污泥處置：40 CFR Part 503解讀與啟示
摘要：40 CFR Part 503是美國污泥處理處置的法律基石，也是全世界污泥領(lǐng)域?qū)W者研究、參考、借鑒的對象。文章介紹了40 CFR Part 503的編制背景，對土地利用、地表處置、減少病原體和對病媒的吸引、焚燒等四個部分重點內(nèi)容進(jìn)行了分析解讀，概括總結(jié)了這個標(biāo)準(zhǔn)出臺二十多年來的實施效果，并給出了中國污泥法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)制定的四點啟示。最后，提出觀點：現(xiàn)實情況與科學(xué)思維在某些條件下存在矛盾性，如何利用當(dāng)下“現(xiàn)實情況”最大程度實現(xiàn)“科學(xué)思維”，是現(xiàn)階段污泥相關(guān)管理部門、專家學(xué)者在法律法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)編制過程中應(yīng)認(rèn)真考慮的問題。
0.前言
40 CFR Part 503全稱：美國聯(lián)邦法典（Code of Federal Regulations：CFR），第40卷環(huán)境保護(hù)（Title 40-Protection of Environment），第一章環(huán)境保護(hù)署（Chapter 1-ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY），第O分章污水污泥（Subchapter O-SEWAGE SLUDGE），第503部分：污水污泥利用和處置標(biāo)準(zhǔn)（Part503-STANDARDS FOR THE USE OR DISPOSAL OF SEWAGE SLUDGE）。
40 CFR Part 503是美國污泥處理處置的法律基石，也是全世界污泥領(lǐng)域?qū)W者研究、參考、借鑒的對象。我國污泥處理處置事業(yè)經(jīng)過二十多年努力發(fā)展到今天，“新技術(shù)”仍顯現(xiàn)層出不窮的態(tài)勢，技術(shù)路線日益紛繁復(fù)雜，法規(guī)政策標(biāo)準(zhǔn)愈加千頭萬緒，而行業(yè)發(fā)展方向卻好似“霧里看花、水中撈月”。在這種情況下，有必要重新審視一下與我國情況（緯度、國土面積、污水污泥總產(chǎn)生量等）近似的美國所走過的污泥處理處置道路，特別應(yīng)重新解讀一下40 CFR Part 503，看看對于我們現(xiàn)在的工作能否帶來新的啟示。
1.編制背景
1972年美國國會正式通過了《清潔水法》（Clean Water Act ：CWA），該法案全面規(guī)范了美國國家排水系統(tǒng)基本準(zhǔn)則。1987年，在對CWA第405（d）節(jié)進(jìn)行修訂時，要求美國環(huán)保署（EPA）制定污泥污染物控制標(biāo)準(zhǔn)；并規(guī)定第402節(jié)（國家污染物排放控制系統(tǒng)，NPDES）許可證范圍擴(kuò)大至污泥處理處置。
1988年，美國國會正式通過了《禁止海洋棄置法》（Ocean Dumping Ban Act：ODBA），規(guī)定1992年1月1日之后禁止向海洋傾倒污泥。
1988年，EPA開展了“全國污泥普查”（National Sewage Sludge Survey：NSSS），普查分兩個部分：一是調(diào)查了479座公立市政污水處理廠（Publicly Owned Treatment Works：POTWs）污泥處理處置系統(tǒng)技術(shù)和財務(wù)信息，二是對208座POTWs的污泥樣本中的176個進(jìn)行了泥質(zhì)分析，涉及411種污染物濃度。此次調(diào)查信息成為制定40 CFR Part 503的依據(jù)，發(fā)表于《Statistical Support Documentation for the 40 CFR Part 503-Final Standard for the Use or Disposal of Sewage Sludge》（1992）。
1989年，40 CFR Part 503（征求意見稿）發(fā)布。
1993年2月19日，40 CFR part 503正式發(fā)布，并規(guī)定每兩年修訂一次。40 CFR part 503涉及土地利用、地表處置以及焚燒等三種處置方法，從污染物限值、運行標(biāo)準(zhǔn)、管理條例三個方面進(jìn)行了全面規(guī)范。結(jié)構(gòu)上40 CFR part 503分為總則、土地利用、地表處置、減少病原體和對病媒的吸引、焚燒等五個正文部分，以及年污泥利用率計算和病原體滅活方法等兩個附錄。
注：40 CFR Part 503不適用于工業(yè)污泥、危廢性質(zhì)污泥、高PCB污泥、焚燒灰、砂礫和柵渣、給水處理及化糞池底泥；不適用于污泥混燒；不適用于污泥處理工藝以及選擇何種方式處置或利用污泥，具體方式應(yīng)因地制宜。
2.土地利用（Land Application）規(guī)則解讀
