厭氧消化技術(shù)在農(nóng)村生活污水處理中的運(yùn)用

陳生東，盛吳，戴斌

中圖分類號(hào)：X799.3

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI： 10.19415/j.Cnkl.1673-890x.2021.05.096

伴隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)越來(lái)越重視農(nóng)村生活污水處理問題，并已將其納入農(nóng)村環(huán)境綜合整治的內(nèi)容。通過有關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段我國(guó)農(nóng)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(guó)農(nóng)村具有地形復(fù)雜、人口稀少、居住地十分分散等特點(diǎn)，所以相關(guān)工作人員在運(yùn)用集中式污水處理系統(tǒng)進(jìn)行污水處理的過程中，會(huì)遇到一定的困難，同時(shí)還伴隨著管網(wǎng)鋪設(shè)難度系數(shù)大、運(yùn)營(yíng)成本高、維護(hù)困難等問題，所以要因地制宜地運(yùn)用分散式污水處理技術(shù)。厭氧消化技術(shù)因自身運(yùn)行管理簡(jiǎn)單、處理費(fèi)用低等的優(yōu)勢(shì)，被國(guó)內(nèi)外專業(yè)人士視為最適合農(nóng)村地區(qū)生活污水處理的方法[1]。基于此，針對(duì)厭氧消化技術(shù)在農(nóng)村生活污水處理中的運(yùn)用進(jìn)行進(jìn)一步的分析與研究。

1厭氧消化技術(shù)分析

1.1化糞池

化糞池主要是利用沉淀與厭氧發(fā)酵的原理，將農(nóng)村生活污水中的懸浮性有機(jī)物進(jìn)行簡(jiǎn)單初級(jí)處理。化糞池最初由法國(guó)人建設(shè)，后經(jīng)英國(guó)專業(yè)研究人員加以改造與優(yōu)化，并申請(qǐng)了專利，自此化糞池在國(guó)際上得到了廣泛傳播和運(yùn)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(xiàn)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(zhǎng)時(shí)間保持疏通，同時(shí)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(shí)間。

農(nóng)村生活污水中包含著大量的糞便、碎紙、病原蟲等，當(dāng)農(nóng)村生活污水進(jìn)入化糞池中經(jīng)過24 h左右的沉淀之后，化糞池利用自身的功能優(yōu)勢(shì)去除其中50%的懸浮物。沉淀后的污泥經(jīng)過了90 d以上的厭氧消化，污泥中的有機(jī)物會(huì)逐漸被分解成為具有穩(wěn)定性的無(wú)機(jī)物，而易腐敗的生污泥則會(huì)轉(zhuǎn)化成為穩(wěn)定的熟污泥，并改變污泥的結(jié)構(gòu)，減少污泥中的含水量[2]。相關(guān)人員還要定時(shí)、定期清除化糞池中的污泥，可以將其物理掩埋或者直接當(dāng)作肥料灑入土地中。

隨著農(nóng)村人居環(huán)境整治工作的不斷開展與深入，化糞池用自身獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)（維護(hù)管理方便、結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)易、成本偏低等），深受大眾的青睞。近幾年來(lái)，我國(guó)專業(yè)的研究人員對(duì)于化糞池進(jìn)行了不斷的革新與優(yōu)化，并取得了不錯(cuò)的成績(jī)與效果，如厭氧生物池或改變傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的三格化糞池。

1.2農(nóng)戶自用沼氣池

農(nóng)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(chǎn)生沼氣和沼肥的一種設(shè)施。農(nóng)戶自用沼氣池中所產(chǎn)生的沼氣可以用于生活，而沼肥可以作為農(nóng)田、菜園的肥料。農(nóng)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(xiàn)，完美地解決了這一問題。沼氣是一種可再生的生物質(zhì)能源，白f+l現(xiàn)起就受到了高度關(guān)注，2016年，我國(guó)沼氣池用戶數(shù)量達(dá)4 000萬(wàn)左右。但伴隨著城鎮(zhèn)化的建設(shè)與發(fā)展，部分農(nóng)戶搬入城市生活，農(nóng)村的沼氣池由于缺少專人的管理，逐漸出現(xiàn)了荒廢問題[3]針對(duì)這一情況，我國(guó)下一步打算將農(nóng)村閑置的沼氣池全部都改成廁所糞污處理池、化糞池等。

農(nóng)戶自氣池可以對(duì)人、牲畜的糞便進(jìn)行無(wú)害化的處理，且具有高效性。根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，糞水經(jīng)過沼氣池的轉(zhuǎn)化后，其中的蟲卵率降低99%以上，同時(shí)蛔蟲卵的死亡率達(dá)98%以上，符合我國(guó)制定的《糞便無(wú)害化衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》[4]

