王濤

(1.機(jī)械科學(xué)研究總院環(huán)保技術(shù)與裝備研究所，北京 100044；2.機(jī)械工業(yè)有機(jī)固廢生物處理與資源化利用工程技術(shù)研究中心，北京 100044)

前言

城鎮(zhèn)污泥作為城鎮(zhèn)污水處理過程中的必然產(chǎn)物，必須經(jīng)過處理方可進(jìn)入處置環(huán)境。污泥處理處置應(yīng)遵循穩(wěn)定化、減量化、無害化和資源化的原則。但在相當(dāng)長一段時間里，技術(shù)關(guān)注的重點集中在穩(wěn)定化、減量化和資源化上，無害化鮮有涉及，這一點也直接反映在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容中。

在新冠病毒(SARS-COV-2)肺炎后疫情背景下，我們有必要重新研讀、審視、討論現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，研讀無害化的真正含義，審視相關(guān)無害化指標(biāo)能否滿足疫情防控需求，討論未來標(biāo)準(zhǔn)的研究發(fā)展方向。

1 城鎮(zhèn)污泥相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)概況

目前，城鎮(zhèn)污泥相關(guān)的現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)共有8項：GB/T23484-2009《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置分類》、GB/T23485-2009《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置混合填埋泥質(zhì)》、GB/T23486-2009《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質(zhì)》、GB24188-2009《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥泥質(zhì)》、GB/T24600-2009《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置土地改良泥質(zhì)》、GB/T24602-2009《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置單獨焚燒用泥質(zhì)》、GB/T25031-2010《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置制磚用泥質(zhì)》、GB4284-2018《農(nóng)用污泥污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》；此外還有若干行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)，例如：CJ/T 362-2011《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置林地用泥質(zhì)》、DB11/T1428-2017《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理能源消耗限值》。

總體上，國家標(biāo)準(zhǔn)集中于污泥泥質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(7項)，這也構(gòu)成了污泥標(biāo)準(zhǔn)體系的基礎(chǔ)。泥質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的核心是規(guī)定了污泥處理后產(chǎn)物的穩(wěn)定化、減量化、無害化和資源化指標(biāo)，以及排放污染物指標(biāo)。

污泥泥質(zhì)國標(biāo)中，GB/T 24602、GB/T 25031由于上游處理方式為熱化學(xué)法，因此未針對無害化做專門規(guī)定；其余5項均涉及無害化專門規(guī)定，并且主要依據(jù)均為GB7959-2012《糞便無害化衛(wèi)生要求》。

2 無害化的內(nèi)涵

城鎮(zhèn)污泥泥質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中均包含“污染物指標(biāo)”，除此之外，與土地利用和填埋相關(guān)的泥質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定了“衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)”(或生物學(xué)指標(biāo)，以下同)，部分標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定了“種子發(fā)芽指數(shù)”。

污染物指標(biāo)主要包括重金屬以及POPs的濃度含量；衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)主要表征污泥中病原微生物含量；種子發(fā)芽指數(shù)表征污泥的植物毒性；從廣義上講，三者均對環(huán)境構(gòu)成潛在危害，均屬于“害”。由于上述污染物處理技術(shù)還不成熟，一般僅能依靠管理手段加以限制。種子發(fā)芽指數(shù)主要作為資源化土地利用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并且檢測手段受限，在無害化方面較少采用。因此，衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)成為目前污泥無害化程度的唯一參考指標(biāo)[1，2，3]。那么，究竟什么是無害化泥質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)所引用的GB7959-2012《糞便無害化衛(wèi)生要求》中規(guī)定：糞便無害化處理指“減少、去除或殺滅糞便中的腸道致病菌、寄生蟲卵等病原體，能控制蚊蠅孳生、防止惡臭擴(kuò)散，并使其處理產(chǎn)物達(dá)到土地處理與農(nóng)業(yè)資源化利用的處理技術(shù)”。

