污泥污染.docx
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污泥污染
据估算，目前我国城市污水处理厂每年排放的污泥量（干重）大约为130万t，而且其年增长率大于10％，特别是在我国城市化水平较高的几个发达城市，污泥的处理问题已经刻不容缓。
一、污泥污染的种类：
1.1城市污泥中所含病原微生物对环境的危害
生活及生产污水中含有的病原体（病原微生物及寄生虫）经过污水处理厂处理过后依旧会进入污泥。
据检测显示，新鲜污泥中的病原体多达上千种，其中，以寄生虫危害最大。
这些病原体进入动植物及人类体内的感染途径主要有以下4种：
1）动植物和人类直接与污泥接触。
污泥的排放难免部分裸露在地表，由于寄生虫等病原体极强的侵入能力导致动物与人类在日常活动期间不可避免的直接接触到病原体。
2）各种病原体通过食物链使污泥与动植物及人类间接接触导致感染。
3）污泥直接排放在水源附近，导致水流扩散感染。
4）污泥中的病原体通过土壤，间接感染水体从而进入动植物及人体内。
据研究结果显示，由于污泥的不适当排放引起的流行性疾病大多与沙门氏菌和条虫卵有关。
1.2城市污泥中所含重金属对环境的危害
城市污泥中主要含有Zn、Cr、Cd、Cu、As等重金属元素，Cr、Cd主要来源于工业排放的废水，Cu、As主要来源于生活污水排放过程中的管道系统等，它们在环境中活性高、毒性强，主要通过重金属元素的吸附作用及沉淀转移到污泥中，进而直接或间接进入动植物及其人类体内。
重金属一般溶解度比较小，且性质稳定、去除难度大，故其潜在的毒性常常很容易在动植物及人类体内长期积累。
另有研究表明
土壤重金属有交互作用，对作物吸收重金属有很大影响，其表现为金属元素共存的复合污染效应、加和作用、协同作用和拈抗作用，在不同的土壤环境下作物对重金属的吸收程度也有所不同，各类作物较易吸收的重金属和各类重金属之间的交互作用尚需进一步的深入研究。
1.3城市污泥中所含氮、磷等养分对水体和土壤造成的富营养化
若城市污泥排放不当，其所含丰富的氮、磷等将直接或间接进如周边的水体或者土壤中，当周边水体或者水体中植物及微生物吸收氮、磷的速度小于污泥中的有机质分解速度时，多余释放的氮、磷等很可能随水循环系统进入地表水，从而造成地表水的富营养化。
因此，城市污泥中氮、磷等养分的迁移对周边环境的影响是一个长期的过程。
1.4城市污泥中所含高聚物的污染
城市污泥中有机污染物的种类非常复杂，有氯代酚类、多环芳烃类、多氯代二苯并二恶英峡喃类、硝基苯类、酞类、胺类、氯代苯类、多氯联苯类、卤代烷烃类、邻苯二甲酸酷类、有机氯农药等“优控污染物”，其中有些在环境中稳定、持久、毒性大，部分有致癌、致畸、致突变作用。
如PCDD＼FS属于全球性污染物，是目前已知毒性最大的有机氯化合物。
1.5城市污泥中的高盐分污染
污泥中盐分较高，城市污泥尤为明显。
当污泥中的盐分进入周边水体或土壤环境中时，这些盐分将明显提高水体和土壤的电导率，进而破坏植物的养分平衡，且抑制植物对养分的吸收，甚至对植物根系造成直接伤害，盐分中离子的拮抗作用也会加速有效养分的离失。
1.6城市污泥不当排放对周边环境空气质量的影响
由于城市污泥是污水处理厂的副产物，其味甚臭，且气味散发持久，
若排放不当，如裸露地表排放，将会对周边空气环境造成影响，且易于滋生病虫及细菌。
二、污泥处置方式
2.1海洋倾倒
利用海洋的自净与稀释作用，讲污泥或处理后的污泥直接倾倒于海洋中的处置方式。
污泥中所含的重金属元素可能会通过食物链进行富集从而对水体、附近人类甚至整个生态系统，造成严重的后果。
另外，污泥中氮、磷等营养元素过剩还会导致水体富营养化而出现赤潮。
早在1988年美国已立法禁止向海洋倾倒，1988年12月31日欧盟颁布了禁止污泥向海洋倾倒的法律。
我国未明确禁止污泥海洋倾倒，但污泥排海工程实际难以满足《海水水质标准》（GB3097-97）中相关控制标准。
