汙泥農用——汙泥處理處置新方向

2020-12-22 全國能源信息平臺

【能源人都在看,點擊右上角加'關注'】

北極星水處理網訊:【摘要】隨著強制性國家標準《肥料分級及要求》報批公示,汙泥行業應重新思考一下汙泥農用問題。首先,在介紹國內外汙泥農用概況時,汙泥農用是發達國家普遍採用的汙泥處置方式;在介紹國內汙泥農用發展與概況時,汙泥的資源性得到社會的認可,但對汙泥中汙染物可能造成危害性的未知是限制汙泥農用的最大障礙,通過制定合理、可行、可操作的標準可以解決這個問題。其次,介紹了汙泥農用相關標準發展歷程,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、北京兩個地區汙泥農用實踐經驗。最後,指出汙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)完善汙泥處理與處置產業鏈結構。

關鍵詞:汙泥 汙泥農用 肥料分級及要求 標準 堆肥 重金屬 有機物汙染物

0.前言

時至今日,中國汙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。隨著國家循環經濟、生態文明腳步的加快,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,在我國汙泥事業的起步階段,厭氧消化、好氧堆肥等生物處理技術佔統治地位,汙泥土地利用,更確切地說,汙泥農用曾經是唯一的處置方向。經過二十餘年的探索,處理、處置經歷了多角度嘗試,卻始終無法徹底解決汙泥問題。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」,或者乾脆被忽略而用園林綠化、土壤改良等方向替代。我國汙泥事業起步階段實踐證明,汙泥制肥農用是汙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鑑意義。2017年12月4日,工業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,汙泥行業應重新思考一下,汙泥是否可以農用?汙泥如何進行農用?汙泥如何進行高效、安全農用?

1.國內外汙泥農用概況

1.1國外汙泥農用概況發達國家經數十年的發展實踐,配套法律法規及標準規範較為完善,汙泥處理處置技術路線也相對成熟穩定:北美地區汙泥處理處置技術路線一直以農用為主,目前美國約16000座汙水處理廠年產汙泥710萬tDS,汙泥的最終處置方式為:60%農用、3%生態修復、17%填埋和20%焚燒。歐洲最初汙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,由於填埋土地緊張,發展幹化焚燒系統,又由於其投資與運行成本較高,同時汙泥中有害成分呈現逐步減少趨勢,農用為主的土地利用比例逐年上升:以德、英、法為例,汙泥農用比例已達40%、60%、60%。日本由於土地限制,汙泥處置以焚燒後建材利用為主,農用與填埋為輔。近年來,日本也開始調整原有的技術路線,更加重視汙泥中生物質資源利用,焚燒比例逐年降低。1.2國內汙泥農用發展與概況我國早期建設的汙水處理廠產生的汙泥,由於產量少,一般經簡單晾曬後直接農田施用,也是真正意義上汙泥農用的原始雛形。進入八十年代後,隨著相關領域國家科研項目投入的增多,農用隨著汙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,開發研製系統裝備還在探索」,因此也無法進行規模推廣。這種情況在九十年代中期年得以改變。1994年,中國第一座汙泥堆肥工程——唐山西郊汙水廠汙泥堆肥車間示範項目建成並投入生產,其產品被製成商品肥料進入農田,也由此拉開了中國汙泥堆肥農用的序幕。之後十餘年間,造粒包裝生產線幾乎成為所有新建汙泥堆肥項目的標配,在此基礎上註冊了多個汙泥肥料生產企業以及肥料商標。隨著環保形勢趨緊以及公眾對食品安全問題的擔憂,農業部門加強了對固體廢物進農田的監管: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部第71號令)第二十一條規定:「任何單位和個人提供或者使用農業用水和用作肥料的城鎮垃圾、汙泥等固體廢物,應當經過無害化處理並符合國家有關標準」;2011年發布的《農業部關於加快推進農業清潔生產的意見》(農科教發[2011]11號文件)規定:「嚴禁直接把城鎮垃圾、汙泥直接用作肥料」;2013年發布的《近期土壤環境保護和綜合治理工作安排》(國辦發[2013]7號文件)規定:「禁止在農業生產中使用含重金屬、難降解有機汙染物的汙水以及未經檢驗和安全處理的汙水處理廠汙泥、清淤底泥、尾礦等。」上述措施一方面告訴我們汙泥中有害成分的危害性不容忽視,也直接造成了汙泥農用步伐的停止;另一方面也提示我們「符合國家有關標準」是汙泥農業重啟的前提。總體上,汙泥的資源性得到社會的認可,但對汙泥中汙染物可能造成危害性的未知是限制汙泥農用的最大障礙。科學界有一句名言:「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.汙泥農用相關標準分析

