随着农村厕所革命的实施,大量农户旱厕改为水厕,建造大量化粪池,化粪池粪污不能直接作为有机肥利用,必须经过二次发酵熟化后才能资源化利用。
粪污发酵熟化的方法有好氧发酵和厌氧发酵两种方法,好氧发酵是采取堆肥发酵,厌氧发酵是采用厌氧罐或厌氧池发酵,由于厌氧处理管控的专业性和复杂性,一般只适用大中型污泥厌氧处理项目;虽然沼气池是厌氧发酵设施,为了保障产气质量和稳定性,需要投加物料,因此,沼渣也是没有充分发酵熟化的有机物,需要附加二次发酵才能利用,沼渣二次发酵采取沤肥或堆肥发酵。因此,现阶段堆肥是适用农村粪污熟化的主要模式。
堆肥发酵属于干式好氧发酵,化粪池粪污的含水率高,需要经过脱水后才能进行堆肥作业。堆肥熟化后的粪肥可以进行资源化利用,也可以进一步加工成粉状或颗粒状有机肥,再进行利用。
农村粪污点多、面广、分散,本着农村粪污稳定化、无害化、资源化的原则,农村粪污处理处置过程一般是:化粪池——粪污收集——粪污脱水——发酵制肥/加工——资源化利用。
同步熟化池采用同步厌氧稳定化处理技术,是一种新型的分散性污泥发酵熟化设施,主要功能是粪污同步熟化成肥,可以把同步熟化池看成是一种可控、产品化的厌氧沤肥装置。同步熟化池是湿式厌氧发酵,在高含水率状态下已经完成发酵熟化,因此,采用同步熟化池的农村污泥处理处置与现有的农村污泥处理处置技术路线不同。
现行农村粪污处理处置技术路线:
农村情况复杂,有不同的粪污处理处置路径,规范的处理流程长,成本高;就近沤肥处理处置的方式是一种不规范的处理模式,处理流程短,成本低,但是存在地下水污染、臭气污染等隐患,特别是化粪池粪污的含水率高,部分地区采取拌土混合、渗水发酵的方式,在固定的沤肥堆肥场地长期渗水,会形成污水的地下渗水路径,严重污染地下水。
规范的农村粪污处理模式需要建设粪污处理站(厂)进行粪污处理,工作流程是粪污收集、脱水、发酵、制肥,是先进行粪污脱水干化,再发酵制肥的工艺模式。粪污处理处置的工艺设计有两个方案,一个方案是分步进行处理和制肥,粪污处理站只有固液分离和污泥脱水设备,脱水后含水率低于80%的粪污运往堆肥发酵处理厂进行发酵熟化制肥,另一个方案是一体化处理,在粪污处理站完成包括固液分离、脱水、发酵、制肥生产的一条龙生产制肥。
现行农村粪污处理处置技术路线流程如下:
采用同步熟化池的农村粪污处理处置技术路线:
同步熟化池是湿式厌氧发酵,同步产出熟化污泥,熟化污泥是高含水率污泥,可直接作为有机肥,以基肥或土壤改良肥等方式施用,或者经过固液分离加工,以固肥或液肥的形式利用。该模式的农村粪污处理处置技术路线和流程与现有技术路线和流程不同,所采用的熟泥处理厂(站)省去二次发酵熟化环节,技术路线流程如下图:
采用同步熟化池进行农村粪污处理处置,有益之处在于:
1、 优化农村粪污资源化利用的路径:采用储粪池或化粪池的传统模式中,只有在经过粪污处理厂(站)的脱水分离/发酵熟化加工后,才能转变为有机肥进行利用;而采用同步熟化池的粪污处理处置模式中,有三种粪污资源化利用路径,其一、粪污在同步熟化池中直接转变为熟化污泥,可直接就近资源化利用;其二、同步熟化池的熟化污泥转运到熟泥处理厂(站)加工处理后再资源化利用;其三、熟化污泥优先就近利用,其他熟化污泥转运到熟泥处理厂(站)加工处理后再利用。
2、 熟肥处理厂(站)替代粪污处理厂(站):粪污处理厂(站)处理的是粪污,必须经过发酵熟化才能成肥,处理工艺流程长;堆肥工艺一般采用堆肥场或堆肥设备,场地大,需要防控臭气污染、过程控制、辅料管理等工作,有一定技术和运管要求。熟泥处理厂(站)处理的是熟化污泥,已经完成厌氧熟化,省去发酵环节,工艺流程短,只需经过固液分离加工,就能以固肥或液肥的形式进行利用,运维复杂性降低。
3、 综合成本降低:传统的粪污发酵需要配套相应的场地、设备、人员,采用同步熟化池的农村粪污处理处置模式省去二次发酵熟化环节,直接降低项目投资和运维成本;熟化污泥能够就近优先利用,运输成本、资源化使用成本降低。
4、 简化运维管理:污泥处理环节,粪污处理厂(站)是对粪污集中处理,粪污发酵熟化工作具有一定的专业性和技术性要求,工作复杂性高;相比而言,熟泥处理厂(站)的生产线省略了发酵熟化环节,运管复杂性降低,管控更简便;污泥处置环节,在利用方面,熟化污泥可以就近利用,资源化利用更有针对性、更便捷。
5、 防范二次污染:农村地广人稀,不便于监管,粪污是负担,清掏后运输成本高,在粪污转运处理的模式中有污染转移的隐患,而同步熟化池直接产出熟化污泥,是有价值的有机肥,在农村可资源化利用,因此,清掏后的熟化污泥没有必要再进行偷排、遗弃,应用熟化池有助于防止农村粪污污染转移。
综上所述,采用同步熟化池的农村污泥处理处置技术路线更有利于农村污泥防治。