浅谈农村环境连片综合整治技术

2013-12-05 05:27祝安娜
资源节约与环保 2013年4期
关键词:保洁员沼气池饮用水

祝安娜

(怀化市环境保护局湖南怀化418000)

为解决危害农民群众身体健康和影响区域可持续发展的突出农村环境问题,切实改善农村环境质量。我市积极响应省厅三年农村环境连片综合整治示范试点工作的部署,共有9个县(市、区)申报成功获得农村环境连片综合整治示范区建设项目资金和后续资金,覆盖全市乡镇14个、行政村61个、受益人口10.3373万人。鹤城区为怀化市唯一的主体城区,系怀化市的经济、政治中心,该区的农村环境问题在全市具有典型代表性,本文以鹤城石门乡农村环境连片综合整治项目为例,就农村环境现状、整治目标、整治技术、整治工程等进行探讨,希望能起到抛砖引玉的作用,供其他县市区进行农村环境整治借鉴和参考。

1 项目背景

为贯彻落实《转发环保部等部门关于实行“以奖促治”加快解决突出农村环境问题实施方案的通知》(国办发[2009]11号)文件精神,以解决农村饮用水源污染、生活污水、生活垃圾、畜禽养殖污染等严重危害群众身体健康、群众反映强烈的突出环境问题为基本原则,稳步推进农村环境连片整治,加快实现环境质量改善,怀化市鹤城区人民政府经过多方比较、认真筛选,确定石门乡下辖13个连片行政村为本次农村环境连片综合整治示范区,申报农村环境连片整治示范区项目。经湖南省财政厅与环境保护厅组织专家评审和综合评定,石门乡农村环境连片综合整治示范区被确定为2012年湖南省农村环境连片整治示范区之一。

示范区所在地石门乡位于鹤城区东郊北侧,下辖金海村、新街村、四方田村、月塘村、塘底村、梨头园村、岩添村、大桥村、阳塘村、双村村、山下村、清水井村和板山村等13个行政村,在地理位置上连成一片,区域内人口21067人,总面积78.63平方公里。产业结构主要为水稻、蔬菜和水果种植、生猪养殖和乡镇企业,人均年收入6081元,经济基础好且群众积极性高。

目前,石门乡存在以下几个方面突出的环境问题:一是饮用水存在环境安全隐患。该乡饮用水源多来自井水,饮用水源取水口基本未采取保护措施,农村生活污水排放、生活垃圾丢弃及人员与牲畜随意下水均给饮用水源的安全埋下巨大隐患。二是生活污染加剧。生活污水和垃圾随意排放、堆放,污染源量大面广,是农村有机污染物的主要来源和造成地表水水质污染的主要原因之一。目前,该乡大部分居民户没有设置污水和垃圾处理设施。三是畜禽养殖废弃物污染严重。大部分畜禽养殖户未配套污染治理设施,粪便直排,是地表水水质氮、磷超标和水体富营养化的关键因素。

2 整治目标

在项目示范区进行农村环境污染现状详查与评价的基础上,考虑从源头到被污染区域,重点整治内容为农村饮用水、生活废水、生活垃圾和畜禽养殖等方面,主要包括农村水源地保护工程、农村生活污水整治工程、农村生活垃圾整治工程和畜禽污染综合整治工程。项目均采用先进可行、因地制宜、经济适用、环境友好的关键治污和综合整治技术,以及相关配套技术的研发等工作,有效解决示范区内农村饮用水源水质、生活垃圾、生活污水以及禽畜粪便等污染环境问题,使示范区农村环境明显改善、人民生活水平与生活质量不断提高,具体指标如下:

3 整治技术与整治工程

3.1 技术选取原则

(1)符合国家技术规范和政策要求原则。(2)因地制宜、循序渐进和分类指导原则。(3)减量化、资源化、无害化原则。(4)“三结合”原则。分散处理与集中处理相结合、城镇与周边农村污染治理相结合、农村生活与农业生产污染防治相结合的原则。(5)“三低一广一简单”原则。投资成本低、维护成本低、运行费用低,辐射面广、操作简单原则。(6)“不重复”原则。对已建有污染治理设施如沼气池、户用污水净化池、庭院式小型湿地处理系统等,要充分利用,不重复建设。