2.1發展歷程汙泥農用標準按照角度不同分為兩個體系:(1)原料角度汙泥農用標準制定起始於1984年,由當時國務院環境保護小組提出,農牧漁業部環境保護科研監測所、中國農業大學編制的GB 4284-84《農用汙泥中汙染物控制標準》,第一次從汙染物控制角度對汙泥中9種重金屬、2種有機汙染物指標提出了限值要求,上述指標也成為後來編制汙泥標準的基礎依據。2009年住建部發布實施CJ/T 309-2009《城鎮汙水處理廠汙泥處置 農用標準》,對8種重金屬、3種有機汙染物指標提出了限值要求,並加入了養分指標;同年3月,在該基礎上編制的國家標準(徵求意見稿)發布,但時至今日仍未獲批准。(註:2007-2009年,住建部先後發布實施了八項汙泥處理處置相關行業標準,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《農用汙泥汙染物控制標準(徵求意見稿)》向全社會徵求意見,同樣對8種重金屬、3種有機汙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,農業部組織全國農業技術推廣中心、南京農業大學等單位編制實施了NY525《有機肥料》標準,主要規定有機肥料的技術指標(養分指標),在汙染物控制指標方面引用了GB8172《城鎮垃圾農用控制標準》;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,農業部組織編制實施了GB18877《有機-無機復混肥料》標準,在汙染物控制指標方面引用了GB8172標準,2009修訂版改為直接規定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,汙泥「限制性」標準長期不統一,是農業農用被限制的根本原因。2017年12月4日,工業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」,並詳細規定了汙染物指標體系,為「限制性」提供了可操作依據。2.2標準限值分析汙泥農業的風險在於其中所含汙染物,《肥料分級及要求》規定:農田級肥料和生態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、行業標準要求」,表1規定了11項重金屬指標,相對於之前的相關汙泥及肥料標準,增加了鈷、硒、釩、銻、鉈等指標,取消了銅、鋅、硼等指標;表1規定了8項有機汙染物指標,相對於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,多環芳烴總量由於包含本並(a)芘而不再單獨設指標限值。

表2.1汙泥農用相關標準汙染物限值指標對比一覽表

免責聲明:以上內容轉載自北極星環保網,所發內容不代表本平臺立場。全國能源信息平臺聯繫電話:010-65367702,郵箱:hz@people-energy.com.cn,地址:北京市朝陽區金臺西路2號人民日報社

