以新型发明“大型生活垃圾回收及污水处理系统”来有效减排二氧化碳
1.企业基本情况及战略性新兴产业发展思路
（1）企业基本情况
郴州金陵科技有限公司是一家致力于大型生活垃圾及污水回收的高科技现代化环保公司,公司拥有新型高科技技术,多年以来一致力于环境的改善,专注于垃圾回收及污水处理项目。公司遵循科技创新为使命,以改善环境为已任,以市场为导向,以客户为出发点的企业理念,兢兢业业于环保工作。公司注重人才优势,拥有一批规范化、专业化的施工技术人员,是一支年轻、优秀、富于凝聚力的队伍,在多年不断的研究实际工程事业中积累了丰富的工程经验和先进技术。
我公司是一家进行粪便无害化处理,有机肥回收、利用的新兴产业的专业公司。秉着“以人为本,崇尚自然”的公司理念,致力于解决目前我国14亿人口排泄物的净化,回收再利用的难题。目前我国的现状是国标三格化粪池净化工艺,那的设计原理是正确的,但是结构设计画蛇添足起了相反的作用,做不到无害化。很短的时间在第一格就堵死了,管道爆裂污水直接渗透到地下,污染了整个水源,我国的下水道气体爆炸,每年都有报道,炸死了多少祖国的花朵,都是这个原因造成的。有用的资源都没有回收,污染了空气污染了水源浪费了资源,形成了碳排放,这个顽疾不从根上解决,是不可能治理好水污染的。粪便经化粪池直接流入下水管网,没有得到有效的处理,直接排放对环境造成极为严重且恶劣的影响。而我公司董事长郭金陵先生,经过三十多年的观察、研究、探索,不断的实践从而开发的“粪便无害化处理,有机肥回收、利用系统”则有效的解决了这个问题,它是一种既能对粪便快速发酵液化处理又能对从化粪池流出来的污水充分利用的粪便无害化处理有机肥利用系统。很好的解决了化粪池堵塞清掏的问题,又完成了粪便的无害化处理,能很好的解决粪便未经处理就流入江、湖,致使江河、湖泊富氧的发生,大大缓解了水质的污染。于此同时可提供了大量的有机肥,解决城市绿化、蔬菜基地、农田的灌溉及施肥问题,使生态得以良性循环,减少了自来水的使用,大大节约水资源,即可减少地下水的开采又能节约了大量的污水处理费及维护、管理等费用。还拓宽了化粪池空间,节约了建筑成本。本技术,建造使用成本低,使用方便,能有效地对粪便进行无害化处理利用,能极大改善生态环境。现已经国家专利局认可,拥有一项实用新型专利,一项发明专利。
我们的宗旨是:“为地球创造绿色环保,做您的环保卫士,创造青山绿水绿色家园”。公司专注于传统化粪池低效能处理污染以及城市生活污水,一直是困扰城市环境卫生的痼疾。最新发明的“城市大型生活污水及粪便集中回收处理装置及其集中回收处理系统”(专利号:201410031215.X)很好地解决了上述难题。这一处理系统既能对粪便快速发酵液化处理,又能对从化粪池流出来的污水充分利用,经济、实用、环保,利国利民。
（2）战略性新兴产业发展思路
城市的绿色可持续发展,是我国的一项基本国策,也是广大老百姓的心声。我公司对城市的污水处理及雨水的回收利用进行了深入的研究,推出了相关的绿色循环可持续发展的顶层设计。这个顶层设计就是运用“城市大型生活污水及粪便集中回收处理装置及其集中回收处理系统”(专利号:201410031215.X),对城镇生活污水,人畜粪便及其有机物进行循环利用、增效利用。
一、节水增绿的顶层设计
