浅议城市粪便无害化处理工艺

2017-03-03吕璇广西柳州市环境卫生管理处广西柳州545000

化工管理 2017年20期

关键词：化学法厌氧发酵处理工艺

吕璇(广西柳州市环境卫生管理处，广西柳州545000)

浅议城市粪便无害化处理工艺

吕璇(广西柳州市环境卫生管理处，广西柳州545000)

文章对国内外的粪便处理概况进行了分析，探讨了目前我国城市粪便处理所常用的几种工艺方案，提出了合适现今我国城市粪便处理的工艺。

城市粪便无害化处理；处理工艺

随着我国城市的不断发展，城镇化率的不断提高，人民生活质量的不断改善，城市产生的粪便量越来越大，粪便中所含的高浓度有机质和恶臭及致病菌的污染隐患日趋显现。因此，如何无害化处理粪便，是保护环境，防止自然水体污染，保证城市可持续发展和绿色发展的一个重要课题。选择符合我国实际的粪便无害化处理工艺是必要的。

1 国内外粪便处理概况

1.1 国外粪便处理概况

发达国家普遍采用的粪便处理方法是依靠污水处理厂进行协同处理，粪便直接排入城市地下管网与生活污水混合后进入污水处理厂，这种处理方式需要有完善的地下管网。但同为发达国家的日本，虽然粪便处理率达到了100%，对于粪便仍是采取单独处理，并不与污水混合处理，广泛应用厌氧处理技术（用厌氧处理技术的粪便处理厂约占50%），而厌氧处理工艺则是按照废水排放标准来进行设计。

1.2 国内粪便处理概况

目前，我国的粪便处理体系基本上是欧美发达国家模式与日本模式的结合体，但也有少数沿海经济发达城市沿用欧美粪便污水与城市污水合并处理的模式，同时也还有极个别大城市模仿日本粪便处理厂的发展模式。绝大多数城市正在摸索适合实际的处理模式，主要还是与其它发展中国家粪便处理系统类似的多样化模式。

欧美国家城市污水和粪便合并处理系统的框架已经很成熟了，中国大多数城市正在构筑模仿，但是我国城市排水系统的起步较晚，在相当长一段时间内的发展难以支撑对粪便的处理系统。根据国家的产业政策，到2025年才能实现城市排水管网的普及率达到85%，污水的处理率达到50～60%[1]。按此规划和中国城市排水管网的发展状况及国外的经验，预计还需要很长一段时间，排水管网才能达到欧美较高普及率且与污水处理厂配套。

2 粪便处理的主要工艺

经过多年的发展，城市粪便处理的工艺繁多，但当前较为主流的处理工艺有：生物法（包括厌氧发酵、好氧发酵）、化学法、高压高温法、高温堆肥法、粪便污泥自然处理法等。

2.1 生物法

2.1.1 厌氧发酵法

厌氧发酵是向生物反应罐内投加厌氧生物菌种对粪便进行厌氧发酵的一个复杂的生物反应过程，粪便分子在缺氧条件及微生物的作用下，逐步将碳水化合物、脂肪及蛋白质等有机物发酵转化为甲烷，经发酵过的粪便再进行固液分离，分离出来的粪渣通过进一步加工可得到固态有机肥和液态有机肥或者直接进行粪渣脱水后填埋，粪液则经过水处理工艺后达标排放。

2.1.2 好氧发酵法

好氧发酵是利用好氧菌对粪便进行发酵的生物反应过程，对于好氧处理规模较大的，先经过前处理后再进行二次稀释，然后按照标准活性污泥法处理方法进行处理；对于好氧处理规模较小的，可只做稀释后进行曝气、沉淀。

2.2 化学法

化学法是在粪便中加入适当的絮凝剂等化学药剂，使粪便产生絮凝作用，在絮凝剂的作用下粪便可在短时间内实现固液分离，最终通过沉淀分离出液体和脱水污泥。化学药剂的种类可以根据处理地的粪便成分及组成确定，投入方式则根据化学药剂具体性质来决定，投加的量一般根据粪便处理量决定，一般以0.2%~2%为宜[2]。

2.3 高温高压处理法

高温高压处理法是在一个密闭的反应塔内，利用高温高压蒸汽穿透力强的特点，将粪便中的有机物连续不断地氧化分解来达到无害化处理的效果。

2.4 高温堆肥法

高温堆肥法是将粪便与生活垃圾按一定比例混合，用高温堆肥的方法处理。此法对粪便的组成要求较为苛刻，若含氮量或含水率高，则不宜采用此法。

2.5 物化处理法

物化处理方法需经过两个阶段，首先对粪便采用物理方法处理，将较大粒径的固体物从中分离出来，分离出来的固体物进行脱水后可当做固体废物进行处置；接下来，在粪液中投加絮凝剂，使粪液中的悬浮微粒进一步絮凝沉淀，再进行脱水处理，脱水后的粪便可运输至生活垃圾场填埋，也可进行堆肥。

物化处理法既可将大块物及泥沙同粪液分离，又能将细粪渣同水彻底分离，粪渣堆肥产生经济效益，粪液可做进一步用水处理的方法实现资源化回收利用，真正实现了减量化、无害化的目的，更进一步的实现了资源化的目标。

2.6 粪便污泥的焚烧处理法