相關焦點

  • 22個汙泥處理處置案例詳解
    2、凱裡市汙水處理廠汙泥處置中心項目名稱:凱裡市汙水處理廠汙泥處置中心項目推薦單位:安徽省通源環境節能股份有限公司項目所在地:凱裡市洗馬河街道新臺村撫州市為加強城市汙水處理廠汙泥處理,規範汙泥處理處置與利用,在撫州市城市汙水處理廠內設計汙泥資源化處置中心,處理來自汙水處理廠的汙泥,其汙泥日處置量100噸/天(含水率80%計),含10%的處理餘量。設計工藝:板框脫水+低溫冷凝幹化+製備燃料棒+協同處置的工藝路線(外部單位協同)。系統協同處置方向為:火力發電廠、生物質電廠等。
  • 高穎博士為您解讀德國2017年最新汙泥處理處置法規 技術動向
    北極星水處理網訊:經過十多年的修訂,德國汙水處理廠汙泥法(AbfKlärV)將在2017年8月正式宣布生效。新版規範明確規定, 在規定的過渡期(12年或15年)之後,所有規模超過5萬人口當量的汙水廠都必須從汙泥或者汙泥灰燼內進行磷回收,同時禁止汙泥土地利用。
  • 戴曉虎:汙水處理廠汙泥中病毒的賦存特性及處理處置過程中暴露風險...
    已有《城鎮汙水處理廠汙染物排放標準》(GB18918-2002)、《城鎮汙水處理廠汙泥泥質》(GB24188-2009)、《農用汙泥汙染物控制標準》(GB4284-2018)等汙泥處理處置標準對糞大腸菌群、細菌總數、寄生蟲卵等進行限值控制,但尚未涉及到病毒的控制值。汙水廠汙泥處理處置環節中病毒的賦存、傳播、滅活及暴露風險還不夠清晰,需加強汙泥衛生化相關的基礎理論及技術方面的研究。
  • 日本汙泥處理技術應用
    日本汙泥處理技術應用北極星水處理網訊:隨著城鎮汙水處理規模的擴大,汙泥作為副產物也大量產生。目前我國共有城鎮汙水處理廠4000餘座,年均汙泥產量5000餘t。然而汙泥處理在我國仍然相對滯後,亟待發展。2016年,全國汙泥處理率僅達到33%。
  • ...汙泥處理處置服務汙泥處理服務標段的固定資產項目事項之核查意見
    [快訊]復潔環保:海通證券股份有限公司復潔環保使用超募資金投資建設老港暫存汙泥庫區汙泥處理處置服務汙泥處理服務標段的固定資產項目事項之核查意見 時間:2020年11月25日 18:20:26&nbsp中財網
  • 中國給水排水2019年中國城鎮汙泥處理處置技術與應用高級研討會
    為貫徹落實國家在經濟發展中對於生態文明建設和環境保護的新要求,醞釀多年的《水汙染防治行動計劃》(簡稱「水十條」)頒布。該計劃強調水質、水量和水生態的一體化管理,預計到2018年中國水處理投資可達2萬億元。 隨著水行業企業迎來發展黃金時代,2019年中國城鎮汙泥處理處置技術與應用高級研討會(第十屆)也將進入發展新階段。
  • 盤錦市內進流網板格柵在處置和處理汙泥的時候注意的問題
    盤錦市內進流網板格柵在處置和處理汙泥的時候注意的問題 ,「12m86b」  江蘇新銘湖環保設備有限公司專業生產銷售各類格柵除汙機、旋轉潷水器、無軸螺旋輸送機、旋流除砂機、鑄鐵鑲銅閘門、砂水分離器、機械過濾器、淨水器、無閥過濾器、氣浮、三腔式自動加藥裝置、攪拌混合器;各類中心傳動、周邊傳動刮吸泥機、濃縮機、汙泥脫水機、轉刷曝氣機
  • 水處理課堂|汙泥的處理與處置(I I)
    汙水處理過程中產生的汙泥含水量很高汙泥濃縮就是通過降低汙泥的含水率和減小體積從而降低後續處理費用常用汙泥濃縮方法有哪些特點?汙泥濃縮主要是降低汙泥中的空隙水,通常採用的是物理處理方法,主要包括重力濃縮法、氣浮濃縮法、離心濃縮法等。重力濃縮法:優點:貯泥能力強,動力消耗小; 運行費用低,操作簡便。
  • 杭世珺:汙泥水泥窯協同處置現狀與展望
    對汙泥水泥窯協同處置的項目規模、協同處置形式和發展趨勢進行了分析,最後提出了發展建議和展望。1 協同處置汙泥對水泥窯的影響1.1 對熟料生產設備的影響目前我國大部分項目的汙泥處置量為100~600 t/d,進廠汙泥含水率30%~80%,灰分40%~60%。
  • 與「汙泥」打交道的人
