时间: 2024-11-29 10:06
来源: 中国水网
作者: 唐建国
德国拥有技术先进、系统完备、管理有序的污水处理设施。在历届E20论坛上,上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司总工程师唐建国多次分享德国排水行业的研究成果和运行经验。在“(第十六届)上海水业热点论坛”上,唐建国总工首次系统性的介绍了德国排水管理情况。
唐建国总工详细介绍了德国排水的相关法规、政府对污水处理厂监管规则、实现“厂河一体”途径等一系列话题,包括两个德国城市排水建设管理案例。德国排水机制下的排水管道质量、污水处理程度和标准,均位居欧洲和世界前列,“他山之石,可以攻玉”,希望德国排水及污水处理行业管理的相关经验,可对我国排水管理有所启示。
唐建国
德国排水相关法律与标准要求
德国的排水相关法律法规非常有特点,总体呈现“上松下紧”。上级法律法规“宽泛”,主要是给出方向。下级法律法规则是结合地方的气候、地质条件、技术发展水平、经济承受能力、水体受纳能力等,对上级法律法规的完善和细化,并作出具体规定。
在上下级法律发生冲突的情况下,下级单位必须服从上级法律规定。唐建国总工强调,德国相关法律中有一个非常重要的概念“普遍认可技术水平”,为行业标准赋予法律效力,确保法律法规在技术和认知水平上的与时俱进。
欧盟水框架指令
作为欧盟成员国,德国相关法律需要遵循《欧盟水框架指令》(EU-Wasser Rahmen Richtlinien 即WRRL)(下称WRRL)。这是欧盟各成员国制定各自相关法律法规的最基本框架,各国法律法规内容均不允许超出其界定的范畴。
WRRL确定了欧盟水保护的基本目标,即“实现整个水生态系统的保护及对水资源的可持续性利用”,且要求各成员国在限期内依据各自国情对其进行具体解释说明,并提出符合国情的相应细化目标。
WRRL强调,管网和污水处理厂运营是水体保护工作的一项重要内容。要求各国各自制定的法律法规应包括确定具体监管、自我监管的内容。同时,WRRL综合考虑了所有成员国各自的实际情况,因此其目标及要求相对宽泛,一般不会规定明确指标;其规范的对象为广义的水资源及水环境,而不会针对某种水资源类型作出具体规定。
德国联邦水资源法——法律
德国在WRRL基础上,制定了《德国联邦水资源法》(Wasserhaushaltsgesetz 即WHG)(下称:WHG),提出了水资源管理方面的法律要求,包括污水处理、排放和水质保护。
WHG的目标是确保水资源可持续使用和确保水体水质符合环境保护标准,保护生态系统和公众健康。主要内容包括对污水处理设施的建设和运行标准的规定,要求污水处理设施运行和排放均必须获得相应的许可,同时对污水排放、水质的监测和运行状况报告要求均做出了相应的规定,以确保符合标准。
德国污水条例AbwV——法规
以WHG为依据,德国政府还出台了《污水条例》(Abwasserverordnung),其详细规定了污水处理的技术要求和实施细则,不仅细化了具体技术的要求和标准,同时也确保法律的执行和排水设施运维的合规。
《污水条例》的显著特点是可以相对快速地进行调整和更新,以适应新的技术和环境要求。主要内容包括技术标准,规定排放限值等,同时要求污水处理厂定期报告处理效果和排放情况,并保持详细的记录。
《污水条例》中规定的污水处理厂出水水质限值极为宽泛,显著的特点就是规模越小,要求越松。
德国污水排污税法AbwAG
然而,德国各污水处理厂出水水质远远好于排放标准要求,做到了不是为达标处理而处理,其得益于德国污水排污费法(Abwasserabgabegesetz)。该法案规定了污水处理厂在收取水费的同时,排放的处理后排放水也必须支付排污税。
具体的税额根据排放水的危害性来确定,排放水的污染物浓度越高,税额就越高。德国计费的污染物质包括剩余的有机物、营养物质和有毒有害物质,比如当污水处理厂排放的 COD 浓度超过20mg/L,并且全年的排放量超过250kg时,则应按照50kg化学需氧量为一个收费单位缴费。目前税费执行2002年的标准,一个有害物质单位为 35.79 欧元。排污税法确保了污水处理厂不是为“达标”而处理,而是为少支付税费而处理。
