生活中因?yàn)槿祟惡透鞣N生物的新陳代謝，每座城市每天都要產(chǎn)生巨大的糞便量。這些巨大的糞便量是通過(guò)消耗巨大的食物量形成的，食物來(lái)源于生態(tài)系統(tǒng)，食用它們耗費(fèi)了很大部分的生態(tài)系統(tǒng)的資源。且這些食物經(jīng)過(guò)生物消化系統(tǒng)消化排泄，形成的糞便中仍然含有大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和有機(jī)物質(zhì)，這些物質(zhì)需要被回收重新投入大自然被利用來(lái)維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡，才能實(shí)現(xiàn)地球的可持續(xù)性發(fā)展。那么關(guān)于糞便的回收利用，你知道多少呢？
首先，糞便得收集起來(lái)。在城市里，糞便的收集需要經(jīng)過(guò)小區(qū)化糞池。一般來(lái)說(shuō)，每個(gè)小區(qū)里面都建有化糞池。設(shè)置化糞池可以對(duì)生活廢水和糞便進(jìn)行一定的預(yù)處理和前處理，化糞池結(jié)構(gòu)圖如圖1所示：
化糞池實(shí)物圖如圖2 所示：
含有糞水的糞便在化糞池中實(shí)現(xiàn)固液分離，固體物質(zhì)沉淀下來(lái)，上層液體通過(guò)下水管道流走進(jìn)入城市的污水處理系統(tǒng)被當(dāng)作污水處理，沉淀下來(lái)的固體物質(zhì)則有更長(zhǎng)的時(shí)間去被微生物去分解。這樣做，可以避免廢水中的固體物質(zhì)進(jìn)入城市下水道管網(wǎng)堵塞管道。
被當(dāng)作污水處理的糞水往往要經(jīng)過(guò)厭氧、缺氧和好氧三個(gè)階段的處理。厭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機(jī)物。處理好的污水經(jīng)過(guò)深度處理后的再生水可以供企業(yè)生產(chǎn)用，或者排放河道進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)水。
而收集起來(lái)的固體糞便含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，如蛋白質(zhì) 、脂肪類、有機(jī)酸、纖維素、半纖維素 無(wú)機(jī)鹽等。但這些并不能直接投入大自然當(dāng)作農(nóng)作物的肥料利用，原因有如下幾點(diǎn)：
1，糞便中含有大腸菌、線蟲等各種病菌和害蟲，直接使用導(dǎo)致病蟲害的滋生傳播，也導(dǎo)致農(nóng)作物病蟲害的發(fā)生。
2，燒苗，不發(fā)酵的生糞施到地里后，當(dāng)溫度合適時(shí)，在微生物的活動(dòng)下，會(huì)產(chǎn)生很大的熱量影響農(nóng)作物生長(zhǎng)，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致作物死亡。
3，毒氣危害，生糞在分解過(guò)程中產(chǎn)生甲烷、氨等有害氣體，使土壤和作物產(chǎn)生酸害和根系損傷。
4，土壤缺氧，生糞在分解過(guò)程要消耗土壤中的氧氣，使土壤暫時(shí)性缺氧，抑制作物生長(zhǎng)。
5，沒(méi)發(fā)酵的糞便多為有機(jī)態(tài)或緩放態(tài)，作物不能直接吸收利用，只有發(fā)酵轉(zhuǎn)化成速效態(tài)才能被作物吸收利用，沒(méi)有發(fā)酵的畜禽糞便肥效很慢。
諸如以上各種原因，收集到的糞便一般要經(jīng)過(guò)堆肥發(fā)酵處理之后，做成有益肥料，才會(huì)投入使用。堆肥發(fā)酵過(guò)程就是利用各種微生物來(lái)分解畜禽糞便中有機(jī)成分，以提高這些有機(jī)物質(zhì)的綜合利用率，同時(shí)可基本殺滅畜禽糞便中的病原體，減少畜禽糞便帶來(lái)的危害。
糞便堆肥發(fā)酵后的作用：
1，發(fā)酵可使堆料溫度很快上升，快速、充分發(fā)酵腐熟，通過(guò)持續(xù)高溫和微生物平衡，堆料中的有害菌、蟲、蟲卵、草籽等農(nóng)作物有害生物被迅速、徹底殺死，并抑制病原菌再次滋生，發(fā)酵后的糞便沒(méi)有原來(lái)的臭味，方便操作運(yùn)輸。
2、發(fā)酵后的有機(jī)肥富含大量有益菌，施用后可以疏松土壤，改善土壤結(jié)構(gòu)，使土壤中沉積固化的養(yǎng)分得到分解釋放，并促進(jìn)作物的吸收。
3、發(fā)酵后的堆肥，施用后不燒根，可以提高發(fā)芽率，農(nóng)作物根系發(fā)達(dá)，植株健壯。
糞便的堆肥處理一般分為好氧堆肥和厭氧堆肥。
好氧堆肥是在有氧的條件下，好氧微生物通過(guò)自身的生命活動(dòng)促進(jìn)糞便中的有機(jī)物氧化、還原及合成等過(guò)程，氧化被微生物吸收的有機(jī)物成簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物，并放出生物生長(zhǎng)活動(dòng)所需要的能量。如圖3所示：
在好氧堆肥過(guò)程中，糞便中的蛋白質(zhì)的分解過(guò)程是： 蛋白質(zhì)--胨--肽--氨基酸--氨化物--細(xì)菌原生質(zhì)及氮?dú)饣虬睔?。糞便中的碳水化合物的分解過(guò)程是: 碳水化合物--單糖--有機(jī)酸--二氧化碳與細(xì)菌原生質(zhì)。通過(guò)微生物的生命活動(dòng)合成及分解過(guò)程，把一部分被吸收的有機(jī)質(zhì)氧化成簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物。并提供生命活動(dòng)所需要的能量，把另一部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化合成新的細(xì)胞物質(zhì)，使微生物增殖。
厭氧堆肥是投加厭氧生物菌種對(duì)糞便進(jìn)行厭氧發(fā)酵的一個(gè)復(fù)雜的生物反應(yīng)過(guò)程，糞便分子在缺氧條件及微生物的作用下，逐步將碳水化合物、脂肪及蛋白質(zhì)等有機(jī)物發(fā)酵轉(zhuǎn)化為甲烷。具體過(guò)程如圖4所示：
厭氧堆肥過(guò)程中產(chǎn)生的氣體作為沼氣使用，而經(jīng)厭氧發(fā)酵過(guò)的糞便再進(jìn)行固液分離，分離出來(lái)的糞渣通過(guò)進(jìn)一步加工可得到固態(tài)有機(jī)肥和液態(tài)有機(jī)肥。
綜上，糞便的回收利用路線可如圖5所示：
對(duì)于糞便的回收利用中所用到的技術(shù)，器具以及處理方式還有很多，本文只是介紹了其中比較常見(jiàn)的幾種。讀者們?nèi)绻€有更多興趣可以留言，我們?cè)谝院蟮奈恼轮锌梢岳^續(xù)探討。
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