基于源分離的農村分散式生活污水處理方法

秦皇島市昌黎縣環境監控中心 陳澤宇

在我國農村社會主義改造過程中，生活污水如何處理仍是重難點問題。具體而言，農村的生活污水具有以下特點：較為分散、污染后果嚴重、污水收集難度較高、污水量較大并增長較快，這些都增加了處理的難度。

據相關調查可知，目前我國范圍內的城市污水處理大多采用集中式處理方式，但是這種方式必須建立污水收集管網，以管網系統為基礎開展集中處理。這種處理方式不僅成本較高，而且不分來源地將所有污水進行混合處理，不但會對處理系統造成較大的負擔，對于回收來講難度較大，因此并不適用于農村。通過長時間的深入研究，學者提出源分離污水處理技術，將其運用到農村生活污水的處理過程中具有良好的效果，因此得以推廣與應用。

一、源分離技術概述

源分離，顧名思義是從源頭進行污水的分離，因此相較于集中混合后再處理的方式更具有科學性、合理性，更有利于生態環境的可持續發展，該項技術自提出以來，在國內外均受到認可并推廣應用。

源分離技術應用過程中，對于用戶原有的排水設備主體設施沒有過多影響，并不需要改變其結構，只是以其結構為基礎進行改造，最終實現污水在源頭的分離，例如，在源頭分離黑水、尿液、灰水、糞便等。

通過對該項技術的分析可知，實施源分離的主要原理是通過在源頭分離污水并加以處理，方便后期的回收利用。因此，在技術實施過程中最核心的是將各項污水在源頭分類處理。

二、生活污水水質特點

生活污水主要來源于家庭，是家庭在生活過程中所產生的廢水，可以根據濃度分為高濃度污水與低濃度污水。除此之外，還可根據污水的來源進行分類。綜合來看，生活污水主要分為尿液、灰水、糞便污水、廚房廢水廢物等。源分離技術就是在源頭將以上4種污水進行分類，方便后續處理與回收利用。

在歐洲，家庭生活污水的組成結構來源受到學者的重視，并進行了較為深入的研究。相關調查顯示，在歐洲，糞便以及尿液的綜合產量在家庭污水總量中占比較低，最高不超過2%，占比最高的為灰水，達到近98%。部分學者對生活污水的水質進行研究分析，他們認為糞便和尿液中含有大量的植物營養元素，以尿液為例，其含有多種元素，例如氮、磷、鉀等，因此具有較高的營養價值。而糞便的營養價值相對尿液較低，但是所含元素也包含氮、磷、鉀三種，具有一定的回收利用價值?？偠灾瑲W洲相關機構利用這一水質特點將生活污水從排放源頭進行分離、分類，運用不同的處理方式進行回收利用，使得尿液中所回收的營養成分可以滿足大部分家庭的需求。

與歐洲污染物的分析相比，我國城市生活污水與其較為相似。綜合而言，尿液中的營養元素含量較高，其中，氮元素主要作為氨氮存在于尿液中；磷元素化為磷酸鹽存在于尿液中；而鉀元素以鉀離子的形態特點存在于尿液中。對于尿液進行回收再利用處理具有較高的利用價值和利用可行性，除此之外，尿液中致病菌以及其他有毒微生物的含量較低，相較于其他污水種類而言回收安全性較高。

通過對糞便污水的水質分析可知，在糞便中，水溶性的氮占總含量的一半，其中1/5左右的水溶性氮為氨氮；而磷元素在糞便的主要來源是沒有被消化的礦物質磷酸鈣轉化；鉀元素在糞便中的形態與尿液中相同，均為鉀離子。但是與尿液不同，糞便中的病原體含量較高，并且其中含有人體所排出的大量激素和藥物代謝物，因此回收利用價值相對尿液較低。

灰水作為廚房或者洗浴家庭行為過程所形成的污水，因為排放前所使用的化學物品較多，因此灰水中含有較多的重金屬。在灰水中，鉀元素和磷元素的來源主要為廚房所用的洗滌劑。

三、生活污水源分離方案

第一種：首先需要將農村的生活污水根據黑水與灰水分為兩類。在分離過程中，黑水主要包括糞便尿液和沖洗水，因此黑水的污染程度相對較高，灰水則主要為廚房污水和洗漱洗浴污水二者結合，污染程度相對較低。方案中需要將廁所所產生的尿液與糞便與其他種類的洗滌廢水從源頭進行分離，因此實現難度較低。兩種不同種類的廢水，通過不同的污水管道網分別收集，將二者獨立分開來。

