沼气发酵处理粪便的卫生效果评价

沼气池厕所处理 粪便 的卫生效果评价,沼气发酵处理粪便的卫生效果评价 沼气池厕所粪便无害化处理设施 沼气池厕所建造的卫生要求 沼气沉渣处理 沼气池厕所现场评价,内容提要,第一部分 沼气发酵处理粪便的卫生效果评价,沼气发酵：是指以粪便为原料，在密闭、厌氧条件下的厌氧性消化（包括常温、中温和高温消化）。,一、沼气发酵的卫生标准,一、沼气发酵的卫生标准 （GB7959-87),二、沼气发酵法处理粪便的卫生评价内容,沼气发酵法处理粪便，包括三联式沼气池、三格化粪池和密封贮存池，对这些设施粪便无害化处理效果卫生评价按下面6项指标评价 1、密封贮存期 2、粪大肠菌值 3、寄生虫卵沉降率 4、血吸虫卵和钩虫卵 5、粪渣的处理 6、蚊蝇,1. 密封贮存期 密封贮存就是把粪尿贮存在粪池或粪缸内，加盖封存。在密封发酵过程中，除了利用厌氧环境，生物拮抗作用外，还可利用氨杀灭一些寄生虫卵和病原菌。 密封贮存期规定为30天，这是根据病原体在粪便密封贮存条件下被杀灭所需的最短时间而制定的。 夏天封存35天，冬天710天可以杀灭血吸虫卵，杀灭钩虫卵夏季需封存710天， 冬季应封存一月以上。杀灭蛔虫卵较困难，一般认为需要七十天以上。,2. 粪便指标菌 粪便指标菌是从正常的并生存在人和其他温血动物肠道中而无致病性的一些共栖微生物中被选择出来的。粪便指标菌总是存在于粪便中，并且会以大数量（109或1010个/每克粪便）排泄，他们在水中出现说明水质已经受到粪便的污染，而且还可能有致病菌的污染。因此指标菌的检验仍然是世界上消毒供水中流行病学上一个有效的检测方法，但在检测废弃物及废水时则存在一定的局限性,3.大肠菌群 大肠菌群有两个主要类型：粪便大肠菌群和非粪便大肠菌群，前者唯一的来源是粪便，后者虽然通常在粪便中有发现，但天然存在于土壤和水体中。因此，唯有粪便大肠菌群是粪便污染的确切指标。在水的细菌学中，非粪便大肠菌群被认为是污染的推测性指标。只有粪便大肠菌群才应该作为监测废弃物和废水处理及再利用中粪便治病菌的指示菌。,粪便中指标微生物的浓度 以每克或每毫升人粪中通常发现的指标菌的近似数 指标菌 数 量 个/克（毫升） 粪大肠菌群 106109 非粪大肠菌群 107109 蛔虫卵 23 x103,4.粪大肠菌值 含有一个粪大肠菌的克数或毫升数，即能够检出粪大肠菌的物质最小单位，如粪大肠菌值为101，即是在0.1(ml或g)粪液或肥料中能检出一个粪大肠菌。 粪大肠菌值是粪便无害化效果的细菌学指标，因为粪便中粪大肠菌多，它的生活条件和其他肠道致病菌相似，且检验技术比较简单，所以用粪大肠菌作指标菌来推断肠道传染病病原菌的存活和杀灭情况,粪大肠菌值 当粪大肠菌多时，粪便的新鲜程度就高，处理效果就不好，则粪大肠菌值越小（指数绝对值越大）。一般说来，如果粪大肠菌值小于106 ，粪肥中就有肠道致病菌存在的可能，在流行病学上是不安全的；当粪大肠菌值大于104 103时，粪肥中肠道致病菌存在的可能性就很小 。,tips,5.蛔虫卵的死亡率 是粪便无害化效果的寄生虫学指标，将它作为指标寄生虫卵，是因为粪便中含蛔虫卵比其他寄生虫卵多，而且蛔虫卵的卵壳厚，对外界的抵抗力很强，在无氧环境中不能发育，但可生活相当长的时间。对寒冷及化学药物有很大抵抗力，不易被杀死，在蠕虫学上有代表性。当蛔虫卵死亡率达百分之九十五以上时，表明其他寄生虫卵基本上已杀灭，可作为粪便产品的安全标准。,6.寄生虫卵的沉降率 水粪中的蛔虫卵杀灭效果不理想，所以多采取沉卵的办法，通过机械阻留，重力沉卵将寄生虫卵阻留于一、二池（化粪池）或沉淀池（沼气池）中，出口粪液的寄生虫卵就减少了，从而达到沉卵的目的。,沼气池（三格化粪池)池渣 沼气池（三格化粪池)通过机械阻留，重力沉卵，将寄生虫卵沉淀在池底，或沉积在上层粪皮中，据资料介绍90以上的虫卵在粪渣和粪皮中，只有很少的虫卵在中层粪液中，因此对池渣必须进行堆肥等无害化处理后方可用作农肥。