發展現狀
最早的化糞池起源於19世紀的歐洲,距今已有100多年的歷史,化糞池就是流經池子的污水與沉澱污泥直接接觸,有機固體藉厭氧細菌作用分解的一種沉澱池。最初化糞池作為一種避免管道發生堵塞而設定的截糞設施,在截留、沉澱污水中的大顆粒雜質、防止污水管道堵塞、減小管道埋深、保護環境上起著積極作用。在我國,化糞池是人民生活不可缺少的配套生活設施,幾乎每一個建築物都設有相應的化糞池設施。
磚混化糞池由於設計、施工、使用、管理等方面的諸多問題,致使95%以上的化糞池使用1-2年後開始嚴重滲漏,由於不被人重視,化糞池滲漏問題嚴重污染了地下飲用水源和城市地下供水管道,更為嚴重者造成建築物不同程度傾斜。另外,傳統磚混化糞池由於缺乏技術含量,處理水質差,排出污水嚴重超標,大大增加了污水處理廠的工作負荷,在無市政管網的少數地區將傳統化糞池處理後的污水直接排入河湖, 給周邊河湖水環境帶來嚴重破壞。傳統化糞池由於技術含量低,腐化功能差,清掏周期短,如果日常維護管理不到位,還會出現沼氣中毒、爆炸等不安全隱患。
基本原理
化糞池是一種利用沉澱和厭氧 發酵的原理,去除生活污水中懸浮性有機物的處理設施,屬於初級的過渡性生活處理構築物。生活污水中含有大量糞便、紙屑、病原蟲,懸浮物固體濃度為100~350mg/L,有機物濃度BOD5 在100~400mg/L之間,其中懸浮性的有機物濃度BOD5為50~200mg/L。污水進入化糞池經過12~24h的沉澱,可去除50%~60%的懸浮物。沉澱下來的污泥經過3個月以上的厭氧消化,使污泥中的有機物分解成穩定的無機物,易腐敗的生污泥轉化為穩定的熟污泥,改變了污泥的結構,降低了污泥的含水率。定期將污泥清掏外運,填埋或用作肥料。
主要構造
三格化糞池由相聯的三個池子組成,中間由過糞管聯通,主要是利用厭氧發酵、中層過糞和寄生蟲卵比重大於一般混合液比重而易於沉澱的原理,糞便在池內經過 30天以上的發酵分解,中層糞液依次由1池流至3池,以達到沉澱或殺滅糞便中寄生蟲卵和腸道致病菌的目的,第3池糞液成為優質化肥。
新鮮糞便由進糞口進入第一池,池內糞便開始發酵分解、因比重不同糞液可自然分為三層,上層為糊狀糞皮,下層為塊狀或顆狀糞渣,中層為比較澄清的糞液。在上層糞皮和下層糞渣中含細菌和寄生蟲卵最多,中層含蟲卵最少,初步發酵的中層糞液經過糞管溢流至第二池,而將大部分未經充分發酵的糞皮和糞渣阻留在第一池內繼續發酵。流入第二池的糞液進一步發酵分解,蟲卵繼續下沉,病原體逐漸死亡,糞液得到進一步無害化,產生的糞皮和糞厚度比第一池顯著減少。流人第三他的糞液一般已經腐熟,其中病菌和寄生蟲卵已基本殺滅。第三池功能主要起儲存已基本無害化的糞液作用。
三格化糞池廁所的地下部分結構由便器、進糞管、過糞管、三格化糞池、蓋板五部分組成。便器:由工廠加工生產或白行預製,便器採用直通式,與進糞管聯接,也可使用水封式便器,不再安裝近糞管。
進糞管:塑膠、鑄鐵、水泥管均可,內壁光滑、防止結糞、內徑為10cm,長度為30-50cm。過糞管:以塑膠管為好,直徑為10-15cm,1-2池間的過糞管長約70-75cm,2-3池間的過糞管長約50一55Cm。
三格池:用磚砌水泥粉壁面或水泥現澆,預製均可,以"目"字形為主要類型,若受地形限制,"品"形、"丁"個型擺都也可。容積達到貯糞2個月為宜。三格池有效深度應不少於1 cm ,1至3格容積比例一般為2:1:3。
