談化糞池的應(yīng)用與發(fā)展

翟建玲

化糞池作為生活污水預(yù)處理構(gòu)筑物，在國內(nèi)外都應(yīng)用得較為普遍，在一定程度上起到了保護環(huán)境的作用。

1 化糞池的原理及使用現(xiàn)狀

1.1 化糞池的原理

化糞池是一種利用沉淀和厭氧發(fā)酵的原理，去除生活污水中懸浮性有機物的處理設(shè)施，屬于初級的過渡性生活處理構(gòu)筑物。生活污水中含有大量糞便、紙屑、病原蟲，懸浮物固體濃度為100 mg/L～350 mg/L，有機物濃度BOD5在100 mg/L～400 mg/L之間，其中懸浮性的有機物濃度BOD5為50 mg/L～200 mg/L。污水進入化糞池經(jīng)過12 h～24 h的沉淀，可去除50%～60%的懸浮物。沉淀下來的污泥經(jīng)過3個月以上的厭氧硝化，使污泥中的有機物分解成穩(wěn)定的無機物，易腐敗的生污泥轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的熟污泥，改變了污泥的結(jié)構(gòu)，降低了污泥的含水率。定期將污泥清掏外運，填埋或用作肥料。

1.2 化糞池的使用現(xiàn)狀

我國目前的化糞池對保護市政管網(wǎng)的暢通，減少市政大管徑管道的養(yǎng)護周期、增加使用年限有著不可替代的作用，所以化糞池至今仍在使用。我國許多地市的化糞池已成為環(huán)境保護的基本措施之一。隨著人民生活水平的不斷提高，要求城市污水處理率不斷提高，因此，化糞池帶來的問題日益突出，使得化糞池的布置、設(shè)計尤為重要。

2 化糞池使用中常見的問題

目前，化糞池的設(shè)計已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，往往是先由設(shè)計人員選用標(biāo)準(zhǔn)圖，再由施工人員照圖建造。有時還發(fā)生偷工減料、建設(shè)不到位等現(xiàn)象，具體表現(xiàn)為以下幾點:

1)化糞池施工達不到設(shè)計要求，導(dǎo)致處理效果差。有的化糞池由于施工質(zhì)量粗糙，化糞池滲漏的問題經(jīng)常發(fā)生，不僅污染地下水，還會導(dǎo)致建筑物附近的地質(zhì)松軟，造成建筑物不同程度的傾余，影響建筑地基和房屋安全。并且磚砌池易被酸性腐蝕，造成裂縫、堵塞等。出水等各項指標(biāo)也遠遠超過國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。2)濾池中油污和脂肪堆積。大量的油污和脂肪進入系統(tǒng)，堆積無法處理，堵塞系統(tǒng)，造成污水外溢等問題，既污染環(huán)境又危害人們身體健康。3)設(shè)施分散，日常管理不到位，致使化糞池長期無人清掏，污泥結(jié)在池底，化糞池有效容積日趨減小，變?yōu)橹贿^流并不沉淀雜質(zhì)的檢查井，失去其處理作用。4)施工復(fù)雜，造價并不低，施工周期長，維修難度大，使用年限短等。

3 化糞池的布置與設(shè)計

為改善化糞池目前存在的問題，我們首先要做好化糞池的布置和設(shè)計，再結(jié)合有效的管理措施，使化糞池發(fā)揮出其應(yīng)有的作用，同時將負面影響降至最低。

3.1 化糞池的布置

化糞池的布置方式大致有兩種:一種是分散布置，即一幢或兩幢建筑設(shè)一個化糞池;另一種是集中布置，即以一個區(qū)域、一個組團或一個獨立的建設(shè)單位為服務(wù)范圍?；S池布置越分散，各個池容量越小;相反，布置越集中，池容量越大。通過造價、土地利用、環(huán)境污染、運行管理四個方面的經(jīng)濟指標(biāo)比較，對7種規(guī)格的化糞池進行了對比分析，發(fā)現(xiàn)隨著化糞池容積的增大，幾乎各項指標(biāo)都降低;對于20 m3以下的化糞池，采用鋼筋混凝土池在造價、性能和使用年限方面要優(yōu)于磚池;化糞池越分散，滲漏的機會也就越大;從管理方面看，集中化糞池顯然比分散化糞池容易管理，且清掏污泥等作業(yè)對小區(qū)環(huán)境影響也比分散的要小。因此，在條件許可時，小區(qū)化糞池應(yīng)優(yōu)先考慮集中布置方案，但不能一刀切，應(yīng)依情況而定，能合則合，分有利則分。

