摘要：介紹了GI的概念和特征，中國污泥土地利用技術(shù)路線(xiàn)和所面臨的風(fēng)險。提出基于GI基礎上的污泥處理系統應分為四部分：（1）污泥處理廠(chǎng)；（2）土地利用管理區；（3）穩定化填埋場(chǎng)；（4）土地利用監測區。分析上述系統符合GI關(guān)于布局及布置、與外部及自然的關(guān)系、服務(wù)功能特性、本身靈活性等四方面特征。最后通過(guò)一個(gè)200t/d的污泥處理處置案例，解釋了技術(shù)應用的方法，并提出了與技術(shù)推廣相關(guān)六點(diǎn)建議。

　　1.GI的概念與特征

　　GI是綠色基礎設施（green infrastructure）的縮寫(xiě)，最早由美國自然保護基金（Conservation Fund）和美國農業(yè)部（USDA）森林服務(wù)部門(mén)提出的，旨在促使GI成為區域和城市規劃的組成部分，以有效保護當地的自然生態(tài)系統[1]。近些年，GI在發(fā)達國家被廣泛地應用于生物多樣性保護、區域和城市規劃當中，其涵義也因用途不同而異，例如加拿大的GI概念是指基礎設施工程的生態(tài)化，主要是以生態(tài)化手段來(lái)改造或代替道路工程、排水、能源、洪澇災害治理以及廢物處理系統等問(wèn)題。

圖1.1GI典型結構示意圖

　　根據《加拿大城市綠色基礎設施導則》，GI應具備以下10個(gè)特征：

　?。?）分布式Distributed

　?。?）集群式Clustered

　?。?）相互關(guān)聯(lián)的Interconnected

　?。?）一體化的Integrated

　?。?）以服務(wù)為導向Service Orientation

　?。?）反應靈敏Responsive

　?。?）可再生的、低負面影響的Renewable,Low-impact

　?。?）與使用要求相適應的Appropriate(or Well-Matched)

　?。?）多用途的Multi-Purpose

　?。?0）能改變的Adaptable

　　2.污泥土地利用技術(shù)路線(xiàn)與所面臨的風(fēng)險

　　城鎮發(fā)展對于土地需求加大，人為活動(dòng)與生態(tài)保護矛盾日益突出。從可持續發(fā)展的角度來(lái)看，生態(tài)保護與城鎮發(fā)展兩者的協(xié)調成為其中關(guān)鍵，即如何合理地規劃城鎮用地的擴張和有效地保護生態(tài)系統的安全。

　　中國目前所面臨的城鎮污水處理廠(chǎng)脫水污泥處理與處置問(wèn)題，就直接并突出地反映了上述矛盾。截至2011年，全國城鎮污水處理廠(chǎng)投入運行已超過(guò)3000座，脫水污泥年產(chǎn)量也達到3000萬(wàn)噸，“十二五”還將完成約3000城鎮污水處理廠(chǎng)的建設，屆時(shí)我們將面臨更加嚴峻的污泥問(wèn)題。

　　根據發(fā)達國家發(fā)展經(jīng)驗，土地利用是解決污泥問(wèn)題最為有效的途徑之一，但是在中國無(wú)法消除人們對生態(tài)環(huán)境和自身安全的擔心，其原因并非對于泥質(zhì)標準本身的不信任，更多的是對于技術(shù)推廣使用后標準執行程度的不信任。

　　能否在規劃設計中引入GI理念，通過(guò)辨識區域生態(tài)格局中重要的生態(tài)樞紐及其連接廊道，為解決上述問(wèn)題提供精明保護（smart conservation）和增長(cháng)（smart growth）策略，為城鎮可持續發(fā)展留下空間，成為一個(gè)現實(shí)而有意義課題。

　　2.1污泥土地利用技術(shù)路線(xiàn)

　　根據《城鎮污水處理廠(chǎng)污泥處理處置技術(shù)指南（試行）》（住建部、國家發(fā)改委，2011年3月），符合土地利用處置形式要求的處理方法主要包括厭氧消化和好氧堆肥兩類(lèi)技術(shù)共5條技術(shù)路線(xiàn)：

