張玉，呂明環(huán)，徐明杰，李傲，施云鵬，李亞惠，范彬*

（1.中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心，北京 100085；2.中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100049）

廁所是人們生活中不可缺少的基本衛(wèi)生設(shè)施，是衡量一個(gè)國家或地區(qū)文明程度的標(biāo)志之一。我國政府一直高度重視農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生問題，而廁所改造是農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生的重中之重[1]。2017年11月，習(xí)近平總書記對(duì)廁所革命作出重要批示，“廁所問題不是一件小事，它是城鄉(xiāng)文明建設(shè)的重要方面，要把它作為鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的一項(xiàng)具體工作來推進(jìn)”。2018 年1 月，中共中央國務(wù)院發(fā)布了一號(hào)文件《關(guān)于實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的意見》，提出要堅(jiān)持不懈推進(jìn)農(nóng)村“廁所革命”，大力開展農(nóng)村用戶衛(wèi)生廁所建設(shè)和改造，同步實(shí)施糞污處理。2018 年2 月，中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)了《農(nóng)村人居環(huán)境整治三年行動(dòng)方案》將“廁所糞污治理”作為重點(diǎn)任務(wù)之一，并且鼓勵(lì)各地結(jié)合實(shí)際，將廁所糞污、畜禽養(yǎng)殖廢棄物一并處理并資源化利用。在國家相關(guān)政策和資金的大力支持下，農(nóng)村改廁工作在全國快速推進(jìn)。根據(jù)《2018 中國衛(wèi)生健康統(tǒng)計(jì)年鑒》數(shù)據(jù)，農(nóng)村衛(wèi)生廁所普及率從1993年的7.5%增長到2017 年的81.8%，2017 年底無害化衛(wèi)生廁所普及率達(dá)到62.7%?！罢w式三格化糞池廁所”造價(jià)低廉，成為多個(gè)?。ㄊ校┲鞔虻母膸Ｊ絒2]。

廁所革命是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，承載鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略、生態(tài)環(huán)境建設(shè)、衛(wèi)生健康、可持續(xù)發(fā)展等多項(xiàng)需求。本研究通過溯源化糞池的功能定位，依據(jù)廁所革命的需求，針對(duì)當(dāng)前幾種常見的“化糞池+”改廁模式，分析其應(yīng)用誤區(qū)，提出改進(jìn)策略與建議。

1 化糞池溯源與功能定位

1.1 化糞池的發(fā)展

化糞池是最簡單的污水處理裝置。其基本原理[3]：一是在重力和浮力的共同作用下，靜置的糞污分層、沉淀和分離，逐漸形成浮渣層、液體層和沉渣層（圖1），二是通過厭氧生化作用，對(duì)纖維素、淀粉等有機(jī)物進(jìn)行分解，產(chǎn)生包括有機(jī)酸、甲烷、腐殖質(zhì)、銨、溶解性磷等，污水性質(zhì)趨于穩(wěn)定。同時(shí)，化糞池內(nèi)長時(shí)間的高氨氮、高pH條件，可殺滅腸道寄生蟲卵等病原體，控制蚊蠅滋生，實(shí)現(xiàn)出水和出渣的無害化處理。

化糞池的研究從經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)、原理分析到工作機(jī)制，經(jīng)過了100 年左右的時(shí)間。作為一種水沖廁所的初級(jí)污水處理設(shè)施，最早的化糞池設(shè)計(jì)可以追溯到19世紀(jì)[4]。1860年，法國人Mouras設(shè)計(jì)了一種進(jìn)水管和出水管均深入液面下可以形成水封的新型糞池，1881 年被Moigno 在書中稱為“Mouras 池”，這便是現(xiàn)代化糞池的先驅(qū)。1895 年，英國市政建筑師Cameron和Cummins對(duì)“Mouras池”進(jìn)行了改進(jìn)，通過厭氧生化作用強(qiáng)化固體物質(zhì)分解，首次以“化糞池（Septic tank）”命名并申請了專利。1905 年，德國人Imhoff 對(duì)化糞池的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)了Imhoff 槽（Imhoff tank）。Imhoff槽的內(nèi)部分為兩格，強(qiáng)化了固體物質(zhì)與出水的分離。該設(shè)計(jì)在國內(nèi)外被廣泛應(yīng)用于城市排水的初級(jí)處理，如居民小區(qū)或大樓設(shè)置的化糞池，以及污水處理廠的初沉池。

