污泥處置 ｜ 污泥 污泥 何去何從？
【谷騰環保網訊】近日，國家發改委等三部門發布了《污泥無害化處理和資源化利用實施方案》（后文簡稱《方案》），旨在進一步明晰實施污泥無害化處理、處置，推進資源化利用。正如《方案》中所提及，污泥處理、處置一直是污水處理的短板，也是業內討論和實踐探索的重點，幾乎每次與之相關的政策文件發布都會引起業內很大反響和討論。猶如2021年發布的《有機肥料》（NY/T525-2021），就引發了業內對污泥土地利用路徑“禁止”的擔憂和熱點討論，畢竟從道理上看，污泥土地利用是最經濟的資源化和最環境友好的處置方式，也符合國家循環經濟策略。盡管爭議以“土地利用”≠“（商品）有機肥”之共識收尾，但業內對污泥土地利用之路徑一直耿耿于懷。
《方案》在闡述污泥處理、處置結構中，仍然將污泥土地利用放在“C位”，并用了“積極推廣”一詞。在推動污泥土地利用方面，實際上我國已進行了長時間的努力，早就確立了相應的標準規范來指導污泥土地利用，包括《農用污泥污染物控制標準》GB4284-2018、《城鎮污水處理廠污泥處置農用泥質》CJ/T309、《城鎮污水處理廠污泥處置土地改良用泥質》GB24600、《城鎮污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質》GB/T23486等，限定了用于不同土地時的泥質性質條件、施用頻率和監測/風險控制方法。這些標準規范制定或多或少參考了西方在污泥土地利用方面的實踐經驗。
40CFRPart503（簡稱503）標準是美國在1993年制定用于指導污水處理廠污泥處理、處置的標準規范。在503中，污泥使用了Biosolids（生物固體）名稱，這似乎從名稱上就開始了污泥無害化處置。其中，該標準把污泥分為兩類（ClassA和ClassB，《農用污泥污染物控制標準》同樣也分為了兩級），A級生物固體，質量最高，任何不完全符合A級的則屬于B級生物固體。兩類最主要的區別在于A級生物固體中病原菌數量應保證在檢測限以下。當然，A級生物固體在質量（EQ）、污染濃度、累積污染物負荷率和年污染物負荷率方面都有著嚴格規定。因此，在土地利用實踐中，A級污泥應用場景更廣泛、也更安全，較受青睞。那么，美國污泥處置中土地利用途徑接受度如何呢？
據最新數據統計，美國年污泥處置量（2018年）約為582.3萬t（干重），約53%用于土地利用，另外一半主要是填埋和焚燒。相比于2004年，土地利用處置率提升了4個百分點。其中，處理至ClassA級別的污泥處置量為27%，提升了5%。從土地利用場景來看，主要用于玉米種植，收獲后用于動物飼料和生物質能源，另外也用于干草等植物肥料。需要說明的是，2018年污泥土地利用處置所占比例相比于2004年并沒有太大變化，2021年數據甚至有所下降（圖2）。同時，報告也提及，污水處理廠運營者其中一個最大擔憂就是污泥土地利用處置空間持續開拓，面臨著周圍農場接受度下降難題。另外，隨著美國對PFAS新型污染重視，污泥土地利用何去何從也充滿了不確定性。
盡管“積極推廣”表明了我國污泥處理、處置在土地利用路徑上的決心，但也透露了土地利用途徑的“尷尬”境地，即，污泥土地利用優勢有目共睹，但實踐舉步維艱，即，理想很豐滿、現實很骨感。對于土地資源豐富的美國來說，污泥土地利用處置似乎也變得越來越發困難，何況是土地資源更為緊張的中國。“推廣”往往意味著相關主體較多，并未形成有效共識，接受度和二次污染風險是最大的兩個原因，污染可控，但接受度卻不受污水處理廠控制。事實上，現在我國農民連人糞尿、牲畜糞便都不用作肥料回田（與化肥相比作物產量很低！），以至于人糞尿進入污水而需要農村污水處理。在此情形下，他農民怎么會接受污泥？！顯然，目前倒給農民錢都不會使用污泥施肥，這已被數實踐所證明！。這也就是《農用污泥污染物控制標準》GB4284-2018雖規定污泥可以回田，但實際難以真正回田的根本原因。因此，人們無需擔心“政策”不讓污泥回田，而是農民根本就不愿意使用！結果導致化肥充斥整個農業肥料市場，加劇了磷危機現象。盡管全球目前都在為控制氣候變化和磷危機而努力，但人類本世紀內不會被“熱死”，但有可能因過度磷危機而被“餓死”！
