污水处理借鉴：日本农村污水是如何利用净化槽处理？

Posted 2023-01-12 污水处理

篇首语：别裁伪体亲风雅，转益多师是汝师。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了污水处理借鉴：日本农村污水是如何利用净化槽处理？相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

我国的农村生活污水处理才刚刚起步，集中式农村生活污水处理设施的建设是现阶段的重点，而分散地区的生活污水处理虽尚在摸索阶段，但在未来30年必将成为重点。
针对分散地区农村生活污水治理，如何借鉴国外的经验，构建强有力的法律法规、经济补偿、技术标准、市场准入及保障体系是我国需要亟待解决的重要问题。
20世纪80年代，日本成功研制出可用于处理粪便污水和生活杂排水的家用净化槽，净化槽的出现，使日本所有不同地区的生活污水治理变为可能，极大的促进了日本水环境的改善和水资源循环的形成。
日本污水处理系统
为了更高效的开展生活污水处理，日本结合地区特点和人口密度进行生活污水处理设施的建设。如在人口密度高的城市地区或在居住比较密集的农村地区，建设下水道和农业村落排水设施这样的集中处理设施；在人口密度低的城郊、农村、山区则以安装净化槽分散处理设施为主。目前，日本污水处理系统主要包括城市下水道管网系统、农业村落排水设施及社区污水处理设施、净化槽污水处理处理系统。
净化槽包括以家庭为单位的生活污水的小型家用净化槽、处理楼房和学校、医院、超市等排放的生活污水的大中型净化槽，现在使用中的净化槽绝大部分都是小型家用净化槽。
截止到2013年末，日本污水处理设施普及人口11216万人，全国平均污水处理率达88.9%，其中下水道普及率76.98%，净化槽普及率8.88%，农业村落排水设施普及率2.82%(图1)。

图12013年末日本不同城市规模污水处理普及率
净化槽处理技术
净化槽在日本被分为三种类型：单独处理净化槽、合并处理净化槽和高度处理净化槽。其技术原理是物理处理和生化处理相结合，例如通过微生物分解、物理沉淀和化学絮凝反应来削减污水中污染物的量。近年来净化槽的安装得以迅猛发展，每年以20～30万台套的数量增加。由于单独处理净化只用于处理粪便污水，2001年4月起，已被日本政府明令禁止安装；合并处理净化槽对粪便污水、厨房和浴室污水都可进行处理；高度处理净化槽不仅能有效削减BOD，还能除磷脱氮，因而从中央到地方政府都为安装者提供财政补贴支持。根据净化槽的构造，其处理工艺由五方面构成。

1、净化槽的构造衍变
净化槽的构造可分为有两种，一种是由国土交通大臣制定的标准构造（或称例示构造型），另一种是由净化槽厂家申请，由国土交通大臣批准的构造（或称性能评价型）。1969年日本建设省首次公布了全国统一的净化槽构造标准，对净化槽的处理性能、构造等做出了详细的规定，这也是净化槽最初的构造标准。之后这个标准经过数次修改。最近几年随着净化槽技术的迅速发展，采用新技术的性能评价型家用净化槽在新安装的净化槽中占比达95%左右。
目前深度处理净化槽技术已经非常成熟，出水可以实现BOD5＜10mg/L、TN＜10mg/L、TP＜1mg/L的水平(表1)。
表1净化槽构造标准(建设省告示1292)

