高校學生公寓環保節能的改革探索

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論文關鍵詞:環保節能學生公寓改造

論文摘要:高校學生人數多、居住集中、用水量大、建筑能耗大，而大學校園的節水、節能卻未受重視針對高校學生公寓污染排放特點，提出一種公寓中水回用與沼氣利用相結合的環保節能方法，分析了該方法實施的可行性，并對可能出現的問題提出相應的對策。

0引言

在各行業中，建筑行業耗能大，發達國家建筑能耗占社會總能耗的30%~40%，在我國也占到25%以上。建筑行業耗能，一方面指各種建筑材料在生產過程中消耗大量的能源;另一方面指建筑物在使用過程中還將不斷消耗能源，包括建筑的采暖、空調、照明、炊事、電氣、用水等。而我們通常所說的建筑節能主要指節約建筑物在使用過程中的能耗。

近十年，隨著我國大學人數的激增，高校規模快速擴張，對校舍、食堂等進行了大量擴建、增建，我國高校面貌發生了巨大改變。但大學校園在新建、擴建時，往往追求時間效率，很少考慮在建造時就采用各種節能環保技術和設備。一所高校的學生公寓如果當人數達到1萬人左右的集中居住區，相當大的能源浪費、廢物污染被人們忽視。大學節能減排的潛力巨大，如使用節能燈、太陽能供熱水或供電、中央空調節能、中水回用、地源熱泵等，但校園節能改造的難度和投資往往阻礙這些技術在各高校的實施。筆者針對學生公寓污染排放特點，提出在高校實施一種中水回用與沼氣利用相結合的技術，改造相對簡單，可實現校園節水、污水減量以及降低能耗，還具有一定經濟效益。

1學生公寓中水回用與沼氣利用技術分析

目前，在高校公寓普遍實行的是各種污水(包括盟洗、淋浴、洗衣、糞便污水)混合后排至化糞池，經化糞池簡單處理后由城市污水管網排至污水廠或直接排放到自然水體。該排放方式管網簡單、處理費用低廉，在城市生活小區也普遍采用。但該排水體制存在一定弊端，學生蠱洗、淋浴、洗衣廢水量大，污染程度輕，在中水水源中屬于優質雜排水，直接排放非常可惜，可作為中水水源處理后回用:公寓產生的糞便污水在降解過程中產生大量的可燃氣體—沼氣是一種優良的能源，未被利用。

1.1學生公寓雜排水回用于沖廁技術分析

關于在高校實施中水回用的文獻較多，其中包括中水回用的優勢分析、效益分析、中水處理工藝、設備的研究等。付婉霞等人實測了某高校學生宿舍1d24h內的盟洗用水量變化曲線，認為以蠱洗廢水為中水水源，需建造的調節池容積較小，可節省中水工程基建費用。魏娜等人詳細分析了其所在高校的各類用水情況，宿舍用水中沖廁用水占總宿舍用水量的40%，其他占60%左右。因此，從排水量上分析，學生洗漱、淋浴、洗衣排水即學生公寓的雜排水回用于沖廁時，在水量上滿足要求。

在盟洗廢水處理上，主要處理方法有濕地處理、膜生物反應器處理等，都能達到處理要求。劉建斌等人介紹了北京師范大學所建中水站，以學生宿舍盟洗間廢水和澡堂洗浴水為中水水源，采用物化加生物處理方法，出水水質滿足GB/T18920-2002《城市雜用水水質標準》。中水系統應根據所選中水水源的水質情況選擇合適的處理工藝和設備。學生公寓不排放廚房污水，水質相對單純，且僅以雜排水為中水水源，水污染程度輕，處理難度相對較小。據報道，北京對外經濟貿易大學所建日處理量為1000t的中水處理站，集中處理幾幢建筑物的廢水，當年節省水費就達200多萬元

目前已有城市中水設施中，存在中水系統運行不正常、水質水量不穩定以及中水運行成本較高等問題。出現這些問題，主要原因在于對系統的運行管理水平不高，選擇的工藝、設備不過關等。筆者建議，在大學校園確定建造中水回用系統時，對能收集到的洗浴廢水和需要的中水量進行的估算一定要盡量接近實際，作比較準確的水量平衡表，從而確定合理的調節池容積以及中水處理站規模。此外，在選擇工藝及設備時，一定要考慮到是否有條件達到所需的維護管理水平，盡量選擇運行穩定、操作簡單的工藝設備，并節省運行費用，如采用生化處理，序批式活性污泥法(SBR>或膜生物反應器(MBR)工藝等處理洗浴等生活污水都有很好的效果閉。