现有房屋的屋面取消隔热层,用黑膜构筑蓄水池及屋顶生态园采用“无土栽培”专利技术,将雨水储存过滤供住户冲厕用水,节约大量水资源。当没有雨水时将居民产生的生活用水通过“城市大型生活污水及粪便集中回收处理装置及其集中回收处理系统”水引到屋面供蔬菜基地、屋顶花园浇灌,经植物吸收水中富余的氮、磷、钾,再次净化后的水供住户冲厕用水,一般马桶每次冲水需要6L的量,一天每人冲便2次,即每天每人就是12L,而在2009年底我国城市人口约6.22亿,计算出每年可节约水量为6.22×365×0.012=27.2亿吨。
二、降温造气的源头治理
生活污水中的有机物在化粪池中进行厌氧分解,产甲烷细菌利用厌氧分解产生的乙酸和H2、CO2等产生甲烷。一般化粪池的通气管就近沿建筑物外墙上屋面,使甲烷及其它有害气体直接排入高空大气中。甲烷是一种重要的温室气体,虽然在大气中的含量远低于CO2,但其全球增温潜势(GWP)却是CO2的24.5倍。我国城镇人口按6.22亿人考虑,则每天产生的生活污水约为1.244亿m3,其COD浓度按500mg/L计,则每天排放的COD为62200t。由于1gCOD在厌氧条件下完全降解可以生成0.25g CH4,相当于标准状态下的甲烷气体体积为0.35L,故我国每天排放CH4 15550t,相当于CO2 380975t。若推广运用“城市大型生活污水及粪便集中回收处理装置及其集中回收处理系统“全面取消我国城镇已建化粪池,则由化粪池厌氧降解的有机物部分将由“城市大型生活污水及粪便集中回收处理装置及其集中回收处理系统”进行回收利用,按以上计算,此举每天可减少排放到大气层的CO2 380975t,同时可回收甲烷21770L,此举将具有显著的环境效益和经济效益。
目前国际社会为应对全球气候变暖,确立了“发达国家‘资金+技术’换取更多的温室气体排放权”的清洁发展机制(CDM)。因此我国可以通过开发CDM项目,以获得收益,提升技术实力,促进节约发展、清洁发展和可持续发展。按照目前世界碳市场每吨CO2 10美元的交易价格,通过出售因取消我国的化粪池后减排的CH4气体指标可以获得380万美元/天、13.8亿美元/年的收益,
采用新发明的话,将能为国家节省上万亿的排污费,新的产业链如果能够形成,将为我国创造几万亿的产值。同时,回收甲烷等气体可供居民日常生活的沼气利用,即能作燃气利用又可作照明利用增加经济效益和生态效益。
三、 集污制肥的永续利用
通过“城市大型生活污水及粪便集中回收处理装置及其集中回收处理系统”主要是改变了传统化粪池“三格式“,加热增温处理使生活污水中的固体杂物及粪便分解更快、更彻底,从而实现对粪便无害化处理,彻底消灭病原体。同时,处理系统增设粪渣收集、污水回收利用的装置,液体沼液直供农田、果园(固体废渣加工成固体肥料),为农业、林果业提供有机肥料,成为“取之不尽用之不竭”的肥料源泉。
当前,我国正在进行的新型城镇化建设、城乡统筹发展,建设美丽中国的伟大实践,大力创建“生态文明,和谐社会”,这是利国利民、惠及子孙的大事。建议国家在新型城镇化建设、旧城改造、棚户区改造等系列工程中纳入“顶层设计”规划,试点示范,逐步推广,彻底改变人类的生存现状。
四、项目建设的必要性和可行性
传统化粪池低效能处理污染以及城市生活污水,一直是困扰城市环境卫生的痼疾。最新发明的“城市大型生活污水及粪便集中回收处理装置及其集中回收处理系统”(专利号:201410031215.X)很好地解决了上述难题。这一处理系统既能对粪便快速发酵液化处理,又能对从化粪池流出来的污水充分利用,经济、实用、环保,利国利民。