图2小型净化槽的构造（厌氧滤床接触曝气工艺）
2、净化槽的法律体系及补助金制度
在上世纪50年代中期到70年代初期的高速经济发展时期，日本民众追求更加舒适的生活方式，对冲水马桶的需求急剧上升，用于处理厕所污水的单独式净化槽得到迅速发展。1960年日本制定了第一部净化槽工业标准(JISA3302)《净化槽人使用人员计算方法》。1969年日本建设省颁布《净化槽构造标准》。到上世纪80年代初期为止，净化槽一直作为处理厕所和粪便污水的有效设备而得到广泛地普及。
上世纪70年代初期，日本研发了小型合并式净化槽，即能够处理包括粪便、厨房、洗浴、洗衣等所有生活污水。1980年日本修改《净化槽构造标准》，增补5人槽以上的合并式净化槽的构造标准，1988年再次修改标准，增补了5人槽到10人槽的合并式净化槽构造标准。
1983年5月日本制定了《净化槽法》（表2），对分散污水治理进行全面规定，成为目前日本农村分散污水治理的主要法律依据。《净化槽法》是一部将净化槽的生产、安装、维护管理等各个环节进行统一规范的法律，同时明确了与净化槽产业有关个人和企业的义务和责任，建立了净化槽技术人员的资格认定制度。1985年10月《净化槽法》正式实施。2000年《净化槽法》再次修改，单独式净化槽从定义上被删除；2006年单独式净化槽从构造标准上被删除。从此以后，单独式净化槽的安装及生产均被禁止。
表2《净化槽法》主要内容

1987年为了进一步推广合并式净化槽，日本厚生省成立了净化槽对策室(现为环境省净化槽推进室)。在政府的大力推动下，同年创立了政府对个人安装的家用小型净化槽的补助金制度——“净化槽安装建设事业”制度，并于1994年创立了中央政府对地方政府实施的安装家用小型净化槽的补助金制度——“市町村净化槽建设推进事业”制度（图3）。

图3日本净化槽国家补助制度示意图
补助金额及补助方式根据行政区的不同而有所差异，但经过补助后净化槽使用者负担的平均费用基本上不超过公共排水系统使用者每月所缴纳的排污费。同时，根据使用不同处理效果，净化槽补助金额度也存在差异。如有的地方对于高脱氮除磷的新型净化槽给予较高的补助金，其额度可达到5人槽的补助金为55.5万日元、7人槽69万日元、10人槽96万日元。2007年度4月开始，对于旧式净化槽改为合并处理净化槽时可追加9万日元作为其处理费，也有的城市给予10万日元的补助。对于正在运营的净化槽的动力费也给予适当的补助援助，如有的地区给予一定的电费补贴。另外还给予净化槽的法定年检每年5千日元及日常检查1.5万日元，污泥清扫等每年1万日元，三样加起来一年最高3万日元的补助金。
1987年是实行补助金制度的第一年，全国有55个村镇安装净化槽，补助金额为1亿日元，4年后已普及到800多个村镇，补助金额达53亿日元。上世纪90年代日本净化槽安装数量以超20万台/年递增。2006年，净化槽补助金达270亿日元（图4）。

图41987-2006年日本净化槽补助金情况
3、日本政策体系下净化槽发展成效
自1983年《净化槽法》颁布以及1987年家用小型净化槽的补助金制度及“净化槽安装建设事业”制度实施后，净化槽设备使用数量呈现一个快速递增的形态。净化槽(单独式与合并式)安装数量由1983年的500万台增长到2001年的882万台，增长了进一倍。
1994年，“市町村净化槽建设推进事业”制度及补助金制度的颁布和实施，更加促进了净化槽在日本的普及。2000年《净化槽法》修订，单独处理净化槽从定义上被删除；2004年促进合并处理净化槽发展的推进事业部设置——法令的修改以及推进事业部的设置，极大的促进了合并处理净化槽的发展。2001～2012年，合并处理净化槽安装台数由176万台增长到323万台，增长了84%；而单独处理净化槽安装台数由705万台减少为453万台，减少了36%。2012年，合并处理净化槽与单独处理净化槽安装数量比例基本接近1：1（图5）。

图51983-2012年日本净化槽设备安装使用情况(台)
从净化槽的普及情况来看，虽然净化槽的普及人口及普及率远远小于下水道，但呈现一个逐年上升的态势。1999～2013年，净化槽普及人口由872万人增长到1121万人，普及率由6.9%上升到8.9%（图6）。尤其是在5万人以下的村落，净化槽普及情况发展迅速，普及率由2001年的12.7%上升到2013的18.3%（图7）。

图61999-2013年净化槽普及情况图

图72001-2013年日本不同城市规模净化槽使用普及率