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農村改廁不同的便器沖水模式對三格和雙甕 類型戶廁糞便無害化處理效果的影響

發布:山東輝煌類目:行業動態 熱點:農村改廁,三格化糞池,雙甕化糞池,無害化處理 點擊:45 發布時間:2019-06-04
目前在農村改廁建造的各類型無害化衛生戶廁工程 中,三 格 化 糞 池 式、雙甕漏斗式戶廁大量使用了水沖便器。一般情況下,改廁工程建造時只關注便器清理效果,忽視便器沖水量對糞便無害化處理效果的影響。其實,農村改廁至關重要的是糞便無害化處理效果。節 水 型 高 壓 水 沖模式是采用高壓水沖裝置,使便器沖水量控制在既沖凈便器又節省水量的模式。便 器 沖 水 量 對糞便無害化處理過程與糞便分解分層、寄生蟲卵沉降、厭氧發酵時間等有著密切的關聯。為研究三格化糞池式、雙甕漏斗式便器沖水模式對戶廁糞便無害化處理效果的影響,結合農村改廁項目戶廁建設,進行了相關的研究和探討。
1 對象與方法
1.1 對象
    選擇農村改廁推廣應用較為普遍的三格化糞池式、雙甕漏斗式無害化衛生戶廁類型。化糞池有效容積 1.5 m3( 預制型 PVC 產品) 。
    沖水裝置: 節水型模式采用后孔陶瓷便器連接腳踏高壓水沖裝置; 非節水型采用陶瓷便器連接普通便器沖水水箱( 水量 4 L /次) 。
    戶數選擇: 戶廁使用者家庭條件為常年務農家庭,常住人口( 未選擇含有 16 歲以下兒童家庭) 3 ~5 人,家庭有自來水或簡易自來水。節水型模式三格化糞池式分別選取 3、4、5 人戶型各 3 戶,雙甕漏斗式分別選取 3、4、5 人戶型各 3 戶; 非節水型模式選取與節水模式相同,作為對照組共計 36 戶。
    對 36 戶進行分類編號,以便開展監測和數據收集處理。為了保證收集到戶廁便器沖水量的準確性,保證監測數據的質量,對農戶進行了培訓,并采用了數據收集補助費用的方式,要求戶廁監測數據收集期間避免向便器內倒洗碗洗菜等一切廢水。
1. 2 檢測方法
1. 2. 1 確定化糞池有效容積和高度( h) 的測定方法 圖 1 為三格化糞池結構示意圖。用標準尺測得預制三格化糞池 1 格有效容積高度 h 為 0. 95 m,長方形底面積 S1 為 0. 52 m2( 0. 54 m × 0. 97 m) ,1 格有效容積為 0. 50 m3,三格總有效容積為 1. 5 m3( 三格容積比例 2∶ 1∶ 3) [1,4]。戶廁啟用之日起,監測 1格糞液高度變化( 用標記 h 值的竹竿探測) ,當糞液液面上線達到 h 值 0. 95 m 時,記錄糞便儲存天數。
    圖2 為雙甕漏斗式糞池結構示意圖。用標準尺測得 h 和 D1 m、D2m,計算出前甕有效容積為0. 748 m3,雙甕總有效容積為 1. 496 m3,h 值為1. 10 m。同理,戶廁啟用之日起,監測前甕糞液高度變化( 用標記 h 值的竹竿探測) ,當糞液液面上線達到 h 值 1. 05 m 時,記錄糞便儲存天數。由于對照組選擇的戶廁均為水沖式,所有戶廁啟用之時均未注水。
1. 2. 2 數據采集和監測 對照組兩個村每村 18戶,按計劃開展監測。前期目測觀察,用手電筒照射便器圓孔下方糞液液面變化情況。當液面接近 h 值時,開始用標記 h 值的竹竿垂直探測。糞液液面達到 h 值時,記錄戶廁編號,記錄糞液累積的天數。全部監測對象 36 戶的測量方法相同。

