“垃圾發(fā)酵池”的沛縣實(shí)踐與增溫措施

文/李岳 徐州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)應(yīng)急管理局

“垃圾分類”和“廁所革命”是關(guān)乎民生的基礎(chǔ)性工作。針對(duì)這兩項(xiàng)農(nóng)村人居環(huán)境整治的重要任務(wù)，國(guó)家陸續(xù)出臺(tái)了相關(guān)政策文件。對(duì)于“垃圾分類”和“廁所革命”的后端產(chǎn)物—易腐垃圾和廁所糞污的無害化處理與資源化利用，目前在不少農(nóng)村還處于空白狀態(tài)，亟待補(bǔ)齊短板。江蘇省沛縣成功實(shí)踐“垃圾發(fā)酵池”，并探索研究寒冷地區(qū)配備增溫設(shè)施，對(duì)于實(shí)現(xiàn)“易腐垃圾+廁所糞污”的無害化處理與資源化利用工作具有借鑒和推廣意義。

“垃圾發(fā)酵池”的由來

從廣義的角度，易腐垃圾和廁所糞污等廢棄物屬于廣義“垃圾”的范疇。為區(qū)別于戶用小型“沼氣池”（8～10立方米，主要生產(chǎn)沼氣作為生活用能），筆者將用于生態(tài)化消納“易腐垃圾+廁所糞污”的厭氧發(fā)酵池簡(jiǎn)稱“垃圾發(fā)酵池”（在戶用沼氣池基礎(chǔ)上做了多個(gè)方面的技術(shù)改進(jìn)，大小一般為50立方米）?！袄l(fā)酵池”的主要作用不是生產(chǎn)沼氣—沼氣只是副產(chǎn)品，西瓜皮、爛菜葉等易腐垃圾和經(jīng)三格化糞池已經(jīng)部分發(fā)酵的糞污所產(chǎn)沼氣量并不大，而是運(yùn)用厭氧發(fā)酵方法生態(tài)化消納廢棄物，殺滅大腸桿菌等有害菌，在實(shí)現(xiàn)無害化和環(huán)境保護(hù)的同時(shí)附帶實(shí)現(xiàn)資源化。所以，在鄉(xiāng)村振興、農(nóng)村人居環(huán)境整治的大背景下，“垃圾發(fā)酵池”的名稱比“沼氣池”更貼切。

沛縣五段鎮(zhèn)高莊村“垃圾發(fā)酵池”處置設(shè)施陰面圖（圖左下側(cè)為兩座地下“垃圾發(fā)酵池”）

“垃圾發(fā)酵池”在沛縣的成功實(shí)踐

江蘇省沛縣以行政村為單位（或緊鄰的行政村聯(lián)合），建設(shè)兩座地下濕式厭氧發(fā)酵池，雙池循環(huán)用來發(fā)酵“易腐垃圾+廁所糞污”。一般每池50立方米（主要根據(jù)常住人口設(shè)計(jì)池容量），兩座總計(jì)100立方米，計(jì)算進(jìn)料房等地面設(shè)施在內(nèi)，總造價(jià)30余萬元。此類設(shè)施，已在沛縣全縣18個(gè)鎮(zhèn)（街道、場(chǎng)）的多個(gè)行政村建成并成功運(yùn)行。

在池容量設(shè)計(jì)方面，根據(jù)沛縣已有的實(shí)踐，農(nóng)村每人每天平均產(chǎn)生易腐垃圾0.21千克（少于城市的量）、入廁的尿液（0.6千克）、糞便（0.5千克），合計(jì)1.31千克，即每人每月產(chǎn)生易腐垃圾和糞尿的量總計(jì)39.3千克。一個(gè)常住人口1000人的村，月產(chǎn)易腐垃圾和戶廁糞尿的量總計(jì)39.3噸。根據(jù)冬春季日處置量的標(biāo)準(zhǔn)，處置39.3噸則需要2座50立方米的垃圾發(fā)酵池（合計(jì)100立方米），實(shí)行雙池循環(huán)發(fā)酵：當(dāng)1號(hào)池填滿料時(shí)，繼而填2號(hào)池；2號(hào)池填滿時(shí)，1號(hào)池已經(jīng)完成充分發(fā)酵進(jìn)而可以出料，如此循環(huán)往復(fù)。地下濕式垃圾發(fā)酵池因?yàn)橛械販?，保溫效果好，冬春季?jié)可以發(fā)酵，只是發(fā)酵速度較慢。只要設(shè)計(jì)的池容量比較大（1000人需要2座50立方米的池子），兩座池子能夠循環(huán)開來、達(dá)到完全厭氧發(fā)酵即可。在黃淮海以南的農(nóng)村地區(qū)，冬春不需要加熱，節(jié)省電力加熱費(fèi)用。

