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王凯军:村镇污水处理关键不仅仅在于技术

时间:2015-12-25 15:53

作者:王凯军

未来中国污水处理的主战场一定是在农村。村镇污水处理应该不依赖技术本身,而依赖于商业模式;不能仅仅依靠市场化,而应以政府为主导。在近日举办的“清华大学工程博士高峰论坛”暨清华大学环境学院-桑德集团村镇污水处理国际研讨会上,清华大学环境学院副院长/教授王凯军做了主题分享,以下为他的发言内容:

2015年,《给水排水》杂志发表了一篇题为《北京市农村污水处理设施普遍闲置的反思》的文章,直击北京市农村污水处理问题的根源。该文提出了一系列的问题,如农村污水有钱建没钱运行;技术路线缺乏有效的科学评估和监督;盲目投资导致北京农村“天价”污水设施普遍闲置等,引起了舆论很大的反响。文章的作者是两位近百岁高龄的老人,一位是许京骐,生于1919年,已经96岁。1942年毕业于清华大学土木系(环境学院前身)。原北京市市政工程设计研究院院长,原北京建筑工程学院院长。一位是李宪法,环保界元老。原北京市环境保护科学研究所所长,原北京市环保局总工。两位合起来快两百岁的老人,为何仍心系村镇污水处理,叙长文直击北京农村污水处理现状?因为目前我国的村镇污水处理问题,已经到了不得不深入思考和反思的时候了。

今天,我主要讲四个问题:污水处理市场格局的转变、村镇污水处理的分析与思考、村镇污水处理技术和模式的选择、村镇污水处理技术政策路线。

一、污水处理市场格局的转变


未来中国污水处理主战场一定在农村

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我国从“十一五”进入城镇污水处理的高速发展期。“十一五”期间增长非常快,可以说是超常规发展。到“十二五”期间,年均投资额度已经下降了。此时城市污水的市场已经趋近饱和,大格局已经形成。

目前,我国污水厂处理量已经超过了美国。从数量上看,美国约有14000座污水厂,中国不到4000座。有人说我们有四万多个建制镇、60多万个自然村(刚才温老师说我们260万个自然村)。因此,城镇化的步伐,下一步的重点一定是农村。从规模上看,美国大型污水处理厂有1050座,小型的有13950座,美国小型污水处理厂占主导。而在我国,县城污水处理厂1667座,城市污水处理厂2163座,村镇污水处理厂有大雨30000座的市场空间。这两个方面说明,污水处理的市场正在变化,今后的投资的重点和解决的重点,一定是农村。在座的污水处理大企业和企业家们应该也是非常早地意识到这个问题,所以才进入到农村污水市场。一般而言,企业家对市场比学者更敏锐。

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十八大五中全会提出,“十三五”是建设小康的关键时刻,习近平总书记强调全面建成小康社会,最艰巨最繁重的任务在农村,特别是在贫困农村地区。北京的城市建设和乡村差距非常大,在北京都有这样的情况,何况其他城市?因此,中国要美,农村必须美;没有实现农村的小康,不是真正的小康;没有农村的生态文明,就没有全国的生态文明。从这个角度来讲,农村污水处理也是非常重要的。

二、村镇污水处理的分析与思考

村镇污水处理不能仅仅依靠市场化运作,应以政府为主导

农村污水治理出现了建不起、运行不起、维护不了等问题,到底是法律原因?还是政策资金的原因?或者技术、标准的原因?再或者服务、管理的原因?刚才大家也给了类似的数据,新闻反映出河南、北京等地,绝大部分农村污水处理工程都在“晒太阳”。

国内——城市污水治理为什么能够成功?

