农村生活污水处理技术

2024-08-24|版权声明|我要投稿

农村生活污水处理技术(通用8篇)

农村生活污水处理技术 篇1

南方农村生活污水处理技术

摘要:农村生活污水所引起的`面源污染日益严重,找到适合在农村地区应用的污水处理技术势在必行.介绍了人工湿地污水处理工艺,并对人工湿地的适用于广东气候的类型、特点、技术指标、管网设计特点进行探讨.作 者:林喜芳 作者单位:广州市环境保护工程设计院有限公司,广东,广州,510140期 刊:绿色大世界・绿色科技 Journal:LVSE DASHIJIU年,卷(期):,“”(7)分类号:X703关键词:农村生活污水 人工湿地 工艺流程特点 技术指标 管网设计

农村生活污水处理技术 篇2

1 农村生活污水处理技术概述

1. 1 化粪池法

化粪池是利用重力沉降和厌氧发酵原理,对粪便污染物进行沉淀、消解的污水处理设施。沉淀粪便通过厌氧消化,使有机物分解,易腐败的新鲜粪便转化为稳定的熟污泥。上清液作为化粪池的出水进入灰水处理系统进一步处理。适用于水冲式厕所产生的高浓度粪便污水及家庭圈养禽畜产生的粪尿污水的预处理。

1. 2 厌氧发酵法

厌氧发酵( 沼气发酵) ,是指含有大量有机质的污水、污泥和粪便,在一定的温度和厌氧条件下,通过微生物的分解代谢,最终生成甲烷和二氧化碳等气体( 沼气) 的生物化学过程。适用于南方农村地区的人畜粪便及冲厕污水( 黑水) 的处理。当气温较低时可采取简易的保温措施( 如覆盖稻草等) ,以保持厌氧发酵所需温度[1]。

1. 3 人工湿地法

人工湿地生活污水处理技术,是一种基于客观原理和科学技术的新方式,它模拟自然湿地的污水自动净化系统构造而成。在建筑物附近,配置一定的坡地填充配料,如常见的沙子、碎石等,在填料的表层土壤中,种植一定的水生植物,该类植物由于具有成活率高、美观、生长周期长、污水处理效果好等优势,能够自动吸收污水中的有机成分,且具有较高的经济价值。例如芦苇,它既可以成为湿地中的重要污水处理生物,又能够增加湿地的经济效益[2]。适用于有较大空闲土地或者坑洼的地区,进行灰水处理或二级生物处理出水的再处理; 可应用于农村单户污水 处理系统、小 型分散污 水处理系统。

1. 4 土地渗滤法

土地渗滤是一种人工强化的污水生态工程处理技术,它利用土壤 - 微生物 - 植物组成的生态系统的自我调控及人工调控机制,对污水中的污染物进行一系列物理、化学和生物的净化过程,去除、转化污染物,使污水水质得到改善,并通过系统中的营养物质和水分的循环利用,使绿色植物生长繁殖,从而实现污水的无害化、稳定化和资源化的生态系统工程[3]。

此外,还有各种工艺组合技术。根据不同的排放指标与适用性将几种工艺进行组合,如化粪池 + 人工湿地、沼气发酵池 + 人工湿地、化粪池 +沼气净化池 + 人工湿地等,能更有效地达到处理效果和排放指标要求。

2 广西农村生活污水处理技术

2. 1 分散污水自动处理系统

该工艺将污水处理、太阳能供电、自动化控制、物联网远程监管4个技术单元有机地结合在一起,污水处理由水解酸化、曝气供氧和人工湿地3级处理组成。污水先进入系统前端设置的人工格栅、水解酸化池( 调节池) 、生物接触氧化池,有效脱氮除磷,然后再进入复合生态强化系统。复合生态强化系统包括植物砂滤池和碎石床人工湿地。碎石床人工湿地是污水处理的深度处理环节,结合物理、化学和生物的作用,进一步去除污水中的氮、磷和有机物,杀灭部分大肠杆菌,提高出水水质。其工艺流程图见图1。

该技术具有节能、成本低、可实现自动化控制等特点,且出水水质稳定,剩余污泥量少,操作管理方便。处理系统平时无需专人管理,只需对鼓风机进行维护和保养即可,解决了早期污水处理需要技术人员现场检测、调试,工作量大等问题。

目前,该技术在恭城瑶族自治县恭城镇江贝村黄家圳屯农村环境连片整治项目示范工程、岑溪市糯垌镇古河村2012年农村环境连片整治工程、富川县柳家乡下源屯2013年农村环境连片整治工程以及富川县柳家乡茅樟村2012年农村环境连片整治工程等得到推广应用。

该技术的污水处理系统投资约65万元,运行成本约为0. 13元/m3。处理后的出水能达到《城镇污水处理 厂污染物 排放标准》( GB18918 -2002) 中的一级A标准。项目在处理生活污水的同时,采用单晶硅的太阳能电池板,光电转换效率17% ,达到燃煤热电转换效率的1 /2。配合DC -AC逆变器将蓄电池中的直流电逆变成交流电,减少了用电成本。因此,不会产生有人因为付不起电费而人为停用设施的情况。项目实施后区内农村生活污水得到有效处理。

2. 2 生物接触氧化法 + 景观池组合处理系统

该技术在成熟的A/O脱氮除磷工艺中加入生物填料,形成生物接触氧化池以改善处理效果、减少动力消耗。工艺原理为,污水先通过格栅池拦截水中的SS; 进入调节池调节水质水量并初步降解有机物,通过潜污泵将生活污水抽入生化处理池; 废水进入厌氧池,与回流污泥混合。混合液进入好氧池以后,有机物被氧化分解,同时聚磷菌大量吸收混合液中的正磷酸盐到污泥中。沉淀池主要是对经生物接触氧化处理后出水的固液分离。然后进入污泥池进行污泥干化浓缩,最后进入景观池,对水中的不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用,废水中的可溶性有机物则可通过植物的吸收作用以及植物根系生物膜的吸附、吸收和生物代谢降解而被分解、去除,使污水得到净化并在终端流出。其工艺流程见图2所示。

该技术处理效率高,建设和运行成本较低,占地面积少,工程建设相对容易; 系统运行操作简单,只需按时进行设备的启动和关闭即可,解决农村无专业技术人员管理运营的难题; 污水处理采用生物处理工艺,无化学品及危险品投入或产生,不影响环境与生态平衡,无二次污染; 氧化塘淤泥可做肥料回用; 景观池集物理截流、生物处理、植物吸收为一体,作为三级深度处理单元,保证出水达标,同时确保处理系统美观,美化环境。

目前,该技术在忻城县城关镇范团村同良屯生活污水处理项目,东兴市东兴镇、江平镇2012年农村环境连片整治工程,平南县平南镇西村、遥望村2012年农村环境连片整治工程,乐业县甘田镇2012年农村环境连片整治工程,岑溪市水汶镇大南村、尚智村2012年农村环境连片整治工程等得到推广应用。

该污水处理系统投资约50万元,运行成本为0. 3元 / m3。污水经处理后可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》( GB18918 - 2002) 中的一级B标准。

2. 3 高效厌氧滤池 + 人工浮岛系统

生活污水经污水管网收集汇入污水管沟后,经格栅隔除杂物进入隔油沉淀池,再通过自流方式进入高效厌氧滤池,利用厌氧微生物在无氧或缺氧环境中将污水中淀粉、纤维素、油脂、蛋白质等转化为低分子有机物,污水经厌氧处理后流至人工浮岛净化处理,主要通过浮岛植物根系吸收分解污水中有机污染物,最后出水达标排放。其主要工艺流程见图3所示。

该处理系统采用重力自流,只需要兼职人员定期清理格栅截留的垃圾、隔油沉淀池的沉渣和油污、按季节种植湿地植物并进行简单地护理,避免了采用其它处理系统后期运行带来的高运行费用及管理问题,适合农村地区财力状况薄弱、农民实际承受能力低的情况,并且处理后出水水质好、稳定,同时人工浮岛可以进行水生植物培植和鱼类养殖,具有污水处理、经济效益和美化环境三重效果。目前已应用于扶绥县岜盆乡弄洞村生活污水处理工程。

