农村养猪五级粪污治理循环利用系统的建立

冯春凤，王 冰，程永亮

（贵州省六盘水市六枝特区关寨镇农业农村工作服务中心，贵州 六盘水 553412）

1 系统的概念及工艺流程

1.1 概念 五级粪污治理循环利用系统是粪污通过干湿分离后，进行三次沉淀，一次砂石、碳、水生绿植过滤后，再进行一次水体消毒，从而达到循环再利用。

1.2 组成 五级粪污治理循环利用系统共有五个池体，分别为一级沉淀池、二级沉淀池、三级沉淀池、四级过滤池、五级消毒池。

池体功能平面图（单位：cm）

1.3 工艺流程

1.3.1 一级沉淀池 农户每天将干粪清理到干粪池中，猪的尿液及冲洗圈舍的污水通过管道流入一级沉淀池，不溶物和难溶物长时间在重力的作用下沉到池底，密度小于水体的漂浮于水表面。过滤管道从距水体底部35 cm高处取水进入二级沉淀池，避免取到底部沉淀物和面上的漂浮物，从而达到第一次过滤。

1.3.2 二级沉淀池 经过一级沉淀池过滤，排除沉淀物和漂浮物流入二级沉淀池的水，还存在未及时沉淀的物质。当水流入二级沉淀池后，在重力的作用下，密度大于水的沉到池底，密度小于水的漂浮于水体表面。过滤管道从距水体底部35 cm 高处取水进入三级沉淀池，再次过滤掉水体中的沉淀物和漂浮物，从而达到第二次过滤。

1.3.3 三级沉淀池 和一级沉淀池、二级沉淀池相同的原理，让水体在三级沉淀池中经过沉淀再次排除沉淀物和漂浮物，从距水体底部35 cm高处取水进入四级过滤池，从而达到第三次过滤。

1.3.4 四级过滤池 经过三次过滤，水体中仍存在异味和不溶性物质。四级过滤池是一个大型过滤器，池体内从下至上依次铺设25 cm 碎石、20 cm 粗砂、20 cm 粗煤渣、20 cm 晴纶棉、20 cm 活性碳、水生植物。在铺入泥土种植水生植物之前先铺上3 cm晴纶棉，再铺上一薄层尼龙口袋后填入15 cm泥土。种植水生植物能够更好地消除水体中的异味，过滤掉更多的不溶性物质，使水体更干净。

一、二、三级池管道安装侧面图（单位：cm）

碎石可将较大颗粒的不溶性物质过滤掉；粗砂是生物体过滤系统中培育消化细菌的一种基料，可过滤掉较小颗粒的不溶性物质；粗煤渣有蜂窝状细孔，构造膨大，可有效吸附水中有异味的物质；晴纶棉纤维细长细致，可吸附颗粒很小的不溶性物质；活性碳表面有很多细孔，能吸附有机物、异味和色素；水生植物主要靠根部吸收水中的有害物质和氮、磷等元素，水性植物有水芹菜、芦苇、水葫芦、茭白等。

水体从距底部35 cm 处流入四级过滤池，流经碎石、粗砂、粗煤渣、晴纶棉、活性碳、水生植物过滤层再次过滤。

1.3.5 五级消毒池 水体中肉眼可见的物质经过四个池体沉淀过滤后被排除，但水体中仍存在大量的细菌和病毒等微生物。为更好地消除水体中的细菌和病毒等微生物，在五级消毒池中投入消毒药，对经过沉淀和过滤，流入五级消毒池的水体进行消毒。

三、四级池管道安装侧面图（单位：cm）

水体消毒药有漂白粉、二氯异氰尿酸钠、三氯异氰尿酸钠、过氧乙酸、二氧化氯等多种。

漂白粉的主要成分是次氯酸钙，有氯臭味，不稳定，吸湿性强，易受光、热等作用而分解。

二氯异氰尿酸钠有氯气味，具有很强的氧化性，对各种致病性微生物有较强的杀灭作用。

三氯异氰尿酸钠具有强烈的氯气刺激味，是一种强氧化剂，遇潮、受热能放出易爆的三氯化氮，遇有机物易燃。

过氧乙酸有强烈刺激性气味，属强氧化剂，极不稳定，容易引起爆炸。

二氧化氯在水中的分解速度慢，在管网中保存时间长，其扩散速度快，在较低浓度时可快速灭活微生物，其消毒杀菌效果较好，具有广谱杀菌能力，对经水传播的病原微生物有很好的杀灭作用，可以氧化去除水中溶解的还原态铁、锰、硫化物等有害物质。

