□孫嘉寧,王子洲,高 燕,王英杰
(1.浙江省生態(tài)環(huán)境科學(xué)設(shè)計(jì)研究院 浙江 杭州 310007;2.浙江環(huán)科環(huán)境研究院有限公司 浙江 杭州 310007)
近年來(lái),為了響應(yīng)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略,各地鄉(xiāng)村積極發(fā)展旅游業(yè),農(nóng)家樂、休閑農(nóng)業(yè)、采摘、農(nóng)產(chǎn)品加工銷售等活動(dòng)逐漸興起。發(fā)展鄉(xiāng)村旅游通常以農(nóng)村文化景觀、生態(tài)環(huán)境等為依托,宜居的生態(tài)環(huán)境是確保鄉(xiāng)村旅游經(jīng)濟(jì)良性發(fā)展的基礎(chǔ),也是鄉(xiāng)村振興的總體要求之一[1]。因此,有效改善農(nóng)村人居生態(tài)環(huán)境與鄉(xiāng)村旅游的發(fā)展是相輔相成、不可分割的。一直以來(lái),農(nóng)村地區(qū)缺乏完善的排水基礎(chǔ)設(shè)施,農(nóng)村生活污水長(zhǎng)期無(wú)序排放,嚴(yán)重影響了農(nóng)村的水環(huán)境及水生態(tài),進(jìn)一步影響了農(nóng)村的可持續(xù)發(fā)展和農(nóng)民的身心健康。因此,農(nóng)村生活污水治理作為農(nóng)村人居環(huán)境整治的一項(xiàng)重要內(nèi)容,直接關(guān)系到農(nóng)民的獲得感、幸福感和安全感,對(duì)于加快改變鄉(xiāng)村發(fā)展面貌、改善農(nóng)民生產(chǎn)生活條件、補(bǔ)齊鄉(xiāng)村建設(shè)短板和全面建成小康社會(huì)具有極為重要的意義。
作為全國(guó)首個(gè)全面開展農(nóng)村生活污水治理的省份,浙江省農(nóng)村生活污水治理一直走在全國(guó)前列。在鄉(xiāng)村旅游經(jīng)濟(jì)發(fā)展的背景下,鄉(xiāng)村旅游活動(dòng)帶來(lái)的環(huán)境污染問題日益明顯。由于旅游活動(dòng)和傳統(tǒng)農(nóng)居生活帶來(lái)的環(huán)境影響差異較大,因此常規(guī)的農(nóng)村生活污水治理工作出現(xiàn)了新的挑戰(zhàn)。
長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)農(nóng)村污水處理率一直處于較低水平,根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì),2018 年全國(guó)農(nóng)村污水排放量約為230 億t,同比增長(zhǎng)7.5%,而處理率僅為30%左右[2-3]。作為率先在全國(guó)范圍內(nèi)全面推行農(nóng)村生活污水治理的省份,浙江省于2003 年全面推進(jìn)“千村示范,萬(wàn)村整治”工程,正式拉開了全省農(nóng)村生活污水治理的帷幕。經(jīng)過“農(nóng)村環(huán)境連片整治”“五水共治、治污先行”等,全面深入推進(jìn)農(nóng)村生活污水治理工作,浙江省農(nóng)村水環(huán)境污染治理基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)量得到了大幅度增長(zhǎng)[4]。根據(jù)浙江省農(nóng)村生活污水處理設(shè)施運(yùn)維監(jiān)管服務(wù)系統(tǒng)中的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知,截至2020 年上半年,現(xiàn)有登記在冊(cè)的集中處理設(shè)施約有5.5 萬(wàn)個(gè),覆蓋了全省83 個(gè)縣(市、區(qū)),2.1 萬(wàn)個(gè)行政村,整體設(shè)施覆蓋率居全國(guó)前列。
經(jīng)過多年實(shí)踐,浙江省農(nóng)村生活污水治理工作取得了顯著成績(jī),農(nóng)村生態(tài)環(huán)境和人居環(huán)境質(zhì)量明顯提升,村民幸福感大大提升。目前,浙江省農(nóng)村生活污水治理工作由設(shè)施數(shù)量高速增長(zhǎng)正式邁入設(shè)施全面提升改造和標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)維階段。近年來(lái),浙江省委、省政府不斷加快推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)和實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略,農(nóng)村生態(tài)社會(huì)環(huán)境變化和經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,農(nóng)村生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)、農(nóng)家樂、民宿等鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展及美麗鄉(xiāng)村建設(shè)需求不斷擴(kuò)大,對(duì)農(nóng)村生活污水治理提出了一系列新的要求。
