長期以來，我國對城鎮(zhèn)污水廠污泥的處置主要是以尋找合適地點加以“消納”為目的，即以填埋為主，近年來也出現(xiàn)了一些污泥資源化綜合利用的途徑，但所占比例很小，主要是因為污泥中的重金屬具有不易降解等特征，此外還含有病原體微生物和寄生蟲卵等，而污泥的合理處置已成為制約城鎮(zhèn)污水處理廠良性健康發(fā)展的重要瓶頸。進入21世紀以來，污泥研究文獻數(shù)量幾乎呈現(xiàn)出直線性增長趨勢，這意味著污泥研究越來越受到人們的關(guān)注，已經(jīng)成為當前研究熱點之一。
本文通過對寶雞市城鎮(zhèn)污水處理廠近幾年的污泥產(chǎn)量和處置情況進行分析，并結(jié)合對寶雞市城鎮(zhèn)污水處理廠污泥中重金屬含量分析和生態(tài)風險評價，提出解決污泥處置問題的應(yīng)對措施和策略。
一、寶雞市污泥處置狀況
1.污泥產(chǎn)量
據(jù)統(tǒng)計，寶雞市2016年共有城鎮(zhèn)污水處理廠17家，設(shè)計處理能力為378.4kt/d，污水實際處理量為291.8kt/d，污泥產(chǎn)量為247.97t/d。與2011年相比，城鎮(zhèn)污水處理廠增加了6家，設(shè)計處理能力增加了117.4kt/d，污水實際處理量增加了44.53%，同時污泥產(chǎn)量也增加了95.47%。
從2011年到2015年，寶雞市污泥產(chǎn)生量變化不大，2015年污泥產(chǎn)生量是2011年的1.11倍。但是，2016年污泥產(chǎn)生量相對于前5年有了明顯增加，其中2016年污泥產(chǎn)生量是2011年的1.95倍，是2015年的1.77倍，原因主要是2016年污水實際處理量明顯增加，而且在增加的污水處理量中工業(yè)廢水增加比例較高。
2.污泥處理處置狀況
目前寶雞市污泥處理方法主要是帶式壓濾和離心脫水，這兩種方法可以使污泥含水率降到80%以下，符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)中脫水后污泥含水率的規(guī)定要求。
2016年寶雞市污泥處置量為90.5kt，是2011年污泥處置量的1.95倍。2016年寶雞市污泥處置方式有填埋、土地利用和建筑材料利用3種不同方式，3種不同處理方式所占比例分別為93%、4%和3%，足以可見污泥填埋仍然是最主要的處置方式。2011年污泥處置方式基本上與2016年相同，只是3種處置方式所占比例略有差異。2012年到2015年污泥處置方式都是填埋和土地利用。從時間上來看，從2011年到2016年，填埋所占比例約為90%左右，是寶雞市城鎮(zhèn)污水處理廠產(chǎn)生污泥的最主要去向，土地利用所占比例較小，在3%-15%之間，平均為6%左右，建筑材料利用所占比例更小。然而，目前一些發(fā)達國家如美國等污泥填埋的比例在逐漸下降甚至有些地方已經(jīng)禁止填埋。
目前寶雞市污泥的土地利用方式主要是制作有機肥后農(nóng)用，如眉縣清源污水處理有限公司將污泥(含水率在80%以下)、畜禽糞便、調(diào)理劑、發(fā)酵生物菌劑等，按照一定的配方比，采用好氧堆肥工藝技術(shù)生產(chǎn)的生物有機肥，有效活菌數(shù)≥0.20億/ml、有機質(zhì)≥40.0%，達到《生物有機肥》(NY884-2012)的檢驗要求。污泥的建筑材料利用方式主要是制磚。無論是污泥制作有機肥還是制磚，不僅可以使污泥達到減量化、穩(wěn)定化、無害化處理的目的，同時實現(xiàn)了資源循環(huán)利用。
陜西省目前的污泥處置方式為填埋、建筑材料利用、土地利用和焚燒，所占比例分別為55%、11%、33%和1%。寶雞市與之相比，填埋比例是陜西省的1.69倍，建筑材料利用和土地利用比例則遠遠低于陜西省平均水平。因此，寶雞市發(fā)展除污泥填埋以外的其他處置方式尤為重要。無論以何種方式對污泥進行利用，安全性始終是第一位的。
二、寶雞市污泥重金屬含量及風險評價
1.重金屬含量水平
