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1、付彦芬,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、
2、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
3、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 1
4、06109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
5、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
6、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,
7、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
8、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
9、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，
10、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
11、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
12、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
13、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
14、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
15、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
16、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
17、一溢流口取沼液。,沼气池厕所建造的卫生要求（四）,沼渣经无害化处理后方可使用！虽然沼气的厌氧发酵生物技术对致病菌的灭活作用显著，但三联通沼气池每天都有新鲜的人、畜粪便入池发酵，在取用沼渣时沉积的许多寄生虫卵仍具有活力，如果直接使用，就起不到沼气池沉卵的作用了。经过无害化处理后，是一种优质有机腐肥，可以综合利用。,沼气池厕所建造的卫生要求（五）,人、畜粪便一定要进发酵池！三联式沼气池厕所进料中的粪大肠菌值常在107108之间，经发酵后粪大肠菌值才能降解，发酵2个月出口粪液的大肠菌值为106105，3至6个月为105104，一年左右为104103。三联式沼气池厕所出料中的粪大肠菌值多为105104
18、，基本符合无害化标准。,第四部分沼气沉渣处理,常温发酵的沼气池，在粪皮和沉渣中积存了大量的虫卵，每100克沉渣含卵的数量以万或十万计，由于经常有鲜粪入池，经半年时间的发酵，沉渣中的活卵可达50%左右，因此从沼气池中清除出来的沉渣，需经杀卵灭菌处理后才可施用。,一、物理生物法,物理、生物处理方法不易截然分开。物理处理方法也多伴随着生物发酵过程。,1.高温堆肥法（需氧堆肥）：属物理处理法，多在春季开始实施。有地面通气高温堆肥法，还有地下半坑式堆肥和生物发酵室处理法等多种方法。,2.普通堆肥法（厌氧堆肥）取沼气池沉渣加入秸秆、青草等共同堆沤在地面上，地面不挖沟，不设通气管道，堆中的温度不如耗氧堆肥法
19、高，但堆沤的时间较长，也能收到杀卵灭菌的效果。,Tips 堆肥的种类,可分为需氧性和厌氧性堆肥两类。（1）.需氧性堆肥主要利用需氧性微生物活动，有机物进行需氧分解，分解快且产生大量热能，堆温高。（2）.厌氧性堆肥主要利用厌氧性微生物活动，有机物进行厌氧分解，分解慢而产热量少，堆温低。,3、堆肥的条件：,(1).堆料配比 各地有不同经验，据天津试验人粪、灰粪、垃圾比为112，经48h，堆内温度即可达60，并保持18天，如加上1份马粪，36h堆内温度即达60，最高77，并维持13天。也有用人、畜粪各25，垃圾50来堆肥，亦有很好效果。据各地经验，堆肥中人粪尿占2040为宜。堆肥时加入1020含高温
20、纤维分解菌多的骡马粪或腐熟的堆肥土，有利于加速堆肥的腐熟。,(2).湿度 堆肥中需有适当水分，微生物生命活动才能进行。水分过少可影响微生物繁殖，过多则造成厌气环境，影响腐熟时间和质量。含水量应根据地区、季节、堆料性质而定，一般以3050为宜。南方水分可少加，北方则宜加水分多些。,(3).空气 需气性堆肥主要依靠需氧菌进行有机物分解，需要有足够空气才能发挥作用。但如空气流通量过大，易使水分蒸发，又不利于保湿、保温及保肥，因此调节空气量，防止成为厌氧状态，在堆肥初期尤其重要，一般温度上升期通风量要大些，温度下降期要限制通风量。通气量调节可利用堆肥的通气孔。,(4).保温 在堆肥表面用5cm左右的泥