由兩格化糞池演變?yōu)槿窕S池是中國人的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。由于早前水沖廁所和下水道在我國農(nóng)村尚未普及，為了便于農(nóng)民取糞，同時(shí)又不影響化糞池內(nèi)必要的水力停留時(shí)間，人們在兩格化糞池的后部又增加了一格，用于儲(chǔ)存熟化的糞液（圖2）?；S池從兩格變?yōu)槿?，體現(xiàn)出資源利用的理念，這不同于西方的末端處理模式。中國人自古有用糞尿施肥的傳統(tǒng)，農(nóng)村地區(qū)一般會(huì)使用具有防滲功能的儲(chǔ)糞池，在儲(chǔ)存糞尿的同時(shí)，通過不嚴(yán)格的厭氧生化作用對(duì)糞尿分解熟化，其目的并非排放，而是更好地利用糞肥。

化糞池與其他生活污水處理方法相比，優(yōu)勢在于結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行簡便。化糞池充分地利用了自發(fā)過程，幾乎不需人工控制。因此，化糞池每一步的改進(jìn)設(shè)計(jì)都具有實(shí)際意義，每增加一格，其性能甚至功能定位都大有不同。近年來，Kamel 等[5]提出“四格”“五格”化糞池的設(shè)計(jì)，該結(jié)構(gòu)改進(jìn)若只簡單地增加沉淀或厭氧的格數(shù)意義并不大，因?yàn)榛S池主要是靠足夠長的水力停留時(shí)間，實(shí)現(xiàn)有效地沉淀（上?。┖蛥捬跎到?，在容積相同的情況下，將化糞池再分為更多的室，對(duì)上述兩種功能的貢獻(xiàn)很小。

1.2 衛(wèi)生模式與化糞池功能定位

圖1 Mouras化糞池的原理圖Figure 1 Schematic of Mouras′ septic tank

圖2 三格化糞池結(jié)構(gòu)示意圖Figure 2 Schematic of three-compartment septic tank

廁所革命實(shí)際是一場重點(diǎn)針對(duì)人類排便方式的系統(tǒng)性變革，既要提升生活衛(wèi)生文明水平，也要防止因排泄物處置不當(dāng)而造成對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞。因此，根據(jù)不同衛(wèi)生模式下三格化糞池的功能定位（圖3），必須重點(diǎn)解決兩個(gè)環(huán)節(jié)的排放問題。第一個(gè)環(huán)節(jié)是將排泄物從室內(nèi)轉(zhuǎn)移到室外的過程，該環(huán)節(jié)的要求涉及3 個(gè)逐級(jí)提高的臺(tái)階：衛(wèi)生性（避免人因排泄物的接觸暴露導(dǎo)致疾病）、舒適性（避免人對(duì)不良?xì)馕丁⒁曈X暴露導(dǎo)致不適感）和便利性（盡可能減少因滿足衛(wèi)生性和舒適性需求而產(chǎn)生的勞作），每提升一次表明環(huán)境衛(wèi)生文明的巨大進(jìn)步，同時(shí)也意味著排便成本的增加。第二個(gè)環(huán)節(jié)是將排泄物從人類社會(huì)轉(zhuǎn)移至大自然的過程，該環(huán)節(jié)有2 個(gè)逐級(jí)提升的臺(tái)階：一是在環(huán)境經(jīng)濟(jì)條件下達(dá)到某個(gè)環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)后排放；二是完全實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用達(dá)到可持續(xù)目標(biāo)。

