农村污水治理问题是当前中国水环境治理的重点与难点。9月23日,在由中国国际贸易促进委员会建设行业分会、住建部农村污水处理技术北方研究中心主办,《水工业市场》杂志承办的“第六届中国农村和小城镇水环境治理论坛”上,住建部农村污水处理技术北方研究中心主任刘俊新解析了“国外农村污水治理经验的启示”。他表示,中国农村污水治理已经发展到一定程度,但污水处理率还不是很高。国外尤其是发达国家在农村污水治理方面已经开展了很多工作,积累了不少经验,对我国的农村污水治理具有一定的借鉴作用,但我国需要结合国情发展适宜的农村污水治理技术与管理体系。
国外农村污水处理概况
欧 盟
欧盟各成员国的条件差异较大,对于水质和污水处理的要求也不完全相同。欧洲平均人口密度为103人/平方千米,各国污水收集率差异很大,实际上与我国各个省的污水收集率存有差异情况一样。
欧盟对分散污水的界定基本上分成两种,一种是小于50人口当量的小污水处理系统,另一种是50-1000人口当量的小污水处理厂。在欧盟制定的排放标准里,排放水质指标与处理设施规模有关。
德 国
德国有许多城市,但城市规模都不大,超过100万人的城市仅有三个:柏林330万、汉堡170万、慕尼黑128万。德国人更乐于生活在小城镇或者乡村之中,全国70%以上的居民生活在10万人以下规模的“城市”,多数人居住在1000-2000人规模的村镇。
德国是一个联邦制国家,每个州就是一个国家,基础设施非常均衡。在上世纪九十年代以前,德国农村污水采取的是工业化集中式处理办法,即将污水通过排水管道输送到一个污水处理厂集中处理。进入二十一世纪以后,这种集中式处理办法正被分流式污水处理新办法所代替。
美 国
美国城镇化率高,农、林、渔业人口只占美国总人口的约0.7%,农村很少,分散的小型社区较多。美国分散污水处理的定义适用于农村地区或人口低密度发展区和人口少于1万人的小型社区。分散处理系统是美国污水处理的一个非常重要的组成部分。约25%的人口采用分散处理系统,有超过1/3的新建社区采用分散污水治理方式。
美国分散污水治理发展历程:初期,分散住户采用化粪池处理污水,并没有受到严格意义的政府管理。1997年,美国环保局(EPA)向国会提交了关于使用分散式污水处理系统的文件,第一次阐述了EPA的立场。2001年出了导则,规定要有污水排放许可证。2002年发布了《分散污水处理系统手册》,用于指导地方管理分散污水处理。2003年发布了《分散污水处理系统管理指南》,用以引导地方政府和群众在适当的地方安装分散式污水处理系统,并配合管理、维护。2003年9月,EPA确认分散污水处理系统(Decentralized wastewater treatment systems, DWTS)作为国家废水基础设施的重要组成部分。
日 本
日本农村污水治理的背景与发展历史:由于霍乱等原因,日本政府于1900年制定了《下水道法》。 1920年代,日本在欧美化粪池技术的基础上,开发了处理粪便污水的处理装置。 到60年代,日本进入经济高速发展期,国民对抽水马桶的需求增长,日本推广“单独式净化槽”处理抽水马桶污水。1969年日本首次制定了合并处理净化槽的结构标准,将净化槽作为生活污水处理系统。1983年日本制定了《净化槽法》,并将村落排水处理设施定位于《净化槽法》。
澳大利亚
澳大利亚地广人少,平均人口密度为3人/平方千米。城市化率89%,农村人口约250万人,农村社区一般为1000-10000当量人口。在管理方面,澳大利亚采用城乡统一的法律和标准,颁布了可以指导具体实施的技术指南。国家和地方政府制定了相关的政策。
马来西亚
马来西亚在上世纪50-60年代主要是解决公共卫生问题;70-80年代主要解决河流污染问题;目前主要是解决环境问题。
2015年,马来西亚农村使用卫生设备的比例达到96%。污水处理的方式与其他国家相同,也分为分户原位处理、村落(社区)就近处理和区域集中处理三类。
国外农村污水处理经验的启示
启示一:建立了完善的法律法规和标准化的指导体系。
欧 盟
欧盟在1991年通过了城市污水处理的法规(UWTD),根据规模和所处位置确定处理要求,并设定了相应的期限。
