石家莊毒污泥事件|| 一文看懂污泥的正確打開方式

近日，中央廣播電視總臺中國之聲播報(bào)道了河北省石家莊危廢污泥變身有機(jī)肥原材料的相關(guān)情況。一些不法商家為追求利潤，將危險(xiǎn)廢物污泥摻入有機(jī)肥中，嚴(yán)重威脅生態(tài)和糧食安全。這一事件讓我們深刻認(rèn)識到，污泥的不當(dāng)處理會(huì)帶來巨大危害，但同時(shí)也提醒我們，污泥其實(shí)可以通過正確的方式進(jìn)行綜合利用，實(shí)現(xiàn)變廢為寶。

問題1：污泥是什么？

污泥的種類有很多，比如給水廠沉淀的污泥、城鎮(zhèn)生活污水處理留下的污泥、城市下水道堆積的污泥、還有河道疏浚的底泥等，因?yàn)檫@些水體未接納工業(yè)廢水或醫(yī)療廢水，整體上重金屬、醫(yī)療病菌等含量較少，所以它們只能算一般固體廢棄物，在國家環(huán)保部出臺的一般固廢名錄中屬于SW90城市污水污泥和SW91清淤疏浚污泥。

而同時(shí)醫(yī)藥化工、金屬冶金等大多數(shù)工業(yè)，都會(huì)在生產(chǎn)過程伴隨這水洗、沉淀等過程，由此必然產(chǎn)生大量污泥。這部分污泥中將不可避免的含有有機(jī)砷/磷/氯/氰化物、鎘/鉻/鎳/鋅等金屬離子，這一類的污泥當(dāng)然也就歸為危險(xiǎn)廢棄物，報(bào)道中的無極皮革污泥就屬于HW21含鉻廢物193-001-21“使用鉻揉劑進(jìn)行鉻揉、復(fù)揉工藝產(chǎn)生的廢水處理污泥和殘?jiān)?；而且其危險(xiǎn)特性被標(biāo)記為T，指的是對生態(tài)環(huán)境和人體健康具有有害影響的毒性（Toxcity）。

鉻是VIB族元素, 它在地殼中分布廣泛, 且平均含量為0.010%左右，但隨著印染、冶煉和電鍍行業(yè)的迅速發(fā)展，土壤鉻污染成了當(dāng)前普遍關(guān)注的環(huán)境污染問題。其六價(jià)鉻化合物是最主要的毒性源，且已被世界癌癥協(xié)會(huì)確認(rèn)為重要的致癌物質(zhì)。

對植物來說，低濃度Cr對數(shù)種農(nóng)作物的生長有刺激作用，但當(dāng)土壤中Cr(Ⅵ)累積過量時(shí)，鉻離子會(huì)結(jié)合植物細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)，從而導(dǎo)致細(xì)胞失去活性；對人體而言，六價(jià)鉻對消化道、骨骼、肝腎、呼吸道、生殖系統(tǒng)等都有影響，過量鉻被人體吸收會(huì)發(fā)生癌變，甚至?xí)a(chǎn)生許多自由基與DNA分子結(jié)合導(dǎo)致遺傳密碼的改寫，發(fā)生遺傳性基因受損。

問題2：污泥能否堆肥？

污泥中一般含有有機(jī)質(zhì)，在特定細(xì)菌、微生物的作用下，有機(jī)質(zhì)可以降解生成性質(zhì)穩(wěn)定的腐殖化產(chǎn)物，這就是所謂的堆肥。自20世紀(jì)90年代初開始探索現(xiàn)代意義上的污泥堆肥，并開始了堆肥產(chǎn)品農(nóng)用研究，從溫度、菌種、外加劑等各方面研究堆肥工藝，至今已經(jīng)成為污泥消納和處理的三大主要途徑（焚燒發(fā)電、堆肥農(nóng)用、干化制磚）之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)2020年，污泥堆肥的工程處理規(guī)模達(dá)到2096萬噸/年，而新建投資規(guī)模則達(dá)到190億元/年。

所以從技術(shù)上看，污泥堆肥已經(jīng)相對成熟。但政策上……

2009年提出城鎮(zhèn)污水處理污泥可以農(nóng)用，2018年國家標(biāo)準(zhǔn)GB 4284-2018《農(nóng)用污泥污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》明確達(dá)標(biāo)的城鎮(zhèn)污水廠污泥可以施用于耕地、園林等；整體上政策都在強(qiáng)調(diào)城鎮(zhèn)污水廠處理達(dá)標(biāo)的污泥。更嚴(yán)格的是2021年農(nóng)業(yè)部頒布NY/T 525-2021《有機(jī)肥料》，明確禁止任何污泥做為有機(jī)肥料的原料使用。

而對于報(bào)道中所提到的皮革污泥等危廢污泥，自始至終都禁止用于農(nóng)業(yè)堆肥使用。

污泥農(nóng)用政策標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀，來源文獻(xiàn)

問題3：那污泥應(yīng)該怎么處理？

2022年年末，全國城市排水管道總長度91.35萬公里，同比增長4.73%；污水處理廠處理能力2.16億立方米/日，同比增長4.04%；干泥產(chǎn)生量約1370萬噸，折算80%含水率污泥產(chǎn)生量6850萬噸。按照全國城區(qū)人口5.65億人計(jì)算，人均產(chǎn)生量超120公斤/年。

各省污泥產(chǎn)生量，數(shù)據(jù)依據(jù)住建部城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒

針對我國污泥產(chǎn)量大，處理處置形勢嚴(yán)峻的問題，《“十四五”城鎮(zhèn)污水處理及資源化利用發(fā)展規(guī)劃》明確提出要實(shí)現(xiàn)污泥穩(wěn)定化、無害化處置，推進(jìn)資源化利用。在污泥處理行業(yè)，處理的工藝眾多，不同泥質(zhì)的污泥往往有不同的處理方法，比如濃縮（調(diào)理）、脫水、厭氧消化、好氧發(fā)酵、石灰穩(wěn)定、干化等技術(shù)路線，通過這些前處理工藝初步實(shí)現(xiàn)污泥的減量化和穩(wěn)定化，但資源化一般只有焚燒能源化利用、建材化利用、堆肥農(nóng)用（如營養(yǎng)土等）。

1)能源化利用

污泥中有大量的有機(jī)質(zhì)，可以通過厭氧發(fā)酵或焚燒等方式轉(zhuǎn)化為能源。例如，厭氧消化可以將污泥中的有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為沼氣，沼氣可以進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為電能或熱能，為城市提供清潔能源。此外，焚燒污泥也可以產(chǎn)生熱能，用于城市供熱或發(fā)電、或者用于污泥干化。一般焚燒可最大限度減少污泥容積，將市政污泥體積減小70%～80%；但污泥焚燒后依舊會(huì)留存大量飛灰、和殘?jiān)?，其還需要建材化利用才能進(jìn)一步消納。

東莞某污泥焚燒項(xiàng)目，來源見水印

2) 建材化利用

污泥中含有豐富的無機(jī)礦物，SiO2和Al2O3占比較高，和傳統(tǒng)水泥、陶瓷等建材相似，這為建材化利用提供了可能。當(dāng)前以污泥燒制陶粒、磚、水泥等已經(jīng)在市場廣泛應(yīng)用，污泥經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)，其內(nèi)部有機(jī)組分分解、重金屬離子實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定化，因此成為當(dāng)前最具潛力的消納途徑。

3) 堆肥農(nóng)用

污泥中含有豐富的有機(jī)物和N、P、K等營養(yǎng)元素以及植物生長必需的各種微量元素Ca、Mg、Zn等,施用于農(nóng)田能夠改良土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤肥力，促進(jìn)作物的生長；但同時(shí)污泥中含有大量病原菌.寄生蟲以及銅、鋁、鋅、鉻、汞等重金屬和多氯聯(lián)苯等難降解有毒有害物，所以污泥農(nóng)用必須經(jīng)過處置達(dá)標(biāo)后才能施用于土地中。

前文已經(jīng)提到，由于當(dāng)前受到政策的影響，污泥堆肥無法做為有機(jī)肥商品售賣，但用于沙化地、鹽堿地和廢棄礦場土壤修復(fù)改良，或園林綠化營養(yǎng)土等依舊有巨大的市場前景。比如三峽集團(tuán)利用‘厭氧消化+太陽能/低溫干化+好氧發(fā)酵’的處理工藝，將污泥用于制作園林綠化肥料，實(shí)現(xiàn)綠色、循環(huán)和可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)污泥變廢為寶，化污泥為“花?！?。

污泥處理示范項(xiàng)目-蘇大堰濕地公園，來源澎湃政務(wù)：中國三峽集團(tuán)

除以上三大利用方式之外，污泥還可以制備飼料、提取有價(jià)元素等，但不論哪種利用方式，安全處置是首要問題，也就是說病原體和細(xì)菌的消殺、重金屬離子的穩(wěn)定化、有毒有機(jī)物的分解或礦化等必須要解決。這些繁瑣的前置處理工藝，也讓污泥的處置和利用成本居高不下，所以開發(fā)一種快捷的污泥處理或利用方式依然是當(dāng)前污泥研究的重點(diǎn)。

Ps. 需要注意，與一般固廢處理不同，對于工業(yè)污泥這種危廢在處置和利用有更加嚴(yán)格的管理規(guī)定，危廢處理企業(yè)必須有《危險(xiǎn)廢物經(jīng)營許可證》、危廢轉(zhuǎn)移運(yùn)輸必須有《轉(zhuǎn)移聯(lián)單》……只有嚴(yán)格的管理才能避免這些危廢對環(huán)境和人體的危害。

參考：

1. 住建部《2022年中國城市建設(shè)狀況公報(bào)》、《2022年城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒》

2. 生態(tài)環(huán)境部《固體廢物分類與代碼目錄》、《國家危險(xiǎn)廢物名錄（2021年版）》

3. 國家標(biāo)準(zhǔn)GB 4284-2018《農(nóng)用污泥污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 525-2021《有機(jī)肥料》等

4. 湯克勇.鉻的污染源及其危害[J].皮革科學(xué)與工程,1997(01):33-37+48.

5. 謝文強(qiáng).六價(jià)鉻對人體急性與慢性危害探究[J].資源節(jié)約與環(huán)保,2016(07):131+135.10.16317/j.cnki.12-1377/x.2016.07.106.

6. 王玉梅.土壤中五種重金屬元素的污染及危害評價(jià)[J].農(nóng)民致富之友,2017(19):63.

7. 容群,羅棟源,邊鵬洋,高何鳳,陳何瀟,狄瑜,金曉丹.土壤中鉻的遷移轉(zhuǎn)化研究進(jìn)展[J].四川環(huán)境,2018,37(02):156-160.10.14034/j.cnki.schj.2018.02.027.等

8. 謝計(jì)平,宋禮,喬明.我國污泥堆肥技術(shù)概況與政策標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀分析[J].資源節(jié)約與環(huán)保,2024(06):113-116.10.16317/j.cnki.12-1377/x.2024.06.007.

9. 自媒體-污泥處理處置：談“禁用污泥有機(jī)肥”對堆肥產(chǎn)業(yè)的影響；直播六安：讓污泥“蝶變重生”等。

轉(zhuǎn)載請注明：河北省固廢建材化利用科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

業(yè)務(wù)聯(lián)系請聯(lián)系作者