3.2 整治工程

本示范区项目以饮用水源保护和人居环境质量改善为主要目标,重点开展与区域环境质量改善密切相关的村庄环境连片整治。石门乡农村环境连片综合整治示范区项目主要内容包括:(1)农村饮用水水源地保护工程(2)农村生活污水整治工程(3)农村生活垃圾整治工程(4)农村畜禽养殖污染治理工程

3.3 农村饮用水水源地保护

3.3.1 饮用水水源地保护技术

示范区内农户以井水作为水源,本项目考虑设置分散饮用水水源地取水点保护标志以达到保证井水周围30米的范围内不得设置渗水厕所、渗水坑、粪坑、垃圾堆和废渣堆,拆除水源地排污口,设置截污和隔离措施,在水源保护区建设防护栏、警示牌、宣传牌,在公用井周边建设防护栏、导流沟、警示牌和宣传牌,在分散饮用水水源地设置取水点保护标志,同时建立卫生检查制度。其具体比例尺见《湖南省农村环境连片综合整治示范区环境建设工程技术规范及评估标准(试行)》。

3.3.2 农村饮用水水源地保护工程

本示范区在每个户用井设置分散饮用水水源地取水点保护标志共3433个;集中饮用水源地保护主要是在公用井(17处)设置警示牌17块、宣传栏17块,共建防护栏266m、导流沟435m;在革命溪水库、前进水库、裕鸿水库入口处受人类影响范围设置安全围栏,防止有人进入水库、牲畜来水库饮水,围栏数量为3200m,设置警示牌3块、宣传栏3块。

3.4 农村生活污水整治

3.4.1 生活污水连片处理技术

(1)集中式生活污水处理

根据实地调查情况,项目区范围内山下村、双村村、岩添村三个村具备建设小型集中式污水处理站条件,共设置3处集中式污水处理设施。确定处理工艺为:格栅→厌氧池→调节沉淀池→人工湿地→达标排放。生活污水由化粪池排出后经排水系统收集,进入污水处理站的格栅井,通过格栅,去除大颗粒杂物后,进入厌氧池进行厌氧发酵将部分大分子有机物分解有利于后续处理,经过厌氧处理后污水进入调节池,再由提升泵送流入人工湿地,在此绝大部分有机污染物通过生物氧化、吸附得以降解,出水达标外排。由格栅截留下的杂物定期人工清理运至垃圾中转站。项目区内集中式污水处理站所在地住户的生活污水通过管网收集后集中处理,按每人每天产生污水100L计算,则山下村纳入本系统户数58户,人口276人,可收集进行集中处理的废水量为30m3/d;双村村纳入处理系统122户共619人;岩添村纳入处理系统117户共592人,可收集进行集中处理的废水量为60m3/d。考虑周边的产业发展和未来需求,增加一定的预留量,湿地污水处理站建设规模分别为:山下村污水处理站为50m3/d;其余两个村污水处理站为100m3/d。

(2)散户分散式污水处理

项目区域范围内各自然村内布局分散、人口规模较小、地形条件复杂,拟采用庭院式小型湿地处理系统——三格式化粪池+人工湿地系统(简称“四池净化系统”)处理农村散户家庭生活污水,并做雨污分流设计。三格式粪便处理设施,一般是与水冲式厕所相配套,由进粪管、分格池、过粪管、盖板等部分组成。根据三个池的主要功能依次可命名为截留沉淀与发酵池(第一池)、再次发酵池(第二池)和贮粪池(第三池)。三格化粪池容积应根据使用人数、冲水量、粪便发酵腐熟的时间以及沉卵灭菌的要求来决定。三格式化粪池的第3池容积应为前两池之和。第1池、第2池、第3池的容积比应为2:1:3。

3.4.2 农村生活污水整治工程

(1)集中式生活污水处理设施

本示范区内共建3处集中式生活污水处理设施,建设地点分别在山下村(规模为50m3/d)、双村村(规模为100m3/d)、岩添村(规模为100m3/d),拟采用预处理—人工湿地处理技术,集中处理后达标排放;对本示范区内原有建设于双村村和板山村的2处集中处理设施进行功能提升,主要为管道疏通和氧化塘功能提升。对可以纳入城市污水管网的金海村、新街村、四方田村和月塘村,建设集中式生活污水收集管道,以对接城市污水管网,实现集中处理,预计需建管道11000m,总管24000m。