排放方式的選擇決定了不同的衛(wèi)生模式，東西方不同社會(huì)文化在長期發(fā)展中形成兩條截然不同的路線。西方社會(huì)在經(jīng)歷近千年的衛(wèi)生黑暗時(shí)代和多次瘟疫大爆發(fā)后，認(rèn)為排泄物是骯臟的、不清潔的污染物，隨著水沖馬桶的發(fā)明和機(jī)械化工業(yè)的快速發(fā)展，逐漸發(fā)展出以“水沖廁所+重力管道+末端處理”的衛(wèi)生模式，簡稱為末端處理模式[6]。該模式在第一環(huán)節(jié)采用了具有現(xiàn)代化意義的水沖廁所和管道（塑料、鑄鐵等），同時(shí)滿足了衛(wèi)生性、舒適性和便利性，在全世界迅速被推廣。但是，該模式的突出問題是水資源的浪費(fèi)，糞污中的氮磷等資源不被利用而被作為污染物處理，第二環(huán)節(jié)的建設(shè)運(yùn)行管理成本高，在發(fā)展中國家或欠發(fā)達(dá)國家難以全面有效運(yùn)行，并不符合可持續(xù)發(fā)展理念。以中國為主的東亞文明則在很早就認(rèn)識(shí)到糞尿的肥料價(jià)值[7-8]，并建立了具有悠久歷史的以糞肥回用為主的傳統(tǒng)田園循環(huán)模式，實(shí)現(xiàn)了第二環(huán)節(jié)的可持續(xù)發(fā)展要求。隨著社會(huì)發(fā)展，未經(jīng)過現(xiàn)代化升級(jí)的傳統(tǒng)田園循環(huán)模式難以滿足第一環(huán)節(jié)的3 個(gè)要求，尤其是便利性要求；第二環(huán)節(jié)的人工清掏、搬運(yùn)方式因存在對(duì)人體健康的潛在影響和不舒適感而逐漸被中青年人所嫌棄。實(shí)際上，依照現(xiàn)有工業(yè)水平從技術(shù)上完全可以按照現(xiàn)代生活文明和生產(chǎn)文明的標(biāo)準(zhǔn)重構(gòu)田園循環(huán)模式，即“現(xiàn)代田園循環(huán)”模式[9]。構(gòu)建現(xiàn)代田園循環(huán)模式，首要是在第一排放環(huán)節(jié)杜絕使用大量水來稀釋糞尿，避免糞污的資源回用價(jià)值降低。因此，該模式推薦使用無水清潔廁所（如堆肥廁所）或微水清潔廁所（每次沖水量少于1.5 L，如抽吸管道廁所）。

圖3 不同衛(wèi)生模式下三格化糞池的功能定位Figure 3 Septic tank functional orientation under different sanitation patterns

衛(wèi)生模式的不同，尤其是衛(wèi)生潔具的選擇不同，直接決定了化糞池功能定位的不同。①當(dāng)衛(wèi)生潔具為水沖廁所（非節(jié)水型）時(shí)，化糞池的功能定位為建筑物排水的預(yù)處理設(shè)施。作為建筑物排水的預(yù)處理設(shè)施時(shí)，通常采用兩格化糞池（Imhoff 池）即足夠。根據(jù)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50015—2003），用于水沖廁所排水的化糞池容積滿足水力停留時(shí)間12～24 h即可。由于其出水后續(xù)連接排水和污水處理設(shè)施，對(duì)此類化糞池出水并無衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)要求。②當(dāng)衛(wèi)生潔具為無水清潔廁所或者微水清潔廁所時(shí)，對(duì)化糞池的功能定位則轉(zhuǎn)變?yōu)橘Y源化處理器。在此條件下，要求化糞池具備無害化（殺滅病蟲卵）、資源化（腐熟）以及一定的儲(chǔ)存能力（第三格）。當(dāng)化糞池前端的衛(wèi)生潔具選擇為無水或微水清潔廁所時(shí)，便器與化糞池之間可采用直落式或斜管式連接，衛(wèi)生潔具和廁屋的設(shè)計(jì)可參考水沖廁所的外觀，盡量改善第一排放環(huán)節(jié)的舒適性和便利性，如圖4所示。