第二種：將黑水中的尿液與糞便分離開來，從源頭上進行三類污水的分別收集。在收集過程中，通過糞便尿液分離廁所設施將二者分離開來，形成糞便、尿液、灰水三者的源頭分類收集。

四、農村分散式生活污水源分離處理技術分類

（一）農村源分離生態廁所

農村源分離生態廁所設施主要將廁所進行糞便和尿液的分離，二者采用不同的排泄口，因此可以通過裝置從源頭將糞尿分離。在儲存時，該生態廁所設施也設置了不同的儲備設施，分別為儲尿箱和儲糞池，在分類收集后再進行區別處理。農村源分離生態廁所自提出以來經過長時間的發展，已經形成多種類型。

第一種為免沖水式堆肥干廁。這種生態廁所通過對我國農村較為傳統的旱廁改造形成，其主要設置的關鍵為便池和堆肥箱，這種堆肥干廁將糞便收集到堆肥箱后，會與箱內的基礎物質相結合進行發酵，最終形成有機糞肥，從而可以對農村田地進行施肥再利用。在改造過程中，將尿液與糞便分離，使其收集時可以進行分類，形成全新的生態型干廁，在改造處理過程中，工作人員需要在堆肥箱設施中進行基質填充，例如，鋸末、食物垃圾等物質，使得糞便收集在此后可以進行發酵，從而形成肥料。

免沖水式堆肥旱廁在國內外都有廣泛應用，無論是歐美還是我國部分農村，均已得以實施推廣。以我國的馬家方莊為例，其在趙軍營對此種生態旱廁進行改進并形成示范作用，通過利用免沖水式堆肥干廁，將糞便與尿液分離開來，將糞便收集到堆肥池中，進行統一發酵，最終將肥料運用到當地農田，無論是對生態環保還是農田產收都有較好的效果。

第二種為尿液分離式的沖水廁所。這種廁所可以較好地實現節約用水。在應用過程中，同樣實施廢糞便與尿液的分離收集，但是通過對于此類廁所的用水量進行預估測量，發現其與城市或者其他地區普遍應用的抽水馬桶相比節約用水90%以上。

第三種為真空廁所或者負壓廁所。此類廁所利用現代化技術通過設置真空泵或者高壓泵，改變污水管道的環境，形成負壓或者真空，從而使得電器內的污水可以更好地被分類收集到儲蓄池中，因此不但可以節約沖水量，達到節約用水的目的，還可以使得分離過程更加簡便，使糞便尿液資源收集的濃度更高。

（二）農村生活污水分類處理系統

農村生活污水分類處理系統在國外得以廣泛應用，其主要系統模式為每家一套處理系統，但是多戶人家并行處理，因此對成本投資的要求和管理技術水平的需求不高。通過該處理系統收集到的糞便與尿液在當地進行基礎處理后，運輸到有機肥相關企業進行加工，形成資源回收再利用。除此之外，應用該分類處理系統還會給每戶居民固定補貼，因此在經濟不發達的地區比較適配，可以推廣應用。

我國通過多年研究，于近年形成了較為完善的農村生活污水分類處理系統，并進行推廣應用。北京建筑工程學院經研究后，在小湯山進行實驗基地的建設，通過安裝生態廁所設施、糞便尿液能源回收設施以及灰水回收利用設置、雨水回收利用設置等進行系統建設。

該系統應用中，如果糞便收集進入沼氣池，其會產生能量用于發電發熱；尿液經收集進入儲存設施后，經處理可進行濃縮后作為混合材料使用到有機肥的制作過程中。而該實踐基地中對雨水和灰水進行回收利用，在收集后可通過適配的人工濕地設施進行處理，使其最終行為中水使用到清潔、沖刷洗車等。綜上所述，該實踐基地真正實現了水資源的循環利用，對生活污水的處理以可持續發展為基礎原則，最終形成全面性的生態綠色系統工程。

五、結束語

根據相關調查研究，可知在我國各地農村生活污水的水質生產量以及各地實際條件與城鄉不同，因此發展較為成熟的集中式污水處理模式，不能直接照搬應用。以我國目前源分離技術的使用情況分析，源分離技術的適配性較高，對我國不同區域不同實際情況的農村，都能進行匹配應用，對于我國各地農村分散式生活污水處理而言是較好的方法，并且具有很好的應用前景和可持續發展前景。因此在今后農村生活污水的治理中，可以加以運用并不斷促進該技術的發展，升級通過完善相關技術工藝，形成更加完善的農村分散式生活污水處理模式方案，最終形成生活污水的可持續發展循環利用，從而促進我國農村的生態建設環境建設。