根據美國環保署對城市污泥的分析調研,確認污泥循環利用的好途徑是(1)脫水-(2)焚燒-(3)填埋(鹽堿地帶)或固化。
美國環保署(以下簡稱USEPA)多次對污泥中的污染物進行定向調查分析。1982年起即對40個大城市污泥污染物及其濃度進行了跟蹤研究。1988年進行的全國污泥普查,對479個國有市政污水處理廠的污泥處置方法進行了詳細調研;此外,在來自208個污水處理廠的污泥樣本中,選擇了176個進行詳盡的化學分析檢測,調查了411種污染物在污泥中的濃度。被調研的411種分析物中,157種有害分析物被證明普遍存在于城市污泥中(污泥處理,污泥減量化)。
2009年USEPA公布新《定向全國污泥調查報告》,這次調研的污泥采樣來自全美35個州的74個城市總計3337座污水處理廠,每個城市污水廠的日處理規模都在100萬加侖/(約380萬噸/日)以上,污水處理總量占全國城市污水量的94%。
分析的樣本涉及各種形態、處理深度、含固率的污泥。分析物為145種,包括四個陰離子(亞硝酸鹽/亞硝酸鹽、氟化物、水解磷),28種金屬,4種多環芳烴,2個半揮發性物質,11種阻燃劑,72種藥品,25種激素和類固醇。
研究中采用了高度精密的儀器,如液體化學分析中采用的色譜質譜聯合分析(LC / MS / MS),檢測本身極其復雜。檢測的結果如下:
- 全部樣本中均發現了超量陰離子;
- 27種有害金屬離子普遍存在于所有樣本中;
- 4個有害揮發性有機物和多環芳烴普遍存在于樣本中;
- 12種有害化學物藥品普遍存在于樣本中;
- 9種類固醇激素普遍存在于樣本中;
- 所有標記有害阻燃劑均普遍存在所有樣本中。
該調研報告也對生活污泥中存在有害物質的原因歸納于大量化學品已使用于人類的日常生活中,如除草劑、殺蟲劑、醫藥、日化、石化產品等。這些化學物質中含有重金屬、持久性有機污染物、環境持久性制藥污染物、多環芳烴、揮發性有機化合物、環境外來物質等。此外,隨時間、地點、生活水平的差異,污泥構成變化極大,污染物的構成也會有很大不同,污染物濃度也會有高低之分,危害性也會有所區別;在特定的處置條件下,有的可能會在環境的可承受范圍內,有的則會超出。生活中的食品、藥品中攜帶的各種重金屬、農藥殘留、難降解有機物會隨人類排泄物進入污水;穿衣和梳妝打扮所消費的各種日用化工品如香水、洗滌劑、護理用品中的有機化合物會被洗入水中;人居環境中,潔廁靈、空氣清新劑、殺蟲劑、油漆、溶劑中的各種有機化合物的歸宿仍然是水;各種交通工具排放的廢氣以及輪胎磨損所釋放的污染物,Z終也還是被雨水沖刷到下水道中。此外,間接服務于城鎮居民生活的各種市政設施,也會將各種污染物排入城市的污水管道:如采暖設施燃料燃燒釋放的廢氣,電池腐蝕后流出的電解液,醫院診所排入下水道的消毒水等。
調查報告證實大量有害物質存在于污泥中。雖然USEPA未對污染物的致病機理和可能做出評估,但對污泥直接使用于養殖或農業用途提出質疑。事實上自2005年后,“焚燒”成為美國(包括加州、紐約州等)大城市新建的污泥處置設施的主流。