?

四川省山區農村散戶生活污水治理模式探究
——以宜賓市屏山縣為例

2023-12-30 03:14朱成旺
四川環境 2023年6期
關鍵詞:屏山縣糞池灰水

朱成旺,簡 磊,羅 斌,陳 靖,何 亮

(1.四川省環??萍脊こ逃邢挢熑喂?,成都 610041;2.四川省生態環境科學研究院,成都 610041)

前 言

農村生活污水治理作為實施鄉村振興戰略和改善農村人居環境的重要工作內容之一,受到黨和中央政府的高度重視。2022年中央一號文件要求各地接續實施農村人居環境整治提升五年行動,分區分類推進農村生活污水治理,不宜集中處理的推進小型化生態化治理和污水資源化利用。

作為我國人口和農業大省,四川省高度重視農村生活污水治理工作,先后印發了四川省《農村生活污水處理設施水污染物排放標準》(DB51/2626-2019)、《四川省農村生活污水治理三年推進方案》(川環發〔2020〕13號)、《四川省農村生活污水治理實施方案(2021-2025年)》等標準規范及指導性文件,旨在加快推進和落實全省農村生活污水處理設施建設工作,構建“美麗四川·宜居鄉村”。根據《四川省“十四五”農業農村生態環境保護規劃》任務要求,到2025年,全省17075個行政村(含涉農社區)生活污水得到有效治理的比例從2020年的58.37%提高到75%。

四川省地形地貌復雜,具有山地、丘陵、平原和高原等多種地貌類型,其中以山地及丘陵為主要特色,分別占全省面積的74.2%、10.3%。四川省山區地帶的廣大農村區域,空間形態分散,地形高度落差較大,經濟基礎較差,不宜集中鋪設長距離管網、建集中式污水處理設施,導致農戶生活污水治理進展緩慢[1]。因此,探究適合四川省山地、丘陵等山區地帶的農村生活污水分散治理模式具有重要的實際意義。

本文以宜賓市屏山縣農村散戶生活污水治理為研究對象,針對當地生活污水治理過程存在的問題,充分考慮當地自然經濟條件、污水產排特點、水質特征、農戶意愿、出水要求、施工條件等因素,結合當地“千村示范工程”試點項目,探索提出適于多種散戶類型的治理模式,以期將屏山縣農村散戶生活污水治理經驗推廣至全省其他相似地區。

1 屏山縣農村散戶生活污水治理現狀

1.1 屏山縣基本情況

宜賓市屏山縣是國家重點生態功能縣,位于四川省南緣,金沙江下游北岸,岷江下游兩岸,地形以山地和丘陵為主(山地集中在中西部,丘陵分布在東北部)。屏山全縣轄11個鄉鎮,共151個行政村(含涉農社區),農村常住人口約16.8萬人,散戶農村生活污水總量具備一定規模,對屏山縣流域水生態環境質量有著重要影響。截至2021底,屏山縣農村生活污水達到有效治理要求的行政村(指該行政村60%及以上的農戶生活污水得到治理)有41個,占比為27.2%。

屏山縣農村生活污水治理雖然取得一定成效,鄉鎮場鎮及大型聚居點污水站已基本建成并正常運營,但由于地處山地及丘陵偏遠區域,經濟不發達,鄉村基層環境治理能力有限,廣大散戶生活污水仍未得到有效處理,與農村生態文明建設和鄉村振興戰略目標要求還存在較大差距。目前屏山縣農村生活污水治理工作重點已由集中式管網收集處理轉向具備相當數量的分散式治理。

1.2 產排水特點

農村生活污水通常是指農戶在日常生活中產生的污水,主要包括廁所污水和生活雜排水。其中,廁所污水指人排便及廁所沖洗糞便產生的高濃度生活污水(部分摻雜畜禽養殖廢水),也稱“黑水”;生活雜排水指除廁所污水外的洗衣、洗浴、廚房廢水等低濃度生活污水,也稱“灰水”[2]。

農村生活污水一般具有分布散、水量小、間歇排放、雨污難以完全分流、管理難度大等特點[3]。謝燕華等調研四川綿陽、眉山、西昌等地發現,當地農村生活污水產生量為52.6~66.9L/人·日,其中生活灰水日變化系數為2.53,人均產生量為10.03L/人·日,占生活污水產生量的比例為14.99%~19.07%[4]。

