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现代化的生活卫生系统和生产生活协同的田园循环模式

      本模式是由中科院范斌博士团队的科研成果。

   国科学院生态环境研究中心(Research Center for Eco-Environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences)始建于1975年,前身为经国务院批准成立的中国科学院环境化学研究所。经国家科委和中国科学院批准,1986年与中国科学院生态学研究中心(筹)合并,改为现名;1996年5月经协商决定,对生态环境研究中心实行中国科学院和国家环境保护总局双重领导。生态环境中心以“国家生态环境安全与可持续发展”为战略主题,发挥环境科学环境工程生态学三大学科的综合优势,研究和解决地区性、全国性以及全球性的重大生态环境问题,不断突破关系到国家生态安全、环境健康和可持续发展的重大科学理论和关键技术,为中国生态文明建设、实现人与自然的协调发展做出基础性、战略性、前瞻性贡献。

    范斌,教授,博士,现为中国科学院生态环境研究中心研究员,住房和城乡建设部农村污水处理技术北方研究中心副主任,同时为江苏千亿国际娱乐手机版环境科技股份有限公司股东,主要研究方向:地下水污染控制与修复、膜蒸馏技术与应用、村镇污水治理。 2000年-2002年,在清华大学环境科学与工程系从事博士后研究工作,主要研究自生动态膜-生物反应器污水处理工艺。2002年至今在中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室工作;期间于2005~2007获日本科学振兴会奖学金,在日本国立环境研究所担任特别研究员,主要研究垃圾填埋场地下水污染修复。先后主持1项"863"、3项自然科学基金课题,参与10多项国家攻关、自然科学重点基金、水重大专项等课题的研究工作。出版专著1部,获发明专利6项。二零零二年到二零一二年在国际和国内刊物发表论文18篇,其中SCI论文7篇。 招生专业:环境工程。欢迎具有以下专业背景的学生报考硕士研究生与博士研究生(与栾兆坤研究员合带):化学、水文地质、化学工程、环境工程、环境管理。2015年依靠团队的科研力量在常熟成功推广“污水常熟模式”,成为各个省市污水处理的标杆。

关键技术说明

01真空源分离生活卫生系统

   真空源分离生活卫生系统利用真空管道技术收集粪尿、厨房重污水和厨余垃圾,该系统由室内卫生洁具(真空厕所、真空厨集器)、真空管网、真空泵站等组成。真空厕所用于收集人粪尿。真空厨集器具有粉碎功能,用于收集厨房内所有高浓度污水和厨余垃圾。真空厕所和真空厨集器每次操作用水量约为0.5升,不到常规水冲厕所用水量的十分之一,在节水的同时,可以保证收集的物料具有较高的浓度,便于后续资源化利用。

   真空管道连接室内卫生洁具并将污物输送到真空泵站。真空管道采用塑料管材,由于排水速度很快管径小、布置简便,管道造价仅约是普通排水管道的1/3。真空泵站为真空排水提供动力源,目的是在管路系统内维持一定的真空度,泵站为间隙工作方式,当系统内的真空度低于一定数值时,控制系统自动启动真空泵。真空收集系统的耗电量仅为第一代污水处理系统的1/10。

02村组收集站与就地利用技术

   村组收集站具有一定的中间储存能力和预处理功能。经过预处理后的物料可以液肥和渣肥的形式就地用于生态农业。液肥通常是利用管道施肥技术根据农业生产特点施用与农田,渣肥每半年或1年清理一次,既可就地用于农田施肥(随农田翻耕施肥),也可由管理部门用吸粪车运至区域生物资源再生中心处理处置。

03区域生物资源再生中心

   区域生物资源再生中心主要功能是将区域内不适合就地利用的生物性废弃物加工为有机肥。根据市场需求,有机肥可制备成普通堆肥、高附加值颗粒肥和功能性有机肥等形式。

技术特点和预期成本效益

1.技术特点

   面向资源化的乡村污水统筹综合利用模式主要的技术特点,一是构建污染物资源利用的闭合循环系统;二是对乡村三大污染的综合治理,通过一次性项目和一个系统的投入一举三得,全面和永久性地解决乡村污染问题,取得综合经济效益。

2.污染治理成本

   生活卫生系统:规模化后公共基础设施建设成本约为1.5万元/户,与第一代的污水和垃圾系统相比,建设成本降低40%、运行成本降低60%。

3.附加效益

   该系统可使总的家庭生活用水量节约20%,同时所收集的原料可用来发展高附加产值的特色农业,并可使化肥使用量降低30%以上,具有综合的环境、社会与经济效益。

参考资料

杭桥村是中科院生态中心范斌团队在常熟打造现代化的生活卫生系统和生产生活协同的田园循环模式的示范村。