申请日1990.11.17
公开(公告)日1991.08.28
IPC分类号C02F9/00; E03F1/00; C02F7/00
摘要
一种治理环境污染的方法和设施。在城内采用清污分流的排污管道，城外以双沟排、滤、灌设施引入农田。经过滤后，浓缩的污水肥全部施于农田，过滤出的清水贮于库、塘、埝、灌田和养殖等，多余的排入河中。有机垃圾破碎后入排污管道一同处理，其余垃圾分类收集处理。烟囱排烟吸入水中后入污水管道一同处理。上述排泄物入排污管道前要严格检查控制，污染农作物和土地的物质必须作特殊的治理，确认对农作物和土地无污染后，方能排入处理。此法比其他治理方法节约资金80-95%，节约土地 90-100%。而且，使生态形成良性循环。使农业经济效益提高。
権利要求書
1、一种治理环境污染的方法和设施，有清污分流的排水管道和季节性单沟污灌渠，其特征在于有双沟排、滤、灌设施，即污水沟和清水沟平行，两沟之间设滤层，污水沟高于清水沟，污水沟中的清水经滤层渗滤到清水沟中，污水沟中浓缩的污水肥全部施于农田中，清水贮于库、塘、埝、养殖和灌溉农田等，多于的排入河中。
2、根据权利要求1所述的治理环境污染的方法和设施，其特征在于将有机垃圾破碎后，入排污管道一同处理，将其余垃圾分类收集处理。
3、根据权利要求1所述的治理环境污染的方法和设施，其特征在于将烟囱排烟吸入水中后，入排污管道一同处理。
4、根据权利要求1、2、3所述的治理环境污染的方法和设施，其特征在于入排污管道的排泄物要严格检查控制，不允许排入污染农作物和土地的有毒物质。
5、根据权利要求1所述的治理环境污染的方法和设施，其特征在于沿排污沟渠的田边地角和空地挖有贮肥坑。
说明书
本发明涉及一种治理环境污染并利用城市生活污水、无毒的有机垃圾和工业污水施肥灌田的方法与设施-即利用城市中一切不含污染农作物和土壤的有害物质的污水、有机垃圾施肥灌田的方法与设施。
目前环境污染已经成为世界性大灾难，困拢着人类，许多治理方法与设备应运而生。但是，多数方法与设备都是只适用于一个企业，一个单位或一种污染物的。并且消极处理的多，利用污水和垃圾的少，而且多数投资大，占地多，能耗高，处理费用高，不能使生态形成良性循环。我国自古以来就有用粪水作肥料的习惯，但是要掏、挑、运，造成二次污染;并且，粪水未经检疫和消毒杀菌，有传染疾病和寄生虫的危险。姚雨霖、周康伦等著的《城市给水排水》(中国建筑工业出版社、1982年出版)242页公开了“利用城市污水灌溉田地”的技术，但是正如该书同页所指出的：污水灌溉还有其不利的限制条件。其一是要对水质进行限制，要符合灌溉的水质标准;其二是对灌溉的水量有限制，要根据农作物的需要;其三是在雨季与非生长期农业上不需水时，造成利用与处理上不协调。因此，合理地解决污水利用与处理的矛盾，是污水灌溉的关键问题”，该书还在252页公开了“污泥作为农田肥料使用的技术”。但是，仍然存在问题：主要是污泥的含水率很高，运输是个大难题;如果要干化就需要大量投资，增高污泥的成本，建设干化场还要占大量土地，而且污染周围空气。美国梅特卡夫和埃迪公司著的《废水工程-处理、处置及回用(第二版)》(化学工业出版社，1986年出版)也公开了土地处理，灌溉系统和 污泥土地应用技术，但是，仍然没有解决上述问题。同时在559页指出：“人工降雨投加污泥的缺点包括：高压泵所需要的动力费用;污泥和作物所有的部分都接触;破坏敏感作物的叶子，以及由于夹带病原体可能污染大气微粒。污泥和作物接触的问题，将使可以生长的作物类型受到限制”。“掺合的主要缺点是受到季节性及贮运方法的限制。”总之，至今还没有一个治理整个城市的对农作物和土壤无害的污水，而不耗能、不占地、不建污水治理厂的方法。