化粪池
化粪池(Septicemia tank)它是一种利用沉淀和厌氧发酵原理去除生活污水中悬浮有机物的处理设施,属于一级过渡型生活污水处理构筑物。化粪池已成为环境保护的基本措施之一,它可以拦截和沉淀污水中的大颗粒杂质、防止污水管道堵塞、减少管道埋深、对保护环境起到积极作用,可以拦截生活污水中的粪便、纸屑、病原昆虫等杂质可以在一定程度上减轻污水处理厂的污染负荷或水污染压力。随着经济的发展,城市普遍采用集中污水处理方式并逐步取缔化粪池,但化粪池在农村分散污水处理中仍发挥着重要作用。
化粪池起源于19世纪的欧洲1860年,法国人在房屋和粪坑前建了一个“箱”1881年,法国杂志《宇宙》称之为“MOURAS”池。MOURAS”池塘是现代化粪池的先驱,被认为是人工厌氧生物处理技术的开端。1883年,美国研究人员设计了两个化粪池。1895年,英国研究人员申请“MOURAS”池改进为化粪池(Septicemia tank)的专利。随后,化粪池在世界范围内被广泛使用。1905年,德国研究人员设计了双层沉淀池(imhoff tank坦克)21世纪后,日本的化粪池逐渐实现了固液分离、预制化粪池和研发的微生物载体正在发展并逐步改进为具有污水处理功能的小型设施。美国更注重提高化粪池的性能,通过改善密封和安装循环装置来提高厌氧发酵的效率。
化粪池按细胞数量可分为单个化粪池、两格化粪池、三格化粪池等;根据建筑材料和结构的不同,可分为砖砌化粪池、现浇钢筋混凝土化粪池、玻璃钢化粪池、浸没式化粪池和预制钢筋混凝土化粪池等。生活污水进入化粪池后,在重力作用下,大颗粒沉降到底部,形成沉积层。比重轻的物质(油脂等)或者带有气泡的絮状物上浮形成浮渣层。在兼性厌氧菌的作用下,污水中的污染物被分解产生甲烷、二氧化碳、硫化氢等气体。疏浚固体经充分稳定后可用作肥料,中间层液体在环保要求不高时可直接排放,也可进入下一步污水处理。
发展简史
国际简史
最早的化粪池起源于19世纪的欧洲。1860年,法国人在房子和粪坑之间建了一个“箱”,用于减少废物的固体含量,澄清后的液体可直接排入土壤1881年,法国杂志《宇宙》称之为“MOURAS”池。MOURAS”池塘是现代化粪池的先驱,被认为是人工厌氧生物处理技术的开端。
1883年,美国研究人员设计了一个两室化粪池,并使用自动虹吸管间歇排水。
1895年,英国市政建筑师卡梅伦和康明斯是对的“MOURAS”改进了水池,通过厌氧生物的作用加强化粪池中固体物质的分解,并首次使用化粪池(Septicemia tank)命名并申请了专利。随后,化粪池在世界范围内被广泛使用。
1905年,德国研究人员伊姆霍夫改进了化粪池结构,设计了双层沉淀池( imhoff tank) 分为两个隔间,分别完成沉淀和厌氧消化过程,并加强了固体物质与出水的分离。
1945年,美国约有450万户家庭使用化粪池;1960年,这个数字接近1400万。
20世纪50年代中期,美国每年增加40人-化粪池50万个,占1/3。
21世纪后,日本的化粪池逐渐实现了固液分离、预制化粪池和研发的微生物载体正在发展并逐步改进为具有污水处理功能的小型设施。美国更注重提高化粪池的性能,通过改善密封和安装循环装置来提高厌氧发酵的效率。
中国简史
在20世纪50年代,中国的农村地区得到了发展“两管五改”活动中,开始搭建防漏粪缸、收集和管理粪便的粪坑。化粪池主要是一个大隔间,可以暂时储存粪便,但沉淀物容易被池中产生的气体扰动,导致出水悬浮物浓度高,影响其再利用。
20世纪90年代,为了改善饮用水和卫生条件,中国开始改善农村地区的水和厕所。南方地区开始使用两个电网、三格式化粪池。
在中国,有用粪尿施肥的传统为了方便腐熟粪肥的利用,在不影响化粪池必要的水力停留时间的情况下,更好地利用粪肥,三室化粪池逐渐取代了二室化粪池。大便的形式是从窗式大便口排出、直管和U形斜管、倒L字型转变。
原理构造
基本构造
以倒L型三室化粪池为例图中组件的名称如下:1-进粪管、2-排气管、3-井盖、4-井筒、5-清渣孔、6-过粪管、7-隔板1、8-隔板2、9-清粪孔、10-池顶、11-出水管、12-池体。
工作原理
化粪池是一种利用沉淀和厌氧发酵原理去除生活污水中悬浮有机物的处理设施,属于初级过渡型生活处理构筑物。生活污水中含有大量粪便、纸屑、病虫,悬浮物的固体浓度为100毫克/L-350mg/l,有机物浓度为100mg/L-400mg/l,其中悬浮有机物浓度为50mg/L-
200mg/L。在重力作用下,生活污水中的大颗粒沉降到底部,形成沉积层。比重轻的物质(油脂等)或者带有气泡的絮状物上浮形成浮渣层。
在兼性/在厌氧菌的作用下,污水中的污染物分解产生甲烷、二氧化碳、硫化氢等气体。疏浚固体经充分稳定后可用作肥料,中间层液体在环保要求不高时可直接排放,也可进入下一步污水处理。
以目前广泛使用的三格化粪池为例,其工作过程如下。
第一池:生活污水进入第一池(一级厌氧室)之后粪便等有机物开始发酵分解,由于比重不同开始分层。经过一段时间的发酵和静态分离后,中间层的液体中含有鸡蛋、病原体、较小的大颗粒通过连接管进入第二罐。沉淀物和浮渣被截留在第一个槽中并继续分解。优点缺点
优点
1)它可以避免生活污水和污染物在生活环境中的扩散和蔓延。
2)能有效杀灭化粪池厌氧腐烂过程中的蚊蝇卵。
3)污泥暂时储存,熟化后的有机污泥可用作农用肥料。
4)生活污水预处理可以沉淀杂质,有效防止管道堵塞。水解大分子有机物,有利于后续污水处理。
缺点
1)化粪池处理效果有限,出水水质差一般来说,它可以 t直接排放水,因此需要后续好氧生物处理单元或生态处理单元进一步处理。
2)产生大量温室气体,生活污水中的有机物通过厌氧发酵产生甲烷二氧化碳等温室气体过多的甲烷积累也会导致爆炸的危险。
3)设施分散,日常管理不到位,导致化粪池长期缺乏清理,池底污泥堆积,有效容积逐渐减少,处理效果减弱。
4)化粪池积油,大量油脂堆积不及时处理,堵塞化粪池,造成污水溢出等问题。
5)化粪池容易出现渗漏等问题。它不仅会污染地下水,还会导致建筑物附近的软地质,从而影响建筑物基础和房屋的安全。