一种生态型农村污水与有机固体废弃物协同处理的工艺技术领域本
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划生态滤池，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躬l生态滤池正常工作的情况）;将调节后的污 水经过塔式蚯频生态滤池进行处理，出水达到国家污水综合排放标准 (GB8978-1996)—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 进入塔式蚯频生态滤池进行
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
泵入塔式蚯顿生态滤池，通过生态滤池中的蚯蝈和
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lmV(rr^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。蚯每1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。塔式蚯蚓生态滤池是根据蚯蚓具有提高土壤通气透水性能和促进有机物质的分解转化等生态学功能而设计，由多个塔层组成，每个塔层内有30cm 左右的以土壤为主的滤料层，是蚯躬l活动区域也是主要的处理生活污水的区 域；土壤层下是不同粒级、不同种类的填料。每个塔层下面布有均勻的出水 孔，塔层与塔层之间有40cm左右的空间，在污水滴落的过程中，可以充分 地补充有机质分解时所需的氧分。塔式蚯蚓生态滤池在普通的生态滤池
基础 上，充分利用了蚯蚓与微生物的协同作用，以及蚯蚓的增加通气性、分解有 机物等功能，能够更好地更有效地进行污水处理。本发明所涉及的农村污水以及农村有机固体废弃物协同处理的工艺具有 以下几方面的特点：① 将农村污水与农村有机固体废弃物一起进行处理，以期实现统筹解决 农村废弃物综合治理的目的。通过生物气技术的引入，在到达良好处理效果 的同时，还产出了清洁能源以及可用作有机肥，同时还可将沼渣用于蚯蚓养 殖，养殖得到的蚯蚓又可以重新用于塔式蚯蚓生态滤池，从而将原料与能源 循环利用，提高了系统的经济性，系统的长期运行成本可以比单纯运用塔式 蚯蚓生态滤池净化降低10-20°/。。② 整套工艺完全采用生物处理方法，即通过动物（蚯蚓）和微生物（好 氧菌和厌氧菌）的分工协作和优势互补使农村污水和有机固体废弃物处理过 程实现了"生态化、低成本化"。③ 本发明将成分不同、降解特性不同的原料农村有机固体废弃物与化粪 池的沉积物联合进行混合厌氧发酵，提高木质
纤维类原料的生物降解率，增 强厌氧生物处理系统的营养平衡，从而达到提高厌氧生物气反应器能源产出 率的目的。与单用农村有机固体废弃物厌氧发酵相比，其生物气的产量提高了 20 ~ 30%。④ 本发明针对农村污水和农村有机固体废弃物的特点，将环境保护领域 中的相关技术有机的结合起来用于农村污水和农村有机固体废弃物污染的控 制，不仅使各个技术各自发挥作用，同时又能将各技术的缺点和优点互补， 达到了完美的结合。本发明通过动物（蚯蚓）和微生物（好氧菌和厌氧菌）的联合作用，对 农村生活废水和农村有机固体废弃物进行了"生态化、低成本化"的处理，同时还产出了清洁的生物气和有机肥；产出的生物气作为能源加以利用，排放 的沼渣作为有机肥或者用于蚯频养殖，得到的蚯顿又可以用于调节后污水的 净化。因此，本发明具有改善农村环境质量、获取清洁能源、以及同时处理 农村污水和农村有机固体废弃物的多重功能。
附图说明图l是本发明的生态型农村污水和农村有机固体废弃物协同处理的工艺
流程图。 具体实施方式下面详细的说明仅仅是阐述本发明的普遍原理，并非限制性的，实际应 用过程中可以根据处理原料的不同性质和处理要求进行合理的调整和
修改。
实施例l将化粪池上清液和从厨房以及洗衣处排放的各种污水由管道收集后排入 调节池进行调节混匀，调节后的污水泵入塔式蚯蚓生态滤池进行处理，经过塔式蚯躬l生态滤池4h后对污水中化学需氧量（CODcr)和总氮（TN)去除 率均达到80%以上，总磷（TP)的去除率达75%以上。滤池出水可达国家污 水综合排放标准(GB8978-1996)—级标准。从化粪池收集的下层沉积物与水稻秸秆按1:6的比例（质量比，其C/N比为26:1)混合均匀后投入全混合生物 气反应器进行厌氧生物处理，发酵温度为55°C，投料间隔为15天的情况下 发酵40天，原料的产气率最高可达380L/kg总固体含量（TS),生物气中甲 烷含量55%左右，反应器容积产气率大于0.6mVn^d。产生的生物气经
脱硫 脱水等净化处理后，可直接用作燃料或进一步转化为电能加以利用；产生的 热能宜可以用来保持厌氧生物气反应器的温度。厌氧发酵后产生的沼渣可直 接或经过进一步加工后作成有机肥，部分来养殖蚯蚓。产生的沼液可以用来 作有机肥。 实施例2将化粪池上清液和食品加工废水由管道收集后排入调节池进行调节混 句，调节后的污水泵入塔式蚯蚓生态滤池进行处理，经过塔式蚯蚓生态滤池 5h后对污水中化学需氧量（CODo)和总氮（TN)的去除率达到80%以上， 总磷（TP)的去除率达78%以上。塔式蚯剁生态滤池出水可达国家污水综合 排放标准(GB8978-1996)—级标准。从化粪池收集的下层沉积物与玉米秸秆按 3:5的比例（质量比，其C/N比为28:1)混合均匀后投入两相生物气反应器 的产酸相，从产酸相流出的富含溶解性有机物的污水泵入产甲烷相完成产甲 烷发酵过程。发酵温度为55'C，投料间隔为15天的情况下，原料的产气率 最高可达400L/kg总固体含量（TS),生物气中甲烷含量60%左右，氢气的 含量5%左右，反应器容积产气率大于0.8 m3/m、d。产生的生物气经脱硫脱 水等净化处理后，可直接用作燃料或进一步转化为电能加以利用；产生的热 能宜可以用来保持生物气反应器的温度。厌氧发酵后产生的沼渣可直接或经 过进一步加工后作成有机肥，部分用来养殖蚯蚓。产生的沼液可以用来作有 机肥。