个别地方也有用城市污水灌田的。但是，同以上两书公开的技术一样，除存在上述不足而外，还有如下不足：污水的肥分、浓度都是统一的，不能适应各种农作物、不同生长期的需要。所以污水并没有得到完全、彻底的治理，仍然让污水排放到水体之中，污染了水体，排入大海。“江河滚滚向东流，流的都是粮棉油。”而土地越来越贫脊，农民施肥的投入量越来越多，然而多数只施氮肥，部份施了磷、钾肥，少数施了微量元素肥，但仍不能满足作物生长的需要，更不能恢复土地肥力，粮食蔬菜的营养越来越低，影响人类健康，致使胎儿畸形或智力下降。
本发明的目的是要提供一种不耗能、不占地、不建污水处理厂、能自流运输以利用城市中一切不含污染农作物和土壤的有害物质的污水和有机垃圾施肥灌田的方法与设施。
本发明的目的是这样实现的：一、在城内建设清污分流管道，达到排放标准的清水和雨水，由清水管道直接排入水体。污水与破碎后的有机垃圾排入密封的污水管道，自流运出城外下游的农田里施肥灌田。二、有机垃圾经破碎后排入污水管道一同处理，能避免堆放有机垃圾造成的恶臭。其他垃圾分类收集处理：如分废金属、废玻璃、废塑料、废纸、废纤维、废柴草和废灰渣等。三、烟囱废气不能排空，而用抽风设备吸入水中后，入污水管道一同处理。四、严格检查控制
污染源，不能清污混排。污染农作物和土壤的污水和有机垃圾(主要是指含重金属和带病原体的)，必须预先处理，并经检查确认对土壤和农作物无污染后，方能排入污水管道一同处理。五、城市污水经综合后，其成分会有改善，如硷性污水与酸性污水经中和反应，会使PH值得到改善，节约了处理药剂费。在污水管道出城处应进行化验，检查污水的各种指标，看是否符合施肥灌田的要求，若有不符合的，应采取对应措施于以改变。例如采用单项治污方法。若污水呈酸性可以建一排硷性污水的厂将其中和，反之亦然。六、在城市外建设排、滤、灌双沟渠，即建设平行的排水双沟，在双沟之间建设渗滤层，其自然渗滤合乎要求的应利用。让污水一边流，一边曝气氧化，一边过滤，将多数清水渗滤到清水沟中排放，也可存于库、塘、埝养殖或灌田，极大地减轻了污水沟的负荷。七、对滤出的清水要进行化验，若其中溶解有污染物，就应在污水中加进能与这种物质反应生成结晶物质的药物，或建相应的排污厂。污水中有悬浮物或乳状液不能过滤的，应加药物将其絮凝，以便滤出符合要求的清水。八、采取长藤结瓜的方式，在田边地角或空地挖贮肥坑。而这些坑又有曝气，沉沙、沉淀、氧化、蒸发等功能。在每年不灌田的时期，这无数的坑和污水沟要能将全城的污水处理和储蓄完，若处理不完，就将污水沟继续延伸，直到处理完为止，因为城市下游的土地是可以无限延伸的，这是能够实现的。九、施肥时，农民能就地使用，不再花劳动力去搬运，而且肥是肥，水是水，用啥取啥，能够适合各种农作物各个季节的不同需要，施肥的旺季可将贮肥坑中的污水肥、污泥、沉砂全部用光，把渠、坑腾空，又可处理、贮蓄。循环往复，千秋万代。十、污水沟要尽量远离街道、住房或道路，必须经过其附近时应修暗沟，沿明沟两岸应种植能吸收臭气的植物。
本发明有如下优点：
1、一次投资管千秋万代：只要把管道沟渠修好，即可长期使用，以后不再花治理费，与都江埝工程相似。
2、投资少：因为不占地，不耗能，不购置机械设备，不修建污水处理厂，所以比其他方法节约投资80-95%，只花5-20%。
3、不占地(或占地极少)：因为不修大面积的沉沙池，沉淀池、曝气池、氧化塘等，也不修污水处理厂，只修地下管道排出，所以，比其他方法节约土地90-100%。
4、能彻底治理污水：因为城市下游的田地是可以无限延伸的，一段处理不完，可以继续延长，直到处理完为止，所以能彻底处理完所处理的污水。