    投身「剩餘汙泥處理處置」研究張曉春是燕山大學的一名教師,大學畢業後留校任教。1998年,燕山大學決定設立環境工程專業,聽到這個消息後他踴躍報名,參與創辦環境工程學院工作。帶著這份責任感,進入環境工程領域之後,張曉春從零做起,做了12年有關水處理的研究,在這個過程中逐漸發現汙水處理之後產生的剩餘汙泥又成為新的固體汙染物,對生態環境造成持續的汙染和損害,於是2010年以來,他投身到剩餘汙泥處理處置的研究中。
  • 應用工業蒸汽熱幹化技術治理汙泥
    北極星水處理網訊:目前蘇州工業園區的汙水管網覆蓋率及汙水集中處理率均達到了100%,出廠水的合格率也達到了100%。然而汙水處理廠在汙水處理過程中,會產生大量的汙泥,這些汙泥含有有毒有害物質和病原體。如何有效安全處置,日益引起政府環保部門的高度重視,以解決可能引發環境危機的隱患,並爭取在合理化處置的同時實現良好的減 排效果和循環經濟的嘗試。
  • 汙泥水熱碳化工藝水制甲烷——水熱碳化法處理汙泥綜述
    據該文作者所知,到目前為止,還沒有系統地綜述用AD法從汙泥中提取HTC工藝水的研究進展,本文對HTC工藝水厭氧消化的研究現狀進行了深入的探討,強調了HTC和AD操作參數的重要性,以及它們各自的優缺點可能的限制。此外,還對HTC今後的研究方向進行了展望。
  • 聚焦 | 汙泥發電 變廢為寶
    在今天的現實生活中,汙泥已經成為一種燃料。近日,中國能建華東院(以下簡稱「華東院」)籤約江蘇省張家港市汙泥幹化EPC總承包項目,將依託沙洲電廠,通過燃煤耦合汙泥發電技術,助力該市解決區域汙泥環保處置問題。開闢新市場汙泥是指水體和汙水處理過程所產生的沉澱物質,處理方式有填埋、堆肥、自然幹化、焚燒等。
  • 如何降低水泥窯協同處置溼汙泥熱耗?
    如何降低水泥窯協同處置溼汙泥熱耗?北極星固廢網訊:1汙泥直燒系統應用簡介、流程及存在的問題城市生活汙泥是城市生活汙水處理過程中產生的廢物,其中大多含有重金屬、病菌、寄生蟲卵等,處置不當會造成嚴重的二次汙染。
  • 汙泥也能變廢為寶!邳州首座汙泥處置廠月底試運行!
    邳州市首座汙泥處置廠 月底試生產 投入使用後 可日處理汙泥150噸 遠期設計日處理汙泥300噸
  • 不鏽鋼酸洗汙泥的處理現狀及展望
    不鏽鋼酸洗產生的汙泥量約為不鏽鋼產量的3%~5%,汙泥中含有Ni、Cr、Fe 等有價金屬元素, 同時含有CaF2、CaO、SiO2、CaSO4 等物質。汙泥中的Cr6+如不妥善處理會對環境產生潛在的危害。近年來我國不鏽鋼產量逐年增加,酸洗汙泥的堆積量將會越來越多。合理利用這些酸洗汙泥關係到我國不鏽鋼企業的健康發展,已成為社會廣泛關注的焦點之一。
  • 住建部:城鎮汙水處理廠汙泥處理技術標準(徵求意見稿)
    北極星水處理網訊:日前,住建部印發《城鎮汙水處理廠汙泥處理技術標準(徵求意見稿)。全文如下:本標準修訂的主要技術內容是:1補充了汙泥處理新技術;2增加了汙泥處置單元技術;3根據汙泥處理處置特點,增加了環境管理章節、擴充了安全管理章節。本標準中以黑體字標誌的條文為強制性條文,必須嚴格執行。本標準由住房和城鄉建設部負責管理和對強制性條文的解釋,由北京城市排水集團有限責任公司負責技術內容的解釋。
  • 汙泥處理新姿勢—地下式汙泥堆肥系統
    目前,在眾多汙泥處理相關技術中,堆肥技術是相對工藝技術比較成熟,目前採用較多的汙泥處理技術,但由於佔地面積較大,運行過程中存在NH3、H2S
  • 汙泥的機械脫水
    【能源人都在看,點擊右上角加'關注'】北極星水處理網訊:本節主要講解汙泥機械脫水、汙泥幹化和最終處置。01、汙泥機械脫水總論汙泥的機械脫水主要有帶式壓濾脫水、離心脫水及板框壓濾脫水等方式。▲帶式壓濾機《室外排水設計規範》關於帶式壓濾機的條文規定有如下幾條:7.1.4條規定:汙泥處理構築物個數不宜少於2個,按同時工作設計,汙泥脫水機械可考慮1臺備用;7.4.3條規定:壓濾機宜採用帶式壓濾機、板框壓濾機、箱式壓濾機或微孔擠壓脫水機
  • 汙泥幹化焚燒技術研究及應用
    該技術是汙泥處置最徹底的方式,當汙泥中有毒有害物質含量很高且短期不可降低時尤為實用。傳統汙泥處置工藝是使用汙泥乾燥設備將汙泥含水率(質量分數,下同)從 80% 降低到 20%~40%,然後投入焚燒爐內進行焚燒處理,該工藝存在系統結構複雜、佔地面積大、熱利用率低等缺點。