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國外農(nóng)村生活污水分散治理管理經(jīng)驗(yàn)的啟示

中國污水處理工程網(wǎng) 時(shí)間:2011-7-1 10:02:51

污水處理技術(shù) | 匯聚全球環(huán)保力量,降低企業(yè)治污成本

據(jù)建設(shè)部2005年10月《村莊人居環(huán)境現(xiàn)狀與問題》調(diào)查報(bào)告,對我國具有代表性的9個(gè)省43個(gè)縣74個(gè)村莊的入村入戶調(diào)查顯示,96%的村莊沒有排水渠道和污水處理系統(tǒng),生產(chǎn)生活污水隨意排放。目前全國農(nóng)村每年有超過2500萬噸的生活污水直接排放,造成河流、水塘污染,影響了村民居住環(huán)境,嚴(yán)重威脅了農(nóng)民的身體健康。

農(nóng)村水環(huán)境已經(jīng)成為事關(guān)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重大問題。這不僅關(guān)系著農(nóng)村的生活環(huán)境、健康安全,而且農(nóng)村水環(huán)境也是城市水環(huán)境、水質(zhì)量、水安全的母體,并承擔(dān)著保障食品安全的重大責(zé)任。所有這些方面,都對農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量和農(nóng)村水污染治理提出了較高的要求。從整體上看,農(nóng)村水污染主要由農(nóng)業(yè)面源污染、農(nóng)村小工業(yè)污染和農(nóng)村生活污水這三個(gè)方面構(gòu)成。本文關(guān)注的是農(nóng)村生活污水。另外,本文所涉及的調(diào)研范圍包括華東地區(qū)(青島地區(qū)和上海、蘇南地區(qū))的20個(gè)農(nóng)村的生活污水治理示范項(xiàng)目。

1 我國農(nóng)村生活污水治理的現(xiàn)狀及存在的問題

十幾年來,我國各級(jí)政府對農(nóng)村生活污水治理給予了必要的重視,開展了大量的探索性研究和具體的治理實(shí)踐,上馬了一批農(nóng)村生活污水治理示范工程。在調(diào)研的20個(gè)村莊中,所采用的技術(shù)可以大致歸納為以下兩類:

(1)城鎮(zhèn)污水處理廠小型化模式,是指預(yù)處理+成熟的生物處理技術(shù),其中成熟的生物處理技術(shù)包括活性污泥法(包括各種好氧和厭氧組合工藝)、生物膜法、氧化溝法、SBR工藝等;

(2)土地處理系統(tǒng)模式,又分為溝塘技術(shù)和土壤技術(shù)。溝塘技術(shù)包括氧化塘(穩(wěn)定塘)、地表漫流系統(tǒng)、表面流人工濕地等;土壤技術(shù)包括慢速滲濾系統(tǒng)、快速滲濾系統(tǒng)、地下滲濾系統(tǒng)、水平潛流濕地、垂直流濕地等。

可以說,我國在農(nóng)村生活污水治理技術(shù)方面的探索已取得一定的成果,基本可以做到因地制宜。需要注意的是,無論采用哪種技術(shù),要保證處理設(shè)施的正常運(yùn)行和出水水質(zhì)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),日常維護(hù)、定期檢查是必不可少的。日常維護(hù)包括投放藥劑、清理淤泥殘?jiān)、修剪或更換植物、更換填料等等;定期檢查主要是指出水水質(zhì)的檢測和對日常維護(hù)的監(jiān)督。但目前的農(nóng)村生活污水治理試點(diǎn)工程未能充分考慮推廣的可能性和路徑,存在著明顯的項(xiàng)目導(dǎo)向特點(diǎn),以及重工程輕管理、重技術(shù)輕機(jī)制、重建設(shè)輕運(yùn)行等現(xiàn)象。同時(shí)可以查看中國污水處理工程網(wǎng)更多技術(shù)文檔。

在調(diào)研過程中發(fā)現(xiàn)一些村莊在不同程度上存在著以下問題:

(1)由于長期無人負(fù)責(zé)維護(hù),污水處理效果已明顯下降,甚至對周邊環(huán)境造成了污染;如一些采用人工濕地技術(shù)進(jìn)行生活污水處理的,由于未能及時(shí)修剪或更換植物,植物腐爛在水中造成污染;

(2)污水處理設(shè)施的運(yùn)行情況無人監(jiān)管;如有些村莊由于缺乏長期的資金來源,難以支付日常運(yùn)行費(fèi)用,導(dǎo)致處理設(shè)施平時(shí)基本不運(yùn)行;

