“污泥安全資源化利用發(fā)展方向與對(duì)策”。什么叫污泥的安全資源化,我們過去只聽說過污泥的資源化,但是“污泥的安全資源化”這個(gè)詞是在09年左右提出來(lái)的。但是一直沒有對(duì)外公開的講,為什么呢?這個(gè)理論還不清晰,也不成熟。問題在哪,前面我也講了。我們現(xiàn)在看一下,我們國(guó)家的污泥大規(guī)模進(jìn)展的是最近十幾年剛剛開始。國(guó)外發(fā)展非常好,在很多報(bào)告一上來(lái)就提國(guó)外是怎么樣發(fā)展的,今天我也借這樣一個(gè)方式跟大家報(bào)告一下對(duì)國(guó)外污泥安全處置的認(rèn)識(shí)。
2015年國(guó)外發(fā)表在Environmental Science & Technology上面的一篇非常好的論文。它把整個(gè)國(guó)外的污泥,沒有講中國(guó)的污泥,國(guó)外的污泥發(fā)展歷程跟大家報(bào)告一下。大家可以看一下,最早是土地利用和海洋傾倒。88年以后禁止海洋傾倒,我們看到我們國(guó)家發(fā)展跟國(guó)外的差距。93年之后,503出臺(tái),鼓勵(lì)農(nóng)用。在2000-2015年之間,后面我跟大家介紹一下國(guó)外的情況。到底出現(xiàn)的一些什么問題?為什么在2000年-2015年之間國(guó)際上對(duì)污泥整個(gè)的認(rèn)識(shí)發(fā)生了一些劇烈的變化。從2015年以后,大家可以看到實(shí)際上是理念已經(jīng)發(fā)生劇烈的變化。社會(huì)和經(jīng)濟(jì)以及環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展這方面更為重視。為什么這么講?首先來(lái)看一下污泥中到底什么樣的污染物質(zhì)導(dǎo)致的我們污泥出現(xiàn)的這么多的爭(zhēng)議和爭(zhēng)論?可以看到,實(shí)際上污泥過去的理解最大的問題是在微生物和重金屬。
新的物質(zhì),包括人工合成的納米材料,和其它的污染物給我們提出很多新的思考。更多的問題實(shí)際上是隨著我們檢測(cè)技術(shù)進(jìn)步,和我們工業(yè)的發(fā)展,那么污泥中的檢測(cè)出這樣一些物質(zhì),多環(huán)芳烴,二噁英,表面活性劑,半揮發(fā)性有機(jī)物,殺菌消毒劑,藥物,激素類等位置。在水中70年代開始檢測(cè),污泥是2000年之后進(jìn)行非常強(qiáng)烈的關(guān)注,這是在國(guó)際上。而我們國(guó)內(nèi)實(shí)際上大家還是在2000年以后污泥的問題才引起很大的重視,實(shí)際上是面臨的是一個(gè)我們理論不是很清晰,很完整。我們技術(shù)也不是很清晰,很完整,我們裝備也不是很清晰,很完整,我們系統(tǒng)也不是很清晰,很完整。我們對(duì)技術(shù)的評(píng)論、評(píng)估也不清晰,也不完整。但是污泥的問題從2000年以后開始,這些問題是積聚而來(lái),我們引進(jìn)消化模仿國(guó)外的一些技術(shù),處在沒有很好準(zhǔn)備的“遭遇戰(zhàn)”這樣一個(gè)階段。
我今天跟大家報(bào)告的情況從另外一個(gè)角度把我們現(xiàn)代存在的問題跟大家解釋一下。我引用的數(shù)據(jù),國(guó)內(nèi)基本上是缺乏系統(tǒng)性的研究的。我只能把國(guó)外的一些頂尖雜志上的數(shù)據(jù)跟大家報(bào)告一下,供大家參考。因?yàn)閲?guó)內(nèi)很多數(shù)據(jù)有一方面原因不能完全公開,我們也做了很多的工作。這是一些污泥中的典型的持久性污染物,在檢測(cè)和環(huán)境中的問題。這是另外一些代表性污染物,這是在2014年發(fā)表在Environmental Pollution雜志發(fā)表壬基酚情況。
這是我們做有機(jī)物分析研究很多方面的典型污染物,其中一種就是雙酚A。污泥中的污染物在土壤中是怎么樣遷移轉(zhuǎn)化的。我們是以土地利用,因?yàn)閲?guó)外在土地利用是在前些年是鼓勵(lì)特別多的。它的應(yīng)用也特別廣,評(píng)估的數(shù)據(jù)也非常多,因此我們就把這個(gè)數(shù)據(jù)給大家拿過來(lái),供大家參考。當(dāng)然還有污泥焚燒,熱化學(xué)處理,它在環(huán)境中各種污染物的轉(zhuǎn)化,F(xiàn)在這個(gè)數(shù)據(jù)還沒有,我們也做了這方面的工作。比如說填埋,在整個(gè)過程中污染物的遷移轉(zhuǎn)化,也缺乏,我們只把國(guó)外的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,供大家參考。我們的對(duì)策和污泥處理處置的方向到底是什么?我想提出一些,供大家來(lái)思考。我們未來(lái)的工藝走向到底是什么走向?