農村改廁不同的便器沖水模式對三格和雙甕 類型戶廁糞便無害化處理效果的影響

農村改廁不同的便器沖水模式對三格和雙甕 類型戶廁糞便無害化處理效果的影響


2 結果
    糞便在三格化糞池和雙甕漏斗化糞池停留時間,直接關系到糞便無害化處理效果。一是糞便在三格化糞池第一格和雙甕漏斗化糞池前甕停留期間,有形的大便在水尿混合液侵泡下分解,這樣大便中夾帶的寄生蟲卵才能脫離束縛緩慢沉降于池底被濾除。二是糞便在化糞池整個流程的厭氧發酵時間達到標準要求。農村戶廁衛生規范規定了三格化糞
    將兩個村監測結果及數據處理結果列表。三格化糞池式戶廁監測結果見表 1; 雙甕漏斗式戶廁監測結果見表 2。
    從表 1 中數據可以看到,節水型模式 3 ~ 5人戶型使用的三格化糞池式戶廁,1 格糞液積滿時停留時間為 37 ~ 23. 7 d,超過了糞便無害化處理 20 d 以上的指標要求。而對照組非節水型模式情況下,3 ~ 5 人戶型 1 格糞液積滿停留時間為 13 ~ 8 d,未達到糞便無害化處理 20 d 以上的指標要求。
農村改廁不同的便器沖水模式對三格和雙甕 類型戶廁糞便無害化處理效果的影響
    表 2 中雙甕漏斗式戶廁數據,節水型模式 3 ~5 人戶型前甕糞液積滿停留時間為 57 ~ 34. 3 d,均超過糞便無害化處理 30 d 以上的指標要求。而對照組非節水型模式3 ~ 5 人戶型前甕糞液積滿停留時間為20. 3 ~ 11. 7 d,均未能達到糞便無害化處理30 d[1]以上的指標要求。
3 討論
    農村改廁建造的三格化糞池式和雙甕漏斗式戶廁,是通過化糞池的特殊結構,對糞便進行無害化處理,使其達到《糞便無害化衛生要求》( GB 7959 –2012 ) [2]。化糞池對糞便進行無害化處理過程包括兩個階段: 第一階段糞便分解、糞液分層、寄生蟲卵沉降; 第二階段糞液進入后續的深度厭氧發酵處理。三化糞池第 1 格和雙甕漏斗式前甕,正是承擔糞便分解、糞液分層、寄生蟲卵沉降任務,糞便的分解分層和寄生蟲卵沉降需要一個過程,時間越充分,效果越好[3]。因此《農村戶廁衛生規范》( GB 19379– 2012) [1]要求三格化糞池第一格糞液停留時間20 d以上,雙甕漏斗式前甕糞液停留時間 30 d 以上,正是出于這種考慮而提出的。
    農村改廁由于受到資金補貼和戶廁造價問題的影響,建造的化糞池容積大小受到了一定程度的限制。尤其是雙甕漏斗化糞池和三格化糞池廣泛采用預制型產品以后,容積往往又受到了廁具產品生產成本的影響。實施改廁過程中,越來越多有條件的池第一格糞便停留 20 d、雙甕漏斗化糞池前甕停留30 d 的技術參數要求農戶選用了便器水沖方式,為的是提高便器清理效果。然而,便器每次沖水量成為了影響化糞池對糞便進行無害化處理的重要問題。便器如果每次沖水量過多,在化糞池容積有限的情況下,勢必造成糞便在三格化糞池第一格和雙甕漏斗化糞池前甕停留時間不足的問題,從而影響糞便無害化處理效果。為了保證糞便停留時間達到技術要求,就必須考慮控制便器沖水量。在節水、無害化效果和肥效三方面綜合評價糞便無害化處理效果。如果太稀釋了,也很難進行發酵。節水型模式大多采用腳踏水泵產生高壓水流沖洗便器,一方面節水,另一方面保證了糞便無害化處理效果。因此,農村改廁建造三格化糞池式和雙甕漏斗式戶廁時,便器沖水模式必須慎重考慮,在化糞池有效容積有限的情況下,不可采用非節水模式。從研究數據可以看出,采用節水型高壓水沖模式既節水環保,又確保了糞便無害化處理效果。
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