日本净化槽技术管理体系经验及启示

      一体化污水处理装置技术最早起源于日本,在日本被称为净化槽(Johkasou)技术。日本的净化槽主要在排水管网不能覆盖、污水无法纳入集中处理设施进行统一处理的偏远地区推广使用。净化槽与城市污水管网系统、农业村落排水设施、社区污水处理设施等共同构成日本四大污水处理系统。该技术在治理日本的分散型生活污水、实现环境保护目标方面发挥了重要作用。
1 .净化槽技术在日本的发展历史及现状净化槽的发展经历了单独处理净化槽、合并处理净化槽、深度处理净化槽等几个阶段。单独处理净化槽为仅处理粪便的净化装置,出水BOD5可以达到90mg/L,在经济发展水平相对较低时期主要解决了公共卫生问题。合并处理净化槽既能处理粪便又能处理生活杂排水,出水BOD5<20mg/L,通过安装合并处理净化槽可以实现生活污水的就地处理,达标排放。1995年由于要求保护湖泊、内海等封闭型水域水质的呼声日渐高涨,日本政府对净化槽的构造标准进行了大规模的修订。在新修订的版本中,除了提高去除BOD5、COD的标准外,作为治理富营养化的一个对策还增加了去除氮、磷的内容。这一修订大大促进了深度处理(氮、磷去除型)净化槽的开发。目前日本的深度处理净化槽技术已经非常成熟,可以达到出水BOD5<10mg/L、TN<10mg/L、TP<1mg/L的水平。
     2004年,净化槽在日本的普及率为8.4%(使用人口与总人口之比),使用人口约为1000万人,在全国39个都道府县217个市町村中得到使用。近些年日本政府大力推动分散型污染的治理,净化槽的使用人口和使用地区每年都呈递增趋势,尤其是深度处理净化槽。经过多年的发展,在日本已经形成了一套比较完善的法律法规体系、技术标准体系和技术服务体系,支撑和规范着净化槽技术在日本的应用。
2 与净化槽相关的法律、法规体系与净化槽有关的主要法律包括《净化槽法》、《建筑标准法》、《废扫法》等。
    《净化槽法》于1983年颁布,规定了净化槽制造、安装、维护检修及清扫等方面的要求,制定了净化槽安装企业的注册登记制度、净化槽清扫企业的许可制度,同时规定了净化槽设备士和净化槽管理士的国家职业资格[2]。《净化槽法》规定设置净化槽时应向特定行政机构提出申请,同时规定了净化槽的最大清扫周期,明确了定期检查、维护维修等净化槽使用者的义务。为确认净化槽的安装是否正确,是否能够发挥正常功能,《净化槽法》第7条规定,在净化槽开始使用6个月之后的两个月内应接受指定部门对净化槽出水水质的检查。《净化槽法》第11条还明确规定,净化槽的使用者每年都应接受一次由指定部门进行的净化槽出水水质的检查,以确认净化槽的定期检查、清扫等日常维护工作是否得到保证。同时,《净化槽法》还明确规定了对违反该法各项条款时的量刑、经济处罚额度等内容。2001年修订的《净化槽法》明确规定了污水不能汇
入集中处理系统的新建建筑物有义务安装合并处理净化槽,原则上禁止继续安装单独处理净化槽[2]。《建筑标准法》规定了对净化槽处理能力的要求、净化槽的结构、与建筑物之间的关系、型式认证等内容。《废扫法》明确了净化槽污泥处理方面的相关规定。
3 技术标准体系
    日本早在1969年实施的建筑基准法中就规定了净化槽的构造标准,此后在使用过程中又进行了多次修订、补充。由国土交通大臣颁布的净化槽构造标准(也称构造方法)中规定了净化槽的工艺选择、处理效率、设备要求、结构设计、滤料、曝气量等方面的具体要求。《净化槽构造标准及解说》中除了对净化槽的构造标准进行详细解说外,还对负荷计算、设备选择、施工安装、维护管理等内容都作出了具体规定,是一本内容全面、指导性和技术性很强的净化槽技术规范,在指导和规范净化槽的设计、生产和开发方面起到了重要作用。为了严格执行《净化槽法》的相关规定,环境省颁布了一系列净化槽法实施规则,明确了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。