污泥中典型的污染物,我就不說污泥中大量的其它的物質(zhì),我們就說污染物質(zhì),它在土壤中到底是應(yīng)該怎么轉(zhuǎn)化的。我們可以看到,一部分是微生物的富集,一方面是微生物的降解或者失去活性。另外通過植物食物鏈進(jìn)入人類,還有通過地表水,進(jìn)入魚類,被食物鏈串起來(lái)的物質(zhì),進(jìn)入食物鏈進(jìn)入人類。還有經(jīng)過牲畜經(jīng)過食物鏈進(jìn)入人類,還有經(jīng)過大氣進(jìn)入人類。
這是國(guó)際環(huán)境里面期刊之一,他的研究發(fā)現(xiàn)污泥土地利用導(dǎo)致土壤和蚯蚓體內(nèi)有較高POPs的升高。在牲畜里面,這是Environmental Science & Technology的一個(gè)研究結(jié)果,它的認(rèn)為牛奶和牛肉的問題也比較嚴(yán)重。當(dāng)然我今天說的所有的問題不是說針對(duì)污泥,將來(lái)土地利用不行了,我們要怎么樣想辦法降低這樣的危害和威脅,是這樣一個(gè)情況。通過地表水,也是這樣一個(gè)Environmental Science & Technology的文章,它的研究表明,土地利用可能成為地表水中激素類污染物的一個(gè)重要的來(lái)源。在其它環(huán)境研究的情況,它認(rèn)為對(duì)人類消化系統(tǒng)影響有所提高。對(duì)牲畜是這樣認(rèn)為的,這是一個(gè)Nature雜志上在08年研究這樣一個(gè)結(jié)果和報(bào)道,主要是當(dāng)?shù)氐挠袛?shù)百頭奶牛死亡,打的一個(gè)官司,經(jīng)過多年的官司之后,這個(gè)案件勝訴了。這里面有一個(gè)問題,我們想是有毒污泥進(jìn)來(lái)了,還是污泥前期沒有處理好,直接進(jìn)入土壤,還是其它的問題呢?不敢講,大家存在這樣一個(gè)問題。在其它方面先不說了。
上面給大家報(bào)告一系列的問題是基于什么樣目的呢?過去我們中國(guó)前一階段在污泥領(lǐng)域做了很多的研究工作,工程實(shí)踐和實(shí)際應(yīng)用,也取得很好的效果,但很多處于單一技術(shù)的研究,整體研究和評(píng)估的技術(shù)沒有從系統(tǒng)性方面入手,我們后面怎么做,我想對(duì)一個(gè)技術(shù)研究和應(yīng)用,我們不要片面的放大它的某一方面的亮點(diǎn),而忽視他其他方面的兩面性。這個(gè)方面尤其提醒大家要注意,因?yàn)槲勰嘁坏┻M(jìn)入環(huán)境中之后,對(duì)環(huán)境的危害和長(zhǎng)久的影響不是我們能想象到的。尤其在座的環(huán)境技術(shù)人員,政策和標(biāo)準(zhǔn)制定者一定要注意,千萬(wàn)不要做不可持續(xù)的工作。未來(lái)十年二十年之后,我們發(fā)現(xiàn)這個(gè)問題之后,可能到時(shí)候就晚了。
我們現(xiàn)在,實(shí)際上大家看,從技術(shù)角度講,和國(guó)外相比沒有太大的差別,我們一些方面做的很適合中國(guó)國(guó)情,很多方面還有自己的突破和創(chuàng)新,這就是非常好的。但是如何進(jìn)行整個(gè)技術(shù)的評(píng)估和適用性的評(píng)估,安全的評(píng)估,我們做的還不夠。和國(guó)外比,大體上處在國(guó)外1993-2000年初期的階段。國(guó)外2000-2005年是對(duì)整個(gè)污泥,對(duì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)識(shí)階段,是重新再思考的階段,我們這個(gè)階段還沒有進(jìn)入到,或者一些前沿的研究人員已經(jīng)進(jìn)來(lái)了,但是工程實(shí)際和技術(shù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)制定者,研究人員還沒有完成進(jìn)入。這方面我們未來(lái)國(guó)家應(yīng)該朝哪些方面走,應(yīng)該怎么樣吸取國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),這是我今天跟大家報(bào)告的一些主要的想法。
