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国外农村生活污水治理经验及对我国的启示

 静水致远 2017-10-21




作者简介:

夏玉立,浙江水利发展规划研究中心高级工程师。

夏训峰,中国环境科学研究院研究员,博士。

王丽君,中国环境科学研究院工程师。

张   颖,中国环境科学研究院工程师。



摘要

文章通过对我国农村生活污水治理现状的调研,明确我国农村生活污水治理中存在的问题;分析美国、日本及欧洲诸国等农村生活污水治理历程,获得以下三个方面的启示:(1)建立完善的法律法规和标准化的指导体系;(2)因地制宜地适合本国的技术系统,并实现规范化和标准化,建立认证与评估体系;(3)完善的运行模式和财政补贴制度。


Abstract

Through the investigation of the current situation of rural domestic sewage treatment in China,rural sewage treatment problems are clear;Rural sewage treatment process is analyzed as the United States, Japan and European countries;Following three aspects of the revelation were obtained: (1) Perfect laws and regulations and the standardization of the guidance system was established; (2) Technical system according to local conditions, And to achieve standardization and standardization, certification and evaluation system was established; (3)Perfect operation mode and financial subsidy system are established.


关键词

农村生活污水;技术系统;评估体系;财政补贴


Keywords

rural domestic sewage; technical system; evaluation system; operating mode; financial subsidy


我国农村生活污水治理现状


我国有近60万个行政村和260多万个自然村,农村在我国社会经济结构中占有重要的地位。随着新农村建设的发展,农村居民生活水平显著提高,但是由于长期实行的城乡二元结构,导致城乡公共资源配置严重不均衡,农村的环境建设与经济发展不同步,农村排水和污水处理设施严重不足。2015年末,我国行政村的生活污水处理率仅为11.4%。未经处理的污水随意排放,对农村人居环境造成了严重的污染。


近年来,中央和地方农村污水治理力度不断加大。环境保护部、财政部积极推进农村环境综合整治,2008~2015年累计安排314亿元,支持7万多个村庄实施农村环境综合整治,重点治理农村污水垃圾等。到2020年,新增完成环境综合整治的建制村13万个。


2015年,住建部会同中国农业发展银行与吉林、江苏、山东、宁夏、山西5省签订战略合作协议,并在全国选择100个县开展农村生活污水治理示范,力争用3年时间,完成试点示范工作。在此基础上,总结经验、确定成熟技术、制定标准、完善政策,在全国梯次推开。浙江实施了“五水共治”专项工程,江苏省委省政府大力推动,山东全面推进农村改厕等。


但农村污水治理试点工程未能充分考虑推广的可能性和路径,存在着明显的项目导向特点,以及重工程轻管理、重技术轻机制、重建设轻运行等现象。具体问题如下:(1)农村污水处理率低;(2)技术和设备类型众多,处理效果良莠不齐;(3)缺乏有效的农村污水处理设施长效运营机制,已建成农村污水处理设施的正常运行率低。


国外农村生活污水整治模式


“他山之石,可以攻玉”,为了有效解决我国农村生活污水治理过程中遇到的问题,需要借鉴国外农村生活污水治理的经验。国外农村生活污水治理组织和管理模式大致可以分为两类。


一类是以欧美老牌发达国家为代表,由于其城市化的历史都将近100年以上,早在上个世纪环境问题成为全球焦点之前,这些国家已经基本完成城乡一体化,目前超过95%的人口居住在5~10万以上人口规模的城镇。这些国家农村与城市通常适用同一套污水治理的法律体系,只是在上世纪七、八十年代后,出于对面源污染的重视,针对乡村地区或者分散型的污水治理提出一些修正法案,开展分散污水治理的目的主要是为了保护环境,在实施过程中强调家庭或个人自主,国家通过一些项目和计划进行组织、管理和支持。


另一类是日本模式,由于其经济起飞是在20世纪五六十年代以后,在农村污水治理过程中,卫生健康问题、建设问题、环境问题同时存在。为了加速城乡一体化,规范和管理农村地区的卫生、建设与环境保护,日本建立了一套不同于城市的乡村污水治理的法律体系,并建立了一套政府主导、居民参与的实施体系。

