北极星水处理网讯:导读：德国于2017年10月3日通过了对《污水污泥条例》的修订，核心内容是哀求从污水污泥或其点火灰中回收磷。按德国污水污泥处置的干系立法，只有符合《污水污泥条例》《肥料条例》的限值哀求，才许可污水污泥排放并进行土壤利用。剖析了德国磷的供需抵牾及磷回收潜力及方法，先容了德国经济型磷回收情形。从德国污水污泥处置路子的发展来看，由于协同点火投资相对较低，在德国曾是发展的主流方向，但随着《污水污泥条例》的实行，德国将逐步转向单独点火处理，到2029年必将基本废弃协同点火处理办法。德国污水污泥处理处置履历可为我国污水污泥的处理处置供应有益借鉴。
1 德国污泥处理现状
2016年德国城市污水处理厂共产生约180万t污水污泥干基，个中大部分进行了点火处理。自2005年6月1日德国禁止有机污泥填埋处置以来，污水污泥热处理量增加了约64%。相应地，其在农业与景不雅观工程方面加以地皮利用的比例则逐年低落。2012年该比例还在45%以上，但随着地皮利用质量哀求的不断提高与肥料法规定的运用限定，2016年该比例已低落到了仅35%。
德国于2017年10月3日通过了对《污水污泥条例》的修订，其核心内容是哀求从污水污泥或其点火灰中回收磷。按新条例，城镇污水处理厂污泥需进行磷回收处理。对付人口当量大于10万的污水处理厂，过渡期的截止期限在2029年1月1日；5～10万人口当量的污水处理厂的期限在2032年1月1日，在期限日之前，污水处理厂污水污泥可按现状遵照肥料法连续用作土壤肥料；在过渡期之后，含磷量大于20 g/kg总固体的污水污泥须采取磷回收工艺，哀求从污水污泥总固体中回收50%以上的磷，或将污水污泥点火灰中的磷含量降落到不敷20 g/kg总固体或需从中回收80%以上的磷。人口当量≤5万的小型污水处理厂产生的污水污泥则不受制于该新修订条例。
2 污水污泥处置干系部分立法
2.1 《循环经济法》
德国污水污泥处置的法律依据是2012年2月24日发布的《循环经济法》。该法于2012年6月1日履行，于2017年7月20日进行了修订，其目的在于通过加强废物减量及废物回收，以持续地改进废物管理中的环境及景象保护和资源化。德国实行欧盟废弃物框架指令（2008/98/EC），引入了五层次等级系列。该法案按此规定了五层级废物等级系列，依次包括减量、预备再利用、回收、能源性利用等其他利用、肃清。基于该等级系列，在废物生产和管理中应优先考虑那些有助于人类和环境保护的最佳方法，同时须要考虑废弃物处理的全生命周期。此外，还须特殊考虑预期排放量、自然资源保护程度、利用或提取的能源、产物及拟回收废弃物或其衍生物中污染物的积累。
《循环经济法》第11条哀求应由条例规范污水污泥管理，以确保污水污泥利用安全合理。修订版《污水污泥条例》即以此为根本。
《循环经济法》第12（1）条规定，建立志愿定期质量担保机制，以促进循环经济，并确保在污水污泥的生产及管理中保护年夜大好人类及环境。修订版《污水污泥条例》对此进行了规定。
2.2 2017修订版《污水污泥条例》
修订版《污水污泥条例》于2017年10月3日正式生效，整体取代1992年旧版条例。条例首次对污水污泥或污水污泥点火灰提出了磷回收哀求。条例除上述磷回收的核心内容以外，还有以下污水污泥干系规定：
（1）条例第1条规定了污水污泥在农业、农艺、林业或园艺土壤中的运用。
（2）条例第3条规定了污水污泥生产方有责任尽可能高效利用污水污泥，并力求回收含磷，以将回收的磷或含磷的污泥点火灰运用至循环经济中去。