这一技术发明的特点和进步体现在四个方面:一是结构上改变了原来化粪池国标“三格式”单一模式,设计成凹槽形化粪道和废渣沉积室结合,化粪道可根据生活小区房屋建筑呈条型带状联通交叉分布,从而变过去一个单元一个化粪池为整个生活小区或几个生活小区同时使用一个大型生活污水及粪便集中回收处理系统,既节约了建筑使用面积,又降低了建筑成本。二是处理系统变以往的粗放低效的化粪池为加压加温密闭的化粪池,处理效能提高。通过增厚抗压的迂回形化粪道和压力泵,加热增温处理,使生活污水中的固体杂物及粪便发酵分解更快、更彻底,从而实现对粪便无害化处理,消灭病原体。三是处理系统增设粪渣收集池、污水泵、压力泵和冲刷管道,便于处理系统清渣清淤,污水不直排江河,回收利用,用作肥料灌溉田土作物。四是处理系统增设了沼气收集利用装置,以利沼气资源的充分利用。
本技术的发明,是人类治理、改善自身生活环境的文明进步,是全国乃至世界范围内新型实用技术领域的伟大创新;本技术的全面推广运用,其意义可概括为四场革命,即环境治理的一场革命,生态保护的一场革命,有机肥料的一场革命,能源利用的一场革命。
环境治理的一场革命体现在三个方面:一是治理了城镇生活污水和粪便粗放处理的直排,彻底根治城镇环境卫生的痼疾;二是高效和无菌化处理,从根本上杀灭了病原体,使人类生活环境、生存条件得到改善,有利提高健康水平;三是随着“城市污水、粪便集中回收系统”等一系列技术的普遍推广运用,将为新型城镇化建设提供经济实用、文明有效的技术路径,为“建设美丽中国”作出卓越贡献。大量节约污水处理及维护管理费用(现在污水处理费为1元/吨,而采用本系统技术成本不到0.2元/吨),大量节约水资源,大量节约城镇开发建设成本投资。
生态保护的一场革命体现在两个方面:一是城镇生活污水通过灭菌处理和回收利用,用于农业、林业灌溉,经植被吸收利用使人类赖以生存的最大资源─水的污染得以彻底根治;二是综合利用的多重功效,直接“推动绿色循环发展,低碳发展”,为有机农业、生态农业、林区,现代化农业发展提供有力支撑。
有机肥料的一场革命体现在两个方面:一是充分发酵处理人畜粪便和生活污水,变废为宝,使其成为沼液,或者将废渣加工成固体肥料,为农业生产、林业生产提供有机肥料,从而生产绿色、环保、生态的有机农林产品,既改良土壤和生态环境,又促进人类健康;二是极大地降低农业、林业生产成本。随着城镇化水平的逐步提高,城镇人口的逐渐增多,城镇生活污水和粪便处理的需求也势必增强,同时也为这一有机肥料提供了“取之不尽、用之不竭”的源泉。目前,这一宝贵的资源几乎没有得到利用,这是多么大的浪费。反之,利用好后可大大降低农业、林业生产的肥料成本,就是直接的经济效益。
能源利用的一场革命体现在:一是生活污水及粪便集中回收利用增设沼气收集利用装置,解决了沼气对大气的污染使沼气利用于日常生活变为现实,提供新的能源资源;二是“变废为宝”的沼气和有机肥料,既经济实惠,又生态环保,是典型意义的循环发展和低碳发展。
2.项目在国内外市场竞争中取得的成绩
（1）项目相关技术及先进性