蓋板:可自行預製,要做到既密閉,又便於清渣和取糞。
主要作用
化糞池是一種基本的分散性污泥處理設施,污泥治理是環境治理的一個重要領域。從系統學的角度,污泥治理分為三個層面“源頭防控、中間處理、最終處置”,其中在源頭環節,化糞池承接消納了百分之五十以上的污染物,在環保減排方面功不可沒。
按照化糞池標準設計圖集中的數學模型及污泥定額,我國13.6億人口每年產生的糞便污泥在腐化縮減後的數量約1.38億立方,而估算全國污水處理廠每年產生的污泥總量約3000萬噸,其中巨大的差額部分應該就是消納在化糞池中。化糞池主要是生活污水的污泥,污泥產業鏈應該呈現一個倒三角形,化糞池承接、消納了大部分污泥,污水處理廠處理其他的部分污泥,最小量的穩定污泥進行最終處置。因此,根據物質
守恆定律,如果取消化糞池,那么巨量的污染物就必然向其他環境和環節轉移,將會製造處理一系列新的問題和環境壓力,所以,在沒有出現比化糞池更適合消納污染物的產品之前,取消化糞池明顯是不科學的。
化糞池是消納污泥的分散性設施,發揮源頭消納、防治污泥的重要作用。
存在的問題
化糞池在減排環保方面有重要作用,但同時也存在負面問題,主要表現在堵塞問題、爆炸問題、環衛及二次污染的處置問題,這些問題在公共安全、公共環衛、環境保護等方面都造成不良影響。另一方面,由於一些污水處理廠水質處理不達標,進水COD與設計值不匹配等因素,也就出現了取消化糞池,提高污水處理廠污水進水C/N的聲音。
化糞池的負面影響也是取消化糞池的主要理由。
建議及解決方案
化糞池問題涵蓋了化糞池的新建設施和存量設施,以及相關的建設、使用、維護、管理等問題,也正是因為化糞池的存在,才形成了化糞池設施、化糞池清運、糞污處理、處置及利用的一個建設、服務、處置產業鏈。所以,解決化糞池相關問題是一個系統工程,而不僅僅是產業鏈的幾個點或環節的問題,可以用分散性污泥防治的思路解決糞污問題,關於分散性污泥防治的建議及解決方案:
1、建議採用系統的思路和路線,不要把化糞池設施、糞污環衛處理、污泥處置作為獨立的問題對待,採用系統管理方式,從產品升級、工藝最佳化、服務完善角度,構建“源頭消納防控、中間糞污處理、最終處置利用”的分散性污泥防治系統。
2、對於新建化糞池設施,建議對傳統化糞池進行技術改進和產品升級,把化糞池改進成高位儲泥消納池,通過產品升級,從產品自身的層面解決化糞池的堵塞、消納、濃縮等產品問題。
3、對於存量化糞池的管理及糞污處理,建議從最佳化糞污處理系統技術和工藝的角度,在城鎮糞污環衛處理系統中,增加中轉濃縮處理池,它的作用類似於垃圾處理的中轉壓縮站,進而解決糞污含水率高所造成的偷排、清運處理成本高、地域分散等問題,化整為零,用分散性糞污處理設施解決分散性的化糞池問題。
4、關於糞污的最終處置,腐化的糞污原本是優質的有機肥,但是由於社會發展及多方面因素,缺乏了有機肥利用的市場操作性,既失去了有機肥利用的機會,也造成環境污染隱患。因此,建議糞污的最終處置,走產業化方向,以污泥資源利用為主,以污泥的衛生填埋為輔。
5、加強政企合作,分散性污泥防治是一項系統性的公共服務,涉及分散性污泥防治的不同環節,建議發揮政府部門的指導、引導和監督作用,利用企業技術、經營條件,促進政企多方優勢條件的組合,達成對分散性污泥防治問題的有效解決。
6、加強化糞池工程建設和污泥處理處置服務的監管,規範行業標準和要求,形成分散性污染物、污染源管理和防治的資料庫。