摘要

在“高寒地区处理渣油的处理”项目中，从现有的生态和经济角度对渣油(污泥)的处理方案进行了研究。结合法律和技术基础，纳入自然保护、水土保持、农林、气候保护、废弃物管理等方面的内容。此外，还考虑了卫生和审美方面的问题。分析了45个巴伐利亚山区难民营的能源和水供应以及废水和废物处理系统。对其供应和处理系统的运行经验进行了探讨。在这个项目范围内讨论了支持决策者管理有关废水和残留物处理问题的问题。提出了敏感山区污水处理废渣处理的指导思想和实用决策思路。本文揭示了一般评估标准的见解，可以支持在其他保护区和山区寻求可持续废物管理的解决方案。这项研究提出了一个指导方针，支持高山协会和技术和执法当局在作出可持续残留物处理决定时。

关键词

污泥处理和处置;废水处理;废物管理;高山地区;山保护区

介绍

德国阿尔卑斯协会(Deutscher Alpenverein (DAV))目前经营着大约332个公共的阿尔卑斯小屋，从低地延伸到高山地区。大约56%的棚屋属于第一类。一类高山小屋主要位于森林线以上，具备基本设施。只有在特殊情况下，才能用机械支架(如机动车辆)到达。

对于类别1的高山小屋，由于长的驱动路径，供应和处置通常难以耗时。因此，通过使用直升机或材料索道，供应和处置是可能的，并且因此成本高昂。

山区旅游导致山区可用的山地屋檐和避难所的准时废水排放，山地区域的废水处理设施的类型，施工和加工受各种参数和边界条件的影响。超过一半的Dav-Huts超出了森林线（以上1,700米A.L.）。这些极端位置往往具有差的可达性，随后阻碍了网站的物流和废物管理[1]。在海拔超过2,500米A.L的海拔地区，需要考虑Permafrost的发生，因为没有腐殖质和植被层的缺失使污泥和堆肥的处置复杂化。

从孤立的高山小屋中从废水处理中除去残留物，有时只能高效或根本不努力。因此，残留物通常设置在小屋环境中。虽然高山地区中孤立和极其定位位点发生的废物量通常很小，但处理和处置是一种昂贵而难以的承诺。广泛研究了在山区废水处理处理和处理残留物中遇到的问题和风险[2,3]。

大约12％的高山小屋产生脱水污泥（TSS> 100克/升），而DAV设施的WWTP的大多数（61％）产生泵能湿污泥（TSS <100克/升）。大约四分之一配有下水道系统;并将废水（TSS <10g / L）排放到Valley中的WWTPS [1]。

根据DAV的估计，大约60%的巴伐利亚高山小屋将其残留物或粪便污泥处理在小屋周围区域附近。这种处理做法可能对植被产生负面影响，并可能导致当地土壤和植物群的侵蚀和退化。此外，敏感地区的现有水资源质量也会受到影响。如果高山牧场(用于羊、牛等)位于高山小屋旁边，卫生问题可能会发生。由于这些保留，并符合污水污泥处理的更严格要求和法律法规(如奥地利的蒂洛尔农田保护法)，越来越需要将残留物适当地处理到山谷中。此外，阿尔卑斯山脉国家之间甚至国家内部的法律法规也不同。

基于高山小屋及其环境对气候变化的敏感性，由于其暴露的位置，必须考虑资源保护和能源等方面。因此，如何防止污水处理的残留物和山区个人财产的废水对饮用水资源造成任何危害是公众关注的一个主要问题。考虑到一些高寒地区水资源的减少，对这些资源的保护是非常重要的。

在决定有序处理的同时，需要评估废水处理过程中残留物的利用和处置等因素，特别是处理过程的能耗和运输处理后残留物的累计能量需求(“灰色能量”)。

关于高山地区的气候保护,环保污泥处理技术和废物管理策略需要减少操作和额外费用的利用和处置残留物以及运输的残留物(例如,通过直升机)治疗。因此，有可能减少对气候造成破坏的一氧化碳₂排放。

