自1972年《清洁水法》通过以来,许多污水处理厂一直以一种简单的环境权衡方式运营——它们处理来自人口中心、工业源、垃圾填埋场等地的水,而剩余的固体物质则可以送往农场用作肥料。

但近年来,这种安排已接近崩溃边缘,受到对PFAS(全氟和多氟烷基物质)等污染物新认知的压力。在美国各地的社区中,这些化学物质通过污水厂的污泥(即生物固体)排出,在某些情况下污染了农田。 

生物固体现在何去何从——无论是处理还是再利用——这一问题让全国各地的废物行业和政策制定者深陷艰难的政策抉择之中。

一些人感到被美国环保署蒙在鼓里,该机构最近在法庭上辩称,它 完全没有义务监管生物固体中的PFAS ,甚至没有义务将其列入需关注的污染物清单。 相反,该机构发布了关于解决污染问题的非约束性指导意见,强调减少污染物,以及监测计划和与制造商的合作。

在一份声明中,该机构发言人为此流程进行了辩护,并进一步指出,任何降低风险的要求都将与“经济成本和处理的可行性”进行权衡。

“污泥中仅存在污染物并不一定意味着其使用或处置会对[人类健康]或环境构成风险,”环保署高级通讯顾问多米尼克·约瑟夫在一封电子邮件声明中表示。 

该机构还表示,将在今年完成一项 风险评估 ,针对生物固体中两种化学物质PFOA和PFOS的存在情况,但不涉及其他物质。 尽管美国环保署已发布 关于PFAS销毁与处置的指导意见,但许多倡导者仍对缺乏统一标准感到不满,他们认为这样的标准可以促使更多污水处理厂安装技术设备以减少污染。 

在这种不确定性中,越来越多的州开始考虑自行禁止土地施用或采取更严格的PFAS处理策略。他们正在权衡公共卫生问题与诸如东北生物固体与残留物协会等组织的利益,该协会代表其污水处理运营商和废物处理公司成员,倡导处理或再利用生物固体的方法。 

在缅因州,居民多年来记录了某些农场PFAS含量过高所引发的严重健康和环境问题。他们的暴露经历促使立法机构启动了对部分受污染农田的回购计划,并于2022年禁止在农业用地上施用生物固体。

缅因州的禁令,即 LD 1911,当时被描述为美国第一部有效停止土地施用的州法律。环境和公共卫生倡导者将其誉为胜利,但他们仍对联邦政府缺乏领导力感到沮丧。

凯拉·贝内特是公共雇员环境责任协会的科学政策主任,她代表起诉美国环保署的农民,要求强制监管生物固体中的全氟和多氟烷基物质。贝内特表示,迄今为止采用的“零散式”监管方法行不通,因为污染可能跨越州界。而且由于全氟和多氟烷基物质可存留数十年,每一块新受污染的农田可能需要多年才能清理干净。

“归根结底,农民、牧场主和消费者现在正在受到伤害。再花几年时间研究问题、琢磨对策,并不是我们当前所需要的,”贝内特说。“必须停止这一切。”

一个部分多云的日子,一片草地上有一座圆顶建筑,附近还有其他建筑。
位于缅因州的波特兰水务区运营着这座设施,该机构是 一起诉讼的原告 ,诉讼针对的是全氟和多氟烷基物质制造商。这家公共机构希望收回其含有全氟和多氟烷基物质的生物固体的处理成本。
马克·亨特/新闻通讯社
 

缅因州的危机

阿曼达·史密斯是缅因州班戈市水质管理主任,负责监管该市的污水处理厂。她说,这份工作听起来很环保的职责是她哥哥最初进入这个行业的原因之一,并最终说服她于2008年加入。

“他说这是个不为人知的小秘密,这些是全国最好的工作,”史密斯说。

但在2023年2月23日,史密斯面临了一场危机。班戈污水处理厂与卡塞拉废物系统公司签订了一份合同,由该公司负责将污水处理厂的生物固体进行处理,以便用于土地施用,或自LD 1911法案通过后进行填埋。但卡塞拉突然停止接收这些污泥,称其无法再在朱尼珀岭填埋场对其进行管理。 

史密斯所在的污水处理厂几乎没有储存生物固体的能力。用不了几天,储存空间就会被占满,然后开始将未经处理的废水自动排放到佩诺布斯科特河中。

“班戈从未接到过一通电话说‘我们无法接收你们的生物固体’,”史密斯说。“那是一个非常令人警醒的时刻。这种事以前从未发生过,而当时整个州都在面临这种情况。”

几天之内,州环境保护部门找到了一个紧急解决方案,允许将污水处理厂的生物固体以高昂的费用运往加拿大。立法机构还通过了一项紧急法案, LD 718,该法案于同年晚些时候通过。它允许填埋场运营商进口外州的建筑拆除废物作为膨松材料,以便在2025年7月1日之前安全填埋这些生物固体。