1.3 三格化糞池廁所的歷史使命

農(nóng)村廁所革命的最終目的是要全面實(shí)現(xiàn)農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生與污染治理的現(xiàn)代化。目前已知現(xiàn)代化路徑有兩條，一是對(duì)污水和垃圾進(jìn)行常規(guī)的末端達(dá)標(biāo)處理，二是現(xiàn)代田園循環(huán)模式。按照現(xiàn)有價(jià)格體系，采用末端處理技術(shù)實(shí)施農(nóng)村改廁的系統(tǒng)成本（包括改廁、污水收集和污水處理），綜合應(yīng)用納入城鎮(zhèn)管網(wǎng)、村組集中處理和分戶處理三種形式進(jìn)行區(qū)域范圍的優(yōu)化設(shè)計(jì)[10]，在保證質(zhì)量的前提下，每戶平均的建設(shè)成本約為2 萬元；綜合考慮建設(shè)與運(yùn)行成本，以5%的貼現(xiàn)率計(jì)算，戶均等價(jià)年成本約為2 000 元。然而，此次廁所革命中對(duì)廁所改造升級(jí)需求最迫切的農(nóng)村地區(qū)，多數(shù)經(jīng)濟(jì)水平偏低，難以承擔(dān)完整末端處理模式的建設(shè)運(yùn)行成本；同時(shí)由于該處理模式并不符合可持續(xù)發(fā)展的原則，今后還需要持續(xù)投入以進(jìn)行升級(jí)改造[11]。

因此，當(dāng)前農(nóng)村采用三格化糞池廁所方式進(jìn)行改廁，其出發(fā)點(diǎn)就是既要改善農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生水平，又要規(guī)避農(nóng)村生活污水收集與處理的高昂成本，這是一種在有限的經(jīng)濟(jì)條件下，針對(duì)農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生與污染治理的現(xiàn)代化需求所做出的過渡性安排。這種過渡性安排的實(shí)質(zhì)，是對(duì)功能性和經(jīng)濟(jì)性的矛盾進(jìn)行妥協(xié)。當(dāng)前廁所革命中三格化糞池廁所的歷史使命是在確保衛(wèi)生性（無衛(wèi)生公害）和環(huán)保性的前提之下，重點(diǎn)突破如廁的舒適性（包括體感、嗅覺、視覺等的舒適），適當(dāng)改善使用的便利性。

確保衛(wèi)生性是農(nóng)村改廁的第一要求?！掇r(nóng)村戶廁衛(wèi)生規(guī)范》（GB 19379—2012）和《糞便無害化衛(wèi)生要求》（GB 7959—2012）都對(duì)衛(wèi)生性提出了明確規(guī)定。為有效地殺滅寄生蟲卵，化糞池前兩格的水力停留時(shí)間不能低于30 d，第三格水力停留時(shí)間也應(yīng)至少達(dá)到30 d，三格化糞池的水力停留時(shí)間一般不得低于60 d。通常農(nóng)村化糞池的體積不大于2 m3，可計(jì)算出每戶廁所排水量不應(yīng)大于33 L·d-1。按戶均4 人、每人每日使用廁所5 次計(jì)算，則每次廁所排水量應(yīng)不大于1.65 L，換算成每次大小便平均的清潔用水量不宜大于1.25 L。因此，三格化糞池廁所必須采用微水清潔的便器，如直落式陶瓷蹲便器或坐便器。然而目前市售的中低檔水沖便器每次沖水量都在6 L 以上，高檔節(jié)水型水沖便器每次沖水量也在3 L 以上，即當(dāng)前市售的普通水沖便器并不適合同化糞池搭配使用。