国外农村生活污水治理经验


1
建立完善的法律法规和标准化的指导体系 


a.分层立法的美国法律法规和标准化的指导体系


美国的法律法规大致分为三个层面:联邦政府、国家环保署及州和民族地区。


在联邦政府层面,美国国会分别通过了《清洁水法案》《安全饮用水法案》及《水质量法案》,为其农村生活污水治理提供了依据。1972年美国国会通过了《清洁水法》的修正案,该法改变了纯粹以水质标准为依据的管理方法,而是采用了以污染控制技术为基础的排放限值和水质标准相结合的管理方法。《安全饮用水法》最初是于1974年由美国国会通过的,其目的是通过对美国公共饮用水供水系统的规范管理,以确保公众的健康。美国环保署、各州和供水系统共同努力以确保饮用水符合标准。美国重视农村污水治理是在1987年国会通过了《水质量法案》之后,这一法案规定联邦政府要为支持污水处理工程建设提供更多的财政支持,鼓励地方政府在国家环保署的协助下,根据地方具体条件和地貌状况试用各种不同的分散处理系统。


美国环保署发布的《分散处理系统手册》和《分散处理系统管理指南》为其农村生活污水处理提供技术支撑。其中《分散污水处理系统手册》用于指导地方管理分散污水处理;《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。


州和民族地区立法则是在保证公众健康与环境保护的前提下,依据当地条件和流域一体化综合考虑做出决策;州和民族地区政府通过各行政部门来管理分散式系统,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来执行管理。以加利福尼亚州为例,在该州有120万个原位污水处理系统,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。


但美国现行的农村污水治理也存在一些问题:政府投入和参与组织的力度有限;居民自主投入的积极性和有效性难以得到保证;行政体系比较复杂,实施的效率不高;各州重视的程度不一样。


第一,美国分散污水治理在初期过度地依赖传统的土地处理系统,事实证明,很多土地并不适合建设污水处理系统,造成一系列的运行问题,包括对地下水产生新的污染。


第二,美国家庭式的分散污水治理多数停留在户主自主阶段,由于户主缺乏专业的知识往往是在问题出现后才能发现,不能做到防患于未然,将损失降到最低。


第三,美国目前实际上一个地区只授权一个公司从事分散污水的营运服务,如何有效地引进社会力量和市场竞争仍需要摸索。


b.城乡分治的日本污水治理法规体系


日本的城市和乡村分别适用不同的污水治理法规体系,城市(人口>5万人或者人口密度>40人/hm2的集中居住地)适用《下水道法》,乡村地区主要适用《净化槽法》。


在20世纪50年代,日本为改善城市公共卫生环境,制定了《清扫法》《下水道法》。到20世纪60年代,日本农村地区为改善生活与卫生条件的需求,很多公司推出适用于农村地区粪便处理的净化槽技术与设施,为规范市场与建设,日本出台了《建筑基准法》。1983年日本正式制定《净化槽法》,对乡村分散污水治理进行全面规定,成为目前日本乡村污水治理的主要法律依据。由《下水道法》规范的集中污水治理相当于我国的城镇污水治理,主要由国土交通省管辖,由各地方市政机构负责实施,属于公营事业。符合《下水道法》规定的农村地区居民的生活污水也排入城镇污水治理管网。


2
因地制宜地优选适合本国的技术系统,并实现规划化和标准化,建立认证与评估体系 


a.技术系统


美国分散污水处理系统主要包括2种形式:原位处理系统,通常由化粪池和土壤沥滤场组成;群集处理系统,用于两户或两户以上的污水收集和处理系统。


德国分散污水治理采用的主要污水处理技术:化粪池+由介质层和植物组成的渗滤(湿地)系统和各种标准化的生物反应器。


日本的农村生活污水处理主要采用净化槽技术。


澳大利亚农村污水处理,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。


马来西亚农村污水治理主要分为原位处理、就近处理及区域集中处理。其中,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。


b.认证和评估体系


评估项目:外观测试,水密性测试,结构性测试,性能测试及持久性测试。其中,外观测试主要是尺寸与可达性测试;水密性测试主要是部分材质的真空和压力测试;结构性测试主要是结构承受能力测试,干/湿条件下砂坑测试及真实工况复杂条件下的性能测试;持久性测试主要是耐火性及溶出性等测试(图1)。



图1 国外农村污水治理评估


3
污水处理设施运营 


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。


a.农村污水处理设施运行模式


(1)地方指导的美国分散污水治理设施运行模式


在美国,州和地方政府保留对分散处理系统的立法权和执法权。2003年美国环保署为了指导各州和地方有效开展分散污水治理,发布了《分散处理系统管理指南》,在指南中对分散污水治理设施提出5种集中管理程度逐步加强的运行模式。


