朱格仙 ，贺旭娟 ，贾文龙

(1.陕西省现代建筑设计研究院，陕西 西安 710048 ；2.陕西华净环保科技有限责任公司，陕西 西安 710048)



城市粪便处理技术分析
——以榆林市粪便处理为例

朱格仙1，贺旭娟1，贾文龙2

(1.陕西省现代建筑设计研究院，陕西 西安 710048 ；2.陕西华净环保科技有限责任公司，陕西 西安 710048)

结合国内外城市粪便处理技术现状，对榆林市城市粪便处理采用的工艺方案进行了分析，采用“预处理+RBS+HTRO”工艺，结果表明：处理后出水满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》，出水回用，可以实现粪便处理资源化、减量化、无害化处理目标。

城市粪便；处理技术；资源化

1　引言

粪便是人类生存活动不可避免的产物，新鲜粪便含病菌和寄生虫卵，是人类某些疾病的传播途径。粪便污水直接排放，会造成水体污染和富营养化，影响水体生态平衡，散发含氨、硫化氢、硫醇、硫醚等恶臭成分的有害气体。如果将粪便作肥料使用，必须经过发酵处理，粪便的处理和处置对保护环境和人们健康有重要的意义[1]。

由于粪便含有丰富的有机质和农作物生长发育所需要的氮、磷、钾等元素，我国一直将其作为传统的农业肥料，但是自20世纪80年代以来，由于多种原因使城市粪便农用出现了急剧下降，城市粪便失去传统的土地处理途径，而不得不向城市附近区域倾倒，给环境和人类健康带来严重影响。许多城市已认识到粪便问题是城市环境保护发展战略必须解决的紧迫问题[2]。

目前，榆林市新城区的水厕粪便统一收集后直接排至城市污水处理厂进行处理，老城区的粪便处理一直由城区清洁大队统一收集后采用农田自行消化的方式进行处理。但随着城市形象的提升，旱厕粪便农用的臭气污染问题，旱厕粪便的消化越来越困难。而粪便的集中处理对提升城市整体环境水平，改善投资环境，满足城市固体废物处理要求，创建国家级文明城市都具有重要的意义和作用。

2　国内外城市粪便处理技术概述

按粪便污水收运和处理方式不同，粪便污水处理技术大致可以分为欧美模式、日本模式和发展中国家模式。欧美模式以城市污水管网和污水处理厂作为粪便污水收运和处理基础，即城市污水、粪便污水合并处理的模式；日本模式是除合并处理之外，还采用车辆收运单独集中处理和现场净化池分散处理相结合的粪便污水单独处理的模式；而发展中国家模式则是多样化的粪便污水处理系统的模式[3]。

目前在一些发达国家，粪便的处理主要采用预处理与污水治理相结合的方法。在距污水厂较近的粪便接收站，由抽粪车将粪便从化粪池中抽出后，仅采用粗固液分离和除砂设备，对粪便污水进行初级处理，处理后的过滤液，直接排入市政管网进入污水处理厂，滤渣送填埋场填埋，从而实现对粪便的无害处理。在远离污水厂的粪便接收站，在固液分离装置的作用下，将分离出的液固混合物经储存调节池，由污泥泵泵入密封的污泥脱水机，经除泥脱水处理后，滤清液排入市政排水管网，进入污水处理厂进行深度无害化处理。分离出的大块固体物送填埋场填埋，脱水后的干物质用以制造有机生物肥料。

在我国的许多城市，也基本上采用预处理+污水处理厂模式处理粪便污。如上海、北京的一些粪便消纳站，采用粗过滤后，将滤液进入市政管网，滤渣送填埋场做填埋处理。在广州、佛山和上海的一些粪便消纳站，采用粗过滤与除砂相结合的工艺，即粪便经细格栅滤后进入沉砂池箱，沉淀的砂和大颗粒粪渣由提升螺杆提出与细格栅滤出的滤渣一起送填埋场填埋，滤清液进入市政管网或通过管道进入污水处理厂。在北京高碑店粪便处理场、北京四季青粪便处理场等，采用的是粗过滤固液分离捞出大块物质和较大的砂石等重物后的混合物进入调节池，而后由污泥泵泵入密封的污泥脱水机，再通过脱泥机进一步去除泥、砂及不溶解的有机物，产生的滤清液排入市政管道，进入污水厂。

以上处理工艺均是先对粪便进行预处理，预处理后的上清液再排入市政管网，进入城市污水处理厂进一步处理，对粪便处理没有真正实现资源化处理。

3　榆林市城市粪便处理工艺

榆林市拟建的粪便处理厂距离城市污水处理厂约10 km，粪便处理若采用“预处理+市政管网排放”工艺，将粪便简单预处理，预处理后出水排到城市污水管网，则需铺设污水输送管网10 km，距离较远，成本高，且污水输送过程中存在泄漏污染土壤及地下水的风险。因此，结合国内及国外粪便处理技术和经验，考虑到榆林市属于西部黄土高原地区缺水、多旱的特点，榆林市粪便处理拟采用“预处理+深度处理”的技术路线。 工艺主要工艺流程见图1。

工艺流程简述：粪便首先经过预处理，去除固渣、沙子及粪渣等固态悬浮物。预处理后出水进入到生化处理单元。生化处理单元采用了生化(RBS)与膜处理(TMBR)相结合的处理技术。生化处理技术具有操作简单，稳定，投资费用小的优点；缺点是占地面积相对较大。RBS技术有效克服了粪便废水处理中高氨氮对生化的影响，配合TMBR技术的应用使处理出水氨氮和SS达标，但该工艺处理出水的COD含量仍在200～800 mg/L，色度在100左右，不能达到一级排放标准，因此，后续处理设计采用HTRO反渗透膜处理技术进行把关。生化出水可直接进入到HTRO膜技术单元。RBS生化处理过程可有效降低生化处理过程中臭气的产生。

4　工艺技术的可行性

该工艺目前对于粪便废水处理是一种比较成熟的工艺，在国内已普遍应用。根据长春粪便处理系统运行结果显示，该系统进出水水质稳定，运行安全可靠。因此，该工艺具有处理可靠，投资较小，运行操作稳定的特点，还可产生有机肥料，可以实现粪便处理资源化、减量化、无害化处理目标。项目进水水质及出水水质如表1、2所示。

图1　粪便处理工艺流程

表2　粪便污水处理去除率预估

因此，榆林市粪便处理拟采用“预处理+深度处理”的技术路线，处理后出水满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918)一级A标准，出水回用，可以真正实现粪便处理无害化、资源化和减量化处理目标。

[1]王士芬，夏群.城市粪便处理技术及方法[J].环境卫生工程，2000,8(1).

[2]陈朱蕾，唐赢中.中国城市粪便的可持续利用研究[J].城市环境与城市生态，1998,12(2).

[3]陈朱蕾.国内外城市粪便处理系统模式比较的研究[J].武汉城市建设学院学报，2000，17(1).

2016-07-15

朱格仙(1973—)，女，硕士，主要从事环境影响评价工作。

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1674-9944(2016)16-0093-02