經(jīng)文獻資料和現(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn)，污泥填埋由于帶來的一系列問題如垃圾滲濾液對環(huán)境的污染越來越被人們所摒棄，而土地利用作為污泥資源化利用的有效途徑之一，具有一定的發(fā)展前景，但是污泥中的重金屬直接進入土壤，很容易造成“二次污染”，并隨降水不斷遷移、積累，存在污染環(huán)境及威肋、食物安全的隱患。
通過對來自寶雞市的4個污泥樣品中的重金屬含量進行測定，發(fā)現(xiàn)4個污泥樣品中各重金屬濃度差異較大，6種重金屬的平均值順序為Zn>Cu>Cr>Ni>Pb>Cd，其中Zn和Cd的平均濃度分別為798.88mg/kg和1.58 mg/kg。4個污泥樣品的6種重金屬含量均不超過《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中規(guī)定限值。Cd的平均含量比全國污泥均值略小，其余5種重金屬的平均含量都超過全國污泥均值，其中Cu和Ni平均含量分別為全國污泥均值的2.88倍和2.49倍，這可能與寶雞當?shù)氐奶厣I(yè)企業(yè)有關(guān)。
2.重金屬生態(tài)風險評價
潛在生態(tài)危害指數(shù)法是評價重金屬潛在生態(tài)風險的一種相對快速、簡便和標準的方法，目前應(yīng)用較為廣泛。
寶雞市污泥中重金屬潛在生態(tài)危害評價見表1。由表1可知，對于潛在生態(tài)危害單項指數(shù)來說，重金屬潛在危害性順序為Cd>Cu>Pb>Ni>Zn>Cr，BJ3中Cd的潛在危害單項指數(shù)達到了1510.00，具有極高生態(tài)風險，4個污泥樣品的Pb、Ni、Zn、Cr的潛在危害單項指數(shù)均小于40，屬于低度生態(tài)風險。BJ3污泥的重金屬綜合潛在生態(tài)危害指數(shù)大于600，為嚴重風險程度，其余3個污泥樣品存在重度生態(tài)風險。污泥重金屬的綜合潛在生態(tài)危害性(RI)順序為BJ3>BJ2>BJ4> BJ1。綜上可知，污泥中Cd和Cu是主要的潛在生態(tài)風險元素，在土地利用特別是農(nóng)用過程中存在一定的生態(tài)風險。
三、寶雞市污泥處置存在的問題及對策探討
1.存在的問題
(1)污泥處置監(jiān)督管理制度不完善。由于我國長期以來形成的“重水輕泥”的觀念還未徹底改變，一些部門對污泥處置的重要性和急迫性認識不足，在實際的管理工作中責任劃分不清，監(jiān)管缺位，政策標準不完善，未制定相關(guān)的稅收政策和經(jīng)濟手段，來鼓勵污泥處置企業(yè)的積極性，從而形成一個良好的市場投資環(huán)境。
(2)缺乏適合當?shù)氐奈勰嗵幹眉夹g(shù)相關(guān)研究。“六五”以來，相關(guān)科研單位針對污水治理開展了大量的研究工作，但針對污泥的研究比較少，對當?shù)匚勰嗟睦砘再|(zhì)并不十分清楚，致使污泥處理處置技術(shù)嚴重落后，污泥進行資源化利用后對生態(tài)環(huán)境影響尚不明確，缺乏有效評估及技術(shù)支撐等。
(3)污泥處置費用保障政策較弱。資金欠缺是污泥處置工作發(fā)展緩慢的重要原因之一，如何建立相關(guān)政策，保障處置資金準時足額到位也是一個函待解決的難題。
2.對策
(1)完善污泥處置監(jiān)督管理制度。陜西省制定的《渭河流域水污染防治鞏固提高三年行動方案(2015-2017)》和《陜西省水污染防治工作方案》(陜政發(fā)【2015】60號)等都對污泥安全處置與綜合利用進行了明確規(guī)定，按照相關(guān)規(guī)定做好監(jiān)管工作，并制定一系列稅收政策和經(jīng)濟手段，建立一個對污泥處置有利的市場和環(huán)境。
(2)加大對污泥處置相關(guān)方面的科學研究。針對污泥處置目前面臨的問題，結(jié)合寶雞當?shù)氐奈勰嗵攸c和經(jīng)濟發(fā)展水平，深入開展污泥資源化利用有關(guān)方面如農(nóng)用、焚燒發(fā)電、灰燼制磚等研究。對于焚燒灰燼的利用研究以及其它污泥可能的應(yīng)用等相關(guān)研究有計劃的進行生產(chǎn)性試驗，并盡快進行成果轉(zhuǎn)化，加速工業(yè)化進程。
