污泥农业回用的安全性问题主要包括两个方面,即病原菌和有害物的限量与控制。污泥中的有害物质包括无机和有机两大类,无机成分主要是重金属物质,有机成分主要是有毒的有机物。部分污水处理厂因资金或技术原因,污泥未做消毒处理或消毒处理效果不佳,使得污泥卫生学效果不佳。在污泥(堆肥)农业土地利用时,病原物可能会通过气溶胶、土壤、农作物、地面水或渗滤进入地下水等多种途径而广泛传播,容易造成人畜、动物病害及流行性疾病,具有潜在和长期的危害,必须对病源污染进行源头控制,严格执行污泥处理要求。
污泥处理
2009年国家住房和建设部发布了《城镇污水处理厂污泥处置:农用泥质》标准(CJ/T 309—2009),改变了根据土壤pH值确定金属浓度限值(表1),而是根据污泥所含金属浓度将污泥分为A、B两级,明确了各级别污泥所含金属总量的限值、有机污染物(苯并[a]芘、多环芳烃及矿物油)的限值、适用作物范围,还增加了卫生学指标,即:粪大肠菌群菌值>0.01;蠕虫卵死亡率>95%。美国EPA将土地利用的污泥产品分为A、B两级:A级要求污泥中的粪大肠菌浓度<1000MPNs/g(干重)或沙门菌浓度<3MPNs/g(干重);B级则要求粪大肠菌浓度几何平均值<2×106MPNs/g(干重),A级产品必须采用附加除病原体工艺。欧洲国家在污泥土地利用的病原体方面一般只考察沙门菌和肠虫卵。而目前对有机污染物还缺乏完善的限量控制标准,国外对二[插图]英/呋喃类、多氯联苯类等提出了一些限量建议,各国及各地区对农用污泥中有机污染物的控制项目和标准有较大的差异(表2)。
表1 污泥土地利用重金属控制标准表2 部分国家污泥农用的有机污染物控制
污泥农业回用时,除了要严格按照标准控制污泥(堆肥)中致病原及有害物质的含量外,还应加强施用条件和场地的管理,常见的管理措施有:a.严格限制污泥中重金属的含量,并根据其土壤背景值等情况,严格按照计算得到的污泥安全施用量进行施用;b.严格执行施用场地的要求,如坡度应≤3%,地下水水位低且离饮用水水源较远,不施用于砂性土壤和渗透性强的土壤;c.施用污泥(堆肥)的土壤不宜种植生吃果蔬,或者宜施用3年以后再种植;d.施用过程中不与污泥(堆肥)直接接触,若采用喷灌方式,则喷灌设施应远离居民住宅或道路至少50~100m;e.一般来说农田使用污泥数量都有一定限度,当达到这一限度时污泥的农用就应停止一段时间再继续进行;f.在整个施用区域建立严密的使用、管理、监测和监控体系,关注区域内的土壤、地下水、地表水、作物等相关因子的状态和变化,并根据发生的变化做出相应的调整,使得污泥的农用更加安全有效,促进农业的可持续发展。
污泥堆肥
1998年美国城市污泥堆肥及土地利用占其污泥产量的 53%,而2002年美国约60%的污泥用来改善土壤或者作为生长作物的肥料;欧洲污泥农用更为广泛,大于40%用于农业土地,其中法国、西班牙、英国、丹麦和卢森堡的污泥农业利用率超过50%。污泥农用率在北美和欧洲还在不断持续增加,而我国的污泥农用率不足10%。2009年由建设部、环保部和科技部联合发布的《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(试行)》中已经明确规定:“允许符合标准的污泥限制性农用”。限制性农用不是指限制农用或禁止农用,而是在可行、安全、环保条件下的农用。