城市糞便處理技術分析——以榆林市糞便處理為例

2016-10-11 06:44:40朱格仙賀旭娟賈文龍

綠色科技 2016年16期

朱格仙，賀旭娟，賈文龍

(1.陜西省現代建筑設計研究院，陜西西安 710048 ；2.陜西華凈環保科技有限責任公司，陜西西安 710048)

城市糞便處理技術分析
——以榆林市糞便處理為例

朱格仙1，賀旭娟1，賈文龍2

(1.陜西省現代建筑設計研究院，陜西西安 710048 ；2.陜西華凈環保科技有限責任公司，陜西西安 710048)

結合國內外城市糞便處理技術現狀，對榆林市城市糞便處理采用的工藝方案進行了分析，采用“預處理+RBS+HTRO”工藝，結果表明：處理后出水滿足《城鎮污水處理廠污染物排放標準》，出水回用，可以實現糞便處理資源化、減量化、無害化處理目標。

城市糞便；處理技術；資源化

1　引言

糞便是人類生存活動不可避免的產物，新鮮糞便含病菌和寄生蟲卵，是人類某些疾病的傳播途徑。糞便污水直接排放，會造成水體污染和富營養化，影響水體生態平衡，散發含氨、硫化氫、硫醇、硫醚等惡臭成分的有害氣體。如果將糞便作肥料使用，必須經過發酵處理，糞便的處理和處置對保護環境和人們健康有重要的意義[1]。

由于糞便含有豐富的有機質和農作物生長發育所需要的氮、磷、鉀等元素，我國一直將其作為傳統的農業肥料，但是自20世紀80年代以來，由于多種原因使城市糞便農用出現了急劇下降，城市糞便失去傳統的土地處理途徑，而不得不向城市附近區域傾倒，給環境和人類健康帶來嚴重影響。許多城市已認識到糞便問題是城市環境保護發展戰略必須解決的緊迫問題[2]。

目前，榆林市新城區的水廁糞便統一收集后直接排至城市污水處理廠進行處理，老城區的糞便處理一直由城區清潔大隊統一收集后采用農田自行消化的方式進行處理。但隨著城市形象的提升，旱廁糞便農用的臭氣污染問題，旱廁糞便的消化越來越困難。而糞便的集中處理對提升城市整體環境水平，改善投資環境，滿足城市固體廢物處理要求，創建國家級文明城市都具有重要的意義和作用。

2　國內外城市糞便處理技術概述

按糞便污水收運和處理方式不同，糞便污水處理技術大致可以分為歐美模式、日本模式和發展中國家模式。歐美模式以城市污水管網和污水處理廠作為糞便污水收運和處理基礎，即城市污水、糞便污水合并處理的模式；日本模式是除合并處理之外，還采用車輛收運單獨集中處理和現場凈化池分散處理相結合的糞便污水單獨處理的模式；而發展中國家模式則是多樣化的糞便污水處理系統的模式[3]。

目前在一些發達國家，糞便的處理主要采用預處理與污水治理相結合的方法。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后，僅采用粗固液分離和除砂設備，對糞便污水進行初級處理，處理后的過濾液，直接排入市政管網進入污水處理廠，濾渣送填埋場填埋，從而實現對糞便的無害處理。在遠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儲存調節池，由污泥泵泵入密封的污泥脫水機，經除泥脫水處理后，濾清液排入市政排水管網，進入污水處理廠進行深度無害化處理。分離出的大塊固體物送填埋場填埋，脫水后的干物質用以制造有機生物肥料。

在我國的許多城市，也基本上采用預處理+污水處理廠模式處理糞便污。如上海、北京的一些糞便消納站，采用粗過濾后，將濾液進入市政管網，濾渣送填埋場做填埋處理。在廣州、佛山和上海的一些糞便消納站，采用粗過濾與除砂相結合的工藝，即糞便經細格柵濾后進入沉砂池箱，沉淀的砂和大顆粒糞渣由提升螺桿提出與細格柵濾出的濾渣一起送填埋場填埋，濾清液進入市政管網或通過管道進入污水處理廠。在北京高碑店糞便處理場、北京四季青糞便處理場等，采用的是粗過濾固液分離撈出大塊物質和較大的砂石等重物后的混合物進入調節池，而后由污泥泵泵入密封的污泥脫水機，再通過脫泥機進一步去除泥、砂及不溶解的有機物，產生的濾清液排入市政管道，進入污水廠。

以上處理工藝均是先對糞便進行預處理，預處理后的上清液再排入市政管網，進入城市污水處理廠進一步處理，對糞便處理沒有真正實現資源化處理。

3　榆林市城市糞便處理工藝

榆林市擬建的糞便處理廠距離城市污水處理廠約10 km，糞便處理若采用“預處理+市政管網排放”工藝，將糞便簡單預處理，預處理后出水排到城市污水管網，則需鋪設污水輸送管網10 km，距離較遠，成本高，且污水輸送過程中存在泄漏污染土壤及地下水的風險。因此，結合國內及國外糞便處理技術和經驗，考慮到榆林市屬于西部黃土高原地區缺水、多旱的特點，榆林市糞便處理擬采用“預處理+深度處理”的技術路線。工藝主要工藝流程見圖1。

工藝流程簡述：糞便首先經過預處理，去除固渣、沙子及糞渣等固態懸浮物。預處理后出水進入到生化處理單元。生化處理單元采用了生化(RBS)與膜處理(TMBR)相結合的處理技術。生化處理技術具有操作簡單，穩定，投資費用小的優點；缺點是占地面積相對較大。RBS技術有效克服了糞便廢水處理中高氨氮對生化的影響，配合TMBR技術的應用使處理出水氨氮和SS達標，但該工藝處理出水的COD含量仍在200～800 mg/L，色度在100左右，不能達到一級排放標準，因此，后續處理設計采用HTRO反滲透膜處理技術進行把關。生化出水可直接進入到HTRO膜技術單元。RBS生化處理過程可有效降低生化處理過程中臭氣的產生。