侯英龍 張鈺棟

1.北京建筑大學(xué)環(huán)境與能源工程學(xué)院，北京應(yīng)對(duì)氣候變化人才培養(yǎng)基地，中國(guó)·北京 102600

2.北京天恒建設(shè)集團(tuán)有限公司，中國(guó)·北京 102600

農(nóng)村廁所；治污技術(shù)；廁所管理

1 引言

廁所糞污是人類生活中不可避免的副產(chǎn)品，產(chǎn)量巨大。然而中國(guó)農(nóng)村的發(fā)展建設(shè)嚴(yán)重落后于城市發(fā)展速度，糞便處置落后導(dǎo)致廁所糞污的污染問題更加突出，其惡臭、污染物濃度高、致病菌濃度高已成為農(nóng)村重要污染源[1]。

糞便中含有大量的有機(jī)物和氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)成分，若被直接排放，會(huì)造成水質(zhì)污染，散發(fā)含氨、H2S、硫醇、硫醚等惡臭成分的有害氣體，同時(shí)，糞便中含有大量的病原菌、病毒微生物和易使水體營(yíng)養(yǎng)化的污染物，是繁殖滋生媒介疾病的蚊、蠅、蚤、老鼠的有利繁殖場(chǎng)所[2-6]。目前，糞污的污染問題主要表現(xiàn)在空氣污染、水體污染以及土壤污染三個(gè)方面[1，7-10]。研究廁所污染治理技術(shù)對(duì)改善糞污污染問題以及農(nóng)村衛(wèi)生環(huán)境有重要的意義。

2 其他國(guó)家農(nóng)村廁所糞污治理研究現(xiàn)狀

糞污的管理與各國(guó)的發(fā)達(dá)程度有關(guān)，以歐美、日本以及韓國(guó)為例闡述如下：

在歷史上，美國(guó)農(nóng)村的廁所也曾經(jīng)和中國(guó)農(nóng)村的茅房差不多，然而這種茅房在今天的美國(guó)已經(jīng)絕跡了。在20世紀(jì)的20～30年代，各地就先后通過了地方法規(guī)，禁止這種開敞式的對(duì)糞便不經(jīng)處理的簡(jiǎn)易廁所。在農(nóng)村，市政管網(wǎng)的建設(shè)創(chuàng)造的良好設(shè)施條件，使廁所里沖水馬桶普及率達(dá)100%。每一個(gè)農(nóng)戶都在地下安裝一個(gè)化糞罐。老式的化糞罐是水泥的，新式的大多是玻璃鋼的。在安裝時(shí)，罐中就投有特殊的發(fā)酵菌種，以后菌種還可以添加。所有糞便與廢水在罐中經(jīng)過發(fā)酵，固體部分大大減少，經(jīng)過化糞罐處理的液體，變成近乎于清水，然后排往地下，滲入土壤[1，11]。

在歐洲國(guó)家，主要以下水道建設(shè)來收集糞便，之后通過污水處理廠處理，下水道普及率在70%～97%，并且已普及到農(nóng)村。這樣的糞污管理使得糞污污染得到了有效控制，按每座污水處理廠的服務(wù)人數(shù)算，瑞典和法國(guó)為5000 人，英國(guó)和前西德為7000～8000 人。糞便經(jīng)接收站收集，送至污水處理廠，在固液分離裝置的作用下，對(duì)糞便污水進(jìn)行處理，處理后的過濾液再進(jìn)行深度無害化處理，可用于農(nóng)田森林，分離出的大塊固體物送填埋場(chǎng)填埋，脫水后的干物質(zhì)用以制造有機(jī)生物肥料[1，11]。

日本[12]除對(duì)污水糞便的處理采用合并的方式之外，還采用車輛收運(yùn)以集中處理或現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行凈化，1954年起，政府開始配置收集處理糞便的機(jī)構(gòu)和投資興建處理設(shè)施，至1960年共建設(shè)了40 多座糞便厭氧消化處理廠，其處理量占當(dāng)時(shí)收集量的20%，20世紀(jì)60年代末，日本糞便處理的目標(biāo)從成本低廉、衛(wèi)生滅菌向低污染、高質(zhì)量轉(zhuǎn)變，開始應(yīng)用一些新的開發(fā)技術(shù)，如好氧處理法、濕式氧化法以及化學(xué)處理法等一系列生化處理法。

韓國(guó)[13]農(nóng)村利用“糞便化解器”，解決排污管網(wǎng)成本較高的問題。房屋建造時(shí)，將“糞便化解器”埋置于地下，與廁所管道相連，糞便進(jìn)入容器后，通過電器設(shè)備化解，不僅可以消除異味，還能發(fā)酵成優(yōu)質(zhì)肥料。

3 中國(guó)農(nóng)村廁所主要類型與糞污治理技術(shù)

根據(jù)現(xiàn)有的不同年份對(duì)中國(guó)不同區(qū)域的農(nóng)村廁所調(diào)查顯示，不同年代以及不同區(qū)域農(nóng)村廁所的主要類型也是有差異的。

