如何構建適宜的農村污水治理體系
2構建適宜的農村污水治理體系
2.1與市政設施相適應的農村污水治理系統
在城鎮附近的村莊,通常以農戶污水納管并輸送至城鎮污水處理廠處理的方式為主。在城鎮化率高、人口密度大、經濟發達的地區,也普遍將農村污水處理設施作為市政基礎設施的一部分,與城鎮污水處理設施統一管理。這些地區通常對處理水質的要求比較高,土地資源緊張,因此比較注重農村污水處理設備化。其優點是污水處理設備效率高、占地小、處理水質好,不足之處是污水處理設施的建設和運行成本高,管理人員的專業化程度要求高。
2.2與農業生產相適應的農村污水治理系統
中國是一個歷史悠久的農業古國,傳統農業延續了近3000年,在漫長的歷史進程中,靠世代積累下來的經驗進行精耕細作,為保持農田養分平衡,將人畜糞尿還田是傳統農業物質循環的主要途徑(見圖2)。有資料顯示,人糞尿含污水中有機污染物總量的60%,氮和磷總量的90%以上,將人糞尿回用于農田減少了污染物的外排。因此,傳統農業以自給自足的自然經濟為主導,具有低能耗、低污染特征。隨著科技發展和社會進步,生產效率較低的傳統農業逐漸被現代農業所代替。
以機械化、水利化、化學化和電氣化為標志的現代農業注重農業生產效率,將種植與養殖分離,割斷了傳統農業種養結合、相互依賴的內在循環,用化肥代替傳統的農家肥,減少了圖2中進入農業生產循環的人畜糞尿的數量,從而使秸稈燃燒和人畜禽糞尿等都成了重要污染源,“變寶為廢”,需要對其進行處理和處置。然而,化肥不合理施用也帶來了環境污染、食品安全受到威脅、能源浪費等一系列的問題。中國的耕地面積占世界耕地總面積7%,但為養活22%的人口,使用了世界上30%的化肥,遠超過發達國家225kg/hm2的安全施用上限。
生態農業為農村人畜糞尿重新進入農業生產循環過程提供了機會,但長期以來農民已經習慣于依賴化肥的使用,很少人愿意再使用傳統的人畜糞尿收集和還田的方式,因此需要針對從源分離到資源的分類分質利用全過程建立相應的現代化的方法和管理模式。源分離后的污水(灰水)中污染物濃度較低,可以選擇較為簡單的技術或利用自然生態系統進行處理,因此可大大降低處理成本。
2.3與農村改廁相適應的污水處理系統
我國開展的農村人居環境綜合整治中,改廁是重要內容之一。從目前的改廁情況來看,一是改為無害化衛生廁所(旱廁),二是改為使用抽水馬桶的水沖廁所。改廁解決了農村住戶的衛生問題,但若產生的糞尿得不到有效處理與處置,特別是水沖廁所產生的大量糞便污水,會產生環境污染問題。因此,改廁不僅僅是對廁所樣式的改變,還需要考慮配套的糞尿收集、處理和處置,以避免對環境的污染。
在農村改廁和污水處理方面,日本的經驗值得借鑒。20世紀60年代開始,日本進入經濟高速發展期,國民對抽水馬桶的需求日益增長,但與之相配套的城鎮排水管道的建設速度較慢。為此,日本當時推廣一種處理抽水馬桶污水的裝置:單獨式凈化槽。由于當時相應管理未能及時跟上,很多單獨式凈化槽未進行登記備案,也沒有實施維修保養及清理,成為無管理設施,不能發揮作用;而且單獨式凈化槽并未考慮處理住戶的生活雜排水,致使生活雜排水依然直接排入河流,造成了水環境污染。
因此,1969年日本制定了將抽水馬桶污水與生活雜排水一同處理的合并式凈化槽的結構標準,用其代替早期的單獨式凈化槽。1983年日本制定了“凈化槽法”,戶用凈化槽和村落污水處理設施都歸屬于“凈化槽法”管理,同時創設了農業村落排水項目作為國庫補貼項目,由此日本農村污水處理設施建設工作全面展開。
日本的經驗表明,在改廁的同時要關注環境污染問題,同時要配套相應的法規與管理措施。由于國情特點,日本采取方式是用凈化槽等設備將全部污水進行處理,優點是效率高,缺點是成本高。我國山東等地在改廁中則探索了另外一種方式:沖廁水采用化糞池收集,化糞池通常數月或半年清運一次,作為農家肥還田等,實現源分離與資源化利用。
原文標題:《因地制宜,構建適宜的農村污水治理體系》,作者:劉俊新,刊登在《給水排水》2017年06期,“水業導航”欄目。
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