40 CFR part 503中條款10至18是污泥土地利用方面規(guī)定，共同構(gòu)成“Subpart B-LAND APPLICATION”，包括：適用性、術(shù)語定義、總則、污染物濃度限值、管理實踐、操作標(biāo)準(zhǔn)（減少病原體及對病媒的吸引）、監(jiān)測頻率、記錄保存、報告。其中，503.13“污染物濃度限值”是這一部分的核心內(nèi)容。
40 CFR part 503在1993年版本中，圍繞10種污染物限值給出了503.13 Table1-4，在1995年修訂的版本中，內(nèi)容有所調(diào)整，去除了對Cr的濃度限值要求，減少了對Mo的要求水平，并一直沿用至今。
503.10適用性主要是規(guī)定針對不同污泥以及消納土地，如何使用上述限值標(biāo)準(zhǔn)。簡化后可以用下圖表示。
相對于技術(shù)指標(biāo)，40 CFR part 503在管理手段方面更具特色：將污泥分為散裝污泥和袋裝污泥并分別管理；將土地分為三類：（1）農(nóng)用地、森林、再生地，（2）公眾接觸場所，（3）草坪或住宅花園，管理要求逐漸趨嚴(yán)；監(jiān)測頻率依照規(guī)模增大而增加；此外，對紀(jì)錄內(nèi)容及保存均詳細(xì)列明規(guī)定，可操作性很強(qiáng)。
3.地表處置（Surface Disposal）規(guī)則解讀
這里地表處置指不規(guī)范填埋。規(guī)范填埋須遵守40 CFR Part 258：CRITERIA FOR MUNICIPAL SOLID WASTE LANDFILLS相關(guān)規(guī)定。
40 CFR part 503中條款20至28是地表處置方面規(guī)定，共同構(gòu)成“Subpart C-SURFACE DISPOSAL”，章節(jié)設(shè)置與土地利用完全相同。其中，503.23“污染物濃度限值”是這一部分的核心內(nèi)容。
4.減少病原體和對病媒的吸引（Pathogens & Vector Attraction Reduction）規(guī)則解讀
“減少病原體和對病媒的吸引”可理解為我們所講的無害化處理。
40 CFR part 503中條款30至33是減少病原體和對病媒的吸引方面規(guī)定，共同構(gòu)成“Subpart D-PATHOGENS AND VECTOR ATTRACTION REDUCTION”，包括：范圍、術(shù)語定義、病原體、減少對病媒的吸引四部分。其中，503.32“病原體”、503.33“減少對病媒的吸引”是這一部分的核心內(nèi)容。
4.1減少病原體
病原體是指能夠引發(fā)疾病的生物，比如某些細(xì)菌、病毒和寄生蟲。503.32條款根據(jù)病原體濃度（單位質(zhì)量中的病原體數(shù)量），將污泥分為A，B兩個等級：
（1）A級污泥
A級污泥必須同時從處理效果和處理工藝上達(dá)到殺滅病原體的標(biāo)準(zhǔn)。
處理效果方面，A級污泥要求病原體濃度低于檢測水平（糞大腸桿菌數(shù)<1000個/gDS或沙門氏菌數(shù)<3個/4gDS）。少量的A級污泥（該等級污泥同時也達(dá)到“清潔污泥”污染物濃度指標(biāo)和降低對病媒吸引的要求）可以不受限制地被銷售或被發(fā)送。
處理工藝方面，A級污泥要求處理過程包括一定時間的高溫階段。常規(guī)的處理工藝包括：
1）55攝氏度高溫堆肥，靜態(tài)堆式堆肥至少3天，條跺式堆肥至少15天。
2）55到60攝氏度高溫好氧消化，停留時間至少15天以上。
3）在80攝氏度條件下，熱干化至含固率90％或更高。
4）在pH值大于12的情況下堆放72小時以上，其中12小時溫度需達(dá)到52攝氏度，污泥產(chǎn)品的含固率達(dá)50％以上。
（2）B級污泥
B級污泥是以“工藝”為基礎(chǔ)設(shè)定限值，即B級污泥的病原體濃度限值是根據(jù)目前廣泛應(yīng)用的常規(guī)污泥消化技術(shù)能夠達(dá)到的水平設(shè)定的。因此，B級污泥只有在經(jīng)過批準(zhǔn)后，方可用于特殊用途土地。
B級污泥的常規(guī)工藝要求包括：
1）在20攝氏度或更高溫度下，好氧消化40天以上。
2）在35－55攝氏度，厭氧消化15天以上。
3）石灰穩(wěn)定過程應(yīng)使pH值達(dá)到12或以上，并持續(xù)至少2個小時。
4）空氣干燥至少3個月。
使用上述工藝條件處理的污泥均達(dá)到B級污泥標(biāo)準(zhǔn)。另外，其它任何工藝處理的污泥如果在每連續(xù)2周內(nèi)檢測七次以上， 其糞大腸桿菌的濃度均小于200萬/gDS，也可視為達(dá)到B級污泥標(biāo)準(zhǔn)。
4.2減少對病媒的吸引
病媒，也稱生物傳播媒介，是指可能攜帶病原體的動物，如老鼠、蒼蠅、蚊子、鳥類等容易被生污泥吸引的生物。減少生污泥對病媒的吸引就減少了病原體向人類或其它可能的寄主（植物或動物）傳播的可能性。
40 CFR part 503列舉了12種減少對生物媒介吸引水平的方法，詳見下表。
5.焚燒（Incineration）方面規(guī)定解讀