人居建设中粪便的处理利用非常重要。目前我国一般用化粪池来收集处理粪便。我国现行建筑设计标准的化粪池常采用三格式化粪池,这种化粪池未发酵的有机物漂浮结块,容易淤渣堵塞,粪杂清掏不方便、不彻底,自然发酵时间长使粪便在化粪池中停留的时间长、所需化粪池的空间很大,常常粪便未充分发酵就从化粪池流出,而从化粪池流出来的污水更没有得到利用、而是直接排入江河中造成水体污染,目前我国江、湖水体富氧,蓝藻横行就是典型例子,大大提高国家污水处理及维护管理费用;另一方面,农业生产中又缺少有机肥,大量使用化肥。且用肥据有一定的盲目信,因而造成了过度施肥或不到位,对土地造成极大的伤害,土壤是农业的基础,不合理施用化肥可导致土壤质量下降和污染的发生,从而直接威胁农业的可持续发展。同时,过量施用氮肥或者偏施氮肥会导致土壤中硝酸盐大量累积和向下淋溶,成为水体尤其是浅层地下水的重要污染源。全国污染源普查结果发现,农业是总氮、总磷排放的主要来源,其排放量分别占全国排放总量的57.2%和67.4%。此外,关于氮肥不合理使用导致的NH3、NOx和N2O等农田痕量气体排放,也越来越引起人们的关注。而使用有机肥则可以大幅度改善和避免这个问题。有机肥料中的主要物质是有机质,施用有机肥料增加了土壤中的有机质含量。有机质可以改良土壤物理、化学和生物特性,熟化土壤,培肥地力。中国农村的“地靠粪养、苗靠粪长”的谚语,在一定程度上反映了施用有机肥料对于改良土壤的作用。施用有机肥料既增加了许多有机胶体,同时借助微生物的作用把许多有机物也分解转化成有机胶体,这就大大增加了土壤吸附表面,并且产生许多胶粘物质,使土壤颗粒胶结起来变成稳定的团粒结构,提高了土壤保水、保肥和透气的性能,以及调节土壤温度的能力。施用有机肥料,还可使土壤中的微生物大量繁殖,特别是许多有益的微生物,如固氮菌、氨化菌、纤维素分解菌、硝化菌等。有机肥料中有动物消化道分泌的各种活性酶,以及微生物产生的各种酶,这些物质施到土壤后,可大大提高土壤的酶活性。多施有机肥料,可以提高土壤活性和生物繁殖转化能力,从而提高土壤的吸收性能、缓冲性能和抗逆性能。目前美国、西欧、日本等发达国家,正在兴起“生态农业”“有机农业”,十分重视使用有机肥料,并把有机肥料规定为生产绿色食品的主要肥源。
近十年我国人民的生活水平迅速提高,对绿色食品的需求日益增加,加上政府部门的倡导和重视,我国绿色食品的生产发展很快。有机肥正是其中的不可或缺的一环。在有机农业和食品加工基本标准 (IFOAM)中,就有关于肥料使用方面的规定,其要点是增进自然体系和生物循环利用,使足够数量的有机物返回土壤中,用于保持和增加土壤有机质,土壤肥力和土壤生物活性,无机肥料只被看作营养物质循环的补充物而不是替代物,化学合成的肥料和化学合成的生长调节剂的使用,必须限制在不对环境和作物质量产生不良后果,不使作物产品有毒物质残留积累到影响人体健康的限度内。这些规定表明,在绿色食品生产中必须十分注意保护良好的生态环境,必须限制无机肥料的过量使用,有机肥料(包括绿肥和微生物肥料)才是生产绿色食品的主要肥源。而采用我的这套“粪便无害有机肥”回收系统则为解决了这一系列的问题提供了一个途径。
本系统是一种既能对粪便快速发酵液化处理又能对从化粪池流出来的污水充分利用的粪便无害化处理有机肥利用系统。 为了解决上述技术问题,本粪便无害化处理利用系统包括化粪池、污水泵、输送管和中转池;所述化粪池内靠近出水口侧内侧壁处设有一上边至池盖、下边接近池底面、两端与池体内壁连接将入水口和出水口分隔在两个由池内壁、池盖和水面形成的密闭空间的挡板;在所述化粪池内底部、出水口下方设有污水泵;所述污水泵通过输送管连接中转池。作为进一步改进,在所述化粪池内底部、进水口下方设有加热装置。