,第二部分 沼气池厕所粪便无害化处理设施,一、粪便无害化处理的概念,“粪便无害化处理”： 指从各种厕所清掏的粪便，或从沼气池厕所，包括从三格化粪池厕所、双瓮漏斗式厕所等卫生厕所清出的粪渣，在用作肥料前，都应该采用有效处理方法，包括物理、生物或化学方法将粪便内的致病菌、病毒和寄生虫卵杀灭，使其达到基本无害化的过程。,二、沼气池处理粪便的原理和作用,常温发酵沼气池处理粪便的主要作用是沉淀除卵作用，常见寄生虫卵的比重均大于人粪尿混合液(约1.020)及沼气酵液(1.005-1.010)，因而发酵液中的虫卵可逐渐下沉至池低，从而起到沉淀除卵的作用。,二、沼气池处理粪便的原理和作用,若发酵液的深度为一米，血吸虫卵经2小时，蛔虫卵经8小时可全部沉至底部，钩虫卵20小时有95.6%沉至底部，但一部分虫卵因附着于充满气泡的纤维或粪渣而浮于表层，底层和表层粪渣中虫卵数占全部发酵液中虫卵的95%左右，悬浮在中层发酵液中的虫卵只有百分之几。,二、沼气池处理粪便的原理和作用,根据这一原理建造中层出料沼气池，把粪渣粪皮全部阻拦在发酵池中，平时从出料口取用的中层粪液，含卵很少，减轻了平时用肥时对人们的危害。集中于池渣中的虫卵，在清除池渣时，须进行杀卵处理后方可用作肥料。,三、沼气池厕所的主要结构,农村家用沼气池厕所的沼气池以水压式沼气池为基本结构，采用自然温度发酵，具有小型、高效、成本低的特点。,地下部分主要有蹲位、进粪管、进粪（料）口、沼气池（由发酵池与贮气间组成）、水压间（出料池）、储粪池几部分组成。,四、水压式沼气池厕所的主要类型及卫生效果,判断沼气池处理粪便的效果是依据粪便无害化标准，池型的不同、出料管口建在沼气池壁上的部位高与也与其处理效果有密切关系。,1.三联式沼气池厕所,这是目前中国农村广泛应用的池型之一。 80年代末由大连市金州区根据当地情况，把水压式沼气池和猪圈、厕所相连，首先建成三联式沼气池厕所。 此种池型结构的特点，从卫生角度来看，主要是采用中层出料，由于出料在发酵间壁的中下三分之一处，发酵液残渣全部拦阻于池中。,这种池型出料口粪液中的虫卵减少率范围 (%)为93.2598.5%。由于此型沼气池为单级发酵处理，加上每天有新鲜粪便进池，沼气池出口粪液大肠菌值经常大于105，达不到无害化卫生标准。,2、人粪预处理池式沼气池厕所,即在普通沼气池进料口前增加一个密闭的小型“一隔二池”化粪池，人粪进入沼气池前，先进行“预处理”以促进人粪的发酵腐熟和寄生虫卵的沉降。,预处理池容积为0.30.4m3左右。预处理池式沼气池虽然增加了造价，但其杀卵、灭菌作用优于普通型，具有密封程度好，不易孳生蝇蛆等优点。,经过预处理后粪液虫卵减少率可提高到99.6（普通沼气池为95左右），处理6个月测定蛔虫卵死亡率达91.6（普通沼气池6个月不超过50），粪大肠菌值达到105104，基本达到了粪便无害化卫生标准。通过预处理过程，提高了处理人粪的卫生效果，同时又大大减少了处理池渣这一费工的步骤。,3. 一池二隔式沼气池厕所,为了降低造价，又能延长发酵液在池中的滞留时间，同时起到多级发酵的作用，从而大大提高了沼气池厕所的卫生效益。在10米3的中层出料沼气池中加一个或二个隔墙，将10米3池子分为二个或三个小池。,出料间粪液中的虫卵减少率99.9，蛔虫卵死亡率平均为87%91.6%，粪大肠菌值从108提高到104 ，达到了粪便无害化处理的效果,4. 两级发酵沼气池,将两个中层出料沼气池串联在一起构成两级发酵的沼气池，第一池容积5立方米，第二池为3立方米，两池间有一出料间，第二池后又有一个出料间，由此通联贮粪池，发酵原料在第一池发酵后，经第一出料间流入第二发酵池继续发酵和沉淀，第二池不再加新料，其发酵原料经第二出料间溢出贮粪池供使用。