化糞池的位置應(yīng)設(shè)置在便于清掏且人們不經(jīng)常停留活動的隱蔽之處，一般設(shè)置在建筑物的陰面，既靠近衛(wèi)生間又便于將其出水接入市政排水管網(wǎng)的地方，同時為防止化糞池滲漏，污染周圍建筑物基礎(chǔ)、地下取水構(gòu)筑物，應(yīng)使化糞池池壁距需保護的設(shè)施有足夠的距離，一般離建筑物凈距不小于5 m，離地下取水構(gòu)筑物凈距不小于30 m，當(dāng)不能滿足凈距要求時，需采取一定的保護措施。

3.2 化糞池的設(shè)計

化糞池的設(shè)計主要是設(shè)計其容積，由有效容積和保護層容積兩部分組成，保護層高度為250 mm～450 mm，保護層容積一般為定值，不需要計算?；S池的有效容積又由污水和污泥兩部分組成，其有效容積的計算公式如下:

其中，V為化糞池的有效容積，m3;Vs為污水部分容積，m3;Vn為污泥部分容積，m3。

其中，N為設(shè)計總?cè)藬?shù)(或床位數(shù)、座位數(shù));α為化糞池使用人數(shù)占總?cè)藬?shù)的百分比;q為每人每日污水量，L/(人·d);a為每人每日污泥量，L/(人·d);t為污水在化糞池的停留時間，宜取12 h～24 h;T為污泥清掏周期，d;b為新鮮污泥含水率，取95%;c為污泥發(fā)酵濃縮后的含水率，取90%;K為污泥發(fā)酵后體積縮減系數(shù)，取0.8;m為清掏污泥后遺留的熟污泥量容積系數(shù)，取1.2。

化糞池的停留時間是關(guān)系污水處理效果和化糞池容積與造價的重要指標(biāo)，停留時間過短，則污水處理效果差;停留時間過長，又增加化糞池容積與造價，且布置困難。停留時間的取定，應(yīng)兼顧污水處理效果與建設(shè)造價兩方面因素。因考慮到發(fā)酵產(chǎn)生氣泡對沉淀要求的層流狀態(tài)的影響，化糞池流線轉(zhuǎn)折多對沉淀的不利影響，生活污水排放的瞬時變化大對進水流量均勻的影響，化糞池的停留時間應(yīng)留有余地。《規(guī)范》要求:停留時間取12 h～24 h。在我國目前排水處理設(shè)計仍不完善的情況下，應(yīng)盡快制定有關(guān)化糞池出水水質(zhì)的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，明確責(zé)權(quán)利，加強管理，使其能夠物盡其用。

給排水設(shè)計人員在具體工程設(shè)計選用中，應(yīng)根據(jù)建筑物的性質(zhì)、用水量標(biāo)準(zhǔn)、當(dāng)?shù)貧夂驐l件確定的清掏周期、污水停留時間和化糞池的實際使用人數(shù)等條件，查用各地的化糞池標(biāo)準(zhǔn)圖集來選用化糞池。一般通過內(nèi)插找準(zhǔn)位置后，選擇容積較大者為佳。這樣既不會使所選化糞池容積不夠，起不到應(yīng)有的作用，也不會使所選化糞池太大，造成浪費。

4 化糞池的使用管理

化糞池的使用管理，其主要的環(huán)節(jié)是根據(jù)設(shè)計要求的清掏周期定期清掏污泥，以保證化糞池的正常使用?；S池的清掏周期與糞便污水溫度、氣溫、建筑物性質(zhì)及排水水質(zhì)、水量有關(guān)。設(shè)計清掏周期過短，則化糞池糞液濃度過高，與實際清掏周期差距過大，影響正常發(fā)酵和污水處理效果，甚至造成糞液漫溢，影響環(huán)境衛(wèi)生。設(shè)計清掏周期過長，則化糞池容積過大，增加造價。GBJ 15-88建筑給水排水設(shè)計規(guī)范(以下簡稱《規(guī)范》)要求清掏周期為3個月～12個月，實際設(shè)計中多取3個月～9個月，而酸性發(fā)酵階段的酸性發(fā)酵期為3個月，酸性減退期為5個月左右。實踐證明:清掏周期的取定，應(yīng)兼顧污水處理效果、建設(shè)造價、管理三個方面因素，清掏周期一般不宜少于12個月。