根據現場調查情況,屏山縣農村許多家庭年輕人常年在外打工,家中多為留守老人和兒童,平時排水量較小,節假期間排水量相對較大。污水排放量全天不穩定,上午、中午、下午均有峰值,深夜很少或基本沒有污水排放。安裝水沖廁所和淋浴設施的農戶,用水量通常在60~100L/人·日,無水沖廁所和淋浴設施的農戶,用水量通常在30~60L/人·日,農戶污水排放量一般為用水量的70%~90%。

屏山縣農村大多位于經濟條件較差的山區,散戶生活污水處理設施建設滯后。農戶糞污通常收集至旱廁儲糞池、沼氣池或化糞池處理,并定期用于周邊農田、果地施肥,糞污直排的現象鮮有出現;生活雜排水則通常散亂排放至房屋周邊的雨水溝、農灌溝、農田、林地等,無后續收集處理設施,其中廚房廢水中含油脂、殘渣、氯離子、洗潔精等,對周邊環境影響相對較大。

1.3 水質特征

與城市生活污水相比,農村生活污水污染物濃度低、種類簡單、水質波動較大,重金屬和有毒有害物質含量少,但通常含有合成洗滌劑以及細菌病毒、寄生蟲卵等[5]。農村生活污水可生化性好,BOD5/COD通??蛇_0.3~0.55,但碳源相較氮、磷營養物明顯不足,C/N(碳氮比)一般小于5。根據污染來源,對COD貢獻最高的是廁所糞污,其次是洗衣第一遍污水和廚房洗刷水;對TP貢獻最高的是廚房的淘米水,其次是含磷洗衣洗滌水;洗澡水相對干凈,各項指標值都較低。不同排放時段的水質也有所差異,如做飯高峰期動植物脂肪、SS濃度偏高,洗漱高峰期氮磷、合成洗滌劑濃度偏高等。

結合屏山縣已建農村污水治理設施的進水監測數據,綜合確定屏山縣農村生活污水進水水質如下表所示。

表 屏山縣農村生活污水進水水質參考Tab. Influent quality of rural domestic sewage in Pingshan county

1.4 出水要求

農村生活污水含有氮、磷、鉀、鋅、鎂等多種植物營養成分,有豐富的有機質懸浮物,是重要的水肥資源,其多項污染物指標與國家農田灌溉水質標準相差不大,只要得到合理控制和適度處理即可滿足農業資源化利用要求,這樣既減少水肥資源的浪費,又避免環境污染,同時還能降低污水處理成本[6]。因此,資源化利用是對農村散戶生活污水最理想的處理形式。

根據屏山縣水域功能區劃及四川省《農村生活污水處理設施水污染物排放標準》(DB51/2626-2019)相關規定,針對屏山縣農村生活污水處理設施出水不同去向要求,若直接排入外界功能水域,則最低按三級排放標準執行;若不直接排放,可采用化糞池、沼氣池、人工濕地等進行無害化處理后出水用于農田、經果林灌溉等資源化利用,同時保證周邊溝渠、池塘等不形成黑臭水體,出水水質參考《農田灌溉水質標準》(GB5084-2021)等相關要求。

1.5 散戶治理過程存在的問題

屏山縣近年通過開展農村廁所革命、精準扶貧、異地搬遷、“千村示范工程”、流域污染防治等項目逐步推進農村散戶生活污水治理,取得了一定成效,但由于缺少前期調研、經驗不足,未能做到因地制宜,治理過程暴露出以下一些問題。

1.5.1 改廁工作盲目推進

屏山農村許多地區為完成治理任務,未充分考慮當地實際條件及農戶意愿,全面推進水沖式衛生廁所改造。但部分偏遠或缺水地區農戶糞污量少、濃度高,采用旱廁或沼氣池單獨收集并堆漚腐熟處理更容易實現資源化,并不適合推行水沖式廁所。水沖式廁所需要大量清水對糞便及尿液進行沖刷,污水產生量大幅增加,既加大了處理難度,又造成資源浪費,若后續管網及污水處理設施配套跟不上,對環境造成的影響比旱廁更大。

