2026年粪便处理试题及答案

2026年粪便处理试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.下列粪便处理技术中，属于生物处理且以资源化为主要目标的是：A.卫生填埋B.高温好氧堆肥C.焚烧发电D.化学消毒答案：B解析：高温好氧堆肥通过微生物降解有机物，最终产物为腐殖质类肥料，属于生物处理且资源化；卫生填埋为末端处置，焚烧以减量化为主，化学消毒侧重无害化。2.粪便厌氧消化过程中，若挥发性脂肪酸（VFA）浓度持续高于2000mg/L，最可能的后果是：A.产甲烷菌活性抑制B.水解酸化速率加快C.沼气中甲烷占比升高D.反应器pH显著上升答案：A解析：VFA是产酸阶段的中间产物，过高浓度（＞2000mg/L）会导致反应器酸化，抑制产甲烷菌活性，pH下降，沼气产量减少。3.农村户用粪便处理设施设计中，化粪池有效容积的确定主要依据：A.家庭人数×人均日排粪尿量×停留时间B.家庭人数×化粪池深度×表面积C.当地年降水量×汇水面积D.粪便中COD浓度×反应器容积负荷答案：A解析：化粪池容积需满足粪便在池中停留足够时间（通常30天以上）以完成厌氧发酵和沉淀，计算公式为“人数×人均日排粪尿量×停留时间”。4.粪便好氧堆肥过程中，堆体温度持续低于40℃且无上升趋势，最可能的原因是：A.初始含水率过高（＞70%）B.通风量过大C.碳氮比（C/N）为35:1D.接种了高效复合菌剂答案：A解析：含水率过高（＞70%）会导致堆体透气性差，氧气不足，微生物活动受限，温度无法升高；C/N35:1略高但仍可调节，通风量过大可能导致热量散失，但不会直接抑制升温；接种菌剂会促进升温。5.依据《粪便处理厂污染物排放标准》（假设2025年修订），处理厂周边大气中氨的最高允许浓度（小时均值）为：A.1.0mg/m³B.1.5mg/m³C.2.0mg/m³D.2.5mg/m³答案：B解析：参考现行《恶臭污染物排放标准》及粪便处理行业升级要求，修订后氨的小时均值标准通常收紧至1.5mg/m³，以控制恶臭污染。二、简答题（每题10分，共30分）1.简述粪便厌氧消化与好氧堆肥的主要区别（从反应条件、产物、适用场景三方面回答）。答案：（1）反应条件：厌氧消化在无氧或缺氧环境中进行，温度分中温（35℃）、高温（55℃）；好氧堆肥需充足氧气，温度需升至5065℃并维持一定时间（≥5天）。（2）产物：厌氧消化主要产物为沼气（甲烷+二氧化碳）和沼液、沼渣；好氧堆肥产物为腐殖质类有机肥，无沼气产生。（3）适用场景：厌氧消化适合大规模集中处理（如城镇粪便处理厂），可回收能源；好氧堆肥适合中小规模（如农村、养殖场），产物直接用于农业。2.列举粪便处理中常见的病原微生物（至少3种），并说明高温好氧堆肥对其灭活的关键控制参数。答案：常见病原微生物：大肠杆菌、沙门氏菌、蛔虫卵、贾第鞭毛虫等。灭活关键参数：堆体温度需≥55℃并持续5天以上（或≥60℃持续3天），此条件下多数病原微生物（如蛔虫卵死亡率＞95%）、病毒（如脊髓灰质炎病毒）可被灭活；同时需控制含水率在5060%，确保微生物活动旺盛，避免因过干或过湿导致温度不足。3.某粪便处理厂采用“预处理（固液分离）厌氧消化沼液深度处理”工艺，运行中发现厌氧反应器产气率下降（甲烷含量＜50%），请分析可能原因及应对措施。答案：可能原因：（1）进料负荷过高：粪便中有机物浓度突然增加，超过反应器处理能力，导致挥发性脂肪酸（VFA）积累，pH下降（＜6.5），抑制产甲烷菌。（2）有毒物质混入：如重金属（铅、镉）、消毒剂（含氯化合物）或抗生素，抑制微生物活性。（3）温度波动：中温反应器温度低于30℃或高温反应器低于50℃，微生物代谢速率降低。（4）原料C/N比失衡：C/N＜20:1（氮源过剩）或＞30:1（碳源不足），影响微生物营养平衡。应对措施：（1）降低进料量或稀释原料，投加碳酸氢钠（NaHCO₃）调节pH至6.87.2；（2）检测进料成分，排查有毒物质来源并拦截；（3）稳定反应器温度（中温35±2℃，高温55±2℃），加强保温；（4）调整原料配比（如添加秸秆、厨余垃圾），将C/N调至2030:1。三、案例分析题（30分）某县新建农村粪便集中处理站，采用“三格化粪池预处理+高温好氧发酵”工艺，设计处理规模为50t/d（粪便含水率85%）。运行3个月后，出现以下问题：（1）发酵仓出料含水率仍达60%（设计目标≤40%）；（2）周边村民投诉氨味明显；（3）发酵周期延长至30天（设计为15天）。请结合工艺原理分析原因，并提出针对性改进措施。答案：原因分析：（1）出料含水率过高：可能因初始含水率（85%）未有效降低（三格化粪池预处理效果差，未充分沉淀脱水）；发酵过程中通风量不足，水分蒸发量少；或填充料（如秸秆、锯末）添加比例过低（设计C/N未达标），导致微生物代谢产热不足，无法有效蒸发水分。（2）氨味明显：粪便中含氮有机物（如蛋白质）分解产生氨（NH₃），若好氧发酵过程中氧气供应不均（局部厌氧），硝化反应受阻，氨未及时转化为硝酸盐；或未设置除臭设施（如生物滤池、化学洗涤塔），氨气直接逸散。（3）发酵周期延长：堆体温度未达标（＜55℃），微生物活性低，有机物分解速率慢；可能因填充料粒径过大（透气性差）、翻堆频率不足（氧气供应不持续），或初始C/N偏离最佳范围（＜25:1或＞30:1），影响微生物代谢效率。改进措施：（1）优化预处理：在三格化粪池后增加机械脱水（如螺旋挤压机），将粪便含水率降至7580%；调整填充料比例（秸秆:粪便=1:31:4），降低初始含水率并提高C/N至2530:1。（2）加强通风与除臭：增加发酵仓强制通风频率（每2小时翻堆1次，每次5分钟），确保好氧环境；在排气口设置生物滤池（填充树皮、微生物菌剂），利用微生物将NH₃转化为硝酸盐；或安装化学洗涤塔（用稀硫酸吸收NH₃）。（3）缩短发酵周期：监测堆体温度，若＜55℃，可接种嗜热菌剂（如枯草芽孢杆菌、嗜热链球菌）提升微生物活性；调整翻堆工艺（每日1次），改善透气性；若C/N失衡，补充碳源（如粉碎的玉米芯）或氮源（如尿素）至适宜范围。四、计算题（20分）某粪便处理厂采用中温厌氧消化工艺，设计处理量为100t/d（粪便TS=10%，VS/TS=80%），厌氧反应器容积负荷为3.0kgVS/(m³·d)，沼气产率为0.5m³/kgVS（以VS去除率80%计）。计算：（1）反应器有效容积；（2）每日沼气产量（m³）。答案：（1）反应器有效容积计算：每日处理VS量=处理量×TS×VS/TS=100t/d×10%×80%=8t/d=8000kg/d容积负荷=3.0kgVS