城镇污水处理厂的污泥是如何处理的?

城镇污泥作为城镇污水处理过程中的必然产物,必须经过处理方可进入处置环境。污泥处理处置应遵循稳定化、减量化、无害化和资源化的原则。但在相当长一段时间里,技术关注的重点集中在稳定化、减量化和资源化上,无害化鲜有涉及,主要体现在相关标准的内容中。

在新冠病毒(COVID-19)肺炎疫情流行期间,有必要重新研读、审视、讨论一下现行标准:研读一下无害化的真正含义,审视一下相关无害化指标能否满足抗疫需求,讨论一下未来标准的研究发展方向。

1 城镇污泥相关标准概况

目前,与城镇污泥相关的现行国家标准共有8项:GB/T 23484—2009《城镇污水处理厂污泥处置分类》、GB/T 23485—2009《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质》、GB/T 23486—2009《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》、GB24188—2009《城镇污水处理厂污泥泥质》、GB/T24600—2009《城镇污水处理厂污泥处置土地改良泥质》、GB/T 24602—2009《城镇污水处理厂污泥处置单独焚烧用泥质》、GB/T 25031—2010《城镇污水处理厂污泥处置制砖用泥质》、GB 4284—2018《农用污泥污染物控制标准》;此外还有若干行业标准和地方标准,例如:CJ/T 362—2011《城镇污水处理厂污泥处置林地用泥质》、DB11/T 1428—2017《城镇污水处理厂污泥处理能源消耗限值》。

总体上,国家标准集中于污泥泥质标准(7项),构成了污泥标准体系的基础。泥质标准的核心规定了污泥处理后产物的稳定化、减量化、无害化和资源化指标。

污泥泥质国家标准中,GB/T 24602—2009《城镇污水处理厂污泥处置单独焚烧用泥质》、GB/T25031—2010《城镇污水处理厂污泥处置制砖用泥质》涉及污泥资源化利用,其处理方式为热化学法,因此未针对无害化作专门规定;其余5项国家标准涉及无害化指标,主要依据均为GB 7959—2012《粪便无害化卫生要求》。

2 无害化的内涵

城镇污泥泥质标准中均包含“污染物指标”,除此之外,与土地利用和填埋相关的泥质标准规定“卫生学指标”(或生物学指标,以下同),部分标准还规定“种子发芽指数”。

污染物指标主要包括重金属以及POPs的浓度含量;卫生学指标主要表征污泥中病源微生物含量;种子发芽指数表征污泥的植物毒性。从广义上讲,三者均属于“害”类指标。由于上述污染物处理技术还不成熟,一般依靠管理手段加以限制;种子发芽指数作为资源化土地利用的基础数据,在无害化方面采用较少;而卫生学指标成为目前污泥无害化程度的唯一参考指标。

无害化依据泥质标准所引用的GB 7959—2012《粪便无害化卫生要求》中规定:粪便无害化处理指“减少、去除或杀灭粪便中的肠道致病菌、寄生虫卵等病原体,能控制蚊蝇孳生,防止恶臭扩散,并使其处理产物达到土地处理与农业资源化利用”的要求。

因此,现阶段污泥无害化是指通过适当处理,减少、去除或杀灭污泥中病源微生物,控制蚊蝇孳生,防止恶臭扩散,并使其处理产物达到土地处理与农业资源化利用的卫生学指标。病毒属于病源微生物,杀灭病毒显然属于目前“无害化”所包含的范围。在实际操作中,因为物理(机械脱水除外)、化学处理过程的温度远高于病源微生物灭活要求,因此污泥无害化主要关注生物处理过程,即厌氧消化和好氧发酵。

3 污泥泥质相关标准中无害化指标分析

3.1 污泥泥质标准中无害化指标要求

如前所述,5项污泥泥质国家标准中包含无害化指标要求,分别是GB/T 23485—2009《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质》、GB/T 23486—2009《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》、GB 24188—2009《城镇污水处理厂污泥泥质》、GB/T 24600—2009《城镇污水处理厂污泥处置土地改良泥质》和GB 4284—2018《农用污泥污染物控制标准》。污泥泥质国家标准中无害化指标要求汇总见表1。
表1 污泥泥质国家标准中无害化指标要求汇总表
上述标准共涉及无害化指标4项:蛔虫卵死亡率、蠕虫卵死亡率、粪大肠菌群菌值、细菌总数,限值分别为95%、95%、0.01、108MPN/kg干污泥;其中3项涉及2个标准(GB 24188—2009《城镇污水处理厂污泥泥质》、GB 4284—2018《农用污泥污染物控制标准》)的强制性条款:蛔虫卵死亡率、粪大肠菌群菌值、细菌总数;此外,在2个推荐性标准(GB/T 23486—2009《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》、GB/T 23485—2009《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质》)中,增加“不得检测出传染性病原菌”的规定。