　?。?）厭氧消化→脫水→自然干化（或好氧發(fā)酵）→土地利用（用于改良土壤、園林綠化、限制性農用）；

　?。?）脫水→厭氧消化→脫水→自然干化（或好氧發(fā)酵）→土地利用（用于改良土壤、園林綠化、限制性農用）；

　?。?）厭氧消化（或脫水后厭氧消化）→罐車(chē)運輸→直接注入土壤（改良土壤、限制性農用）。

　?。?）脫水→高溫好氧發(fā)酵→土地利用（用于土壤改良、園林綠化、限制性農用）；

　?。?）脫水→高溫好氧發(fā)酵→園林綠化等分散施用。

　　土地利用是基于污泥中含有豐富的有機質(zhì)及氮磷等營(yíng)養元素，對于長(cháng)期施用化肥造成我國土壤有機質(zhì)匱乏的現狀，蘊藏巨大利用價(jià)值；但與此同時(shí)污泥土地利用所面臨的風(fēng)險也引起業(yè)內的廣泛爭論。

　　2.2污泥土地利用面臨的風(fēng)險

　　污泥土地利用所面臨的技術(shù)風(fēng)險主要包括重金屬、持續性有機污染物（POPs）等問(wèn)題，此外上游原料來(lái)源、下游銷(xiāo)納渠道也會(huì )為項目的運營(yíng)帶來(lái)經(jīng)營(yíng)風(fēng)險。

　?。?）重金屬

　　重金屬規范分布在空氣、泥土，甚至飲用水中，甚至一些些護膚品的原料也包含重金屬物質(zhì)。目前我國制定的泥質(zhì)標準中重金屬指標較發(fā)達國家更為嚴格，以GB/T23486-2009《城鎮污水處理廠(chǎng)污泥處置園林綠化用泥質(zhì)》與美國EPA40CFRPart503重金屬濃度指標對比為例，詳見(jiàn)下表。

　　表2.1 美國和中國泥質(zhì)重金屬濃度標準對比

　　因此，符合標準的污泥按照一定方法施用到土壤中應該講是安全的。

　?。?）持續性有機污染物（POPs）

　　一些生產(chǎn)部門(mén)排放的污水中含有一定的有機污染物，如聚氯二酚、多環(huán)芳烴以及農藥的殘留物。這些物質(zhì)在污水和污泥的處理過(guò)程中會(huì )得到一定程度的降解，但一般難以完全去除，在污泥的使用時(shí)還需考慮其可能產(chǎn)生的危害。我國1984年頒布的《農用污泥中污染物控制標準》（GB4284-84）增加了礦物油、苯并(a)芘、可吸附有機鹵化物AOX的限值，《城鎮污水廠(chǎng)污染物排放標準》(GB18918-2002)中增加了石油類(lèi)、對多氯代二苯并二惡英/多氯代二苯并呋喃、可吸附性有機鹵素(AOX)、多氯聯(lián)苯(PCB)等的濃度限值。土地利用的污泥應符合上述標準限制。

　?。?）經(jīng)營(yíng)風(fēng)險

　　污泥土地利用前穩定化處理一般采用高溫好氧發(fā)酵方法，但城鎮污泥含水率高、粘度大、C/N較低，需要添加高C/N、高含固率的物料作為原料，一般采用農業(yè)廢棄物如秸稈、稻殼等。但這類(lèi)物質(zhì)季節性特征明顯，收集儲運環(huán)節都存在價(jià)格風(fēng)險，影響運行成本的穩定。

　　此外發(fā)酵成品出路除上述兩點(diǎn)影響外，還存在使用上的“經(jīng)濟半徑”，作為有機肥使用，一般超過(guò)50km將不具備競爭力，作為營(yíng)養土或土壤改良劑使用則“經(jīng)濟半徑”更小。如果超出范圍使用發(fā)酵成品，則必需予以補貼，否則經(jīng)濟上不可行。

　　3.污泥土地利用解決方案

　　3.1區域的規劃

　　基于GI基礎上的污泥處理系統應分為四部分：

　?。?）污泥處理廠(chǎng)

　　污泥處理廠(chǎng)是污泥處理系統的樞紐，承擔著(zhù)對污泥進(jìn)行無(wú)害化、穩定化處理的與污水處理廠(chǎng)的對應關(guān)系可以是一對一（分散處理），也可以是一對多（集中處理），好氧發(fā)酵所需的原料來(lái)源于土地利用管理區，發(fā)酵產(chǎn)物根據檢測指標去往土地利用管理區、土地利用監測區、穩定化填埋場(chǎng)。

1 2

編輯：王媛媛