(2)分散式生活污水处理设施——四池净化系统

由于示范区内大部分住户家中建有化粪池,拟重点对该区域散户建设分散式四池净化系统748座,建设管道7480m。

3.5 农村生活垃圾整治

3.5.1 生活垃圾处理技术

项目示范区内农村居民大多居住比较分散,主要采用目前较为成熟的“三四五”的农村生活垃圾综合处理模式来处置农村生活垃圾,其中核心问题为垃圾分类收集和减量化处理。

(1)三个责任主体

农户和保洁员作为农村生活垃圾综合处理体系的实施主体,村民理事会作为农村生活垃圾处理体系的监督主体,由村民理事会负责对农户的分类工作及保洁员的工作进行监督、考核,并负责督导相关奖惩措施的落实。

(2)四级处理体系

a户分类:科学、合理、有效的落实户分类,是做好农村环境综合整治工程的关键。由政府或村为农户配备2个分类垃圾桶,由农户进行初次分类:一类是可回收利用垃圾(废品),如玻璃、金属、塑料、纸制品等,投入垃圾桶Ⅰ,平时由农户自己妥善保管,保洁员上门收集垃圾时卖给保洁员;二类是不可回收利用垃圾,如废旧暖水瓶、签字笔、废磁带、尿不湿、卫生巾、泡沫品等,投入垃圾桶Ⅱ;三类是可堆肥垃圾,如剩饭菜、瓜果皮等,投入沤肥池;四类是普通建筑垃圾、煤灰等可就地利用的废弃物由各户就近处置;五类是特殊废物如农药瓶、废旧充电电池、节能灯、日光灯管、废药品等危险废物应当逐级上交,由乡镇统一送危险废物处理中心处理。

可回收利用垃圾和不可回收利用垃圾在保洁员收集时进行二次分类后分装运输,其中可回收利用的废品(玻璃、金属、塑料、纸制品等)由保洁员送至废品回收公司,不可回收利用的有毒有害垃圾(废旧暖水瓶、签字笔、废磁带、尿不湿、卫生巾、泡沫品、等)由保洁员送至镇垃圾中转站后转运至市(县)垃圾卫生填埋场进行填埋处理;农户将剩饭菜、瓜果皮等可堆肥垃圾可在家附近菜地中建一座简易沤肥池,集中堆放发酵后作有机肥,肥田肥土;煤渣、炉灰、石块、砖头、建筑垃圾等可就地无害化处理的垃圾就近填埋、铺路、填塘,如果集中居住农户附近确实无条件处理的,则由保洁员集中选点处理。特殊废物如农药瓶、废旧电池和日光灯管等应统一收集送危险废物处理中心。

b村收集:由村委会主持成立村民理事会,村民理事会在每村聘请2~3名保洁员,负责各村的垃圾收运、公共区域和道路保洁、垃圾收费、废品回收等事宜。保洁员负责对可回收利用垃圾和不可回收利用垃圾在装车时进行二次分类,可回收利用垃圾运至废品回收公司,不可回收利用垃圾送至镇垃圾中转站。为促进农村环境改善,加大农村节能减排的实施力度,可为每名保洁员配备小型电动垃圾收集车,在人口密度小、公路状况极差的地区可以配备三轮垃圾收集车。

c镇中转:由政府主导,在各乡镇或连片整治示范区内建立垃圾压缩中转站和以废品回收公司为依托的保洁服务有限公司。保洁员将每天收集到的不可回收利用的有毒有害垃圾运至垃圾压缩中转站,经压缩减容、脱水后由保洁服务有限公司运送到县垃圾卫生填埋场进行填埋处理;各村、镇、社区卫生所的医疗垃圾由各卫生所密封运至保洁服务有限公司,由保洁服务有限公司统一进行无害化处理。

d区处理:经压缩减容、脱水后的不可回收利用垃圾和特殊废物由保洁服务有限公司运送到市(县)垃圾无害化处理场进行无害化处理。经过分拣减量、就地沤肥、就地填埋、废品回收等多种手段处理后,所需中转运输的垃圾量大大减少,有效降低了转运的运输费用,节约了填埋所需土地资源,延长了填埋场使用寿命。

