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国内农业农村污染治理的典型模式

2020-10-10

云南化工 2020年9期
关键词:沼气污水处理畜禽

彭 晓

(辽宁省大连生态环境监测中心,辽宁 大连 116023)

近年来,中国经济飞速发展,各方面都取得了非常大的成效。在城市经济取得了巨大成果的同时,乡村经济也取得了长足的进步,但是随之而来的污染问题也不容忽视。农村污染治理由于基础设施的薄弱、资金投入少、人们意识的淡薄等原因,面临着更大的困境。要加大农业农村污染治理就必须围绕乡村振兴战略,从改善农村人居环境出发,从而促进农业可持续发展。而我国幅员辽阔,各个地区的实际情况相差甚大,这就有必要对国内典型的农村污染治理模式进行梳理,为切实做好农村污染治理提供参考。农村污染的主要来源于农民自身畜禽养殖以及农村污水处理不当,本文主要分析了这两个方面的污染治理模式。

1 畜禽养殖业污染治理典型模式

畜禽养殖是农村农户生活生产中的一个重要的环节。因地制宜,选择适合当地的畜禽养殖不仅满足了农户自身生活需求,同时也是摆脱贫困、发家致富的一个重要的手段,但同时也带来了棘手的环境污染问题。这些年来,国家也一直积极地在探索行之有效的方式,采取了一系列的措施来解决这些问题。其中包括各级环保专项基金治理项目、多个跨越南北的重点流域以及湖泊生态环境保护专项专项、各级沼气改造工程、大力推动绿色新能源在农村的应用等。在加大资金投入的同时,一批行之有效的畜禽养殖污染防治模式也发展了起来[1,2]。

1.1 江苏省海安县 “处置中心加专业户模式”

海安县这个全国闻名的畜禽和生猪养殖大县,禽畜养殖专业户以密集型分布的非规模化散户居多,周边环境 “脏、乱、差”,缺乏管理,给当地的污染治理工作带来了很大的压力。自2010年起,环保部门对当地的畜禽养殖情况进行了全面的普查,将养殖密度较大村镇统一纳入整治示范区,覆盖区域内的各种规模和非规模化养殖专业户。同时在示范区内筹建了畜禽粪便处理中心,形成了以5个处置中心为圆心的养殖小区,依托高校最新研究成果集中处理养殖废水,实现了节能减排。这种“处置中心加专业户”的集中整治畜禽养殖污染防治创新模式,取得了良好的成效,海安县也成为了南通市首批整治示范点。

1.2 浙江省嘉兴市 “南湖模式”

自2013年起,为彻底改善南湖区地表水水质,消除黑臭水体,规范当地的生猪养殖业,当地政府采取了一系列的措施,包括:在水源附近设立禁养区,对禁养区内的养殖场一律进行拆除,将以前散养无序的养殖业逐步向规模化标准化养殖场转化,严格养殖准入制度,大大地改善了当地水质。

1.3 上海市松江区 “家庭农场模式”

在上海市积极推进循环农业的政策背景下,松江区结合本区资源禀赋和自身耕作方式特色,开创了国内首例种养结合的家庭农场模式。通过种养结合,促使粮食生产基地、蔬菜基地与小型生态牧场相结合,达到使种植业用有机肥,使养殖业畜禽粪便转化利用,减少污染的目的。

具体而言,这种模式是农户在自有农场开展种植产业的同时发展适度规模化养殖业,将动物排泄物返回利用到作物种植上,将农业种植和畜禽养殖业有机地结合到一起,化废为宝,物尽其用,在降低了环境污染的同时节约了成本,真正将做到了发展循环农业。

1.4 黑龙江省 “北方寒区模式”

黑龙江省不同于之前提到的几个南方地区,它处于北方寒冷地带,虽然相较于其他几个地区其地理环境特殊,但是在长期的污染治理过程中也探索出了一条独有的行之有效的治污方式。

合理利用沼气。沼气是一种可以大力推进发展的清洁能源,且利用生物发酵工艺对养殖业和种植业产生的废弃物进行处理即可产生。沼气这种清洁能源不仅在农村用途很多,而且发酵剩余沼渣和沼液还可通过处理转化成为有机肥料。但是,在北方高寒地区,沼气产生过程容易受阻。黑龙江在前期开启了有机肥厂辐射周边村屯治理畜禽污染的基础上,将沼气和有机肥粪便处理合理地结合在一起,保证了沼气的持续产生。

