在“2024(第十六届)上海水业热点论坛” 上,湖南大学公共管理学院教授、日本九州大学城市环境系统工学博士、市政排水体系可持续发展研究中心专家组成员左健,以东京为典型案例,深入剖析了日本排水体系系统性治理的发展历程,分享了其宝贵经验与教训,为我国市政排水体系的建设提供了极具价值的参考。
治理目标与标准的演进
1970年,随着河流污染的迅速扩大,日本修订了《下水道法》,将“保护公共水域水质”追加为排水系统的目标,要求新建区域采用分流制。自此,流域排水体制相关法律法规得以建立健全,流域下水道整治得以迅速发展,推进了河流水质的不断改善。
流域下水道制度的创新与协同治理模式
日本实施了创新的流域下水道制度,即通过建设服务于两个及以上市镇的共用干管和终端污水厂(见图1),提高流域水环境治理的效率。以东京为例,原本负责中心城区下水道的东京都下水道局,通过流域下水道制度,逐步将郊区30多个城镇纳入其体系。东京都下水道局负责主干管及终端处理厂的建设与运行,各市镇负责市政管网的建设与运行。东京都下水道局为保障该制度的有效施行,设立了流域下水道部,通过与各市政的分工协作,实现了资源高效整合,提升了流域排水治理的效能。
图1 日本流域下水道(概念图)
合流制与分流制的并存及应对策略
日本自20世纪70年代起,新建区域原则上依法采用分流制,城市中分流制区域和合流制区域的布局如图2所示。目前东京中心城区合流制区域占比82%,郊区分流制区域占比为70%。针对合流制区域,日本通过提升雨天截留量、加大简易处理水平及调蓄等手段强化溢流污染控制;分流制区域则着重完善管网建设与维护,提高污水收集效率。自2003年起,日本针对全国的合流制区域开展了为期20年的整改,截止2024年3月底,基本实现了合流区域的污染负荷等同分流制的整改目标,即雨天时排水的平均BOD浓度≤40mg/L(见图3)。期间,全国合流改分流的累计面积占合流区域约1.5%,从贡献率看并不是主要措施。
图2 日本城市分流制区域和合流制区域的分布(概念图)
图3 日本合流制区域雨天排水的水质标准(概念图)
经营管理的企业化转型
东京排水体系经营体制从单一走向多元。东京下水道局作为政府机构与公营企业,承担排水系统的规划、投资、建设与运行职责,并与东京下水道服务公司(TGS)密切合作。TGS 由东京都政府与多家民营企业共同成立,旨在发挥民企优势。过去数十年,东京都下水道局公务员数量削减约一半,TGS 人员比例持续上升。
收支平衡与费用分担机制
日本城市排水运营秉持收支平衡的可持续原则。污水费征收遵循受益者负担原则,实行阶梯污水费,东京家庭平均月污水费约150元人民币,雨水处理费用由财政全额承担。东京郊区各市镇,自行建设与维护市政排水管网,污水接入流域下水道集中处理,按量支付污水处理费,目前单价约1.76元人民币/m³。流域下水道建设费用由相关市镇分摊,符合国费补贴条件的项目可获国家财政支持。
成本效益评估主导决策过程
日本排水政策以成本效益评估为决策依据。
国家排放标准较为宽松,各地可因地制宜制定地方标准,总量控制区域内的污水厂出水按日污染物排放量考核。雨天时,因污水厂正常出水会与简易处理水混合后排放,原则上不考察出水水质;因渔业生产,排放标准可按季节相应调整。东京污水厂依据新旧程度执行不同排放标准,新厂较严,老厂若考虑重建则无需进行提标改造;东京在节能型污水处理工艺研发成功后,才开始推动提标改造,目前东京各工艺的污水处理量占比分别是A²O法14%、AO法47%和好氧活性污泥法39%。大阪在合流制整改前进行成本效益分析,成本效益比为1/6.05,成为决策的关键依据。
未来危机与应对策略
当前,东京排水体系面临四大课题:人口减少致使污水处理费收入降低;排水管老化,需大量再建资金;暴雨频发,内涝问题严峻,需强化对策;合流制排水体系有待持续改善。东京采取多项措施应对,如将管网寿命从50年延长至 80年,均衡单年度的建设支出;积极推进降本增效减碳,如利用污水热为周边区域提供冷暖空调服务,东京排水系统2020年碳排放量较2000年削减21%,预计2030年削减 50%。
日本经验总结与启示
日本在排水体系治理方面的经验教训值得借鉴。如在设施老化对策上,须有百年的长期视角,实施预防性检查与维护,降低紧急应对成本;合流制排水系统整改时,注重成本效益,确保经济可行;分流制排水系统建设和运维,须关注雨天污水处理厂外水问题及污水混入雨水管网问题;同时,应兼顾温暖化、节能与水质改善,采用节能型技术与设备。
编辑:李丹
