城糞便無害化處理成套設(shè)備與工藝技術(shù)講義全

1、城市糞便無害化處理成套設(shè)備及工藝技術(shù)王紹康孫冉冉北京世紀(jì)國瑞環(huán)境工程技術(shù)有限公司一、概述在任何一所城市，糞便處理都是城市環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)的主要工作之一，這項(xiàng)工作不僅和城市環(huán)境有著最直接的關(guān)系，同時(shí)也時(shí)刻關(guān)乎城市居民的健康狀況。與發(fā)達(dá)國家相比，我國的糞便處理工作開展的并不成功，除京、滬、穗等大城市以外，國內(nèi)大部分城市的糞便處理工作還停留在比較落后的原始狀態(tài)，很多城市在處理糞便時(shí)使用的還是直接排放入河流、湖泊或坑池的方式，或者將糞便運(yùn)往農(nóng)村，與垃圾混合后經(jīng)過一段時(shí)間的自然發(fā)酵，然后作為農(nóng)肥施用于農(nóng)田。這種方式在短期看來是一種簡單、快速、直接的方法，然而這種處理方式對環(huán)境造成的污染，以及對今后城市發(fā)展的制約

2、是不可估量的直接將糞便排放入天然水系，不僅會直接污染地表水源，同時(shí)含糞便的污水還將成為傳播疾病的主要途徑。露天堆肥則對周圍環(huán)境形成二次污染，堆放過程中的滲濾液，也會嚴(yán)重污染地下水源，更為危險(xiǎn)的是“化糞池”不按時(shí)清掏在一些城市已經(jīng)成為“定時(shí)炸彈”。以重慶為例，在進(jìn)行糞便處理系統(tǒng)改造以前的五年之中，因主城區(qū)糞便處理設(shè)施及下水道而發(fā)生的爆炸事件多達(dá)22起，因此城市糞便處理設(shè)施完好與否是關(guān)系到消除安全隱患的問題，非常值得引起多方的關(guān)注。然而根據(jù)國外的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，在一些國際化的大城市中糞便處理不僅不是一個(gè)難題，同時(shí)已經(jīng)成為城市循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分。由此看來，糞便處理項(xiàng)目的優(yōu)化和現(xiàn)代化發(fā)展已經(jīng)成

3、為加速城市發(fā)展，推動(dòng)我國城市化進(jìn)程的迫切要求，科學(xué)解決糞便處理問題勢在必行。二、城市糞便處理的現(xiàn)狀和問題根據(jù)我們前期對全國一些大中城市糞便處理狀況的了解，對現(xiàn)有情況和問題做出以下分析，供參考：(1)沒有經(jīng)過任何方式處理的糞便集中排放在市/郊結(jié)合部或城市近郊，致使蚊蠅滋生、傳染性病菌流放，造成疾病傳播。糞便在排放過程中，大量的硫化氫、氨、氮等有害氣體直接排放到空氣中，形成對空氣的二次污染，使附近居民的生活和健康受到嚴(yán)重影響。(2)糞便經(jīng)市政管網(wǎng)直接排入污水處理廠， 這一方式雖然省去了糞便處理的環(huán)節(jié)， 卻加重了污水處理廠的處理負(fù)荷，縮短了設(shè)備使用壽命，影響了處理效果。(3)糞便直排過程中，糞便中的

4、大量無機(jī)鹽會逐漸沉淀，并夾雜著許多固化物，長時(shí)間的沉淀堆積，加之污水流量緩慢，將造成管道的淤積堵塞。會影響糞便污水和廢水的順暢排放。(4)大量化糞池失查失管，導(dǎo)致糞便無法及時(shí)處理，形成糞水外流，對人們的生活環(huán)境和健康帶來了惡劣影響，群眾怨聲載道。三、城市糞便處理的發(fā)展趨勢隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和生活水平的提高，人民對生活的要求也在發(fā)生變化，人們越來越強(qiáng)調(diào)生活的質(zhì)量，不斷地改善生活環(huán)境。近年來我國對城市環(huán)境衛(wèi)生的治理和改造越發(fā)重視，環(huán)保部門對生態(tài)城市和衛(wèi)生城市有著嚴(yán)格的要求，在糞便處理一項(xiàng)中明確規(guī)定：“城市糞便無害化處理率要求70劃見一個(gè)城市擁有的垃圾和糞便的無害化處理設(shè)施已經(jīng)成為衛(wèi)生達(dá)標(biāo)城市的硬性

