分散农村生活污水低碳分质治理路径与技术

分散农村生活污水低碳分质治理路径与技术 朱光灿教授／严洋东南大学2023年8月14日 主要内容 一、农村生活污水与”三农”和”三生 二、农村生活污水低碳分质治理路径 三、农村生活污水低碳分质治理技术 农村生活污水一与”三农”和”三生 1.农村生活污水是什么？ 前世 今生 1.农村生活污水是什么？ 水资源：按人均40L/（人·天）排放量，5.1亿常住人口，2040万m3/d； 能源和氮磷资源：按照农村人口数量以及《室外排水设计标准》中的BODs、TN、TP当量低值（每天40、8、0.9g/人）计算得每年： 资源化一循环利用 二、农村生活污水低碳分质治理路径 1.什么样的路径行不通 共识：不能应用城市污水的处理工艺 非共识：“收集+处理”的模式， 也是城市污水处理的方式！ 以消耗能源去除资源！ 2.该如何选路径，选什么样的路径？ 以江苏为例： 通常的模式选择原则： 问题是：收集系统能达到有效收集的要求吗？ 这是低碳生态的模式吗？ 2.该如何选路径，选什么样的路径？ 问题1：收集系统能达到有效收集的要求吗？ 2015年调查了江苏省25个运行良好的相对集中处理设施的进水水质， 以COD为例： 2.该如何选路径，选什么样的路径？ 问题1：收集系统能达到有效收集的要求吗？ 2018年调查了江苏省某地43套户用处理设施(无化粪池）白的年均进水水质 2.该如何选路径，选什么样的路径？问题1：收集系统能达到有效收集的要求吗？ 江苏中车环保公司于2021年2月～2022年2月调查了票明区三星镇100户农户出户井污水水质，全量水样检测。 2.该如何选路径，选什么样的路径？自前的农村污水治理模式低碳生态吗？ 问题2： 排放来源：城镇污水管网、污水处理厂、污泥处置、出水（受纳水体）、未处理水、电能、化学品与燃料。平均碳排放强度：0.92kgCO2e/m3。 注：陆家缘.中国污水处理行业碳足迹与减排潜力分析D，中国科0010 2.该如何选路径，选什么样的路径？问题2：目前的农村污水治理模式低碳生态吗？ 农村污水如何呢？ 估算农村生活污水排放量为70~100亿m3/a，按城市平均碳排放强度0.92kgcOze/m3计算，排放量为644~920万吨/a，但并不完全，实际估计为2~3倍，排放环节：化粪池、管网、处理设施、出水、未处理水；电能、药剂、运维交通（燃料） 以及：1化学管材、建筑材料等。 因此：1低碳生态路径是么？ 2.该如何选路径，选什么样的路径？ 模式选择原则：应充分考虑资源化利用宜接管则接管，集中与分散处理相结合。 江苏省农村生活污水治理技术导则（试行） 2.该如何选路径，1选什么样的路径？ 治理农村生活污水： 关于印发“十四五”土埃、地下水和农村生态环境保护规划的通知 各者、自的区、直诺事生志环锁厅（属）、定属改事委、谢政厅（厚）、自器资复主管部门、锂房和板参生设厅（委、营委）、本村（水务）量（局）、表业表H（教收）（局，委），暂通生产违设具国生态环境、发属改革要、时政后、白然资要局，房和城多建设 “十四五”土壤、地下水和农村 August 16, 2023 3.路径选择的政策依据 水污染防治行动计划 有条件的地区推行垃圾就地分类和资源化利用；开展非正规垃圾堆放点排查整治； 》污水处理设施产生的污泥应进行稳定化、无害化和资源化处理处置； 基本完成农村户用厕所无害化改造，厕所粪污基本得到处理或资源化利用。 实施“厕所革命”，结合各地实际普及不同类型的卫生厕所，推进厕所粪污无害化处 》新建、改建、扩建规模化畜禽养殖场（小区）要实施雨污分流、粪便污水资源化利用 鼓励各地结合实际，将厕所粪污、畜禽养殖废弃物一并处理并资源化利用。 3.路径选择的政策依据 统筹农村改厕和生活污水、黑臭水体治理，因地制宜建设污水处理设施。 