【摘要】隨著強制性國家標準《肥料分級及要求》報批公示,污泥行業(yè)應重新思考一下污泥農用問題。首先,在介紹國內外污泥農用概況時,污泥農用是發(fā)達國家普遍采用的污泥處置方式;在介紹國內污泥農用發(fā)展與概況時,污泥的資源性得到社會的認可,但對污泥中污染物可能造成危害性的未知是限制污泥農用的最大障礙,通過制定合理、可行、可操作的標準可以解決這個問題。其次,介紹了污泥農用相關標準發(fā)展歷程,標準限值分析,以及好氧堆肥工藝對標準限值的影響。再次,介紹了唐山、北京兩個地區(qū)污泥農用實踐經驗。最后,指出污泥農用的問題及建議:(1)相關標準、政策出臺過多、過密;(2)標準指標銜接及堆肥工藝影響;(3)地方標準亟待出臺;(4)開展長期定位實驗;(5)完善污泥處理與處置產業(yè)鏈結構。
關鍵詞:污泥 污泥農用 肥料分級及要求 標準 堆肥 重金屬 有機物污染物
0.前言
時至今日,中國污泥處理處置技術路線仍停留在“處理”技術綻放,“處置”方向無門的尷尬窘境。隨著國家循環(huán)經濟、生態(tài)文明腳步的加快,土地利用被認為是最有希望獲得突破的處置方向之一。事實上,在我國污泥事業(yè)的起步階段,厭氧消化、好氧堆肥等生物處理技術占統(tǒng)治地位,污泥土地利用,更確切地說,污泥農用曾經是唯一的處置方向。經過二十余年的探索,處理、處置經歷了多角度嘗試,卻始終無法徹底解決污泥問題。近幾年,厭氧消化、好氧堆肥等生物技術重新被重視,土地利用也再次成為焦點,與之前不同的是農用強調“限制性”,或者干脆被忽略而用園林綠化、土壤改良等方向替代。我國污泥事業(yè)起步階段實踐證明,污泥制肥農用是污泥土地利用中經濟性最好的處置路線,也是目前為止唯一有可能依靠市場實現(xiàn)自身收支平衡的技術路線,其中的經驗至今仍具有重要的借鑒意義。2017年12月4日,工業(yè)和信息化部網站刊登了《肥料分級及要求》強制性國家標準報批公示,結合標準要求及上述經驗,污泥行業(yè)應重新思考一下,污泥是否可以農用?污泥如何進行農用?污泥如何進行高效、安全農用?
1.國內外污泥農用概況
1.1國外污泥農用概況發(fā)達國家經數(shù)十年的發(fā)展實踐,配套法律法規(guī)及標準規(guī)范較為完善,污泥處理處置技術路線也相對成熟穩(wěn)定:北美地區(qū)污泥處理處置技術路線一直以農用為主,目前美國約16000座污水處理廠年產污泥710萬tDS,污泥的最終處置方式為:60%農用、3%生態(tài)修復、17%填埋和20%焚燒。歐洲最初污泥處理處置最主要的方式是填埋和土地利用。二十世紀九十年代以來,由于填埋土地緊張,發(fā)展干化焚燒系統(tǒng),又由于其投資與運行成本較高,同時污泥中有害成分呈現(xiàn)逐步減少趨勢,農用為主的土地利用比例逐年上升:以德、英、法為例,污泥農用比例已達40%、60%、60%。日本由于土地限制,污泥處置以焚燒后建材利用為主,農用與填埋為輔。近年來,日本也開始調整原有的技術路線,更加重視污泥中生物質資源利用,焚燒比例逐年降低。1.2國內污泥農用發(fā)展與概況我國早期建設的污水處理廠產生的污泥,由于產量少,一般經簡單晾曬后直接農田施用,也是真正意義上污泥農用的原始雛形。進入八十年代后,隨著相關領域國家科研項目投入的增多,農用隨著污泥堆肥工藝技術研究的深入而展開,上述研究工作雖然“取得了工藝方面的初步成果,但仍停留在試驗階段,開發(fā)研制系統(tǒng)裝備還在探索”,因此也無法進行規(guī)模推廣。這種情況在九十年代中期年得以改變。1994年,中國第一座污泥堆肥工程——唐山西郊污水廠污泥堆肥車間示范項目建成并投入生產,其產品被制成商品肥料進入農田,也由此拉開了中國污泥堆肥農用的序幕。之后十余年間,造粒包裝生產線幾乎成為所有新建污泥堆肥項目的標配,在此基礎上注冊了多個污泥肥料生產企業(yè)以及肥料商標。