（3）条例第4及第5条规定了污水污泥生产方的核实责任，须支付土壤及污水污泥测试用度，并委托第三方取样测试。第4条规定了在首次污水污泥土地利用前及其之后每隔10年须进行一次土壤测试，剖析土壤类型、重金属、pH、磷酸盐含量及多氯联苯和苯并（a）芘。第5条规定了污水污泥生产方对污水污泥的调查责任，哀求对每250 t干基进行每年4～12次的剖析，剖析内容包括：砷、铅、镉、铬、六价铬、铜、镍、汞、铊和锌含量，含卤有机化合物，总氮含量和铵含量，磷含量，残渣量，有机物，氧化钙，铁含量，pH。
(4)条例第7条规定，只有符合《污水污泥条例》及《肥料条例》的限值哀求，才许可污水污泥排放并进行土壤利用，紧张限值见表1。
(5)条例第14条规定，3年内每公顷施用的污水污泥干基量不得超过5 t。
(6)条例第15条规定，若利用土壤为如下环境，则不许可污水污泥的地皮利用：牧场和永久草地，耕地牧草区域，除谷物用场和产沼以外的玉米耕地，用于喂食甜菜的耕地，蔬菜、水果或啤酒花耕地，庭院、菜园或小花园，林业区域，Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类水保护区，自然保护区，各州公园，各州自然历史遗迹，自然纪念碑，受保护景不雅观和受保护的生物群落。
2.3 欧盟污水污泥指令
该指令规定了污水污泥及土壤中重金属的限值，以及每年可施用于土壤的重金属限值，如一种或多种重金属的浓度超过指令规定限值，则禁止利用污水污泥；指令规定了须要剖析的其他参数，并规定了污水污泥应检讨的最小韶光间隔；指令还包括了一些运用限定，如不得对成长时令的水果和蔬菜作物施用污水污泥；指令还规定，欧盟成员国须每3年提交一份报告，以解释该法令的实行情形，个中须报告污水污泥产生量、农业利用量及其组分。
2.4 肥料法
肥料法于2017年进行修订。以下简要先容了污水污泥利用干系内容。
2.4.1 《肥料法案》
《肥料法案》于2017年5月15日进行修订，个中特殊规定了肥料、土壤改良剂、植物助剂和栽培基质的营销和利用哀求。该法案的目的是确保作物的营养，坚持并提高土壤肥力，防止或避免由本法案所指的肥料和其他基质对人类和动物造成危害。法案哀求确保在农业生产中养分的可持续性及资源的高效利用，特殊是应尽可能避免对环境的营养丢失，哀求施肥须有良好的专业作业，并须结合植物哀求以及土壤在类型、数量和施用韶光方面的养分含量哀求。
2.4.2 《肥料运用条例》
现行的《肥料运用条例》于2017年6月2日生效，条例规定了肥料运用方面良好专业作业的哀求，并对肥料在农用作出了规定：最高施肥量不得超过每100 g土壤P2O5量大于20 mg的磷素开释量；从2020年起3年均匀每公顷只许可50 kg氮，从2023年起6年每公顷只能许可10 kg磷。
2.4.3 《肥料条例》
2009年1月9日的《肥料条例》于2017年5月26日末次修订。按该条例，污水污泥属于有机肥料，污水污泥点火灰和磷回收中的各种回收物料认定为磷酸盐肥料。
2.5 《第17号联邦排放掌握条例》(17. BImSchV)
2013年5月2日的17.BImSchV适用于单独点火或协同点火污水污泥的处理厂。为限定排放，条例对总粉尘、硫氧化物、氯化氢、氟化氢、氮氧化物、汞及其化合物、一氧化碳、有机化合物和重金属规定了限值。条例的基本哀求是确保后燃室温度850 ℃以上，并持续2 s以上，以将点火灰中的有机物含量降落至低于3% 的TOC或5%的灼减率。个中该条例的第10条对付热输出功率50 MW以上的点火厂的年均排放限值进行了规定，哀求其NOx的排放浓度不得超过100 mg/m³，汞及其化合物（以汞计）的浓度不得超过0.01 mg/m³。