農(nóng)村污水主要由生活污水和生產(chǎn)廢水兩部分組成,其中農(nóng)村生活污水主要為村民生活中產(chǎn)生的污水,包括糞便、淋浴、家庭餐廚和洗滌污水,生活污水一般以有機(jī)物和氮、磷營(yíng)養(yǎng)污染為主,基本不含重金屬和其他有毒有害物質(zhì),營(yíng)養(yǎng)比例均衡,可生化性較強(qiáng)。農(nóng)村生產(chǎn)廢水則為農(nóng)村生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)過程中產(chǎn)生的污水,如畜禽養(yǎng)殖廢水、農(nóng)產(chǎn)品加工廢水、農(nóng)家樂民宿餐飲廢水等。與生活污水相比,生產(chǎn)廢水中的污染物濃度高、成分復(fù)雜、水質(zhì)波動(dòng)性大,部分廢水含有大量病原體、脂肪、動(dòng)植物油類、重金屬離子等難降解的污染物。
根據(jù)浙江省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳2017 年對(duì)全省“五水共治”期間實(shí)施的農(nóng)村生活污水處理設(shè)施抽樣調(diào)查結(jié)果可知,浙江省農(nóng)村生活污水主要污染物指標(biāo)平均進(jìn)水濃度如下[5]:CODCr=186.35 mg/L、NH3-N=30.33 mg/L、TP=4.06 mg/L、SS=35.62 mg/L。以上檢測(cè)結(jié)果來(lái)自終端處理設(shè)施進(jìn)水口處的檢測(cè)濃度,雖然受到管網(wǎng)設(shè)施建設(shè)完善程度和村民用水習(xí)慣的影響,但能從一定程度上反映浙江省農(nóng)村生活污水水質(zhì)的實(shí)際特征。從以上數(shù)據(jù)可知,浙江省農(nóng)村生活污水中有機(jī)物及磷含量相對(duì)較低,氮含量相對(duì)較高,C/N 約為6.14,碳氮比相對(duì)較低。認(rèn)為與浙江省農(nóng)村居民飲食習(xí)慣和經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件相關(guān),該調(diào)研結(jié)果與馮華軍等(2011)[6]的調(diào)研結(jié)論基本一致。
為了更好地了解鄉(xiāng)村旅游活動(dòng)對(duì)農(nóng)村生活污水排放水質(zhì)的影響,對(duì)浙江省某旅游縣2020 年下半年有農(nóng)家樂、民宿等旅游開發(fā)項(xiàng)目的農(nóng)村的生活污水處理設(shè)施進(jìn)水濃度展開調(diào)查。調(diào)查結(jié)果顯示,旅游村污水中的主要污染物指標(biāo)平均進(jìn)水濃度如下:CODCr=226.75 mg/L、NH3-N=57.21 mg/L、TP=7.13 mg/L。與全省平均濃度相比,開展旅游項(xiàng)目的農(nóng)村的生活污水進(jìn)水水質(zhì)各項(xiàng)主要污染物濃度均較高,尤其是氨氮濃度高,進(jìn)水碳氮比進(jìn)一步降低。綜上所述,鄉(xiāng)村旅游經(jīng)濟(jì)發(fā)展下的農(nóng)村生活污水的水量水質(zhì)特點(diǎn)如下。
(1)污染物濃度增高,成分組成更為復(fù)雜。農(nóng)家樂等餐飲廢水中含的動(dòng)植物油類、脂肪較多;農(nóng)特產(chǎn)品加工廢水含氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)較多,尤其是海鮮食品加工,磷含量上升明顯;有養(yǎng)殖或發(fā)展其他生態(tài)農(nóng)業(yè)地區(qū)的污水中除了有機(jī)物、氨氮、SS、色度明顯升高外,還有大量有機(jī)磷、細(xì)菌、病原體、化學(xué)藥品等難降解的物質(zhì)。