因此可以認(rèn)為，現(xiàn)階段，污泥無害化是指通過適當(dāng)處理，減少、去除或殺滅污泥中病原微生物，能控制蚊蠅孳生、防止惡臭擴(kuò)散，并使其處理產(chǎn)物達(dá)到土地處理與農(nóng)業(yè)資源化利用的衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)。病毒屬于病原微生物，殺滅病毒顯然屬于目前“無害化”所包含的范圍[4]。在實際操作中，因為物理(機(jī)械脫水除外)、化學(xué)過程溫度遠(yuǎn)高于病原微生物滅活要求，因此，污泥無害化主要關(guān)注生物處理過程，即厭氧消化和好氧發(fā)酵[5，6]。

3 污泥泥質(zhì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中無害化指標(biāo)分析

3.1 污泥泥質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中無害化指標(biāo)要求

如前所述，5項污泥泥質(zhì)國家標(biāo)準(zhǔn)中包含無害化指標(biāo)要求，分別是GB/T23485-2009《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置混合填埋泥質(zhì)》、GB/T23486-2009《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質(zhì)》、GB24188-2009《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥泥質(zhì)》、GB/T24600-2009《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置土地改良泥質(zhì)》、GB4284-2018《農(nóng)用污泥污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》[7]。

表1 污泥泥質(zhì)國家標(biāo)準(zhǔn)中無害化指標(biāo)要求匯總表

上述標(biāo)準(zhǔn)共涉及無害化指標(biāo)4項：蛔蟲卵死亡率、蠕蟲卵死亡率、糞大腸菌群菌值、細(xì)菌總數(shù)，限值分別為95%、95%、0.01、108MPN/kg干污泥；其中三項涉及兩個標(biāo)準(zhǔn)(GB 24188-2009、GB 4284-2018)的強(qiáng)制性條款：蛔蟲卵死亡率、糞大腸菌群菌值、細(xì)菌總數(shù)；此外在兩個推薦性標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 23486-2009、GB/T 23485-2009)中，增加了“不得檢測出傳染性病原菌”的規(guī)定。

通過上表不難發(fā)現(xiàn)，指標(biāo)項設(shè)置大同小異。還有一個隱含的共同點：盡管上述標(biāo)準(zhǔn)起草單位不同，但均將“GB7959 糞便無害化衛(wèi)生要求”列入“規(guī)范性引用文件”。

3.2 GB7959-2012《糞便無害化衛(wèi)生要求》

作為污泥無害化指標(biāo)來源依據(jù)，GB7959-2012《糞便無害化衛(wèi)生要求》是最新版本，也是全文強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，具有極強(qiáng)的指導(dǎo)性。

標(biāo)準(zhǔn)針對好氧發(fā)酵、厭氧與兼性厭氧消化、密封貯存、脫水干燥糞尿分集處理糞便分別制定了衛(wèi)生要求，還特別規(guī)定“清掏出的貯糞池糞渣、糞皮，沼氣池沉渣、各類處理設(shè)施的污泥，應(yīng)經(jīng)高溫堆肥無害化處理合格后方可用作農(nóng)業(yè)施肥”，由此也確立了好氧發(fā)酵相關(guān)衛(wèi)生要求是無害化土地利用的前提條件。

從表2可知土地利用無害化指標(biāo)包括：蛔蟲卵死亡率≥95%，糞大腸菌群菌值≥10-2，不得檢出沙門氏菌。

表2 GB7959-2012好氧發(fā)酵與厭氧消化衛(wèi)生指標(biāo)要求匯總

3.3 堆肥溫度與維持時間相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定

GB7959-2012對于堆肥工藝還從堆溫、持續(xù)時間等運行管理角度給予規(guī)定，但與實際操作存在距離，且界定模糊。這方面規(guī)定多出現(xiàn)在堆肥技術(shù)規(guī)程中，例如，北京市地方標(biāo)準(zhǔn)DB11/T 272-2014《生活垃圾堆肥廠運行管理規(guī)范》規(guī)定：“高溫發(fā)酵過程堆層各測試點溫度在55℃以上并保持5d～7d?！薄渡罾逊侍幚砑夹g(shù)規(guī)范 CJJ52-2014》規(guī)定：“主發(fā)酵的堆層溫度控制及發(fā)酵時間確定應(yīng)符合下列規(guī)定：①堆層各測試點溫度均應(yīng)達(dá)到55℃以上，且持續(xù)時間不應(yīng)少于5d；或達(dá)到65℃以上，持續(xù)時間不應(yīng)少于4d。②設(shè)計主發(fā)酵時間不宜小于5d?！?/p>