4 认证体系
    净化槽分为工厂生产型与现场制作型。《建筑基准法》中规定对于日本国内生产的净化槽或在国外生产返销日本的工厂生产型净化槽设备,需在产业化生产前向国土交通大臣提交净化槽型式认定申请。型式认定需要提交的材料主要包括设计图纸、计算书、规格书等。型式认定审查的主要依据为建筑基准法以及净化槽构造标准。负责型式认证的机构为国土交通省,通过型式认定并获得型式认定证书后才准予生产和上市出售,型式认定的有效期为5年。对于新开发、不符合上述净化槽构造标准的新产品,建筑基准法中规定需要进行净化槽性能评价。性能评价实验由具有相关资质的第三方机构进行,性能评价结果合格后即可获得大臣认定。对于不符合上述构造标准的净化槽,取得大臣认定后同样可以获得型式认定,并进行生产和出售[2]。型式适合认定和型式部材等制造者认证是两项非强制性认定项目,净化槽生产厂家可以根据自己的需要意选择。
5 净化槽性能评价制度
    净化槽性能评价制度是一种建立在实验数据基础上的第三方验证评价制度,评价数据准确、可靠,有利于科学、公正、客观地验证新产品、新技术的性能。净化槽的性能评价依据《净化槽性能评价方法及细则》进行,它对净化槽性能评价所采用的原水水质、环境温度、评价周期、水量变化系数、合格标准等均有明确规定。
净化槽的性能评价分为现场评价实验和恒温短期评价实验。现场评价实验在净化槽的设置现场进行,根据现场条件,环境温度与进水水质会有一定波动,实验周期为48周。恒温短期评价实验是在环境温度、原水水质、进水流量可以调整的实验室内进行。实验分为恒温设计负荷实验(20℃、Q、T=8周)、低温设计负荷实验(13℃、Q、T=4周)、恒温短期负荷实验(20℃、0.5Q及1.5Q、T=4周)三个阶段,一般评价实验的周期为污泥驯养时间+16周。恒温短期评价实验的优势在于精度高、实验结果真实可信、可以大幅缩减实验周期等。根据评价实验的结果,由专门委员会审查后出具性能评价报告,合格的产品可以获得大臣认定。性能评价的费用由设备生产商负担。
6 补贴制度
     除了相关法律法规的约束外,为了推动净化槽的普及,从1987年起日本大力推行了净化槽辅助金制度。由国家和地方政府对净化槽的安装和更换(由单独处理更换为合并处理)的使用者给予一定的补助金。补助金额及补助方式等根据行政区的不同有所差异,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。以2007年的补贴标准为例:流山市对于个人新设置的普通5人净化槽的补贴金额为24万日元,深度处理5人槽为45万日元;千叶市对普通5人净化槽的补贴金额为35万日元,深度处理5人槽为60万日元,通常约占安装费用的30%～50%。部分城市和地区还对检修维护费用、清扫费用、污泥处理费用等日常运行费用进行补贴。全净协注册制度主要是通过对符合国库补贴政策的净化槽的审批和注册,建立起能够放心使用净化槽的体制,达到顺利落实各种补贴的目的。国家的补助大大减轻了净化槽使用者的负担,唤起了人们使用净化槽的热情,为净化槽技术的推广、普及提供了有力保证。
7 维护管理净化槽
     通常要每3～4个月进行一次维护检查并补充药物,每年进行一次以上的清扫,通常情况下由使用者与专业的维护管理公司签订合同,由持有国家认定资格的净化槽管理士来完成定期的维护。