圖4 微水清潔廁所與化糞池Figure 4 Waterless toilet and septic tank

確保環(huán)保性是改廁的第二前提。理論上可以對(duì)化糞池的出水進(jìn)行達(dá)標(biāo)處理，但實(shí)際上農(nóng)村污水收集處理的成本高昂，在此次廁所革命中可行性低。因此，三格化糞池的出液只可用于農(nóng)田果園施肥，從降低資源回用成本的角度，化糞池出液應(yīng)就近施用于農(nóng)田，減少不必要的長途輸送和額外產(chǎn)生的處理需求。

2 農(nóng)村化糞池改廁的應(yīng)用誤區(qū)

全國愛國衛(wèi)生運(yùn)動(dòng)委員會(huì)辦公室推薦的相對(duì)成熟并已大力推廣使用的無害化衛(wèi)生廁所主要有6種類型：三格化糞池式、雙甕漏斗式、三聯(lián)沼氣池式、糞尿分集式、完整下水道式和雙坑交替式。根據(jù)歷年《中國衛(wèi)生健康統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國衛(wèi)生和計(jì)劃生育統(tǒng)計(jì)年鑒》，無害化衛(wèi)生廁所中三格化糞池廁所占比連年最高，完整下水道式水沖廁所的使用比例逐漸提高，如圖5所示。東部、西部和中部主要選擇水沖式廁所，我國農(nóng)村衛(wèi)生廁所普及率區(qū)域差異明顯，呈現(xiàn)“東高西低、南高北低”的格局[12]。

在實(shí)際應(yīng)用中常?；煜巴暾滤朗剿疀_廁所”“水沖廁所”和“三格化糞池廁所”的使用規(guī)范。在《農(nóng)村戶廁衛(wèi)生規(guī)范》（GB 19379—2012）中附錄A三格化糞池廁所部分并未明確指出沖水量；附錄D.1 指出水沖式廁所須有完整上下水道系統(tǒng)；D.2.3.2指出三格化糞池廁所配套使用節(jié)水型高壓水沖裝置時(shí)沖水量每次1～3 L。最新發(fā)布的《農(nóng)村三格式戶廁建設(shè)技術(shù)規(guī)范》（GB 38836—2020）已經(jīng)明確規(guī)定“沖水量和水壓應(yīng)滿足沖便要求，宜采用微水沖等節(jié)水型便器。洗滌和廚房污水等生活雜排水不應(yīng)排入化糞池”。

主要推廣的“水沖廁所+三格化糞池”的新型衛(wèi)生模式試圖通過結(jié)合末端處理排放模式的第一環(huán)節(jié)和現(xiàn)代田園循環(huán)模式的第二環(huán)節(jié)，從而同時(shí)滿足人們現(xiàn)代化如廁方式和低成本建設(shè)運(yùn)行的要求，但卻常忽視因水沖廁所使用帶來的后續(xù)問題。按照應(yīng)用場景的不同可分為3 種（圖6）：①“水沖廁所+戶用三格化糞池+吸糞車+就近農(nóng)田利用”模式，常用于居住分散的農(nóng)村，以及居民有土地或有糞肥需求的地區(qū)；②“水沖廁所+戶用三格化糞池+吸糞車+集中轉(zhuǎn)運(yùn)+脫水干燥制肥”模式，目前多只是區(qū)域的廁所糞污處理近遠(yuǎn)期建設(shè)規(guī)劃；③“水沖廁所+戶用化糞池（兩格或一格）+重力管道+村組集中大化糞池+吸糞車+就近農(nóng)田利用”模式，以新建集中式農(nóng)村居民小區(qū)或原有居住較集中周邊無空地的農(nóng)村地區(qū)應(yīng)用為主，一般該地區(qū)遠(yuǎn)期規(guī)劃擬建污水管網(wǎng)和集中處理設(shè)施。對(duì)3 種場景的應(yīng)用誤區(qū)具體分析如下。