1.3生活污水凈化沼氣池

我國(guó)科技工作者結(jié)合農(nóng)戶自氣池與他糞池的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，并融合國(guó)際上污水厭氧處理新成果，再通過大量的學(xué)習(xí)與總結(jié)、分析與實(shí)踐，得出了一項(xiàng)生活污水分離處理技術(shù)，即生活污水凈化沼氣池。[5]。此沼氣池主要是運(yùn)用厭氧微生物的作用，將農(nóng)村生活污水中的污染物分解之后，經(jīng)過沉淀、過濾等處理，最終達(dá)到凈化的效果。通過試驗(yàn)表明，生活污水凈化沼氣池同樣適用于我國(guó)各農(nóng)村地區(qū)，尤其是在南方各中小城鎮(zhèn)的污水處理效果十分明顯，也受到了城鎮(zhèn)人民的廣泛使用。

1.4厭氧濾池

厭氧濾池主要是運(yùn)用專業(yè)的填充材料，將其作為微生物的載體，之后進(jìn)行高效的厭氧反應(yīng)，微生物在填充材料上附著，經(jīng)過生長(zhǎng)而形成生物膜。生物膜與填充材料共同形成濾床，再通過預(yù)處理的廢水進(jìn)入反應(yīng)容器內(nèi)之后，逐漸被細(xì)菌分解、酸化。

2厭氧消化處理技術(shù)的工作方法

初級(jí)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(dá)到衛(wèi)生的目的，但出水污染物的濃度仍偏高，需要專業(yè)的工作人員對(duì)其進(jìn)行深入處理。農(nóng)戶自氣池通過降解人與牲畜的糞便，最后得出沼氣，當(dāng)初建設(shè)農(nóng)戶自用沼氣池的目的是滿足人們對(duì)于能源的需求，但伴隨著新農(nóng)村建設(shè)的開展與深入，農(nóng)戶自用沼氣池逐漸以環(huán)保衛(wèi)生為主。農(nóng)戶自用沼氣池因?yàn)橥Ａ舻臅r(shí)間較長(zhǎng)，將農(nóng)村生活的污水充分氧化，無(wú)害化的效果非常高，處理后出水還能夠用于灌溉農(nóng)田[6]。

生活污水凈化沼氣池主要是將農(nóng)村生活污水進(jìn)行凈化，所得的水質(zhì)較好，同時(shí)也可以作為農(nóng)田灌溉使用，或進(jìn)行深入的加工與處理，最終達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn)。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(shí)間較短，對(duì)于出水還需要深入加工與處理。在運(yùn)用厭氧濾池的過程中，要以其他的工藝技術(shù)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(shù)，不但出水水質(zhì)非常高，同時(shí)也可以將其作為農(nóng)田灌溉使用、也可以進(jìn)行排放處理。

從建設(shè)成本的角度來(lái)看，化糞池的建設(shè)成本最低，厭氧組合技術(shù)建設(shè)的成本最高。從運(yùn)行的成本來(lái)看，零動(dòng)力的厭氧消化處理方法，費(fèi)用的來(lái)源主要是人工費(fèi)與還田產(chǎn)生的運(yùn)費(fèi)，假如厭氧消化處理之后經(jīng)由管道直接還田，則會(huì)大幅度降低運(yùn)行的成本;但對(duì)有動(dòng)力的組合工藝，除了人工費(fèi)之外，還會(huì)有設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)、維護(hù)費(fèi)等其他費(fèi)用，而運(yùn)行的成本與其他處理方法相比仍有偏高的問題[7]

3結(jié)語(yǔ)

厭氧消化技術(shù)在農(nóng)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(duì)于糞便污水進(jìn)行無(wú)害化的處理工作，同時(shí)還能將大部分的污染物有機(jī)降解，與無(wú)害化的標(biāo)準(zhǔn)相符合，現(xiàn)階段我國(guó)部分農(nóng)村生活污水排放要求已經(jīng)達(dá)到了地方標(biāo)準(zhǔn)的一級(jí)或者二級(jí)，但同時(shí)還需要與其他處理的方法統(tǒng)一與融合。例如，厭氧消化技術(shù)對(duì)于氮、磷的去除效果仍偏弱，所以還需要進(jìn)一步去除氮、磷，增加好氧工[8]總而言之，伴隨著新農(nóng)村建設(shè)的不斷推進(jìn)與深入，農(nóng)村生活污水處理越來(lái)越受到大眾的關(guān)注與重視，所以要仔細(xì)分析與研究當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境與特點(diǎn)，運(yùn)用因地制宜的方法選擇相關(guān)處理技術(shù)。

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（責(zé)任編輯：劉昀）