德国污水污泥条例AbKlärV和德国肥料条例DÜV
德国的污泥利用是要求厌氧消化后的污泥稳定产物去利用,德国污水污泥条例(Abwasser-Klärschlamm-Verordnung)旨在达到农业和环境安全水平,同时明确了土壤和污泥定期监测标准以及监督的规定。
处理后污泥农用时,则必须执行肥料条例。德国肥料条例(Düngeverordnung )规定肥料的批准和标签,对农业中使用污泥有非常严格的约束性要求。
联邦州水法和自我监管条例——规章
德国各联邦州政府都有义务依据各自实地情况颁布各自的州际水法,对《德国联邦水资源法》进行细化和具体化,并监督执行。故各州的水法目标更为精细,要求更为具体。
标准体系互相承认,穿插引用
技术规范不具备强制法律效力,符合自愿使用原则。但联邦水法、州水法及行业法规等法律条文,均以“排水设施必须达到普遍认可的技术水平”的方式为相关排水技术标准文件赋予了法律效力。
同时技术标准的更新相对更灵活,更新周期更短。各州水法及行业法规中会直接引用具体技术标准文件,使各技术标准会得到法律法规层面的认证。
德国排水行业有很多的技术标准,比如德国标准化学会标准 DIN Normen,特点是规范的范围一般较小,通常只专精于某单独材料、某技术或服务,很少包含复合型任务。又如行业熟知的德国水资源、污水和废物处理协会DWA标准,在德国业内具有非常高的权威。
除了DIN和DWA,行业内还存在很多的其他标准,德国排水相关标准的标准体系完善,分类分级细致。各协会的标准往往侧重点和精细程度不同,但无论是哪类技术标准,都会互相承认,互相穿插引用,最大程度上避免互相矛盾的情况,这样的标准化管理经验值得我国借鉴。
污水处理厂的政府监督
德国政府在排水设施建设和运营中的责任可以归纳为立法和执法,促进环境保护,促进可持续发展和资源循环利用,制定建设和运维的目标、监督运行、维护、定期巡视情况,并进行行政拨款罚款。
德国污水处理厂自我运行达标采用2小时一个样的24小时混合样进行分析。
联邦和地方对监管部门的瞬时样取样有严格的取样方法规定,如有的州规定采用10分钟样,即在10分钟内,2分钟一个样,采用5个样的混合样。监督性监测抽样有两种认定方法:一是瞬时样分三份,监管部门、污水处理厂和第三方各一个,三者检测数据误差在一定范围,则有效;二是瞬时样一分三,监管部门和污水处理厂各一份,保留一份,若误差超出范围,则委托第三方复查。
排水设施运维企业的责任
德国排水设施运营单位分为三类:
一是“行政拨款运营单位”,一般多在小城市,采用直接管理建设和运营,并多将直接运营中的维修工作外包;
二是 “水费运营单位”, 一般多在大城市,其大多数承担直接运营工作,并具备政府职能。还有收取水费和处理市民投诉的权利,受上级行政部门直接领导;
三是“私营运营单位”,即私营运营完全是私有化的排水设施,同时受政府委托运营排水管网。
企业的责任基本包括:公众宣传指导、公众投诉处理、水费收取使用、排水安全保障、设施运行维护、建设投资规划、复杂项目组织、外部单位协调、建设项目质量控制、资产保值增值、行政目标保证、运行数据汇总上报、行政罚款缴纳等。
德国杜塞尔多夫市案例
杜塞尔多夫市排水公司(Stadtentwässerungsbetrieb D)设施运行维护、建设投资规划,是政府全资子公司,员工达500余人。负责市区57万人口(居民人口)的市政排水系统的管理。排水公司运营排水管道总长度超过1550公里, 80%面积为合流制排水,20%面积分流排水。
排水公司运营南北两座污水处理厂, 杜塞尔多夫市紧邻世界著名的鲁尔工业区,因此工业水占比较大,工业废水预处理后的纳管。年均处理污水总量(含雨水)约7400万立方米,其中工业和雨水合计占58%。
