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奥地利污水治理:植物净水 生态治污

来源:    发布时间:2016年2月1日        打印  

    对奥地利来说,推动先进的植物净水技术并不仅仅是出于环保因素的考虑,主要在于这项技术比较适合奥地利的国情。利用庞大的生活污水处理系统来处理生活污水,对于很多散布在较为偏远地区的奥地利小村镇来说,无论在技术上,还是在财政上都是一个难题,但植物净水技术却在这方面有着特殊的优势。以上奥地利州的格林巴赫镇为例,通过引进植物净水技术,这个小镇成为了奥地利污水处理的典范。 

   格林巴赫镇坐落在海拔900米的山区,全镇只有120个居民,其中1/3是农民。最初由于当地居民对成本和维护费用的担心,没有铺设普通的公共污水管道。后来,海因里希施拉格水利合作社介入,提出了建立成本低,独立于公共污水处理系统之外,运行和管理方便的植物净水设施的计划,受到了居民的欢迎。2005年9月项目开工,两个面积各为300平方米,作为污水处理设施的田畦仅用半年就建成了,经过处理后的洁净水直接用于农田灌溉。工程项目还得到了政府税收的优惠和公共促进资金的支持。每户居民需承担的建设费只有2700欧元,运行费为265欧元/立方米,而上奥地利州政府则投入24万欧元。项目总共486万欧元的投资中约30万欧元,都可以通过非常优惠的长期贷款的形式偿还。 

  目前,奥地利的植物净水技术已经比较成熟,经过大量科学实验的验证和实践的检验,证明这是一项科学和环保的新技术。植物净水设施的核心部分是土壤过滤池,随着技术的进步,目前垂直设置的地表过滤装置最为普遍。它实际上是一定面积的由特殊沙砾填满并种植芦苇属的植物的田畦,底部和周围用锡箔板与土壤隔离,大约1米深。要建立一个运转良好的植物净水设施则是一项十分精细的工程。对建筑设计、材料装填和污水分配都有很高的技术要求。这项技术的环境和社会负担很小,不需要其他技术设备支持,也无需定期更换原材料,只要正确地配置沙砾,既不能太稀,也不能过密,保证地表的渗透性不会下降,植物净水设施可以连续运行20年以上。而且,植物净水设施有很强的自我调节能力,也是一般净水装置不能比拟的。如果长时间没有水进入植物净水装置,装置可以通过阻塞装置防止设备中的水流出。同时,如果流入水量过大,系统也会通过自我调节防止溢水。即使装置中14天没有水,也不会影响设备的正常运转。 

  从技术角度来说,植物净化污水过程主要有以下几步:首先是机械净化,建立污水汇集坑,通过沉淀将不可溶解的污染物剔除;其次是间歇性地注入,通过一个特殊的污水分配装置间歇性地将只含有可溶解污染物的污水从污水坑中平均注入植物净化池的土壤表面;再次是土壤过滤,在植物净化池中,污水通过1米深的土壤过滤层从上往下过滤。土壤过滤池最上面一层是10厘米厚的沙层,由直径1毫米至4毫米的沙砾组成,这部分不仅发挥平均渗透污水的作用,同时也起到了防止落叶和垃圾的作用;最后是生态净化,在土壤过滤层中的植物和微生物分解污染物,净化后的洁净水可直接用于灌溉。近年来,在技术创新的推动下,一些奥地利公司开发生产出了用合成材料制造的用于隔离过滤池与土壤的专用板材,采用现代的焊接技术进行焊接。净化污水的植物种类也从单一的芦苇类植物,扩大到了生命力很强的灯心草、薹类植物。出于美化环境的考虑,许多企业也开始使用美丽的观赏植物作为材料,比如沼泽生鸢尾类植物。这些技术创新大大增强了植物净水技术的安全性和观赏性。 

  位于维也纳东北20公里到干森道夫市南部的盖特纳霍夫就是一个典型的范例。从1982年到1988年,经过4年规划和2年建造,终于在这里建成了奥地利第一个生态居民区。这里的植物净水设施是社区综合节能环保系统的有机组成部分,为上百居民提供污水处理服务。设施由3个高中低三层设置的水池组成,中间一层采用渗透性较好的砂石材料铺填,种植大量芦苇,底部用锡箔板建成与土壤隔离的生态过滤池,最上面一层是污水汇集池,用于沉淀不可溶解物,同时还是沼气发电装置的组成部分。最下面一层是洁净水池,也是一个美丽的池塘,通过风车的动力使池塘的水保持流动,池塘内花草鱼虫俱有,成为居民区一景。同时,通过植物净水设施和水循环利用设施的结合,小区成功实现了节约饮用水。这里每人每天平均消耗饮用水只有52升,而奥地利平均水平为每人每天160升。 

  奥地利环保节能协会的调查表明,对于少于50人的居民区而言,植物净水装置要比一般的净水设备成本低。而对超过50人的居民区来说,虽然购置和安装的成本会增加,但通过较低的运营和维护成本也能达到节约的目的。在奥地利,植物净水装置的使用者都非常满意,特别是它的维护费用和运行成本很低。不过,奥地利政府在积极评价这项技术的同时,也提到目前仍存在的不足。首先,如果生态净水池面积很大,污水分配装置很难将污水平均分配到每一平方米的土层。其次,在生态净水池中首次种植的植物生长很慢,为了改善植物根部的供水情况促进生长,使用者往往蓄水,这可能导致植物腐烂。第三,如果冬天天气寒冷,净水效果也会打折扣。第四,与一般净水设施相比,植物净水设施的功效调控较为困难。这些都是植物净水技术需要继续改进的方面。 

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