通过表1可以看出,指标项设置大同小异。还有一个隐含的共同点:尽管上述标准起草单位不同,但均将GB 7959—2012《粪便无害化卫生要求》列入规范性引用文件。

3.2 标准解读

作为污泥无害化指标来源依据,GB 7959—2012《粪便无害化卫生要求》是最新版本,也是全文强制性标准,具有极强的指导性。

标准针对好氧发酵、厌氧与兼性厌氧消化、密封贮存、脱水干燥粪尿分集处理粪便分别制定卫生要求,还特别规定“清掏出的贮粪池粪渣、粪皮,沼气池沉渣、各类处理设施的污泥,应经高温堆肥无害化处理合格后方可用作农业施肥”。由此也确立好氧发酵相关卫生要求是无害化土地利用的前提条件(见表2)。
表2 GB 7959—2012好氧发酵与厌氧消化卫生指标要求汇总
从表2可知土地利用无害化指标包括:蛔虫卵死亡率≥95%,粪大肠菌群菌值≥10-2,不得检出沙门氏菌。

3.3 堆肥温度与维持时间相关标准规定

GB 7959—2012《粪便无害化卫生要求》对于堆肥工艺还从堆温、持续时间等运行管理角度给予规定,但与实际操作存在距离,且界定模糊。主要体现在堆肥技术规程中,例如,北京市地方标准DB11/T 272—2014《生活垃圾堆肥厂运行管理规范》规定:“高温发酵过程堆层各测试点温度在55℃以上并保持5~7 d”;CJJ 52—2014《生活垃圾堆肥处理技术规范》规定:“主发酵的堆层温度控制及发酵时间确定应符合下列规定。

1)堆层各测试点温度均应达到55℃以上,且持续时间不应少于5 d;或达到65℃以上,持续时间不应少于4 d。

2)设计主发酵时间不宜小于5 d。”

从全球范围看(见表3),对于堆肥无害化温度指标近似,为55~65℃,维持时间差距较大,最短3 d即可,最长需要15 d。
表3 国外堆肥温度与持续时间要求
4 标准讨论

4.1 现行标准要求能否满足疫情基本需要

根据国家卫生健康委发布的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版)》:新型冠状病毒对热敏感,56℃环境中30 min可有效灭活病毒。

与GB 7959—2012《粪便无害化卫生要求》标准中涉及的病源微生物比对分析,COVID-19总体上与蛔虫卵、大肠杆菌、沙门氏菌灭活条件近似,因此可以推断,符合现行标准的运行能够满足本次疫情基本需要(见表4)。
表4 病源微生物灭活条件与标准要求
4.2 无害化要求是否具有可操作性

本次疫情使我们不得不正视无害化的重要性和可操作性。诸如GB/T 23486—2009《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》、GB/T 23485—2009《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质》中“不得检测出传染性病原菌”的规定说明:标准起草者意识到风险,并尽最大努力规避风险。

现行标准中应该增加卫生学指标项目,日常或疫情流行时期临时设置相应病毒或可以覆盖范围的指示性微生物检测项目,切实将无害化检测落到实处。

4.3 技术标准与管理标准能否互补

从GB 7959—2012到世界各地的标准实践都可以说明,技术标准与管理标准具有互补性。以堆肥为例,堆肥方式、提留时间、最高温度与无害化程度紧密联系。因此,建议现行污泥标准也应考虑采用技术标准与管理标准相结合的方式,增加科学性,也增强可操作性。

当然,标准的核心指标,如最低堆体温度应根据实际情况作针对性调整。

4.4 同一行业如何形成共识

同样是国家标准,同样是污泥泥质标准,但口径尚不一致,这也是困扰目前污泥行业的问题之一。例如:细菌总数是否应纳入污泥无害化指标体系?蛔虫卵死亡率,还是蠕虫卵死亡率?……

5 结语

有机固废处理处置领域中,污泥是标准化程度最高的行业之一。但疫情当前,再研读现行标准时,发现问题的存在方式和对问题认识的角度都有所变化。

一方面,现行标准的规定,应以疫情为契机,总结经验教训,梳理完善相关标准内容,使之在无害化方面能够真正发挥应有作用。

另一方面,无害化是资源化的前提,对于污泥,真正意义的无害化应该关注自然环境、人类和资源化服务对象,即污染物指标、卫生学指标和植物毒性指标。

随着社会发展和科技进步,未来还应将污染物的去除和生物毒性的降解纳入现有的标准规范中,依靠卫生学指标,为污泥实现彻底资源化目标扫清障碍,真正实现污泥无害化处理。

【来源:北极星水处理网】

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