以资源化利用、可持续治理为导向。鼓励居住分散地区探索采用人工湿地、土壤渗滤等生态处理技术，积极推进农村生活污水资源化利用。 3.路径选择的政策依据 中华人民共和国生态环境部办公厅 关于印发《农村生活污水处理设施农村生活污水处置设施水污染 物排放控制规范编制工作指南（试行）环办土壤函（2019）403号 关于推进农村生活污水治理的指导意见中农发（2019）14号 关于推进污水资源化利用的指导意见发改环资（2021）13号 厕所粪污经无害化处理后就地就近还田渠道，鼓励各地探索堆肥等方式，推动厕所粪污资源化利用； 稳妥推进农业农村污水资源化利用。积极探索符合农村实际、低成本的农村生活污水治理技术和模式。 鼓励优先选氮磷资源化与尾水利用技术、手段或途径，尾水利用应满足国家或地方相应标准或要求； 推广“截污建池、收运还田”等低成本、易操作、见效快的粪污治理和资源化利用方式 》推广工程和生态相结合的模块化工艺技术推动农村生活污水就近就地咨源化利用 》特定利用情形且没有相应再生利用水水质要求的，需满足土壤性质和生态环境保护需求。 3.路径选择的政策依据 三、农村生活污水低碳分质治理技术 1.处理技术分级 优选具有低碳节能、效果稳定、可实现资源利用的处理技术。基于环境承载力合理确定污水处理的目标，区分以有机物去除为主（资源化利用）、以有机物和氨氮去除为主（解决水体黑臭）以有机物和氮、磷去除为主（环境敏感水域）的三类目标，分别选择适宜的以生物生态组合工艺为主的污染物去除与资源化利用技术。 2.低碳分质处理技术一一资源化利用模式 2.低碳分质处理技术一一资源化利用模式 相对集中生活污水处理及利用 3.资源化利用的难点 支持资源化产品实际利用的相关政策文件、指导资源化利用的技术指南 实现农业循环利用的政策不足 资源化利用系列标准安全 3.资源化利用的难点 (2)资源化利用技术体系还不成熟 黑水（粪污）制肥技术的应用还不普遍 >剩余污泥资源化利用技术路径不清晰 3.资源化利用的难点 (2)资源化利用技术体系还不成熟 》尾水灌溉利用对农作物土壤及地下水的影响不清晰 好氧堆肥技术操作难，成本高，产品使用受限 3.资源化利用的难点 （3）资源化利用的市场机制缺之 回答不清这些问题，难以推进农村生活污水资源化利用 3.资源化利用的难点 ■由于：农民生活及农业生产方式的转变一粪污利用逐渐被抛弃 ■并且：1）缺乏政策、标准支持 关注安全利用 2）资源化利用技术体系尚不成熟一与农业生产结合3）资源化利用的市场推动力缺之 一受益主体、投资主体、市场机制 因此：需尽快建立农村污水资源化与低碳生态处理的技术路径与实施机制 August 16, 2023 4.低碳生态处理与资源化利用的案例 1）集中处理：无锡惠山区福山村三乡岸自然村农村污水处理工程 针对三乡岸31户居民生活污水，经管网收集后进入相对集中生活污水处理设施和水生蔬菜人工湿地处理后达标排放泵 4.低碳生态处理与资源化利用的案例 出水达到《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》 4.低碳生态处理与资源化利用的案例 水生蔬菜人工湿地所产蔬菜符合《绿色食品绿叶类蔬菜》NY/T743-2020）中有关绿叶蔬菜的相关标准 4.低碳生态处理与资源化利用的案例 2分散处理与利用黑灰分离的污水低碳分质治理技术 户内采用少水型马桶，黑水采用强化化粪池（投加粪污高效发酵菌剂）进行无害化处理，农户将达到无害化标准的粪污施用还田，进行资源化利用。针对灰水采用缺氧池-拔风充氧滴滤池、无动力灰水净化槽等处理设施，降解灰水中的污染物质。 4.低碳生态处理与资源化利用的案例 2）分散处理与利用 旱厕改造 August 16, 2023 4.