粪便再利用设备（关于粪便的回收利用）

生活中因为人类和各种生物的新陈代谢，每座城市每天都要产生巨大的粪便量。这些巨大的粪便量是通过消耗巨大的食物量形成的，食物来源于生态系统，食用它们耗费了很大部分的生态系统的资源。且这些食物经过生物消化系统消化排泄，形成的粪便中仍然含有大量的营养物质和有机物质，这些物质需要被回收重新投入大自然被利用来维持生态系统的平衡，才能实现地球的可持续性发展。那么关于粪便的回收利用，你知道多少呢？

首先，粪便得收集起来。在城市里，粪便的收集需要经过小区化粪池。一般来说，每个小区里面都建有化粪池。设置化粪池可以对生活废水和粪便进行一定的预处理和前处理，化粪池结构图如图1所示：

化粪池实物图如图2 所示：

含有粪水的粪便在化粪池中实现固液分离，固体物质沉淀下来，上层液体通过下水管道流走进入城市的污水处理系统被当作污水处理，沉淀下来的固体物质则有更长的时间去被微生物去分解。这样做，可以避免废水中的固体物质进入城市下水道管网堵塞管道。

被当作污水处理的粪水往往要经过厌氧、缺氧和好氧三个阶段的处理。厌氧段主要是去除污水中的磷，缺氧段主要是去除污水中的氮，好氧段主要是去除污水中的有机物。处理好的污水经过深度处理后的再生水可以供企业生产用，或者排放河道进行生态补水。

而收集起来的固体粪便含有丰富的营养成分，如蛋白质 、脂肪类、有机酸、纤维素、半纤维素 无机盐等。但这些并不能直接投入大自然当作农作物的肥料利用，原因有如下几点：

1，粪便中含有大肠菌、线虫等各种病菌和害虫，直接使用导致病虫害的滋生传播，也导致农作物病虫害的发生。

2，烧苗，不发酵的生粪施到地里后，当温度合适时，在微生物的活动下，会产生很大的热量影响农作物生长，严重时导致作物死亡。

3，毒气危害，生粪在分解过程中产生甲烷、氨等有害气体，使土壤和作物产生酸害和根系损伤。

4，土壤缺氧，生粪在分解过程要消耗土壤中的氧气，使土壤暂时性缺氧，抑制作物生长。

5，没发酵的粪便多为有机态或缓放态，作物不能直接吸收利用，只有发酵转化成速效态才能被作物吸收利用，没有发酵的畜禽粪便肥效很慢。

诸如以上各种原因，收集到的粪便一般要经过堆肥发酵处理之后，做成有益肥料，才会投入使用。堆肥发酵过程就是利用各种微生物来分解畜禽粪便中有机成分，以提高这些有机物质的综合利用率，同时可基本杀灭畜禽粪便中的病原体，减少畜禽粪便带来的危害。

粪便堆肥发酵后的作用：

1，发酵可使堆料温度很快上升，快速、充分发酵腐熟，通过持续高温和微生物平衡，堆料中的有害菌、虫、虫卵、草籽等农作物有害生物被迅速、彻底杀死，并抑制病原菌再次滋生，发酵后的粪便没有原来的臭味，方便操作运输。

2、发酵后的有机肥富含大量有益菌，施用后可以疏松土壤，改善土壤结构，使土壤中沉积固化的养分得到分解释放，并促进作物的吸收。

3、发酵后的堆肥，施用后不烧根，可以提高发芽率，农作物根系发达，植株健壮。

粪便的堆肥处理一般分为好氧堆肥和厌氧堆肥。

好氧堆肥是在有氧的条件下，好氧微生物通过自身的生命活动促进粪便中的有机物氧化、还原及合成等过程，氧化被微生物吸收的有机物成简单的无机物，并放出生物生长活动所需要的能量。如图3所示：

在好氧堆肥过程中，粪便中的蛋白质的分解过程是： 蛋白质--胨--肽--氨基酸--氨化物--细菌原生质及氮气或氨气。粪便中的碳水化合物的分解过程是: 碳水化合物--单糖--有机酸--二氧化碳与细菌原生质。通过微生物的生命活动合成及分解过程，把一部分被吸收的有机质氧化成简单的无机物。并提供生命活动所需要的能量，把另一部分有机物转化合成新的细胞物质，使微生物增殖。

厌氧堆肥是投加厌氧生物菌种对粪便进行厌氧发酵的一个复杂的生物反应过程，粪便分子在缺氧条件及微生物的作用下，逐步将碳水化合物、脂肪及蛋白质等有机物发酵转化为甲烷。具体过程如图4所示：

厌氧堆肥过程中产生的气体作为沼气使用，而经厌氧发酵过的粪便再进行固液分离，分离出来的粪渣通过进一步加工可得到固态有机肥和液态有机肥。

综上，粪便的回收利用路线可如图5所示：

对于粪便的回收利用中所用到的技术，器具以及处理方式还有很多，本文只是介绍了其中比较常见的几种。读者们如果还有更多兴趣可以留言，我们在以后的文章中可以继续探讨。

谢谢阅读！