協(xié)同處置過程由垃圾發(fā)酵池管理員操作，將易腐垃圾通過機(jī)器粉碎，填入?yún)捬醢l(fā)酵池；將抽糞車運(yùn)來的廁所糞污，經(jīng)格柵剔除衛(wèi)生巾等雜物，排至池內(nèi)，與易腐垃圾混合發(fā)酵。所產(chǎn)沼氣供附近農(nóng)戶生活使用。沼液、沼渣混合物經(jīng)抽液泵抽至“渣液分離、晾曬干化房”（已獲批專利），節(jié)省了20元/噸的絮凝劑和機(jī)械壓濾的費(fèi)用；自然分離后的沼渣用于育苗的基質(zhì)，沼液用于防治小麥、蔬菜的蚜蟲和果樹紅蜘蛛，同時(shí)兼作葉面噴施肥，效果特好。清料不用愁，經(jīng)常有種植大戶直接抽取沼渣沼液混合物，用于澆灌果樹，成為上等液態(tài)有機(jī)肥。協(xié)同處置“易腐垃圾+廁所糞污”的過程，是微生物厭氧發(fā)酵的自然過程，無臭氣、無蒼蠅、無污水產(chǎn)生，整個(gè)處置過程生態(tài)、低碳、環(huán)保。

沛縣五段鎮(zhèn)高莊村“垃圾發(fā)酵池”處置設(shè)施陽面圖（左為進(jìn)料房，右為渣液分離、晾曬干化房）

在運(yùn)行管理和費(fèi)用方面，以沛縣五段鎮(zhèn)為例，五段鎮(zhèn)環(huán)衛(wèi)所派出兩名管理員，每天分時(shí)段，每人管理4個(gè)行政村的垃圾發(fā)酵池，負(fù)責(zé)進(jìn)料、維護(hù)、記錄和定期出料等工作。管理員對(duì)于保潔員收集來的易腐垃圾稱重記錄，按照0.16元/千克對(duì)保潔員獎(jiǎng)勵(lì)。戶用三格化糞池已滿時(shí)，農(nóng)戶打電話請(qǐng)抽糞車車主機(jī)械化清掏，農(nóng)戶付費(fèi)給車主40元。抽糞車車主將糞污免費(fèi)運(yùn)送至厭氧發(fā)酵站，厭氧發(fā)酵站管理員不收取處置費(fèi)用，即“兩不找”。沼渣、沼液出料后的運(yùn)輸費(fèi)用，由爭(zhēng)相使用的種植大戶承擔(dān)。處置過程中管理費(fèi)用、保潔員獎(jiǎng)勵(lì)費(fèi)用和微小的電費(fèi)由鎮(zhèn)環(huán)衛(wèi)所承擔(dān)。

“垃圾發(fā)酵池”的增溫措施

江蘇省沛縣創(chuàng)新形成的雙池循環(huán)、地下濕式厭氧發(fā)酵技術(shù)，可達(dá)到易操作、生態(tài)化、資源化、低成本的較佳結(jié)合。該技術(shù)特別適合于黃淮海地區(qū)以南的農(nóng)村就地處置“易腐垃圾+廁所糞污”。

