城鎮污水處理廠污泥固廢屬性核查研究*

華紹廣，李波

1.中鋼集團馬鞍山礦山研究總院股份有限公司；2.國家環境保護礦山固體廢物處理與處置工程技術中心；3.國家冶金工業鐵精礦質量監督檢測中心

我國每年產生數千萬噸市政污泥(含水率在80%)，預計2020年后我國的市政污泥年產量將達到億噸級別[1]，城市污水處理廠污泥則是市政污泥中占比最大也是危害性最大的一部分。目前隨著工業化進程及城鎮化發展，城市污水處理廠的數量和處理能力均在不斷增加，因此城市污水處理廠污泥的產量也在節節攀升。通常大部分污水處理廠污泥中均含有多種重金屬，如果不對此類污泥進行規范處理與合理處置，則會有二次污染環境的風險，甚至是嚴重危害人民群眾的身體健康。要科學合理地處置城市污水處理廠污泥就必須先弄清楚其固廢屬性，以便針對性制訂處置方案[2]。

一、污泥來源及成分分析

本次研究所用污泥取自一城鎮污水處理廠，該廠的設計處理能力為4.5×104/m3日，總體工藝采用A2/O處理工藝。經檢測，污泥pH為7.4，限值要求為5～10，重金屬含量情況見表1。

表1 污泥重金屬含量情況 mg/kg

二、固廢屬性初判

（一）《固體廢物鑒別標準通則》比對分析

對照《固體廢物鑒別標準 通則》（GB 34330-2017）中“4.3環境治理和污染控制過程中產生的物質：水凈化和廢水處理產生的污泥及其他廢棄物質”的描述，城鎮污水處理廠污泥屬于固體廢物[3]。

（二）《國家危險廢物名錄》比對分析

對照《國家危險廢物名錄》（環境保護部令第39號）（2016年修訂）可知，該污泥不屬于直接判定危險固體廢物之列，需對其進行詳細甄別[4-6]。

（三）其他規定比對分析

依據《關于污（廢）水處理設施產生污泥危險特性鑒別有關意見的函》（環函［2010］129號）：“一、單純用于處理城鎮生活污水的公共污水處理廠，其產生的污泥通常情況下不具有危險特性，可作為一般固體廢物管理[7-9]?！痹撐鬯幚韽S為單純用于處理城鎮生活污水的公共污水處理廠，據此判斷，由于其污泥來源明確，該城鎮污水處理廠污泥為一般固體廢物。

三、固體廢物屬性判定

為進一步核查該污水處理廠污泥屬性，對污泥相關指標進行了抽檢，并將檢測結果與 GB5085 相應標準值進行了比對，判別分析如下：

（一）反應性分析

根據《危險廢物鑒別標準 反應性鑒別》（GB 5085.5-2007）的相關規定，污泥長期暴露于自然環境中，未體現出反應特性，結合專家判斷，可排除其反應性[10]。

（二）易燃性分析

根據《危險廢物鑒別標準 易燃性鑒別》（GB 5085.4-2007）規定，污泥的含水率在 70%以上，在標準溫度和壓力下不易燃燒，并不具備固態易燃性危險廢物的鑒別條件，因此可以判定該污泥無易燃性[11]。

（三）腐蝕性分析

根據《危險廢物鑒別標準 腐蝕性鑒別》（GB 5085.1-2007）， 對抽檢污泥樣品的腐蝕性進行檢測化驗，其檢測結果見表2。

表2 腐蝕性檢測結果統計表

（四）浸出毒性（硫酸硝酸法）

采用《危險廢物鑒別標準 浸出毒性鑒別》（GB 5085.3-2007）規定的檢測方法，對采集污泥樣品進行浸出毒性的檢測，浸出液的制備按照《固體廢物 浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》（HJ/T 299-2007）中規定的要求進行，檢測結果統計表見表3。