为了确保山区的可持续性，目前国际上只有少数几个废物管理概念和准则(如[5- 9])。德赢vwin首页网址基于上述原因，我们制定了一项指导方针，作为一项研究项目的一部分，从生态和经济的角度论证了废水处理中残留物的处理选项。

材料和方法

数据收集和处理情况

在[4,8]和[9]中详细介绍了极端高山环境中污泥的处理和处置过程，以及山区难民(100个欧洲高山小屋)污水处理系统的综合评价。文章的重点是固体废物管理，目的是识别，量化和关键讨论的操作问题(程序和工艺技术)，处理效率(水分百分比和体积减少)和问题的废物管理在山区的避难所。为了描述巴伐利亚地区高山小屋的当地处置情况，我们考虑了海拔高度和以往研究项目(如[10-15])的数据。

在下一步，45巴伐利亚高山小屋(第一类)，由DAV经营，调查。图1显示了这45个巴伐利亚高山小屋的高度分布。

图1：45个巴伐利亚高山小屋的高度分布和位置

这项调查的重点是对废水，污泥和废物处理的库存分析，以及45个高山小屋的处理以及能源供应。在45个高山小屋中，目前检查了14个。供应和处置的频率，目前的情况和对野生动物的影响以及参观者的数量被认为是考虑的。所有这些因素都对残留处置的决定产生了影响。他们的供应和处置基础设施已经系统地记录。对于37个小屋，收集和分析了有关供应和处置的数据和详细信息。为了完成这项任务，提前创建了一个全面的问卷。查询以下问题：

• 地理数据，经营时间，隔夜，客人，
• 水的需求,
• 污水流量及人口当量(PT)
• 配置供水,
• 配置污水处理和污泥处理，
• 处理和处置废水处理的残留物，
• 浪费概念。

调查的主要目的之一是记录和评估目前的污泥处理策略(如图2)和清除或排出残留物的成本。为此，对材料供应(运输技术)、能源(能源供应类型)和成本结构(投资成本、运输和能源供应的运营成本)的特点进行了探讨。此外，问卷还关注了残留物处理的法律情况和官方许可。

图2：污泥处理方式（根据[16]）

确定评估标准和制定决策流程图

基于本情况的文件，制定了残留物处理和处置的决策基础。因此，研究了对残留物的治疗和处理程序具有重大经济影响的影响标准和因素。此外，分析了气候和环境相关效果的相关性。详细地，考虑了以下因素和方面：

• 影响高山小屋位置的参数:气候、海拔、可达性、供应和处理类型、降雨量，
• 表征残留物或污泥的数量和污染物负荷的参数:废水和污泥处理技术的类型，污水和污泥的组成，和参数，
• 说明高山小屋周围地区的环境危害和土壤退化的参数:土壤类型，土壤侵蚀，地下地质，渗漏，土地利用(牧场)，距离水资源(泉水，水道，tarn)，
• 阿尔卑斯山生物群落地质制图的数据和信息，
• 气候引起的土壤性质变化(土壤有机碳或氮的消耗和矿化过程)和德国联邦土壤保护和污染场地法规(Bundes-Bodenschutzgesetz (BBodSchG)，“禁止恶化”[17]，
• 用材料索道或直升机有序处理经处理的残留物的卫生要求，
• 影响成本和运输经济的因素:包装类型、容器类型、驱动距离、残渣或污泥的数量和特性。

然后，与当局代表、咨询工程师和阿尔卑斯山协会进行了讲习班，以确定有秩序地处理处理残留物的评价标准。因此，这些讲习班的主要目标是具有实际意义和法律背景。为了确定评价标准，应用自然保护驱动的工具对高寒棚屋周围污水处理的污泥或残渣的扩散进行了评价。为此，利用巴伐利亚阿尔卑斯(Alpenbiotopkartierung (ABK))的生物群落地质填图来识别有生态价值的区域。

评估标准总结在反映的流程图中，反映了由当局（自然保护，水资源保护，土壤保护和农业，林业和废物管理）以及气候保护，运输系统的成本效益的流动性的流程图废水和污泥处理技术和局部边界条件。

