王紹康
(北京世紀(jì)國(guó)瑞環(huán)境工程技術(shù)有限公司,北京100045)

　　自2000年以來，北京市陸續(xù)建成了8座城市糞便消納站，其中6座已正式投入運(yùn)行。上述糞便消納站均由北京市環(huán)科所負(fù)責(zé)土建等配套設(shè)施工程的設(shè)計(jì)。北京世紀(jì)國(guó)瑞環(huán)境工程技術(shù)有限公司負(fù)責(zé)提供主要設(shè)備生產(chǎn)與安裝。筆者多年的工作實(shí)踐，對(duì)城市生活糞便處理工藝方案作一些初步探討。

一．國(guó)外糞便處理工藝方案的概況

　　在歐洲和先進(jìn)國(guó)家，糞便的處理是采用特殊處理與污水治理相結(jié)合的方法。
　?。?）在距污水廠較近的糞便接收站，由抽糞車將糞便從化糞池中抽出，運(yùn)到接收站，僅采用粗固液分離和除砂設(shè)備，對(duì)糞便污水進(jìn)行初級(jí)處理，處理后的過濾液，直接排放到污水處理廠的污水總進(jìn)口處，與市政污水混合后進(jìn)入污水的深度處理，分離出的大塊固體物送填埋場(chǎng)填埋。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)糞便的無害處理。
　?。?）在遠(yuǎn)離污水廠的糞便接收站，在固液分離裝置的作用下，將分離出的液固混合物經(jīng)儲(chǔ)存調(diào)節(jié)池，由污泥泵泵入密封的污泥脫水機(jī)，經(jīng)除泥脫水處理后，濾清液排入市政排水管網(wǎng)，進(jìn)入污水處理廠進(jìn)行深度無害化處理。分離出的大塊固體物送填埋場(chǎng)填埋，脫水后的干物質(zhì)用以制造有機(jī)生物肥料。
　　在20世紀(jì)90年代，曾在西歐提出糞便的獨(dú)立系統(tǒng)無害化處理的方案，形成一種完整的糞便處理站模式。但因種種原因均未實(shí)現(xiàn)，其中最主要的原因是選擇可靠的脫水裝置難，脫水后的糞液生化處理設(shè)施造價(jià)昂貴，占地面積大，運(yùn)行費(fèi)用高，而不得實(shí)施。但從糞便的無害化處理和廢物資源化看，完整的糞便處理站，還是具有一定的現(xiàn)實(shí)意義的。

二. 目前國(guó)內(nèi)使用的幾種糞便處理工藝方案

　?。?）粗過濾與市政管網(wǎng)排放相結(jié)合的工藝
　　在上海、北京的一些糞便消納站，是采用粗過濾后，將過濾液排入市政管網(wǎng)，撈出的濾渣送填埋場(chǎng)做填埋處理。
　　（2）粗過濾、除砂與市政管網(wǎng)排放相結(jié)合的工藝
　　在廣州、佛山和上海的一些糞便消納站，采用了粗過濾與除砂相結(jié)合的工藝，既：糞便經(jīng)細(xì)格柵濾后進(jìn)入沉砂池（箱），沉淀的砂和大顆粒糞渣由提升螺桿提出與細(xì)格柵濾出的濾渣一起送填埋場(chǎng)填埋，濾清液進(jìn)入市政管網(wǎng)或通過管道進(jìn)入污水處理廠。
　　 工藝流程如圖

　?。?） 粗過濾，除砂，除泥脫水與市政管網(wǎng)排放相結(jié)合的工藝。在北京高碑店糞便處理場(chǎng)、北京四季青糞便處理場(chǎng)、北京酒仙橋糞便處理場(chǎng)、北京北小河糞便處理場(chǎng)、嘉興有機(jī)肥場(chǎng)等，采用的是粗過濾固液分離撈出大塊物質(zhì)和較大的砂石等重物后的混合物進(jìn)入調(diào)節(jié)池，而后由污泥泵泵入密封的污泥脫水機(jī)，再通過脫泥機(jī)進(jìn)一步去除泥、砂及不溶解的有機(jī)物，產(chǎn)生的濾清液排入市政管道，進(jìn)入污水廠，其處理過程產(chǎn)生的濾渣和砂石送填埋廠填埋；脫水機(jī)排出的干渣，堆肥廠收購(gòu)制成有機(jī)肥，使資源得到有效利用。其工藝流程如圖2。

　?。?） 粗過濾，除泥脫水與生化處理成獨(dú)立系統(tǒng)的處理方案。經(jīng)過粗固液分離，經(jīng)除泥脫水處理后，濾清液進(jìn)入生物分解、腐化、澄清處理，使其形成一、二、三級(jí)為一體的處理程序，處理后的水質(zhì)可實(shí)現(xiàn)城市下水道排放，而且部分可用于固液分離部分的稀釋水、脫水設(shè)備的沖洗用水或澆灌用水等，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)糞便的有效、資源化處理。其工藝圖如3。各階段的進(jìn)出水質(zhì)參數(shù)見表1～3。

表1 固液分離進(jìn)/出口參數(shù)表： 項(xiàng) 目 進(jìn)　　　　 口 出　　　 口 含固量（%_DS） 3～15 濾渣　 35～40 濾后液 <3～5 COD（mg/l） 30000～40000 15000～25000 BOD₅（mg/l） 15000～25000 8000～12000