2.2填埋
采取工程措施将处理后的污泥集中进行堆、填、埋，置于受控制场地内的处置方式。
目前，填埋是我国污泥处置主要方式。
污泥通常与生活垃圾混合填埋，对城市生活垃圾填埋场构成极大的安全和防疫隐患。
大部分填埋场采取加水泥、石灰、粘土等增量固化技术给填埋场库容量、填埋作业及渗滤液收集系统造成严重影响，同时对自然环境、生态、地表水、地下水合疾病防疫等构成威胁。
从世界范围来看，欧盟已颁布“含有可生物降级有机物的固体废弃物不允许填埋”的法令，污泥土地填埋将会受到越来越严格的限制，污泥填埋比例将逐年降低。
2.3焚烧
焚烧可以将污泥中的有机质彻底氧化，使有毒物质彻底碳化，极大的缩小污泥的体积，污泥焚烧是污泥处理处置未来最重要的发展方向，亦是最彻底、最大程度减量化、稳定化、无害化、资源化污泥处理处置技术。
我国绝大部分污水处理厂出厂污泥未经厌氧消化处理，含较高的有机物和碳氢化合物，有利于污泥焚烧，更适合国情。
焚烧含水率小于50%的脱水污泥，无需辅助燃料即可自持燃烧，生产热能或发电，实现节能减排和达到循环经济的目的。
目前，污泥循环流化床锅炉焚烧技术成熟、系统可靠，我国污泥循环流化床锅炉设计、制造和技术控制水平接近欧美发达国家技术水平，已有循环流化床锅炉污泥干化焚烧应用实例。
1962年德国开始运行欧洲第一座污泥焚烧厂以来20年中，焚烧污泥量大幅度增加，特别是西欧和日本应用污泥焚烧技术取得的显著效果。
日本污泥焚烧处理打到60%以上，欧盟国家亦在10%以上。
但同时也会因为焚烧后的飞灰、炉渣等对周边环境造成不可估量的破坏，且焚烧费用高昂。
2.4土地利用
将处理后的污泥作肥料或土壤改良材料用于园林绿化、土壤改良或农用等场合的处置方式。
具有省投资、能耗和运行费用低等特点。
我国已颁布了污泥用于园林绿化、土壤改良和农业用途的国家标准，但污泥土地利用，特别是农用存在极大的环境安全风险。
事实上，我国污水处理厂出厂污泥大部分未经有效的稳定化、无害化处理，已经多渠道进入土地利用处置环节，污泥土地利用造成的短期环境危害和长期潜在风险已非常严重。
近年来，欧美发达国家随着污泥土地利用控制标准（如合成有机物和重金属含量控制标准）日趋完善和严格，符合污泥农业标准的污泥利用量逐年下降。
三、国家标准
3.1城镇污水处理厂污泥处置混合填埋用泥质
3.1.1基本指标
污泥用于混合填埋时，其基本指标及限值应满足表1的要求。
表1基本指标及极限
序号
基本指标
限值
1
污泥含水率/%
＜60
2
pH
5－10
3
混合比例/%
≤8
注：
标中pH指标不限定采用亲水材料（如石灰等）与污泥混合以降低其含水率措施。
3.1.2污染物指标
污泥用于混合填埋时，其污染物指标及限值应满足表2的要求。
表2污染物指标及限值
序号
污染物指标
限值
1
总镉（mg/kg干污泥）
＜20
2
总汞（mg/kg干污泥）
＜25
3
总铅（mg/kg干污泥）
＜1000
4
总铬（mg/kg干污泥）
＜1000
5
总砷（mg/kg干污泥）
＜75
6
总镍（mg/kg干污泥）
＜200
7
总锌（mg/kg干污泥）
＜4000
8
总铜（mg/kg干污泥）
＜1500
9
矿物油（mg/kg干污泥）
＜3000
10
挥发酚（mg/kg干污泥）
＜40
11
总氰化物（mg/kg干污泥）
＜10
3.1.3用于覆盖土的污泥泥质
污泥用作垃圾填埋场覆盖土添加料时，其污染物指标及限值英满足表2的要求、基本指标及限值应满足表3的要求。
表3用作垃圾填埋场覆盖土添加料的污泥基本指标及限值
序号
基本指标
限值
1
含水率/%
＜45
2
臭气浓度
＜2级（六级臭度）
2
横向剪切强度/（kN/m2）
＞25
3.1.4污泥用作垃圾填埋场终场覆盖土添加料时，其生物学指标还需满足GB18918中指标要求，见表4。
同时不得检验出传染性病原菌。