(3)生活污水治理效果無人監(jiān)督,出水水質(zhì)沒有專業(yè)人員進(jìn)行定期檢測,難以對污水處理效果進(jìn)行評(píng)價(jià);如在蘇南地區(qū)和上海調(diào)研的10個(gè)村莊中,只有1個(gè)村在長達(dá)一年多的試運(yùn)行期間有專業(yè)人員長期駐扎,定期監(jiān)測,運(yùn)行中出水質(zhì)量達(dá)到了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

另外,大多數(shù)村莊都采用集中生活污水處理系統(tǒng),其管網(wǎng)費(fèi)用占總費(fèi)用的1/3以上。與集中處理模式相比,分散處理系統(tǒng)更節(jié)約管網(wǎng)費(fèi)用和日常運(yùn)行的動(dòng)力費(fèi)用(如電費(fèi))。對于我國大部分經(jīng)濟(jì)水平較低、布局分散、未鋪設(shè)管網(wǎng)的農(nóng)村來說,生活污水分散處理系統(tǒng)更具有推廣的優(yōu)勢。本文以下介紹的日本凈化槽技術(shù)和新西蘭就地污水處理系統(tǒng)都可用于農(nóng)村生活污水分散處理,因此,日本的成功經(jīng)驗(yàn)和新西蘭的探索實(shí)踐對我國今后推廣農(nóng)村生活污水治理有較強(qiáng)的借鑒意義。

2 國外農(nóng)村生活污水分散治理的管理經(jīng)驗(yàn)

2.1 日本凈化槽技術(shù)(Johkasou system)的管理

日本的凈化槽技術(shù)主要在排水管網(wǎng)不能覆蓋、污水無法納入集中設(shè)施進(jìn)行統(tǒng)一處理的偏遠(yuǎn)地區(qū)使用。該技術(shù)在治理日本的分散型生活污水方面發(fā)揮了重要的作用。

20世紀(jì)60年代,隨著社會(huì)生活的現(xiàn)代化,人們對抽水馬桶的需求增加,凈化槽技術(shù)開始迅速發(fā)展。當(dāng)時(shí)的凈化槽技術(shù)只能處理糞便污水,稱為單獨(dú)處理凈化槽(Tandoku-shori Johkasou)。在日本經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對較低時(shí)期,該技術(shù)在一定程度上解決了公共衛(wèi)生問題。但在對工業(yè)廢水進(jìn)行嚴(yán)格控制的同時(shí),水資源質(zhì)量并未得到明顯改善。人們開始意識(shí)到灰水(包括廚房、洗衣、浴室污水等)的直接排放是公共水體污染的主要原因之一。隨后,新的凈化槽標(biāo)準(zhǔn)于1980年實(shí)施。新的標(biāo)準(zhǔn)促進(jìn)了合并處理凈化槽(Gappei-shori johkasou)的發(fā)展,它不僅可以處理糞便污水,還可以處理廚房、浴室污水等。

水環(huán)境的改善,不僅需要開發(fā)新技術(shù),也需要相應(yīng)的管理、服務(wù)體系的支撐。因此在70年代后期,對于如何確保凈化槽適當(dāng)?shù)陌惭b、運(yùn)行、維護(hù)、清掃和檢查等,成為了日本全社會(huì)關(guān)注的問題。此后,日本在1983年頒布了《凈化槽法》,對凈化槽的維護(hù)、清掃、檢查做了明確的規(guī)定。1995年,由于要求保護(hù)湖泊、內(nèi)海等封閉型水域水質(zhì)的呼聲日漸高漲,日本政府對凈化槽的構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了大規(guī)模的修訂。在新修訂的版本中,除了提高去除BOD、COD的標(biāo)準(zhǔn)外,為了緩解水體富營養(yǎng)化的問題,還增加了去除氮、磷的內(nèi)容。這一修訂促進(jìn)了深度處理(氮、磷去除型)凈化槽的開發(fā)。目前,日本的深度處理凈化槽技術(shù)已較為成熟,出水水質(zhì)可達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn):BOD在10mg/L以下,COD在15mg/L以下,TN在10mg/L以下(因處理工藝而定),TP在1mg/L以下。而且從2001年4月起,單獨(dú)處理凈化槽已被日本政府明令禁止安裝。

2007年末,凈化槽在日本的普及率為8.82%(使用人口與總?cè)丝谥龋,使用人口約1121萬人,在全國41個(gè)都道府縣210個(gè)市町村中得到使用。經(jīng)過多年的發(fā)展,在日本已經(jīng)形成了一套比較完善的法律法規(guī)體系、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系和服務(wù)體系。