采用本实用新型的结构,由于设有挡板,未经发酵的漂浮物被挡在池内入水口侧密封区域;同时在该密封状态下能较快发酵;由于在化粪池内底部、进水口下方设有加热装置,流进化粪池的粪便发酵速度更快、发酵时间更短,这样,化粪池的粪便能够得到快速的发酵液化处理。由于在化粪池内底部、出水口下方设有污水泵,污水泵通过输送管连接中转池,化粪池里经发酵处理后的污水和粪渣能够由污水泵集中排出并输送到中转池,中转池里的污水能用于浇灌附近的田土,这样,不但清渣方便彻底、污水没有直接排放到江河造成水污染,减少污水处理及维护管理费用,节约大量水资源;而且能成为有机肥用于农业生产,不需要或减少化肥的使用,能有效提高农产品品质、发展绿色农业、改善老百姓的菜篮子、增进人体健康、改良土壤和生态环境,能极大降低农业成本、提高农业效益。此外,由于池体围成一格粪池而不是现有的三格池,还拓宽了化粪池空间,节约了建筑成本。本实用新型结构简单,建造使用成本低,使用方便,能有效地对粪便进行无害化处理利用,能极大改善生态环境。
（2）项目实践过程中取得的成绩
1.这是环境治理的一场革命.
彻底解决人畜粪便对环境的持续污染,彻底解决江河湖泊沉积物对江河湖泊的持续污染;彻底回收利用经灭菌处理的沼气水、沼气,雾霾得以缓解,人类生活污染得以根治,青山秀水得以还原,生活环境得以极大改善,污水处理费得以免收,老百姓得到实惠。沼气的无氧发酵,有效杀灭病原体,甲烷菌分解粪便时产生的吲哚乙酸、赤霉菌等物质是天然的杀虫灭菌剂且对人畜无害。经无害化处理后的人畜粪便和生活污水不直接排放江河水体,消化道传播的250余种病原体疾病得以彻底根除,从而提高人类的健康水平。
2.这是生态保护的一场革命.
有效的治理就是自动的保护。本系列发明技术的推广运用。不仅可大量节约大量污水处理及维护管理费用(现在污水处理费约1元每吨,而采用本系统回收利用运作成本不到0.2元每吨),将直接卸掉国家在污水处理方面的巨大投资,而且通过灭菌处理和回收利用的液体(沼液),经独立管网进入园林、农田、果园、苗圃,森林即灌溉,又作肥料,生态环境得以根本改善,农林产品产量品质提高变优;同时沼液可做生物农药,杀虫灭菌率高达98%,可作为叶面施肥对根部传染病也有很好的防治作用,少用或不用农药,自然环境得到保护,老百姓吃上绿色环保的放心果蔬:集中建设本回收利用系统的地方可将上面建成生态湿地公园,既美化环境又充分利用了场地。综合利用的多重功效,直接推动绿色循环发展、低碳发展、为有机农业、生态农业、现代化农业、现代化林业发展提供有力支撑。
3.这是有机肥料的一场革命
彻底集中回收利用人畜粪便,为农业、林业生产提供取之不尽、用之不竭的有机肥料。一个人一年产生的粪便可浇灌一亩森林,一头猪一年产生的粪便可浇灌四亩森林,一个人一年产生的有机肥价值上千元,可增产蔬菜、水果20%-30%,林木20%(一亩森林,一昼夜能分泌出2千克灭菌素,可杀死肺结核、伤寒,白喉、痢疾等病菌;每天能吸收67千克二氧化碳,释放49千克氧气,足够65个人呼吸只用;一个月可吸收二氧化碳4千克,相当于一台杀菌剂制造机;一年可吸收灰尘22吨至60吨,是一台天然的吸尘器;一年可蒸发300多吨水,因此,森林多的地区,常常是风调雨顺;一亩森林比一亩无林地多蓄水20吨,等于一座地下水池),既降低生产成本,又能生产绿色、环保、生态的有机农林产品,有效提高农林产品品质、让老百姓吃上绿色环保的放心蔬菜增进人体健康,改良土壤和生态环境,森林植被的生长速度得到数倍提高,蓄水量也相应提高,水资源得到保护,南水北调也许将只是一个过往,变废为宝,价值不可估量;无端浪费,何等可惜!