隨著環(huán)保形勢趨緊以及公眾對食品安全問題的擔憂,農業(yè)部門加強了對固體廢物進農田的監(jiān)管:2006年頒布的《農產品產地安全管理辦法》(中華人民共和國農業(yè)部第71號令)第二十一條規(guī)定:“任何單位和個人提供或者使用農業(yè)用水和用作肥料的城鎮(zhèn)垃圾、污泥等固體廢物,應當經過無害化處理并符合國家有關標準”;2011年發(fā)布的《農業(yè)部關于加快推進農業(yè)清潔生產的意見》(農科教發(fā)[2011]11號文件)規(guī)定:“嚴禁直接把城鎮(zhèn)垃圾、污泥直接用作肥料”;2013年發(fā)布的《近期土壤環(huán)境保護和綜合治理工作安排》(國辦發(fā)[2013]7號文件)規(guī)定:“禁止在農業(yè)生產中使用含重金屬、難降解有機污染物的污水以及未經檢驗和安全處理的污水處理廠污泥、清淤底泥、尾礦等。”上述措施一方面告訴我們污泥中有害成分的危害性不容忽視,也直接造成了污泥農用步伐的停止;另一方面也提示我們“符合國家有關標準”是污泥農業(yè)重啟的前提?傮w上,污泥的資源性得到社會的認可,但對污泥中污染物可能造成危害性的未知是限制污泥農用的最大障礙?茖W界有一句名言:“有毒的不是物質本身,而是劑量”,通過制定合理、可行、可操作的標準可以解決這個問題。
2.污泥農用相關標準分析
2.1發(fā)展歷程污泥農用標準按照角度不同分為兩個體系:(1)原料角度污泥農用標準制定起始于1984年,由當時國務院環(huán)境保護小組提出,農牧漁業(yè)部環(huán)境保護科研監(jiān)測所、中國農業(yè)大學編制的GB 4284-84《農用污泥中污染物控制標準》,第一次從污染物控制角度對污泥中9種重金屬、2種有機污染物指標提出了限值要求,上述指標也成為后來編制污泥標準的基礎依據(jù)。2009年住建部發(fā)布實施CJ/T 309-2009《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 農用標準》,對8種重金屬、3種有機污染物指標提出了限值要求,并加入了養(yǎng)分指標;同年3月,在該基礎上編制的國家標準(征求意見稿)發(fā)布,但時至今日仍未獲批準。(注:2007-2009年,住建部先后發(fā)布實施了八項污泥處理處置相關行業(yè)標準,其中七項獲批轉化為國家標準)2017年11月12日,在上述標準基礎上修改而成的《農用污泥污染物控制標準(征求意見稿)》向全社會征求意見,同樣對8種重金屬、3種有機污染物指標提出了限值要求,較CJ/T 309-2009更加嚴格。(2)產品角度2002年,農業(yè)部組織全國農業(yè)技術推廣中心、南京農業(yè)大學等單位編制實施了NY525《有機肥料》標準,主要規(guī)定有機肥料的技術指標(養(yǎng)分指標),在污染物控制指標方面引用了GB8172《城鎮(zhèn)垃圾農用控制標準》;2011、2012兩個修訂版本則不再引用,改為直接規(guī)定5項重金屬指標限值,較2002版更加嚴格。與NY525類似,2002年,農業(yè)部組織編制實施了GB18877《有機-無機復混肥料》標準,在污染物控制指標方面引用了GB8172標準,2009修訂版改為直接規(guī)定5項重金屬指標限值,要求也與NY525-2012相同。從上述簡要描述可以看出,產品、原料體系長期不接口,污泥“限制性”標準長期不統(tǒng)一,是農業(yè)農用被限制的根本原因。2017年12月4日,工業(yè)和信息化部網站刊登了《肥料分級及要求》強制性國家標準報批公示,為上述矛盾的終結帶來“曙光”。新標準將肥料分為三個等級:生態(tài)級肥料、農田級肥料、園林級肥料,其中園林級肥料明確“可使用固體廢物作為原料”,并詳細規(guī)定了污染物指標體系,為“限制性”提供了可操作依據(jù)。2.2標準限值分析污泥農業(yè)的風險在于其中所含污染物,《肥料分級及要求》規(guī)定:農田級肥料和生態(tài)級肥料的有害物質限量“應符合表1要求,同時還應符合相應的國家標準、行業(yè)標準要求”,表1規(guī)定了11項重金屬指標,相對于之前的相關污泥及肥料標準,增加了鈷、硒、釩、銻、鉈等指標,取消了銅、鋅、硼等指標;表1規(guī)定了8項有機污染物指標,相對于之前標準增加了氟化物(水溶性氟)、縮二脲、三氯乙醛、鄰苯二甲酸酯類總量、抗生素總量、三聚氰胺,而石油烴總量代替礦物油,多環(huán)芳烴總量由于包含本并(a)芘而不再單獨設指標限值。
表2.1污泥農用相關標準污染物限值指標對比一覽表
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