40 CFR part 503中條款40至48是焚燒方面規(guī)定，共同構(gòu)成“Subpart E-INCINERATION”，章節(jié)設(shè)置與土地利用基本相同，只有503.14操作標(biāo)準(zhǔn)（總烴）略有差異。其中，503.43“污染物濃度限值”是這一部分的核心內(nèi)容，針對不同類型焚燒爐尾氣，規(guī)定了砷As、鈹Be、鎘Cd、鉻Cr、鉛Pb、汞Hg、鎳Ni等七種重金屬排放濃度限值（詳見下表）。
2有關(guān)Pb的指標(biāo)根據(jù)國家空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定計算確定。
此外，還規(guī)定了總碳?xì)浠衔锘蛞谎趸嫉淖罡唧w積濃度不超過100ppm，并實行實時監(jiān)控。
6.實施效果和啟示
40 CFR part 503自發(fā)布實施以來，在規(guī)范管理方面取得理想效果，特別是在促進(jìn)了土地利用處置方式的推廣方面。1988年美國污泥采用土地利用的比例為33.5%，而且30.3%的POTWs的污泥處于“Unknown transfers”狀況；1998年污泥土地利用比例上升到53%，基本消除“Unknown transfers”狀況；2010年這一數(shù)字已經(jīng)達(dá)到61.5%。
當(dāng)然，40 CFR part 503在實施過程中也遇到一些問題，甚至法律訴訟。一方面來自企業(yè)，例如：1994年，一家制革企業(yè)（Leather Industries of America, Inc）狀告EPA制定標(biāo)準(zhǔn)過嚴(yán)，阻礙了制革污泥土地利用的出路，最終哥倫比亞巡回法院判定EPA對相關(guān)限值進(jìn)行修改或再次評審。另一方面來自居民，例如1999年，美國最大的污泥處置企業(yè)——Synagro公司遭遇New Hampshire州一起因金黃色葡萄球菌感染而引起的死亡索賠案件，原告認(rèn)為與污泥施用有關(guān)，該案件于2000年最終達(dá)成庭外和解。
鑒于40 CFR part 503的公眾關(guān)注度與社會影響，依據(jù)CWA405（d）（2）（c）要求，EPA每兩年對標(biāo)準(zhǔn)實施情況進(jìn)行技術(shù)評估，包括對原有指標(biāo)的評價和新污染物質(zhì)的調(diào)查與補(bǔ)充。
40 CFR part 503發(fā)布至今已二十多年，從標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)架、內(nèi)容、編制與修訂，給我們帶來很多啟示：
啟示一：美國作為世界上最發(fā)達(dá)的國家，污泥處置仍集中于土地利用、填埋和焚燒，相關(guān)處理技術(shù)也圍繞厭氧/好氧消化、好氧堆肥、熱干化、石灰穩(wěn)定等傳統(tǒng)技術(shù)，技術(shù)路線體現(xiàn)了簡化與成熟可靠的統(tǒng)一。
啟示二：技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)采用聯(lián)邦法典形式，減少了管理部門紛爭，為采用者提供明確清晰的使用依據(jù)。
啟示三：技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與管理標(biāo)準(zhǔn)合二為一，系統(tǒng)性強(qiáng)，可操作性強(qiáng)，方便采用者使用，也方便執(zhí)法者管理。
啟示四：一部標(biāo)準(zhǔn)涵蓋多種技術(shù)，串聯(lián)起處理與處置，即簡化標(biāo)準(zhǔn)體系，又強(qiáng)調(diào)了技術(shù)間的相關(guān)性，方便采用者根據(jù)自身情況客觀使用。
7.結(jié)語
40 CFR part 503并不是“完美無缺”的，甚至存在一些爭議，但這絲毫不影響它的先進(jìn)性和示范性。我們在對比國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)與國外標(biāo)準(zhǔn)限值數(shù)量多少、具體數(shù)值差異的時候，應(yīng)首先考慮一下我們的依據(jù)是否可靠，是否適應(yīng)我國現(xiàn)有的國情。現(xiàn)實情況與科學(xué)思維在某些條件下存在矛盾性，如何利用當(dāng)下“現(xiàn)實情況”最大程度實現(xiàn)（并非完全實現(xiàn)）“科學(xué)思維”，是現(xiàn)階段污泥相關(guān)管理部門、專家學(xué)者在法律法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)編制過程中應(yīng)認(rèn)真考慮的問題。
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原標(biāo)題:40 CFR Part 503解讀與啟示
來源： https://www.163.com/dy/article/FI2S2M2605509P99.html
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