4.这是能源利用的一场革命
生活污水及粪便集中回收利用增设沼气收集利用装置,解决了沼气对大气的污染使沼气利用于日常生活变为现实,提供新的能源资源。沼气用于生火做饭、取暖、洗澡、水果保鲜,又可发电以商业输出用于工农业生产,分离提纯后用于汽车燃料及工业生产原料(二氧化碳),沼渣可工业化制造有机肥价格1000元/吨,而化肥6000元/吨。除价格优势外,绿色食品市场需求非常大,如蔬菜、瓜果、名烟名茶、中草药的生长原料及名贵花卉的培植,(上海某超市沼肥种植的蔬菜专柜,芹菜49元/斤),随着市场的发展,人类追求品质生活,沼渣有机肥的需求量越来越大。沼液中含有氨基酸17种之多,还有蛋白质、糖类、赤霉素、生长素、核酸、乙酸等。可通过科技手段在沼液中提取人类所需要的营养,而这些营养物质是人畜食物中不能消化吸收的粗蛋白、粗纤维,有甲烷菌在无氧条件下通过发酵、分解合成转化成的营养物质。一个人一年产生的有机肥可产生300多立方的沼气,一头猪一年产生的有机肥可产生400多立方的沼气,而2立方米沼气相当于1立方米天然气或0.9公斤液化石油气。全国13亿人口,数百亿牲畜以及其生活有机资源,能产生利用的能源资源是一个十分惊人的数字。
创新,迎来“源头活水”。本系列发明将带动光伏产业的大发展。采用光伏加热器和光伏污水泵可节约投资70%,采用新的化粪池设计标准和水处理标准及规范,可节约基础建设投资70%;节约污水和维护管理费用80%;可增加了一个产业,将解决大量残疾人的就业问题;采用“回收利用系统”,可带来无尽的商机,运用市场招标和民间投资方式,在现代化改革中政府将卸掉沉重的包袱。回收有机肥产生的经济价值可保证整个系统的运作费用并有大量结余。采用谁投资谁受益的原则,政府只需提供政策上的支持,为其保驾护航即可。
习近平主席说“人类的污染放错了地方”,如果将这些污染源用本实用新型技术进行处理,变废为宝,着实是惠及子孙,实现中华民族伟大复兴的大事。当前,我们正在进行的新型城镇化建设、城乡统筹发展,建设美丽中国的伟大实践,大力创建“生态文明,和谐社会” ,这是非常好的事,也是非做不可的事。不然,我们连现有的环境都维持不了。现在,企业污水乱排,人类、牲畜粪便肆意污染环境,我们的生存环境每况愈下,对我国的可持续发展也是一大障碍。我希望我们国家对关键,特别的标准,抽调一线人员、专业技术人员,深入研究,把原来的标准和原来的设计规范重新梳理和整理一遍,对我们国家今后的发展是大有好处的。这是从根本上改进这一问题。并对此引起高度重视,把它提高到战略高度,打破旧的体制和机制束缚,组织协调各级、各有关部门建立联动协调机制,在新型城镇化建设、旧城改造、棚户区改造等系列工程中做出规划,试点示范,在逐步推广;政府和有关职能部门的资金、技术和政策扶持上加大力度,上下一心,齐心协力,为治理和改善人类生存环境,为建设美丽家园、享受美好明天,为国家的繁荣昌盛,为我们的祖国山清水秀做出贡献。夕阳无限好,黄昏情更浓,愿他一生的经验结晶——三大发明,尽早发挥它的生产力。我们期待这颗执着的爱的种子能播撒到祖国的大江南北,开出更为绚丽的花朵,结出更为丰硕的果实。
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