表4用作垃圾填埋场终场覆盖土的污泥生物学指标及限值
序号
生物学指标
限值
1
粪大肠菌群菌值
＞0.01
2
蠕虫卵死亡率/%
＞95
3.2城镇污水处理厂污泥处置单独焚烧用泥质
3.2.1理化指标
污泥单独用作焚烧时，其理化指标应满足表5要求。
表5污泥焚烧理化指标
类别
控制项目
pH
含水率/%
低位热值（kJ/kg）
有机物含量/%
自持焚烧
5－10
＜50
＞5000
＞50
助燃焚烧
5－10
＜80
＞3500
＞50
干花焚烧
5－10
＜80
＞3500
＞50
注1：
干化焚烧含水率是指污泥进入感化系统的含水率
3.2.2污染物指标
污泥用于焚烧时，其浸出液最高允许浓度指标应满足表6要求。
表6浸出液最高允许浓度指标
序号
控制项目
限值
1
有机汞
不得检出
2
汞及化合物（以总汞计）
≤0.05mg/L
3
铅（以总铅计）
≤3mg/L
4
镉（以总镉计）
≤0.3mg/L
5
总铬
≤10mg/L
6
六价铬
≤1.5mg/L
7
铜及化合物（以总铜计）
≤50mg/L
8
锌及化合物（以总锌计）
≤50mg/L
9
铍及化合物（以总铍计）
≤0.1mg/L
10
钡及化合物（以总钡计）
≤100mg/L
11
镍及化合物（以总镍计）
≤10mg/L
12
砷及化合物（以总砷计）
≤1.5mg/L
13
无机氟化物（不包括氟化钙）
≤50mg/L
14
氰化物（以CN－计）
≤1.0mg/L
3.2.3城镇污水处理厂污泥采取焚烧时，考虑燃烧设备的安全性和燃烧传递条件的影响，腐蚀性强的氯化铁类污泥调理剂应慎用。
3.2.4污泥焚烧的烟气排放控制要求，应满足GB16297的要求，二噁英控制应达到GB18484的要求。
3.2.5污泥焚烧炉大气污染物排放标准应符合表7的要求。
表7污泥焚烧炉大气污染物排放标准
序号
控制项目
单位
数值含义
限值a
1
烟尘
mg/m3
测定均值
65
2
烟气黑度
格林曼黑度
测定值b
Ⅰ级
3
一氧化碳
mg/m3
小时均值
150
4
氮氧化物
mg/m3
小时均值
400
5
二氧化硫
mg/m3
小时均值
260
6
氯化氢
mg/m3
小时均值
75
7
汞
mg/m3
测定均值
0.2
8
镉
mg/m3
测定均值
0.1
9
铅
mg/m3
测定均值
1.6
10
二噁英类
TEQng/m3
测定均值
1.0
a本表中规定的各项准限值，均指标准状态下11%O2的干烟气作为参考值换算。
b烟气最高黑度时，在任何1h内累计不超过5min。
3.2.6污泥焚烧厂恶臭厂界排放限值
氨、硫化氢、甲硫醇和臭气浓度厂界排放限值根据污泥焚烧厂所在区域，分别按照GB14554相应的级别指标值执行。
3.2.7污泥焚烧厂工艺废水排放限值
污泥焚烧厂工艺废水必须经过废水处理系统处理，处理后的水应优先考虑循环再利用。
必须排放时，废水中污染物最高浓度排放按GB8979执行。
3.2.8焚烧残余物的处置要求
焚烧炉渣必须与除尘设备收集的焚烧飞灰分别收集、贮存和运输。
焚烧炉渣按一般固体废弃物处理，焚烧飞灰应按危险废物处理。
其他尾气净化装置排放的固体废弃物应按GB5085判读是否属于危险物；当属于危险物时，则按危险废物处理。
3.2.9污泥焚烧厂噪声控制限值
按现行国家标准GB12348执行。
3.2.10污泥焚烧厂厂房通风除尘
按现行国家标准GBZ1执行。
4.污泥农用污染物控制标准
4.1标准值
农田施用污泥中污染物的最高容许含量必须满足表8的要求。
表8农田施用污泥中污染物控制标准值
序号
项目
最高容许量
酸性土壤上
（pH＜6.5）
中性和碱性土壤上（pH≥6.5）
1
镉及化合物（以总镉计）
5
20
2
汞及化合物（以总汞计）
5
15
3
铬及化合物（以总铬计）
600
1000
4
砷及化合物（以总砷计）
75
75
5
硼及化合物（以水溶性硼计）
150
150
6
矿物油
3000
3000
7