21、封，对保温、保肥、防止苍蝇孳生都有很大作用。冬天泥封可厚些，同时通气量也要减少以保温。(5).酸碱度 纤维分解菌等一般在中性或弱碱性环境中生长活动比较旺盛。为减少堆肥过程中产生有机酸的影响，常加入炉灰、草木灰或12的石灰以调整酸碱度，但在碱性土壤地区则不需加石灰。,堆肥的型式：平地需氧性堆肥，适用于气温较高的夏季和地下水位较高的地区；厌气性堆肥，适于气温较低季节；半坑式需氧性堆肥，适于北方春、夏、秋三季；坑式需氧性堆肥、发酵室则适于北方寒冷季节。,4、堆肥的方法,堆肥具体方法以平地需氧性堆肥为例：(1)选择干燥结实地面，铲平夯实，周围开排水沟。堆肥大小视堆肥数量而定，堆肥底挖纵形通气沟两条，横
22、沟三条，沟宽深各为15cm，沟上铺一层树枝，在两沟交叉处树立秸杆把或竹竿。,(2)先在底部铺3040cm厚垃圾，再加上一定量骡马粪，适量洒上一层人粪尿和水，一层层堆积至堆高1.52m为止，堆成梯形。(3)堆成后用湿泥泥封，过12天待泥封稍干后，将秸杆把或竹竿拔出即成通气管，当堆内条件适合时，23天后，堆内温度即可达50以上。,在向阳处的堆肥15天即可腐熟，厌氧性堆肥方法如上，但不设通气沟和通气管，此法简便，但堆温低，腐熟时间长，但在堆后一月要求翻堆一次。,高温堆肥的养分含量、有机质都比普通堆肥高。腐熟的堆肥颜色为黑褐色，汁液棕色或无色，有臭味。,一些化学药剂具有一定杀菌、灭卵作用，对处理粪污粪
23、渣具有时间短、效果好的特点。当急需用肥或对传染病人排出的粪便进行处理时，是一种比较灵活、方便、而且有效的处理方法。此法适用于血吸虫病和钩虫病流行地区。,二、化学方法或药物灭卵法：,选择药物时应考虑下述条件：杀菌灭卵效果好。在低浓度下，能够在较短时间内杀灭病菌和虫卵。对人、畜及农作物无毒害作用。药物投入粪便后，不损失肥效，如有可能，最好能增加肥效，因而选择的药物最好本身就是化肥或农药。药物来源广，价格低，使用方法简便。,常用药物及其处理方法：（1）漂白粉：较稠的排泄物或粪渣，加1020漂白粉乳剂，按12的比例；较稀的排泄物则可按1/525的量加漂白粉干粉搅匀，作用2h即可。（2）生石灰：粪渣1份
24、，加1020石灰乳2份，搅匀后放置4h即可掩埋处理。,（3）敌百虫：按每50kg粪渣中加入50敌百虫1g的比例计算投加，气温在20以上时，24h可全部杀死血吸虫卵；灭钩虫卵时，每50kg粪渣需加入50敌百虫300g才有效。,（4）尿素：每50kg粪渣中加500g尿素，30h内虫卵即可死亡。（5）氨水：每50kg粪渣中加20氨水500m1，气温在20以上时，24h即可杀灭血吸虫卵，气温在20以下需延长至48h。,（6）敌敌畏：按每平方米15g敌敌畏量计算，喷洒肥堆表面，36h后，杀灭蝇蛆效果可达100。（7）野生植物：将马蓼草、鬼柳叶、闹羊花、鱼藤根、桉树叶等切碎，加入粪液、粪坑中，搅匀即可，2
25、4h后可杀死大部分或全部蝇蛆。,第五部分沼气池厕所现场评价,1.规划布局：是否三联通？沼气池邻近主要道路和树林？沼气池是否向阳，利于保暖？沼气池与厕所、畜圈的距离的远近？沼气池与厨房沼气灶距离是否30米？2.厕所建筑结构和卫生状况(同三格式）进粪管长度进粪管是否有直弯或多弯？进粪管或进粪口是否有粪便暴露？,3.沼气池类型是否是国家爱卫办推荐的类型？沼渣出口设计是否符合卫生要求？沼液出口设计是否符合卫生要求？4.沼气池运行情况产气是否正常（看压力表）？有无经常气压不足情况？有无漏气现象发生？沼液颜色是否正常？,5.沼液清理采用溢流方式还是底部抽取方式？沼液的处理（施肥、喂养家禽、丢弃等）6.沼渣
26、清理采用一次清理还是随时进料随时出料方式？沼渣的处理（施肥、喂养家禽、丢弃等）如是施肥，是直接施肥还是堆肥后施肥？,7.用户知识知道自家的沼气池类型吗？（列出主要特点）为什么要对清出的粪渣进行堆肥等处理？8.用户满意度满意、尚可、不满意如不满意，原因是什么？,WTO?世界贸易组织（World Trade Organization)世界旅游组织（World Tourism Organization),世界厕所组织,世界厕所组织是一个非政府性的组织，成立于年，由新加坡洗手间协会、日本厕所协会、韩国清洁厕所协会、中国台湾厕所协会联合创立的，总部设在新加坡。世界厕所组织致力于全球性的厕所文化，倡导厕所清洁、舒适、健康,（World Toilet Organization，WTO）,根据WTO提供的数字，每人每天大约上厕所6至8次，1年就是2500次，这样算下来，人的一生中大约有2年时间耗费在厕所里。每年的11月19日为世界厕所日。,谢谢！,