大家可以看到這是到2014年2015年的數(shù)據(jù)。大家可以看到只是在2000年以后,我們的問題才逐漸引起重視。之前我們的積累都沒有很完整,我們?cè)谶@方面做了很多的技術(shù)積累。今天為什么不講技術(shù),我講一個(gè)宏觀上的一個(gè)東西,和整體上的一個(gè)把握,供大家參考。
現(xiàn)在總結(jié)了一下我們國(guó)家面臨的一些問題,上面的數(shù)據(jù)不一定準(zhǔn)確,因?yàn)楦鞣N數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的口徑完全不一樣,只是大體上知道。實(shí)際上中國(guó)的污泥從毒性和有機(jī)質(zhì),無(wú)機(jī)質(zhì)的比例,國(guó)家的公民素質(zhì),我國(guó)的經(jīng)濟(jì)狀況,我們國(guó)家的行政方面的管理的體制,方方面面跟國(guó)外都不一致。我們應(yīng)該怎么做,這是第一個(gè)問題,沒有很好的總結(jié)的幾類的方案和方向。污泥各類的人才實(shí)際上是嚴(yán)重缺乏,很多在座的同行同事,我相信有很大一部分是由于污泥確實(shí)是難點(diǎn),或者從工業(yè)角度,裝備角度,或者從商業(yè)角度,應(yīng)用角度是一個(gè)新的熱點(diǎn),或者新的機(jī)遇來(lái)進(jìn)到這個(gè)領(lǐng)域,實(shí)際上是這樣一個(gè)情況。各種人才都缺乏。同時(shí),我們相關(guān)的政策標(biāo)準(zhǔn)體系目前還是照搬國(guó)外來(lái)走。我們做的時(shí)間積累和深度和國(guó)外還是不可同日而語(yǔ)的。產(chǎn)業(yè)鏈也不完善。污泥最重要的問題比如說一些新型污染物質(zhì)的問題,沒有引起重視。一些新的技術(shù)也沒有引起很好的重視。
我們看就是污泥的減量化,穩(wěn)定化等等,最終它要變成資源化。這個(gè)資源化,我的理解如果從另外一個(gè)角度借鑒,比如說我們常講有正能量,有負(fù)能量,這里借用一下,我們有正的資源化利用,或者負(fù)的資源化利用,什么叫負(fù)的資源化利用,就是對(duì)環(huán)境,周邊的事務(wù)這邊的發(fā)展起的負(fù)作用,起的反作用,起的危害的作用,那么就是負(fù)的資源化,你進(jìn)入環(huán)境中就是環(huán)境的一員,無(wú)論是污泥,還是人,你對(duì)環(huán)境的影響有正的有負(fù)的。那么負(fù)的我們應(yīng)該怎么避免。有關(guān)污泥方面“正負(fù)”的理解,我們總結(jié)的一下,大體上可以有幾種是“負(fù)的”:含水率比較高,重金屬,有毒有害有機(jī)物,致病微生物,這是對(duì)環(huán)境負(fù)的影響,我叫它負(fù)的資源化,是否適當(dāng)大家可以批評(píng)。“正的”資源化理解:它含有植物的營(yíng)養(yǎng)元素,還有生物質(zhì)能,有有機(jī)質(zhì)、無(wú)機(jī)質(zhì)能夠被環(huán)境利用起來(lái)。對(duì)環(huán)境有正的促進(jìn)作用,對(duì)環(huán)境植物、動(dòng)物和其它的周邊環(huán)境最終的發(fā)展,最終影響到人類,對(duì)人類的健康各方面起到很好的支持和保障作用。這是正的資源化。實(shí)際上污泥安全資源化是這樣一個(gè)概念。