5、指標(biāo)和先決條件。在此大背景下，各級政府都紛紛加大了城市環(huán)境衛(wèi)生治理的力度，不僅在政策上予以高度重視，并且在經(jīng)濟(jì)上予以大力支持。此外各級政府還在積極摸索合適的經(jīng)營管理模式，尋求最恰當(dāng)、高效、科學(xué)而先進(jìn)的管理方式，建設(shè)機(jī)械化處理、資源化模式、產(chǎn)業(yè)化管理的糞便無害化設(shè)施，我國目前采取的管理模式主要有：政府投資，政府管理；政府投資，企業(yè)管理，政府監(jiān)督；企業(yè)投資，企業(yè)管理，政府監(jiān)督；政府和企業(yè)共同投資，企業(yè)管理，政府監(jiān)督等，在這一方面，北京已經(jīng)走在了眾多城市的前面。北京市政府通過將事業(yè)單位逐步向企業(yè)單位轉(zhuǎn)化的方式，妥善地解決了這一問題，并在實(shí)際運(yùn)營中取得非常好的收效，理想地實(shí)現(xiàn)了城市糞便的無害化處理，快

6、速改善了北京市民的生活質(zhì)量1995年原北京市環(huán)境衛(wèi)生管理局引進(jìn)德國的固液分離設(shè)備，在北京建成第一座無害化、工業(yè)化糞便處理場，但有諸多方面不能適應(yīng)國情。北京世紀(jì)國瑞環(huán)境工程技術(shù)有限公司在消化、吸收引進(jìn)德國設(shè)備的基礎(chǔ)上，經(jīng)過多年的實(shí)踐摸索，不斷改進(jìn)，逐漸完成了一套成熟的城市糞便處理工藝及成套設(shè)備。特別是為適應(yīng)我國國情，對固液分離設(shè)備做了重大改進(jìn)，主要改進(jìn)過程見下表。時(shí)間地點(diǎn)選用設(shè)備應(yīng)用結(jié)果概況主要技術(shù)改進(jìn)項(xiàng)目1995年北京吳家常垃圾場（試驗(yàn)）從德國引進(jìn)第一代糞便處理工藝以及設(shè)備（相當(dāng)于我們公司現(xiàn)在生產(chǎn)的GL1-800/6型細(xì)格柵）當(dāng)時(shí)對我國糞便介質(zhì)復(fù)雜程度估計(jì)不夠。選用的細(xì)格柵柵縫過細(xì)導(dǎo)致堵網(wǎng)、溢

7、筐及至停滯流不動(dòng)。柵筐加大至1000mm,柵縫加大至7mm等。1996年北京圖碑店糞便處理廠（建廠）從德國進(jìn)口柵筐為1000mm，柵縫為7mm的細(xì)格柵糞便內(nèi)含磚頭、 石子、 木棒、 瓦塊、金屬制品等帶有破壞，性大塊固體物對設(shè)備造成損壞。且時(shí)有溢筐現(xiàn)象。塑料袋、衣襪、棉紗等物對水下大軸纏繞嚴(yán)重。人要經(jīng)常卜到糞箱處理纏繞。在引進(jìn)設(shè)備前安裝緩沖箱，用人工撈大塊物和重物、石子，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，需要工人在糞箱內(nèi)攪拌、挑揀。北京力莊世紀(jì)國瑞公司實(shí)現(xiàn)設(shè)備國產(chǎn)化，國內(nèi)加工生產(chǎn)，米用柵筐為1000mm,柵縫全自動(dòng)運(yùn)行，杜絕了溢筐現(xiàn)象，去掉以前要人，預(yù)先攪采取固液分離加2001年糞便處理站為10mm的細(xì)格柵，驅(qū)動(dòng)

