王紹康
(北京世紀國瑞環(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座已正式投入運行。上述糞便消納站均由北京市環(huán)科所負責土建等配套設(shè)施工程的設(shè)計。北京世紀國瑞環(huán)境工程技術(shù)有限公司負責提供主要設(shè)備生產(chǎn)與安裝。筆者多年的工作實踐，對城市生活糞便處理工藝方案作一些初步探討。

一．國外糞便處理工藝方案的概況

　　在歐洲和先進國家，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，運到接收站，僅采用粗固液分離和除砂設(shè)備，對糞便污水進行初級處理，處理后的過濾液，直接排放到污水處理廠的污水總進口處，與市政污水混合后進入污水的深度處理，分離出的大塊固體物送填埋場填埋。從而實現(xiàn)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(jīng)儲存調(diào)節(jié)池，由污泥泵泵入密封的污泥脫水機，經(jīng)除泥脫水處理后，濾清液排入市政排水管網(wǎng)，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(zhì)用以制造有機生物肥料。
　　在20世紀90年代，曾在西歐提出糞便的獨立系統(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)施造價昂貴，占地面積大，運行費用高，而不得實施。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)實意義的。

二. 目前國內(nèi)使用的幾種糞便處理工藝方案

　　（1）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(wǎng)或通過管道進入污水處理廠。
　　 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、北京四季青糞便處理場、北京酒仙橋糞便處理場、北京北小河糞便處理場、嘉興有機肥場等，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入調(diào)節(jié)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(chǎn)生的濾清液排入市政管道，進入污水廠，其處理過程產(chǎn)生的濾渣和砂石送填埋廠填埋；脫水機排出的干渣，堆肥廠收購制成有機肥，使資源得到有效利用。其工藝流程如圖2。

　　（4） 粗過濾，除泥脫水與生化處理成獨立系統(tǒng)的處理方案。經(jīng)過粗固液分離，經(jīng)除泥脫水處理后，濾清液進入生物分解、腐化、澄清處理，使其形成一、二、三級為一體的處理程序，處理后的水質(zhì)可實現(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，從而實現(xiàn)對糞便的有效、資源化處理。其工藝圖如3。各階段的進出水質(zhì)參數(shù)見表1～3。

表1 固液分離進/出口參數(shù)表： 項 目 進　　　　 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/出口參數(shù)表 項　 目 進　　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/出口參數(shù)表 項　 目 進　　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、除砂直接進入污水處理廠進行后續(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荷已接近設(shè)計符合能力，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) 當城市污水處理廠處理負荷已經(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、生化處理獨立系統(tǒng)的工藝處理方案。因為：
　　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，解決了糞便長期無序亂倒的現(xiàn)象，去除了大塊不溶物和大塊無機物，整治了亂排放給環(huán)境造成的污染，提高了人文素質(zhì)。同時也帶來了市政管網(wǎng)排泄負荷增大、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，這種方法解決了糞便集中，有序排放，不對環(huán)境造成污染。同時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)帶來的有機物沖擊負荷沒有減少。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化，但這不能實現(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，即實現(xiàn)了糞便集中有序排放，不對環(huán)境造成污染，又消除了泥砂和不溶解物進入市政管網(wǎng)給市政管網(wǎng)帶來的沖擊負荷。同時將糞便中的固體物、懸浮物和不溶解的有機物95%以上給以清除。COD、BOD也得到大幅度的降解。對市政管網(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造成沖擊負荷。相反，均勻的將濾清液排入污水處理廠，對污水處理所需的生物菌是一種養(yǎng)料供給，增強菌體的繁殖能力，增強污水生化條件。這種方法應(yīng)該是目前應(yīng)用中既經(jīng)濟、又好的方法。
　　第四種方法（粗過濾，除泥脫水與生化處理成獨立系統(tǒng)的處理方案）是一種完善理想的糞便處理方案，但它相對第三種方法要投資大、占地面積大，需要有與其相對應(yīng)的條件，才能實施。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、三級完善的糞便處理工藝體系，從而實現(xiàn)對糞便的無害化、資源化處理。我們認為在條件允許的情況下以次方案建設(shè)一個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。