(2)水量、水質(zhì)波動(dòng)大。農(nóng)村生活污水總體排放量較小,但排放變化系數(shù)較大,與村民生活規(guī)律相近。而旅游村莊污水的瞬間排放量大,且除了晝夜變化系數(shù)大以外,污水的排放量及水質(zhì)隨季節(jié)的變化也較為明顯。南方地區(qū)的夏季為旅游旺季,污水排放量及濃度增加。一些村莊的旅游開發(fā)項(xiàng)目隨季節(jié)變化而變化,比如農(nóng)特產(chǎn)品生產(chǎn)加工隨著季節(jié)變換不同的產(chǎn)品及生產(chǎn)工藝,因此水量、水質(zhì)也發(fā)生了相應(yīng)變化。
因用地原因,農(nóng)村通常沒有完善的生活污水水量水質(zhì)調(diào)蓄設(shè)施,現(xiàn)有處理工藝較為簡(jiǎn)單,處理規(guī)模較小,因此整體的抗沖擊和負(fù)荷能力較弱,當(dāng)因旅游活動(dòng)導(dǎo)致水量水質(zhì)波動(dòng)較大時(shí),處理終端往往超負(fù)荷運(yùn)行,無(wú)法穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。同時(shí),鄉(xiāng)村旅游對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境要求越來(lái)越高,對(duì)當(dāng)?shù)氐奈鬯幚硖岢隽诵乱?。因此,鄉(xiāng)村旅游經(jīng)濟(jì)發(fā)展下農(nóng)村生活污水處理需要做好以下工作。
(1)充分調(diào)研來(lái)水水量水質(zhì)特點(diǎn),選擇合適的處理工藝,必要時(shí)提高處理標(biāo)準(zhǔn)或納管進(jìn)廠處理。應(yīng)明確村莊旅游發(fā)展的主要項(xiàng)目、客流量和相應(yīng)的環(huán)境影響,根據(jù)實(shí)際情況明確污水種類、來(lái)源和水量水質(zhì)特征。作為某些以生態(tài)環(huán)境資源作為旅游賣點(diǎn)的地區(qū),應(yīng)推行高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),提高出水標(biāo)準(zhǔn),降低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),以起到保護(hù)旅游資源的目的。對(duì)于某些環(huán)境極度敏感地區(qū),建議采取納管進(jìn)廠處理或統(tǒng)一外運(yùn)處置的方式,不設(shè)置排污口,將其對(duì)環(huán)境的影響降到最低。
(2)做好預(yù)處理,根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置合理的調(diào)蓄設(shè)施。做好化糞池、隔油池等區(qū)域的預(yù)處理工作,尤其是針對(duì)農(nóng)家樂廢水,一方面減輕終端處理負(fù)擔(dān),另一方面減輕管網(wǎng)的維護(hù)壓力。多數(shù)村莊旅游項(xiàng)目的季節(jié)性較強(qiáng),以家庭作坊式生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)為主,一年中通常僅營(yíng)業(yè)幾個(gè)月,污水水量水質(zhì)隨季節(jié)變化較大,若盲目擴(kuò)大處理設(shè)施規(guī)模,會(huì)導(dǎo)致資源浪費(fèi),因此應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置必要的調(diào)蓄設(shè)施。
(3)重視處理設(shè)施的用戶使用體驗(yàn),將污水處理項(xiàng)目與村莊旅游開發(fā)有機(jī)結(jié)合起來(lái),探索區(qū)域生態(tài)環(huán)境效應(yīng)下的農(nóng)村環(huán)境綜合整治方案。除了滿足污水全收集、雨污全分流、處理全達(dá)標(biāo)、智慧全監(jiān)管的要求外,還應(yīng)探索農(nóng)村污水處理降噪除臭、資源化利用、景觀美化等提升用戶體驗(yàn)的措施,將污水處理設(shè)施建設(shè)與新農(nóng)村建設(shè)、美麗鄉(xiāng)村建設(shè)、農(nóng)村人居環(huán)境整治、旅游開發(fā)等工作相結(jié)合,形成全面的農(nóng)村環(huán)境綜合整治方案。
