厭氧消化技術(shù)在農(nóng)村生活污水處理中的運用

陳生東，盛吳，戴斌

中圖分類號：X799.3

文獻標志碼：B DOI： 10.19415/j.Cnkl.1673-890x.2021.05.096

伴隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，我國越來越重視農(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。我國農(nóng)村具有地形復(fù)雜、人口稀少、居住地十分分散等特點，所以相關(guān)工作人員在運用集中式污水處理系統(tǒng)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(wǎng)鋪設(shè)難度系數(shù)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(shù)。厭氧消化技術(shù)因自身運行管理簡單、處理費用低等的優(yōu)勢，被國內(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]?；诖?，針對厭氧消化技術(shù)在農(nóng)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(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物進行簡單初級處理?；S池最初由法國人建設(shè)，后經(jīng)英國專業(yè)研究人員加以改造與優(yōu)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(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(nóng)村生活污水中包含著大量的糞便、碎紙、病原蟲等，當農(nóng)村生活污水進入化糞池中經(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，污泥中的有機物會逐漸被分解成為具有穩(wěn)定性的無機物，而易腐敗的生污泥則會轉(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、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(nóng)村人居環(huán)境整治工作的不斷開展與深入，化糞池用自身獨特的優(yōu)勢與特點（維護管理方便、結(jié)構(gòu)十分簡易、成本偏低等），深受大眾的青睞。近幾年來，我國專業(yè)的研究人員對于化糞池進行了不斷的革新與優(yōu)化，并取得了不錯的成績與效果，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，我國沼氣池用戶數(shù)量達4 000萬左右。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]針對這一情況，我國下一步打算將農(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)戶自氣池可以對人、牲畜的糞便進行無害化的處理，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，同時蛔蟲卵的死亡率達98%以上，符合我國制定的《糞便無害化衛(wèi)生標準》[4]

1.3生活污水凈化沼氣池

我國科技工作者結(jié)合農(nóng)戶自氣池與他糞池的特點與優(yōu)勢，并融合國際上污水厭氧處理新成果，再通過大量的學(xué)習與總結(jié)、分析與實踐，得出了一項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(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

厭氧濾池主要是運用專業(yè)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(yīng)，微生物在填充材料上附著，經(jīng)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(yù)處理的廢水進入反應(yīng)容器內(nèi)之后，逐漸被細菌分解、酸化。

2厭氧消化處理技術(shù)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(wèi)生的目的，但出水污染物的濃度仍偏高，需要專業(yè)的工作人員對其進行深入處理。農(nóng)戶自氣池通過降解人與牲畜的糞便，最后得出沼氣，當初建設(shè)農(nóng)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(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)戶自用沼氣池因為停留的時間較長，將農(nóng)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(nóng)田[6]。

生活污水凈化沼氣池主要是將農(nóng)村生活污水進行凈化，所得的水質(zhì)較好，同時也可以作為農(nóng)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(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，同時也可以將其作為農(nóng)田灌溉使用、也可以進行排放處理。

從建設(shè)成本的角度來看，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(chǎn)生的運費，假如厭氧消化處理之后經(jīng)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(shè)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(jié)語

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(xiàn)階段我國部分農(nóng)村生活污水排放要求已經(jīng)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(tǒng)一與融合。例如，厭氧消化技術(shù)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[8]總而言之，伴隨著新農(nóng)村建設(shè)的不斷推進與深入，農(nóng)村生活污水處理越來越受到大眾的關(guān)注與重視，所以要仔細分析與研究當?shù)氐沫h(huán)境與特點，運用因地制宜的方法選擇相關(guān)處理技術(shù)。

參考文獻：

[1]藺金賢.提高剩余污泥厭氧消化過程中沼氣產(chǎn)率的預(yù)處理技術(shù)研究[D].上海：上海交通大學(xué)，2013。

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[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.

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[6]李雪.微生物法預(yù)處理污泥厭氧消化過程性能優(yōu)化研究[D].北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，2015.

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

[8]曹秀芹，盛迎雪，高固體污泥厭氧消化技術(shù)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）