美 国
美国建立了完整的法律法规体系,美国联邦政府颁布了《清洁水法案》、《安全饮用水法案》、《水质量法案》;美国联邦环保局发布了《分散处理系统手册》、《分散处理系统管理指南》;名个州和民族地区都有相关立法。
在美国,政府制定导则的原则是:保证公众健康与环境保护;依据当地条件做决策;流域一体化综合考虑。在加州,有120万个OWTS,州政府有标准图可供用户选择。实行污水排放许可证制度,私人建房时必须包含污水处理系统。
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英 国
英国与污水处理相关的法律大多数是对欧盟相关指令的解释。在英国最重要的是《水资源法案》(1991)和《环境法案》(1995)。
芬 兰
芬兰于2003年颁布《排水管网以外地区生活污水处理政府法令》,又称《本地污水处理法令》(OWSD)。其他相关的法规体系包括:芬兰宪法(731/1999)、环境保护法(86/2000)、本地污水处理法令(542/2003)、各地的城市环境保护规定。
德 国
德国每个州都有自己的“水法”,与欧洲大致相似,主要是削减负荷、保护环境。
德国针对不同的排放要求以及处理设施的规模,设定了不同的处理目标,包括仅削减COD,同时削减COD和氨氮,同时削减COD、总氮和磷等。
日 本
日本的城市和乡村分别采用不同的污水处理法规体系,城市适用《下水道法》,乡村地区主要适用《净化槽法》(见图1)。针对污水处理,日本是唯一有两套法律的国家。像欧盟和美国都是一套法律,既管城市的污水,也管农村或者分散的污水,只不过是用规模划分不同的情况。
图1 日本污水治理的相关法律与责任管理体系
马来西亚
马拉西亚在农村污染治理立法与实施方面,构建了由联邦政府、州政府、水资源委员会和供水委员会为主体组成的体制政策框架,以及由私人开发商、联邦政府污水服务部、农业发展部和系统运行部门为主体组成的机构执行框架;建立了政府、特许权所有人、开发商共同出资的筹资机制及金融框架。
启示二:因地制宜地优选适合本国的技术系统,并实现规范化和标准化,建立了认证与评估体系。
美 国
美国分散污水处理系统主要包括两种形式:原位处理系统(Onsite wastewater treatment system,OWTS),通常由化粪池和土壤沥滤场组成;群集处理系统(Cluster wastewater treatment system,CWTS),用于两户或两户以上的污水收集和处理系统。
德 国
德国分散污水治理主要采用化粪池+由介质层和植物组成的渗滤(湿地)系统,各种标准化的生物反应器。
德国在分散污水处理方面最显著的特点是:装备化,制作成可现场安装或组合的装备;标准化,颁布了相应的欧洲或德国的技术标准和安全标准;规范化,有专门的认证机构按照相应的标准对各类设备进行严格检测,以保证产品质量。
日 本
日本农村生活污水主要通过三种模式得到治理,即家庭净化槽、村落排水设施和集体宿舍处理设施。其中,村落排水设施、家庭排水设施分别由农林水产省、总务省和环境省依据《净化槽法》推进,《下水道法》和《净化槽法》对上述四个部门的责权范围都有明确规定。另外还有一种特殊形式的小区污水处理,由环境省依照《废弃物处理法》推进。
澳大利亚
由于人口密度低,澳大利亚以家庭/农场为单元的分户污水处理通常采用化粪池,也有采用氧化塘和人工湿地组合的系统。
马来西亚
马来西亚农村污水治理在技术上,原位处理以安装简便、成本低的化粪池为主,就近处理以小型处理设备和土地处理为主,区域集中处理以污水处理厂为主。在实施过程中,实行标准化管控,对制造商、咨询机构、承包商、运营商进行全面管理,颁布了相关的技术标准和规范。
启示三:在污水处理设施的运营方面,通过专业机构提供运行、维护,有利于保障设施的正常运行,便于实施监管。在不同形式和程度上为农村污水治理提供财政补贴或银行贷款,同时扩大社会力量与市场机制的作用。
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美 国
1. 组织机构
