厌氧消化技术在农村生活污水处理中的运用

陈生东 盛昊 戴斌

摘 要 厌氧消化技术具有运行简单、管理费用低等优势，深受国内外环境保护人员的青睐。基于此，对厌氧消化技术在农村生活污水处理中的运用问题进行分析，研究厌氧消化技术的主要内容，并提出厌氧消化技术在农村生活污水处理中的运用方法。

关键词 厌氧消化技术;农村;生活污水;处理

中图分类号：X799.3 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.05.096

伴随着经济的高速发展，我国越来越重视农村生活污水处理问题，并已将其纳入农村环境综合整治的内容。通过有关调查发现，现阶段我国农村的生活污水处理率与城市污水处理率相比明显偏低，因此急需加快治理。我国农村具有地形复杂、人口稀少、居住地十分分散等特点，所以相关工作人员在运用集中式污水处理系统进行污水处理的过程中，会遇到一定的困难，同时还伴随着管网铺设难度系数大、运营成本高、维护困难等问题，所以要因地制宜地运用分散式污水处理技术。厌氧消化技术因自身运行管理简单、处理费用低等的优势，被国内外专业人士视为最适合农村地区生活污水处理的方法[1]。基于此，针对厌氧消化技术在农村生活污水处理中的运用进行进一步的分析与研究。

1 厌氧消化技术分析

1.1 化粪池

化粪池主要是利用沉淀与厌氧发酵的原理，将农村生活污水中的悬浮性有机物进行简单初级处理。化粪池最初由法国人建设，后经英国专业研究人员加以改造与优化，并申请了专利，自此化粪池在国际上得到了广泛传播和运用。化粪池中，下层的凝固物在池底得到分解，而密度较小的浮渣则出现在上层，中间层的清液则随着管道而流出，这样不但能够让管道长时间保持疏通，同时还为化粪池下层的凝固物（粪便和垃圾）提供了更多的水解时间。

农村生活污水中包含着大量的粪便、碎纸、病原虫等，当农村生活污水进入化粪池中经过24 h左右的沉淀之后，化粪池利用自身的功能优势去除其中50%的悬浮物。沉淀后的污泥经过了90 d以上的厌氧消化，污泥中的有机物会逐渐被分解成为具有稳定性的无机物，而易腐败的生污泥则会转化成为稳定的熟污泥，并改变污泥的结构，减少污泥中的含水量[2]。相关人员还要定时、定期清除化粪池中的污泥，可以将其物理掩埋或者直接当作肥料洒入土地中。

随着农村人居环境整治工作的不断开展与深入，化粪池用自身独特的优势与特点（维护管理方便、结构十分简易、成本偏低等），深受大众的青睐。近几年来，我国专业的研究人员对于化粪池进行了不断的革新与优化，并取得了不错的成绩与效果，如厌氧生物池或改变传统结构的三格化粪池。

1.2 农户自用沼气池

农户自用沼气池是在厌氧条件下处理人与牲畜的粪便，并能够产生沼气和沼肥的一种设施。农户自用沼气池中所产生的沼气可以用于生活，而沼肥可以作为农田、菜园的肥料。农村生活污水中的一些黑水特别难处理，而自用沼气池的出现，完美地解决了这一问题。沼气是一种可再生的生物质能源，自出现起就受到了高度关注，2016年，我国沼气池用户数量达4 000万左右。但伴随着城镇化的建设与发展，部分农户搬入城市生活，农村的沼气池由于缺少专人的管理，逐渐出现了荒废问题[3]。针对这一情况，我国下一步打算将农村闲置的沼气池全部都改成厕所粪污处理池、化粪池等。

农户自用沼气池可以对人、牲畜的粪便进行无害化的处理，且具有高效性。根据研究发现，粪水经过沼气池的转化后，其中的虫卵率降低99%以上，同时蛔虫卵的死亡率达98%以上，符合我国制定的《粪便无害化卫生标准》[4]。

1.3 生活污水净化沼气池

我国科技工作者结合农户自用沼气池与化粪池的特点与优势，并融合国际上污水厌氧处理新成果，再通过大量的学习与总结、分析与实践，得出了一项生活污水分离处理技术，即生活污水净化沼气池[5]。此沼气池主要是运用厌氧微生物的作用，将农村生活污水中的污染物分解之后，经过沉淀、过滤等处理，最终达到净化的效果。通过试验表明，生活污水净化沼气池同样适用于我国各农村地区，尤其是在南方各中小城鎮的污水处理效果十分明显，也受到了城镇人民的广泛使用。

