魏薇 马晓明
摘要:本文对深圳市粪渣污泥污染防治的全过程管理模式进行了阐述,内容包括粪渣的产生源头,粪渣的收集运输以及粪渣的终端处理等诸多环节。文章走访深圳各区,针对各环节的行业现状进行了摸底调查,并就现阶段存在的诸多问题进行了具体分析。通过借鉴国内外成功管理经验因地制宜的对深圳市粪渣污泥综合治理提出建议。
关键词:粪渣污泥;化粪池;污水处理;深圳市
中图分类号:X705 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2018)06-0034-03
DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.06.019
Abstract: This paper presents the management of manure sludge control in Shenzhen, including generation resources,collection, transportation and terminal dispose of manure. Meanwhile, the paper analyzes the existed problems at the present stage in detail. Finally, based on successful cases both inside and outside, the paper proposes reasonable countermeasures on manure sludge control in Shenzhen.
Key words: Fecal sludge;Septic tank;Sewage treatment;Shenzhen City
随着城市快速发展,深圳市人口密度急剧增加,一些普遍性的城市问题逐渐凸显出来。在深圳市城市废物处置中心粪渣无害化处理厂建成以前,粪渣清掏后没有专门的处理方式,部分掏粪车司机将其随意倾倒处置,严重影响城市环境卫生及饮用水质,造成粪渣的二次污染。据深圳市统计局2017年深圳统计年鉴显示,截至2016年末,深圳市户籍人口384.52万,常住人口1190.84万[1]。在无法全面测算全市粪渣日均产生量的情况下,依据:城市粪便量=城市人口总量×人均排便量。若以正常人每天排便200g为标准(医学上健康成人标准),深圳日均粪便产生量超过2000t。而深圳市粪渣无害化处理厂投产运行后,处理能力250t/d,实际超负荷运行下可达到300t/d。即便二期工程投入使用,处理能力仍无法满足城市需求。未经无害化处理的粪渣污泥,大部分被排入河道、农田、海岸等进行非法处置,造成本地河流的严重污染。粪渣污泥的管理问题不仅是深圳一市面临的难题,也是中国在城市化进程中面临的普遍难题,国外管理模式及国内部分城市研究可提供借鉴意义。
1 国内外管理现状
1.1 国外粪渣污泥管理历史及现状
欧洲国家最早于19世纪开始设计并使用化粪池[2],几乎同一时期投入城市下水道建设用以收集粪便。20世纪初各国开始兴建城市污水处理厂,致力于将污水及粪便进行合并处理。经历一个多世纪的建设,目前已经高度普及污水粪便收集处理一体化模式,仅26% 的家庭使用化糞池/自然处理系统的现场处理模式[3]。美国城市下水道建设也有一百多年历史。20世纪40年代末污水粪便集中处理系统已初具规模。至20世纪90年代城市下水道及污水处理厂服务人群覆盖率已接近80%,采用污水粪便合并处理模式。目前下水道未覆盖区域人群仅占20%多,产生的污水粪便主要采用化粪池/土壤吸附床或砂滤床的现场处理模式 [4]。在日本,粪便自古以来用于农业土地施用,20世纪40~50年代开始研究和使用简易无害化处理方法,对城市粪便进行单独的收集处理。随后陆续开发出好氧处理、湿式氧化、化学处理及日本式净化池等一些新技术。目前城市粪便仍以单独处理方式为主,仅三分之一进入城市下水道系统进行合并处理[5]。
