自从北京陈家庄村污水处理站在2011年建成之后,当地部分村民就自发做了一个决定,把处理后的清水引入自家果园。

陈家庄村位于北京市西郊门头沟区,这里是著名旅游景点妙峰山的所在地,村庄依永定河西堤而建。在污水处理站运行之前,全村500多户村民的生活污水以及多个农家乐的废水直接排放到永定河中。污水处理站建于地下,占地面积仅30多平方米,每天可处理60吨生活污水,在旅游旺季时,达到满负荷运行,处理后的水质达到一级A,是中国目前污水处理的较高水准。

与北京市居民缴纳污水处理费不同,陈家庄村不用出钱,工程投资及运行维护均由门头沟水务局支付,并委托北京碧水源公司代为管理,4年来始终稳定运行。陈家庄村只是碧水源公司在北京郊区建设、管理的村镇污水处理站之一,截至今年7月,在永定河、海淀区北部、密云水库、潮河等水质敏感区域,碧水源总共运营着413座村镇污水处理站,在全国范围,建设运营多达2000余座小型污水处理站。

按照设计容量,413座村镇污水处理厂每天可处理污水82000吨,连同北京排水集团和金达莱公司建设运营的厂站,北京市农村污水处理率已超过40%。但这仍旧无法满足北京市村镇污水处理的需求。根据北京市2014年统计年鉴的数据,截至2013年底,北京市共有144镇、38乡、3938个村,农村人口仅有290万人,但却有农业观光园1299个,每年接待1944万人,民俗旅游户8530户,每年接待1806万人。农村污水量成倍增加。

随着“十一五”、“十二五”期间城镇污水处理设施建设的基本饱和,农村污水处理市场被认为是为数不多的待开发金矿。多家机构预测,农村污水处理每年将有400亿元的增量市场。

农村水务:下一座金矿

2015年7月28日,环保部、财政部在京联合召开2015年度全国农村环保“以奖促治”工作推进会,会议透露,“最近一个时期,党中央、国务院对加强农村环境保护做出了一系列决策部署。”

官方预计,农村污水处理市场将迎来每年数百亿元的机遇期。

住建部农村污水处理技术北方研究中心副主任范彬认为,农村污水治理需求庞大,服务人口约为5亿乡村人口,可以拉动巨大的市场和投资。他测算,“就投资需求而言,如果按照未来30年5000元/人计算,则需要2.5万亿元;运行成本如按照60元/人/年计算,则需要300亿元/年。”而从污水处理产业的内在规律来看,农村市场也将成为继城镇污水处理后的又一座金矿。

据2013年中国统计年鉴的数据,2006年到2013年,全国设市城市污水处理率从55.7%上升至99.1%,目前已接近饱和状态;县城污水处理率从13.6%上升至82.6%,污水处理率亦有明显提升,除个别城镇污水拾遗补缺及提标改造外,唯一的短板就是农村市场。

数据显示,2012年,中国村庄污水处理率仅为7.0%,仅有北京、上海、天津等少数发达省市的农村污水处理取得一定成果,其中,北京、上海的农村污水处理率超过40%,但其他大部分省份还未全面铺开,只是在部分村镇进行了试点或示范工程。

中投顾问将其视为“大机遇+大挑战”,并预测,至2017年,中国农村污水处理潜在市场规模将达到408亿元,这一数字并不包含设施建成后的运营市场规模。中国水网一份研究报告指出,“到2020年,中国村镇污水处理将带动2000亿元-4000亿元的投资需求。”。事实上,此轮农村污水处理市场的抬头,是继“十一五”期间“新农村建设”后的第二轮,在第一轮建设热潮中,北京市以村容整洁和污水处理为主要内容,从2006年至2012年建设了近1000多个农村污水处理站。

农村污水处理技术路线应量体裁衣

与成熟的城镇污水处理模式和技术不同,由于中国农村在地形地貌、经济水平、支付能力、效果要求等方面有自身的特点,自从出现农村污水处理厂站后,技术路线的选择备受关注。。

“北京市农村的条件差异性很大,在选择技术路线时应量体裁衣。”北京碧水源公司常务副总经理何愿平对21世纪经济报道记者表示。房山区水务局工程师余化龙在比较了生物湿地(四马台站)与MBR工艺(焦各庄站)后指出,“在农村污水处理中应根据具体情况来选择合适的污水处理方式。”

事实上,由于中国农村的特殊性,国家相关主管部门住建委、环保部、水务局等在技术选择上尚没未推荐具体技术路线。截至目前,北京市农村污水处理至少包括厌氧生物处理技术(延庆县)、A/O工艺(昌平东沙各庄等村)、生物接触氧化工艺(昌平和密云)、生物转盘工艺(丰台太子峪和西庄店等村)、MBR工艺(西北旺韩家川村)、人工湿地(延庆、昌平、房山等区县多个村庄)、CASS工艺(顺义葛代子村、北京航天城)、A/O+土地处理工艺(密云黄土坎等村)、曝气生物滤池(BAF)工艺(房山羊头岗、北正等村)、三格式化粪池(各区县均有分布)等十余种。

