社会主义新农村建设中的新型污水资源化处理技术


  社会主义新农村建设中的

新型污水资源化处理技术

翟智高 

 

新农村建设中生态环境保护是第一重要的,尤其是农家的日常生活污水,粪便等应该以自然村为单位进行综合处理,走污水资源化的路子。

农村的生活污水可以统一规划,每户的污水由管道进入小街道的支管,再流入主街道的主管。这个主管道是密封的厌氧处理装置,一直通到村外,再经好氧生物处理和深度净化,达标回用或进入生态湿地。

  一般好氧处理污水,只能处理COD含量在1000mg/L以下的废水,而密封厌氧发酵处理废水,能处理COD含量高达10000mg/L以上的生活污水。

利用管道密封厌氧处理生活污水,首先可把其中的高浓度有机物(COD)和(BOD)分解,发酵产生的三种物质,一是以甲烷为主,是一种清洁能源;二是消化液,含可溶性N、P、K,是优质肥料;三是消化污泥,主要成分是菌体、难分解的有机残渣和无机物,是一种优良有机肥,并有土壤改良功效。厌氧发酵过程中,厌氧微生物自身繁殖需要的能量是好氧微生物的1/30-1/20。生活污水中大约90%的COD可被转化分解。

经过微生物发酵,主要是甲烷菌等的作用,有效的进行生物性转化,生成以甲烷(CH4)为主的可燃气体,净化后贮存入专门的气柜,是清洁的生物能源。

     在这种可燃气体的组成中,60-80%是甲烷,20一30%是二氧化碳,另外还有少量的一氧化碳和硫化氢,它燃后放出大量的热能,生成物是水和二氧化碳。1M 3的生活有机物粪便和有机物垃圾可产出40-50 M3的可燃气体,是一种理想的气体燃料,它无色无味,与适量空气混合后即可燃烧。每立方米可燃气体的发热量约为20800-23600焦耳。即1立方米可燃气体完全燃烧后,能够放出6000千卡的热量,相当于0.7千克无烟煤提供的热量。

根据测算,生产一立方米生态可燃气,成本约0.1元,现行城市民用天然气不仅价格高,而且供应紧张,农民使用罐装液化气价格更昂贵。所以厌氧发酵处理生活废水,回收甲烷(CH4)可燃气体,符合资源再生利用,构建节约型社会的原则,社会经济效益显著。

生态可燃气比天然气便宜。生态气可就地取材,就地生产,就地供应,没有长途输送的高成本和安全隐患。将之用于发电燃料是最佳能源。这种生态能源取材于大自然,取之不尽,用之不竭,质量上比天然气毫不逊色,并且不受地下资源和开采、输送等条件的约束。一个3一5口之家,每天需用1一2.5方甲烷可燃气体即可解决全家做饭、烧热水、采暖用气,一个农户年节约开支400—600元。

新的生态厌氧发酵新技术,在结构、性能、材质、技术特征等方面比老技术有显著改进、提高或有独创。创新之处是采用调温控制、负压回收、科学配料、强化催化生物分解,达到四季均衡发酵,使产气条件最优化。废液、废渣随时利用消化。

为了解决发酵液产生的压力影响产气问题,生态能源新技术采用负压回收甲烷气体,加净化剂使气体中的杂质得以除去,得到的是洁净的可燃气体,简化了工艺。

通过管道密封的厌氧处理装,生活污水消化废液可用两种方法进一步处理。

一、在有效使生活污水得到科学处理前题下,由于生活污水已经得到生物消化转化,废液实际上成了含有大量可溶性氮、磷、钾和营养物质的生态有机液体,完全可以化害为利,变废为宝。国家大力提倡发展无公害农产品、绿色食品和有机食品,一方面满足当前人民日益增长的物质生活的需要,另一方面有效地提高我国农产品在国际市场的竞争力。生活污水生物消化转化的废液有机肥料,是农产品安全生产的首选肥料。这些废液有机肥料不仅含有大量的作物所需的氮、磷、钾及中微量元素,而且含有机物质、蛋白质、氨基酸等营养物质。科学合理提高有机肥料资源的利用率,减少养分资源的浪费,可以降低化肥的使用,节约农业生产成本,促进我国农业的可持续发展。

 在农作物需肥水季节,可将生活污水生物消化转化的废液,用地埋管送到农田、果园、蔬菜大棚等处,通过地下渗灌等方式,为农作物提供氮、磷、钾和有机营养物质。植物生长期通过根系吸收养分,能减少甚至不用化学肥料,对提高农产品的产量、质量和品质有重要作用。既培养了土地肥力,又收获到绿色农产品,还可降低农业生产成本。

二、在农作物不需肥水季节,将污水厌氧消化废液用一体化污水处理设备进行生物处理和深度净化,达标国家规定排放标准,进入农田各种支渠,渗入地下,涵养农田水分,或进入生态湿地、人工湖等贮存,供干旱时使用。水资源得到科学合理的充分利用,有效保护农村美丽的家园不受污染。

社会主义新农村建设中,采用新型污水处理与生态能源开发相结合,还可将农作物桔杆、人畜粪便加入其中分解,转化为甲烷;不仅使农村卫生环境大为改观,资源得到充分循环利用,能源供应也有了可靠保证;而且农耕模式也会彻底改变。土地不再是单一生产粮食,而转变为综合利用。地下是生态能源发酵装置,源源不断产生的生态能源气体,通过地下管道汇集贮存,送往发电厂创造效益。每村的产气装置,都有自动计量仪表,记录所输出的气量,由专业公司负责结算。这种只要建好基本处理设施和管网,就能将生活污水科学处理,合理利用,转化为生态能源气体,并且时时刻刻都会自动产生,产品需求量大、不愁销路、不会贬值。

生活污水厌氧消化有机废液,具有激活土壤酶的活性、促进根系发育、增强光合作用、降低产品硝酸盐含量、改善作物品质和增加产量的作用。如连续施用,可以显著提高土壤有机质含量、提高土壤通气性、透水性、保肥性,达到培肥改良土壤减少化肥对环境污染的目的。同时,也解决了农村生活污水、粪便废水处理的污泥处理等问题。

生态能源可大规模集约生产,或全村、全乡、全县、全区联合生产,不拘形式,没有三废,形成产业,是真正的绿色生态环保技术项目。生态能源还能使农产品废物变成宝贵的工业原料,对增加农民收入有实际价值和重要意义。同时生态能源可以在许多领域取代煤、石油、天然气,可以发电和民用,是未来有发展前景的能源产品,不仅在国民经济中有重要价值,而且在改变能源结构、科技创新、劳动就业、促进农民致富、促进经济可持续发展、创建资源综合循环利用的社会主义新农村等方面有着非常重大的政治、经济和战略意义。

 
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