《凈化槽法》規(guī)定了凈化槽的制造、安裝、維護(hù)檢修及清掃等方面的要求。作為強(qiáng)制性責(zé)任,凈化槽系統(tǒng)的使用者負(fù)責(zé)定期維護(hù)、清理系統(tǒng)!秲艋鄯ā芬(guī)定了凈化槽的最大清掃周期,明確了定期檢查、維護(hù)維修等凈化槽使用者的義務(wù)。由于并不是所有使用者都具有相關(guān)的專業(yè)知識(shí),所以維護(hù)和清理的業(yè)務(wù)主要委托給凈化槽維護(hù)和清理的專業(yè)人員。另一個(gè)強(qiáng)制性責(zé)任是使用者要接受每年的水質(zhì)檢測!秲艋鄯ā返11條規(guī)定,凈化槽的使用者每年都應(yīng)接受一次由指定部門進(jìn)行的凈化槽出水水質(zhì)的檢查,以確認(rèn)凈化槽的定期檢查、清掃等日常維護(hù)工作是否得到保證。同時(shí),《凈化槽法》還明確規(guī)定了對違反該法各項(xiàng)條款時(shí)的量刑、經(jīng)濟(jì)處罰額度等內(nèi)容。

在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系方面,日本早在1969年實(shí)施的《建筑基準(zhǔn)法》中就規(guī)定了凈化槽的構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn),之后又進(jìn)行了多次修改、補(bǔ)充。由國土交通大臣頒布的凈化槽構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)(也稱構(gòu)造方法)中規(guī)定了凈化槽的工藝選擇、處理效率、設(shè)備要求、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、濾料、曝氣量等。在《凈化槽法》實(shí)施后,環(huán)境省也頒布了一系列相關(guān)的規(guī)則,如凈化槽維護(hù)檢查技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、清掃技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、使用準(zhǔn)則、凈化槽施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、凈化槽出水技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等。另外,日本凈化槽的清理、維護(hù)和水質(zhì)檢測人員都必須取得相應(yīng)的資質(zhì)。至2003年1月底,約有5.6萬名凈化槽操作人員通過國家考試或完成環(huán)境部長批準(zhǔn)的講座課程,并獲得資質(zhì)。為了提高清理人員的專業(yè)技術(shù),政府還提供了不同課程,如“凈化槽清理技術(shù)員資質(zhì)培訓(xùn)課程”和“凈化槽清理員培訓(xùn)課程”。到2003年1月底,約有1.3萬名凈化槽技術(shù)員和9600名清理員通過了培訓(xùn)課程。2001年3月底,有69家公共服務(wù)公司被指定為專業(yè)檢測機(jī)構(gòu),在這些機(jī)構(gòu)中有資質(zhì)的檢測員為1454人?梢,日本凈化槽技術(shù)的服務(wù)體系已較為完善。

日本水環(huán)境的改善,與生活污水治理技術(shù)的發(fā)展、法律法規(guī)體系和服務(wù)體系的完善密切相關(guān)。河流、湖泊、水庫中的BOD或COD濃度有所下降,尤其是河流的下降程度明顯,從1980年的3mg/L下降到2006年的1.4mg/L(見下圖)。Ⅴ類水質(zhì)的湖泊、水庫中的TN濃度從1984年的4.7mg/L下降到2006年的1mg/L,T-P濃度從0.53mg/L下降到0.13mg/L。

2.2 新西蘭生活污水就地處理系統(tǒng)

污水就地處理系統(tǒng)包括農(nóng)場、工廠或單個(gè)家庭,但通常是指單個(gè)家庭的生活污水處理系統(tǒng)。在新西蘭約有27萬個(gè)生活污水就地處理系統(tǒng)。據(jù)估計(jì),一些地區(qū)至少有20%的家庭依靠這種污水處理系統(tǒng)。在新西蘭,大部分的污水就地處理系統(tǒng)為成熟的化糞池。但不同社區(qū)的失敗率在15%~50%不等,即全國有4萬到13萬個(gè)失敗的系統(tǒng)。導(dǎo)致污水處理系統(tǒng)失敗的原因大致包括以下三個(gè)方面:一是缺乏持續(xù)的日常維護(hù)、維修,這通常是由于系統(tǒng)所有者不知道如何管理和維護(hù)造成的;二是安裝不當(dāng)或選址不當(dāng);三是系統(tǒng)到了使用年限需要更換。適當(dāng)?shù)墓芾砗腿粘>S護(hù)有利于盡早發(fā)現(xiàn)問題,減少維修成本,延長使用壽命。