1.2 国内部分城市管理现状
北京市采取与日本类似的单独收集处理模式。截至2015年,粪便无害化处理设施共计 17 座,处理能力6300 t/d[6]。在管理方面设置行政许可制度,市政市容管理委员会对从事生活垃圾(含粪便)经营性清扫、收集、运输的服务进行审批。广州市白沙河粪渣无害化处理厂超负荷状态下处理能力1200 t/d。随着市政管网及污水处理厂的普及,2005年8月开始对符合条件的新建小区取消化粪池,至2006年7月共取消化粪池3000 多个,2007年开始化粪池的旧城改造工作[7]。上海市从2003年开始逐步取消化粪池, 2010年出台的《上海市城镇环境卫生设施设置规定》[8]要求对已覆盖污水管道地区公厕的粪便排放纳入污水管道;对未覆盖污水管道的区域,才可采用化粪池。杭州市是最早提出取消化粪池的城市之一, 2006 年颁布 《杭州市无化粪池污水管道设计与养护技术规程》[9] ,率先对化粪池的设置必要性作出明确规定,同时对无化粪池污水管道设计从源头到市政污水管网多方面作出具体规定。成都市从2009 开始在新城区逐步取消化粪池,但由于出现管道堵塞等问题,相关部门要求由格栅沉砂池代替化粪池,初步处理后的污水再进入排水系统,取得较为理想的效果[10]。2010年出台《成都市新都区城市管理标准》,对粪渣污泥的收运、处理及管理做出规定。福建省2010年出台《福建省化粪池设置技术管理暂行规定》[11]明确了室外排水系统中可以取消化粪池的情况,并规定取消化粪池区域的污水管道的设置要求。
2 深圳市现状
2.1 粪渣产生源头现状
深圳市建筑主要采用化粪池作为截污手段,粪渣产生源头为以下几种模式:一种是使用三格化粪池,上清液流入污水管道,沉淀粪渣由吸粪车抽取清运。福田、南山两区住宅小区及商业建筑、工厂较多采用此种模式。另一种是少部分小区及商业建筑采取的承包模式,由清洁公司承包化粪池,定期处理。以上两种模式,都由正规公司进行清掏。而城中村及原关外郊区,缺乏统一管理的物业或卫生单位,清掏工艺及粪渣去向都难以追踪,是未来监管的主要难点。除以上化粪池模式,宝安区开始在新建小区普及污水管网一体化,将粪便污水与生活污水统一经污水管道排往污水处理厂合并处理,并且对旧有建筑进行逐步改造。
深圳市原关内的建筑群管理相对正规,化粪池清掏频次基本为每季度一次或半年一次,在出现特殊情况时,清掏公司也可随叫随到。对于城中村及监管不足的地区,化粪池清掏没有正规渠道,往往是出现问题才找清掏公司处理。
2.2 粪渣清运现状
深圳市清掏公司主要分为三类:第一类为物业自营单位,仅极少数高端小区采用此方式;第二类为专门的粪渣清洁公司,公司规模通常较小;第三类为综合清洁服务公司,开展业务范围较广。粪渣清运业务已完全市场化,但为建立政府公开且信息详尽的公司名录,缺乏选择空间。粪渣清掏公司业务具有地域性,大部分只在固定区域内开展业务,限制了清掏公司粪渣的最终处置去向。
2.3 粪渣处置现状
粪渣处理通常包括卫生填埋、无害化处理、排入污水管道、非法处置四种模式。目前深圳市卫生填埋场和污水处理厂没有接收外界公司倾倒粪渣的先例。粪渣无害化处理厂位于龙岗区布吉水径郁南环境园,采用超高堆体静态好养发酵技术。进出的清掏公司仅在罗湖、福田、布吉开展业务,少部分在南山开展业务。目前环境园的粪渣来源主要由一家中标公司统筹,以及部分受行政命令约束的国有单位。宝安区化粪池正在改造,清掏公司经营业务较少,盐田区和龙岗区由于距离问题,很少有公司选择将粪渣运至环境园进行无害化处理。
3 主要问题
3.1 总量预测不足