,此种池型通过加长流程，增加了粪尿的贮留时间，起到了多级发酵沉卵的作用。,虫卵减少率为9599.96%，粪大肠菌值降到104 ，两池合计产气量提高。 如再加一级发酵池其处理效果会进一步提高,粪大肠菌值可提高到101，虫卵减少率平均为99.91%，蛔虫卵死亡率平均为96.82%,5. 曲流布料式沼气池厕所,该类沼气池厕所由昆明市农村能源办研制，由猪圈、禽舍、厕所合建，以保证有足够的人禽畜粪便作原料，利用沼气池内气（液）体的推、压、浮力变化，实现自流进出料、控制原料流向、布料、自动循环。按曲流布料沼气池施工操作规程进行，一次启动运转，数年不需大换料，起特点是产气量大，管理方便，效果好。,6. 改进L型沼气池厕所剖面图,一般农用水压式沼气池使用一定时间后，须从顶部打开顶盖清渣，费时费力。该厕所池底具有一定坡度，以利原料流向，并将出料口设计在池体侧壁，连以阶梯式储粪池，便于使用沼液和定期清掏池内粪渣。在清掏沼气池内粪渣时要注意安全，必须先证明池内确实无沼气，方可进行。,第三部分 沼气池厕所建造的卫生要求,沼气池处理粪便影响卫生效果因素（一）,1、厌氧环境：粪便中的细菌包括厌氧菌和需氧菌，大约各占50%，沼气发酵池内为严格的厌氧环境，需氧的致病微生物不能在此环境中生长，其中有的降低了活力，有的失去了传染力，有的很快死亡。钩虫卵在厌氧环境中只能存活9天，蛔虫卵存活时间较长为3个月。,沼气池处理粪便影响卫生效果因素（二）,2、密封贮存期：密封贮存期30天以上可达国家标准。一般夏天封存35天，冬天710天可以杀灭血吸虫卵，杀灭钩虫卵夏季需封存710天，冬季应封存一月以上。杀灭蛔虫卵需要七十天以上。,沼气池处理粪便影响卫生效果因素（三）,3、发酵温度： 沼气池的发酵温度对杀卵灭菌的效果有很大的影响。沼气池根据发酵温度可分为常温（824）、中温（3538 )、高温（53 ）。我国常温沼气池的发酵温度受自然气温和地温的影响，沼气池全年的发酵温度为1028。,在常温发酵条件下： 血吸虫卵存活时间为夏季为7-14天，秋季为1522天，冬春季为2640天。 钩虫卵1个月死亡90%，2个月死亡99%，3个月死亡100%。 蛔虫卵死亡率二月死亡率为3345，10个月为37%68%,一年后仅为7087。,升高发酵温度可提高杀卵灭菌的效果： 45度发酵，钩虫卵6小时全部死亡，蛔虫卵23天全部死亡。 37度发酵，钩虫卵2026天死亡率9698，蛔虫卵一个月，蛔虫卵死亡率不明显。,沼气池处理粪便影响卫生效果因素（四）,4、寄生虫卵的沉降与阻留 水粪中的蛔虫卵被杀灭效果并不理想，所以多采取沉卵的办法，通过机械阻留，重力沉卵将寄生虫卵阻留于一、二池（化粪池）或沉淀池（沼气池）中，出口粪液的寄生虫卵就减少了，从而达到寄生虫卵减少的目的。,沼气池处理粪便影响卫生效果因素（五）,5、清渣： 人畜粪便和其他发酵原料经沼气池发酵后，仍有部分料渣不能完全消化，滞留在沼气池内。池渣积得多了会影响发酵池得有效容积和产气效果。,沼气池厕所建造的卫生要求（一）,Tips 沼气池的建造一定要密封！ 作好密封层是关键，并要保证添满液料产气后，在有压力的情况，沼气池不会变形、出现裂缝，造成漏气。,沼气池厕所建造的卫生要求（二）,沼气池发酵间的容积要适当！ 沼气池发酵间的容积与农户常年生猪存栏量，家庭人口数，应该相适应，以达到人畜粪便在沼气池发酵间有30天以上的滞留期，沼气池发酵间的容积一般为6、8、10m3 3种规格，农户常年生猪存栏量23头，可设计为6m 3，46头为8m3，78头为10m 3。,沼气池厕所建造的卫生要求（三）,在沼气池主池及出粪液时应避免使用搅拌装置！ 虽然勤搅拌有利于多产气，但不利于虫卵的沉降，对阻断和杀灭寄生虫卵不利，在血防地区和寄生虫病高发地区应用存在一定的矛盾。 采用随时从沼气发酵池中吸取沼液、沼渣的技术达不到无害化效果，最好在水压间作一溢流口取沼液。