在過去十多年中,新西蘭污水就地處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展較快,如就地生活污水管理的澳大利亞/新西蘭聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn)(2000)(AS/NZS1547:2000 On-site domestic wastewater management)和奧克蘭區(qū)域議會(huì)的“污水就地處理系統(tǒng):設(shè)計(jì)和管理”(TP58)。但仍存在許多問題,如法規(guī)繁多、缺乏地方議會(huì)和區(qū)域議會(huì)之間明確的職責(zé),這意味著污水處理系統(tǒng)權(quán)責(zé)不清晰,無人檢查。根據(jù)2007年環(huán)境部對所有區(qū)域的計(jì)劃和地方法規(guī)的調(diào)研,結(jié)果顯示,目前只有小部分議會(huì)監(jiān)督污水就地處理系統(tǒng)的運(yùn)行情況或要求系統(tǒng)所有者對其生活污水處理設(shè)施進(jìn)行維護(hù),而且通常對系統(tǒng)的所有者也沒有相應(yīng)的激勵(lì)機(jī)制。

針對上述問題,新西蘭環(huán)境部提議制定污水就地處理系統(tǒng)的國家環(huán)境標(biāo)準(zhǔn),并且對不同方案所達(dá)到政策目標(biāo)的有效性進(jìn)行了比較。與其他選擇相比,國家環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的主要優(yōu)勢為:較好地完成了政策目標(biāo),為保護(hù)人類健康和環(huán)境提供了管理框架;提出了強(qiáng)制要求;明確污水就地處理系統(tǒng)的管理責(zé)任;更為成本有效等。

在提議的國家環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)中,“合適許可證”(Warrantof Fitness, WOF)是一項(xiàng)重要的內(nèi)容。國家環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:從2010年7月1日開始,經(jīng)過區(qū)域議會(huì)鑒定的地方,污水就地處理系統(tǒng)的所有者要求持有“合適許可證”,證明其污水就地處理系統(tǒng)運(yùn)行正常并以適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)維護(hù)。國家環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)也規(guī)定了區(qū)域議會(huì)、系統(tǒng)所有者、檢查者的管理責(zé)任。區(qū)域議會(huì)負(fù)責(zé)評(píng)估、決定哪些地方應(yīng)該施行國家環(huán)境標(biāo)準(zhǔn),并向住戶提供承包者和檢查者的信息表。議會(huì)還負(fù)責(zé)管理與污水就地處理系統(tǒng)相關(guān)的信息數(shù)據(jù)庫,包括日常檢查的結(jié)果。系統(tǒng)所有者負(fù)責(zé)確保他們持有“合適許可證”,支付運(yùn)行、維護(hù)、維修、檢查的成本。檢查者負(fù)責(zé)檢查就地處理系統(tǒng)是否與所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)一致。如果符合標(biāo)準(zhǔn),則發(fā)放“合適許可證”;如果不符合標(biāo)準(zhǔn),則檢查者負(fù)責(zé)查明存在的問題,以便日后改進(jìn)。在檢查期間,如果只是較小的維護(hù)問題,那么建議書會(huì)和“合適許可證”一起發(fā)放。日常維護(hù)和“合適許可證”的電子記錄會(huì)輸入議會(huì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫中。有廢水需要處理的單位,也可以到污水寶項(xiàng)目服務(wù)平臺(tái)咨詢具備類似污水處理經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)。

需要強(qiáng)調(diào)的是,新西蘭原本想將國家環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)用于每個(gè)污水就地處理系統(tǒng),但最終放棄了該選擇。原因是其成本遠(yuǎn)大于收益,且會(huì)給地方政府也帶來較大的壓力。累積效應(yīng)是另一個(gè)考慮因素。少量的污染物可以通過自然過程(如河流、湖泊的自凈能力)消納,但當(dāng)有大量污染物同時(shí)產(chǎn)生時(shí),其累積效應(yīng)就會(huì)對人類健康和環(huán)境造成負(fù)面影響。因此,對于人口較多、環(huán)境較敏感的地帶應(yīng)該優(yōu)先考慮,將資源集中在這些地區(qū)更為有效。