苯并（a）芘
3
3
8
铜及化合物（以总铜计）
250
500
9
锌及化合物（以总锌计）
500
1000
10
镍及化合物（以总镍计）
100
200
11
铅及化合物（以总铅计）
300
1000
注：
铬的控制标准使用于一般含六价铬极少具有农用价值的各种污泥，不使用于含有大量六价铬的工业废渣或某些化工厂的沉积物。
4.2其他规定
4.2.1使用符合本标准污泥时，一般每年每亩用量不得超过2000kg（以T污泥计），污泥中任何一项无机化合物含量接近本标准时，连续在同一块土壤上使用，不得超过20年。
含无机化合物较少的石油化工污泥，连续施用可超过20年，在隔年使用时，矿物油和苯并（a）芘的标准可适当放宽。
4.2.2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；在饮水水源的保护地带上不得施用污泥。
4.2.3生活污泥须经高温堆肥或经消化处理后才能施于农田。
污泥可在大田、园林和花卉上施用，在蔬菜地上和当年放牧的草地上不宜施用。
4.2.4在酸性土壤上施用污泥处理必须遵循在酸性土壤上污泥的控制标准外，还年年施用石灰中和酸性土壤。
4.2.5对同时含有多种有害物质又含量都接近本标准的污泥，施用时应酌情减少用量。
4.2.6发现因施污泥而影响作物的生长、发育或农产品超过卫生标准时，应该停止施用污泥并立即向有关部门报告，并采取积极措施加以解决。
例如施石灰、过磷酸钙、有机肥等控制农作物对有害物质的吸收，进行深翻或客土法进行土壤改良等。
四、全球性3R环保理念
REDUCE----日常垃圾减量。
尽量减少消费和能耗，保护资源和环境。
REUSE-------再利用。
尽量重复使用旧的物品，不随便丢弃。
RECYCLE---回收利用（循环利用）。
对废弃资源的重复再利用。
首先是减少垃圾数量；其次是提倡重复使用和修理后使用，延长物品的使用寿命；最后才是资源的循环再生利用。
五、工程效益
5.1环境效益
污泥深度脱水后最大化地实现污泥处理的减量化、稳定化、无害化和资源化。
节约了填埋土地，也防止了二次污染。
脱水后的泥饼符合填埋要求，也可作低质煤焚烧，其热能回收利用。
5.2社会效益
5.2.1从根本上改变我国现有城镇污泥处理处置困难局面
公司针对污泥处理处置设计的系统工程。
第一步是不外加热能条件下对污泥深度脱水实现最大限度的污泥减量化，第二步是将污泥饼焚烧，再次减量化，焚烧产生的气体达标排放，第三步是热能发电，废渣综合利用，这一系列有效措施将从根本上改变我国现有城镇污泥处理处置困难局面。
5.2项目全面彻底地实现污泥处理的减量化、稳定化、无害化和资源化，大幅地提高了我国污泥处理处置的工业化技术水平。
对发展我国环保事业作出了重要的而又非常有意义的贡献。
5.2.2有利于实现节能减排，发展循环经济，建设和谐社会，促进两型社会建设。
5.2.3带动相关产业发展
公司规划建设的污泥调质改性、深度脱水、循环流化床焚烧、热能发电、泥渣综合利用处置系统为污泥一体化集成处理处置系统，可以在一定范围内形成配套产业链，促进当地机械、电子等相关产业的发展。
5.2.4企业将得到长足发展
公司为环境污染治理技术及设备开发、生产、服务为一体的高科技企业。
针对污泥处理处置设计的系统工程工业化的成功实施将为公司赢得了广阔发展前景，企业将得到长足发展。
5.3经济效益
城镇污水处理厂污泥常温深度脱水项目、污泥流化床焚烧项目和污泥能源、废渣的综合利用项目是公司针对污泥处理处置设计的系统工程。
其目标是最大化地实现污泥处理的减量化、稳定化、无害化和资源化。
5.3.1污泥焚烧使污泥最大化地实现了污泥的减量化，节约污泥填埋费用。
5.3.2深度脱水污泥可以焚烧无需土地填埋，不仅节约了土地，也防止了环境二次污染。
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