1.5.2 收集治理模式混亂

屏山農村許多地區只注重糞污黑水治理而忽視對灰水的收集處理,實際上,當地農戶糞污一般都有旱廁或沼氣池等進行收集回用,很少直接排放,房前屋后散亂排放的灰水才是主要污染源,尤其是廚房廢水污染相對明顯。部分地區在農戶仍在使用旱廁的情況下依然推進三格式化糞池建設,導致本該用于收集處理沖廁糞污的化糞池閑置一旁或只用于收集洗衣、洗浴等灰水,未能充分發揮其實際處理效用。部分地區則黑灰不分,將生活雜排水和糞污一并接入三格式化糞池(原則上化糞池只能接納黑水),導致化糞池進水濃度偏低且停留時間不足,污水未得到有效處理就溢流進入外環境,造成新的污染。

1.5.3 未充分結合資源化利用需求

屏山農村部分地區在選擇散戶治理模式時,通常認為農村土地廣闊,自然本底條件好,對農家肥需求旺盛,就默認農戶都要對污水進行還田利用。但經實地調研,并非所有農戶都愿意或者有條件對處理后的污水進行資源化利用,主要涉及以下幾類情形:1)農戶雖居住在農村,但已脫離農業生產活動;2)農戶異地搬遷,房屋與自家土地相隔很遠,取水澆灌不方便;3)家里只有老人、小孩,擔不動糞污,通常選擇施用化肥,接自來水澆灌;4)由于收集端黑灰未分導致化糞池處理后的尾水肥效不夠,通常被農戶認為是臟水,加之化糞池取肥不方便,部分農戶不愿意將其用于農田或果地澆灌;5)其他特殊情況。因此,散戶污水治理應充分考慮當地的資源化利用條件,不能盲目推進、搞一刀切。

1.5.4 工程質量難以保障

屏山地方技術力量普遍薄弱,施工團隊質量參差不齊,散戶污水治理工程基礎設施建設目前還難以做到全方位有效監管,治理點位多且分散,竣工驗收過程中不免出現蒙混過關的現象,無工程質量保證。

2 治理模式推薦

根據屏山縣已有治理經驗及存在的問題,農村散戶治理模式的選取需結合當地農戶廁所類型、資源化利用需求、水域保護要求、農戶意愿以及施工條件等因素進行綜合考慮,對黑水、灰水分源治理,出水盡可能實現資源化利用,確無利用條件的,水質應滿足相應排放要求。

在黑水(糞污)治理方面,針對已改水沖式廁所的農戶主要考慮配套建設三格式化糞池對水沖糞污進行收納處理;針對仍在使用傳統旱廁且對糞污有較大利用需求的農戶,則沿用原有糞池儲存利用方式,做好防滲防漏改造措施。

在灰水(含化糞池尾水)治理方面,應收盡收,先進行隔油、濾渣等預處理,再根據當地資源化利用需求及出水要求進行后續處置。針對相對缺水、灌溉需求較大、周邊具備可消納土地的非環境敏感地區,預處理后的灰水收集至儲液池暫存,水質指標參考《農田灌溉水質標準》(GB5084-2021)旱作標準,農戶需要時將儲液池尾水用于旱地作物灌溉等,不直接外排。儲液池容積宜根據實際污水產生量、儲存時間、利用方式、利用周期、當地降雨量與蒸發量確定,不宜低于2m3/戶;宜盡可能利用已廢棄或閑置的沼氣池或蓄水池等設施進行改造,并做好防滲防漏措施。針對灌溉需求較小、出水水質要求相對較高且具備一定地勢條件的地區,預處理后的灰水收集至小型人工濕地進行生態凈化處理,濕地設計參照《人工濕地污水處理工程技術規范》(HJ 2005-2010)、《人工濕地污水處理技術規程》(DG/TJ08-2100-2012)等相關要求,推薦采用潛流式,可以單戶建,也可以幾戶合建,濕地前端配置沉淀池或調節池,出水水質指標參考四川省《農村生活污水處理設施水污染物排放標準》(DB51/2626-2019)三級標準,出水可用于綠化或日常雜用水等,如確無利用需求且周邊無敏感水域,出水可排放。

綜上考慮,針對屏山縣山區農村散戶生活污水不同治理需求,本研究推薦以下5類組合治理模式。

模式一:旱廁糞池+儲液池(圖1)