从国内城市污水治理的成功经验或许可以给到村镇污水处理一点启示。从法律保障来看,90年代,虽然有环保法、水污染法,却没有明确的规定,城市污水并没有很快发展。而“十一五”“十二五”期间,人大定的法律,把COD和SO2作为约束性指标,这是促使城市污水治理快速发展的最主要原因。此外,在政策措施和资金支持上,六部委联合发布的《基础设施和公用事业特许经营管理办法》,推行特许经营模式,引入社会资本参与公用事业,解决了资金问题。此外,排水收费、国债以及中央财政也给与很大支持。在技术规范和标准体系上,《城镇污水处理厂运行监督管理技术规范》、《城镇污水处理厂污染物排放标准》、《城市污水处理及污染防治技术政策》、《城市污水处理及污染防治技术指南》等一系列技术规范和标准体系的确立与实施,也是助力城镇污水发展的重要原因。对比这三个方面,农村污水处理确实存在一些问题:针对农村环境污染问题的法律和条款几乎是空白,立法太过于针对原则性、执法机制不健全;依靠国家补贴、“以奖促治”政策支持,主要用于设施建设,后期运行费用没有资金来源;没有明确的农村生活污染控制技术路线和管理模式等因素,导致补贴出来的自然是“晒太阳”的工程。

国外——净化槽在日本推广为什么会取得成功?

总结来看,法律规范、技术标准、认证体系、补助金制度是净化槽能够在日本推广并健康运行的根本保障。首先从法律角度来说,日本有《下水道法》和《净化槽法》两个法律,前者保障了城市污水系统,确保70%左右的污水被治理;后者保障了小型污水处理,确保10%左右的污水被治理。两者合起来,日本整个污水处理普及率达81%。这几年增长有限,估计在85%左右。对比起来,我国在村镇污水治理方面只有《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国水污染防治法》,并不像日本的立法方向那么明确,有很强的针对性。我国农村污水治理法律不健全,缺少法律保障。

第二,从政策措施和资金支持上,净化槽的补助金制度明确补助金额及补助方式。在日本,个人安装型净化槽:个人负担60%,国家补助40%。合并处理型净化槽(化粪池):国库补助90%,个人负担10%。实际上这涉及到我们国家制度与环境公平的原则。农村如何计算?应该谁投资?不仅是下水道、燃气和取暖的问题。比如农村供气的问题,管道由村民负担?实际上城镇居民没有负担下水道、供水管网的建设费用。在农村方面,一定是国家补助为主。我国在资金财政政策与制度设计上都出现了问题。对比起来,我国村镇污水处理补贴了建设,很少补贴运行。“以奖促治”,资金支持不足。政府推行BOT,但缺乏完善的BOT政策和法律框架。

第三,从技术标准和规范上讲,大家都说日本推广的很好,他们对小型净化槽规定了三种主要的工艺类型,对大型净化槽规定了两种方法和五种工艺;而且有具体净化槽构造标准及解释:对负荷、设备选择、施工安装、维护管理等做出具体规定;颁布了一系列的标准:环境省颁布了一系列净化槽法实施规则,明确净化槽维护检查技术标准、清扫技术标准、使用准则、净化槽施工技术标准等。对比来看,我国村镇污水处理的问题是污水处理技术繁多,市场混乱。针对农村污染物排放没有与用的技术标准体系。没有明确的农村生活污染控制技术路线和管理模式。这是我们的问题。

第四从运行管理机制来看,日本净化槽具有规范和完善的运营管理机制。其对指定的检查机关、负责清扫的、负责维护的都确定了主体。而对比来看,我国村镇污水处理则管护不到位,责任不到人,管理主体不具备设施运行管理职责。现在污水处理企业提出-建设-运行-维护,实际上从国家层面,在农村的制度建设上还没有提出明确的想法。

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国内-我国农村沼气池推广为什么会取得成功?

