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基本信息

項(xiàng)目名稱：
復(fù)合土壤生態(tài)技術(shù)處理生活污水的開發(fā)與推廣應(yīng)用
小類：
能源化工
簡介：
復(fù)合土壤生態(tài)技術(shù)是由鄭州大學(xué)環(huán)境科學(xué)研究院和日本筑波大學(xué)合作開發(fā)項(xiàng)目，并得到鄭州科技局的大力支持，用于生活污水環(huán)保處理。該技術(shù)的應(yīng)用范圍定位于農(nóng)村生活社區(qū)、高速公路服務(wù)區(qū)以及旅游景點(diǎn)等。該系統(tǒng)是利用土壤生態(tài)處理系統(tǒng)和人工濕地相結(jié)合，利用土壤－微生物－植物等構(gòu)成的生態(tài)系，通過它們的自我調(diào)控機(jī)制和對(duì)污染物的綜合凈化功能，實(shí)現(xiàn)污水資源化與無害化。
詳細(xì)介紹：
該系統(tǒng)是利用土壤生態(tài)處理系統(tǒng)和人工濕地相結(jié)合，利用土壤－微生物－植物等構(gòu)成的生態(tài)系，通過它們的自我調(diào)控機(jī)制和對(duì)污染物的綜合凈化功能，實(shí)現(xiàn)污水資源化與無害化。為了同時(shí)對(duì)有機(jī)碳和氮達(dá)到最大的去除。首先，在土壤生態(tài)系統(tǒng)往往加入填料，達(dá)到最佳碳氮比以及最佳透氣度；其次，為了提高微生物降解效率，往往投入一些活性菌，強(qiáng)化微生物作用。另外，引入人工濕地污水處理系統(tǒng)（人工濕地污水處理系統(tǒng)是在自然或半自然凈化系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的污水處理技術(shù)，即人為地將石、砂、土壤等一種或幾種介質(zhì)按一定比例構(gòu)成的基質(zhì)，并有選擇性地植入植物的污水處理生態(tài)系統(tǒng)）發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)的綜合能力。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是充分利用當(dāng)?shù)氐匦蔚孛玻こ探ㄔO(shè)量小，投資僅為常規(guī)二級(jí)處理的1/2~1/3；無需特殊管理，能耗為常規(guī)方法的1/10~1/5；出水水質(zhì)與二級(jí)處理相當(dāng)或優(yōu)于二級(jí)處理水質(zhì)，且效果穩(wěn)定。

作品圖片

  • 復(fù)合土壤生態(tài)技術(shù)處理生活污水的開發(fā)與推廣應(yīng)用

作品專業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

復(fù)合土壤生態(tài)技術(shù)是利用土壤生態(tài)處理系統(tǒng)和人工濕地相結(jié)合，利用土壤－微生物－植物等構(gòu)成的生態(tài)系，通過它們的自我調(diào)控機(jī)制和對(duì)污染物的綜合凈化功能，實(shí)現(xiàn)污水資源化與無害化 本系統(tǒng)創(chuàng)新性地采取了地埋式設(shè)計(jì)，可以緩解土地資源緊張的現(xiàn)狀；將現(xiàn)有土壤生態(tài)處理技術(shù)與河南本地生態(tài)特點(diǎn)結(jié)合，充分考慮本地土壤植被特點(diǎn)，選擇相適宜的建設(shè)材料及表層植物，降低了維護(hù)運(yùn)行費(fèi)用；在傳統(tǒng)污水處理技術(shù)基礎(chǔ)上，改進(jìn)了供氧方式，極大減少了電能消耗；采取了無管道自然收集集水系統(tǒng)，在不影響收集效果的基礎(chǔ)上節(jié)約了建設(shè)成本，有利于這種技術(shù)的推廣和使用；采用的人工濕地污水處理系統(tǒng)由石、砂、土壤等一種或幾種介質(zhì)按一定比例構(gòu)成的基質(zhì)，并有選擇性地植入植物的污水處理生態(tài)系統(tǒng)，系統(tǒng)有美化環(huán)境的作用。 由于本系統(tǒng)是一個(gè)具有自我調(diào)控機(jī)制的生態(tài)系統(tǒng)，所以基本上不需要專業(yè)人員進(jìn)行操作，節(jié)省了人力資源，也更利于推廣；綜合污水運(yùn)輸費(fèi)，大型污水廠房建設(shè)維護(hù)費(fèi)等費(fèi)用綜合對(duì)比考慮，本系統(tǒng)處理成本維護(hù)成本較低，且非常適合農(nóng)村生活小區(qū)、高速公路服務(wù)區(qū)和旅游景點(diǎn)等分散式家庭地點(diǎn)。

科學(xué)性、先進(jìn)性

經(jīng)本系統(tǒng)處理后的水質(zhì)達(dá)到了排放和回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，在污水得到經(jīng)濟(jì)而有效處理的同時(shí)還可實(shí)現(xiàn)工程在景觀和生態(tài)方面的效應(yīng)。與傳統(tǒng)污水處理技術(shù)相比，其運(yùn)行費(fèi)用低、管理簡單、易推廣，因此針對(duì)生活區(qū)分散的點(diǎn)源污水，特別是污染負(fù)荷較高的廁所排水，建立人工強(qiáng)化型處理污水的土壤生態(tài)處理系統(tǒng)，處理效果穩(wěn)定良好，運(yùn)行和管理方便；在人工濕地處理部分由于栽種有景觀植物，污水處理與周圍景觀環(huán)境相協(xié)調(diào)，美化環(huán)境，經(jīng)過土壤系統(tǒng)和濕地系統(tǒng)處理后的出水最終能達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）排放標(biāo)準(zhǔn)。該技術(shù)可因地致宜地用于流域污染控制之中，消除分散性高負(fù)荷點(diǎn)源污染，實(shí)現(xiàn)環(huán)保工程建設(shè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展效益與景觀生態(tài)保護(hù)的高度統(tǒng)一。因此本技術(shù)非常適用于旅游景區(qū)、高速公路功能服務(wù)區(qū)（高速公路）、生活小區(qū)，特別是社會(huì)主義新農(nóng)村等分散性污水的處理，可以保護(hù)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。

獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果

2010年5月鄭州大學(xué)第四屆“挑戰(zhàn)杯”創(chuàng)業(yè)計(jì)劃競賽銅獎(jiǎng)

作品所處階段

實(shí)際應(yīng)用階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

專利權(quán)轉(zhuǎn)讓

作品可展示的形式

模型

使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測

該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是充分利用當(dāng)?shù)氐匦蔚孛玻こ探ㄔO(shè)量小，投資僅為常規(guī)二級(jí)處理的1/2~1/3；無需特殊管理，能耗為常規(guī)方法的1/10~1/5；出水水質(zhì)與二級(jí)處理相當(dāng)或優(yōu)于二級(jí)處理水質(zhì)，且效果穩(wěn)定。 而目前我國大型城市多具有完善的污水處理網(wǎng)絡(luò)，但由于其現(xiàn)有技術(shù)缺陷，可作為我公司中長期潛在目標(biāo)客戶； 中小型城市部分建有污水處理廠等設(shè)施，但由于其能耗大、運(yùn)行費(fèi)用高所以使用率不理想，迫切需要一種能耗低、建設(shè)費(fèi)用低、維護(hù)簡單的污水處理系統(tǒng)； 農(nóng)村分散點(diǎn)源污水全部采取直接排放，隨著社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的發(fā)展，該市場對(duì)新型污水處理系統(tǒng)的需求更為迫切。 本項(xiàng)目的直接經(jīng)濟(jì)效益體現(xiàn)在促進(jìn)水污染物削減、提高“十一五”期間水污染治理投入的實(shí)效、水體質(zhì)量改善、節(jié)水和污水資源化、飲用水安全等多個(gè)層面。間接的經(jīng)濟(jì)效益還包括減緩當(dāng)?shù)厮Y源的用水壓力，減少由于水環(huán)境污染造成當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)損失。

同類課題研究水平概述

澳大利亞科學(xué)和工業(yè)研究組織（CSIRO）的專家于最近幾年提出一種“過濾、土地處理與暗管排水相結(jié)合的污水再利用系統(tǒng)”，稱之為“非爾脫”高效、持續(xù)性污水灌溉新技術(shù)，其目的主要是利用污水進(jìn)行農(nóng)作物灌溉，通過灌溉土地處理后，再用地下暗管將其匯集和排出。該系統(tǒng)一方面可以滿足農(nóng)作物對(duì)水分和養(yǎng)分的要求，同時(shí)降低污水中的氮、磷等元素的含量，使之達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)。 研究了一種濕地污水處理系統(tǒng)，使污水中的污染物質(zhì)經(jīng)濕地過濾后或被土壤吸收，或被微生物轉(zhuǎn)變成無害物。這種方法需要的能源少，維護(hù)的成本低。韓國試驗(yàn)研究的濕地污水處理系統(tǒng)，實(shí)質(zhì)上也是一種土地—植物系統(tǒng)，至今已廣泛用于歐洲、北美、澳大利亞和新西蘭等。 日本農(nóng)村污水處理協(xié)會(huì)主要負(fù)責(zé)日本鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理的技術(shù)發(fā)展工作，研究了一系列適合于農(nóng)村城鎮(zhèn)中應(yīng)用的污水處理設(shè)備。設(shè)計(jì)了JARUS模式的15種不同型號(hào)污水處理裝置，主要采用物理、化學(xué)與生物措施相結(jié)合的處理過程，取得了很好效果。 法國的蚯蚓生態(tài)濾池是根據(jù)蚯蚓具有提高土壤通氣透水性能和促進(jìn)有機(jī)物質(zhì)的分解轉(zhuǎn)化等功能而設(shè)計(jì)，是一種既可高效、低能耗地去除城鎮(zhèn)污水中的污染物質(zhì)，又大幅度降低了剩余污泥處理和處置費(fèi)用的全新概念的污水處理工藝。 從以上即可看出，國外在生活污水這一方面的嘗試主要在利用生態(tài)系統(tǒng)方面。而土壤生態(tài)系統(tǒng)在這方面就是一個(gè)很不錯(cuò)的處理技術(shù)，與以上個(gè)系統(tǒng)有一定的異曲同工之妙。在美國已將土壤處理技術(shù)列為可供選擇的革新替代技術(shù)（I/A技術(shù)）。目前在美國，約有36％的農(nóng)村及零星分布的家庭住宅采用了土壤處理系統(tǒng)處理家庭排水，大型的土壤處理系統(tǒng)也建有上千座；在瑞典、芬蘭和挪威等北歐國家，約有一百多萬散居住戶采用了土壤處理系統(tǒng)處理生活污水。在日本，土壤處理系統(tǒng)也占有25％的市場。
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