有鑒于此，《方案》將污泥土地利用限定在非農用的林/綠地。即使在林地領域，如何架起污泥與林地之間的橋梁也是一道難題。按照《有機肥料》（NY/T525-2021）“禁止選用粉煤灰、鋼渣、污泥、生活垃圾（經分類陳化后的廚余廢棄物除外）、含有外來入侵物種物料和法律法規禁止的物料等存在安全隱患的禁用類原料”之規定，污泥作為肥料不允許進入農資銷售系統，只能依賴污水處理廠作為“個體戶”去聯系林地利用主體，這無疑也是困難之事。即使政府部門以行政命令方式強行推廣林地使用，這恐怕也是后患無窮的事情。要知道，污泥中含有約50%的無機質，林地施用污泥短時間內還湊合，但長期施用會致使無機質（沙、土）堆積，從而抬高林地地平線。結果，遇有降雨徑流，會引發污泥中的有機物（COD）、氮（N）、磷（P）等營養物進入地表水體，誘發黑臭水體、富營養化現象。這種情形對城市綠地來說問題尤為嚴重，會對城市水體景觀帶來潛在威脅。
至于污泥填埋，長期以來一直是我國城市普遍采用的處置方式，因為這是最為經濟的方法。對我國廣大東部經濟發達的城市而言，目前不是要“合理壓縮”填埋規模，其實是填埋“無地自容”，所謂“壓縮”應該是針對西部城市或東部小城鎮。結果，無論是“無地自容”還是“合理壓縮”都會使污泥處置走向“非經濟”處置方式，如，污泥堆肥（但回田回地均難以前行！）、厭氧消化、干化焚燒。
在“非經濟”污泥處置中，因“雙碳”目標而使很多人覺得污泥厭氧消化的春天來了，應該讓污泥厭氧消化發揚光大，畢竟大多數歐洲國家一直沿用至今。然而，污泥厭氧消化轉化甲烷（CH4）取決于進水有機物（COD）濃度多寡，這對我國普遍低下的進水COD而言污泥轉化甲烷實現碳中和似乎顯得杯水車薪，況且厭氧消化后至少還有約50%的有機物殘留需要進一步處置。在回田回地無望情況下，最后顯然只能應用干化焚燒最后一招。
于是，《方案》有了“有序推進”污泥焚燒之策。但是，污泥焚燒有厭氧消化后干化焚燒和越過厭氧消化直接干化焚燒之說！無論哪種焚燒方式，國人往往“談燒色變”，一是因為它屬于“最不經濟”的方式，二是擔心焚燒尾氣中含有二惡英、重金屬、氮化化物等有毒有害氣體。從有機能源最大回收和綜合經濟角度，越過厭氧消化直接干化焚燒污泥應該是最優的，這已成為香港、上海、廣東、成都等地的社會實踐。況且，污泥焚燒灰分中聚積了90%的進水磷負荷，可以從中“輕松”回收磷和金屬。至于污泥焚燒尾氣問題，并無需過慮，800℃以上焚燒溫度二惡英一般并不會產生，重金屬、氮化化物等也很容易得到控制，不然，歐洲國家幾十年的垃圾、污泥焚燒早就被老百姓反對停掉了。
總之，《方案》發布再次警醒了對污泥無害化和資源化處理、處置的思考和實踐。因地制宜是原則、資源能源化則是重點。在污泥回田，填埋越來越無出路的前景下，“土葬”變“火葬”乃必然發展趨勢。所以，只有認清形勢，才能高屋建瓴地選擇一步到位或分段建設的正確污泥處理、處置路線。否則，跟隨歐洲國家老路行事只能是讓自己不斷修訂和升級污泥處理、處置方法，到頭來花的錢一點也不比直接干化焚燒要少！
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