该技术污水处理系统投资约25万元,运行成本约0. 13元/ m3。污水经处理后可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》( GB18918 - 2002)一级B标准。

2. 4 无动力生态土壤系统

无动力生态土壤系统污水处理技术是将生活废水排放到地表下一个独立的系统装置,揉进现代厌氧、好氧技术,利用土壤—微生物—植物生态系统的微生物降解、化学转化、物理的吸附固定、植物吸收等自我调控机制和对污染物的综合净化功能处理污水。其工艺流程见图4所示。

该工艺利用农村房前屋后的庭园、花园或小区内的绿地就地处理污水,也就是可分散规划,就地处理,投资费用低; 整个系统无需动力,运行成本低; 无污泥产生,维护管理简单; 受季节更替带来的温度变化影响小、受水量波动影响小,特别适合于水量波动大,不连续排水的农村生活污水处理。

目前,已在宜州市祥贝乡古文村罗村屯环境综合整治工程项目示范工程,宜州市祥贝乡古文村罗村屯2011年环境综合整治工程项目,来宾市忻城县红渡镇大念屯农村2010年生活污水处理工程,南宁市西乡塘区坛洛镇2012年农村生活污水处理工程,柳州市融水县四荣乡荣塘村甲昂屯2012年农村生活污水处理工程等得到推广应用。

该技术污水处理系统投资约35万元,运行成本约0. 05元/m3。污水经处理后可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》( GB18918 - 2002)一级B标准。

3 结语

农村生活污水处理技术在国内外均有很多工艺技术稳定、处理效果好的值得借鉴和推广的技术,但对于农村而言,高效、低投入、低运行成本、易维护的技术才能真正为农村治理所适用,并且还要基于广西农村的地域、污水水质等特点。因此,根据不同的区域特点选择适用的处理技术将是推进农村生活污水治理工作的重要举措之一,才能更好地推进农村连片整治工作。

摘要:阐述了农村生活污水处理技术状况。介绍了4种在广西农村地区较适用的生活污水处理技术,并分析了其工艺原理、工艺特点及适用情况等。

农村生活污水处理技术进展研究 篇3

摘 要: 随着新农村建设的开展,贵州省农民居住小规模设化已经形成(10-20户居住在一起),生活污水对环境造成压力。本文通过总结和比较国内外农村污水处理技术及其特点,结合贵州省农村居住地地形地貌、污水排放状况,为贵州省农村污水处理设计了“净化沼气+人工湿地”工艺流程,并为我国今后农村污水污水处理提出了建议。

关键词: 生活污水 环境污染 处理技术

水是生命的源泉。保护水环境、治理水污染、节约水资源,已引起世界各国的高度重视。特别是我国是世界上人口最多的国家,也是一个严重缺水的国家。随着我国经济的繁荣,人民物质文化生活水平的提高,人均用水量和污水产生量不断增加,这些生活污水未经治理无序排放,不但加重了对水体和环境的污染,而且严重威胁到农村的饮水安全和农民的身体健康,影响了和谐社会的构建。因此,解决农村生活污水处理问题,是经济社会发展的需要,是时代的需要、人民的需要。

1.农村生活污水的构成及来源

近几年我省农村居住随着小城镇建设加快,上百户农户集中居住在一起,生活污水排放加大,但几乎没有处理措施,生活污水排放严重影响了环境及人们的正常生活。

农村生活污水主要是洗涤、沐浴和部分卫生洁具排水等,一般具有排水量少,所含有机物浓度相对偏高且日变化系数大、间歇排放等特点。农村污水处理管理滞后,相比城市污水处理相差巨大。农村水污染物排放量维持高位,但处理率较低。此外,我国新农村建设,城镇化企业迅速发展,使其周边环境严重恶化。

2.国外农村污水处理技术

2.1澳大利亚“FILTER”(非尔脱)污水处理系统

非尔脱污水处理系统是由澳大利亚科学和工业研究组织(CSIRO)的专家提出的,其主要是利用污水进行灌溉,通过灌溉土地处理后,再用地下暗管将其汇集和排出[1]。该系统可以有效去除污水中的病原体、N、P等污染物,给农作物提供水分和养分,使出水水质可达到国家标准[2];并且具有高效、持续性等特点。其缺点是这种处理方法受农作物生长季节的影响,非生长季节农作物不灌溉,污水处理系统就不能进行工作;而且在建造时需要修建泵站来控制排水量,导致难以普及推广。

2.2日本净化槽技术(Johkasou system)

日本的净化槽技术是运用物理沉淀、物理吸附、化学絮凝和生物降解的一体化技术[3]。其功能分区,使COD、N和P等污染物分别在不同处理单元内得到削减。目前,日本净化槽技术已经广泛应用,其污水排放可以达到以下标准:BOD在10mg/L以下,COD在15mg/L以下,TN在10mg/L以下(因处理工艺而定),TP在1mg/L以下。优点:节省动力、管理操作简便、实现了污水和污泥一体化、常年不排泥、运行期间较稳定且无须专人管理和出水水质优良;但净化槽在国内的应用的条件还不成熟,安装和运行费用较高,致使在推广应用上有一定的难度。

2.3美国加州高效藻类塘处理技术(Highrate algae pond)

高效藻类塘最早是由美国加州大学伯克利分校Oswald教授提出的,是在传统稳定塘技术进行改进形成的。高效藻类塘有利于促进藻类生长,因此使藻类所产生的氧气大大地增加[4]。其工艺流程见图1:

高效藻类塘与传统的稳定塘相比较,其优点是运行经费低、修建容易、停留时间短,占地面积少,维护简便,对病原体具有较好的祛除效果。除此以外,还可以改善环境,生产食品和饲料,具有重大的生态效益、经济效益和社会效益。其缺点是易受环境因素影响,处理效果随季节变化较大。

2.4土壤地下渗滤系统(Subsurface infiltration system)

土壤地下渗滤系统最早起源于20世纪60年代的日本,当时日本学者新见正就已经开始研究土壤地下渗滤净化污水技术[5]。其将污水通过土壤表面具有一定构造的渗滤渗透系统中,污染物通过物理、化学、微生物的降解和植物的吸收利用进行处理和净化[6]。该技术对SS、BOD、COD和大肠杆菌的去除率均较高,一般可达80%~95%[7]。其工艺流程见图2:

该技术具有日常运行成本低、建造投资省、易于管理和维护、易收集污水和净化效率高用等优点,而且土壤表面可以合理种植经济作物,创造经济价值。

2.5人工湿地(Constructed Wetlands)

人工湿地处理技术是根据人们的需要选择一定的地理位置,通过模拟天然湿地的结果和功能,从而设计和建造的湿地[8]。最早起源于1903年英国约克郡Earby。20世纪70年代由学者Kickuth提出根区法(The Root-Zone-Method)之后,人工湿地生态理论逐步发展起来[9]。人工湿地从结构原理上主要分为表面流人工湿地(Surface flow constructed wetland)和潜流人工湿地(Subsurface flow constructed wetland)两种类型。根据污水在基质中的流动方向,潜流人工湿地可分为水平流型(Horizontal flow type)和垂直流型(Vertical flow type)两种。人工湿地系统结构组成包括基质和湿地生物两种。其中基质十分重要,是湿地污水处理的载体和生物生长的基础,使湿地内的各种处理过程连结为一个整体[10]。湿地生物主要以湿地植物为主,不同湿地对植物的要求不同,这与湿地设计的目的和处理对象及与湿地植物在处理系统中的功能作用等有关。其工艺流程见图3:

人工湿地可以合理利用资源,防止环境的二次污染。其获得了污水处理与资源化的最佳效益,建造和运行费用便宜,有着地球肾脏的功能效果,产生了更高的生物学价值。然而其也存在缺点,占用土地面积大,运行效果直接受外界环境温度及气候影响,是限制其发展的主要瓶颈,这也致使人工湿地在我国南方地区更易于实施,而在北方地区难以实施推广。