四、五级池管道安装侧面图（单位：cm）

经过消毒后的水体可再次循环使用，用于冲洗圈舍、冲厕所，浇灌蔬菜和庄稼等。

2 系统管道安装

过滤管、排气管均选择直径10 cm的管道，出水口用直径为3～4 cm的管子。

2.1 过滤管

2.1.1 入口管道 一级沉淀池入口管道安装在离顶端、墙体10 cm处，管道安装成“7”字型，内侧管道延长至距内底部50 cm处。

2.1.2 两通过滤管 一级沉淀池到二级沉淀池、二级沉淀池到三级沉淀池之间墙体上均安装1根过滤管，过滤管采用错位、斜安装的方式安装到墙体内，上下管口刚好过墙体为宜。管体最底部距池体底部35 cm，管体顶部距入口管道顶端平行高度20 cm。入口管道、一级沉淀池到二级沉淀池的过滤管道、二级沉淀池到三级沉淀池的过滤管道采用错位方式安装，相互间保持一定距离，确保过滤效果最佳。

三级沉淀池到四级沉淀池之间墙体上安装“n”形过滤管，过滤管道距离池底35 cm，管体顶部距入口管道顶端平行高度10 cm。管道在墙体上的安装位置要与二级沉淀池到三级沉淀池的过滤管道错开并远距离安装。

2.2 排气管 粪污储存池都会产生沼气，为了安全，需在沉淀池上安装排气管道。四级过滤池种植水生植物，不密封，五级消毒池与四级过滤池贯通，所以四级、五级池均无需安装排气管道。一、二、三级沉淀池是密封的，需要安装排气管道，在一级沉淀池与二级沉淀池，二级沉淀池与三级沉淀池连接的墙体上安装三通管道，顶端一方用滤网盖盖住，便于排气、防垃圾落入。也可将顶端一方管道向上延长至2 m 高，减小异味。三通管道底部与入口管道顶端平行距离一样高，这样便于气体排出。

2.3 三通过滤管及水体消毒药投入口 水体经过四级过滤池过滤后流入五级消毒池，为了方便快速向消毒池中投入消毒药，在四级过滤池与五级消毒池连接的墙体上安装一个三通过滤管。三通过滤管的顶端用盖子盖上，防止渣物掉入，同时便于打开投放消毒药。三通管的底部低于入口管道顶端平行距离25 cm。

池体管道平面图（单位：cm）

2.4 出水口 水体在五级消毒池中消毒后便可再次循环用于冲洗圈舍、冲厕所，浇灌蔬菜和庄稼等。为便于取水，在消毒池入水口对面墙体最下方，距离底部15 cm处错位安装1根直径为3～4 cm的水管。水管接进屋时安装一个小水泵，便于取水。

3 系统清渣口

五级粪污治理循环利用系统长时间使用后需要清理沉淀池中的渣物，一般半年清理一次即可。为了便于清理，需在池体顶上留出清渣口，清渣口不宜过大，防止人员掉入，也不能太小，太小清渣不方便操作，最好直径在30 cm 左右。清渣时可用干湿分离机将干粪清出，液体返回到一级沉淀池继续沉淀。为了安全，清渣口需长期加盖盖好，清粪时才能打开。盖板厚5 cm，盖板离墙体距离5 cm，全部设置在一个方向，便于节约空间，用于覆土种植等。

清渣口分布图（单位：cm）

4 系统主体要求

五级粪污治理循环利用系统要求墙体厚12 cm，靠墙管道离墙体距离5 cm。外墙墙体长3.36 m、宽2.48 m、高1.48 m，此池体适合养殖4～5头猪，也可根据养殖量，按比例扩大池体。为节约用地，系统可建在地底下，地面流出清渣口和排气口，其余地方可填充泥土种菜，系统也可建在圈舍或卫生间底下。