业主自主模式。该管理模式适用于环境最不敏感的地区,由业主自主运行与维护自己的污水处理系统。此模式只适用于管理要求很低的简单处理系统。为了确保系统得到及时养护,执法部门须定期向业主寄送保养提示及其他注意事项。


协议维护模式。这一模式通过让业主与专业维护人员签订协议,由专业人员定期提供系统维护服务。此模式适用于工艺较为复杂的分散污水处理系统。


许可运行模式。这一模式是给业主签发有期限的运行许可证,期满后必须由管理机构检查系统的状况,合格后才能重新许可运行。这一模式适用于水环境敏感区域,通过定期的审查确保持续正常运转。


集中运行模式。这一模式是将设施的运行与维护许可证授权给专门的服务机构,业主必须聘请有资格的机构为其提供污水处理设施的运行管理服务。该模式适用于环境敏感地区设施运行和维护要求高的情况。


机构所有权模式。这一模式是由专门机构拥有分散系统的所有权,并负责系统的运行与维护,与集中处理系统的管理机制相似。这一模式可有利于运行与维护的管理,适用于环境最敏感的地区。


(2)政府推动的日本农村污水治理模式


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扫公司,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技术人员和管理人员。


b.美国及日本农村污水处理设施建设财政补贴制度


1987年以前美国污水处理设施的建设费用大部分来自联邦拨款计划。从1987年开始实施的《水治理法案》要求联邦政府用分配给各州的拨款建立水污染控制工程的周转基金,各州提供20%的匹配基金用于支持污水处理及相关的环保项目。目前各州全都已经有了比较完善的州滚动基金计划。这些资金作为低息或者无息贷款提供给那些重要的污水处理及相关的环保项目,贷款的偿还期一般不超过20年,所偿还的贷款及利息再次进入滚动基金用于支持新的项目。根据有关分析,联邦政府向滚动基金每投入1美元,就可以从各州的投入和基金的收入里产生0.73美元的收益。贷款主要用于污水系统的建设,污水处理设施的建设资金占全部资金的96%,其他4%用于非点源污染治理项目。滚动基金计划的资金并不能完全满足农村和郊区的污水设施建设的需求,还要依靠其他的资金来源,包括国家环保局、农业部、房屋和城市发展部及州政府的资助。例如马萨诸塞州出台三项财政政策,支持分散污水治理设施的建设与运行。首先是贴息贷款项目,社区污水治理设施最高可以获得10万美元建设贷款。其次是为本地居民减免3年共4500美元的税收用于支付分散污水系统的维修费用。第三个政策是通过社区污水系统综合管理计划提供资金支持分散污水系统的长期维护。


日本村落以上的污水设施大多具有公营或者合营性质,建设资金主要由各级自治体(市、町、村)筹集,国家给予财政支持。目前日本也尝试在村落排水设施的建设和运营中引进民间资本。日本政府为推动农村家庭污水治理而实施了两项资助计划。其一为净化槽设置整备事业,用于支持农村家庭将单独处理粪便的净化槽改造为合并处理净化槽。家庭负担总费用的60%,其余费用由地方补助2/3、国家补助1/3。另一计划为净化槽市町村整备推进事业,目的是为推动水源保护地区、特别排水地区、污水治理落后区等的生活污水治理工作的开展,家庭只需负担净化槽设置费的10%,国家承担33%,剩余约57%通过发行地方债券筹措。另外,该计划还由市、町、村设立公营企业,承担净化槽的日常维护管理等业务。


国外农村生活污水治理经验对我国的启示


日本净化槽技术从20世纪60年代发展至今,已有近50年的时间,它具备了成熟的技术,制定了相应的技术标准,其管理和服务体系也较为完善。


从日本的成功经验可以看出,要建立一套较为完善的法律法规体系、技术标准体系及管理和服务体系,需要几十年的时间。而我国在农村生活污水治理方面目前仅仅是示范阶段,因此普及推广还需要较长一段时间。总结日本、美国、欧盟的成功经验,今后我国在推广农村生活污水治理时,要注意以下几方面。


1
建立生活污水处理排放标准


由于国家层面还没有出台排放标准,造成地方确定工艺和建设标准困难等问题。对工程的设计、施工、评价、验收也缺乏统一技术标准规范,有的地方照搬城市,造成成本高、无法正常运行等问题。此外,农村污水处理行业存在技术五花八门、质量参差不齐、设备基本性能不达标及存在安全隐患等乱象,亟需逐步建立有效的评估认证机制,引导农村污水处理行业的规模化、产业化与标准化发展。随着农村生活污水治理工作深入推进,农村生活污水处理设施数量必将迅速增加。面对快速增长的处理设施,亟需完善农村生活污水治理的监管体系以提升设施治理效果。