對(duì)于黃淮海以北及高寒地區(qū)，該技術(shù)則需要改進(jìn)。一定區(qū)域內(nèi)常住人口比較穩(wěn)定，其易腐垃圾和廁所糞污的日產(chǎn)量也會(huì)比較恒定（只是夏季西瓜皮等易腐垃圾較多些），這就要求日處置量也需要比較恒定。但是黃淮海以北及高寒地區(qū)冬春的低溫嚴(yán)重影響日處置量，冬春季平均日處置量比夏秋季至少減少70%以上。若要解決恒定日產(chǎn)量與冬春季日處置量嚴(yán)重下降的矛盾，就需要冬春季對(duì)垃圾發(fā)酵池增溫，配備相應(yīng)的增溫設(shè)施。

覆蓋塑料大棚進(jìn)行增溫，但要特別注意潛在危險(xiǎn)。冬春季節(jié)在垃圾發(fā)酵池的上部覆蓋溫室塑料大棚進(jìn)行增溫，晚上在塑料大棚上面覆蓋氈毯用以保溫，通過地面溫度傳導(dǎo)給地下池，用以保持穩(wěn)定的日處置量。此舉需要特別注意潛在危險(xiǎn)。垃圾發(fā)酵池的一側(cè)建有水壓間（水壓池），當(dāng)池內(nèi)沼氣量較大時(shí)，沼氣把沼液壓至水壓池；垃圾發(fā)酵池的一側(cè)還建有出料口和攪拌口。以上設(shè)施中的沼渣沼液都含有少量硫化氫毒性氣體，硫化氫氣體散布于塑料大棚內(nèi)，會(huì)對(duì)進(jìn)棚的人構(gòu)成潛在的生命危險(xiǎn)。因此，非管理人員嚴(yán)禁入內(nèi)，管理人員在進(jìn)棚前務(wù)必事先通風(fēng)透氣。

易腐垃圾經(jīng)機(jī)器粉碎后填入“垃圾發(fā)酵池”進(jìn)料口

自動(dòng)化加熱和相關(guān)技術(shù)問題。在覆蓋塑料大棚增溫的同時(shí)，在1～2月的寒冷季節(jié)，如果地下池溫度仍然較低（低于15℃），垃圾發(fā)酵池則需要布設(shè)自動(dòng)化的增溫裝置，可以把帶有電加熱絲的太陽能熱水器（根據(jù)需要每池配備兩臺(tái)或三臺(tái)）作為熱源，放置于溫室大棚的一側(cè)。自動(dòng)化增溫裝置需要解決兩個(gè)技術(shù)問題：一是池內(nèi)加熱管的接口問題。通常的方法是在發(fā)酵池內(nèi)布設(shè)帶有接口的PE-xc管道，用循環(huán)熱水加熱增溫，但使用久了，其池內(nèi)的接口因腐蝕而出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象；若人工維修，需要清空池子，不僅不便，而且因池內(nèi)殘留有害氣體而導(dǎo)致維修的危險(xiǎn)，維修代價(jià)高昂。二是適時(shí)增溫的問題。何時(shí)增溫，增加到何種溫度，需要測(cè)量，單憑人工測(cè)量將帶來較大工作量，且該工作十分不便。

為解決如上兩個(gè)技術(shù)問題，保證垃圾發(fā)酵池冬春季節(jié)正常運(yùn)行，可對(duì)發(fā)酵池增溫裝置進(jìn)行技術(shù)性創(chuàng)新：一是散熱管在垃圾發(fā)酵池內(nèi)部要做到無接頭，以避免接口不耐腐蝕、容易泄露、難以修復(fù)的問題；二是要配有溫度傳感器與控制模塊，以自動(dòng)化控制循環(huán)水泵的運(yùn)行。

綜上所述，在借鑒沛縣地下濕式、雙池循環(huán)厭氧發(fā)酵“垃圾發(fā)酵池”技術(shù)的基礎(chǔ)上，覆蓋塑料大棚，配備自動(dòng)化的增溫設(shè)施，可在黃淮海以北及高寒地區(qū)因地制宜推廣，用以生態(tài)化消納易腐垃圾和廁所糞污，促進(jìn)美麗鄉(xiāng)村建設(shè)。