新型生物质燃料处理模式。这种模式是通过对各类畜禽排泄废物和种植业废弃物进行一系列的综合化无害处理后,将其转化成生物质燃料。这种生物质燃料也属于清洁能源,成本低廉,且燃烧生成物无害,同时燃烧后的残渣还可用作有机肥料。

堆肥治理模式。这一模式是利用农户自有的堆粪场和化粪池作为场地,来处理废弃物。这种方式因为就地取材,无须再额外新建处理装置,简便、省钱,但是会产生臭气污染,带来新的环境问题。

厌氧、好氧相结合的发酵处理模式。这一模式主要是对液体废物进行处理,无法处理固体的粪便类废物。液体废物经厌氧、好氧相结合的新型工艺处理后,可做到达标排放,或者直接再利用于农田灌溉等。

污水处理与沼气处理相结合。该模式主要用于处理粪肥,可分为两部分:第一部分是通过污水处理装置无害化处理畜禽养殖生产的污水和尿液,使其符合国家相关排放标准,达到生产或者灌溉的目的;第二部分是对粪便进行厌氧发酵处理,产生用于发电、冬季取暖、炊具等燃料的沼气。虽然处理的面很全,但是同时对场地和技术也要求较高[3,4]。

废弃物综合治理模式。这一理想模式是将农业生产生活各个环节产生的固体的、水废弃物集中到一起进行处理的综合方式。可以以一个村或者更大的区域作为试点,综合运行,可以全面地解决农村污染问题虽然可以全面地解决当地的污水,但是对技术有相当高的要求,运行难度较大,还不具备有大面积推广的条件。

2 农村生活污水处理典型模式

农村生活污水处理也是一项复杂的工程,在选择上也需要充分考虑到当地的地形环境、经济发达水平、资金投入力度等。目前,农村污水处理在技术层面基本上分为三类:①以厌氧发酵为核心技术的方式,如净化沼气池;②以土地自净处理能力为核心的方式,如利用人工湿地的 “自净能力”、土地自身慢速渗滤处理等方式;③以好氧发酵处理为核心,如氧化塘、稳定塘技术等。按照建设规模大致可分为:分散处理模式 (1m3/d<水量≤200 m3/d),服务人口10~2000人;集中处理模式 (200 m3/d<水量≤3000 m3/d),服务人口2000-30000人,户数一般<10000户。

2.1 经济发达地区模式

经济发达地区人口密集,农村地区居民生活水平较高,加之地方财政支持,进行农村生活污水处理较早,近十年来不断摸索,处理工艺水平逐步提高。处理工艺早期建设中以土地处理技术 (人工湿地、土壤渗滤)为主,后期建有部分厌氧+好氧一体化装置。对应用较多的技术模式归结如表1。

2.2 丘陵地区模式

丘陵地区以湖南省应用情况为例,湖南山地属于典型的丘陵区,居民住宅区随着地形起伏而变化,布局不规整且分散,不能形成形状规整的群落,同时地形有落差,所以虽然不能采取污水集中收集处理的方式,却可利用地形差使用无动力装置。见表2。

表1 经济发达地区农村生活污水处理技术模式

表2 丘陵区农村生活污水处理技术适用模式

2.3 全国各地模式比较

我国北方多为大型农村居住集中;南方多以中小型农村,居住分散。南方水系发达,人们在生活过程中的节水意识不强,因而污水水量大,水中污染物浓度低于北方农村生活污水。北方农村的水循环利用方式多,因而北方农村生活污水水量小而浓度高。因此,应根据实际情况来进行合理化选择很重要。

根据在中部地区河南、湖北平原区与江西、湖南丘陵区农村生活污水处理设施建设比较来看,平原区主要以集中处理为主,在村组集中区 (20户<户数)建设一座处理设施,收集管网集中铺设。而丘陵区农村多依托化粪池、单户沼气池等已建厌氧设施,另建人工湿地形成厌氧+人工湿地处理系统。也有采用厌氧+好氧一体化装置的,基本为单户或联户 (户数<5户)使用。

3 结语

根据地区发展特色选择适宜的农业农村污染治理模式,在保护好环境的基础上发展绿色生态农业、控制农业面源污染、加强农村人居环境整治。

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