3.国内农村污水处理技术

3.1太阳能微动力污水处理技术

太阳能微动力污水处理技术是由浙江浙大水业有限公司联同浙江大学共同研究开发的。该技术以传统“A2/O”工艺为基础,由太阳能光伏板、蓄电池组、曝气系统、回流系统、微电脑控制系统和远程通信系统等组成,通过太阳能光伏板将太阳能转为电能,作为曝气设施、回流设施的动力,而多余能量则储存于蓄电池中;根据优化调试后的数据,通过微电脑控制系统,完成自动化控制,自动运行曝气设施、回流设施及搅拌设施。其经过积水、厌氧生物处理、接触氧化、沉淀,从而达标排放[11]。其工艺流程见图4:

太阳能作为能源资源在污水处理的应用中,不仅仅是用于微动力能源,在北方,还可以为水池起到保温作用,提高冬季污水处理效率。该污水处理技术具有清洁、方便、安全、节能等优点。太阳能微动力污水处理技术合理地利用了热量和气候条件,使整个过程更环保、更节能;其运行费用为零,是其他处理工艺所不能相比的。但其也存在着一定的缺点,缺乏专业技术人,在后期运行和维护过程中有困难。

3.2生活污水净化沼气池

生活污水净化沼气池(或称城镇生活污水净化沼气池)是一种新型的分散污水处理装置。生活污水净化沼气池是通过对沼气池和化粪池的改建得来的,利用厌氧消化、沉淀过滤等处理技术,降解有机质,杀灭病原菌。相对于沼气池和化粪池池来说,其解决了化粪池沉积污泥多和处理效果差等弊端[12];并且解决了沼气池沼气回收率低的缺点。经其处理后的生活污水水质BOD5<50mg/L,寄生虫卵数0.56~1.07个/L,粪大肠菌群值<10-4,均能达标排放。因此,经其处理过后的污水可以用于农业灌溉、园林绿化、水体景观等。其工艺流程见图5:

生活污水净化沼气池处理技术,减轻了水体富营养化,改善了居住条件,保护了环境卫生,具有良好的环保效果,并且有利于保护水源清洁等。用这种方法处理农村生活污水,国家无须专门的投资,投资较小,见效快。但其对氨氮和磷的去除率较低。

3.3生物滤池(Biological aerated filter)

生物滤池是将吸附、过滤和生物作用等综合在一起的农村废水处理工艺。其最大的特点是集截留悬浮固体和生物氧化于一体,省去了二沉池,大大简化了污水处理流程[13]。其工艺流程见图6:

该污水处理技术出水质量好,无二次污染;能在较低温度下正常运行,缓冲容量大;运行能耗低,投资费用省;启动时间快,挂膜时间短;日常运行管理方便,结构模块化。然而,其滤料容易流失,使用前须进行预处理,并且要进行定期冲洗。由于生物滤池为半封闭或全封闭构筑物,其生化反应受外界温度影响较小,因此适合于北方寒冷地区。

3.4蚯蚓生态滤池处理技术

蚯蚓生态滤池处理技术起源于法国和智利,主要根据蚯蚓对有机物质的分解有促进作用,并且能够提高土壤通气透水性而设计[14],具有投资省、处理效率高、管理简单等优点。然而,单级蚯蚓生态滤池对总氮的去除效果不是很显著。当进水流量大、污染物较多时,单级的蚯蚓生态滤池处理效率大大降低,影响出水水质。通过研究改进出现了一种新型的处理技术:塔式蚯蚓生态滤池。其构造见图7:

塔式蚯蚓生态滤池由多个塔层组成,每个塔层内的滤料层是以土壤为主,大概有30cm左右,主要是处理生活污水的区域,也是蚯蚓生存的区域。土壤层又由不同种类和不同粒级的填料组成[5]。每个塔层下面布有均匀的出水孔,各个塔层之间的空间有40cm左右,污水从孔中滴落,可以充分地补充有机质分解时所需的氧分[15]。其充分利用了蚯蚓—微生物—植物—土壤—填料的协同作用,有效地解决了填料堵塞,提高了污水处理负荷,并且有效提高了SS、TN和BOD等污染物的去除效率。

4.结论

综上所述,国内外农村污水处理主要为生态处理技术,每种方法均有各自的优劣。对于我国农村污水所存在的问题是:一是对于农村污水处理意识淡薄,农村污水的处理未引起人们的重视;二是建设资金投入不足,由于各地财政压力大,加上大部分村集体经济薄弱,治污项目很难开展;三是缺乏专业技术人,在后期运行和维护过程中有困难;四是没有标准的规定,目前主要是鼓励型措施。取一次性投资低、能耗低、运行稳定、运行费用低、维护管理方便的实用技术是解决中国农村污水污染问题的主要途径。

通过以上方法的比较,对于我省的农村人口较为分散,四季分明,地形复杂,经济较为落后等特点,笔者认为在我省可以将净化沼气池和人工湿地污水处理技术相结合,实现功能互补。见工艺流程:

该技术把“净化沼气+人工湿地“有机结合,解决了净化厌氧技术处理生活污水中的主要污染物的去除率控制在前端,使进入湿地水质中的污染物很低,减轻了对人工湿地的净化压力,强化了人工湿地的净化效果,节约了土地资源,并解决了人工湿地因时间而长变成了污泥坑的难题;其采用进出水自流,不用机械动力设施和电控,只需要兼管人员定期对格栅池和沉沙池中的杂物泥沙进行清除,因此实现了低能耗,维护简单,日常运行费用少;除此以外,还可以在净化装置上面的空闲地面设计绿化及景观工程,再加上人工湿地的植物和花草,如此使整个污水装置上面干净整洁、美观、文明、无臭味,使其看起来是一个小花园。

5.展望未来

随着我国新农村的提出,农村环境污染越来越严重。对于我国农村生活污水处理技术,提出以下建议:(1)加大专项资金投入,完善社会资金对农村污水治理的投入、利益分成及退出机制;(2)科学制订污水治理方案,分步、有序地实施农村污水处理设施新建和改造工程;(3)加大科技投入,人才培养,提高农村污水处理技术的效率,降低污水治理的成本。

参考文献:

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农村生活污水分散式处理技术浅析 篇4

农村生活污水分散式处理技术浅析

摘要:综述了农村生活污水对环境的.污染问题,分析了利用分散式处理方式来处理农村生活污水的优势,并介绍了国内外农村生活污水处理的技术,着重介绍了我国厌氧技术应用的现状并分析了其发展.作 者:艾平   张衍林    袁巧霞  作者单位:华中农业大学工程技术学院,武汉,430070 期 刊:环境保护科学  ISTIC  Journal:ENVIRONMENTAL PROTECTION SCIENCE 年,卷(期):, 34(6) 分类号:X7 关键词:农村生活污水    分散式污水处理    集中污水处理    厌氧处理   

 

农村生活污水处理 篇5

建立资源节约型、环境友好型新农村社区是建设社会主义新农村的战略目标。影响农村生态环境的因素很多,农村的生活污水是造成农村生态环境变化的重要因素;在社会主义新农村建设的生态规划中,因地制宜,寻求经济、适用的农村污水处理方案是保护农村业已脆弱的生态环境的有力保障。

浙江省安吉县是我国第一个生态县,近几年来我们在新农村规划时,在农村的生活污水处理方面进行了长期的探索,试图找到一种既经济又有效的、适用农村实际的生活污水处理系统。为此我们做了很多偿试,从地理式无动力生活污水处理、美国先进的阿科蔓污水处理到人工湿地的处理,我们认为农村的生活污水处理,必须结合各地的实际情况,采用各种先进的污水处理技术,寻求投资省、效果明显并能被广大农民所接受的污水处理方案。(剩余979字)

目前,全国农村每年生产生活污水80多亿吨,而目前几乎所以有的村庄都没想相对较完善的污水处理系统,在农村,生活污水随意排放,曾有人用这样的话形容中国农村人口生活环境现状:如果把全国的村庄合并为10个村的话,4个村没有自来水;3个村在猪圈或厕所旁打了一口井,供随着经济的蓬勃发展,大部分农村的居民生活同样也发生了翻天覆地的变化,在“十一五”计划中提出建设社会主义新农村的任务,而且还明确了“生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁、管理民主”的建设目标,加强农村生活污水处理,是农村村容整顿的重点内容。同时农村生活污水已经成了农村水源地潜在的安全隐患。因此,加强农村生活污水收集、处理与资源化设施建设,要避免因生活污水的乱排放而引起的农村生活引用水源的污染。加强农村生活基础设施建设势在必行。提高农村人口生活质量,保护农村生态环境的良性循环,推进村庄水质保护工作以及供水排水设施的完善。