由于农村点多面广、情况复杂,与城市相比,农村生活污水的处理存在以下特征:(1)由于农村经济基础相对较薄弱,用于水污染控制的经费不多;(2)技术力量薄弱,缺少相关行业的设计、施工和运行管理人员;(3)配套基础设施较差,没有相应的检测设施和监测人员;(4)单个污水处理设施规模较小,但设施总量巨大,运行和监管难度较大。鉴于农村生活污水的污染特征、技术经济条件与城镇不同,利用的污水处理工艺也与城镇存在很大差别,因此农村生活污水排放不能盲目套用《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)。


基于上述原因,从落实国家政策、改善环境质量、完善农村生活污水治理和监管体系等几方面考虑,十分有必要出台专门针对我国农村污水的排放标准,为农村生活污水排放监管提供技术支撑,为大量建设的农村生活污水治理设施提供设计、施工、评价、验收、运行监管等方面的统一评判标尺。


2
制定技术标准 


从生活污水治理系统的制造、安装、维护、清理、检查等多方面建立完善的技术标准体系,如日本的《净化槽法》《建筑基准法》等。应首先建立国家的农村生活污水治理技术标准,该标准是最低的标准,不同地方政府可以根据实际情况制定适合该地区的技术标准。


3
明确强制性责任 


通过法律法规的形式,明确各管理主体的强制性责任,才能确保农村生活污水治理的长效运行。日本的《净化槽法》也规定了使用者的强制性责任,确保了净化槽的维护、清理和定期检查的实施。


4
建立专业化服务体系 


分散污水治理最主要的缺点在于其建设与运行的质量不容易得到保障。为了解决这一问题,各国提出了不同的措施,其宗旨都在于提升分散设施建设与运营的集中程度。在建设与运行保障方面,日本的做法最为有效。日本在农村污水治理的建设与运行中广泛采用第三方服务的模式,由具备资质的公司生产设备和其他配件,由专门的公司和经过培训的人员分别负责系统的安装、维护检修与运行保障工作,确保了农村生活污水治理设施的建设、运行与维护的质量。美国环保署在总结分散污水治理的教训时已经意识到,以用户自觉为主的管理方式不利于系统的稳定运行与维护。


这种情况在其他国家普遍存在,面对数量巨大的农村生活污水处理系统,由地方政府负责日常维护、清理、检查等工作,成本较大。较好的方式是将其承包给专业服务公司,如日本所形成的专业服务体系,并可将专业服务公司分为两类:一类只负责日常维护、清理;另一类负责定期检查。这样对日常维护工作的评估更为客观。地方政府提供专业培训,并对专业人员和服务公司进行资质认证。


5
建立信息平台


建立的基础数据库,主要用于收集维护、定期检查的数据,这不仅可作为是否维护、检测的证明,也可作为评估生活污水处理系统的设计、安装是否合适的依据。我国目前还未制定农村生活污水治理相关的技术标准,因此,在省、市级政府建立信息平台还需要收集一些基础信息,如所采用的技术(研发成功的技术、不适宜该地区的技术)、治理效果(污染物去除率、水质监测等)、成本信息(建设成本、运行成本等)。其作用是为制定适合本省、市的标准、规范作参考依据。


总之,在我国推广农村生活污水治理,不仅要因地制宜开发新技术,更重要的是要逐步建立相应的技术标准体系、管理体系和服务体系,才能确保污水处理系统的长效运行,达到改善农村水环境的目的。我国具有后发的优势,在广泛调研发达国家农村污水治理经验的基础上,结合我国国情,走出一条适合我国农村实际、有中国特色的以法规政策为基础的、高效的农村水污染治理之路。


参考文献

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[3]嵇欣.国外农村生活污水分散治理管理经验的启示[J].中国环保产业,2010(2):57-61.

[4]刘兰岚,郝晓雯.日本的分散式污水处理设施[J].安徽农业科学,2011,39(27):16714-16715,16749.

[5]沈哲,黄劼,刘平养.治理农村生活污水的国际经验借鉴——基于美国、欧盟和日本模式的比较[J].价格理论与实践,2013(2):49-50.




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