相比于居民小區住宅，學生公寓結構更為對稱、內部構造簡單、衛生器具集中、用水點及排水點少，這十分有利于中水管網的改造。老式的學生宿舍一般為每個樓層設置公用衛生間，改造更為簡便。新式的學生公寓每個寢室設單獨衛生間，改造相對復雜。公寓里單獨衛生間排水管道的設置大致有兩種情況:①糞便污水與其他廢水在公寓內由兩根排水立管分開排放，在室外檢查井匯合;②衛生間僅設一根排水立管，所有的污水混合后排至室外檢查井。對于前一種情況，內部排水管道不變，僅在室外分開收集兩種污水即可。大多數公寓符合后一種情況，可改造為沖廁和其他器具分開給水、沖廁污水與其他廢水分開排放，即自來水給水和中水兩套給水管網、糞便污水和雜排水兩套排水管。學生公寓內部中水管道改造，可參考示意圖1。

1.2學生公寓糞便污水產沼氣利用技術分析

沼氣在我國農村被廣泛使用，人畜糞便、農田秸稈等在沼氣池中經厭氧發酵產生以甲烷為主的可燃氣體沼氣。沼氣可作為燃料，沼液和沼渣是很好的肥料，在農村是一種理想的生態節能模式。

沼氣屬于可再生的清潔能源，其能源效率明顯高于煤炭[[8]，城市卻很少利用沼氣。農村由于有充足的動物糞便以及分散式的住宅，形成了主要以家庭為單位的沼氣利用模式。城市雖然居住集中，可統一收集糞便污水，但需建造龐大的沼氣管網，投資大。沼氣產量受溫度影響大，冬季使用受到限制，這些因素都使得沼氣在城市難以推廣，更重要的原因是，由于城市糞便污水與洗衣、沐浴等廢水合排，水中含有的有機或無機物質如表面活性劑、氨氮、氮氧化物、鈉離子等對產甲烷活性有明顯抑制作用，而農村沒有完善的排水管網，各家的糞便污水單獨排放，反而可以很好地利用人畜糞便生產沼氣。

學生公寓相比住宅小區，人口居住更為集中，可收集的糞便量大，可在公寓附近空地建造沼氣池，產沼氣供高校炊事使用。沼氣利用技術成熟，實施難點在于沼氣池建造質量的好壞。目前農村建造較多的是供單個家庭使用的容積為8m3的池子和建造在集中養殖場內大型的沼氣站供多個家庭使用。高校在利用沼氣上，應根據校園規劃，結合學生人數、初期投資等選擇合適的利用方式。此外，由于學生公寓糞便污水量大，沼氣池無法完全容納，可在糞便污水進入沼氣池前，進行固體與液體的不完全分離，或對沼氣池進行技術改造讓上層清液溢流等措施解決。

1.3中水回用與沼氣利用

公寓雜排水作為中水水源處理后回用于沖廁，公寓糞便污水用于產沼氣，從而達到高校污水減量、節省能源、使用清潔能源的目的。學生公寓雜排水回用，除了節水、減污外，還把洗浴廢水與糞便污水分開，從而增加了糞便污水可降解物濃度，并且避免大量化學洗滌劑進入沼氣池，影響產氣量。學生公寓中水回用及沼氣利用流程示意圖如圖2。

2問題及對策

大學學生公寓在聯合采用建筑中水回用及沼氣利用技術時，可能會遇到一些技術以外的問題，如學生習慣于將洗衣廢水沖至廁所，使得能收集到的雜排水量小，而糞便水量過大。更嚴重的是洗衣廢水中的有害物質多，對產甲烷菌不利。可通過校內知識講座、宣傳等普及中水回用常識，讓同學們自覺按要求傾倒廢水。另外，在公寓衛生間應設置專門用于排泄洗衣廢水的水池，方便同學們使用。