文档介绍：化粪池出水垂直流人工湿地与水培蔬菜处理利用系统
在中国传统农业中人粪尿是作为有机肥料被分散施用到土壤中去的,以供应农作物
生长所需要的营养和减轻土壤退化,再以粮食和蔬菜等农产品形式被人类食用,这种循
环利用方式被称为有机农业模式。但是,在城市化地区,由于城市居民人粪尿产生量大
和交通运输压力以及运输方式落后等原因致使城镇居民人粪尿有机肥源不能还田,特别
是人粪尿中氮磷营养物质含量高,对于农业利用来说,应是最好的有机肥源。可是,在城
市化地区却而成为城市地表水体富营养化的重要的污染源,需要引入城市污水处理厂进
行脱氮除磷处理,这样做既浪费资金,又浪费能源和资源。仅人尿就可以替代目前人类
食品和动物饲料生产所用化肥量的20-25%。因此,人粪尿中营养的循环利用对于减轻
城市水环境污染和建立未来生态循环社会都具有重要的意义。然而,大体积的尿要还田
就必须涉及到有关这些大数量尿的收集和输送问题。因此,人尿中营养的浓缩和体积的
减小以及通过酸化贮存人尿都有研究报道(Lind et al,2001; Hellström et al,1999),
但此法仍未得到应用。
本项研究的目标是:(1)对人粪尿采用化粪池和垂直流人工湿地组合系统进行处
理,使人粪尿达到去毒、杀菌、增氧、卫生和无害化;(2)利用该组合系统处理出水中
的营养水培蔬菜,同时利用水培蔬菜的摄取作用进一步处理化粪池出水;(3)在垂直流
人工湿地中种植观赏植物和其他商品花卉,增加人工湿地的经济效益和审美价值;(4)
在城市化地区建立一个分散的污水生态处理与利用示范装置。
2 材料与方法
试验流程
试验设计人工土快滤床:长×宽×高为1m×1m×,池底为20cm 的砾石
垫层,在垫层上填人工土90cm,池表喷洒布水。水培蔬菜池:长×宽×高为4m×1m×,
分4 格,设2 个处理。处理1 为通菜(秋季),西红柿(春季)。处理2 为生菜(秋季),樱桃番茄
(春季)。并玻璃温室无土栽培和田间种植通菜、生菜、西红柿和樱桃番茄作对照。
垂直流人工湿地(床):长×宽×××,共2 个,池底为10cm
厚砾石垫层,床1 厚,其上种植美人蕉;床2 厚,再
在其上种植玫瑰、剑兰等鲜花植物。
供试污水供试污水取自华南农大5 号楼公厕化粪池出水,其水质监测结果为:
COD120 - 400 mg/l,BOD5 为60-150mg/l,TN 为10-50 mg/l,TP -12mg/l。其性质
与城市污水相类似。
运行管理人工土快滤床自1996 年9 月开始运行至11 月底止。每3d 运行2h,
,水力负荷为20cm/d.。水培蔬菜池每3d 补充一次处理出水,其水力
。垂直流人工湿地(床)自2000 年10 月初运行,每日运行2 次,每次
运行1h。垂直流人工湿地(柱)2001 年3 月8 日开始运行,采用连续配水8h,湿干比为
1:5 方式运行。
3 结果与分析
人工土快滤处理和水培蔬菜利用系统对COD 和BOD5 的去除效果
在试验期间,对不同生长期的化粪池、快滤床和水培蔬菜池的处理出水水质进行了
监测。三级化粪池出水中COD 浓度为120-180mg/l,经人工快滤床处理后COD 浓度为60-
80mg/l,其对COD 的平均去除率小于60%,原因是运行间隔时间长,渗滤速率快,水力负荷
和污染负荷过小。经水培通菜和生菜处理利用后排出水中COD 浓度小于45mg/l,达到了
二级生化处理厂排放标准。但处理系统对COD %,可能与秋末气温较
低,蔬菜生长较慢有关。
在试验期间,对该处理利用系统的进出水中BOD5 浓度进行了监测。原污水BOD5 浓度
约为60mg/l,经人工快滤床处理后出水BOD5 浓度约为10mg/l,达到了二级生化处理排
放标准,也完全符合农田灌溉水质标准要求。再经水培通菜和生菜处理利用后出水中BOD5
于2mg/l,达到了地面水环境质量Ⅰ类标准。整个处理利用系统对BOD5
%。
人工土快滤处理和水培蔬菜利用系统对SS 的去除效果
化粪池出水中SS 浓度较高,平均达250 mg/l,在无任何前处理装置的情况下,粪
水直接进入人工土快滤床,经人工快滤床处理后滤出水中SS 含量仍较高,平均值为66mg/l,
其对SS %。主要原因是渗滤速率较快,以致其处理出水中SS 浓度较
高,但再经水培通菜和生菜根系的絮凝作用后,其排出水中SS 含量小于10mg