我們想污泥的處置它首先是一個(gè)系統(tǒng)工程。更主要的問題是一個(gè)系統(tǒng)管理的問題,圍繞目標(biāo)的一個(gè)管理的問題。那技術(shù)是一個(gè)支撐,大家千萬(wàn)不要過分強(qiáng)調(diào)技術(shù)而我們希望能夠強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的角度來(lái)做這個(gè)事情。對(duì)環(huán)境是否有危害這個(gè)角度來(lái)關(guān)注這個(gè)事情,是這樣一個(gè)理解。
我們講污泥安全資源化在國(guó)外的概念,跟國(guó)外的同行介紹過很多次,得到國(guó)外專家學(xué)者的認(rèn)可,反過來(lái)在國(guó)內(nèi)跟大家也報(bào)告一下。我們?cè)趪?guó)外介紹這個(gè)詞是污泥安全資源化是Sustainable重點(diǎn)就是可持續(xù)的這樣一個(gè)資源化利用。請(qǐng)大家看看這個(gè)理念是否正確,我把這個(gè)東西拋出來(lái)供大家批判。
中國(guó)的污泥問題按照安全資源化方向發(fā)展是可行的,那么它有幾大問題需要我們來(lái)關(guān)注來(lái)解決。第一個(gè)實(shí)際上是污泥中水的問題,水的問題實(shí)際上是阻礙污泥作為資源化的,是很大的一個(gè)瓶頸,它的根本的問題是污泥水的脫水和干化,把水從污泥中分離出來(lái),怎么有效率,同時(shí)又對(duì)環(huán)境沒有危害。第二個(gè)污染物的控制,過去理解是重金屬如果沒有問題了,就對(duì)環(huán)境沒有危害了。這是不對(duì)的,其中還除了重金屬還有其它的污染元素。有機(jī)污染物安全轉(zhuǎn)化。這些問題解決掉了,污泥就是環(huán)境有利的資源。其實(shí)有兩方面可以看,第一是能源化利用,比如說污泥的生物制高效利用,生物質(zhì)燃?xì)馊剂系鹊瓤梢宰瞿茉椿睦。第二個(gè),污泥材料化利用,但是感覺有一點(diǎn)窄,大家講資源化利用,資源化利用和能源化利用,跟大家保持一致叫“資源化利用”,可以生產(chǎn)更多附加值的材料或者原料,還可以作為植物營(yíng)養(yǎng)元素等進(jìn)行循環(huán)。
這個(gè)里面做一個(gè)廣告。我們國(guó)家污泥工程實(shí)驗(yàn)室它是一個(gè)開放的平臺(tái),國(guó)家投入購(gòu)置大量新的儀器設(shè)備,包括實(shí)驗(yàn)的平臺(tái),評(píng)估的平臺(tái)都要在里面進(jìn)行建設(shè)。我也歡迎在座的各位同仁能夠充分利用平臺(tái),為大家在污泥領(lǐng)域解決一些問題提供更好的支撐。
主持人(杭世珺總工): 謝謝許教授的發(fā)言。許老師給我們今天做了一個(gè)宏觀的發(fā)言報(bào)告。他實(shí)際上想給我們解決一個(gè)安全資源化的問題,我理解他用美國(guó)的案例和我們中國(guó)的對(duì)比看看我們污泥進(jìn)入土壤以后,目前我們中國(guó)處于什么樣的階段,和美國(guó)逐漸的對(duì)進(jìn)入土壤后的污泥如何去認(rèn)識(shí)的。另外特別提出來(lái),我們要對(duì)適用性和安全性的評(píng)估,就是污泥資源化的適用性,安全性的評(píng)估,提出注重系統(tǒng)性,特別我的理解就是他的安全資源化利用實(shí)際上就是一個(gè)可持續(xù)的資源化利用,不是短暫時(shí)間的一個(gè)行為。不知道我理解的對(duì)不對(duì)。