2.6 《空气质量掌握技能指引》
该指引涵盖了商业和工厂大气污染物的排放哀求。关于污水污泥处理，针对污水污泥干化有相应规定，哀求污水污泥干化厂在干燥过程中产生的废气可直接源头网络，并送入废气净化妆置，并须掌握氨、总粉尘、气态无机氯化合物、有机物质、异味物质的排放浓度。
2.7 《填埋条例》
2009年4月27日的《填埋条例》对垃圾填埋场的培植、运营、封场等进行了规范。条例于2017年9月27日形成修订版。根据废物的危险性子，该条例明确了以下5个具有不同特性的填埋种别：
0级：惰性废物填埋（险些为零污染的矿物废物）；
Ⅰ级：非危险废物填埋场（有机含量极低的极低污染矿物废物）；
Ⅱ级：非危险废物填埋场（有机含量低的低污染矿物废物）；
Ⅲ级：危险废物填埋；
Ⅳ级：地下填埋。
在德国，原则上不许可在0级和Ⅰ级处置有机碳含量超过1%的废物，包括污水污泥。
3 磷的供需抵牾
磷仅以结合态存在于自然界中，常日以磷酸盐的形式存在。磷酸盐不可再生，大部分取自磷矿。磷矿的长期供应则取决于矿藏的可利用性及其技能利用经济性。
环球对磷资源的需求正在稳步增长。天下人口的增长和发展中国家公民对更高生活水平的追求促进了磷需求。特殊是，肉类消费需求增加促进了环球磷消费。
沉积矿的原磷质量低落是一个主要问题，因其含有毒重金属（特殊是镉含量高达147 mg/kg P）和 核素（特殊是高达687 mg/kg P的铀）。根据目前的一项研究，磷资源供不应求的 “需磷高峰”估量将发生在2051~2092年之间。
按统计，约95%的矿藏由10个国家掌握，地球上80%以上的经济可开采磷矿位于非洲。欧洲唯一的磷矿在芬兰，其23亿t的储量占环球储量不敷1%。按干系资料，截至2011年底，我国磷矿资源也仅占天下磷矿资源总量的5.7%，且富磷矿比例较低，全国磷矿均匀品位（P2O5）仅17%旁边，有预测表明我国中、高品位磷矿石仅能支持30年旁边地海内需求，由此可见我国磷矿石资源的稀缺性将不断逐年提升。
德国完备依赖于入口原磷，因此磷是一种计策资源。德国早在2000年已实现了污水脱氮除磷及其深度处理，污水中约90%的含磷排至污泥之中。随着污水污泥土地利用率的明显低落，1991年到2016年污水污泥的热处理（干化、点火）率从10%增加到65%，但污水污泥点火后的灰分不能直接进行磷的地皮利用，如灰分中的磷直接用于土壤，则植物很难接管，不仅肥效低，而且还会引起土壤板结。因此，德国高度重视回收污水污泥中的磷资源，并于近年开拓出诸多磷回收技能。
4 磷回收潜力及方法
鉴于上述情形，德国多年来一贯致力于开拓得当的磷回收技能。早在2004～2011年，作为德国联邦政府资源保护倡议的一部分，联邦教诲与研究部和当时的联邦环境、自然保护与核安全部开展了磷回收技能的工艺开拓以及大规模履行。此时，考虑的物质流是市政污水污泥、市政污水、剩余粪肥等。
表2显示了德国某些物料流的磷回收潜力。
2013年联邦政府决定停滞将污水污泥用作肥料，而哀求从中回收磷和其他养分，强调了污水、污水污泥和污水污泥点火灰作为磷回收技能的发展重点。在各种研究项目中，开拓了湿式化学法、热化学等工艺以从污水污泥、污泥液和污水污泥灰中回收磷。
磷回收大多采取湿式化学法，如采取沉淀工艺回收磷酸铵镁（MAP，俗称鸟粪石）。湿式化学法常日可回收污水处理厂进水中5%～30%的磷，因在大多数情形下仅回收污泥液中的部分磷。该方法履行起来往往相对大略，本钱也较低，且作为氮磷化肥具有良好的植物接管性。
