肥料化利用是指利用微生物发酵处理农村厕所粪污,有控制地促进可被生物降解的有机物转化,实现厕所粪污的营养物质资源回收利用,主要有固态肥利用和液态肥利用两种方式。
(一)固态肥利用
固态肥利用主要是指通过堆肥或堆沤处理,将农村厕所粪污制成有机肥料施用于农业的方式,可有效解决农村旱厕粪污、水厕清掏的粪渣粪皮以及沼气池产生的沼渣等问题。另外,农村地区枯枝落叶较多,每年农业生产还会产生大量的作物秸秆,其含水率低、碳氮比高,用作堆肥或堆沤原料既可增加堆料的孔隙度与透气性,又可调节堆料碳氮比,与厕所粪污一同沤堆处理,效果更好,是农业农村废弃物综合处置的合理途径。
1.堆肥
堆肥是一种利用微生物发酵生产有机肥料的过程,制成的有机肥料体积小、含水率低,便于运输和使用,对土壤具有较好的改良作用,可用于农业生产。堆肥方式主要有两种。
一是好氧堆肥。在通气条件下,借助好氧微生物活动促使粪污降解、腐熟转化生成有机肥料。好氧堆肥温度一般控制在50~60℃,极限温度可达90℃,可彻底灭杀粪便中的病原体和寄生虫卵,处理5~7 d就能达到腐熟效果。该技术投资小、操作简单、粪污降解彻底、腐熟时间短、处理过程臭气产生量少、无害化效率高、生产的有机肥料效果好。进行好氧堆肥时应注意有机物含量、含水率、温度、通风量、碳氮比等影响效果的因素。有机物含量控制在20%~80%为宜,有机质含量过低,发酵温度难以维持,肥效难以保证;有机质含量过高,易发生厌氧反应和产生臭气。含水率应保持在40%~65%,过高或过低都会降低发酵效果。温度是影响发酵微生物增殖的关键因素,温度过高(大于70℃)会抑制微生物存活,温度过低会延长腐熟时间。通风也是影响好氧堆肥效果的重要因素之一,通风供氧量高低直接影响发酵微生物活性、有机物分解速度、物料粒度大小。好氧堆肥初始碳氮比宜为15∶1~30∶1范围内,微生物降解利用有机物的效率较高,发酵时间较短。
二是兼性厌氧堆肥。在缺氧或无氧条件下,利用厌氧微生物发酵作用,将粪污转化为有机肥料的过程。堆肥过程中,大部分碳水化合物分解产生的能量转化贮存于甲烷中,一小部分碳水化合物氧化生成二氧化碳。厌氧堆肥按发酵温度可分为常温发酵(自然发酵)、中温发酵和高温发酵。常温发酵的主要特点是发酵温度随自然气温的四季变化规律而变化。中温发酵的温度控制恒定在28~38℃。高温发酵的温度控制在48~60℃,分解速度快,处理时间短,能有效杀灭致病菌、寄生虫(卵),但需加温和保温设备。该技术工艺简单、无需通风条件,但反应速率慢、堆肥周期较长。一般情况下,传统农家肥沤制采用的就是兼性厌氧堆肥法。在用于厕所粪污处理时,使用高温发酵工艺才能确保彻底无害化。
2.利用模式
一种是单户利用。户用化粪池粪渣粪皮与畜禽粪污、有机生活垃圾、枯枝落叶等其他农村有机废弃物,一并堆肥或堆沤发酵制成有机肥料。制成的有机肥料富含氮、磷、钾等植物营养物质,既可在农作物种植前作为基肥使用,也可在农作物长势明显变弱时用作追肥。
另一种是集中利用模式。分片建设厕所粪污集中处理站,配备封闭式吸污车、干湿分离车或干粪运输车等抽取厕所粪污,就近运送至集中处理站,制成商品有机肥,用于生态农业种植。(www.xing528.com)
(二)液态肥利用
根据采用的粪污处理技术不同,厕所粪污生产液态肥的原料主要来源于三格式化粪池第三格发酵液。
技术要求:农村厕所粪污经三格式化粪池处理,处理时间一般不少于60 d,处理后的粪液已经腐熟,其中的病原微生物和寄生虫卵已经基本被灭杀,可以抽取作为液肥使用。餐厨、洗涤和沐浴等生活污水不得进入三格式化粪池,否则应将尾水进一步处理。
厕所粪污液态肥利用方式根据规模可分为单户利用和集中利用两种模式。
1.单户利用模式
单户利用模式主要是户厕粪污经三格式化池处理后的粪液可作为液态肥就地就近施用。该模式简便易行,粪污经无害化处理后,即可抽取第三格液体用于农田施肥。
2.集中利用模式
农村户用厕所粪污、公共厕所粪污经过三格式化粪池处理后,利用吸粪车抽取移送到集中处理中心(乡镇或村粪污收集处理站)二次处理,生成的液态氮肥可用于农田和林地。
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