高效生物分解型化粪池粪便生物消纳处理技术

孙国庆

摘 要：现在我们农村地区普遍在推进旱改厕工作，旱改厕是国家政策支持下的“厕所革命”，利用塑料化粪池防水、防臭、环保等诸多优点，让越来越多百姓彻底摆脱“夏天臭气熏，冬天刺骨寒”的生活。旱改厕确实造福了城乡居民，改善了他们的生活环境，提高了生活水平。

关键词：生物分解；化粪池粪；生物消纳处理技术

一般农村早改厕后粪便和污水的处理的问题也逐渐呈现了出来，很多村镇购买了粪污运输车，每家每户上门清理运输，收集后又在附近修筑池体重新把粪污储存住，形成一个新的集中性的大的化粪池，没有有效的处理手段分解消耗粪便和污水。城市里的各小区、居民区的化粪池也存在需要定期清理、清理难度大、粪便无法处置的情况。结合发达国家的经验和处理技术，我们研发了冲水厕所化粪池内的粪便生物消化分解技术以及后续生态污水处理技术，数年乃至二十多年无需清理粪便，同时厕所周边如有绿地和空闲地的情况下，在厕所周边建设生态绿地污水设施，处理厕所排水。该技术是适合我国旱厕改造的新型实用型技术。

一、高效生物分解型化粪池技术的特点

1、该技术投资管理费用低，处理标准高、见效快；

2、实现粪便的就地化粪池内消纳、大幅减少人力、机械清挖运输负担，减少费用等；

3、操作简易，添加高活性生物制剂及高效生物酶制剂，配合纳米量子级生物促进纳材料HE121等。在酶和材料的作用下，微生物活性会增强数倍，使生物的有机物分解能力增强，有效的降解粪肥的体量，同时使污水中含的生物菌量增多，厕所的臭味也大大降低，为排放的污水进行处理奠定基础。节约大量的人力、物力、财力，同时保持了环境的清洁卫生。

4、该技术灵活性高，推广性强，如厕所的使用人数多，可以加大生物菌和纳米材料的投放量，比清挖的费用要低，同时更环保卫生；

5、如果厕所周边有空闲地或者绿化地，可以景观绿化环境和污水处理设施一体化建设，污水变为绿色绿化，废水变为资源，并一定程度净化后再排放到市政管网或者排放到周围环境中。

二、高效生物分解型化粪池结构及处理流程

以现在国家推广的三格化粪池（塑料材质，密封性好可耐久使用）为基本，进行了升级改造。一户1.5立方，3-4口人使用。根据使用人数，体积、纳米材料、生物制剂等进行相应增加即可。

（一）第一格——粪便沉淀、分解和处理消化槽

1、体积约占1个立方。

①填充高活性纳米填料。纳米量子级材料提高微生物活性数倍，加速粪污的分解消化速度，减少甚至十几年无需清理粪便，同时大幅度减轻厕所的臭味。

②在加装的折水结构下，粪污在消化槽里被固液分离。分为漂浮物、沉淀物、上澄水等。

2、被固液分离的上澄水通过折水构造流进第二格生物过滤消化槽。

（二）第二格——污水生物消化槽

1、约0.25个立方。

2、细微的游浮物被填充的滤材表面形成的生物膜吸收，并生物分解消化，变成上澄水，流入第三格生物过滤消化槽。

3、槽内填充的纳米材料的纤维会吸附分解有机物颗粒物，生物分解有颗粒物，使得更清的水流入第三个生物消化槽。

（三）第三格——生物过滤消化槽

1、约0.25个立方。

2、通过折水管流入的有机物粪尿水中的杂质颗粒物等会在该槽内进一步被纤维材料吸附和及附着在纤维上的活性生物菌分解。

3、更小的有机颗粒物被吸附分解后，相对清澈的处理水会流出化粪池，进入污水管道。

4、以上的处理，可以有效的分解有机颗粒物，降低后续管网的堵塞以及后续污水处理的能耗和强度。

三、高效生物分解型化粪池的基本原理和技术路线

我们吸收德国、以色列、日本等发达国家的先进技术和经验，结合国内实际，进行了深入研究，研发了生活冲厕粪便消化分解技术及污水处理系统技术，对构造、工艺、材料等各个方面提升了处理效果，加强了纳米材料、部分生物菌、高效生物酶的开发和应用，使工艺、造价等更适合中国国情，更便于大范围推广使用。我们用纳米材料、生物制剂等有效使用在污水处理、粪污、污泥消化处理、河道治理等方面，取得了积极的效果，经过数年的应用，功效显著，解决了我国环保领域的实际困难和问题。