在“2024(第十六届)上海水业热点论坛” 上,湖南大学公共管理学院教授、日本九州大学城市环境系统工学博士、市政排水体系可持续发展研究中心专家组成员左健,以东京为典型案例,深入剖析了日本排水体系系统性治理的发展历程,分享了其宝贵经验与教训,为我国市政排水体系的建设提供了极具价值的参考。
治理目标与标准的演进
1970年,随着河流污染的迅速扩大,日本修订了《下水道法》,将“保护公共水域水质”追加为排水系统的目标,要求新建区域采用分流制。自此,流域排水体制相关法律法规得以建立健全,流域下水道整治得以迅速发展,推进了河流水质的不断改善。
流域下水道制度的创新与协同治理模式
日本实施了创新的流域下水道制度,即通过建设服务于两个及以上市镇的共用干管和终端污水厂(见图1),提高流域水环境治理的效率。以东京为例,原本负责中心城区下水道的东京都下水道局,通过流域下水道制度,逐步将郊区30多个城镇纳入其体系。东京都下水道局负责主干管及终端处理厂的建设与运行,各市镇负责市政管网的建设与运行。东京都下水道局为保障该制度的有效施行,设立了流域下水道部,通过与各市政的分工协作,实现了资源高效整合,提升了流域排水治理的效能。
图1 日本流域下水道(概念图)
合流制与分流制的并存及应对策略
日本自20世纪70年代起,新建区域原则上依法采用分流制,城市中分流制区域和合流制区域的布局如图2所示。目前东京中心城区合流制区域占比82%,郊区分流制区域占比为70%。针对合流制区域,日本通过提升雨天截留量、加大简易处理水平及调蓄等手段强化溢流污染控制;分流制区域则着重完善管网建设与维护,提高污水收集效率。自2003年起,日本针对全国的合流制区域开展了为期20年的整改,截止2024年3月底,基本实现了合流区域的污染负荷等同分流制的整改目标,即雨天时排水的平均BOD浓度≤40mg/L(见图3)。期间,全国合流改分流的累计面积占合流区域约1.5%,从贡献率看并不是主要措施。
图2 日本城市分流制区域和合流制区域的分布(概念图)
图3 日本合流制区域雨天排水的水质标准(概念图)
经营管理的企业化转型
东京排水体系经营体制从单一走向多元。东京下水道局作为政府机构与公营企业,承担排水系统的规划、投资、建设与运行职责,并与东京下水道服务公司(TGS)密切合作。TGS 由东京都政府与多家民营企业共同成立,旨在发挥民企优势。过去数十年,东京都下水道局公务员数量削减约一半,TGS 人员比例持续上升。
收支平衡与费用分担机制
日本城市排水运营秉持收支平衡的可持续原则。污水费征收遵循受益者负担原则,实行阶梯污水费,东京家庭平均月污水费约150元人民币,雨水处理费用由财政全额承担。东京郊区各市镇,自行建设与维护市政排水管网,污水接入流域下水道集中处理,按量支付污水处理费,目前单价约1.76元人民币/m³。流域下水道建设费用由相关市镇分摊,符合国费补贴条件的项目可获国家财政支持。
成本效益评估主导决策过程
日本排水政策以成本效益评估为决策依据。
国家排放标准较为宽松,各地可因地制宜制定地方标准,总量控制区域内的污水厂出水按日污染物排放量考核。雨天时,因污水厂正常出水会与简易处理水混合后排放,原则上不考察出水水质;因渔业生产,排放标准可按季节相应调整。东京污水厂依据新旧程度执行不同排放标准,新厂较严,老厂若考虑重建则无需进行提标改造;东京在节能型污水处理工艺研发成功后,才开始推动提标改造,目前东京各工艺的污水处理量占比分别是A²O法14%、AO法47%和好氧活性污泥法39%。大阪在合流制整改前进行成本效益分析,成本效益比为1/6.05,成为决策的关键依据。
未来危机与应对策略
当前,东京排水体系面临四大课题:人口减少致使污水处理费收入降低;排水管老化,需大量再建资金;暴雨频发,内涝问题严峻,需强化对策;合流制排水体系有待持续改善。东京采取多项措施应对,如将管网寿命从50年延长至 80年,均衡单年度的建设支出;积极推进降本增效减碳,如利用污水热为周边区域提供冷暖空调服务,东京排水系统2020年碳排放量较2000年削减21%,预计2030年削减 50%。
日本经验总结与启示
日本在排水体系治理方面的经验教训值得借鉴。如在设施老化对策上,须有百年的长期视角,实施预防性检查与维护,降低紧急应对成本;合流制排水系统整改时,注重成本效益,确保经济可行;分流制排水系统建设和运维,须关注雨天污水处理厂外水问题及污水混入雨水管网问题;同时,应兼顾温暖化、节能与水质改善,采用节能型技术与设备。
编辑:李丹