美国分散污水治理的组织机构框架如图2所示。在联邦层级,国家环保局设立并管理与分散式污水处理系统相关的计划和项目。州和民族地区政府通过各种行政部门管理分散式系统,通常是由州或民族地区公共卫生办公室负责制定规章,由地区或者当地的州办公室执行管理。县级政府担负管理辖区内分散污水治理的职责。由于各州立法和组织机构的不同,管理能力、管辖范围和当地政府管理分散式污水系统的权力也不尽相同,通常是根据当地政府的能力和管辖的环境来确定其最终的职责。美国的州还可以根据需要设置特殊管理实体,负责实施某一区域(社区、县甚至全州)的分散污水治理。民间非营利机构是另一个确保分散式系统有效实施的组成部分。管理部门可以与具有资质的民间管理实体签订合同,委托其完成分散系统的规划、评估、技术咨询或培训等工作。私人营利性质的实体主要提供管理服务,通常由州公共事业委员会监管。
图2 美国分散污水治理的组织机构框架图
2. 运行模式
为了指导各州和地方有效开展分散污水治理,美国环保局于2003年发布了《分散处理系统管理指南》,提出了5种集中管理程度逐步加强的运行模式。
★ 业主自主方式:仅限于维护需求最低的系统。执法部门定期邮寄保养提示及注意事项。
★ 专业维护方式:鼓励业主与专业技术人员签订维修保养合约。适用较复杂的技术系统。
★ 许可运行方式:发放运行许可证。适用于敏感水体区域。
★ 机构管理方式:运行许可证发放给机构而非业主。适用于饮用水源保护区。
★ 机构所有权方式:由机构集中建设、运行与维护,相当于集中处理。
3. 财政补助制度
美国联邦政府和各州政府对分散污水治理越来越重视,从1987年开始实施的《水治理法案》要求各州建立清洁水滚动基金,该基金80%由联邦政府拨款,各州提供20%的配套资金。这些资金作为低息或无息贷款提供给那些重要的污水处理以及相关的环保项目,期限可根据住户的情况而定,偿还的贷款和利息再次进入滚动基金。美国国家环保局、农业部、房屋和城市发展部以及州政府也对分散污水治理提供多种形式的项目资助。
日 本
1. 运营、服务和管理体系
日本建立了完善的农村污水治理运营、服务和管理体系,如图3所示,日本农村污水治理由行政机关、用户以及行业机构共同参与完成。污水治理设施设立时,由用户向行政机关提出申请。县(市)级的行政机关及其指定的机构,对污水治理设施的申请设立、变更、废除具有审批权,并通过指定的机构对建设与运行的质量进行监管。监管有两种,一种相当于设施建成后的验收检查,主要对设施建成后的出水水质和运行状况进行评估;另一种是设施运行过程中的定期检查,相当于运行监管。作为第三方的行业机构在分散污水治理中担负很重要的角色。行业机构包括设备制造公司、建筑安装公司、运行维护公司和污泥清运公司,行业机构均需取得相应的资质,并且从业人员都必须通过培训和考试获取相应的专业证书。此外,还有专业性的行业协会和培训机构等,在开展分散污水治理技术的研究、推广、宣传教育、专业人才培养方面做出了很大贡献,每年都为该行业培训出足够的合格的技术人员和管理人员。
图3 日本农村污水治理的运营、服务与管理体系
2. 维修保养
为保证农村污水处理设施能够正常运行,《净化槽法》规定设施建成后,3-8个月检查一次水质;以后每年一次。每年定期两次设备检修、水质监测和消毒药剂的补充以及害虫的驱除等。每年至少1次(全曝气2次) 污泥清理与处置。
3. 财政补助制度
日本农村污水处理项目的建设资金主要来源于地方政府筹资和中央政府拨款,运营管理资金主要来自受益者缴纳的污水处理费。日本政府为推动农村污水处理工作,于1987年实施“合并净化槽安装建设事业”补助制度,对于家庭设置合并净化槽,市町村给予个人家庭补助时,由国家给予市町村一定的国库补助,补助额为市町村给予家庭补助标准额的1/3。1994年起日本政府开始实施“特定地域生活排水处理事业”补助制度(限于急需开展生活排水对策的地区),以市町村为主体推动净化槽的普及事业时,由国家给予事业费总额1/3的国库补助。另外,由市町村设立公营企业,承担净化槽的日常维护管理等业务。家庭仅负担约10%。
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