杜塞尔多夫市排水公司主要负责全市排水安全、排水规划统筹、资产管理、公众宣传等任务。运营工作主要有公司内部承担,小部分外包,但是同时对外包进行监管,可以说是一家具有政府职能的德国排水运营单位。
依据《北威州自我监控条例》,公司每15年要进行一次排水管网全网排查,已完成近3轮,每5年要对全网进行一次清洗(从消防龙头取水进行冲洗)。
唐建国总工多次赴德国进行排水和水环境治理方面的考察,在一次与当地排水管理专家交流时获悉:在德国雨水排水管道积泥必须清除是法律规定的,如果不清,若导致雨水管道向水体排放超标,管道运营单位则要缴纳罚款和承担法律责任。
唐建国总工强调,溢流污染仅是问题的表象,而不是问题的本质。解决溢流污染必须要追寻产生问题的原因和污染源。其中一个重要的原因和污染源就是雨水管道养护不到位,雨水管道中的积泥雨天进入水体,其污染负荷达总污染负荷的60%以上。所以德国重视排水管网的运行维护,特别采取有效措施,保证雨水管网的“干净”。杜塞尔多夫市每年在管网运营、修复、改、扩建投资达7800万欧元,以保证管网处于良好状态,每年需要修复的管网仅约1%。
德国斯图加特市案例
1995年,斯图加特市排水管理局被改制为市政自营企业(SES)。SES上属机构为市议会,市议会中决策委员会中的“排水管理委员会”负责对其的监督和管理。
SES委员会主席为该市市长,具体工作由技术市长代理。市长(或技术市长代理)可以在法律法规、自营企业法和企业章程规定的事项上作出决定。运营管理层则负责执行企业在财务会计、排水管理以及污水处理厂和管道运营等领域的日常运营工作。
斯图加特市排水设施要3年清洗一遍,10年检测一轮。SES现有383名员工,9名为公务员。其中100多位管网工人,每年的运行成本700万欧元,管网运行维护费达2000万欧元,政府为此给予了大量资金支持。
SES有热线服务,绝大多数故障是由细心公民报告的,90%的故障报告可以在24小时内处理。
2022年,SES启动了企业健康管理(BGM)计划。BGM涉及所有影响员工健康的领域,包括维护和促进所有员工的健康、工作能力和工作意愿,避免工伤早退休、旷工离职等,有效提升员工的忠诚度,提升企业凝聚力,最终提升生产力。
2022年,斯图加特最大的污水处理厂M开始进行微污染物去除,在德国称为“四级处理”。唐建国总工指出,在污水处理厂进行微污染物的去除至关重要,是有效提升水体环境质量和保护公共健康的重要举措。
药物残留物在污水处理系统中的去除效果图
德国污水处理厂对微污染物的去除实现“厂河一体”
前面提到《欧盟水框架指令》规定,管网和污水处理厂运营是水体保护工作的一项重要内容。唐建国总工表示,从水环境保护和质量提升角度出发,德国重视在污水处理厂阶段微污染的去除,强调了对“河”的保护,凸显厂、河一体。
微污染物
德国已不是单一的就“污染因子”等化学元素对水环境进行评价,而是考虑综合因素评价。如德国巴登州对水环境采用“生态状态”评价法评价,包括生物质量、化学、物理、水文形态等因素,考虑“水体水文形态”评价。巴登州评价结果在还不令人满意,但是与2019年相比,已有很大的改善。
德国水协(DWA)在排水设施管理中的作用
德国水协(DWA)的口号是“清晰的方案,洁净的环境”,这十个字意味深长。DWA的作用非常明确,在法律法规颁布之后发布行业标准和技术指南,帮助行业适应新的法律要求。通过制定和更新标准、提供培训和技术支持,确保行业能够有效地遵守法规,并维持高水平的操作和管理。
在德国,像DWA这样的专业协会有40个,其中DWA可以制定、出版污水行业的标准和技术指南,DWA现在全球拥有1.4万名会员和140名员工、350个专业委员会、2500名名誉专家。已发布350项技术标准,并组织了35000人参与培训。
DWA在水和环境领域的影响力和专业能力在欧洲,乃至全世界都具有特殊地位,其一项重要职能就是替国家编制和颁布旨在规范和指导行业技术发展、设施建设、运行维护的技术标准、技术规程。DWA有350个专家工作组,专门负责标准及指南的编写制定,制定的标准得到行业的广泛认可。