农村生活污水现状

目前,全国农村每年生产生活污水80多亿吨,而目前几乎所以有的村庄都没想相对较完善的污水处理系统,在农村,生活污水随意排放,曾有人用这样的话形容中国农村人口生活环境现状:如果把全国的村庄合并为10个村的话,4个村没有自来水;3个村在猪圈或厕所旁打了一口井,供人们饮用;10个村庄都把脏水往外泼;9个村庄还在使用传统旱厕;9个村庄仍然随便找个地方填埋垃圾;4个村庄下雨出不来;5个村庄夜里进不去。这足以表明我国目前农村人民生活在不健康的生活环境中。这对农村人口的身体健康同样也存在着巨大的威胁。

我国农村生活污水有以下特征

(1)面广、分散。村庄分散的地理分布特征造成污水分散,难于收集。(2)来源多。除了来自人粪便、厨房产生的污水外,还有家庭清洁、生活垃圾堆放渗滤而产生的污水。例如,太湖洗衣废水占生活污水的21.6%,巢湖、滇池大约为17.9%。(3)增长快。随着农民生活水平的提高以及农村生活方式的改变,生活污水的产生量也随之增长。(4)处理率低。以浙江省丽水市的农村污染情况为例[3],每年全市农村人粪尿产生总量约180万吨,经化粪池处理的量约为23.03万吨,处理率仅为12.9%。

日前,农村人口在逐渐减少,城镇人口增多,农村的生活环境应当有所好转,而生活污水的排放给农村生态环境造成了巨大的伤害。污水的随意排放造成农村生活污水直接流向当地的河流,湖泊或池塘等地表水中,严重污染农村生活水源,而且正是由于这些污染,许多人都因为长期饮用不安全的水质造成各种各样的污染病以及地方病,而且局部会出现传染病等症状,目前,全国的自来水普及率还处于相当低的阶段,而且农村生活用水处理率也是相当低,在浙江省丽水市农民家庭用水水质的抽样检测结果中,63个水样中大肠杆菌、浑浊度等主要指标超标的占72%。水源地水质低的状况与农村生活污水未经处理直接排放有直接的因果关系。

农村生活污水处理目标

综观国外成功的农村生活污水处理实例来看,污水处理最高目标是实现3R目标,即:资源消耗减量化(Reduce)、产品价值再利用(Reuse)、和废弃物质再循环(Recycle),水资源的利用要实现“供水-用水-排水”的单身线性水资源代谢系统向“供水-用水-污水回用”的闭环式水资源循环系统过渡。对于农村的分散生活污水,工艺简单、处理效果有保证、运行维护简便的分散型污水处理系统(DecentralizedSanitationandReuse,DESAR)是一种具有最佳综合效益的选择,它包含污水处理和资源化利用双重意义,强调分质就地处理和尽可能回收营养物质。

关于农村生活污水处理现有技术情况

目前,在我国农村生活垃圾循环利用方面得了显着的发展,在污水处理方面同样也取得了跨越式的进步,在技术应用方面还有待进一步大范围普及,生活污水处理技术已经拥有了成功的应用经验。

厌氧沼气池处理技术

在我国农村生活污水处理的实践中,最通用、节俭、能够体现环境效益与社会效益结合的生活污水处理方式是厌氧沼气池。它将污水处理与其合理利用有机结合,实现了污水的资源化。污水中的大部分有机物经厌氧发酵后产生沼气,发酵后的污水被去除了大部分有机物,达到净化目的;产生的沼气可作为浴室和家庭用炊能源;厌氧发酵处理后的污水可用作浇灌用水和观赏用水。在农村有大量可以成为沼气利用的原材料:农作物秸秆和人畜粪便等。研究表明,农作物秸秆通过沼气发酵可以使其能量利用效率比直接燃烧提高4~5倍;沼液、沼渣作饲料可以使其营养物质和能量的利用率增加20%;通过厌氧发酵过的粪便(沼液、沼渣),碳、磷、钾的营养成分没有损失,且转化为可直接利用的活性态养分——农田施用沼肥,可替代部分化肥。沼气池工艺简单,成本低(一户约需费用一千元左右),运行费用基本为零,适合于农民家庭采用。而且,结合农村改厨、改厕和改圈,可将猪舍污水和

生活污水在沼气池中进行厌氧发酵后作为农田肥料,沼液经管网收集后,集中净化,出水水质达到国家标准后排放。

沼气池处理技术已在我国一些地方得到了有效推广和使用。浙江全省有352个村实施了生活净化沼气工程,累计建成沼气池83.3万立方米,年处理生活污水8170万吨,年产沼气4295万立方米,年可替代标准煤近3万。四川省结合新农村建设,开展“乡村清洁工程”,以户或联户为单元,建设沼气池和生活污水厌氧净化池,有效解决人畜粪便、生活污水、垃圾污染等农村环境难题,出现家园清洁和村容整洁的新面貌。

目前关于农村生活污水再利用情况,在沼气池处理技术方面应用于的已经相当广泛了,而且在农村的利用率也比较高,大大减少了农村生活垃圾的处理能力,而且节约了大量的能源,沼气代替燃气,这项技术在农村污水净化是非常成功的一项技术。

而且目前关于农村生活污水处理的技术正在处理飞速发展阶段,生活污水处理技术也在不断推陈出新,但是基于我国农村普遍欠发达的现状,各地农村的经济社会发展水平、区域特点、自然地理条件和环境目标不尽相同,绝大部分农村应采用经济有效、简便易行、节约资源、工艺可靠并能够与当地自然环境高度融合的污水处理技术,因地制宜地使生活污水排放与处理无害化和资源化。在一些村庄分布密集、经济发展水平较好的农村地区,高效强化的微动力生态处理集成技术与设备具有极大的技术经济优越性;其他集中供水的广大农村地区,则可根据其社会经济发展状况和水环境保护目标的要求,通过改造农村的河道、水塘和湿地,构建适度强化的无动力复合生态处理集成系统。这些集成技术和设备因其低成本、高效率、无动力或微动力等显着特点,具有在集中供水条件下处理农村生活污水的潜在优势。

基于我国农村普遍欠发达的现状,各地农村的经济社会发展水平、区域特点、自然地理条件和环境目标不尽相同,绝大部分农村应采用经济有效、简便易行、节约资源、工艺可靠并能够与当地自然环境高度融合的污水处理技术,因地制宜地使生活污水排放与处理无害化和资源化。在一些村庄分布密集、经济发展水平较好的农村地区,高效强化的微动力生态处理集成技术与设备具有极大的技术经济优越性;其他集中供水的广大农村地区,则可根据其社会经济发展状况和水环境保护目标的要求,通过改造农村的河道、水塘和湿地,构建适度强化的无动力复合生态处理集成系统。这些集成技术和设备因其低成本、高效率、无动力或微动力等显着特点,具有在集中供水条件下处理农村生活污水的潜在优势。

农村生活污水处理建设规划

关于我国农村生活污水处理方面,要在吸取和借鉴国外先进技术的基础上,有效结合厌氧、好氧生物人工处理技术与自然净化系统,规划与各地农村经济水平、区域特点、自然条件、环境目标相适应的生活污水处理工艺和行之有效的运行管理模式。生活污水治理应与当地的经济结构调整相结合,发展绿色、无公害的产业与产品,在生态治污的过程中有

效开发利用动植物资源,实现水的良性循环、水资源的可持续利用以及促进动植物的繁育生长。(陈沙沙

近日,平度市编制完成《镇驻地农村生活污水处理规划》。农村生活污水处理是改善民生的重要内容,也是平度市新农村建设最急需、最迫切、最突出的问题之一,具有重要的现实意义。平度市委、市政府高度重视农村环境整治,大力推进农村生活污水处理工作,以农村环境综合整治为契机,逐步解决农村的水环境污染问题。在进行实地调研、考察、广泛收集资料和充分征求各方意见的的基础上,编制了《平度市镇驻地农村生活污水处理规划》(2011-2015)。