5、一年后河水变清：竣工后，污水不再下河，只要洪水将河内污物冲刷干净，就永远变清了。
6、使城乡环境由恶性循环变成良性循环：因为将多数从粮食、蔬菜等作物中摄取的成分，又施入田地中去了，不再污染环境，也不象未经治理时那样大量流失。
7、自动化程度高：污水入沟自己流动，不需要人掏、挑、运等，避免二次污染。
8、不耗能源：因为是利用落差，污水自流运输，所以不耗能源。有条件还可建沼气池，落差大的还可修电站。
9、技术简单：只修沟渠和贮肥坑，不需要复杂的技术。清理滤层，也比过滤池方便得多。
10、是永不枯竭的农用水源和肥源：因为城里的人们总得用水排水。有了水和肥，在其灌区内可多开荒地。
11、能在每个城镇下游建成旱、涝保收的粮食、蔬菜生产基地;
保证城乡供应，增加人民收入，能使农业增产翻番。提高经济效益。
12、综合利用工程：此法集城建、环保、水利、农业、卫生、防疫于一体，既是环保工程，又是水利工程，还是农业工程，应由三家共同投资，各节约三分之二的资金。
13、利旧利废：有效地处理了有机垃圾，其余垃圾分类收集，极大地方便了垃圾处理，有效地利用了废品，能产生很好的社会、经济效益。
14、治理了烟囱废气：减少大气污染，有利人民健康。
下面结合生态比较示意图详细说明依据本发明提出的具体方法和设施的细节及工作情况：
在城内建设清污分流管道，达到排放标准的清水和雨水，由清水管道直接排入水体。污水与破碎后的有机垃圾排入密封的污水管道，自流出城外，到下游的农田里施肥灌田。凡是排污水的地方必须设密封落水孔，不让臭气溢出。排放有机垃圾，必须安装破碎机，将其破碎后，同污水一起排入污水管道处理。烟囱排烟，用抽风机吸入水中后，排入污水管道一同处理。污水管道的设计坡度，要使污水、有机垃圾、污泥、沙子能够流动，地势平坦而达不到要求坡度的要设提升站。有关部门要对排入污水管道的污水进行检验，严格控制，若有病原体或污染土壤、农作物的，令其作单项特殊治理，确认其对农作物、土壤无污染后，方能排入污水管道。在全城污水排出的总管道口，要进行检验：看是否符合当地农田施肥的PH值和肥分含量，若不相符合，要增办企业以其排污改变污水管道中的肥分和PH值，使其符合当地农田施肥的需要。在城外建设排、滤、灌双沟渠，即建设平行的排水双沟，污水沟高于清水沟，两沟之间设渗滤层，许多土壤和岩石本身就具有渗透能力，可直接利用。让污水一边流，一边曝气氧化，一边过
滤，将污水中的清水渗滤到清水沟中排放，也可存于库、塘、埝，养殖或灌田，极大地减轻了污水沟的负荷。渗滤层的质量要保证，清水沟中不能有混浊和污染之水;对滤出的清水要经过化验，若其中溶解有污染物，就应在污水中加进能与该污染物反应生成结晶物的物质，或建相应的排污厂。污水中有悬浮物或乳状液，不能过滤的，应加药物将其絮凝，以便滤出符合要求的清水。能保持稳定的流量和有一定落差的清、污水都可以发电;在有条件的地方，可利用污水建沼气池。采取长藤结瓜的方式，在田边地角或空地挖贮肥坑。这些坑还有曝气、沉沙、沉淀、氧化、蒸发等功能。在每年不灌田的时期，这无数的坑和污水沟要能将全城的污水处理、储蓄完，若处理不完就得将污水沟继续延伸，直到处理完为止。因为城市下游的土地是可以无限延伸的，所以是能把污水处理完的。施肥时节，农民能就地取用，要肥取肥，要水取水，各取所需，十分方便。农民还可以请庄稼医院或农技员帮助化验污水肥分和PH值，再与各种作物需要的肥分和PH值比较，补上所差的肥分，调整PH值，做到科学施肥。用肥旺季，农民能将贮肥坑中的污水肥、污泥、沉沙全部用光，把渠、坑腾空，又可处理、贮蓄。循环往复，千秋万代。污水沟要尽量远离街道、住房或道路，必须经过其附近时，应修暗沟。沿明沟两岸应种值能吸收臭气的植物，以消除臭气。