[发明专利]对城市人粪便进行处理和利用的一种方法

说明书

本发明涉及城市环境保护工作，特别是一种对人粪便进行资源化的一种方法。

随着城市环境愈来愈恶化，对城市环境的保护工作被提到了重要日程。造成城市环境污染的主要因素有：各种工矿企业排放的废水、废气、废渣，城市居民排放的生活垃圾和人粪便。由此可见，人粪便是造成城市环境恶化的主要因素之一。城市人粪便对环境产生污染主要有以下几个方面。一、大气污染：由人粪便中散发出的各种恶臭物质导致，如H₂S、NH₃、甲胺、二甲胺、粪黄胆素等二、水污染：我国城市水体BOD、COD的超标，主要是由城市垃圾粪尿等生物废物污染所致。三、疾病传染，这是因为人粪便中含有大量的病原体和各种寄生虫卵。人粪便产生的三大类危害中的第三类，即疾病传染最为严重，这主要是由于人粪便中含有的病原体和寄生虫卵的生命力

特别顽强，通过很多途径可使人感染疾病。如痢疾在土壤里可存活22-142天，结核杆菌在土壤里可存活360天左右，蛔虫卵在土壤里可存活315-420天，沙门氏菌在土壤里可存活35-70天。这些有害物对蔬菜的污染最为严重，如对北京市蔬菜进行抽样检查，仅以大肠杆菌和蛔虫卵两项指标进行检测，有73.11％的蔬菜含有大肠杆菌，有29.03％的蔬菜含有蛔虫卵。针对人粪便给环境造成严重污染这一事实，产生了很多对人粪便的处理方法。

欧美国家把城市人粪便排入下水管网，经污水处理厂处理后进行排放。其处理实质是：利用微生物来吸附、分解、氧化人粪便其中的有机物。日本的处理方法是：先厌氧消化30天(温度在30-35度)，后继以20倍水稀释的好氧处理，再稀释20倍曝气，进行一级活性污泥和二级活性污泥处理。这种处理方式存在的问题是：厌氧消化温度在30度-35度，不能有效地消除人粪便中的病原体和寄生虫卵；也未作资源化利用。在德国一些地方，如NORDHAUSEN、THUMGEN等地建有粪便排放站，对粪便进行初级处理后排入市政管网。这种排放站是利用高效的固液分离设备将粪便中的固体物质最大限度地除去，降低排入市政下水管道的粪便中固体含量和BOD浓度。

上述国外的这些处理方法未能解决以下问题：1、不能彻底消除人粪便中各种病原体和寄生虫卵。2、未能对人粪便进行除臭处理。3、最后形成的活性污泥也不能当作资源加以利用，因为它里面含有大量的重金属，如汞、铅、铬、砷等。

国内的处理方法也有多种，如广州市粪便处理方法采用的是丹麦技术，即沉淀稀释、三段生物滴滤和化学沉淀法三级处理工艺，到厂的城市人粪便首先经预沉池将部分固体除去，上清液进行加水稀释后，BOD浓度由4000MG/L降至1000MG/L，进入二级生物滴滤处理，出水进行化学沉淀，然后排放；对粪渣实行厌氧发酵，最后形成活性污泥。

上海的处理方法是深度处理法：首先经过预沉分离粪渣，再对粪渣进行厌氧处理，好氧处理粪液，以及进行生物消化和氨氮降解，并与焚烧相结合。

北京市的处理方法是：把粪便中大于7毫米以上的杂物去除，然后经调节池加入絮凝剂进行固液分离，分离出的粪水送往水处理厂，粪渣作为农肥或送去填埋。

国内还有其他一些城市先把粪便进行自然发酵，然后送去填埋。国内的上述这些处理方式都未能彻底解决使粪便无害化和资源化等问题。国内的另一种处理模式是把人粪便和垃圾混合在一起进行发酵，最后形成堆肥。上述国内的这些处理方法未能有效地消除人粪便对环境的污染，如人粪便中的病原体和寄生虫卵、人类粪便散发出的恶臭味，以及人粪便对水的污染，另外未能对人粪便进行有效的资源化利用。

经过基础研究发现人粪便的组成主要包括化学成份、各种病原体和寄生虫卵和散发恶臭的臭气物质，具体的讲，人粪便的组成成份主要有纤维素、半纤维素、未消化的蛋白质、氨基酸、吲哚、硫化氢、丁酸、硫酸盐、磷酸盐、氯化物，还有相当于5％的灰分物质。

人粪便中的病原体和寄生虫卵为：病菌有：沙门氏菌、大肠杆菌、伤寒杆菌、霍乱杆菌、钩端螺旋体、链球菌属、结核杆菌等；病毒有：肝炎病素、胃肠病毒、脊髓灰质炎病毒、人肠道致细菌病毒、柯萨基病毒等；寄生虫卵有：血吸虫、钩虫、蛔虫、鞭虫等。

导致人粪便散发的恶臭主要有三大类物质，这三大类物质是：硫化物、胺化物、脂肪类化合物；硫化物有：甲硫醇、乙硫醇、二甲基硫、二乙基硫、硫化氢；胺化物有：甲基胺、乙胺、三甲基胺、氨；脂肪类化合物有：丁稀、丁酸、丙酮、丙稀醛。

人粪便成分常规测定(以北京市人粪便为例)

含水量：95-99％          PH值7-8               比重：1.01