厭氧消化技術在農村生活污水處理中的運用

陳生東 盛昊 戴斌

摘 要 厭氧消化技術具有運行簡單、管理費用低等優勢，深受國內外環境保護人員的青睞。基于此，對厭氧消化技術在農村生活污水處理中的運用問題進行分析，研究厭氧消化技術的主要內容，并提出厭氧消化技術在農村生活污水處理中的運用方法。

關鍵詞 厭氧消化技術;農村;生活污水;處理

中圖分類號：X799.3 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.05.096

伴隨著經濟的高速發展，我國越來越重視農村生活污水處理問題，并已將其納入農村環境綜合整治的內容。通過有關調查發現，現階段我國農村的生活污水處理率與城市污水處理率相比明顯偏低，因此急需加快治理。我國農村具有地形復雜、人口稀少、居住地十分分散等特點，所以相關工作人員在運用集中式污水處理系統進行污水處理的過程中，會遇到一定的困難，同時還伴隨著管網鋪設難度系數大、運營成本高、維護困難等問題，所以要因地制宜地運用分散式污水處理技術。厭氧消化技術因自身運行管理簡單、處理費用低等的優勢，被國內外專業人士視為最適合農村地區生活污水處理的方法[1]。基于此，針對厭氧消化技術在農村生活污水處理中的運用進行進一步的分析與研究。

1 厭氧消化技術分析

1.1 化糞池

化糞池主要是利用沉淀與厭氧發酵的原理，將農村生活污水中的懸浮性有機物進行簡單初級處理。化糞池最初由法國人建設，后經英國專業研究人員加以改造與優化，并申請了專利，自此化糞池在國際上得到了廣泛傳播和運用。化糞池中，下層的凝固物在池底得到分解，而密度較小的浮渣則出現在上層，中間層的清液則隨著管道而流出，這樣不但能夠讓管道長時間保持疏通，同時還為化糞池下層的凝固物（糞便和垃圾）提供了更多的水解時間。

農村生活污水中包含著大量的糞便、碎紙、病原蟲等，當農村生活污水進入化糞池中經過24 h左右的沉淀之后，化糞池利用自身的功能優勢去除其中50%的懸浮物。沉淀后的污泥經過了90 d以上的厭氧消化，污泥中的有機物會逐漸被分解成為具有穩定性的無機物，而易腐敗的生污泥則會轉化成為穩定的熟污泥，并改變污泥的結構，減少污泥中的含水量[2]。相關人員還要定時、定期清除化糞池中的污泥，可以將其物理掩埋或者直接當作肥料灑入土地中。

隨著農村人居環境整治工作的不斷開展與深入，化糞池用自身獨特的優勢與特點（維護管理方便、結構十分簡易、成本偏低等），深受大眾的青睞。近幾年來，我國專業的研究人員對于化糞池進行了不斷的革新與優化，并取得了不錯的成績與效果，如厭氧生物池或改變傳統結構的三格化糞池。

1.2 農戶自用沼氣池

農戶自用沼氣池是在厭氧條件下處理人與牲畜的糞便，并能夠產生沼氣和沼肥的一種設施。農戶自用沼氣池中所產生的沼氣可以用于生活，而沼肥可以作為農田、菜園的肥料。農村生活污水中的一些黑水特別難處理，而自用沼氣池的出現，完美地解決了這一問題。沼氣是一種可再生的生物質能源，自出現起就受到了高度關注，2016年，我國沼氣池用戶數量達4 000萬左右。但伴隨著城鎮化的建設與發展，部分農戶搬入城市生活，農村的沼氣池由于缺少專人的管理，逐漸出現了荒廢問題[3]。針對這一情況，我國下一步打算將農村閑置的沼氣池全部都改成廁所糞污處理池、化糞池等。

農戶自用沼氣池可以對人、牲畜的糞便進行無害化的處理，且具有高效性。根據研究發現，糞水經過沼氣池的轉化后，其中的蟲卵率降低99%以上，同時蛔蟲卵的死亡率達98%以上，符合我國制定的《糞便無害化衛生標準》[4]。

1.3 生活污水凈化沼氣池

我國科技工作者結合農戶自用沼氣池與化糞池的特點與優勢，并融合國際上污水厭氧處理新成果，再通過大量的學習與總結、分析與實踐，得出了一項生活污水分離處理技術，即生活污水凈化沼氣池[5]。此沼氣池主要是運用厭氧微生物的作用，將農村生活污水中的污染物分解之后，經過沉淀、過濾等處理，最終達到凈化的效果。通過試驗表明，生活污水凈化沼氣池同樣適用于我國各農村地區，尤其是在南方各中小城鎮的污水處理效果十分明顯，也受到了城鎮人民的廣泛使用。

