農(nóng)村三格化糞池由相聯(lián)的三個池子組成,中間由過糞管聯(lián)通,主要是利用厭氧發(fā)酵、中層過糞和寄生蟲卵比重大于一般混合液比重而易于沉淀的原理,糞便在池內(nèi)經(jīng)過30天以上的發(fā)酵分解,中層糞液依次由1池流至3池,以達(dá)到沉淀或殺滅糞便中寄生蟲卵和腸道致病菌的目的,第3池糞液成為優(yōu)質(zhì)化肥。
農(nóng)村三格化糞池處理設(shè)施,一般是與水沖式廁所相配套,由進(jìn)糞管、分格池、連通管、蓋板等部分組成。
一、設(shè)計原理
農(nóng)村三格化糞池的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)遵循的原則:
(1)第一池中應(yīng)盡量保持足夠高的有機物濃度;應(yīng)有利于通過厭氧發(fā)酵自下而上形成“沉渣--糞液--浮渣”三層結(jié)構(gòu);應(yīng)使糞便在池中能保持不小于1米的深度;
(2)進(jìn)糞管的設(shè)計上應(yīng)盡量減少水力學(xué)的沖擊作用,以降低池底已沉淀的沉渣及寄生蟲卵不致劇烈泛起,不致使已形成的表層浮渣被不斷沖散。
(3)連通管的設(shè)計上,應(yīng)盡量減少或防止未經(jīng)厭氧發(fā)酵的新鮮糞便直接進(jìn)入二池;盡量減少池底沉渣及寄生蟲卵得以通過連通管流入二池;盡量使進(jìn)糞管和連通管之間拉開距離;連通管的坡度越陡越好,蓮蓬彎宜首選。
(4)第二池的作用為繼續(xù)發(fā)酵池,在設(shè)計上應(yīng)盡量避免或減少第一池新鮮糞便、浮渣、沉渣、寄生蟲卵得以經(jīng)連通管進(jìn)入第二池;但因發(fā)酵需依賴高濃度的有機物及微生物,故其容積應(yīng)小于第一池。
第一池
因為農(nóng)村三格化糞池是要每天接納新鮮糞便的,為了達(dá)到分解糞便中的有機物,殺滅病原體和去除寄生蟲卵的目的,首先要求在第一池中為厭氧微生物的繁殖創(chuàng)造條件,使糞便中固相有機污物在厭氧環(huán)境下發(fā)酵分解成糞液和沼氣。只要第一池建造得密封嚴(yán)密,使空氣難以漏進(jìn),這樣,原來空氣中殘存的一些氧氣很快被好氧微生物消耗掉,形成沒有氧氣存在的厭氧環(huán)境。在厭氧微生物及尿素酶作用下,含氮有機物所生成的游離氨能透過細(xì)胞膜和卵殼將致病菌和蟲卵細(xì)胞殺死。第一池糞便厭氧降解過程中,不斷出現(xiàn)糞塊松散,松散的糞塊因發(fā)酵形成氣泡而浮升液面,變成糞皮(浮渣),糞皮能隔絕空氣造成良好的厭氧環(huán)境,而糞便中比重較大的物質(zhì),又因散失氣泡而下沉,變成糞渣(沉渣),糞皮與糞渣之間常形成這種不穩(wěn)定的上下梭動狀態(tài),蟲卵因其比重大于糞液,則由糞塊中釋出并在糞液靜止或流動緩慢的條件下逐漸下沉,于是在上層糞皮和底層糞渣之間出現(xiàn)一層糞水。但這一過程需要有一定時間,雖然在進(jìn)糞時就會有糞水從第一池流入第二池,但需要在設(shè)計時使糞水在第一池有個適當(dāng)長的水力停留時間。
對第一池,還要盡可能將新鮮的糞塊,糞皮和糞渣全部截留在池內(nèi),進(jìn)行發(fā)酵,避免漂流到第二池。為此,二池隔墻間的連通管安裝位置的高低,管子口徑的大小和形狀都有講究,使連通管既不會堵塞,又能截住糞渣,只讓糞水順暢地流過。一般常用連通管為蓮蓬彎或斜插管,口徑大小宜為內(nèi)徑100毫米。連通管下端距池底高度應(yīng)為33厘米左右。這是由于這一高度正處在糞皮和糞渣兩層之間的清液層中間,連通管的上端是糞水的流出口,為控制第一池糞液面的高低,一般距池底1米,距池頂200毫米。
另外,當(dāng)進(jìn)糞時,為了不使浮在糞液面上的糞皮沖散和沉在池底的糞渣和蟲卵泛起,并盡可能保持糞液的平靜,形成良好的厭氧和沉卵環(huán)境,一般要求進(jìn)糞管設(shè)計成琵琶形狀,并緊靠池壁以減小水沖力,口徑大小宜為內(nèi)徑150毫米,進(jìn)糞管下端沉入糞液面下,其深度約為糞液面高度的1/2處為宜。若進(jìn)糞管下端處在糞液上,進(jìn)糞時便會沖散糞皮,從而使糞皮涌入連通管而漂流人第二池。若進(jìn)糞管口徑不夠大,進(jìn)糞時會出現(xiàn)氣涌現(xiàn)象而被堵住。同時為了盡量避免形成短路,在施工中應(yīng)盡可能拉開進(jìn)糞管和連通管之間的距離。
第二池