规划按照优先集中,兼顾分散的原则,根据技术经济的合理性评价,有条件的镇优先集中处理,充分发挥城镇污水处理厂的辐射效用,提高集中处理设施利用率。对不能纳入城镇集中污水处理的镇,因地制宜,采用适宜的技术措施,进行就地分散处理。

农村生活污水处理新工艺探讨 篇6

指导老师:董良飞 姓 名:吕小龙 专业班级:给水排水071 学 号:07415117 前言

解决农村生活污水,改善环境卫生,一直以来是困扰着农村环境保护的一大难题。近年来,受特殊地理位置的影响,太湖流域农村地区的生活污水处理逐渐成为一个区域性的敏感问题,湖泊面源污染越来越严重,蓝藻的频繁爆发严重影响了居民的生活和健康。在农村生活污水处理中引入生态排水一源分离及资源化理念,“源分离”技术基于该理念应运而生,并逐渐成为被关注的新型生活污水处理工艺,具有节约水资源、低能耗及可回收营养元素等特点,符合循环经济的理念。主题

长期以来,太湖是上海、无锡、苏州等城市最重要的供水水源地,集供水、蓄洪、灌溉、航运、养殖、旅游等多种功能于一体,其水环境状况直接影响着流域的经济发展。自上世纪90年代以来,太湖的水环境严重污染对社会和经济发展的不利影响日益显现,突发性水污染事故对人民生存和社会稳定的威胁日趋严重。因此,全力控制太湖水环境污染不断恶化己成为我国环境保护工作的一个重点。

在工业和城镇污染得到控制后,量大而面广的农村生活污水成为加速太湖富营养化进程的一个主要原因。农村生活污水排放对太湖污染的贡献率中氮占35.35%、磷占59.65%。很明显,大量未经治理的农村生活污水排入附近的河道,直接影响流域湖泊富营养化的控制,甚至威胁到饮用水水源地的安全。因此针对农村生活污水的特点,结合农村的实际情况,研究开发适合农村生活污水处理的新工艺与新技术,是一项有实用价值的探索。1.农村生活污水问题的产生和特点 1.1农村生活污水问题的产生

在我国,“农村生活污水治理”的提出,源于对农村生活污染的研究,特别是随着非点源污染的研究以及农村小城镇建设逐步被提出并丰富的。我国农业非点源污染研究始于上世纪90年代初的湖泊、水库富营养化调查和河流水质规划研究。“八五”“九五”期间先后在于桥水库、滇池、太湖、都阳湖、巢湖、三峡库区等湖泊、水库流域及沱江内江段、晋江流域、北江演水流域、淮河淮南段、辽河铁岭段进行探索性的研究,这些研究较好地把握了非点源污染负荷发生状况并首次提出了农村生活污染问题。但直至上世纪90年代末,我国农村非点源污染研究仍然只是探讨因农村生产活动所致的农业非点源的宏观特征与污染负荷定量计算模型的初步研究,90年代末以来才开始重视农村生活所致的污染。

由于“城乡二元结构”的长期存在,使得农村社会及经济问题突出程度远胜于污染问题,因而农村生活污染长期不被关注。农村环境形势严峻,点源污染与面源污染共存、生活污染和工业污染叠加、各种新旧污染与二次污染相互交织,工业及城市污染向农村转移。绝 大部分生活污水未经处理直接渗入地下或直排沟渠、水塘。据测算,全国农村每年产生生活垃圾约2.8亿吨,生活污水约90多亿吨,人粪尿年产生量为2.6亿吨,绝大多数没有处理,生活污水和垃圾随意倾倒、随地丢放、随意排放。“室内现代化,室外脏乱差”,成为一些 地区形象写照。伴随我国农村经济社会的进一步发展及农村小城镇人口的迅速集聚,我国广大农村地区的农村生活污染问题若不加重视,水污染问题及其衍生的水资源短缺的危机必将因而日益加剧。1.2农村生活污水的特点

农村生活污水主要是洗涤、沐浴和部分卫生洁具排水,通过长期的调查和研究,发现农村生活污水具有以下特点:

(1)污水水量变化大:水冲卫厕的普及、村民收入水平的增长、实际务农劳动力的减少、燃料的气体化、区域性的家庭手工业与生活污水量增长间存在明显的相关性。生活污水来源受生活用水的影响,主要有厨房洗涤污水、洗衣污水、洗浴污水、冲洗卫生间的粪便污水等。调查中发现:在各类型的生活用水中,洗衣用量最大,一般约占了各户总用水量的60%;在人口较少的家庭,则以厨房用水为主。太湖流域农村农户室内卫生间的洁具一般包括面盆、坐便器和浴缸,其中面盆和坐便器的使用频率较高;但浴缸的使用需配置太阳能热水器或天然气,而目前天然气尚未入户,太阳能热水器相对农户来说较昂贵,因此,农户卫生间中的浴缸使用频率也不是很高。农户洗澡普遍使用浴锅,通过烧柴将水加热,在浴锅中洗浴,洗浴污水一般排入室内窖井,渗入地下。

(2)水质水量在不同居住区、不同时间段里差异明显:太湖流域农村可分为集中居住的新建居住区和陈旧居住区。集中居住的新建居住区农户每天每户平均水量在166升到207升之间波动,平均水量大约为180升/(天·户)。集中居住的陈旧居住区农户每天每户平均水量大约为120升/(天·户);从排放方式看,有2296的农户生活废水选择了直接排入村河,45%的农户排水采用排入屋后及地表渗入地下,排入沟渠的农户有25%,还有少数农户生活污水排入化粪池、田地等方式。从水质上看,旧居住区CODcr,日排放浓度可达780、1349 mg/L,新居住区CODcr,日排放浓度可达350~450 mg/L。新、旧居住区的总氮、总磷排放浓度平均为:新居住区为20 mg/L和1.93mg/L,旧居住区为9.7 mg/L和1.19mg/L。差距的主要原因是旧居住区居民经济条件相对较差,用水时反复使用后排放,造成有机物浓度较高;同时由于旧居住区农户基本没有使用卫生洁具,造成生活污水中粪便成分较少,TN、TP浓度偏低。农户用水时段主要集中在上午6:00-8:00,中午10:30-12:00,下午5:30-7:00。第一时段主要是洗漱用水、厨房用水和洗衣用水等,耗水量在三个时段中最大;第二时段主要是厨房用水,耗水量最小;第三时段主要是厨房用水和洗浴用水,耗水量居中。

(3)农村生活污水基本为大量无序排放:太湖地区农村生活污水一般是通过二种方式排放,一是通过自家院内的渗坑排放而直接渗入地下,大多数农户家的洗涤污水采用这种排水方式;二是通过管道排入自建简易化粪池,卫生间污水的排放多采用此方式;三是将污水泼在门外空地,任其自然蒸发,这种方式一般用于洗衣污水的排放。2.农村生活污水处理技术研究

对于我国广大的农村地区来说,受到农村的经济基础和管理水平现状的影响,不能走城市发展模式,而应充分考虑当地自然、经济、社会条件,对农村污水处理工程方案应要求工艺简单,净化效果有保证;尤其是在富营养化重点控制区域,不仅要消减有机物还要进行脱氮除磷。因此,因地制宜地采用投资省能耗低,维护管理方便,处理效果好的工艺显得尤为重要。一种新型生活污水处理工艺“源分离”技术为太湖流域农村生活污水处理找到了新途径,为农村污水处理工作走出困境找到了突破口。

3.生活污水的源分离、分质处理与资源化

生活污水源分离和分质处理是指在源头分类收集、处理和回用,将优质饮用水和低质回用水分开供给用户,以实现水资源最大化利用和最优化循环。它是革新的供排水和处理理念,基本模式见图

生活污水源分离、分质处理和资源化系统

3.1生态排水一源分离技术 根据对生活污水的研究,不同的水质所含成分有很大不同,大致可以分为:

黑水:指厕所粪便污水,包括人尿和粪便;黄水:指人尿;褐水:指粪便污水;灰水:指来自于家庭的厨房、洗衣、沐浴和盥洗等污水。

生活污水中营养物质的绝大部分集中在黑水中,特别是小便废水中。从污水构成来看,灰水的数量占99%,而COD、N、P的负荷分别只占40%、5.6%、20%;尽管尿和粪便的数量只占l%左右,但COD、N、P负荷却占60%、94.4%、80%。水质和水量两者的强烈反差成为黑水和灰水源分离的依据。因此,实现黑水与灰水分离,可以让粪便回田,而灰水与初期雨水可以通过物理或生态工程(如湿地)共同处理,这样不仅可以较好实现物质循环,而且可以减少庞大的管网投资和繁琐的生物处理过程。源分离技术的应用不仅可以缓解或解决“水冲厕”的卫生问题,还可以为后续水污染控制带来一系列的便利,使农村水污染处理问题难度降低。3.1.1灰水处理与回用

不同来源的灰水水质差异很大,主要取决于用户生活方式、生活习惯、排水类型以及家用化学产品的使用情况。灰水通常包含了高浓度的油脂、其它烹饪有机物、肥皂残余物和清洁剂中的表面活性剂等可生物降僻物,未被粪尿污染的灰水中病原体、氮的含量都较低。灰水的有效回用可以减少将近50%的饮用水使用。

灰水处理回用技术发展很快,主要有人工强化的物化处理、生物处理和自然生化处理等(表1)。当灰水处理后回用前必须进行紫外照射、加氯等消毒处理。

3.1.2黄水、褐水的处理与回用

含氮量高的黄水可作肥料,尿液贮存在与空气隔绝的容器中肥分可以保持大约一年时间不会流失。黄水在粪尿分离厕所里与褐水隔离后输送到尿液池液蓄即可得液体肥料,也可干化处理制成干肥。研究表明,通常情况下尿液混合肥可用于所有农作物,而尿液注射法仅能用于可食用部分在地面以上的作物。从卫生学的角度看,尿液注入地面后其病源微生物受到的灭活作用更加迅速、强烈。

Maculate Madungwe以采用真空式便器分离大小便及冲洗水为例,探讨了褐水的收集和处理过程。褐水首先被输送到粪便隔离器中,分离出来的液体被送入悬挂在深坑里面的土壤过滤器,再进入化粪池里同灰水一起进入后续处理设备中;而被捕获的褐水悬浮固体被送到堆肥装置中进行厌氧消化,制成肥料的同时也产生许多生物气。高温、高pH和长时同贮存是促使病原体灭活的关键因素。消灭褐水里的病原体、减少苍蝇和臭气的方法是投入草木灰或石灰之类的添加剂。许多亚热带、热带国家习惯将粪便风干,欧洲市场上的一些分离厕所也将粪便干化燃烧,不仅可以开发潜在的能量,燃烧后的灰烬可以撒播于耕地中。

3.1.3黑水处理与资源化

黑水的特点是COD,BOD等指标高,含大量病菌且臭气污染严重。而生活污水中80%~90%的氨,50%~57%的磷来自于黑水,预处理后的滤清液对后处理可起到添加营养剂的作用。预处理设备通常是粗细格栅等,还有美国的HONEY MON一STER、德国的HUBER和中国北京世纪国瑞公司等研发的粪便处理专用设备等。混凝沉淀法也可用于黑水预处理。固体分离后堆肥干化制成有机肥用于农业,上清液经厌氧消化、好氧接触氧化或厌氧一好氧结合处理后排放或回用。为了进一步消除恶臭污染,可采用酸、碱或次氯酸钠盐淋洗脱臭,活性碳吸附或生物除臭技术等工艺。3.2做好农村污水资源化工作

随着中国化肥工业的发展,现在的农村逐渐丢弃了原来祖先留下来的粪尿用于农业生产活动中这一优良传统。人粪尿的养份,约含80%的氮、50%的钾和磷,作为粮食作物的一种肥料,几乎可以替代化肥。收集后的粪、尿通过适当的方式处理后,其中的养份可通过农用或绿化施肥而得到回收,由此帮助保持土壤肥力,减少水污染。总的来说,粪尿的单独收集与资源化,是未来农村污水处理的发展方向,它可以实现轻污染的杂排水完全回用,重污染的粪尿水资源化到农田,减轻甚至完全避免水环境的二次污染,真正实现了污水的零排放和整个水生态圈的良性循环,在人们卫生系统文明程度不断提高的同时,维持了生态平衡,最终改善农村的卫生与健康状况,促进宏观生态安全与社会经济的发展。总结

农村生活污水处理是一项涉及面广、技术含量高、工作量大的系统工程。太湖地区人口稠密,经济发达,环境随着经济发展受到严重破坏。其中农村生活污水的排放更是造成太湖富营养化的重要原因之一。源分离技术能在一定程度上解决农村生活污水处理问题,它克服了传统集中式排水体制与分散式排水体制的弊端,实现良好的节水、节能和减少污染物排放等功能,符合循环经济的理念。在生活污水的源头分类收集模式、褐水和黑水的处理与资源化技术开发、生活污水源分离和资源化的综合评价等方面的深入研究将进一步完善和深化污水处理和循环利用理论和工艺,从而推广应用。参考文献:

[1]会相灿,叶春,颜丹宙等.太湖重点污染控制区综合治理方案研究[J].环境科学研究,1999.12(5):1-5.

[2]盛学良,舒金华,彭补拙等.江苏省太湖流域总氮、总磷排放标准研究[J].地理科学,2002.22(4):20—24.

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[7]张大第、张晓红、章家骇等,上海市郊区非点源污染综合调查评价[J],上海农业学报,1997,13(1):31—36.

[8]2006中国环境状况公报,国家环境保护总局,2007年6月4日发布.

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[10]高拯民,李宪法.城市污水土地处理利用设计手册[M].北京:中国标准出版社,1991:4562551.

我国农村生活垃圾处理技术探讨 篇7

2005年修订后的《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》第四十九条明确规定:“农村生活垃圾污染环境防治的具体办法,由地方性法规规定”,从而将农村生活垃圾的管理纳入法制轨道。农村生活垃圾处理受地理环境、经济发展、垃圾状况及气候条件等多种因素的影响和制约。农村生活垃圾处理是指通过物理、化学、生物等加工过程,将农村生活垃圾转变成适于运输、利用、贮存或最终处置的过程。目前生活垃圾处理处置的方法基本上是卫生填埋、焚烧、堆肥、综合利用4种,此外还有一些新的工艺方法如蚯蚓堆肥法、太阳能—生物集成技术、气化熔融处理技术等。

1 农村生活垃圾处理的常规技术

1.1 卫生填埋

农村生活垃圾的最终处置方法是将经过焚烧或其它方法处理后的残余物送到填埋场进行卫生填埋。其原理是采取防渗、铺平、压实、覆盖等措施将垃圾埋入地下,经过长期的物理、化学和生物作用使其达到稳定状态,并对气体、渗沥液、蝇虫等进行治理,最终对填埋场封场覆盖,从而将垃圾产生的危害降到最低。

1.2 焚烧

农村生活垃圾中的废塑料等可燃成分较多,具有很高的热值,采用科学合理的焚烧方法是完全可行的。焚烧处理是一中深度氧化的化学过程,在高温火焰的作用下,焚烧设备内的生活垃圾经过烘干、引燃、焚烧3个阶段将其转化为残渣和气体(CO2、SO2等),可经济有效地实现垃圾减量化(燃烧后垃圾的体积可减少80%—95%[2])和无害化(垃圾中的有害物质在焚烧过程中因高温而被有效破坏)。经过焚烧后的灰渣可作为农家肥使用,同时可将产生的热量用于发电和供暖。

1.3 堆肥

农村生活垃圾中有机组分(厨余、瓜果皮、植物残体等)含量高,可采用堆肥法进行处理。堆肥技术是在一定的工艺条件下,利用自然界广泛分布的细菌、真菌等微生物对垃圾中的有机物进行发酵、降解使之变成稳定的有机质,并利用发酵过程产生的热量杀死有害微生物达到无害化处理的生物化学过程。按运动状态可分为静态堆肥、动态堆肥以及间歇式动态堆肥;按需氧情况分为好氧堆肥与厌氧堆肥两种。其中与厌氧堆肥相比,好氧堆肥周期短、发酵完全、产生二次污染小,但肥效损失大、运转费用高。