2.1 誤區(qū)一：水沖廁所+戶用三格化糞池

（1）無害化效果和化糞池體積的矛盾。目前市場上常見的水沖廁所每次沖水量6 L，按照每人每日如廁5次計(jì)算，4口之家每日可產(chǎn)生120 L廁所污水，以最短60 d的水力停留時(shí)間設(shè)計(jì)，則化糞池所需體積至少應(yīng)為7.2 m3，遠(yuǎn)高于現(xiàn)在常用的1～2 m3整體式三格化糞池。若采用7.2 m3的化糞池，造價(jià)高昂，用地面積也很難保障；若仍使用2 m3的整體式三格化糞池，水力停留時(shí)間不夠，無害化效果差，存在健康風(fēng)險(xiǎn)。

圖5 1999—2017年中國農(nóng)村不同類型衛(wèi)生廁所的累計(jì)戶數(shù)比例Figure 5 The proportion of cumulative households with different types of sanitary toilets in rural China from 1999 to 2017

圖6 3種農(nóng)村化糞池改廁的應(yīng)用場景Figure 6 Three kinds of rural septic tank toilet application scenarios

（2）稀釋后低濃度廁所污水和農(nóng)民糞肥需求的矛盾。使用水沖廁所后糞尿中的養(yǎng)分濃度被稀釋，極大地降低了作為肥料的使用價(jià)值，且施入土壤后養(yǎng)分容易直接徑流流失，導(dǎo)致養(yǎng)分利用率低，增加周邊水體富營養(yǎng)化風(fēng)險(xiǎn)。長期以來，各種政策性補(bǔ)貼促進(jìn)了化肥生產(chǎn)與使用，傳統(tǒng)田園循環(huán)模式中作為重要肥源的人糞已經(jīng)因肥效慢、使用成本高，被逐漸棄用。在此條件下，被水稀釋后的水沖廁所污水更難被農(nóng)民接受。目前，尚無對(duì)化糞池出液用于農(nóng)田施肥的肥效規(guī)定，由于化糞池出液與沼液的性質(zhì)相似，參考《沼肥施用技術(shù)規(guī)范》（NY/T 2065—2011），沼肥的理化性狀要求為“沼液水分含量96%～99%，總養(yǎng)分含量≥0.2%”。對(duì)重慶[13]和浙江[14]水沖式衛(wèi)生廁所與三格化糞池?zé)o害化效果的現(xiàn)狀調(diào)研顯示，化糞池出水中COD 165～926 mg·L-1、TN 112～386 mg·L-1、NH3-N 82～300 mg·L-1、TP 2.5～31.6 mg·L-1，不滿足施肥要求。在無下水道和污水處理設(shè)施的情況下，對(duì)農(nóng)村居民而言，最簡單的方式就是把化糞池的出水排入地下[15]。迄今為止，我國未從法律上禁止農(nóng)村廁所污水直排地下，即使出臺(tái)相關(guān)法規(guī)，也難以有效地監(jiān)管執(zhí)法。因此，若選用2 m3的三格化糞池，則不宜選擇普通的水沖廁所，避免廁所污水直排。

（3）化糞池清掏周期的確定及清掏費(fèi)用支付機(jī)制將成為新問題。常見的戶用整體式三格化糞池體積較小，經(jīng)常需要檢查化糞池是否裝滿，降低了部分村民改廁的積極性。常住人口多的農(nóng)戶經(jīng)常出現(xiàn)一個(gè)月就自行聯(lián)系清掏公司清掏的情況，抽糞費(fèi)用各地區(qū)每次20～50 元不等，對(duì)經(jīng)濟(jì)條件相對(duì)較差的農(nóng)戶而言是不小的負(fù)擔(dān)。經(jīng)濟(jì)條件相對(duì)發(fā)達(dá)地區(qū)的農(nóng)村，政府通過組建清掏車隊(duì)或統(tǒng)一采購第三方環(huán)境衛(wèi)生社會(huì)化服務(wù)，承擔(dān)全部或部分的清掏費(fèi)用。但長期來看，該模式建設(shè)成本雖然低，運(yùn)行成本卻高，對(duì)政府而言也增加了新的財(cái)政負(fù)擔(dān)。