该州的举措为处理和处理系统各环节的利益相关者争取了一些时间,但关于解决方案和处理能力的问题仍然存在。

一份 提交给缅因州环境保护部的报告 去年十二月描绘了一幅该州处理或修复受污染生物固形物能力的严峻图景。该报告由工程咨询公司Brown and Caldwell编制,并得到缅因州水环境协会的支持,调查了该州生物固形物管理的监管和实际状况。

顾问们指出,缅因州的三座填埋场“承担了该州几乎所有生物固形物的处置工作”,其中由州政府所有、Casella运营的Juniper Ridge处理了绝大部分此类物料。

然而,区域处置能力似乎正在迅速缩减。 哈特兰 填埋场由哈特兰镇所有并运营,预计将于2033年前关闭。WM的Crossroads填埋场预计将于2025年启用生物固形物干燥设施,这将减少生物固形物中的液体含量和体积,但报告预测这无法完全满足该州的需求。Juniper Ridge在2022年接收了该州约90%的生物固形物,预计其剩余许可容量将在2028年前填满。

这一时间线促使Brown and Caldwell断言,如果不采取行动,生物固形物将“需要运往州外处理,这将大幅增加公用事业部门和缴费者的成本。”

顾问们提出了一系列建议以避免这种可能性。最重要的是, 他们建议撤销全面禁令并设定较宽松的污染物限值,或者——效仿其他州的做法——制定临时指导方针,待联邦标准最终确定后再转向采用该标准。

在对最初的DEP报告作出回应时,Casella公司通讯副总裁Jeff Weld表示,公司同意报告中对全面禁止土地施用提出的批评,也支持扩大Juniper Ridge填埋场。他还强调了公司近期与 Viridi Energy达成的 协议,根据该协议,后者将把生物固体 送往其位于缅因州布伦瑞克的厌氧消化设施处理,之后再将更轻、更干的消化残渣送往Juniper Ridge。 

“虽然LD 718法案的通过使现有处置能力得以稳定,但这只是临时措施,随着新技术需要时间才能出现以及LD 718法案即将到期,对填埋场继续使用膨松材料进行审慎考量也是管理这一废物流的重要组成部分,”他补充道。

10月2日,州监管机构 批准了Juniper Ridge扩建的第一步 。机构官员在解释该决定时引用了Brown and Caldwell公司的报告, 指出 来自污水处理厂的污泥未来吨位存在不确定性。

缅因州不断缩减的处置能力

  • 2025年7月1日

    允许填埋场运营商使用州外建筑拆除废料作为膨松材料的临时许可到期。

  • 2025

    Crossroads填埋场的生物固体干燥机预计将投入运行,从而增加缩小生物固体体积的能力。

  • 2028

    Juniper Ridge填埋场预计在不扩建的情况下将达到容量上限。

  • 2033

    Hartland填埋场预计将关闭。

  • 2038

    如果扩建获得批准,Juniper Ridge填埋场预计将达到容量上限。 

责任转移

一块被雪覆盖的标牌上写着“杜松岭垃圾填埋场”
可选说明文字
 

并非所有人都认为卡塞拉面临危机。

萨拉·尼科尔斯,时任缅因州自然资源委员会可持续发展项目主任,在2022年的证词中指出,如果2020年缅因州所有经过堆肥或土地施用的污泥都被送往杜松岭,那也仅占该填埋场接收废物总量的约2%。根据缅因州环境保护部引用的数据,该填埋场在2020年已接收了64,443吨污泥,远超该州堆肥处理的量。数据引自 尼科尔斯的证词.

填埋场专家多年来记录了废水污泥等含水废物处置量的上升,并表示在杜松岭获批的做法之外还有其他替代方案。

一份 报告 来自环境研究与教育基金会的一份报告发现,在必要时,任何数量的材料,甚至是不合格的尿布,都可以用作填埋场的膨松剂。该报告的主要作者、EREF首席执行官布莱恩·斯特利表示,“膨松剂”是一种可以降低另一种材料流动性水平的材料,以确保其在进入填埋场时保持稳定。他说,填埋场选择哪种膨松剂通常取决于经济因素。

“基本上就是,哪种是俗话说的最适合这项工作的‘餐巾纸’?在大多数情况下,就是那种人们得付钱请你收下的‘餐巾纸’,”斯特利说。

环保组织认为这些处置决策很重要,因为他们认为填埋场基础设施可能对健康产生影响。

例如,杜松岭就 缅因州传统佩诺布斯科特民族渔场的上游部落代表公开反对卡塞拉公司继续运营垃圾填埋场的拟议合同延期及其扩建计划。他们指控全氟和多氟烷基物质等污染物正从垃圾填埋场渗漏,污染了他们的水域。