1.4 厌氧滤池

厌氧滤池主要是运用专业的填充材料，将其作为微生物的载体，之后进行高效的厌氧反应，微生物在填充材料上附着，经过生长而形成生物膜。生物膜与填充材料共同形成滤床，再通过预处理的废水进入反应容器内之后，逐渐被细菌分解、酸化。

2 厌氧消化处理技术的工作方法

初级处理粪便污水可用化粪池，主要是将污水中的微生物、病原菌杀死，从而达到卫生的目的，但出水污染物的浓度仍偏高，需要专业的工作人员对其进行深入处理。农户自用沼气池通过降解人与牲畜的粪便，最后得出沼气，当初建设农户自用沼气池的目的是满足人们对于能源的需求，但伴随着新农村建设的开展与深入，农户自用沼气池逐渐以环保卫生为主。农户自用沼气池因为停留的时间较长，将农村生活的污水充分氧化，无害化的效果非常高，处理后出水还能够用于灌溉农田[6]。

生活污水净化沼气池主要是将农村生活污水进行净化，所得的水质较好，同时也可以作为农田灌溉使用，或进行深入的加工与处理，最终达到排放的标准。厌氧池主要是在厌氧条件降解生活污水中的部分污染物，由于停留的时间较短，对于出水还需要深入加工与处理。在运用厌氧滤池的过程中，要以其他的工艺技术融合使用，将厌氧滤池作为生活污水、净化沼气池中的一部分。组合之后的处理技术，不但出水水质非常高，同时也可以将其作为农田灌溉使用、也可以进行排放处理。

从建设成本的角度来看，化粪池的建设成本最低，厌氧组合技术建设的成本最高。从运行的成本来看，零动力的厌氧消化处理方法，费用的来源主要是人工费与还田产生的运费，假如厌氧消化处理之后经由管道直接还田，则会大幅度降低运行的成本;但对有动力的组合工艺，除了人工费之外，还会有设备的运行费、维护费等其他费用，而运行的成本与其他处理方法相比仍有偏高的问题[7]。

3 结语

厌氧消化技术在农村生活污水处理方面，其作用和能力不言而喻，可以高效地对于粪便污水进行无害化的处理工作，同时还能将大部分的污染物有机降解，与无害化的标准相符合，现阶段我国部分农村生活污水排放要求已经达到了地方标准的一级或者二级，但同时还需要与其他处理的方法统一与融合。例如，厌氧消化技术对于氮、磷的去除效果仍偏弱，所以还需要进一步去除氮、磷，增加好氧工艺[8]。总而言之，伴随着新农村建设的不断推进与深入，农村生活污水处理越来越受到大众的关注与重视，所以要仔细分析与研究当地的环境与特点，运用因地制宜的方法选择相关处理技术。

参考文献：

[1] 蔺金贤.提高剩余污泥厌氧消化过程中沼气产率的预处理技术研究[D].上海：上海交通大学，2013.

[2] 欧阳文翔.餐厨垃圾与脱水污泥联合厌氧消化产甲烷实验研究[D].大连：大连理工大学，2013.

[3] 陈思思，戴晓虎，薛勇刚，等.影响高含固厌氧消化性能的主要因素研究进展[J].化工进展，2015，34（03）：831-839，856.

[4] 张万钦.微量元素添加对餐厨垃圾和鸡粪厌氧消化性能的调控研究[D].北京：中国农业大学，2016.

[5] 李叶青.复合有机物料厌氧消化特性及产气优化工艺与机理研究[D].北京：北京化工大学，2014.

[6] 李雪.微生物法预处理污泥厌氧消化过程性能优化研究[D].北京：中国农业大学，2015.

[7] 冉小珊.市政污泥厌氧消化潜能分析及热和超声波预处理对消化性能的影响研究[D].青岛：青岛理工大学，2013.

[8] 曹秀芹，盛迎雪.高固体污泥厌氧消化技术特点及存在问题分析[A].全国排水委员会2015年年会论文集[C].2015：6.

（责任编辑：刘 昀）