异位发酵床处理农村厕所黑水的效果研究
2021-10-08李佳彬李路瑶刘雪陈卓帛宋婷婷朱昌雄耿兵
李佳彬,李路瑶,刘雪,陈卓帛,宋婷婷,朱昌雄,耿兵
(中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所,北京 100081)
据统计,我国农村每年产生生活污水超过90 亿t,人粪尿约2.6 亿t[1]。黑水指包括人类粪便、尿液和冲洗水的厕所污水[2],是农村生活污水的最主要来源之一。研究表明,生活污水中50%~60%的化学需氧量(COD)、80%~90%的氮、50%~57%的磷和大部分病原微生物来自于黑水[3-5]。未经有效处理的厕所黑水若直接排放进水体和土壤中,会对生态环境产生严重威胁,进而影响食物及饮用水安全。另外,粪尿又是优质的肥料资源和土壤调节剂,在补充农田氮、磷和钾等营养元素方面具有很大的潜力[6-7]。
目前,国内外对黑水处理的技术主要包括好氧生物处理技术[8-9]、厌氧生物处理技术[10-11]、电化学技术[12]、好氧-厌氧结合处理技术[13-14]等,但大多数黑水处理技术只是实现了降解有机物和脱氮除磷,而浪费了大量的养分资源。通常情况下,我国农村地区的厕所黑水在经化粪池等预处理后,被运送到附近的污水处理厂集中处理,最终达标排放。黑水处理作为农村生活污水处理的一个重要内容,如果不与资源化利用相结合,则会出现综合效益较低、处理模式不可持续等问题,因此,农村厕所黑水的资源化利用成为目前研究的一个重点问题。SKJELHAUGEN等[15]建立了一种厨余垃圾和黑水的封闭中温好氧处理系统,该系统处理后的废弃物氮损失较少,养分和有机质含量较高,具有良好的农用价值。谢欣妤等[16]利用稳定化厌氧滤池-人工强化植物栽培系统资源化处理黑水,发现番茄、咖啡、黄葵、辣椒等经济农作物在该栽培系统中生长良好,且植物体内重金属含量没有超过标准,从而能够带来经济效益。……
