新冠肺炎疫情下关于污泥杀菌消毒的思考

时间：2020-02-20 09:22

来源：中国给水排水

作者：颜莹莹，等

污水处理厂的污泥处理处置全流程包括以下三个环节：①污泥预处理(污泥贮存、浓缩、脱水等);②污泥处理(深度脱水、热干化、消化、好氧发酵等);③污泥处置(土地利用、焚烧、建材利用、填埋等)。为了保证病毒在污泥处理处置环节得到最大程度的控制，在全流程中都应考虑病原体的控制。 ①污泥预处理根据美国环境保护署(EPA)的研究，冠状病毒是包膜病毒，这意味着它们是最容易被消毒剂产品杀死的病毒之一。冠状病毒的结构见图2。

图2 冠状病毒的结构

仍以与NCP病毒极为相似的SARS冠状病毒为例，根据2004年军事医学科学院卫生学环境医学研究所发表在《环境与健康杂志》的论文“SARS冠状病毒的抵抗力研究”，SARS冠状病毒对常用消毒剂的抵抗力明显低于其他微生物，污水中加氯量在10mg/L以上时，冠状病毒就可完全杀灭;二氧化氯加入量达到40mg/L以上时，冠状病毒也可完全杀灭(见表3)。

表3 氯和二氧化氯对污水中SARS冠状病毒、f2噬菌体、大肠杆菌的灭活率

因此，作为源头控制，在污泥含水率较高且仍处于液体状态的预处理阶段投加消毒剂，是重要且有效的控制病原体扩散的措施。

国家环保总局2004年发布的《医院污水处理技术指南》第六章“污泥、废气处理”中提到的具体要求如表4所示。

表4 《医院污水处理技术指南》中关于污泥处理的要求

以上技术指南虽是为医院污水处理产生的污泥制定的，但在NCP疫情期间，建议市政污水处理厂的污泥可参照上述要求适当放宽执行。作为疫情期间的市政污水处理厂污泥应急消毒处理方式，可参照医院污水污泥的处理方式，将污泥贮池作为污泥消毒池，通过投加石灰或漂白粉作为消毒剂进行强化杀菌消毒。 ②污泥处理污泥脱水后一般尚不能满足污泥处置的泥质要求，需要进一步处理，以实现污泥的稳定化、减量化和无害化，这个环节称为“污泥处理”。依据住建部2017年发布的《城镇污水处理厂污泥处理稳定标准》(CJ/T 510-2017)，污泥稳定是指“污泥通过生物、化学或物化处理，使处理产物达到不易腐败发臭、控制病原体等要求”。污泥稳定生物处理工艺包括厌氧消化、好氧发酵和好氧消化等;污泥稳定化学或物化处理方式包括热碱分解、石灰稳定、热干化和焚烧等。表5是其中部分工艺的污泥病原体控制指标及限值，包括厌氧消化、好氧发酵、好氧消化、热碱分解和石灰稳定。

表5 污泥稳定化后的病原体控制指标及限值

以上工艺均可实现脱水污泥中的病原体控制与减量，需根据污泥处置方式进行选择和工艺设计。对于仅有污泥脱水设施的污水处理厂，在疫情期间，可将石灰稳定法作为污泥的应急消毒处理方式。石灰稳定法的投产速度快，通过在脱水污泥中投加石灰，使温度和pH值升高，起到杀菌消毒的作用，尤其在pH值≥12的情况下效果更为明显，从而保证污泥在后续运输和处置过程中的卫生安全性。 ③污泥处置根据《城镇污水处理厂污泥处置分类》(GB/T23484-2009)的规定，污泥的处置方式包括：土地利用、污泥填埋、建材利用和污泥焚烧。参考国家环保总局2004年发布的《医院污水处理技术指南》第六章“污泥、废气处理”中提到的“医院污泥必须按照医疗废物处理要求进行集中(焚烧)处置”，考虑到最大程度杀灭病原体，避免病媒的接触和病毒的传播，对于具备条件的城市，NCP疫情期间的市政污泥处置应尽量选择焚烧，建议采用污泥单独焚烧、燃煤电厂掺烧、水泥厂掺烧和垃圾电厂掺烧的方式。疫情期间污泥土地利用的，应避免污泥施用土地的作物进入食物链，并在污泥施用的土地上设立醒目标识，减少人的接触带来的暴露风险。

发达国家的经验借鉴

3.1 美国

美国环境保护署(EPA)曾于2003年组织编写了一份基于503法案的关于污泥中病原体和病媒控制的研究报告“Control of Pathogens and Vector Attraction in Sewage Sludge”，现将报告中的要点摘录如下： ①污泥中的病原体病原体是一种有机体或物质，能够引起疾病。病原体通过几种不同的途径感染人类，途径包括摄入、吸入和皮肤接触。人类四大病原体(细菌、病毒、原生动物和蠕虫)都可能存在于污水和污泥中，不同的污水和污泥中的病原体种类的数量有很大的不同。 ②病原体通过污泥进行传播的途径a.直接接触：接触污水污泥;穿过一片刚施用污水污泥后不久的区域，比如田地、森林或填海区;处理来自于已施用污水污泥的田地的泥土;大风、犁地或者耕作土壤，使污水污泥通过气溶胶或灰尘扩散，并通过呼吸道进入人体。b. 间接接触：食用在污水污泥改良土壤上种植的受病原体污染的作物;食用受病原体污染的牛奶或其他食物，这些食物来自于受污水污泥改良田种植的饲料污染的动物;摄入受污染的饮用水或娱乐用水，污染原因是从施用污水污泥的土地中渗透到地下水含水层，或者通过流过的地表径流转移;生吃或者食用未煮熟且受污泥施用场地污染的水体中获取的鱼类;通过啮齿动物、昆虫或者其他媒介接触到污泥中的病原体。 ③污泥中病原体的控制控制污泥中的病原体和病媒的常用方式如表6所示。

表6 控制污水污泥中病原体和病媒的常用方法