1.4 综合利用

综合利用是实现固体废物资源化、减量化的最重要手段之一。在生活垃圾进入环境之前对其进行回收利用,可大大减轻后续处理处置的负荷。综合利用的方法有多种,主要分为以下4种形式:再利用、原料再利用、化学再利用、热综合利用[3]。在农村生活垃圾处理过程中,应尽量采取措施进行综合利用,以达到垃圾减量化、保护环境、节约资源和能源的目的。根据农村生活垃圾的特点,建议农村垃圾应分类收集,分类处理(图1)。

2 农村生活垃圾处理新技术的发展

2.1 蚯蚓堆肥法

蚯蚓堆肥(Vermicomposting)是指在微生物的协同作用下,蚯蚓利用自身丰富的酶系统(蛋白酶、脂肪酶、纤维酶、淀粉酶等)将有机废弃物迅速分解、转化成易于利用的营养物质,加速堆肥稳定化过程。蚯蚓种类繁多,但应用于生活垃圾堆肥处理的主要集中在正蚓科和巨蚓科的几个属种,其中应用最广的是赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)[4,4]。用蚯蚓堆肥法处理农村生活垃圾工艺简单、操作方便、费用低廉、资源丰富、无二次污染,而且处理后的蚓粪可作为除臭剂和有机肥料,蚯蚓本身又可提取酶、氨基酸和生物制品[5]。蚓粪用于农田对土壤的微生物结构和土壤养分可产生有益的影响,提高作物(如草莓)的产量和生物量,以及土壤中的微生物量[6,7]。蚯蚓堆肥法具有具有的上述优点,使该技术在农村地区的应用具有广阔的前景。

2.2 太阳能—生物集成技术

该技术是利用生活垃圾中的食物性垃圾自身携带菌种或外加菌种进行消化反应,应用太阳能作为消化反应过程中所需的能量来源,对食物性垃圾进行卫生、无害化生物处理。在处理过程中利用垃圾本身所产生的液体调节处理体的含水率,不但能够强化厌氧生物量,而且能够为处理体提供充足的营养,从而加速处理体的稳定,在处理过程中产生的臭气可经脱臭后排放。当阴雨天或外界气温较低时,它能依靠消化反应过程中产生的能量来维持生物反应的正常进行。

“生活垃圾太阳能—生物集成技术处理反应器”由宁波大学建筑工程与环境学院研制成功,它可实现农村生活垃圾中的可堆腐物转变为改良土壤的有机肥料。处理完成的食物性生活垃圾体积减少80%以上,并可产生生物肥腐熟性有机物,作为有机肥使用,既可大幅度减少农村生活垃圾的清运量,又可变废为宝,使资源得到再生利用[8]。

2.3 高温高压湿解法

农村生活垃圾湿解是在湿解反应器内,对农村生活垃圾中的可降解有机质用湿度为433—443K、压力为0.6—0.8Mpa的蒸汽处理2h后,用喷射阀在20s内排除物料,同时破碎粗大物料并闪蒸蒸汽,再用脱水机进行液固分离。湿解液富含黄腐酸,可用于制造液体肥料或颗粒肥料。脱水后的湿物料可用干燥机进行烘干到水分小于20%,过筛,粗物料再进行粉碎。高温高压湿解的固形物质可作为制造有机肥的基料,湿解基料富含黄腐酸[9]。

2001年,袁静波研制成功“高温高压水解法处理城乡生活垃圾及制肥成套设备”,并获得了国家发明专利[10]。其高温高压水解法处理农村生活垃圾由垃圾分选系统、垃圾水解系统、垃圾焚烧系统、制肥自动控制系统组成,具有垃圾分选效果好,运行成本低,有机物利用率高,无需添加酸性催化剂,避免了对环境产生二次污染等优点。这说明了高温高压湿解法处理农村生活垃圾具有可行性。

2.4 垃圾衍生燃料

垃圾衍生燃料(Refuse Derived Fuel,简称RDF)一般指生活垃圾经破碎、筛选出不燃物后所得到的以废塑料、纸屑等可燃物为主体的废弃物,或将可燃废弃物进一步粉碎、干燥成型而制得的固体燃料[11]。RDF具有如下优点:①较高的热值、均匀的燃烧特性;②能量回用、综合效率高;③烟气中重金属含量低、烟气净化成本低、灰分少,进一步减少处理费用[12],一般RDF制备工艺见图2[13]。

农村生活垃圾制备RDF工艺过程可回收热能用于农村供热和发电等,且RDF运输、储存比较方便,但其燃烧过程会产生有害气体(CO、HCl等)和温室气体。因此,该技术在农村生活垃圾处理中应用前景广阔,但仍需要加强研究开发工作。

2.5 气化熔融处理技术

该技术将生活垃圾在450—600℃温度下的热解气化和灰渣在1300℃以上熔融两个过程有机地结合起来。农村生活垃圾先在还原性气氛下热分解制备可燃气体,垃圾中的有价金属未被氧化,有利于回收利用,同时垃圾中的Cu、Fe等金属不易生成促进二口恶英类形成的催化剂;热分解气体燃烧时空气系数较低,能大大降低排烟量,提高能量利用率,降低NOx的排放量,减少烟气处理设备的投资及运行费;含碳灰渣在高于1300℃以上的高温下熔融燃烧,能扼制二口恶英类毒性物的形成,熔融渣被高温消毒可实现再生利用,同时能最大限度地实现垃圾减容、减量[14]。

气化熔融处理技术具有彻底的无害化、显著的减容性、广泛的物料适应性、高效的能源与物资回收性等优点,但要求农村生活垃圾必需具有较高的热值(>6000kJ/kg)。随着农村生活水平的提高,生活垃圾热值也在提高,在未来农村生活垃圾的处理中该技术将占据一席之地。

3 几种农村生活垃圾处理技术的比较

表1总结了几种典型的农村生活垃圾处理方法的技术参数,并进行了优缺点比较。本文介绍的几种处理技术都可不同程度地应用于农村生活垃圾的处理处置。每种技术都有其自身的特点及实用性,因此最终选择适当的农村生活垃圾处理技术取决于各种各样的因素(如技术因素、经济因素、政治因素、环境因素等),其中很多因素都依赖于当地条件,一般应考虑:①农村生活垃圾的成分和性状(决定于当地经济发展和居民生活水平);②处理能力和垃圾的减容率;③国家相关政策和法规;④工作人员的职业健康和安全;⑤处理、运行及其它成本;⑥处理设备的易操作性和可靠性;⑦需要的配套设备和基础设施;⑧处理设备及排放装置对当地环境的总体影响。

4 农村生活垃圾处理技术路线

根据农村生活垃圾处理的原则及上述选择处理技术的影响因素,农村生活垃圾处理的技术路线大致如下:①实行垃圾分类收集,加强废品的回收利用。结合农村实际情况,将垃圾分为无机垃圾、可回收垃圾、有害垃圾和有机垃圾分类进行收集;成立废品回收站,最大限度地向农户收购可再生废品。②推广农村垃圾无害化处理技术,鼓励农民建设沼气池,大力发展农村沼气。“十一五”规划准备把沼气作为重点来推广,现在农业部一年的沼气补助费就有10亿元[15]。发展沼气既解决群众生活用能问题,又能得到优质有机肥料,同时还可以有效减少农村生活垃圾对环境的污染。③对落后的山区,合理选择天然的低洼地作为填埋场不失为一种经济的农村生活垃圾处理方法。填埋场应避开以易渗透地域和靠近河流、湖泊、洪灾区和储水补给区的地理位置,选择渗透较小的地基,在填埋场底部加防渗层。④对于经济较发达的农村,应尽量减少垃圾填埋量,生活垃圾处理逐渐转向二次污染小的处理工艺,如太阳能—生物集成技术、蚯蚓堆肥法、RFD等。未来农村生活垃圾的治理方向就是要变废为宝,实现环境效益和经济效益的双丰收。⑤发展农户清洁能源循环利用技术,实现农村生活垃圾的综合利用。根据农户特点推广“两位一体”(即沼气池上面建厕所)、“三位一体”(即沼气池上面建厕所、猪圈)甚至“四位一体”(即沼气池上面建畜禽舍、厕所和温室)建设模式,同步改造厕所、猪圈、厨房、庭园。目前我国江西赣州的“猪—沼—果(菜)”的能源生态模式,广西恭城的“养殖—沼气—种植”三位一体的庭院经济模式,北方的将日光温室、畜禽舍、沼气池和厕所优化组合的“四位一体”模式取得了很好的农业效益和环境效益[16,17]。⑥借鉴城市生活垃圾处理的经验,总结、提炼、创新适合在农村推广普及的生活垃圾处理方法。农村垃圾治理难度较大,单凭政府的推动显然不够,但仅凭农民自己去治理也不现实,因此只有以农民为主体、以政府为主导,利用成熟工艺,发展专用新兴工艺,充分发挥市场调节作用,才能真正治理好农村垃圾问题。