结果与讨论

污泥处理和处置程序

表1显示了37个巴伐利亚高山小屋所采用的不同污泥处理技术。因此，超过27%的棚屋没有进行任何污泥处理。在大多数情况下，污泥被释放到山谷中(21.62%)。16个巴伐利亚高山小屋利用腐烂技术、腐殖化植物或污泥干燥床处理废水处理后的残留物。只有三个高山小屋有过滤袋系统。平均脱水量和干燥污泥量在0.2-2 m之间^3.每年(采用适当的污泥处理技术可减少湿污泥的体积(可达70-90%)和质量(含水量:>90%)。

表1:巴伐利亚高山小屋的污泥处理技术

摘要高山棚屋的污水和污泥处理技术直接影响废水处理残渣的处理过程。表2说明了37个巴伐利亚高山小屋的不同处理路线或程序。在这37座高山小屋中，几乎一半的人把它们的残余物散布在小屋周围。在27%的棚屋中，残留物通过车辆或直升机被疏散。大约11%的人使用材料索道来排出残留物(如图3)。可用的和实际使用的运输系统如图4所示。图4和表2的比较表明，由于后勤和经济原因，并非所有情况下的处置程序都由现有运输系统决定。

表2:37座巴伐利亚高山小屋的处置程序

图3:材料索道

图4:37个巴伐利亚高山小屋的运输系统(第一类)

从废水处理中排出残留物的费用

如果高山小屋连接到下水道管道，则不需要从废水处理或污泥中清除残留物。最简单和最经济的处理程序是频繁的疏散或用吸力车清除。处理程序需要一条通往高山小屋的良好通道，并将废水污泥储存在高山小屋的多隔间化粪池中。在使用直升机清除废水处理中的残留物时，如果将供应航班和处理航班结合起来，可能会大幅降低成本。表3列出了运输和处置费用的经验价值和指示价值，它们是费用净额，属于较低范围。实际成本可能与表3的估计值有所不同，这取决于运输距离、海拔差异和山谷中的污泥处置成本。山谷污水处理厂高山小屋的脱水和干燥污泥的处理和处理成本(净成本)为每吨100至200欧元(不包括运输成本)，可以与[18]的成本相比较。

表3:从废水处理中排出残留物的费用

评估标准

考虑到高山小屋各自的局部边界条件，制定并定义了以下评价标准及其排除和权重特征:

废物管理:

• 排除特性:湿污泥不能扩散，因为雨水冲刷的风险更大(与堆肥或过滤床系统处理的污泥相比)。此外，所有杂质(如卫生产品)必须从处理(堆肥或腐烂)脱水污泥中清除，然后才能进行扩散(例如，通过人工垃圾分类或使用弯曲筛或穿孔板筛等筛分系统)。
• 加重特性:对于加重，调查从废水处理中排出残留物的要求是否在经济上相称是很重要的。
• 法律要求:例如，德国《封闭循环管理法》(BGBI。第10/2012号，[19])，德国污水污泥条例(BGBI。Nr。21/1992,[20])。

自然保护:

• 排除特性：在ABK中确定的生物素区被排除在潜在的蔓延区域。
• 权重特征:一般不要求在自然保护区和国家公园土地上污泥扩散。在这种情况下，如果咨询了专家生物学家，就可以对不重要的领域进行例外处理。
• 法律要求，例如，德国联邦自然保护法(BGBI。Nr。66/1998,[21])。

节约用水:

• 排除特征:必须排除对供水的威胁或危险(例如，弹簧水龙头，集水区)。特别是在没有天然植物覆盖的区域或地区，必须避免污泥或残留物的扩散。
• 称重特性:在称重过程中，必须研究对地下水和地表水是否有负面影响，特别是在岩溶带。应根据雨水冲刷和对水体的有害损害来评估潜在扩散区域的坡度和位置。
• 法律要求:如水保护区条例。

土壤保护:

• 排除特征:如果一个地区满足土壤的自然功能(例如，潜在的自然植被(PNV))，应避免污水处理产生的污泥或残留物的扩散。没有植被的区域(碎石、岩石)被排除在潜在扩散区域之外。如经调查证明某一特定区域不履行上述自然功能，可在个别情况下给予豁免。此外，土壤及其过滤和缓冲能力必须确保避免污染物和养分在更深的底土中迁移。
• 加权特性：用于扩散污水污泥或残留权重和调查，考虑到以前的影响或初始污染（例如，高高的草本植植被）和植被的初始污染水平和保护的初始污染水平以及在高山小屋周围地区的保护。
• 法律要求:例如，德国联邦土壤保护法(BGBI。Nr。16/1998,[22])。

农业和林业:

• 排除特征:不允许在永久草地(草甸、放牧地或牧场、普通牧场)和林地上散布污水处理的污泥或残渣。
• 称重特性:无称重特性。
• 法律要求:德国污水污泥条例(BGBI。第21/1992号，[18])，理事会规例(EC) 1120/2009[23]第2(c)条。

除上述公众关注的问题外，还应考虑其他有关标准，并相互权衡，以评价和确定处置程序。这包括，例如，高山小屋的位置(海拔)和气候边界条件，这可能会限制对高山小屋周围地区残留物的系统处理。此外，对土地或土地可得性的需求以及高山小屋的作业时间对处置程序也有影响。客人和游客数量的增加导致湿污泥的数量增加。因此，进一步的污泥处理需要额外的努力和行动，从而产生额外的经济和运营费用。

流程图和要求

为了保护和保护高山地区，需要进行污水污泥和废水处理中污水污泥的仔细回收和处理管理。关于残留物命运的决定必须考虑个别案件，并根据一致的评估标准进行。可持续的处置程序应在高山小屋蔓延的残留物或污泥时关注以下问题：

• 是否有对当地植被造成重大负面影响的风险?
• 是否有任何卫生风险？
• 是否有风险或危害敏感区域的水资源质量？

为了回答这些问题，需要研究不同的参数，特征和标准，例如组合物（有机和无机污染物），一致性和数量的残留物。另外其他参数，高山小屋（土壤和底土，高度，可访问性）的位置和环境，也需要一定程度的关注。为了评估潜在的处置程序，必须考虑适当和适当的运输系统，疏散和包装选择和用于残留物的设备。因此，应注意法律要求（例如，卫生法规）。

将污泥或残渣疏散或清除到山谷中通常是可行的，而且必须是首选策略。即使高山小屋只有一条材料索道供供应和处理，或只能由直升机进入，也应避免残留物的扩散。然而，必须考虑可行性、合理性和成本效益。这些应该是评估的第一步，如果蔓延在高山小屋周围的地区出现问题。

如果没有选择的排除特性是有效的和相关的（例如，散布湿污泥;在永久草地和森林覆盖的植物上传播），在下一步中，需要加权和平衡。因此，必须验证处置程序，无论是在高山小屋周边地区的特殊蔓延;或者至少，山谷中残留物的疏散应考虑整体生态上可持续，经济上合理，可行的处置策略。平衡或评估考虑了所选的污泥处理技术，气候保护，卫生，卫生以及治疗或疏散废水处理的残留物（运输系统类型，污泥处理的能量和努力等）。

If the regulatory authority (e.g., District Office) using the evaluation and assessment process comes to the conclusion that the evacuation of sludge or residues is not reasonable and a spreading is a more ecologically sustainable, feasible, and economical disposal strategy, following requirements should be stipulated in the notification of permission:

• 在操作日志中，必须记录污泥数量、储存期和扩散信息(数量、位置和日期)。
• 污泥和废水处理必须以最佳的杂质去除为目标(如机械筛选、筛压机、浸渍器、油脂分离器)。
• 污泥处理的主要目标应该是有效地减少体积和质量以及长时间的储存(至少超过一个冬天)。此外，应确保添加膨化材料。
• 考虑到当地的边界条件，必须由监管机构（地区办事处）确定合适的传播区域和该地区的大小。
• 为了估计雨水洗涤和侵蚀的风险，必须考虑污泥或残留物的一致性来研究倾斜梯度和扩散区域的长度。
• 第一次散布残留物时，应进行分析研究(有认证的实验室)，以确定相关污染物(重金属、可吸收有机卤素等)以及营养物质和有机物。取样必须显示污泥或残渣(干残渣)的当前状态和组成，然后将其散布在批准的区域。结果必须提交给监管机构(区办事处)。
• 管理当局和水当局的土壤保护专家应在个别情况下决定是否必须在批准扩散之前对扩散区域的土壤取样(土壤类型、ph值、重金属，见德国联邦土壤保护条例)。在技术上，营员可以在进行取样的同时咨询专家和当地监管部门。同时应考虑以下抽样点:
• 铲式取样装置，
• 不少于五个采样点，
• 在最大深度为30厘米，
• 创建一个复合示例，
• 用一个保存玻璃，
• 使用采样协议绘制日期，位置，采样点和采样深度，
• 向规管当局(区办事处)提交结果。
• 如果测量结果高于土壤的阈值和预防值(例如，联邦土壤保护法令，附件2，第4.1号)，则必须避免污泥或残留物的扩散。在这种情况下，在评估结果时必须考虑地质污染的初始水平。
• 传播的时间必须确定。铺展应在春季进行。
• 如果牧场或农用地靠近高山小屋，蔓延的区域必须被永久围起来。
• 必须确保高山小屋的饮用水供应和供水设施的保护。为了避免和最大限度地减少废物和废水处理、处置和残留物扩散对水资源造成污染和干扰的风险，必须确定适当的行动和操作。
• 咨询当地的自然保护当局，应该评估在散布残余物后种植本地植物物种的情况。自然演替比就地播种更可取。应检查是否有可能从相邻地区获得割草材料，将其包括在传播区域(割草材料转移)。播种通常在春季至初夏进行。
• 为消除感染危险并提高处理废水处理产生的污泥和残留物时的健康和安全，必须建立保障措施(建筑措施和防护服)和相应的规则和条例(生物制剂条例、必须遵守处理生物制剂的技术指南)。

发达的评估标准及其排除和加权特征，必须考虑评估适当的处置程序，以及如果允许扩展，必须定义的要求，如表4所示，并作为流程图在图5中。

表4:正确处置程序的评估标准和要求

图5:来自废水处理的适当处理程序的流程图

评估标准(包括排除和加权特征)以及对传播的要求应该基于当地边界条件、法律框架和法律规范。

结论

综上所述，在山谷中大型污水处理厂联合处理高山小屋的残留物是最环保的处理方法。因此，保证了受控的处理和处置。从小屋业主或经营者的角度来看，这种处理程序或策略往往在技术上难以实现，而且由于没有进入道路，在经济上也不可行。在这种情况下，必须考虑当地边界条件和选定的评估标准，对污泥处置策略进行个人决策导向的评估和权重(根据具体情况进行决策)。

这种用于处理废水处理中残留物的方法的示例性概念将支持处理残留和污泥处理的复杂问题的人。本指南主要为类别的巴伐利亚高山小屋提供1.考虑到其他国家的法律要求（例如，奥地利奥地利和瑞士），该指南包括决策概念，也适用于其他用户。

续期官方许可和个人评估是评估可持续性和散布污泥或残留废水处理的潜在风险。预防不恰当的和不适当的处置策略应该是高山地区可持续气候和环境保护的一部分。

确认

作者感谢巴伐利亚州环境和消费者保护部的财政支持。

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条信息

文章类型:研究文章

引用:Rödel S, Platschek C, Kolbitsch R(2016)敏感山区污水处理残留物处置指南。国际污水处理2(3):doi http://dx.doi.org/10.16966/2381-5299.123

版权:©2016 Rödel S，等。这是一篇开放获取的文章，在知识共享署名许可协议的条款下发布，该协议允许在任何媒体上无限制地使用、发布和复制，前提是注明原作者和来源。

出版的历史:

收到日期:2016年4月25日

接受日期:2016年5月02

发表日期:2016年5月06