湖泊富营养化治理与我国可持续发展的农村污染治理方案.pdfVIP

湖泊富营养化治理与我国可持续发展的农村污染治 理方案 1* 2 黄卫东 ，夏维东 1 中国科学技术大学地球与空间科学系，合肥(230026) 2 中国科学技术大学热科学与能源工程系，合肥 (230026) E-mail ：huangwd@ 摘 要：我国农村污染不仅造成乡村环境的恶化，而且是很多湖泊富营养化的主要原因之 一。本文提出以规模化厌氧消化反应器为核心，农村的有机垃圾，包括生活垃圾，人畜粪 便，秸秆等均经厌氧消化处理，农村生活污水通过植物塘进行处理，植物和杂草等均可由 消化池厌氧处理，沼渣沼液作有机肥料，产生的沼气发电的技术方案。分析了方案的技术 可行性和优势；介绍了国外的成功经验；提出了从政策上进行扶持，从而能够吸引投资者 投资，实现可持续发展的农村环境污染治理，而且削减我国的温室气体排放量，减少农村 污染给湖泊等天然水体输入的营养盐。 关键词：农村污染，治理，厌氧，沼气，热电联产，温室气体，营养盐 1. 引言 近年来我国农村环境日益恶化。由于大量使用化肥，农田雨水径流中营养盐总磷含量 常常大于0.1 mg/l[1]，远远超过富营养化危险水平，引起农村饮用水水源污染和水体水 华，成为流域湖泊营养盐的重要来源。大量生活垃圾在农村自然堆放，腐烂发臭，还被雨 水冲刷进入水体，成为农村池塘水库等的主要污染源。废弃的秸秆常在现场直接焚烧，引 起大气污染。我国农村的主要污染源，包括废弃的秸秆、生活垃圾和生活污水，主要由能 够生物分解的有机物组成，是重要的生物质资源，还含有一定的营养盐，过去通常作为农 村炊事燃料，牲畜饲料或还田成为肥料。但是，随着我国经济的发展，目前我国农村普遍 使用方便易用的化肥，农村垃圾和秸秆分布分散，收集使用不方便，已逐渐成为农村的污 染。秸秆直接还田，不仅会分解产生温室气体甲烷，而且浪费了秸秆中含有的有机质。 由于农村各种污染物分布广，治理设施投资大，运行费用高，导致我国农村污染治理 工作进展缓慢。本文提出一套农村污染治理技术方案，可以将农村的各种污染转化为能源 和有机肥料，产生一定的经济效益，弥补污染治理中的运行费用，再配套相关政策措施， 使污染治理成为一项赢利事业，吸引投资者投资，从而不需要政府和农民个人投入，实现 可持续发展的农村环境污染治理。 2. 厌氧消化－沼气发电－治理方案与技术可行性分析 本文提出的方案是以规模化厌氧消化反应器为核心（如图1），农村的有机垃圾，包括 生活垃圾，人畜粪便，秸秆等均进入消化池，农村生活污水污水通过植物塘进行处理，植 物和杂草等均可由消化池厌氧处理[2]，产生的沼气经脱水和脱硫后进沼气内燃机发电，发 电余热用于消化池保温和沼渣烘干造粒。主要设计参数如下： - 1 - 人畜粪便 沼渣沼液 肥料 秸秆粉碎 消化池 沼气净化 沼气发电 生活垃圾 植物 植物塘 污水 图1 农村污染厌氧消化处理方案 表 1、我国农村生物垃圾收集量设计计算 生物质类别 可收集量 产气率 人均生活垃圾量(干) 0.25kg/d 0.28L/g