北京市水利科学研究所廖日红等人对14个村镇污水处理厂,从工程投资、运行成本、出水水质三个方面进行了对比。“从工程投资方面而言,MBR工艺所需费用最高,无动力生物净化槽费用最低;从运行费用方面而言,MBR工艺所需费用最高,人工土地处理系统最低;从占地面积方面而言,人工土地处理系统最高,生物接触氧化+NAR吸附过滤技术最低;从要求维护人员水平方面而言,MBR工艺要求维护人员水平最高,人工土地处理系统最低。”

研究报告同时强调,MBR工艺的出水水质稳定,占地面积少,污泥排放量少,抗负荷冲击性强,操作管理简单,处理效果好。

农村厂站运行管理费用占比较大

2014年7月,北京市率先出台污水处理厂出水水质的新标准,要求达到地表水Ⅳ类,虽为城镇污水处理厂标准,但对农村污水处理同时具有指导意义。

据悉,在北京碧水源公司运营的413座村镇污水处理厂中,采用MBR工艺的站点有275座,占比28.2%,出水达标率79.3%,而其余采用传统工艺的污水处理厂出水水质达标率仅为15.2%。对于农村污水处理工艺的选择,在北京碧水源公司工程中心运行总监陈春生看来,须满足工艺简单、稳定运行、维护便利、水质达标等要求。“尤其是农村厂站十分分散,与城镇污水处理厂不同,农村设施的运行管理费用占比很大。”

其中,运行管理费用中最主要的支出为电费和人员工资,“无人值守的远程监控系统可以大幅降低人员工资和巡检费用。”陈春生说:“碧水源已开发出专门针对农村市场的远程监控软件。”事实上,出于中国农村的巨大差异,对工程投资和运行费用的比较亦需一事一议,而不能简单比较其吨水投资成本和吨水运行成本。

“农村污水处理站麻雀虽小五脏俱全,相对成本高一些,碧水源运营的最小的污水处理站只有5吨/天的规模,处理十几户的人家的污水,如简单看其工程投资、吨水投资都不具有比较意义。”碧水源公司工程中心运营副经理熊利波认为。而就运行成本而言,如灵山污水处理站,由于其处于北京市最高峰,冬季时间长达半年,需要额外加温措施,必然抬高运行费用。

如在饮用水水源地区域建设污水处理站,如北京市的潮河、白河、密云水库以及重点地下水开采区域,其工艺选择须以出水水质为导向,宜采用出水水质高且稳定性好的工艺。“对于水源保护区,MBR工艺应用较多,因为出水水质要求高。”北京市水利科学研究院廖日红认为。

北京市部分农村污水处理站存在闲置状况,但并非普遍现象。导致闲置的原因较为多样化,主要包括公路建设、拆迁、运行资金缺乏、污水量小、污水收集系统不全等,而与技术路线的关系不大。如北京市房山区96座农村污水处理设施能够正常运行的处理站86座,因村庄拆迁、公路建设等原因拆除4座,由于污水收集量小、供电设施不到位等原因没有正常运行的6座,正常运行率为89.6%。上述数据由房山区水务局统计。

北京碧水源运行维护的413座农村污水处理站中有50处未正常运行,据陈春生称,导致闲置的原因为:管网堵塞、房屋建设、设备老化、排水管网、设备被盗等。

“区域打捆”利于降低成本

2011年6月,北京市海淀区水务局与碧水源公司签订了《海淀区北部地区污水处理设施委托运营协议》,将38处污水处理设施的运行管理工作移交给碧水源公司,区政府按达标水量支付处理费。连同门头沟、密云等区县的委托运行协议,北京碧水源公司的“点-线-面”农村污水处理运营管理模式逐渐成型。

即以区镇级再生水厂为核心基地,提供全面技术支持、后勤保障及人员培训;将镇级厂站作为村级站点服务中心,实现中转处理作用,并辐射村级站点,进行流动化、周期性的维护管理。这一区域打捆、委托运营的模式极大地降低了运行管理成本。“以门头沟区为例,打捆运营的吨水成本为1元,如果单独由专业公司运营,管理费用就上升到2元/吨,”。

在他看来,曾被水务专家学者推荐的村民管理模式并不利用于成本下降,“碧水源在门头沟管理100多个站点,如果村民管理,且不说技术门槛,光人员开支就需要至少100多个人,区域打捆模式则只需要10人左右。”此外,区域打捆也可大幅降低采购成本,“显而易见,采购数量大,价格就低。”熊利波说。

在北京运行了十多年农村污水处理站后,碧水源逐渐摸索出了适合北京地区的农村污水处理模式:对新建站点采取“企业建厂站、政府配管网”,环境服务商采用BOT的方式统一“区域打捆”;而对已由政府建成的厂站,则采用“区域污水设施打包:委托运营的方式,能够发挥专业公司的技术、专业服务优势,并较大地减少费用、降低成本。

值得一提的是,包括北京碧水源在内的大多数水务公司并非靠农村污水处理赚钱,据了解,北京市农村污水处理厂站普遍存在后续运行管理资金短缺的现象,造成部分污水处理设施难以更新、翻修及扩充规模。

北京市大多数农村污水处理设施建于10年前的“新农村建设时期”,“当时发改委和各级政府筹措了建设投资,但后续资金十分不足。”熊利波说。