“我们每天都生活在垃圾填埋场散发的异味和废气中,”部落代表莫利安·布莱恩特在二月份的一次公开会议上表示。“这条河是我们祖先和现今领土的一部分,河流的健康状况直接且绝对地影响着我们部落公民的健康与福祉。”

卡塞拉公司及其他垃圾填埋场运营商不同意对其运营的这种描述,并称自己只是含全氟和多氟烷基物质废物的被动接收方。他们认为,全氟和多氟烷基物质问题需要在上游环节得到更多关注。

作为扩建公告的一部分,缅因州环境保护部表示,预计卡塞拉公司将安装一套针对全氟和多氟烷基物质的垃圾渗滤液处理系统,以解决暴露途径问题。卡塞拉公司的韦尔德还表示,公司正在佛蒙特州的一个垃圾填埋场试点泡沫分馏系统,该系统或可复制到缅因州。

“随着我们推进[杜松岭]垃圾填埋场的扩建,计划包括设计和安装一套系统,用于去除现场产生的垃圾渗滤液中的全氟和多氟烷基化合物。与业内其他公司一样,我们仍处于了解实施这些系统的能力和必要性以及如何最好地利用新兴技术的早期阶段,”他在最近的一份声明中表示。

一种棕色土状物质从设施内的金属管道中掉落出来。
在密苏里州富尔顿污水处理厂,一根管道将离心机产生的多余固体物质排放到下方的土堆上。 
该图片 由Ryan Levi拍摄,KOMU 8新闻,采用 CC BY 2.0
 

其他州的趋势

倡导组织“捍卫我们的健康”成员Sarah Woodbury曾推动缅因州的禁令,她认为监管机构在减轻危害方面行动不够迅速。她说其他州已开始意识到这个问题。

“缅因州可能是[州]中知道我们有污染且似乎污染最严重的,但实际上并非如此。只是我们在主动寻找,” Woodbury 说道。“一旦其他州开始检测和测试,他们就会发现与缅因州相同的情况:存在受污染的农田,需要处理,而且将花费大量资金。”

生物固体的使用过去曾引发争议——一宗涉及从洛杉矶县运往加州另一个县的生物固体案件甚至上诉至美国最高法院——但近期的问题正导致迄今最严格的限制措施出台。

越来越多的州已开始对生物固体中的PFAS设定限值,或完全禁止土地施用,这引发了各自的处置问题。 

康涅狄格州最近效仿缅因州,通过了全面 禁止使用或销售生物固体 作为土壤改良剂的规定,该禁令已于10月生效。马萨诸塞州立法者今年也审议了 一项法案 ,涉及PFAS污染问题,该法案将逐步淘汰污水污泥的任何用途。

为了避免这一过程, NEBRA 强烈反对全面禁止生物固体土地施用。该组织发表评论文章,并在2022年游说反对缅因州的禁令。它再次动员其成员——包括像 Casella这样的废物处理公司、地方水务部门及其他实体——反对马萨诸塞州的法案。

执行董事Janine Burke-Wells表示,全面禁令会破坏已运行数十年的系统。她还指出,在化学物质似乎无处不在的当下,要求生物固体中PFAS含量达到零是不现实的。

“我们现在有三种处理方法:填埋、焚烧或再利用,”Burke-Wells在2023年的一次采访中表示。“缅因州没有焚烧设施,所以他们限制了土地施用,现在只剩下一条路可走了。”

一些州采取了更为审慎的做法。

Stephanie Kammer是密歇根州环境、五大湖与能源部新兴污染物部门经理,她负责协调该州对废水中PFAS污染的应对工作。 

2017年,鱼类体内的PFAS污染让Kammer和她的同事追踪到了一家镀铬设施,该设施一直在向河流中排放大量此类化学物质。 这一发现引发了全州范围的调查,随后密歇根州因六家污水处理厂的生物固体中PFOS浓度过高,暂停了这些厂的土地施用。

随后,该州在污水处理设施上游启动了源头削减措施以降低浓度,到2022年成功将其中四座设施的PFOS污染减少了85%或更多。即便如此,另一座成功将排放量减少54%的设施仍“重新暴露于PFAS来源”,导致其污染水平随后回升,这凸显了持续推进的难度。

“我们的设施迎接了挑战,承担了额外的工作,并相当成功地证明了源头削减能有效降低市政废水和市政生物固体的(污染)”,卡默说。“这能完全清除吗?不能。所以仍有工作要做,而且情况变得更加复杂。”

当密歇根州首次实施其PFAS战略时,该州土地施用生物固体的量几乎减少了一半。但自2018年以来,土地施用量稳步回升,到2022年已达到近9万吨。该州目前仅要求针对PFOS污染采取行动,尽管此前曾表示计划今年对PFOA实施类似措施。该州的临时战略规定,若生物固体中PFOS含量达到十亿分之一百二十五(125 ppb),则禁止其再利用,这一标准是2021年从150 ppb下调而来的。