5 化糞池的發(fā)展趨勢

1)隨著經(jīng)濟的發(fā)展，各地應(yīng)加快城市污水處理工程建設(shè)，逐步、盡快地取代化糞池，提高生活污水的處理程度，保證污水處理效果，以保護環(huán)境，減少水污染，也解決了化糞池的環(huán)境衛(wèi)生問題。2)可將傳統(tǒng)的化糞池改建為沼氣凈化池，這一課題為中央愛衛(wèi)會推廣項目。獲國家專利和中國“愛迪生杯獎”的浙江金華“生態(tài)公廁”即是成功的實例。沼氣凈化池設(shè)在公廁下，糞便污水由沼氣凈化池處理，取消了化糞池，所產(chǎn)生的沼氣供公廁管理人員作生活燃料，廢液作為廁所屋頂、墻面、周圍環(huán)境綠化及種菜的有機肥料，具有糞便處理效果好、綜合利用廢料、使用方便、環(huán)境優(yōu)美、經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益顯著等優(yōu)點。3)國內(nèi)近年來開始研究的將傳統(tǒng)的化糞池改造為五格厭氧硝化池，是一個應(yīng)用前景廣闊的發(fā)展方向。國外目前多采用小型厭氧或好氧污水凈化槽，亦值得研究。4)化糞池作為過渡形式將長期存在，必須大力加強化糞池的管理工作，嚴(yán)格執(zhí)行定期清掏制度。5)在化糞池的管理中，可強制要求定期用漂白粉消毒，以增強處理效果，改善出水細菌學(xué)指標(biāo)，但不可因過于頻繁使用漂白粉而影響正常發(fā)酵。6)傳統(tǒng)化糞池的工藝參數(shù)取決于適宜范圍、污水水量和水質(zhì)的適應(yīng)性，應(yīng)進一步深入研究，加以完善。同時應(yīng)進行高效沉淀技術(shù)的研究、開發(fā)，以提高化糞池處理效果和容積利用率。

當(dāng)前，全國許多大中城市都在廣泛開展環(huán)境整治工作。在污水治理方面，采取了大規(guī)模建設(shè)污水處理廠、污水截流、河湖清淤、工廠污水達標(biāo)排放等眾多措施，取得了一定的成效，但是在污水治理的源頭上，需要重新認識一個新的問題——老式普通化糞池的更新改造。由于化糞池糞水污染是屬于源頭的污染，如果不大幅度削減這種污染，則其他污水治理措施成效都要大受影響。因此，老式磚砌化糞池的凈化功能，關(guān)系著排水管網(wǎng)能否暢通、是否可以杜絕污水外溢造成的環(huán)境污染，以及減小惡劣環(huán)境對人體健康的威脅、提高管道的使用壽命等一系列與我們的生活息息相關(guān)的實際問題。因此，業(yè)內(nèi)人士一直以來沒有放松對老式化糞池更新?lián)Q代的思考，目前在我國部分城鎮(zhèn)，出現(xiàn)了組裝式化糞池、玻璃鋼化糞池等多種更新?lián)Q代產(chǎn)品，這種產(chǎn)品基本介于化糞池與無動力污水處理設(shè)備之間，作為老式化糞池的更新?lián)Q代，部分應(yīng)用于新建住宅小區(qū)、學(xué)校、企事業(yè)單位等較為先進的地方。根據(jù)化糞池的作用及其結(jié)構(gòu)特點，展望化糞池的發(fā)展方向。

在我國，一些企業(yè)借鑒了西方發(fā)達國家的成熟技術(shù)經(jīng)驗，自主研發(fā)了符合我國國情的沼氣化糞池、不滲漏的環(huán)保型化糞池、集成式生物化糞池和生態(tài)節(jié)能型化糞池等。環(huán)保型化糞池采用玻璃鋼制造，實現(xiàn)污水與厭氧污泥的完全混合，具有省工、省時、省錢、抗酸堿的特點，正常使用壽命可達50年。集成式生物化糞池是用玻璃鋼和增強塑料制成的圓筒形設(shè)備，它把傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)池、沉淀池、發(fā)酵、過濾池集成在一個容器里，內(nèi)設(shè)儲糞倉和過濾倉，倉壁布滿易于生物掛膜的纖維和網(wǎng)狀材料，組成多級生物膜法處理裝置。這種裝置污水的降解路線較長，出水雜質(zhì)很少，由于厭氧較充分，殘留糞渣較少，氨氮也得到較好降解，提高了凈化效率。

6 結(jié)語

化糞池作為過渡形式將長期存在，它的設(shè)置是一個系統(tǒng)工程，應(yīng)與城市污水處理統(tǒng)籌考慮。結(jié)合污水規(guī)模、管網(wǎng)布置、處理成本、環(huán)境容量等因素進行綜合技術(shù)經(jīng)濟比較，由行政主管部門組織規(guī)劃、建設(shè)，環(huán)保部門出臺相關(guān)政策，明確化糞池的設(shè)置范圍、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，并提供管理要求。即使經(jīng)濟發(fā)達了，城市污水處理化程度提高了，化糞池仍有其存在的積極意義。因為它具有造價低廉、無運行費用、能減輕污水處理廠的壓力、便于污泥收集等優(yōu)點，因此保證了其存在的必要性，而且會向著更加環(huán)保、更加簡便的方向發(fā)展。

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