農戶如廁后的糞便尿液收集進入旱廁糞池腐熟暫存,需要時就近就地用于莊稼施肥,平時對糞池口加蓋密閉,做好糞池防滲措施,避免出現糞污滲漏或四處溢流情況。廚房廢水通過隔油池除去油脂、餐渣等雜質,洗衣、洗浴等其他灰水進入管道前先通過篩網等攔截殘渣。預處理后的灰水通過管道收集進入儲液池沉淀暫存,需要時進行回用。

該模式適于仍在使用旱廁且保留傳統農業耕作習慣、對作物施肥及灌溉需求較大或相對缺水地區的農戶。

圖1 “旱廁糞池+儲液池”治理模式工藝流程圖Fig.1 The process flow diagram of the Manure Pit and Reservoir Treatment Mode

模式二:旱廁糞池+人工濕地(圖2)

農戶對旱廁糞池做好防滲防漏措施,糞污腐熟后就地就近還田利用。經隔油、過濾處理后的灰水收集進入小型人工濕地處理,濕地出水滿足四川省《農村生活污水處理設施水污染物排放標準》(DB51/2626-2019)三級標準,可用于作物灌溉或日常雜用等。

該模式適于仍在使用旱廁、有農家肥利用需求且周邊具備濕地建設地勢條件的農戶。

模式三:旱廁糞池+周邊土地消納(圖3)

農戶旱廁糞池做好防滲措施,糞污腐熟后就地就近還田利用。經隔油、過濾處理后的灰水通過管道引至周邊林地消納或作為綠化等雜用水,不得直接排入外界水體,不對周邊環境形成污染。

該模式適用于地理位置偏僻、經濟條件較差、仍在使用旱廁糞池且保留傳統農業耕作習慣、對農家肥需求量較大、周邊具備大量可消納土地的非環境敏感地區農戶。

圖2 “旱廁糞池+人工濕地”治理模式工藝流程圖Fig.2 The process flow diagram of the Manure Pit and Constructed Wetland Treatment Mode

圖3 “旱廁糞池+周邊土地消納”治理模式工藝流程圖Fig.3 The process flow diagram of the Manure Pit and Land Consumption Treatment Mode

模式四:三格式化糞池+儲液池(圖4)

農戶沖廁糞污(黑水)收集至三格式化糞池進行厭氧發酵處理,化糞池第三格出水與預處理后的灰水一并收集進入儲液池沉淀暫存,農戶需要時將儲液池尾水用于作物灌溉或日常雜用等,不直接外排。

該模式適于已開展水沖式廁所改造且具有作物灌溉需求的農戶。

圖4 “三格式化糞池+儲液池”治理模式工藝流程圖Fig.4 The process flow diagram of the Septic Tank and Reservoir Treatment Mode

模式五:三格式化糞池+人工濕地(圖5)

農戶沖廁糞污(黑水)收集至三格式化糞池進行厭氧發酵處理,化糞池第三格出水與預處理后的灰水一并收集進入小型人工濕地,經濕地生態凈化處理后的出水可用于綠化或雜用水等,如確無利用需求且周邊無敏感水域,可達標排放,水質滿足四川省《農村生活污水處理設施水污染物排放標準》(DB51/2626-2019)三級標準。

圖5 “三格式化糞池+人工濕地”治理模式工藝流程圖Fig.5 The process flow diagram of the Septic Tank and Constructed Wetland Treatment Mode

該模式適于已開展水沖式廁所改造、經濟條件相對較好、逐漸擯棄傳統耕作習慣、對農家肥需求量較小或無需求且周邊具備濕地建設地勢條件的農戶。

3 案例分析

2022年,屏山縣以夏溪鄉爛壩村、中都鎮豐收村、錦屏鎮五一村和錦屏鎮團田村作為“千村示范工程”試點村,充分結合當地實際條件,分類推行上述5類散戶污水治理模式,試點項目區域位置如圖6所示。項目區域屬于典型山地農村區域,海拔300~1300m,屬亞熱帶濕潤季風氣候,立體氣候明顯,位于金沙江流域,水域功能類別屬于Ⅲ類。

圖6 屏山縣農村散戶生活污水治理試點村莊區域位置圖Fig.6 The geographical location map of the pilot villages for the treatment of the decentralized rural domestic sewage in Pingshan county