趙道安[14]等人在1995年的調(diào)查結(jié)果表明，在中國(guó)北京市農(nóng)村廁所主要類型有無坑式、淺坑式、深坑式、雙翁式、三聯(lián)式、三格化糞池、水沖式、其它敞口式以及公廁等多種，其中淺坑式和深坑式最多占到總數(shù)的28.4%和33.8%，其次為其它敞口式、水沖式和雙翁式，分別占到12.4%、9.6%和7.5%。同一年，陳善隆[15]等人，對(duì)中國(guó)福建省農(nóng)村廁所的入戶調(diào)查得出，農(nóng)村廁所類型有9 種，以淺坑式和敞口缸（池）式廁所居多，分別占到38.6%和42.4%。到2000年，張奎偉[16-17]等人對(duì)中國(guó)山東省農(nóng)村的調(diào)查顯示農(nóng)村廁所類型有近12 種，其中深坑式占的比例最高，連茅圈、淺坑式分別占第二、第三位，其它廁所類型均在10%以下。

2009年姚偉[7，18]等人對(duì)中國(guó)31 個(gè)省、市、自治區(qū)和新疆建設(shè)兵團(tuán)項(xiàng)目村的農(nóng)戶內(nèi)的廁所進(jìn)行調(diào)查了解到，使用衛(wèi)生廁所的占23.83%，其中無害化衛(wèi)生廁所的占22.74%，使用非衛(wèi)生廁所的占72.06%。華北主要為三格式衛(wèi)生廁所，占60.48%，其次為沼氣池式和完整水沖式。東北主要為糞尿分集式衛(wèi)生廁所，占56.35%，其次為完整水沖和其他類型。華東主要為三格式衛(wèi)生廁所，占68.66%，其次為完整水沖式和沼氣池式。中南主要為三格式衛(wèi)生廁所，占57.67%，其次為沼氣池式和雙甕式。西南主要為沼氣池式衛(wèi)生廁所，占69.27%，其次為完整水沖式和三格式。西北主要為雙甕式衛(wèi)生廁所，占39.50%，其次為沼氣池式和其他類型。東部地區(qū)主要為三格式衛(wèi)生廁所，占75.54%，其次為雙甕式和完整水沖式。中部地區(qū)主要為雙甕式廁所、三格式衛(wèi)生廁所和完整水沖式。西部地區(qū)主要為沼氣池式衛(wèi)生廁所，占52.59%，其次為三格式和雙甕式。

綜上，中國(guó)農(nóng)村廁所主要類型有衛(wèi)生廁所、非衛(wèi)生廁所以及公廁。其中，衛(wèi)生廁所主要以三格式化糞池、沼氣池式、水沖式和雙翁式為主。傳統(tǒng)的非衛(wèi)生廁所主要為深淺坑式旱廁以及部分敞口池式廁所。

目前，農(nóng)村廁所糞污治理技術(shù)主要有堆肥法和化糞池處理。堆肥法是指將糞便脫水，加入除臭、發(fā)酵生物菌種和調(diào)整物料混合后，在一次發(fā)酵倉(cāng)進(jìn)行為期10～30d 的動(dòng)態(tài)、強(qiáng)通風(fēng)發(fā)酵，產(chǎn)生有機(jī)糞肥。堆肥過程中糞便中的有機(jī)物分解時(shí)產(chǎn)熱，使材料溫度上升，促進(jìn)水分蒸發(fā)，殺死病原菌、寄生蟲蟲卵、雜草種子，促使糞便干燥，成為使用方便的肥料。對(duì)于化糞池處理，其主要是收集人糞尿以及家庭生活污水儲(chǔ)存沉淀，在化糞池中分為漂浮層、淤泥層和中間清水層三個(gè)區(qū)域。清水可采用污水灌溉的方式做最終處理，用作灌溉的污水通過蒸發(fā)和滲透消化，對(duì)環(huán)境污染不大，且可降低總廢物的清運(yùn)量[19-21]。

4 中國(guó)農(nóng)村廁所的使用管理問題

目前在農(nóng)村，過半數(shù)已用衛(wèi)生廁所，雖然對(duì)農(nóng)村衛(wèi)生環(huán)境體系有所改觀，但是其使用管理也是有不少問題的，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

4.1 廁所衛(wèi)生狀況較差

衛(wèi)生廁所建設(shè)管理的基本要求不能有糞便暴露和臭氣散發(fā)[22，23]。但由于管理維護(hù)不到位，會(huì)出現(xiàn)廁所不衛(wèi)生情況，張奎王等人調(diào)查發(fā)現(xiàn)，青島農(nóng)村21.64%的衛(wèi)生廁所存在糞尿暴露，家庭對(duì)院外廁所疏于清掃維護(hù)，因此衛(wèi)生條件較差，使用年限較長(zhǎng)的廁所結(jié)構(gòu)老化，密閉性降低，舀水沖洗的廁所，因沖水用水量大，且提水麻煩，沖洗不干凈的情況較多。