低碳生态处理与资源化利用的案例 2分散处理与利用：水冲厕所 优势： √有效节约水资源 7减少排水量，利于充分发酵实现无害化 7利于获得高浓度液态有机肥，实现资源化 4.低碳生态处理与资源化利用的案例 2②分散处理与利用： 有效去除化粪池异味、降低臭度，使得化粪池免于清掏 改善农居环境 5年左右向化粪池投加一次生物菌种 实现粪污无害化 获得液态有机肥可直接施用于农田 实现资源化利用 4.低碳生态处理与资源化利用的案例 青海市海东市乐都区洪水镇马家营村 时间：2021-2022 项目内容：改厕+农污一体化处理设施建设项目成效： 实现粪污分户分质协同处理： 为220户庭院附近菜园子、农田等提供绿色有机肥，开 辟农污治理新路径： 4.低碳生态处理与资源化利用的案例 陕西延安延川县文安驿镇梁家河村 时间：2019-2022项目内容：环保厕所改造项目成效： 培养改厕技术人员超110人已完成户厕超200座变“被动接受”为“主动配合” 4.低碳生态处理与资源化利用的案例 2）分散处理与利用： √出水可达一级B标准，且处理效果稳定 低污染物排放量低能耗、低排碳便于农民参与 4.低碳生态处理与资源化利用的案例 2分散处理与利用：南通如皋市杭桥村分散农户污水处理试点项目 4.低碳生态处理与资源化利用的案例 5.江苏省生态环境科技成果转化项目 2022年度省级生态环境科研成果转化与推广项目（2022002）开题 水网/丘陵区农村生活污水低碳分质治理技术转化与推广 牵头单位：东南大学参与单位：华设设计集团股份有公司登高环保科技有限公司 汇报人：朱光灿 2022年11月7日 项目研究目标 针对常规农村生活污水治理模式难以在水网密集地、丘陵山区等村庄应用的问题，以实现农村生活污水低碳生态化治理和有效管控为目标。 1构建水网/丘陵地区农村生活污水低碳生态化治理模式。■研发黑水无害化关键技术1项，灰水低碳化生物生态处理技术3项，申 请国家发明专利3项■建立4项示范工程，出水水质优于DB32/3462二级标准，或达到示范工程所在地确定的排放要求。■编制《分散农户生活污水资源化利用技术规程》（征求意见稿）及编制说明。■编制《分散农户生活污水治理设施运维管理技术指南》（征求意见稿）及编制说明。1实现黑水无害化、灰水达标排放的情况下，户均建设成本5000~8000元；实现污水排放管控的情况下，户均建设成本不高于3000~4000元。 实现农村生活污水的资源化利用和低碳生态治理推动农村人居环境整治提升，助力乡村振兴的实施。 技术路线与研究内容 水网/丘陵地区农村生活污水低碳生态化治理模式构建。 黑水资源化关键技术与产品优化。 灰水低碳生态化处理技术与装备优化。 生活污水低碳生态化治理及管控技术应用示范，运维模式研究。 农村生活污水低碳分质治理模式评估系统的构建 江苏省农村生活污水资源化利用规程编制 在江苏省生态环境厅指导下，在总结农村生活污水资源化利用试点工作的基础上，为规范、指导农村生活污水资源化利用系统的设计、建设、运行、监测，编制完成《江苏省农村生活污水资源化利用规程》初稿。 1.1编制月的12送用屏1.3 基本原明1.4规范性9用文件2本语和定义2.1农村生活污水资源化利用22 黑水23 炭水2.4黑庆分离2.5 尾水2.6强化化费注2.7黑水无害化处理2.8就地分股利用2.9尾本集中利用2.10 少水型便器2.11本生蔬策人工湿地3资温化和用一最要求与系统组成3.1股要求3.2资源化利用系线4污水资源化利用技术要求4.1 和用方式4.2 就地分数和用4.3尾水焦中利用4.4英污收集肥利用5资源化科用系晚运行维护专主测5.1资源化和用系晚品行维护5.2资游化利用系晚监剂MRA 江苏省农村生活污水资源化利用技术规程 谢谢！ 敬请指正！