与湿式化学沉淀工艺比较，热处理工艺在技能上相对较为繁芜，成本相对较高。但该方法都能使污水处理厂进水中磷的回收率高达90%以上，而且在污水污泥点火过程中焚毁了污水污泥中的有机污染物。
磷回收物料的植物接管性因采取工艺不同而有很大差异。污水污泥的单独点火相对占优，由于该磷回收技能取得磷的浓度相对较高，且重金属等污染物浓度可控。如德国对近180万t/年的污水污泥的点火完备基以单独点火，并对后续磷进行回收，那么理论上每年可从点火灰中回收5万t旁边的磷。这相称于当前农业矿物磷花费量的40%。由于污水污泥点火灰是合法认可的肥料，只要符合《肥料条例》限值哀求，便可直接用作肥料。
除单独点火以外，污水污泥的气化、热解或碳化也经由了多年的发展，并进行了大规模的试验以回收污水污泥中的磷。但到目前为止，尚不能确定磷的回收程度。
表3给出了环球磷回收工艺的概况，个中诸多在德国开拓。但迄今为止，大多数工艺尚仅在实验室或中试装置中进行，工业规模履行的还较少。
4 德国经济型磷回收情形
磷回收技能可使各种“废物流”中的磷实现回收并予以利用。德国在该领域的研究和发展处于领先地位。而加拿大、日本和美国等国则在大规模工程履行方面处于领先地位，如Ostara珍珠工艺等多种工艺已经大规模履行并已成功运行了多少年。
在德国也有大量不同的磷回收技能以从污水污泥、污泥液和污水污泥灰中回收磷，但大多数工艺尚处于试验阶段。表4描述了德国磷回收技能的部分统计情形。
采取磷回收技能回收的磷肥中的镉、铀含量比磷矿中少得多。
研究表明，利用铁盐作为沉淀剂所引起的高铁含量对植物成长具有负面影响。利用生物除磷工艺的污水处理厂的磷回收物证明具有供应良好的植物接管性。常日，沉淀过程中的磷回收物比污水污泥灰中的磷回收物有更好的植物接管性，但污水污泥灰中的磷回收物不含残余有机物。磷回收物的肥效取决于土壤类型、植物种类、污水处理中磷沉淀类型等成分。
目前，大多数含磷再生物的回收本钱比磷肥的市场价格赶过许多倍，尚只有湿式化学沉淀法才能相对经济运行。
表5简要比较了湿式化学法和热回收法磷回收工艺的优缺陷。表6总结了目前可用的污水污泥利用路子的优缺陷。
6 结语
（1）在德国，磷被认知为一种计策资源。德国于2017年10月3日通过了对《污水污泥条例》的修订，新条例的核心内容是哀求从污水污泥或其点火灰中回收磷。
（2）按《污水污泥条例》，人口当量大于10万的污水处理厂从2029年1月1日开始、 5～10万人口当量的污水处理厂从2032年1月1日开始，须对含磷量大于20 g/kg干基的污水污泥采取磷回收工艺，哀求从污水污泥干基中回收50%以上的磷，或将污水污泥点火灰中的磷含量降落到不敷20 g/kg干基或需从中回收80%以上的磷，关照全面禁止污泥农用。
（3）按德国污水污泥处置的干系立法，只有符合《污水污泥条例》及《肥料条例》的限值哀求，才许可污水污泥排放并进行土壤利用。
（4）从污泥处置路子的发展来看，由于污泥协同点火投资较低，在德国曾是发展的主流方向，但随着《污水污泥条例》的实行，将逐步转向单独点火处理，到2029年将基本废弃协同点火处理办法，并在过渡期后将全面实现从污水污泥中回收磷资源。
（5）随着磷资源稀缺性的不断提升，我国应借鉴德国履历，从环球磷平衡角度立法研究污泥处理处置磷回收路子，高瞻远瞩、统筹方案、近远期结合。当务之急须避免与磷回收技能相冲突的燃煤电厂等污泥协同点火引起的投资摧残浪费蹂躏及其掌握因子欠缺下存在的环境污染风险。
原标题:给水排水 |德国污水污泥处理处置政策及磷回收详解
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