4.2 廁所主體結(jié)構(gòu)易損壞

衛(wèi)生廁所主體結(jié)構(gòu)一般由地上的廁屋、便器以及地下的儲(chǔ)糞池部分構(gòu)成，完好的主體結(jié)構(gòu)是廁所能夠正常使用的前提和保障。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，由于人們使用不當(dāng)，保護(hù)意識(shí)薄弱導(dǎo)致廁所主體結(jié)構(gòu)發(fā)生損壞，常見的損壞情況為廁所口缺失、屋頂石棉瓦碎裂、便器碎裂和儲(chǔ)糞池破損。便器和儲(chǔ)糞池的損壞將造成糞便暴露、廁所滲漏等情況，直接影響廁所的使用和周圍環(huán)境。廁所結(jié)構(gòu)發(fā)生一定損壞，直接會(huì)導(dǎo)致廁所衛(wèi)生效果降低，廁屋損壞降低了衛(wèi)生廁所的舒適性和私密度，年久失修的廁屋成為危房，也會(huì)給使用者的人身安全造成危害[24]。

4.3 水沖裝置易損壞

與主體結(jié)構(gòu)相比，廁所的沖水設(shè)施損壞情況更為嚴(yán)重。高壓水沖裝置的主要部件包括儲(chǔ)水桶、腳踏桿、彈簧、皮碗四部分，使用者踩下腳踏桿，帶動(dòng)皮碗向下制造壓力，將儲(chǔ)水桶中的水壓出沖廁，之后腳踏桿通過彈簧彈力恢復(fù)原位，以備下次沖水。高壓水沖裝置損壞后，部分家庭改用自來水沖廁，而更多家庭由于沒有自來水沖廁的條件，又不具備維修高壓水沖裝置的能力，只好舀水沖廁，不僅麻煩，也浪費(fèi)水，降低了用戶對(duì)衛(wèi)生廁所的滿意率，少數(shù)家庭因此將廁所改回旱廁，對(duì)環(huán)境造成污染。沖水裝置的損壞同樣引起廁所衛(wèi)生條件的惡化，通過分析沖水方式與廁所衛(wèi)生狀況的關(guān)系，留水沖洗的廁所糞便暴露和臭氣散發(fā)的問題比使用高壓水沖裝置的廁所更加嚴(yán)重。

紀(jì)忠義[25]等人研究認(rèn)為，該裝置具有不依靠自來水、一次灌裝、長(zhǎng)期使用，節(jié)水、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。但調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，該裝置能正?；玫膬H38.9%，較2012年董國(guó)慶同類調(diào)查的結(jié)果（52.4%）有所降低，大部分裝置已損壞，部分已經(jīng)拆除，說明隨著時(shí)間延長(zhǎng)，會(huì)有更多高壓水沖裝置損壞，導(dǎo)致停用或不能正常使用。所處地形、使用時(shí)間、廁所位置以及冬季是否凍結(jié)是高壓水沖裝置損壞的影響因素。

4.4 廁所日常使用及維護(hù)

目前，廣大農(nóng)民對(duì)建設(shè)衛(wèi)生廁所的意義、衛(wèi)生廁所工作原理、技術(shù)要點(diǎn)、維護(hù)方式等問題缺乏了解。衛(wèi)生廁所建成后，用戶沒有足夠的知識(shí)和能力正確使用和維護(hù)它，使衛(wèi)生廁所的使用壽命縮短，衛(wèi)生效果下降。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大部分家庭不能正確清掏和處理糞便，影響廁所的衛(wèi)生效果，以三格化糞池式衛(wèi)生廁所為例，其設(shè)計(jì)初衷是結(jié)合中國(guó)農(nóng)村使用糞肥的傳統(tǒng)，同時(shí)解決糞便貯存和處理問題，使糞便符合無害化衛(wèi)生要求，很多家庭不了解三格化糞池的工作原理，也沒有糞便無害化的概念，在清掏糞便時(shí)為了方便，要求吸糞車將化糞池三格一并清空，一些家庭在改建廁所時(shí)，甚至直接將三格化糞池改為一格大化糞池，新舊糞便混合在一起，清理時(shí)糞便無法達(dá)到無害化。鄭有清等人的研究也發(fā)現(xiàn)了三格化糞池廁所建設(shè)方式錯(cuò)誤、糞便清掏方式不當(dāng)?shù)认嗨魄闆r。

5 結(jié)語

論文介紹了世界各國(guó)農(nóng)村廁所糞污治理研究現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上綜述了中國(guó)農(nóng)村廁所主要類型與糞污治理技術(shù)，列出了目前農(nóng)村廁所的使用管理問題。2015年習(xí)主席提出了農(nóng)村“廁所革命”，要求農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)深入推進(jìn)，農(nóng)村人居環(huán)境明顯改善，美麗宜居鄉(xiāng)村建設(shè)扎實(shí)推進(jìn)。中國(guó)應(yīng)上下積極響應(yīng)國(guó)家政策，因地制宜，推廣合適的改廁技術(shù)。