“垃圾发酵池”的沛县实践与增温措施

文/李岳 徐州经济技术开发区应急管理局

“垃圾分类”和“厕所革命”是关乎民生的基础性工作。针对这两项农村人居环境整治的重要任务，国家陆续出台了相关政策文件。对于“垃圾分类”和“厕所革命”的后端产物—易腐垃圾和厕所粪污的无害化处理与资源化利用，目前在不少农村还处于空白状态，亟待补齐短板。江苏省沛县成功实践“垃圾发酵池”，并探索研究寒冷地区配备增温设施，对于实现“易腐垃圾+厕所粪污”的无害化处理与资源化利用工作具有借鉴和推广意义。

“垃圾发酵池”的由来

从广义的角度，易腐垃圾和厕所粪污等废弃物属于广义“垃圾”的范畴。为区别于户用小型“沼气池”（8～10立方米，主要生产沼气作为生活用能），笔者将用于生态化消纳“易腐垃圾+厕所粪污”的厌氧发酵池简称“垃圾发酵池”（在户用沼气池基础上做了多个方面的技术改进，大小一般为50立方米）。“垃圾发酵池”的主要作用不是生产沼气—沼气只是副产品，西瓜皮、烂菜叶等易腐垃圾和经三格化粪池已经部分发酵的粪污所产沼气量并不大，而是运用厌氧发酵方法生态化消纳废弃物，杀灭大肠杆菌等有害菌，在实现无害化和环境保护的同时附带实现资源化。所以，在乡村振兴、农村人居环境整治的大背景下，“垃圾发酵池”的名称比“沼气池”更贴切。

沛县五段镇高庄村“垃圾发酵池”处置设施阴面图（图左下侧为两座地下“垃圾发酵池”）

“垃圾发酵池”在沛县的成功实践

江苏省沛县以行政村为单位（或紧邻的行政村联合），建设两座地下湿式厌氧发酵池，双池循环用来发酵“易腐垃圾+厕所粪污”。一般每池50立方米（主要根据常住人口设计池容量），两座总计100立方米，计算进料房等地面设施在内，总造价30余万元。此类设施，已在沛县全县18个镇（街道、场）的多个行政村建成并成功运行。

在池容量设计方面，根据沛县已有的实践，农村每人每天平均产生易腐垃圾0.21千克（少于城市的量）、入厕的尿液（0.6千克）、粪便（0.5千克），合计1.31千克，即每人每月产生易腐垃圾和粪尿的量总计39.3千克。一个常住人口1000人的村，月产易腐垃圾和户厕粪尿的量总计39.3吨。根据冬春季日处置量的标准，处置39.3吨则需要2座50立方米的垃圾发酵池（合计100立方米），实行双池循环发酵：当1号池填满料时，继而填2号池；2号池填满时，1号池已经完成充分发酵进而可以出料，如此循环往复。地下湿式垃圾发酵池因为有地温，保温效果好，冬春季节可以发酵，只是发酵速度较慢。只要设计的池容量比较大（1000人需要2座50立方米的池子），两座池子能够循环开来、达到完全厌氧发酵即可。在黄淮海以南的农村地区，冬春不需要加热，节省电力加热费用。

协同处置过程由垃圾发酵池管理员操作，将易腐垃圾通过机器粉碎，填入厌氧发酵池；将抽粪车运来的厕所粪污，经格栅剔除卫生巾等杂物，排至池内，与易腐垃圾混合发酵。所产沼气供附近农户生活使用。沼液、沼渣混合物经抽液泵抽至“渣液分离、晾晒干化房”（已获批专利），节省了20元/吨的絮凝剂和机械压滤的费用；自然分离后的沼渣用于育苗的基质，沼液用于防治小麦、蔬菜的蚜虫和果树红蜘蛛，同时兼作叶面喷施肥，效果特好。清料不用愁，经常有种植大户直接抽取沼渣沼液混合物，用于浇灌果树，成为上等液态有机肥。协同处置“易腐垃圾+厕所粪污”的过程，是微生物厌氧发酵的自然过程，无臭气、无苍蝇、无污水产生，整个处置过程生态、低碳、环保。