(3)完善污泥處置費用保障政策。如建立專門的污泥管理基金，用于資助污泥處置企業(yè)的科學研究和設(shè)備更新。
本文通過對寶雞市城鎮(zhèn)污水處理廠近幾年的污泥產(chǎn)量和處置情況進行分析，并結(jié)合對寶雞市城鎮(zhèn)污水處理廠污泥中重金屬含量分析和生態(tài)風險評價，提出解決污泥處置問題的應(yīng)對措施和策略。
一、寶雞市污泥處置狀況
1.污泥產(chǎn)量
據(jù)統(tǒng)計，寶雞市2016年共有城鎮(zhèn)污水處理廠17家，設(shè)計處理能力為378.4kt/d，污水實際處理量為291.8kt/d，污泥產(chǎn)量為247.97t/d。與2011年相比，城鎮(zhèn)污水處理廠增加了6家，設(shè)計處理能力增加了117.4kt/d，污水實際處理量增加了44.53%，同時污泥產(chǎn)量也增加了95.47%。
從2011年到2015年，寶雞市污泥產(chǎn)生量變化不大，2015年污泥產(chǎn)生量是2011年的1.11倍。但是，2016年污泥產(chǎn)生量相對于前5年有了明顯增加，其中2016年污泥產(chǎn)生量是2011年的1.95倍，是2015年的1.77倍，原因主要是2016年污水實際處理量明顯增加，而且在增加的污水處理量中工業(yè)廢水增加比例較高。
2.污泥處理處置狀況
目前寶雞市污泥處理方法主要是帶式壓濾和離心脫水，這兩種方法可以使污泥含水率降到80%以下，符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)中脫水后污泥含水率的規(guī)定要求。
2016年寶雞市污泥處置量為90.5kt，是2011年污泥處置量的1.95倍。2016年寶雞市污泥處置方式有填埋、土地利用和建筑材料利用3種不同方式，3種不同處理方式所占比例分別為93%、4%和3%，足以可見污泥填埋仍然是最主要的處置方式。2011年污泥處置方式基本上與2016年相同，只是3種處置方式所占比例略有差異。2012年到2015年污泥處置方式都是填埋和土地利用。從時間上來看，從2011年到2016年，填埋所占比例約為90%左右，是寶雞市城鎮(zhèn)污水處理廠產(chǎn)生污泥的最主要去向，土地利用所占比例較小，在3%-15%之間，平均為6%左右，建筑材料利用所占比例更小。然而，目前一些發(fā)達國家如美國等污泥填埋的比例在逐漸下降甚至有些地方已經(jīng)禁止填埋。
目前寶雞市污泥的土地利用方式主要是制作有機肥后農(nóng)用，如眉縣清源污水處理有限公司將污泥(含水率在80%以下)、畜禽糞便、調(diào)理劑、發(fā)酵生物菌劑等，按照一定的配方比，采用好氧堆肥工藝技術(shù)生產(chǎn)的生物有機肥，有效活菌數(shù)≥0.20億/ml、有機質(zhì)≥40.0%，達到《生物有機肥》(NY884-2012)的檢驗要求。污泥的建筑材料利用方式主要是制磚。無論是污泥制作有機肥還是制磚，不僅可以使污泥達到減量化、穩(wěn)定化、無害化處理的目的，同時實現(xiàn)了資源循環(huán)利用。
陜西省目前的污泥處置方式為填埋、建筑材料利用、土地利用和焚燒，所占比例分別為55%、11%、33%和1%。寶雞市與之相比，填埋比例是陜西省的1.69倍，建筑材料利用和土地利用比例則遠遠低于陜西省平均水平。因此，寶雞市發(fā)展除污泥填埋以外的其他處置方式尤為重要。無論以何種方式對污泥進行利用，安全性始終是第一位的。
二、寶雞市污泥重金屬含量及風險評價
1.重金屬含量水平
經(jīng)文獻資料和現(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn)，污泥填埋由于帶來的一系列問題如垃圾滲濾液對環(huán)境的污染越來越被人們所摒棄，而土地利用作為污泥資源化利用的有效途徑之一，具有一定的發(fā)展前景，但是污泥中的重金屬直接進入土壤，很容易造成“二次污染”，并隨降水不斷遷移、積累，存在污染環(huán)境及威肋、食物安全的隱患。