表2：除泥脫水進(jìn)/出口參數(shù)表 項(xiàng)　 目 進(jìn)　　口 出　 口 含固量（%_DS） 2 ～5 濾渣 18～25 濾后液 ≤0.5% COD（mg/l） 15000～25000 5000～8000 BOD₅（mg/l） 8000～12000 2000～3000

表3：生物處理進(jìn)/出口參數(shù)表 項(xiàng)　 目 進(jìn)　　口 出　口 SS（g /l） 5～ 10 0.5～1 COD（mg/l） 8000～12000 ≤ 500 BOD₅（mg/l） 5000～8000 ≤ 500

三. 對(duì)上述幾種工藝方案的看法

　　(1) 城市污水處理廠如有能力接納BCD、COD較高值的糞水，可采用粗過濾、除砂直接進(jìn)入污水處理廠進(jìn)行后續(xù)處理的工藝方案。（前提條件是：污水廠與糞便接受站相距很近。）
　　(2) 城市污水處理廠如處理負(fù)荷已接近設(shè)計(jì)符合能力，污水廠和糞便處理站相距很近，應(yīng)采用粗過濾、除砂、除泥脫水的處理的工藝方案，以保證污水處理廠的工藝穩(wěn)定，又保證管網(wǎng)不產(chǎn)生淤積、堵塞。
　　(3) 當(dāng)城市污水處理廠處理負(fù)荷已經(jīng)較重，或糞便站的無法和污水廠接軌，應(yīng)該采用粗過濾、除砂、除泥脫水、生化處理獨(dú)立系統(tǒng)的工藝處理方案。因?yàn)椋?br> 　　第一種方法（粗過濾與市政管網(wǎng)排放相結(jié)合的工藝），僅僅是做到了糞便的集中排放，解決了糞便長(zhǎng)期無序亂倒的現(xiàn)象，去除了大塊不溶物和大塊無機(jī)物，整治了亂排放給環(huán)境造成的污染，提高了人文素質(zhì)。同時(shí)也帶來了市政管網(wǎng)排泄負(fù)荷增大、匯入管網(wǎng)的泥砂造成阻塞管網(wǎng)、增加管網(wǎng)蔬通量的不利因素。在這一處理過程中，固體物、懸浮物得到一定量的去除，但COD、BOD成份幾乎沒有減量。因此，這不是一種好的糞便消納方法。
　　第二種方法（粗過濾、除砂與市政管網(wǎng)排放相結(jié)合的工藝），只是在第一種方法基礎(chǔ)上的改進(jìn)，這種方法解決了糞便集中，有序排放，不對(duì)環(huán)境造成污染。同時(shí)減輕了砂石等重物給市政管網(wǎng)帶來的堵塞條件，減少了由此造成的管道清淤工作量，從某種程度上看，是真正提高了人文素質(zhì)。但由此給管網(wǎng)帶來的有機(jī)物沖擊負(fù)荷沒有減少。因此這種方法和第一種方法很接近，只不過多去除了一些砂石重物，COD、BOD成分仍幾乎沒有減量。這種方法是前者的進(jìn)化，但這不能實(shí)現(xiàn)糞便無害化、資源化處理。
　　第三種方法（粗過濾，除泥脫水與市政管網(wǎng)排放相結(jié)合的工藝），是前兩種方法的完善，即實(shí)現(xiàn)了糞便集中有序排放，不對(duì)環(huán)境造成污染，又消除了泥砂和不溶解物進(jìn)入市政管網(wǎng)給市政管網(wǎng)帶來的沖擊負(fù)荷。同時(shí)將糞便中的固體物、懸浮物和不溶解的有機(jī)物95%以上給以清除。COD、BOD也得到大幅度的降解。對(duì)市政管網(wǎng)沒有造成淤積和堵塞的條件。即使直接排入污水處理廠也不會(huì)造成沖擊負(fù)荷。相反，均勻的將濾清液排入污水處理廠，對(duì)污水處理所需的生物菌是一種養(yǎng)料供給，增強(qiáng)菌體的繁殖能力，增強(qiáng)污水生化條件。這種方法應(yīng)該是目前應(yīng)用中既經(jīng)濟(jì)、又好的方法。
　　第四種方法（粗過濾，除泥脫水與生化處理成獨(dú)立系統(tǒng)的處理方案）是一種完善理想的糞便處理方案，但它相對(duì)第三種方法要投資大、占地面積大，需要有與其相對(duì)應(yīng)的條件，才能實(shí)施。然而完善理想的糞便處理方案是在粗固液分離、除泥脫水的基礎(chǔ)上增加生化處理部分，使其形成一、二、三級(jí)完善的糞便處理工藝體系，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)糞便的無害化、資源化處理。我們認(rèn)為在條件允許的情況下以次方案建設(shè)一個(gè)完整的糞便消納站也是非常有益的。其處理后的水質(zhì)不僅有利實(shí)現(xiàn)城市下水道排放，而且可以部分用做固液分離部分的稀釋水、脫水設(shè)備的沖洗用水或澆灌等，節(jié)約新鮮水資源。