(4)完善污水排放和收集管理機(jī)制。根據(jù)全國(guó)首部農(nóng)村生活污水處理的省級(jí)地方性法規(guī),《浙江省農(nóng)村生活污水處理設(shè)施管理?xiàng)l例》發(fā)布,從事民宿、餐飲等經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的單位和個(gè)人(統(tǒng)稱排水戶)向農(nóng)村集中處理設(shè)施排放污水的,應(yīng)當(dāng)按照國(guó)家和省級(jí)有關(guān)規(guī)定建設(shè)相應(yīng)的預(yù)處理設(shè)施,保證排入的污水符合國(guó)家和省級(jí)規(guī)定的排入標(biāo)準(zhǔn),并與鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府簽訂接入?yún)f(xié)議,接入?yún)f(xié)議應(yīng)當(dāng)明確污水預(yù)處理要求、污水排入量、污水處理費(fèi)用等內(nèi)容;未簽訂接入?yún)f(xié)議的排水戶,應(yīng)當(dāng)通過自建設(shè)施或者委托處置等方式處理污水,不得將生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)產(chǎn)生的污水隨意排入集中處理設(shè)施,不得向環(huán)境排放超過國(guó)家和省級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的污水。
研究選取了浙江省內(nèi)若干農(nóng)村旅游開發(fā)地區(qū)的生活污水治理案例,通過探討其工藝技術(shù)特點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)、取得效益和適用性等,為其他地區(qū)提供借鑒和決策依據(jù)。
案例一:杭州市臨安區(qū)太湖源鎮(zhèn)指南村2 號(hào)污水處理設(shè)施。
杭州市臨安區(qū)太湖源鎮(zhèn)指南村位于太湖源頭的南苕溪之濱,有數(shù)千年的歷史,村子兩側(cè)分布著超過31.33 hm2的梯田,被稱為“華東地區(qū)最美古村落”之一,旅游資源十分豐富。因村內(nèi)旅游業(yè)發(fā)展迅速,民宿和農(nóng)家樂興盛,近年來(lái)該村對(duì)村內(nèi)原有的污水處理設(shè)施進(jìn)行了提升改造。改造時(shí)充分考慮農(nóng)家樂和民宿產(chǎn)生的大量低碳氮比、高氮磷且高油脂類污水給處理設(shè)施帶來(lái)的影響,采用“改良A2/O+發(fā)酵強(qiáng)化+生態(tài)濾池”工藝。以微生物的菌種選育、性能強(qiáng)化、復(fù)配以及固定化投放應(yīng)用為核心,培育針對(duì)低碳氮比污水專用的高活性微生物菌種,強(qiáng)化其降解效率和環(huán)境耐受力,并針對(duì)水質(zhì)特點(diǎn)對(duì)微生物菌劑進(jìn)行復(fù)配優(yōu)化,提高抗沖擊能力和協(xié)同處理能力[7]。作為村落景區(qū)標(biāo)桿,站點(diǎn)景觀設(shè)計(jì)充分融合了當(dāng)?shù)厣降氐奶卣鳎菽旧呈偷厝〔?,生物濾床的設(shè)計(jì)借鑒“枯山水”景觀概念,使得設(shè)施本身也成為一道風(fēng)景線,見圖1。
本項(xiàng)目設(shè)施改造充分利用了原有的設(shè)施,收集管網(wǎng)實(shí)現(xiàn)“全覆蓋、全收集、全處理”,并用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了模式化智慧運(yùn)行,同時(shí)農(nóng)家樂納入排水證監(jiān)管程序,農(nóng)家樂經(jīng)營(yíng)戶排水前端均設(shè)置了隔油池,采取了相關(guān)預(yù)處理,采用付費(fèi)清掏模式進(jìn)行規(guī)范化管理,設(shè)施整體達(dá)標(biāo)率從原來(lái)的60%~70%提升至90%以上。尾水深度處理后可用于沖廁及綠化,實(shí)現(xiàn)資源化利用。指南村2 號(hào)污水處理設(shè)施經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益分析見表1。
表1 指南村2 號(hào)污水處理設(shè)施經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益分析
針對(duì)村莊旅游開發(fā)導(dǎo)致的生活污水碳氮比降低、含油量增高、氮磷含量增大、水質(zhì)波動(dòng)性增大等特性,引入了現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)提高脫氮除磷效率,同時(shí)采用微園林造景手法,將污水處理終端設(shè)施與村落景區(qū)環(huán)境充分融合,和諧共生,適用于經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)、有旅游開發(fā)及農(nóng)家樂產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的地區(qū)。
案例二:杭州市建德市三都鎮(zhèn)三江口村污水處理設(shè)施。