通過對來自寶雞市的4個污泥樣品中的重金屬含量進行測定，發(fā)現(xiàn)4個污泥樣品中各重金屬濃度差異較大，6種重金屬的平均值順序為Zn>Cu>Cr>Ni>Pb>Cd，其中Zn和Cd的平均濃度分別為798.88mg/kg和1.58 mg/kg。4個污泥樣品的6種重金屬含量均不超過《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中規(guī)定限值。Cd的平均含量比全國污泥均值略小，其余5種重金屬的平均含量都超過全國污泥均值，其中Cu和Ni平均含量分別為全國污泥均值的2.88倍和2.49倍，這可能與寶雞當?shù)氐奶厣I(yè)企業(yè)有關(guān)。
2.重金屬生態(tài)風險評價
潛在生態(tài)危害指數(shù)法是評價重金屬潛在生態(tài)風險的一種相對快速、簡便和標準的方法，目前應(yīng)用較為廣泛。
寶雞市污泥中重金屬潛在生態(tài)危害評價見表1。由表1可知，對于潛在生態(tài)危害單項指數(shù)來說，重金屬潛在危害性順序為Cd>Cu>Pb>Ni>Zn>Cr，BJ3中Cd的潛在危害單項指數(shù)達到了1510.00，具有極高生態(tài)風險，4個污泥樣品的Pb、Ni、Zn、Cr的潛在危害單項指數(shù)均小于40，屬于低度生態(tài)風險。BJ3污泥的重金屬綜合潛在生態(tài)危害指數(shù)大于600，為嚴重風險程度，其余3個污泥樣品存在重度生態(tài)風險。污泥重金屬的綜合潛在生態(tài)危害性(RI)順序為BJ3>BJ2>BJ4> BJ1。綜上可知，污泥中Cd和Cu是主要的潛在生態(tài)風險元素，在土地利用特別是農(nóng)用過程中存在一定的生態(tài)風險。
三、寶雞市污泥處置存在的問題及對策探討
1.存在的問題
(1)污泥處置監(jiān)督管理制度不完善。由于我國長期以來形成的“重水輕泥”的觀念還未徹底改變，一些部門對污泥處置的重要性和急迫性認識不足，在實際的管理工作中責任劃分不清，監(jiān)管缺位，政策標準不完善，未制定相關(guān)的稅收政策和經(jīng)濟手段，來鼓勵污泥處置企業(yè)的積極性，從而形成一個良好的市場投資環(huán)境。
(2)缺乏適合當?shù)氐奈勰嗵幹眉夹g(shù)相關(guān)研究。“六五”以來，相關(guān)科研單位針對污水治理開展了大量的研究工作，但針對污泥的研究比較少，對當?shù)匚勰嗟睦砘再|(zhì)并不十分清楚，致使污泥處理處置技術(shù)嚴重落后，污泥進行資源化利用后對生態(tài)環(huán)境影響尚不明確，缺乏有效評估及技術(shù)支撐等。
(3)污泥處置費用保障政策較弱。資金欠缺是污泥處置工作發(fā)展緩慢的重要原因之一，如何建立相關(guān)政策，保障處置資金準時足額到位也是一個函待解決的難題。
2.對策
(1)完善污泥處置監(jiān)督管理制度。陜西省制定的《渭河流域水污染防治鞏固提高三年行動方案(2015-2017)》和《陜西省水污染防治工作方案》(陜政發(fā)【2015】60號)等都對污泥安全處置與綜合利用進行了明確規(guī)定，按照相關(guān)規(guī)定做好監(jiān)管工作，并制定一系列稅收政策和經(jīng)濟手段，建立一個對污泥處置有利的市場和環(huán)境。
(2)加大對污泥處置相關(guān)方面的科學研究。針對污泥處置目前面臨的問題，結(jié)合寶雞當?shù)氐奈勰嗵攸c和經(jīng)濟發(fā)展水平，深入開展污泥資源化利用有關(guān)方面如農(nóng)用、焚燒發(fā)電、灰燼制磚等研究。對于焚燒灰燼的利用研究以及其它污泥可能的應(yīng)用等相關(guān)研究有計劃的進行生產(chǎn)性試驗，并盡快進行成果轉(zhuǎn)化，加速工業(yè)化進程。
(3)完善污泥處置費用保障政策。如建立專門的污泥管理基金，用于資助污泥處置企業(yè)的科學研究和設(shè)備更新。