（一）定期添加生物制剂及生物酶制剂

本处理系统利用生物活性纳米材料、高活性生物菌生物酶等，高度增强粪污中生物菌的数量和活性，使得粪污有机物得到快速和有效的分解，化为溶于水的氨氮随污水流走，或转化为氮气、二氧化碳和水排放，粪污中的生物菌持续发酵和繁殖，会大幅度降低厕所的臭味，有效分解有机颗粒物，大幅度降低后接排污管道的压力和堵塞，使得冲厕污水能够顺畅流出，排入市政管网或者污水处理设施。是适合于城市、乡村旱厕改造的最佳生物处理系统。1.5立方3-4口人使用的化粪池添加制剂2-3公斤。一次添加后一年内基本无需添加。1-2年后根据粪便累积的情况进行添加。

（二）对现有的化粪池进行内部升级改造、结构调整和改造

1、第一格粪便沉淀消解池尽量占大的容积，以利于粪便等（包括卫生纸、毛发等）的沉淀和消化，体积至少占化粪池体积的一半以上，以便厌氧消耗粪便。

2、进行折水系统改造，加装折水管，加强沉淀功能及分解效果。化粪池内部各池体之间的链接管道采用折水构造，加强了污水的沉淀、过滤和厌氧消化，使得沉淀的粪便等有机物得到更好的降解。

（二）填充纳米生物填料---光化纳米纤维促进生物活性及繁殖

1、该纳米混合材料每秒发出3-5兆次光波振动，光波频率在1-1000微米。包含4-16微米（远红外线的光谱）、300-450微米等的生命光波，比传统的生命光线4-16微米（远红外线光谱）更宽更强，是人类及生命体所需要的光线。能极大激活各类微生物活性，从而促进有機质的快速分解。

2、在池体四壁涂抹纳米材料和底部填充纳米填料。以便充分反应，激活微生物分解的能量。

3、该材料可以半永久性使用，无需更换。

4、该材料也具有加速颗粒物、悬浮物沉淀的效果，使得水分子纳米化，颗粒污染物质沉降快，系统不容易堵塞。

5、纳米级材料能显著提高微生物活性数倍，加速粪污的分解消化速度。

6、微生物的增强增大会大幅度减轻厕所及周边的臭味。

7、细微的游浮颗粒物被填充的纳米滤材表面形成的生物膜吸收，并生物分解消化。

8、第二、三池内填充的纳米材料的纤维会吸附分解有机物颗粒物，生物分解有机颗粒物，使得更清的水流出池体。

四、高效生物分解型化粪池后期维护运行：

1、3--5年乃至10年20年无需清理粪便。后续根据情况添加生物制剂，可以做到常年无需清挖粪便。在纳米材料及高效生物酶的作用下，粪便等有機物的厌氧分解效果增强数倍。

2、据使用人数及粪便累积的情况，适当添加生物菌制剂及生物酶制剂（1-2年一次），促进粪便等的生物分解，降低人工清挖的次数和强度，真正改善环境卫生。

3、成本上讲，纳米材料及生物菌、酶等的投放比人工清挖、运输、后续处置等更合算，同时粪污运走后的去向问题和处理等头疼问题也得到解决和改善。

4、纳米材料无需更换更新，被强化活性的生物菌、生物酶制剂可有效降低厕所和周边的臭味。

5、纳米材料的吸附和生物分解作用可以有效减低后续管道等的堵塞。

6、如厕所周围有空闲地或者绿化带，从三个生物消化化粪池流出的污水后可以接一处绿地湿地净化系统，可以实现废水的资源化---绿化再利用，污水变为绿色植物，产生氧气负离子，有效美化和改善生活环境（污水生态设施另文论述）。

五、高效生物分解型化粪池的案例（无清挖粪便）

1、山东省滕州市南沙河镇古石社区24个化粪池改造（已经使用4年）

2、山东省滕州市级索镇社区60个化粪池改造（已经使用4年）

3、山东省滨州市滨城区三河湖镇80个旱改厕化粪池改造（已经使用3年）

4、山东省滨州市气象局宿舍（已经使用4年）

5、济南市历下区芙蓉街、槐荫区隆新里等7处居民区（已经使用1年）。

参考文献：

[1]范建伟，张杰，尹大强.加强型生物化粪池/潜流人工湿地处理农村生活污水[J].中国给水排水，2009，25（24）：77-79

[2]崔华胜，王晓燕.化粪池投放生物分解剂效果分析[J].环境科技，2012，25（6）：16-20