[发明专利]一种生态型农村污水与有机固体废弃物协同处理的工艺

说明书

技术领域

本发明属于环境保护领域，具体涉及一种生态型农村污水与有机固体废弃物协同处理的工艺。

背景技术

随着我国农村地区经济的快速发展以及人民的生活水平迅速提高，农民的生活方式发生了很大改变。农村污水和有机固体废弃物的任意排放所造成的面源污染，已经对农村水环境造成了巨大威胁。因此，为加强水资源保护，改善农村生态环境，提高农民生活质量，亟需开发一种适合我国农村特点的污水和固体废弃物联合处理的工艺。在这种迫切需求的推动下，国内外农村生活污水处理技术和工艺近年来得到了快速发展。针对中国广大农村地区的污水的水质，水量以及排放特点，南京大学研发的塔式蚯蚓生态滤池，可以有效解决中国农村尤其是苏南地区农村的污水面源污染问题，并且已在苏南部分地区进行了推广应用。

农村所产生的有机固体废弃物，如：水生生物(水葫芦、水花生等)、秸杆、草、餐余垃圾、活性污泥或粪便等。其中大部分被焚烧或者露天堆放。有机固体废弃物焚烧，不仅白白浪费了资源，而且焚烧过程会造成大气污染，使得人们的患病率明显提高，尤其是患呼吸道疾病的人。同时，秸秆在农田焚烧时，还会破坏土壤结构和生态平衡，造成土壤质量的下降。有机固体废弃物的露天堆放，在夏天会滋生蚊蝇，增加疾病传播的几率，同时影响农村整体景观效果。在我国南方地区，地下水水位相对较高，长时间堆放的有机固体废弃物中的污染物会随雨水的冲刷或淋溶进入地下水进而造成地下水污染，对饮用水安全直接造成威胁。农村地区的有机固体废弃物问题亟待解决。在此形势下，开发出一种有效综合处理农村污水和有机固体废弃物的工艺显得尤为紧迫。

发明内容

本发明的目的是提供一种生态型农村污水以及农村有机固体废弃物协同处理的工艺。

本发明的目的可以通过以下措施达到：

一种生态型农村污水以及农村有机固体废弃物协同处理的工艺，先将化粪池上清液和其他污水进入调节池进行调节，主要是起混匀作用(防止污水高峰流量或浓度变化影响塔式蚯蚓生态滤池正常工作的情况)；将调节后的污水经过塔式蚯蚓生态滤池进行处理，出水达到国家污水综合排放标准(GB8978-1996)一级标准；将化粪池中的沉积物和有机固体废弃物在厌氧生物气反应器内进行混合厌氧发酵以产出生物气(一种以甲烷和氢气为主要可燃成分的气体)和有机肥。厌氧发酵产生的部分沼渣又可用于养殖蚯蚓，重新进入塔式蚯蚓生态滤池进行污水处理。

其他污水选自除化粪池上清液以外的所有与家庭生活相关的污水(即生活污水)、养殖废水或食品加工废水中的一种或几种；有机固体废弃物选自水生生物、秸杆、草、餐余垃圾、活性污泥或粪便中的一种或几种。

在进行混合厌氧发酵时，厌氧生物气反应器可以采用全混合厌氧反应器、两相厌氧反应器或推流式厌氧反应器中的一种或几种。

本发明首先将化粪池上清液和其他污水在调节池内进行调节，然后将调节后的污水泵入塔式蚯蚓生态滤池，通过生态滤池中的蚯蚓和微生物的协同作用以去除水中的COD(化学需氧量)，以及氮和磷。污水在塔式蚯蚓生态滤池中的水力停留时间为3～5小时，水力负荷控制在1m³/(m²·d)左右(0.5～1.5m³/(m²·d))，对COD和总氮的去除率均在80％以上，对总磷的去除率在75％以上。蚯蚓生态滤池出水即可达到国家污水综合排放标准(GB8978-1996)一级标准。将化粪池中的沉积物和有机固体废弃物按C/N比为25～30∶1的配比关系进行配料，混合均匀后直接送入厌氧生物气反应器，在发酵温度为40～55度，发酵周期为35～45天进行混合厌氧发酵，产生生物气和有机肥。原料通过厌氧微生物的作用转化为生物气，其可通过净化用作燃料或者进一步转化为热能或电能加以利用，进一步将产生的热能亦可用于厌氧生物气反应器的保温。厌氧生物气反应器排出的沼渣可以直接或经加工后作为有机肥加以使用，或者用于蚯蚓的养殖；沼液亦可以作为有机肥。在厌氧生物气反应器中，多种不同性质的原料放在一起进行混合厌氧发酵可以平衡营养，降低抑制物，同时反应产物之间存在协同作用，可以大大提高发酵过程中原料能源产出率。尤其是将粪便等易生物降解原料与秸秆等不易生物降解原料进行混合发酵，具有明显的协同效果，从而提高了工艺的能源产出。