杭州市建德市三都鎮(zhèn)三江口村地處新安江、富春江、蘭江交匯處,因具有獨(dú)特的漁村風(fēng)俗,被譽(yù)為“九姓漁民第一村”,成為當(dāng)?shù)氐穆糜螣衢T村莊。2015 年該村首次實(shí)施了農(nóng)村生活污水治理工程,其中農(nóng)家樂等餐飲經(jīng)營(yíng)戶均被要求對(duì)污水入網(wǎng)前進(jìn)行有效的隔油池預(yù)處理,終端則采用自充氧生物濾床作為核心處理單元。濾床內(nèi)部設(shè)置了基于空氣對(duì)流原理設(shè)計(jì)的自動(dòng)通風(fēng)裝置,在不消耗外部動(dòng)力的情況下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增氧,符合綠色低碳的要求。通過科學(xué)的填料選擇與粒徑級(jí)配,解決了傳統(tǒng)人工濕地容易堵塞和效率低下問題,同時(shí)降低了污水處理設(shè)施建成后的運(yùn)行成本和維護(hù)管理難度。同時(shí),為了提升三江口漁村的整體景觀,除了終端處理設(shè)施外,還對(duì)管網(wǎng)設(shè)施進(jìn)行了美化,通過井蓋彩繪,為漁村整體增添亮色,見圖2。
杭州市建德市三都鎮(zhèn)三江口村污水處理設(shè)施所應(yīng)用的工藝技術(shù)環(huán)境友好、節(jié)能低耗、運(yùn)行穩(wěn)定,適用于各種地形,尤其是山地丘陵地帶,當(dāng)選址用地具備一定的地形高差時(shí),可實(shí)現(xiàn)全過程無(wú)動(dòng)力運(yùn)行,無(wú)需消耗水、電等資源,廣泛適用于專業(yè)技術(shù)力量和經(jīng)濟(jì)條件受限制的農(nóng)村地區(qū),或者其他需要低能耗的地區(qū)。目前,該工藝在浙江省農(nóng)村生活污水治理領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,已在杭州、溫州、衢州、麗水等地成功推廣160 余項(xiàng)[8-9],且設(shè)施景觀性較強(qiáng),能與農(nóng)村環(huán)境相互協(xié)調(diào),充分適應(yīng)有旅游開發(fā)需求的農(nóng)村地區(qū)。三江口村污水處理設(shè)施經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益分析表見表2。
表2 三江口村污水處理設(shè)施經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益分析
案例三:杭州市建德市欽堂鄉(xiāng)葛塘村1 號(hào)污水處理設(shè)施。
2014 年以來(lái),杭州市建德市欽堂鄉(xiāng)葛塘村開展農(nóng)村水環(huán)境整治,建設(shè)了較為完善的農(nóng)村污水集中收集處理系統(tǒng)。葛塘村村民保留著釀酒、制作番薯粉及腌菜的傳統(tǒng)習(xí)俗,為保護(hù)終端處理設(shè)施免受進(jìn)水水量水質(zhì)的高負(fù)荷沖擊,葛塘村創(chuàng)新采用“村民自治—集中生產(chǎn)—集中收集—異地處置”模式,建設(shè)農(nóng)副產(chǎn)品集中加工中心,配合建設(shè)調(diào)蓄池,臨時(shí)收集儲(chǔ)存農(nóng)戶釀酒等產(chǎn)生的高濃度生產(chǎn)廢水。鼓勵(lì)有需求的村民在加工中心集中生產(chǎn),季節(jié)性產(chǎn)生的廢水經(jīng)調(diào)蓄池統(tǒng)一收集后外運(yùn)至就近污水處理廠進(jìn)行處理,日常廢水經(jīng)調(diào)蓄池預(yù)處理,去除殘?jiān)?、均化水量水質(zhì)后,根據(jù)終端運(yùn)行情況分批次緩慢進(jìn)入原有1 號(hào)處理終端,處理達(dá)標(biāo)后排放。該措施破解了高濃度廢水治理難題,維持了村民的原有習(xí)慣,保護(hù)了傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)模式。
對(duì)鄉(xiāng)村旅游經(jīng)濟(jì)發(fā)展下的農(nóng)村生活污水水量水質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行了調(diào)研,指出了相應(yīng)的污水處理難點(diǎn)及應(yīng)對(duì)措施,同時(shí)通過探討浙江省內(nèi)鄉(xiāng)村旅游開發(fā)地區(qū)的生活污水治理實(shí)踐案例,為其他地區(qū)推動(dòng)鄉(xiāng)村旅游可持續(xù)發(fā)展和農(nóng)村人居環(huán)境整治提供經(jīng)驗(yàn)和決策依據(jù)。