1.4 厭氧濾池

厭氧濾池主要是運用專業的填充材料，將其作為微生物的載體，之后進行高效的厭氧反應，微生物在填充材料上附著，經過生長而形成生物膜。生物膜與填充材料共同形成濾床，再通過預處理的廢水進入反應容器內之后，逐漸被細菌分解、酸化。

2 厭氧消化處理技術的工作方法

初級處理糞便污水可用化糞池，主要是將污水中的微生物、病原菌殺死，從而達到衛生的目的，但出水污染物的濃度仍偏高，需要專業的工作人員對其進行深入處理。農戶自用沼氣池通過降解人與牲畜的糞便，最后得出沼氣，當初建設農戶自用沼氣池的目的是滿足人們對于能源的需求，但伴隨著新農村建設的開展與深入，農戶自用沼氣池逐漸以環保衛生為主。農戶自用沼氣池因為停留的時間較長，將農村生活的污水充分氧化，無害化的效果非常高，處理后出水還能夠用于灌溉農田[6]。

生活污水凈化沼氣池主要是將農村生活污水進行凈化，所得的水質較好，同時也可以作為農田灌溉使用，或進行深入的加工與處理，最終達到排放的標準。厭氧池主要是在厭氧條件降解生活污水中的部分污染物，由于停留的時間較短，對于出水還需要深入加工與處理。在運用厭氧濾池的過程中，要以其他的工藝技術融合使用，將厭氧濾池作為生活污水、凈化沼氣池中的一部分。組合之后的處理技術，不但出水水質非常高，同時也可以將其作為農田灌溉使用、也可以進行排放處理。

從建設成本的角度來看，化糞池的建設成本最低，厭氧組合技術建設的成本最高。從運行的成本來看，零動力的厭氧消化處理方法，費用的來源主要是人工費與還田產生的運費，假如厭氧消化處理之后經由管道直接還田，則會大幅度降低運行的成本;但對有動力的組合工藝，除了人工費之外，還會有設備的運行費、維護費等其他費用，而運行的成本與其他處理方法相比仍有偏高的問題[7]。

3 結語

厭氧消化技術在農村生活污水處理方面，其作用和能力不言而喻，可以高效地對于糞便污水進行無害化的處理工作，同時還能將大部分的污染物有機降解，與無害化的標準相符合，現階段我國部分農村生活污水排放要求已經達到了地方標準的一級或者二級，但同時還需要與其他處理的方法統一與融合。例如，厭氧消化技術對于氮、磷的去除效果仍偏弱，所以還需要進一步去除氮、磷，增加好氧工藝[8]。總而言之，伴隨著新農村建設的不斷推進與深入，農村生活污水處理越來越受到大眾的關注與重視，所以要仔細分析與研究當地的環境與特點，運用因地制宜的方法選擇相關處理技術。

參考文獻：

[1] 藺金賢.提高剩余污泥厭氧消化過程中沼氣產率的預處理技術研究[D].上海：上海交通大學，2013.

[2] 歐陽文翔.餐廚垃圾與脫水污泥聯合厭氧消化產甲烷實驗研究[D].大連：大連理工大學，2013.

[3] 陳思思，戴曉虎，薛勇剛，等.影響高含固厭氧消化性能的主要因素研究進展[J].化工進展，2015，34（03）：831-839，856.

[4] 張萬欽.微量元素添加對餐廚垃圾和雞糞厭氧消化性能的調控研究[D].北京：中國農業大學，2016.

[5] 李葉青.復合有機物料厭氧消化特性及產氣優化工藝與機理研究[D].北京：北京化工大學，2014.

[6] 李雪.微生物法預處理污泥厭氧消化過程性能優化研究[D].北京：中國農業大學，2015.

[7] 冉小珊.市政污泥厭氧消化潛能分析及熱和超聲波預處理對消化性能的影響研究[D].青島：青島理工大學，2013.

[8] 曹秀芹，盛迎雪.高固體污泥厭氧消化技術特點及存在問題分析[A].全國排水委員會2015年年會論文集[C].2015：6.

（責任編輯：劉 昀）