2015年底,我国已建户用沼气池4300万座;预计到2020年,全国农村户用沼气总数发展到8000万户。从法律上,有《全国农村沼气工程建设规划》《全国农业生物质能产业发展规划》;在政策和资金支持上,国家累积投入380亿元,提供了强大的资金支持;在技术、标准上,共颁布实施了6项国家标准和15项农业行业标准。对比来看,农业部针对一个小小的沼气池就制定了将近20项标准,而我们做了这么多年村镇污水处理,才制定了几项村镇污水的标准,这是我们技术界的失职。与此同时,沼气池建立了相当一部分服务体系。农村沼气借助能源推广、技术推广、机构推广,体制保证了4000多万座沼气池的建设,并且相当一部分的沼气池运行很好。虽然现在由于农村的建设、农业结构的调整、生活水平的提高等一系列的原因使用量减少了,但是在适宜的地方沼气池仍然起很大的作用。农村的污水处理,不管是分散到户还是到村,跟农业部比我们都差很远。自己行业没有做到家,国家也没有呼吁到位。

国内-我国三格化粪池为什么会取得成功?

预计到2020年全国农村卫生厕所普及率要达到85%。全国农户数量大约为2.5亿户。三格化粪池,技术非常简单,为何可以在全国推行2亿多个?因为他同样借助了国家的力量。全国爱卫会大力推行三格化粪池,《国家卫生城市标准》《城市公共厕所规划和设计标准》等一系列标准体系,都促进了三格化粪池的快速推广。

因此,对比国内外经验,我们农村污水治理出现了以上的问题,说明我们制度上出现了问题,而制度的主体一定是政府。对于量大、面广的技术,不能完全依靠市场竞争,解决技术选择问题,一定要借助政府的推广政策和制度,借助组织的力量。

三、村镇污水处理技术和模式的选择


村镇污水处理不仅仅是技术问题,更在于商业模式的选择

用高新技术还是常规技术?以北京农村为例,应用了多项污水处理技术。北京农村污水技术使用的情况:生物法45个,土地法13个,MBR72个,形成了以MBR为主导的技术体系。在新农村建设过程中,从2006年至今,由于制度设计、技术、维护、运行资金的问题,造成了工程普遍“晒太阳”。如北京顺义区镇级MBR再生水处理千赢国际娱乐手机官网选择停运;北京海淀区日处理能力3000m3的间歇式活性污泥法生活污水处理厂,村镇无力运行;北京房山区长沟镇,2003年投资500万元的污水处理设施,直到2009年还没有运行;北京怀柔全区,14个乡镇284个行政村建成的污水处理设施,村镇无力运行等等。于是,很多人据此提出,膜生物反应器不太适合农村污水处理。与此同时,荷兰也有膜生物反应器退出了使用,所以大家认为高技术不太适合。

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那么,低技术行不行?以桑德集团生物转盘技术的成功推广为例,说明简单的技术,也能成功。桑德国际中国湖南省长沙县千赢国际娱乐手机官网污水处理总量:BOT- 29,400 吨/天; O&M-5,000吨/天。使用了简单的生物转盘技术,一个池子,一间房子,一个设备和一个人。文总的创造,使已经将要退出历史舞台的生物转盘技术焕发了新的青春。非常简单的技术,却可以成功应用在农村污水的处理上。金达莱采用的膜技术也非常成功。虽然他们叫FMBR,实质上是MBR。最开始MBR不成功,而他们为什么非常成功?还要看发明和拥有的人以及拥有的公司对这个技术是不是专业。很多技术还一知半解大家就去应用,这是不行的。北京市借助市场竞争提出了一系列的技术,其中应用最多的是MBR技术,但结果还是出现了闲置工程。河南、浙江等地,摸着石头过河,但作为一个成熟的政府,试错成本太大了。

因此,农村污水处理不仅仅是技术问题,更在于商业模式的选择。

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国祯分散点源污水处理DBO商业模式针对多个分散点源,实施区域村镇分散污水处理的集约化运营,运行成本低于同类标准污水处理10-20%。DBO模式比BOT模式在某种程度更反映了PPP的本质,体现了监督。具有责任主体比较单一,明确;全寿命周期成本低、施工周期短;千赢国际娱乐手机官网质量长期的可靠性强;污水处理效果拥有长期的保障等特点,巢湖流域运行完以后,付费看运行效果付费。从模式上来讲,针对一个区域的分散点源,研究统一设计、建设和运营的商业模式;针对多个分散点源,实施区域村镇分散污水处理的集约化运营,都是可能成功的。