深圳市粪渣无害化处理厂设计容量是基于2000年前罗湖及福田两区粪渣产生量做出的预判。尽管已在筹建二期工程,但根据人口预测及粪渣清运公司经验数据,仍无法满足深圳城市需求。有必要开展长期跟踪,了解目前深圳市粪渣日均产生总量。
3.2 资质监管不足
根据市场监督局网上公示的名录调查,政府并未对现有的可开展粪渣清掏的公司设置特别许可或专门的资质要求,一般的清洁公司均可从事该项业务。对于郊区,城中村而言,无证小公司开展业务更频繁,造成事故的风险也更大,缺乏打击与监督力度。
3.3 粪渣去向监管缺位
粪渣污泥最大的环境风险是清运公司在清掏后随意倾倒造成二次污染。而深圳市目前缺乏強制约束来规范粪渣的无害化处理。存在粪渣产生单位不关心粪渣去向,粪渣清运公司不了解粪渣处理要求的困境。卫生填埋场和污水处理厂均存在理论上的参与粪渣污泥处理的可能性,但现阶段并没有得到统筹管理。
3.4 宣传措施缺位
宣传缺位表现在两个方面:一是对于民众的宣传缺失,民众对粪渣污泥随意倾倒造成的二次污染认识不足,也不关心粪渣最终去向;另一方面是对相关企业的宣传缺失,清运公司对可选择的粪渣处理模式认识不足,特别是吸粪车的司机,作为直接运输负责人,在没有得到具体指令的情况下,很大程度上决定了粪渣的去向。
4 提升建议
4.1 取消化粪池污水合流处理
国内部分大型城市正在逐步学习西方,通过完善城市污水管网,取消新建化粪池。深圳目前各大污水处理厂中,原关内运营能力普遍吃紧,但龙岗、坪山等地区的污水处理厂,进水浓度却过于稀薄,有机物含量不足,需要额外添加碳源。从表1可以看出,粪渣污泥中氨氮及有机物含量较高,碳源充足,可生化性好。将粪便污水与生活污水合并处理,可一举多得:可调节污水处理厂生化性偏低以及粪渣单独处理碳源过高的问题;避免粪渣清运公司乱排偷排现象;减少路面运输环节;减少化粪池建设开支,避免化粪池老化引起的渗漏问题;减轻政府监管部门行政管理压力。
4.2 对存量化粪池进行技术升级改造
近年来,国内外学者对沼气化粪池、UASB 型化粪池、折流板型化粪池、填料型化粪池等强化型化粪池的研究及应用实例显示其相对于传统三格化粪池的TSS、COD、TN 及 TP等生化指标具有更高的去除能力[12]。强化型化粪池在真空厕所技术中的应用也取得了较好的实际效果。深圳市计划从2018年开始对全市数千座公厕进行升级改造,各区存量化粪池的整改也在有序开展。若能因地制宜的选用更为先进的化粪池技术,可提高对有机污染物、病原菌的去除效果并最终实现资源化利用。
4.3 加强政府监管职能
深圳市目前没有明文规定具体哪个行政部门对城市化粪池进行监管,可借鉴吉安市[13]做法通过立法明确各行政部门对不同化粪池的监管职责。在清运环节,进一步强化对市场参与主体的准入审批与核查,可采取诸如特许经营、设置许可审批等手段明确清掏企业资质,整顿清掏市场。明确违法行为的行政处罚,对随意倾倒粪渣的违法行为确定处罚依据及惩处力度。
4.4 扩大粪渣处理终端市场参与
深圳市粪渣无害化处理厂正式运行时间较短,各项制度仍处于完善过程中。在市场激励方面,政府由竞标得出55元/t的价格对清运企业进行补贴。但粪渣污泥的终端处理尚无经营性企业参与。若能在此环节引入社会力量共同参与无害化处理,更利于发挥市场资源的配置作用,提高经济效益。
4.5 引入单证核对检查制度
明确化粪池的日常维护管理单位,确认并备份有资质的清运单位,采用单证核对的方式对粪渣污泥去向进行监管。深圳市目前采取的是双联单,由粪渣清运公司和无害化处理厂各执一份,方便核证实际收集的粪渣污泥量。如果加入粪渣产生单位,引入三联单,三方机构各执一份,三方核证,可将更大范围内的粪渣收集清运纳入监管范围。对于去向不明的粪渣污泥,可采取相应行政处罚,加强监管力度。
4.6 车辆在线监管