表3 污泥浸出毒性檢測結果統計表（硫酸硝酸法） mg/L

對該污泥進行的浸出毒性的檢測結果表明：該污泥樣品中重金屬檢出濃度值均遠低于國家標準（GB 5085.3-2007）中規定的濃度限值。

（五）毒性物質含量

采用《危險廢物鑒別標準 毒性物質含量鑒別》（GB 5085.6-2007）規定的檢測方法，對抽檢的污泥樣品進行毒性物質含量的測定，檢測結果統計見表4。

表4 毒性物質含量檢測結果統計表 mg/kg

根據《危險廢物鑒別技術規范》（HJ/T 298-2007）要求，分別篩選出分子量最大且鑒別標準值最低的化合物進行毒性物質含量計算。計算所得結果表明，該污泥的單因子指標生殖毒性物質、致癌性物質、劇毒物質、致突變性物質含量均未超出相關國家標準（GB 5085.6-2007）中規定的標準限值，累積毒性遠遠低于標準限值[12]。

（六）浸出毒性（水平振蕩法）

采用《固體廢物 浸出毒性浸出方法 水平振蕩法》（HJ 557-2010）中規定的方法，對采集的樣品進行浸出毒性的檢測。采用水平振蕩法進行浸出毒性的測試主要是判別該固體廢物是否屬于第I類一般工業固體廢物或是第II類一般工業固體廢物。檢測結果匯總見表5。

表5 污泥浸出毒性檢測結果匯總表（水平振蕩法） mg/L

表明：污泥的浸出液（水平振蕩法）指標中總銅、總鉛、總鋅、總鎘、總鎳、總砷、總鉻、總銀、總硒、總汞、六價鉻、總鈹、總錳、CODCr含量均未超出《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）最高允許排放濃度限值要求。

四、結論與建議

（一）結論

（1）對照《固體廢物鑒別標準通則》（GB 34330-2017），城鎮污水處理廠產生的污泥屬于固體廢物。

（2）對照《國家危險廢物名錄》（環境保護部令第39號）（2016年修訂），城鎮污水處理廠產生的污泥不在國家危險廢物名錄中。

（3）依據環函［2010］129號，該城鎮污水處理廠污泥為一般固體廢物。

（4）根據《危險廢物鑒別標準》（GB 5085.1-7）和《危險廢物鑒別技術規范》（HJ/T 298-2007），可以排除該城鎮污水處理廠污泥的反應性、易燃性、腐蝕性、毒性等危險特性，該城鎮污水處理廠產生的污泥不屬于危險固體廢物。

（5）根據《一般工業固體廢物貯存、處置場污染控制標準》（GB 18599-2001）中第I類和第II類一般工業固體廢物的規定以及相應的檢測結果，該城鎮污水處理廠產生的污泥固廢屬性為第I類一般固體廢物[13]。

（二）建議

本次城鎮污水處理廠污泥固廢屬性核查結果是建立在該污水處理廠為單純用于處理城鎮生活污水的公共污水處理廠，對于工業污水處理及生活與工業混用污水處理廠產生的污泥，其固廢屬性存在多方面的不確定性，不能盲目參照既有研究進行直接判定，而應該按照《危險廢物鑒別標準》要求開展污泥的屬性鑒別工作，根據鑒別結果確定其最終的處理方式，以實現污泥的安全、高效處置和利用。如可以采取污泥制肥法等。因污水處理廠中所產生的污泥中含有一定量的有機物、N、P等營養成分，但是在脫水處理以后，由于顆粒比較細微，在含水率方面相對較高，且在干化以后呈現硬塊、粉灰狀等，如果想要直接進行施肥使用還是存在一定難度。而在我國主要是借助高溫干化造粒法或是將農業秸稈等進行混合發酵處理，將其轉變成為有機肥料等。雖然前者在工藝方面相對簡單，但是在耗能方面相對較大，加之成本投入較高，所以局限在少數國家。而對于后者來講因其設備相對較少，在耗能方面相對較低，雖然占地面積較大，但是在成本方面相對較低，有著廣泛的運用。目前污泥肥料土地有著廣泛的運用，通過對污泥的處理、處置方式等進行研究，已經取得了理想的成效，并得到了廣泛的關注。第一，生污泥堆肥。對于生污泥來講其實就是尚未經過好氧、厭氧等處理的污泥，在有機物含量方面相對較好，加之其中存在一定的寄生蟲卵以及病原菌等，就需要增加生石灰粉等進行調整，適當增加熱值以及污泥發酵初期的溫度等。第二，熟污泥堆肥。對于熟污泥來講則是對經過中溫消化處理后的污泥來說的，有機物在消化中逐漸被分解，加之大部分病原菌已經被消滅，使得污泥呈現一定的穩定性，在脫水與干化處理后可以直接用于林業、果園等方面。