8、部件進(jìn)口配套。設(shè)備本體設(shè)拌的操作設(shè)施，做到不用人工攪拌、挑揀，減少了大軸纏繞，大大改善了工人的勞絮凝脫水工藝，完善糞便處理無害化。有調(diào)節(jié)箱，設(shè)立了動(dòng)強(qiáng)度。獨(dú)立排渣螺桿，對重物、石子先進(jìn)行分離。固液分離設(shè)備由完成對絲織物、漂浮人塊物采取固液分離加破碎機(jī)、轉(zhuǎn)鼓螺壓破碎、分離、傳輸提升、壓絮凝脫水、水解2005年濟(jì)南城肥處理中心式細(xì)格柵（糞便分離器）、輸砂螺桿、排渣/砂螺桿等集榨脫水。將大于0.5mm的砂與進(jìn)糞接收倉內(nèi)接收的石頭、酒瓶、鞋底等大塊重酸化/膜生物反應(yīng)器及活性炭過濾工藝，實(shí)現(xiàn)完成在一個(gè)密封箱物經(jīng)排渣螺桿將其排出裝善糞便處理無害體內(nèi)完成。置?；唾Y源化。四、成熟、完整的城市糞便處理工藝和成

9、套設(shè)備4.1工藝流程圖地市集便處理工藝流程圖（以如皿P/D為例）4.2工藝流程簡介.首先使用罐裝運(yùn)輸車將公廁和化糞池的糞便（固含量在2%15%,COD濃度為25000mg/I35000mg/I）運(yùn)至糞便處理站。采用密閉對接的方式卸載糞便，避免卸糞過程中臭氣污染。.糞便污水進(jìn)入帶有除砂功能的固液分離設(shè)備，同時(shí)，比重較大的大塊物質(zhì)物質(zhì)被排渣螺桿排出。糞便雜物中粒徑大于12mm以上的物質(zhì)被格柵去除，過濾的糞水經(jīng)過沉砂池時(shí)95%的砂等固體物質(zhì)被沉淀。處理后的濾液中固懸物含量低于5%,COD去除率約為20%左右，降低到20000mg/l-28000mg/l。分離出的固體物重量為總分離量的2%,含水率在5

10、5%70%之間。.固液分離后的固渣進(jìn)行封閉包裝后可以被送往垃圾填埋場填埋，也可直接進(jìn)焚化爐銷毀，不會對環(huán)境造成污染，產(chǎn)生的灰燼可送堆肥車間做堆肥原料.固液分離后的液體進(jìn)入糞便調(diào)節(jié)池，再進(jìn)入絮凝脫水系統(tǒng)，脫水后液體的固懸物含量約為0.05%0.1%,COD去除率約為70%以上，降低到5000mg/I8000mg/I。直接排入市政管網(wǎng)不會造成管道的淤積堵塞，反而會給市政污水處理系統(tǒng)帶來有益菌體繁殖營養(yǎng)基。.脫水處理后產(chǎn)生的廢渣進(jìn)入堆肥車間，通過制肥工藝生產(chǎn)符合國家標(biāo)準(zhǔn)的有機(jī)肥料，與傳統(tǒng)自然謳肥相比在實(shí)施過程中不會對大氣造成污染。糞肥的日產(chǎn)量約為糞便日處理總量的5%左右。.脫水處理后的濾液進(jìn)入水解酸

11、化/膜生物反應(yīng)器及活性炭過濾裝置。 水解酸化/膜生物反應(yīng)器（MBR工藝），利用膜分離設(shè)備將生化反應(yīng)池中的活性污泥和大分子有機(jī)物截留住，省掉初沉池和二沉池。活性污泥濃度因此大大提高，水力停留時(shí)間和污泥停留時(shí)間可以分別控制，而難降解的物質(zhì)在反應(yīng)器中不斷的反應(yīng)、降解，與傳統(tǒng)的生物處理方法相比具有生化效率高，抗負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)，出水水質(zhì)穩(wěn)定，占地面積小，排泥周期長，出水可以直接排放等優(yōu)點(diǎn)。.糞便污水排出的廢水通常都含有大量細(xì)菌，其中一些可能屬于病原菌，針對這種情況，我們采用臭氧工藝進(jìn)行消毒殺菌，將大腸桿菌及易產(chǎn)生腸道傳染病的傷寒、痢疾、霍亂以及鉤端螺旋體病、腸炎的菌體消滅。利用臭氧消毒，不僅對病菌去除效