DWA非常重视行业交流,在各地组建“排水邻里互助”组织,帮助运营商或负责维护水体的各方自愿组成的团体进行交流提升,在“邻居”需要时提供现场建议和行动帮助。同时,DWA还非常重视技术培训和竞赛,这种成体系的培训,对德国高质量的排水设施建设和运行维护起到了极其重要的作用。
唐建国总工一直致力于德国培训教材等珍贵的研究成果引进中国,曾经翻译1993年版《图说污水处理厂》,用图片说明污水处理厂设计建设的“对与错和好与差”。他表示,这本书很“老”但仍有价值,目前分享在“城建水业”公众号上(2022年11月1日),(请点击:技术交流 | 图说污水处理厂——给设计、建设、运行人员的建议)。
另有译著德国现行的《一段活性污泥法设计计算规程》A131(2016年版),《德国排水技术基础课程问与答》、《德国排水技术基础课程问与答》等教材已相继在国内出版。
目前,唐建国总工正在翻译《排水技术,你精通了吗!》,是一本非常具有实操性的检查排水技术人员实践经验的培训教材,计划于2025年由同济大学出版社出版。
《排水技术,你精通了吗!》
总结
1、法规体系完备。为排水管理和排水设施运营提供了科学有效的法律保障,最大程度上避免了人力财力的浪费和环境负担。
2、地方法规要求明确。各联邦州法规明确了地方范围内的具体操作和管理要求,帮助设施运营者在法律和法规的框架内进行有效的自我监控和管理。
3、标准体系科学合理。各标准制订依据在现有科研成果、技术水平以及法律框架下持续对现行标准进行更新和调整,使标准体系完善,分类明确。
4、管理体系成熟有效。运营管理的理论体系、技术规范体系、建设运营管理实践体系、以及相关产业体系已经相对成熟,支撑了德国排水设施高效运行。
5、“普遍认可技术水平”这一概念值得行业借鉴。即污水处理设施必须达到现有的、已经被业界测试过并被证明适用的技术水平。如果现有设备设施不符合要求,需在合理期限内对设备进行修缮或升级改造。
6、“自我监管”约束企业守法运行。德国国有排水企业“承担着部分政府职能”,也约束其依法对其所管辖建构筑物物理状况、实际功能及其运维情况进行自我监管,同时有义务对所收集处理的污水以及污水所含污染物的种类和总量进行自我监管。
7、“厂、网、河一体 、保障目标的实现。欧盟水框架指令:管网和污水处理厂运营是水体保护工作的一项重要内容。德国排水企业承担着管网运行维护、污水处理厂的运行维护,保障了保护水资源和水环境目标的实现。
8、高建设质量排水管网是重要认知。由于排水系统有别于其他基础设施,需要有极长的使用寿命,及其对环境和居民健康持续保护的重要性,所以必须保障排水系统的最高质量的运行。
——排水系统通常是城市中有最高资产价值的基础设施之一,由于建设成本往往十分高昂,故保证其质量是非常重要的,所以排水系统质量是城市管理者关注的重点。
——公共和私人排水系统共同构成一个完整的系统。只有当此系统的两个部分的功能和质量协调一致,并相互作用,才能够保证整个排水系统功能的充分发挥。
——优化和进一步发展私人地块排水,避免出现私人地块的排水病害,将有助于整个系统功能的提升。
——必须批判性地看待公众经常要求基础设施建设尽可能省钱经济的问题。在排水系统管理工作中,短期的节约措施可能对一般寿命很长的排水基础设施的长期运行成本产生非常不利的影响。
9、高质量运维排水管网是实现水环境质量目标的保证。运营单位必须进行长期战略思考和规划。除了得当的规划外,高质量的维修、翻新和新建管网工作也是必不可少的。
——业主方以及施工建设方的高专业能力也是必不可少的。排水系统运营单位的基本目标是建设和运维高质量的排水系统,以实现管网使用寿命的延长和公共资产的保值增值。
——德国排水管网定期进行清洗(自来水),已不是清除排水管道淤泥的考量。
唐建国总工最后总结说:讲规矩:严谨做事,不耍滑头;讲科学:尊重实际,不搞假象;讲道理:真实有效,不拍脑袋;讲质量:用心干活,不砸饭碗”。
诸多德国业界友人为本次PPT制作提供了帮助,在此一并表示衷心的感谢,希望德国污水处理行业管理的相关经验,可为我国排水管理有所启示!
编辑: 李丹