5 结语

农村生活污水可以这样处理 篇8

“污水乱泼、垃圾乱丢”,这是时下一些农村的现实景象。2010年发布的第一次全国污染源普查结果显示,农村污染排放占了全国污染排放的半壁江山,因此,农村污染防治迫在眉睫。

近期一项针对广东省东江、北江、西江流域典型村庄生活污水排放情况的调查显示,目前这些地区96%的村庄没有污水排放管道和处理系统,仅部分住户建有化粪池或沼气池对生活污水进行简单处理,村民生活污水随意排放,并流入河流,威胁人民群众身体健康。

2011年,在广东省环保厅生态处指导下,广东省环境技术中心课题组编印了《广东省农村生活污水处理技术指引》,对各地农村生活污水处理工作进行有效技术指导。

一个原则

广东农村生活污水主要包括厨房污水、洗涤污水、畜禽养殖污水及其他污水,其中厨房污水和洗涤污水约占80~85%。农村生活污水的显著特征为来源分散,间歇排水,日变化系数较大;污水中有机物和氨氮、磷等营养物质浓度高,污水组成复杂,但一般不含有毒物质。

但是,鉴于我省农村现有的经济条件及农村生活污水特点,农村生活污水处理技术和设施应遵循从当地实际情况出发的原则,同时满足成本低、维护少、生态化和效果好四项基本要求。另外,考虑到农村居住的分散性和村落居住的相对集中性以及农村自然条件、环境承载力等差距,农村污水处理技术和设施还应做到应地制宜、分散与集中处理相结合。

两类模式

站在佛山禅城区南庄镇利华员工村污水处理站,我们看到的是一大片碧绿的草地,几十个水泥盖子,不知道的人还以为这里是块公共绿地。

这是因为,利华员工村污水处理站采用的是地埋式(有动力)污水处理设施,这个设施包含小型成套污水处理装置、地下渗滤系统等,有厌氧、好氧或组合工艺装置等。污水经过装置时,经过沉淀、厌氧水解、接触氧化或过滤、生物降解等处理方法得到了净化。这所有的装置都是埋入地下,成为一个小型的地下工程,上面的土地就被利用来种植绿化植物,这是该工艺的最大优点。而且设备运转时噪声小,产生的污泥也少,对周围环境影响非常小。

处理站系统运行全自动控制,现场设一级控制和中央控制系统,其进出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准。不过,工程的造价相对就比较高了,利华员工村的系统占地420平方米,日处理规模200吨污水/日,工程投资(仅仅是工程的建设费用)达45万元。因此适宜于土地紧缺,农村新建居住小区,以及人口居住密集的珠三角农村地区。

与利华员工村相比,深圳光明新区观澜镇白花洞村的处理站就显得大气多了,工程占地面积达1500平方米。然而,这并不是白花洞村阔气,而是处理工艺的要求所致。

白花洞村采用“沉淀池+快速渗滤池污水处理工艺”,该工艺主要依靠渗滤系统发挥作用,污水经过渗滤系统接触氧化、硝化、反硝化、过滤、沉淀、氧化、还原等一系列生化作用得以净化。该工程的优点是投资费用省,平均一吨水的处理规模,费用比利华员工村低1000块钱,运行费用也仅是利华员工村的1/3,而且维护管理简便,植物可以美化环境。缺点为污染负荷较低,占地面积较大,夏季可能滋生蚊蝇。

一般来说,该技术适宜于土地较丰富、土壤渗透性较强且为粗粒结构的沙壤或沙土农村地区。白花洞村采用该技术时,所采用人工快速渗滤系统(CRI)是在快速渗滤系统的基础上,采用渗透性能良好的CRI介质(以一定级配的天然河砂为主,并掺入活性矿物填料)。该系统于2003年1月份通水运行,处理效率高,出水可满足绿化用水和冲洗厕中水回用要求。

三种组合

调节水解池,由池体、布水管组成,它依靠厌氧微生物的作用对污水中的有机物进行分解,将大分子有机物转化为小分子有机物,降低后续处理过程中的有机污染负荷。

人工湿地,一种通过人工设计、改造而成的生态型污水处理系统,主要由基质、水生植物和微生物三部分组成,利用生物的吸附作用,将废水中的污染物进行清除。

稳定塘,是对各种类型污水处理塘的总称,是一种利用天然池塘或洼地进行一定人工修整的污水处理构筑物。它利用有机物质的好氧菌氧化分解、有机物的厌氧消化或光合作用来实现对污染物的降解转化。

生物氧化,有机物质在生物体细胞内氧化分解产生二氧化碳、水,并释放出大量能量的过程称为生物氧化。

你可曾想到,这看似毫不相干的四种事物,一旦进行组合,竟然可以成为污水处理设施,而且组合还可以有多种选择。

第一种是调节水解、人工湿地与稳定塘的组合。该设施的出水水质较好,广州市花都区东镇李溪村采用此项技术,建造了规模为700吨污水/日的污水处理设施,服务人口约5770人,污水处理后出水主要污染物指标达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A排放标准。

该技术首先使生活污水进入调节水解池,截留大部分悬浮物,并将大分子有机物分解成小分子有机物。调节水解池出水进入人工湿地,污染物在人工湿地内经过滤、吸附、植物吸收及生物降解等作用得以去除。人工湿地出水进入稳定塘,通过自然氧化分解作用(或配合人工充氧)和水生生物的吸收作用,进一步降低水中污染物。

该工艺投资费用省,直接运行费用低(直接运行费用仅为含电费及人工费,每吨污水处理费用0.05元至0.10元),维护管理简便,出水水质较好,植物还可以美化环境。不过占地面积较大,比较适用于土地相对充足的农村地区。

第二种是调节水解、生物氧化与人工湿地(或稳定塘)的组合。这种组合,占地面积较小,对水质、水量波动有较强的适应性,对污染物的去除效果好。江门台山市川岛镇王府洲污水处理厂,处理的是旅游区生活污水,出水要求较高,采用的就是这种工艺组合。在2009年9月9~10日采样分析发现,当地进入旅游旺季时,处理池进水的各项污染物含量明显比平时提高,但是经过处理后,各项污染物都能够得到有效的去除,污染物浓度得到明显的降低。

工艺虽好,但是建设费用就比较高啦,它比第一种组合高大约1/4,运行费用高约1/2,系统运行管理相对较复杂。适用于出水要求较高的农村地区,尤其是人口居住密集、环境容量较小或者集中连片村庄的生活污水集中处理。

采用这种工艺,污水同样先经调节水解池去除悬浮物后,进入生物氧化池,通过曝气充氧,使氧气、污水和填料充分接触,填料上附着生长的好氧微生物可有效地去除污水中的有机物、氨氮等污染物。生物氧化池出水进入人工湿地或稳定塘,进一步强化处理。

第三种是调节水解与稳定塘的组合。在这种组合中,稳定塘成为主体。污水在塘内经过较长时间的停留、贮存,通过微生物的代谢活动、菌藻互相作用或菌藻、水生动植物的综合作用使有机污染物和其他污染物质得到降解和去除。

这种组合的建设投资、运行费用在三种组合中是最低的,大约是第一种组合的一半。而且便于实施,维护和管理简单。但是该工艺占地面积较大,出水水质不稳定,处理效果受进水水质、气候等因素的影响较大,因此适宜于土地充裕、有天然池塘、处理规模小、出水标准要求不高的农村地区。

广州增城市中新镇坑贝村采用的就是稳定塘工艺的工程,该村设两个污水处理站点,服务总人口600人,设计处理水量120吨污水/日,氧化塘占地面积约520平方米,污水经厌氧水解池和好氧池处理后,达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准。

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