自这些发现以来的几年里,卡默和她的团队已开始与其他州的同行分享他们的观点。其中一些州已采取了与密歇根州类似的做法。 例如,科罗拉多州正在实施一项 工业预处理计划 ,并 研究生物固体中的PFAS浓度

纽约州制定了比密歇根州更严格的临时指导方针。如果全氟辛烷磺酸(PFOS)或全氟辛酸(PFOA)的污染水平达到50 ppb,该州便禁止使用生物固体。纽约州和密歇根州还设定了较低的化学物质限值,一旦超过该限值,就需要采取补救措施以减少污染。

双手捧着一团棕色的泥土状物质。
一块经过大部分脱水处理后的生物固体饼块。美国环保署估计,2022年有376万干公吨的生物固体以某种形式被产生和管理。
Michael S. Wirtz/Newscom
 

寻找——并资助——替代方案

在全国各地,律师们正在提起越来越多的诉讼,以追究全氟和多氟烷基物质(PFAS)污染的责任,并为受影响者争取赔偿。

例如,在佐治亚州,南方环境法律中心成功 起诉了卡尔霍恩市 ,代表库萨河流域倡议组织,并推动了其污水处理厂实施PFAS减排措施。污水处理厂的运营者现在也在 起诉PFAS化学品的制造商,寻求某种形式的赔偿。

垃圾填埋场已深陷于一个系统中:它们接收含有PFAS的废物,然后将渗滤液送往污水处理厂,有时会将PFAS传递过去,之后 如果它们接收生物固体进行处置,还可能再次接收这些PFAS 。这一挑战促使废物处理行业推动联邦政府 将其设施认定为污染的“被动接收者” ,这样他们就可以避免承担清理PFAS污染的责任。 

虽然这种处理方式需要付出成本,但企业大多预计会将这一成本转嫁给客户。他们还看到了 管理含PFAS危险废物带来的新收入来源。环境服务公司如 威立雅北美 ,并 清洁港湾 正在向污水处理厂推销其修复技术。

北美固体废物协会应用研究总监杰里米·奥布莱恩在10月24日的 Wastecon 会议上表示,垃圾填埋场运营商也可能向污水处理厂收取更高的倾倒费,用于处理生物固体。

“这是一个收入机会,”奥布莱恩说。“收取更高的倾倒费——就像我们对石棉的做法一样——用于处理这些生物固体,这笔钱可以用来在垃圾填埋场建设PFAS渗滤液处理系统。”

由于许多污水处理厂由公共机构运营,资金来自税收,因此往往是当地居民最终为PFAS修复措施买单。但也有人认为,这些化学物质的来源方——如3M和科慕等制造商——才应该是付费方。越来越多的诉讼, 其中一些已获成功,开始寻求这一解决方案。 

回到缅因州,污水处理厂已经在为污染付出代价。 

当地面施用首次被禁止时,像约克污水处理区这样的地方当局开始将更多的生物固体送往垃圾填埋场。但垃圾填埋场的倾倒费迅速上涨,主管菲尔·塔克表示。几乎一夜之间,他所在工厂管理生物固体的年度成本翻了一番。如今,他表示像约克这样的其他工厂正在“尽可能将生物固体弄干,[但]这需要花钱。”

“我们的工厂并非为去除这些化学物质而设计,”塔克说。“清理这些污染的费用真的不应该由住在这里的人们承担,而应该由那些从中受益的人承担。”

缅因州环境保护部已资助一项试点项目,研究污水并开始识别污水处理厂中PFAS污染的来源,类似于密歇根州实施的计划。但是,这些设施如何在未从污染源获得补偿的情况下承担管理PFAS污染的费用,这一问题仍未得到解答。

到目前为止,《基础设施投资与就业法案》已向美国环保署提供了10亿美元,用于 资助应对新兴污染物的水项目 ,如PFAS,为期五年。该机构在一份声明中表示,2022和2023财年由该计划资助的项目中超过85%与PFAS相关,包括“一些涉及生物固体的项目”。美国环保署还通过其《水基础设施融资与创新法案》贷款计划为PFAS相关项目提供了资金。

但观察人士表示,要应对这一日益严重的问题,所需的资金将远超联邦政府迄今已拨付的数额。

与班戈的史密斯一样,塔克也表示,他进入废水处理行业的部分原因是这看起来是一份环保的工作。但他感叹,PFAS化学物质给他的工作带来了生存挑战,同时却为制造商创造了利润。

“长期以来一直以为自己从事的是有益于环境的工作,却因为贪婪而让这一切戛然而止,坦白说,这令人沮丧,”塔克说。