由于第一池的作用主要是發(fā)酵、沉卵、截留沉渣及浮渣,但其厭氧發(fā)酵無法達(dá)到充分殺滅病原菌和寄生蟲卵的要求,所以有必要設(shè)置第二池,以補充第一池的不足,使糞液經(jīng)過第二池處理后,流出的糞水能達(dá)到糞便無害化的基本要求。為此,要在第二池創(chuàng)造一個更好的厭氧發(fā)酵和沉卵環(huán)境。
由于第二池不像第一池那樣受到進(jìn)糞時的強烈擾動,而只是受到經(jīng)連通管從第一池流過來的糞液輕微沖擊,只要第二池同樣建造得密封嚴(yán)密,便可使第二池有個較寧靜的厭氧環(huán)境。由第一池流人第二池的糞液,在相對寧靜的厭氧環(huán)境下能進(jìn)一步發(fā)酵,蟲卵比第一池更快地沉入池底。同時,經(jīng)第二池深度厭氧發(fā)酵后,游離氨濃度上升,殺菌能力提高;另外,為細(xì)菌提供隱蔽的糞皮和糞渣顯著減少,而糞液中的有機物含量仍舊很高,雜菌之間的拮抗作用仍舊存在,從而使有機代謝產(chǎn)物對病原菌及病毒能進(jìn)一步發(fā)揮“殺滅作用”。故相比之下,第二池的滅菌效果和沉卵效果要稍高于第一池,按其生物學(xué)作用,第一池以發(fā)酵和沉卵為主,第二池以滅菌為主。
在設(shè)計上,應(yīng)充分防止糞塊、糞皮和糞渣流人第二池,由于主要發(fā)酵量已在第一池內(nèi)完成。因此在第二池內(nèi)糞液的平均停留時間相對可以短一些,也就是說,池的容積可以稍小于第一池。但在具體設(shè)計時,要為水沖式戶廁在第一池內(nèi)進(jìn)行糞便發(fā)酵時,易能形成較厚的糞皮創(chuàng)造條件,同時又要為施工時便于作業(yè),所以采取不縮小第一池容積,相應(yīng)擴大第二池容積,不改變二池總的發(fā)酵停留時間的辦法來實現(xiàn)。
第三池
從第三池流出的糞水,其所含的殘渣和蟲卵都已很少,基本上已達(dá)到糞便無害化衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。因此,第三池的設(shè)置,除了能進(jìn)一步促進(jìn)沉卵和滅菌作用外,其主要目的是貯存糞水用于施肥。第三池容積大小,基本由施肥次數(shù)和每次施肥量來決定。若第三池的糞水不作肥料,而直接出口進(jìn)行淺土滲濾法凈化處理,則第三池的容積可以適當(dāng)縮小。
農(nóng)村三格化糞池外接凈化溝或凈化坑
農(nóng)村三格化糞池第三池糞水的理想出路是用于農(nóng)田施肥,但部分地區(qū)的農(nóng)民以化肥代替糞肥因而糞水用量減少,為此必須要為多余糞水尋找合適的凈化處理途徑。
(一)凈化原理
糞水淺土凈化的道理,可簡單歸納為:
1、利用淺層土壤微生物多,透氣性好的特點,加快糞水中有機物的好氧分解;
2、糞水通過表層土壤毛細(xì)管滲透作用,擴大淺土凈化面積;
3、糞水通過土壤表層蒸發(fā)和植被的升騰作用,不斷使水份消失。
(二)凈化裝置
1、出水管--采用內(nèi)徑為lOO毫米,C18(200號)混凝土預(yù)制管。
2、凈化溝--采用內(nèi)徑200毫米瓦簡,在1000毫米長度內(nèi)交叉均勻地鉆直徑lO毫米的孔20個,然后將每節(jié)瓦筒連接,埋入寬400毫米、深450毫米的土溝中,使管子略有坡度,溝壁鋪聚乙烯薄膜,瓦筒外置填卵石,上面覆土植被。
3、凈化坑--用直徑700毫米、深600毫米的土坑,坑壁鋪聚乙烯薄膜,內(nèi)填卵石,上面覆土植被。
(三)注意事項
1)凈化裝置宜設(shè)在具有滲透性及較強毛細(xì)管作用土壤,以設(shè)在菜地、草坪為佳,表面不能用水泥覆蓋;不應(yīng)設(shè)在低洼地,若地勢太低,可以培土填高。
2)凈化裝置應(yīng)距離水井30米以上。
3)如三格化糞池糞水的出水量多,宜采用凈化溝,出水量少,可用凈化坑。
三格化糞池施工
(一)選址時,三格化糞池基礎(chǔ)應(yīng)與相鄰原建筑物基礎(chǔ)間保持一定凈距,其數(shù)值一般取不小于相鄰兩基礎(chǔ)底面的高差。
(二)開挖池坑時,對土質(zhì)較好的地塊,宜采用直壁開挖,使磚塊緊貼坑壁砌筑;對土質(zhì)差或有地下水的地塊,只好采用按一定坡度的放坡開挖,并留不小于150毫米的回填寬度?;靥顣r,可在回填土內(nèi)摻人30%的碎石或碎磚瓦,要對稱均勻,邊砌筑邊回填夯實,這樣可對池墻起到捅箍作用。
(三)對地下水位高的地段,在開挖池坑前,先得在池位附近挖掘一口2米深的集水井,用泵抽吸井內(nèi)積水。只有這樣在不斷排泄地下水的條件下,才可進(jìn)行池坑開挖和完成建池任務(wù)。