該試點項目共覆蓋農戶697戶,受益人口共2819人,主要工程設施包括戶用三格式化糞池248座,戶用儲液池209座,旱廁蓋板183張,戶用小型人工濕地358座,廚房隔油桶697個,配套U-PVC收集管和排水管等若干。項目總投資230.8萬,平均每戶投資約3300元,資金主要來自2022年度省級農村生活污水治理“千村示范工程”以獎代補資金,以及地方統籌的各中省專項和支農資金。

根據現場調研情況,該項目實施后,當地村民的生活污水散排問題得到有效管控。當地水沖改廁農戶配套三格式化糞池處理黑水,旱廁農戶對其糞池口安裝鋼筋砼密閉蓋板,防雨防滲、阻隔臭味,糞污就近還田利用。村民生活雜排水(其中廚房廢水先經PE隔油桶預處理)及化糞池尾水通過管道接入小型人工濕地凈化處理,或進入儲液池暫存以備農用。根據當地水質抽檢情況,儲液池上清液主要指標滿足《農田灌溉水質標準》(GB5084-2021)旱地作物要求,村民需要時將儲液池澄清水用于作物灌溉,不外排;小型人工濕地出水的化學需氧量、懸浮物、氨氮、總磷濃度滿足《農村生活污水處理設施水污染物排放標準》(DB51/2626-2019)三級排放限值要求,村民在需要時將濕地出水接來用于作物灌溉或日常雜用。項目涉及的處理設施無需消耗動能,經當地村干部培訓講解后,由村民進行日常管理維護。

該項目充分結合當地農戶實際情況,針對當地農戶廁所類型、資源化利用條件和需求的差異以及經濟水平的高低,采取不同的治理模式,沒有搞一刀切,沒有上高大上的設施設備,利用有限的資金及人力物力,有效遏制了當地農村生活污水到處橫流、直排亂排的現象,減少化學需氧量、氨氮和總磷排放分別約7.72、0.37、0.06噸/年,對減輕金沙江流域水環境壓力、提升農村人居環境質量、保護農村生態環境具有良好的促進作用,得到當地農戶大力支持。當然,項目實施過程也反映出一些實際問題,比如:廚房廢水隔油桶需要經常清理,但由于地勢原因通常安裝在室外,農戶清掏不便;部分農戶的浴室與廁所建在一起,黑水和灰水難以完全實現分源收集處理;污水收集管網施工質量高低不一,管道安裝不規范現象時有出現;此外,由于項目完工時間不長,不排除隨著實施年限的增加以及村民的日常運維管護不到位,出現管網破損、設施堵塞、水質不穩定等問題的可能。

4 結論及建議

本研究結合宜賓市屏山縣農村散戶生活污水治理具體工作,綜合當地自然環境、經濟條件、污水產排特點、廁所類型、資源化利用需求、水環境保護要求、農戶意愿以及施工條件等因素,提出了5類散戶生活污水治理模式,僅涉及化糞池、隔油池、旱廁糞池、儲液池、人工濕地、管道等簡易設施,適用性強、投資低、管護簡單方便,散戶生活污水實現就地適度處理和資源化利用,有效遏制散排亂排現象,有望推廣至四川省內其他類似山地及丘陵農村地區。

農村生活污水治理是重要民生工程,具有一定的緊迫性,但任何治理模式均有其適用條件和局限性,各地仍需高度重視實地調研工作,始終堅持人民至上,充分征求農戶意愿,切實結合地方實際需求,加強設施建設監管,確保工程質量,在持續的治理經驗摸索中不斷提升農村生活污水治理能力及水平,切實為農民解決實際問題,改善農村人居環境,助力鄉村振興戰略實施。

猜你喜歡
屏山縣糞池灰水
全量鴨糞無害化處理和資源化利用技術簡報
屏山縣:念好“三字訣”助企破解用工難題
屏山縣:扎實做好穩就業、保就業工作
中國灰水足跡時空格局演變及其脫鉤關系研究
灰水回用的可行性分析
具有景觀效益的居民住宅區灰水回用系統研究
四川屏山縣禹帝宮會館戲樓及戲雕考論
氣化裝置高壓灰水調節閥的損蝕原因分析及改造
可惜太淺
一頭豬的標本
91香蕉高清国产线观看免费-97夜夜澡人人爽人人喊a-99久久久无码国产精品9-国产亚洲日韩欧美综合