粪渣污泥管理的最大难点在于清运单位随意倾倒粪渣,在这方面可借鉴对餐厨余垃圾的管理,推广普及在线监测系统。深圳市针对粪渣污泥实时监控管理曾开展过相关研究,提出了车载负重感应与GPS定位技术在粪渣收运监管中的应用,从而杜绝清运车辆偷排现象。但实施中需克服两方面难题:安装问题,需要给每一辆粪渣运输车安装行驶及装载记录仪,并通过行政及技术手段杜绝企业及安装单位私下改装仪器或篡改数据;监测问题,需对经营性垃圾收集、运输、处理单位提出数据在线监测的要求,并由相关部门负责对数据真实性进行核实。
5 结语
深圳市粪渣污泥目前以“化粪池—清掏公司—无害化处理”为主要模式,从源头化粪池的管理维护到终端的无害化处理,都存在改进空间。最好的解决方式是通过改善城市规划设计,首先在新建城区及旧城改造区域取消化粪池,将粪便污水与生活污水合并处理。然而市政管网的建设、改造与完善不是一朝一夕之事,在粪便污水暂时无法纳入污水管网的区域,仍然需要借助化粪池与清掏公司协力合作,最终实现粪渣污泥的无害化处理。在此前提下产生的各类问题,需要通过完善行政立法及行业监管,争取做到粪渣清掏、运输至无害化处理三个环节均能有法可依、违法必究、执法必严。
参考文献
[1]深圳市统计局. 深圳统计年鉴 2017[EB/OL].(2017-12).
[2]LENS P,ZEEMAN G,LETTINGA G. Decentralised Sanitation and Reuse-Concepts Systems and Implementation[M]. Lon-don: IWA Publishing,2001.
[3]WITHERS P J A,JORDAN P,MAY L,et al. Do septic tank systems pose a hidden threat to water quality?[J]. Frontiers in Ecology and the Environment,2014,12(2): 123-130.
[4]U. S. Environmental Protection Agency. Onsite Wastewater Treatment Systems Manual[M]. Washington,DC: United States Environmental Protection Agency,2002.
[5]陳朱蕾. 国内外城市粪便处理系统模式比较的研究[J]. 武汉城市建设学院学报, 2000,17 (1):48-51.
[6]黄冬, 蒋松竹, 刘秀红, 汪俊妍, 王洪臣. 我国城市化粪池建设与管理现状及特征研究[J]. 环境卫生工程, 2017,25 (6):84-88.
[7]陈本劭, 万金柱.广州市取消化粪池试点工作探析[J]. 市政技术,2007,25 (1):44-47.
[8]上海市城市管理行政执法局. 上海市城镇环境卫生设施设置规定[EB/OL].(2016-1-9)
[9]杭州市人民政府城市管理办公室. 杭州市无化粪池污水管道设计与养护技术规程:HZCG 06-2006[S].
[10]青志鹏, 王靖乔. 格栅沉砂池取代化粪池的设计与应用[J]. 给水排水, 2015,41(1):62-64.
[11]福建省住房和城乡建设厅. 福建省化粪池设置技术管理暂行规定[EB/OL].(2010-10-20)
[12]范彬, 王洪良, 张玉, 胡明. 化粪池技术在分散污水治理中的应用与发展[J]. 环 境 工 程 学 报, 2017,11(3):1314-1321.
[13]吉安市人民政府. 吉安市中心城区下水道和化粪池管理办法 [EB/OL].(2007-9-4)
收稿日期:2018-05-06
作者简介:魏薇(1981),女,工程师,研究方向为固体废弃物处理及其资源化利用。
通讯作者:马晓明,男,博士,教授,研究方向为环境管理与政策。