沛县五段镇高庄村“垃圾发酵池”处置设施阳面图（左为进料房，右为渣液分离、晾晒干化房）

在运行管理和费用方面，以沛县五段镇为例，五段镇环卫所派出两名管理员，每天分时段，每人管理4个行政村的垃圾发酵池，负责进料、维护、记录和定期出料等工作。管理员对于保洁员收集来的易腐垃圾称重记录，按照0.16元/千克对保洁员奖励。户用三格化粪池已满时，农户打电话请抽粪车车主机械化清掏，农户付费给车主40元。抽粪车车主将粪污免费运送至厌氧发酵站，厌氧发酵站管理员不收取处置费用，即“两不找”。沼渣、沼液出料后的运输费用，由争相使用的种植大户承担。处置过程中管理费用、保洁员奖励费用和微小的电费由镇环卫所承担。

“垃圾发酵池”的增温措施

江苏省沛县创新形成的双池循环、地下湿式厌氧发酵技术，可达到易操作、生态化、资源化、低成本的较佳结合。该技术特别适合于黄淮海地区以南的农村就地处置“易腐垃圾+厕所粪污”。

对于黄淮海以北及高寒地区，该技术则需要改进。一定区域内常住人口比较稳定，其易腐垃圾和厕所粪污的日产量也会比较恒定（只是夏季西瓜皮等易腐垃圾较多些），这就要求日处置量也需要比较恒定。但是黄淮海以北及高寒地区冬春的低温严重影响日处置量，冬春季平均日处置量比夏秋季至少减少70%以上。若要解决恒定日产量与冬春季日处置量严重下降的矛盾，就需要冬春季对垃圾发酵池增温，配备相应的增温设施。

覆盖塑料大棚进行增温，但要特别注意潜在危险。冬春季节在垃圾发酵池的上部覆盖温室塑料大棚进行增温，晚上在塑料大棚上面覆盖毡毯用以保温，通过地面温度传导给地下池，用以保持稳定的日处置量。此举需要特别注意潜在危险。垃圾发酵池的一侧建有水压间（水压池），当池内沼气量较大时，沼气把沼液压至水压池；垃圾发酵池的一侧还建有出料口和搅拌口。以上设施中的沼渣沼液都含有少量硫化氢毒性气体，硫化氢气体散布于塑料大棚内，会对进棚的人构成潜在的生命危险。因此，非管理人员严禁入内，管理人员在进棚前务必事先通风透气。

易腐垃圾经机器粉碎后填入“垃圾发酵池”进料口

自动化加热和相关技术问题。在覆盖塑料大棚增温的同时，在1～2月的寒冷季节，如果地下池温度仍然较低（低于15℃），垃圾发酵池则需要布设自动化的增温装置，可以把带有电加热丝的太阳能热水器（根据需要每池配备两台或三台）作为热源，放置于温室大棚的一侧。自动化增温装置需要解决两个技术问题：一是池内加热管的接口问题。通常的方法是在发酵池内布设带有接口的PE-xc管道，用循环热水加热增温，但使用久了，其池内的接口因腐蚀而出现泄漏现象；若人工维修，需要清空池子，不仅不便，而且因池内残留有害气体而导致维修的危险，维修代价高昂。二是适时增温的问题。何时增温，增加到何种温度，需要测量，单凭人工测量将带来较大工作量，且该工作十分不便。

为解决如上两个技术问题，保证垃圾发酵池冬春季节正常运行，可对发酵池增温装置进行技术性创新：一是散热管在垃圾发酵池内部要做到无接头，以避免接口不耐腐蚀、容易泄露、难以修复的问题；二是要配有温度传感器与控制模块，以自动化控制循环水泵的运行。

综上所述，在借鉴沛县地下湿式、双池循环厌氧发酵“垃圾发酵池”技术的基础上，覆盖塑料大棚，配备自动化的增温设施，可在黄淮海以北及高寒地区因地制宜推广，用以生态化消纳易腐垃圾和厕所粪污，促进美丽乡村建设。