因此,我们认为,农村污水处理不仅仅是技术问题,高技术可以,低技术也可以,更在于商业模式的选择,更重要的是运行模式。

四、村镇污水处理技术政策

村镇污水处理不能完全靠市场化

希腊的例子已经让西方认识到,完全的市场经济存在一定的问题,政府要和市场相结合。村镇污水不能完全靠市场化、市场竞争的手段选择。关于村镇污水处理技术政策,建设部发布了《关于请做好农村生活污水治理示范千赢国际娱乐手机官网对接工作的函》,虽然舆论非常大,没有制定标准,没有技术作为指导,在程序也有瑕疵,方法欠妥。但我个人认为是采取了积极的行动,走向了正确的道路。2009年,环保部制定了《村镇生活污染控制技术政策》,该技术政策兼顾了农业部、建设部和环保部的需求。首先,肯定了以户为基础的生活污水处理,采用庭院式小型湿地、沼气净化池等处理生活污水,产生的沼气作为可再生能源利用,处理后的污水可进一步采用氧化塘或湿地等进行处理,也可进行农业利用。其次,以街道、自然村及新建农村为单元的生活污水处理,鼓励采用黑水与灰水分离的新型生态排水处理系统。黑水可采用沼气池处理,灰水采用氧化塘、湿地、快速渗滤等自然处理技术,混合污水可采用沼气净化池等无动力和微动力处理系统。另外,以经济发达、人口密集并建有完善排水体制的农村为单元的生活污水处理,采用活性污泥法(包括氧化沟、SBR)、生物膜法和自然等处理技术。

从村镇污水处理总体政策目标和技术路线上看,我们需要建立农村生活污染防治长效机制,加强环境保护宣传活动,加大资金支持,实现城市与农村生活污染防治统筹发展。在技术路线的选择上,应坚持集中处理与分散处理相结合,以分散处理为主的原则;污水、垃圾和粪便沼气利用,充分利用农村环境基础设施,与农业密切结合的技术路线;源头分离、全过程削减清洁生产的技术路线,同时,注重生态文明建设,协调景观布局。在资金支持上,应坚持以政府为主导,推行BOT及衍生运营模式,缓解政府财政资金压力。

以下是两种技术路线实例。首先,对于北方地区农村生活污染控制实例,应坚持因地制宜,统一规划;源头分离,全过程控制:分散处理应立足于源头削减、回收利用和全过程控制的原则(清洁生产和循环经济)。另外,坚持分散处理与集中处理相结合。以人工湿地处理系统为例,分为分庭院式湿地处理系统与街道是湿地处理系统。其中庭院式湿地处理系统是将生活污水中浓度较高的黑水部分分离出去以后,灰水利用简单的湿地处理系统即可达到排放标准。街道式湿地处理系统 在相对集中的区域,可局部收集、集中就地处理。污水首先进入一个集水井,通过水泵提升进入街道式湿地系统。此外,还要坚持污染处理与农业生产相结合,生态建设,景观重构等。另一方面,充分利用各个部门在农业环境上的投资,特别是要利用农村沼气这一个最大的农村环境基础设施:包括改厨、改厕、改圈。

五、结论与建议


中国村镇污水处理需要颠覆与创新

综上,我国农村污水处理要从以下几个方面考虑:

需求导向:顶层设计小康社会、美丽乡村、城镇化进程。

协调创新:协调能源、环境(水、气、土)、生态和农业生产。

实施方法:资本运作、集约化组织、工业化设备、市场化运作。

管理模式:建立基于市场机制的社会化的技术服务体系。


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