從全球范圍看(表3)，對于堆肥無害化溫度指標(biāo)近似，為55℃～65℃，維持時間差距較大，最短3d即可，最長需要15d。

表3 國外堆肥溫度與持續(xù)時間要求

4 標(biāo)準(zhǔn)討論

4.1 現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求能否滿足疫情防控基本需要

根據(jù)國家衛(wèi)生健康委發(fā)布的《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第七版)》：新型冠狀病毒對熱敏感，56℃環(huán)境中30min可有效滅活病毒。

與GB7959-2012標(biāo)準(zhǔn)中涉及的病源微生物比對分析，SARS-COV-2總體上與蛔蟲卵、大腸桿菌、沙門氏菌滅活條件近似，因此基本可以推斷，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)在環(huán)境層面能夠滿足本次疫情防控基本需要。

表4 病原微生物滅活條件與標(biāo)準(zhǔn)要求

但需要注意的是，沙門氏菌規(guī)定與蛔蟲卵規(guī)定似乎存在矛盾。如果沙門氏菌完全滅活，理論上蛔蟲卵死亡率應(yīng)達(dá)到100%。因此，沒有進(jìn)行沙門氏菌檢測的固廢處理項目中，無害化程度能否滿足本次疫情防控基本需要是存在疑問的。

4.2 無害化要求是否具有可操作性

本次疫情使我們不得不正視無害化的重要性和可操作性。諸如GB/T 23486-2009、GB/T 23485-2009中“不得檢測出傳染性病原菌”的規(guī)定說明：標(biāo)準(zhǔn)起草者意識到了風(fēng)險，并盡最大努力體現(xiàn)風(fēng)險。但遺憾的是，上述規(guī)定沒有可操作性。

現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該增加衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)項目，日?；蛞咔榱餍袝r期臨時設(shè)置相應(yīng)病毒或可以覆蓋范圍的指示性微生物檢測項目，切實將無害化檢測落到實處。

4.3 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與管理標(biāo)準(zhǔn)能否互補(bǔ)

從GB7959-2012到世界各地的標(biāo)準(zhǔn)實踐都說明，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與管理標(biāo)準(zhǔn)具有互補(bǔ)性。以堆肥為例，堆肥方式、提留時間、最高溫度與無害化程度緊密聯(lián)系。因此，建議現(xiàn)行污泥標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)考慮采用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與管理標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合的方式，增加科學(xué)性，也增強(qiáng)可操作性。

當(dāng)然，標(biāo)準(zhǔn)的核心指標(biāo)，如最低堆體溫度應(yīng)根據(jù)實際情況作針對性的調(diào)整。

4.4 同一行業(yè)如何形成共識

同樣是國家標(biāo)準(zhǔn)，同樣是污泥泥質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，但口徑尚不一致，這也是困擾目前污泥行業(yè)的問題之一。例如：細(xì)菌總數(shù)是否應(yīng)納入污泥無害化指標(biāo)體系?；紫x卵死亡率，還是蠕蟲卵死亡率。

5 結(jié)語

有機(jī)固廢處理處置領(lǐng)域中，污泥是標(biāo)準(zhǔn)化程度最高的行業(yè)之一。但疫情當(dāng)前，我們再研讀現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的時候，發(fā)現(xiàn)問題的速度和對問題的認(rèn)識角度都有了不一樣的變化。

一方面，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)存在這樣或那樣的不足，我們應(yīng)以疫情為契機(jī)，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，梳理完善現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，使之在各方面，尤其是在無害化方面能夠真正發(fā)揮應(yīng)有作用。

另一方面，無害化是資源化的前提，對于污泥，真正意義的無害化應(yīng)該關(guān)注自然環(huán)境、人類和資源化服務(wù)對象，即污染物指標(biāo)、衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)和植物毒性指標(biāo)?，F(xiàn)階段我們所擁有的手段迫使我們不得不僅僅依靠衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)，隨著社會發(fā)展和科技進(jìn)步，未來還應(yīng)將污染物的去除和生物毒性的降解納入，為污泥實現(xiàn)徹底資源化目標(biāo)掃清障礙。