3 對我國的啟示

日本凈化槽技術(shù)從20世紀(jì)60年代發(fā)展至今,已有近50年的時(shí)間,它具備了成熟的技術(shù),制定了相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),其管理和服務(wù)體系也較為完善。而新西蘭對生活就地污水處理系統(tǒng)制定了一些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),并已意識(shí)到建立污水處理設(shè)施的管理、服務(wù)體系的重要性,準(zhǔn)備出臺(tái)全國性的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范污水就地處理系統(tǒng)的運(yùn)行、維護(hù)、監(jiān)督、檢查等內(nèi)容。

從日本的成功經(jīng)驗(yàn)可以看出,要建立一套較為完善的法律法規(guī)體系、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系以及管理和服務(wù)體系,需要幾十年的時(shí)間。而我國在農(nóng)村生活污水治理方面目前僅僅是示范階段,因此普及推廣還需要較長一段時(shí)間。新西蘭與我國的相似之處在于都處于農(nóng)村生活污水治理的探索階段,并且都缺乏對污水處理系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)情況的監(jiān)管和制定明確的強(qiáng)制責(zé)任,因此新西蘭的實(shí)踐過程對我國有較強(qiáng)的借鑒作用。

總結(jié)日本的成功經(jīng)驗(yàn)和新西蘭的探索實(shí)踐,今后我國在推廣農(nóng)村生活污水治理時(shí),要注意以下幾方面:

(1)界定治理范圍

并不是所有的農(nóng)村地區(qū)都要達(dá)到生活污水治理的某一標(biāo)準(zhǔn),這樣會(huì)導(dǎo)致監(jiān)管成本過高而無法執(zhí)行。因此應(yīng)由地方政府根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r,確定治理范圍,如環(huán)境敏感區(qū)域、水源保護(hù)地等。(2)制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

從生活污水治理系統(tǒng)的制造、安裝、維護(hù)、清理、檢查等多方面建立完善的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,如日本的《凈化槽法》、《建筑基準(zhǔn)法》等。而且應(yīng)首先建立國家的農(nóng)村生活污水治理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),如新西蘭即將出臺(tái)的國家環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)是最低的標(biāo)準(zhǔn),不同地方政府可以根據(jù)實(shí)際情況,制定適合該地區(qū)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

(3)明確強(qiáng)制性責(zé)任

通過法律法規(guī)的形式,明確各管理主體的強(qiáng)制性責(zé)任,才能確保農(nóng)村生活污水治理的長效運(yùn)行。如新西蘭的政策方案比較中,國家環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)具有強(qiáng)制性,所達(dá)到的政策效果是最好的;另外,日本的《凈化槽法》也規(guī)定了使用者的強(qiáng)制性責(zé)任,確保了凈化槽的維護(hù)、清理和定期檢查的實(shí)施。

(4)建立專業(yè)化服務(wù)體系

面對數(shù)量巨大的農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng),由地方政府負(fù)責(zé)日常維護(hù)、清理、檢查等工作,成本較大。較好的方式是將其承包給專業(yè)服務(wù)公司,如日本所形成的專業(yè)服務(wù)體系,并可將專業(yè)服務(wù)公司分為兩類:一類只負(fù)責(zé)日常維護(hù)、清理;另一類負(fù)責(zé)定期檢查。這樣對日常維護(hù)工作的評(píng)估更為客觀。地方政府提供專業(yè)培訓(xùn),并對專業(yè)人員和服務(wù)公司進(jìn)行資質(zhì)認(rèn)證。

(5)建立信息平臺(tái)

新西蘭的區(qū)域議會(huì)建立的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,主要用于收集維護(hù)、定期檢查的數(shù)據(jù),這不僅可作為是否維護(hù)、檢測的證明,也可作為評(píng)估生活污水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝是否合適的依據(jù)。我國目前還未制定農(nóng)村生活污水治理相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),因此,在省、市級(jí)政府建立信息平臺(tái)還需要收集一些基礎(chǔ)信息,如所采用的技術(shù)(研發(fā)成功的技術(shù)、不適宜該地區(qū)的技術(shù))、治理效果(污染物去除率、水質(zhì)監(jiān)測等)、成本信息(建設(shè)成本、運(yùn)行成本等)。其作用是為制定適合本省、市的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范作參考依據(jù)。

總之,在我國推廣農(nóng)村生活污水治理,不僅要因地制宜開發(fā)新技術(shù),而且更重要的是要逐步建立相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系、管理體系和服務(wù)體系,才能確保污水處理系統(tǒng)的長效運(yùn)行,達(dá)到改善農(nóng)村水環(huán)境的目的。(來源:中國環(huán)保產(chǎn)業(yè))