12、果好，同時(shí)還能達(dá)到脫色和進(jìn)一步氧化去除有機(jī)物的效果。.為達(dá)到水的深度處理，采用活性炭吸附劑吸附去除水中的有機(jī)物，從而降低水中的三鹵甲烷等物質(zhì)，還可以去除水中的色、嗅、味、微量重金屬、合成洗滌劑、放射性物質(zhì)，也可利用活性炭吸附工藝進(jìn)行脫氮等。活性炭吸附工藝最大的特點(diǎn)是可以去除水中難于生物降解或一般氧化法不能分解的溶解性有機(jī)物。.糞便處理廠配置有除臭系統(tǒng)，用以去除糞便處理過程中產(chǎn)生的臭氣。生產(chǎn)過程中，所有臭源采取密閉或半密閉措施，并對臭氣產(chǎn)生點(diǎn)進(jìn)行吸風(fēng)收集，然后將臭氣引入處理設(shè)備凈化后經(jīng)煙囪排放到大氣中，做到處理廠周邊無異味，不會對大氣造成污染。生物濾床除臭設(shè)備植物液霧化噴灑除臭如對糞便進(jìn)行上述處

13、理，只有極少一部分固體殘?jiān)枰盥瘢炔粫Νh(huán)境造成污染，又不會影響工作人員及附近居民的健康和日常生活，反而可以產(chǎn)生大量的再生水和有機(jī)肥料，很好地實(shí)現(xiàn)了糞便資源化UASB反應(yīng)器（上浮式厭氧污泥床）MBR膜生物反應(yīng)器4.3工藝流程詳圖五、建議建站萬案鑒于我國在規(guī)劃和設(shè)計(jì)市政污水處理廠時(shí)，已把處理城市生活糞便污水的的能力納入其中，在建設(shè)糞便處理站時(shí)我們推薦，做到一、二級預(yù)處理，再與市政污水廠相連接。這樣，即可以減少建站投資，降低運(yùn)行成本，減小土地的占用，預(yù)處理后的濾消液又可以對污水廠起到舔加營養(yǎng)劑的作用。具流程如下：糞便堆肥槽及翻拋機(jī)流 量 計(jì)流 量 計(jì)加 藥 環(huán)重錘閥細(xì)軸渣格螺螺柵旋桿傳輸IL

14、L兒軸螺旋傳輸機(jī)工砂石大塊物分解細(xì)格也除沙鳴與鼓蝴機(jī)球閥tl 初,囪”U1固液分離間刀閥刀閥刀閥止回閥;I_=止回閥接糞口吸風(fēng)口碟閥4除臭間反應(yīng)塔強(qiáng)排|-2調(diào)節(jié)池;地卜世紀(jì)國瑞六、技術(shù)參數(shù)表1.糞便消納站設(shè)計(jì)進(jìn)糞和出水水質(zhì)項(xiàng)目PHCOD(mg/l)BOD5(mg/l)SS(mg/l)大腸菌群總數(shù)（個(gè)/L）固液分離進(jìn)水25000-3500010000-17000300009000010000固液分離出水20000-28000500020000200005000010000絮凝脫水出水500080002500400030010000膜 生物 反應(yīng)器出水16-95003005030出水26-95010105去除率？9099%9299%5090%97%注：1.出水1為CJ3082-99污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)2,出水2為CJ25.1-89生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)2.除臭工藝進(jìn)/出口參數(shù)表去除項(xiàng)目除臭設(shè)備進(jìn)口除臭設(shè)備出口去除率(%)H2s(mg/m3)15090NH3(mg/m3)40903.有機(jī)肥檢測數(shù)據(jù)廳 P檢測項(xiàng)目單位實(shí)測值1全氮