3.5.2 农村生活垃圾整治工程

(1)户用垃圾桶。示范区共需配套4969套垃圾桶(可回收垃圾桶80L,不可回收垃圾收集桶20L),另为双村村配可回收垃圾桶210个。

(2)垃圾池。根据示范区的现状分析,对现有垃圾池41座进行维护和改善,新建垃圾池65座。

(3)沤肥池。4711户未建养殖沤粪池的居民,每户建简易沤肥池1个。

(4)特殊废品收集池。根据示范区农田分布现状,每村建设4个以上特殊废品收集池。

(5)垃圾清运车。为满足示范区生活垃圾的清运需要,共需购置人力保洁车53套、三轮垃圾车13辆、垃圾转运车1辆。

(6)垃圾中转站。石门乡设垃圾中转站1个,位于金海村,其他村的垃圾通过收集,运送到金海村的垃圾中转站存放。

3.6 农村畜禽养殖污染防治

3.6.1 畜禽养殖污染防治技术

(1)养殖小户畜禽粪便处理工程

根据现场调查实际,示范区畜禽养殖大部分为零星散养,养殖生猪大多为1-5头,产生的污染物较少,根据种养平衡技术原理,只需有1亩左右的田地即能消纳猪粪量,一般农户家均能满足此要求。因此,该类型养殖户可将“种养平衡”技术和“上山下乡”技术有机结合,粪尿全部排入传统的沤粪池发酵,发酵后变成液态肥,到山上浇灌果树、茶园,下乡浇灌稻田、菜地,实现污染物减量排放。

(2)小型规模养殖户畜禽粪便处理工程

由于小型规模养殖户产生的废物量较大,采用沼气池+沼液消化池处理系统,并且根据各养殖户周边环境现状,结合“种养结合”模式或建设一定规模的人工湿地。

沼气池容积应根据发酵原料的数量、一定温度下发酵原料在池内停留的时间和投料浓度计算。

(3)“上山下乡”技术方案

对于山区的养殖散户,粪尿全部排入传统的沤粪池发酵,发酵后变成液态肥,上山浇灌果树、茶园、油茶园等,下乡浇灌稻田、菜地等,实现污染物减量排放。

(4)种养平衡技术

按每万头猪场需要100亩左右农田计算,如使养殖场周边有足够的可以消纳粪污的农田,养猪业和种植业则可同步按比例发展。示范区内养殖畜禽主要为生猪,中小规模及散养养殖户存栏总头数不超过3000头,区内农用土地和林地面积较大,完全可以容纳沼气池建设后的沼渣等的消耗。

3.6.2 农村畜禽养殖污染治理工程

目前本示范区域内1-5头生猪养殖户数为228户,20-30头生猪养殖户数8户,80头生猪养殖户2户,150头养殖户2户,300头生猪养殖户2户,400头生猪养殖户1户,目前仅建10m3沼气池2座,35m3沼气池1座,70m3沼气池2座。根据现状分析,将新建沤肥池228个,10m3沼气池6座,35m3沼气池2座,70m3沼气池1座,120m3沼气池1座。对已有的2座10m3、1座70m3、2座120m3沼气池进行功能提升。对70m3和120m3沼气池分别配置12m3和45m3沼液消化池,并根据各养殖场实际情况配套建设人工湿地处理系统。

4 预期成效

1.饮用水水源地环境得以保护。在饮用水源保护区内设置了饮用水水源地水源地防护设施建设,污染源拆除、废弃物清理,水源水质得到恢复。通过本项目实施,可以解决7000人左右居民的饮用水问题,同时可以保障12000人左右居民的饮用水质得以长期维护。2.人居环境得到改善。包括受污染的河流、沟塘等水体环境改善,农民居住区(点)生活污染治理,人体环境健康危害消除等方面。通过本项目实施,可以大大改善水质,水库水质达到I-II类水质标准,溪河水质达到II-III类水质标准。3.环境污染得到有效遏制。农村生活污水、生活垃圾以及畜禽养殖污染得到有效治理,种植业面源污染控制等。通过本项目实施,污染物排放总量得到控制,生活污水处理可实现每年COD、BOD、氨氮、TP和SS削减量 66.14t、23.81t、8.16t、0.18t、107.10t,清运和处置生活垃圾33.99t。4.生态环境质量得以提升。通过本项目的实施,净化农村生活污水,恢复区域内江河湖库水生动植物生长、繁殖环境,促进水生态环境的恢复,增加生物多样性;减轻生活污水、垃圾及其浸出液对土壤的危害,有效降低土壤中油脂、重金属、碎塑料片的含量,防止土壤板结、退化,还土壤本来气息,还土壤生机、活力与洁净。改善农村能源结构,提高沼气等清洁能源的使用率,改善局地空气质量。

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