2.2 誤區(qū)二：戶用三格化糞池+集中轉(zhuǎn)運(yùn)+脫水干燥制肥

集中清掃服務(wù)和集中糞便處理，可為居民提供便利的環(huán)境衛(wèi)生服務(wù)，提升化糞池清掃及后續(xù)資源利用的專業(yè)化與集約化程度，對(duì)于保障運(yùn)行、降低成本有利。但由于農(nóng)村地區(qū)人居分散度高，有效組織糞渣、糞液的收集與運(yùn)輸，高效處理集中清掏的廁所廢液（糞液）、廢物（糞渣）成為新的研究重點(diǎn)。

據(jù)報(bào)道，多地設(shè)計(jì)了“集中轉(zhuǎn)運(yùn)+集中處理”的技術(shù)路線，其集中處理主要是對(duì)清掏的化糞池第一格和第二格的糞渣（浮渣+沉渣）進(jìn)行脫水、干燥制肥或堆肥，但是如何處理化糞池第三格的出液通常都未提及。其中有兩個(gè)問題值得探討：①化糞池清掃物中的液體去哪里？以普通的水沖廁所為例，廁所污水中固體含量（糞渣）通常不超過2%，主要是尚未分解的有機(jī)物和其他雜質(zhì)；糞尿中99%以上的氮、磷、鉀元素都以溶解性的物質(zhì)存在于廁所污水中，包括化糞池第三格的出液和糞渣脫水產(chǎn)生的液體。因此，無論是從污染控制還是資源回用的角度，化糞池產(chǎn)生的液體應(yīng)是處理或利用的重點(diǎn)，若將液體直排環(huán)境，則違反了環(huán)境保護(hù)的前提[13]；若將液體送到污水處理廠集中處理，不僅浪費(fèi)資源、成本高昂，也違背了“化糞池廁所”作為過渡性設(shè)施的初衷。②糞渣脫水干燥制肥的價(jià)值如何？對(duì)于農(nóng)田施肥而言，經(jīng)過足夠的水力停留時(shí)間之后，糞渣中的固體物質(zhì)（以經(jīng)過熟化的有機(jī)質(zhì)為主）可作為土壤改良劑，溶解性營養(yǎng)鹽（主要是氮、磷、鉀）是作物生長必需的營養(yǎng)元素，水也是作物生長所必需的物質(zhì)。脫水干燥等方式主要是提高糞肥再利用時(shí)的舒適性和便利性，并不會(huì)增加糞渣肥力，但此過程卻需要消耗大量的物質(zhì)與能量，無論從資源、環(huán)境和成本的角度都不合理。

如何有效組織農(nóng)村地區(qū)糞渣、糞液的收集與運(yùn)輸也是難題。我國城市普遍建有專門的糞便處理廠，城市糞便處理工藝包括固液分離、脫水、絮凝及深化處理、堆肥等，產(chǎn)生的上清液制作液肥或并入污水處理廠處理，固體部分可以制作成有機(jī)肥，也可以進(jìn)行最終的填埋或焚燒[16]。但由于農(nóng)村居住的分散性，在農(nóng)村地區(qū)實(shí)施糞污集中管理，其收集的成本將遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于城市，長距離輸送增加了運(yùn)輸成本，而糞渣、糞液的經(jīng)濟(jì)回報(bào)有限。因此，該模式的經(jīng)濟(jì)可行性低，若強(qiáng)行執(zhí)行，只能使化糞池出渣和出液的集中收集處理流于形式。在農(nóng)村地區(qū)倡導(dǎo)糞尿資源回用的主要優(yōu)勢在于村莊或農(nóng)村住宅緊鄰農(nóng)田，資源回用成本低，將集中清掃的糞尿長途輸送再異地回用，無異于舍近求遠(yuǎn)。從清潔生產(chǎn)和減少運(yùn)輸成本的角度，要實(shí)現(xiàn)該模式的長效運(yùn)行，應(yīng)在分散與集中方面進(jìn)行平衡，盡可能減少長距離輸送，選擇合理的收集半徑和糞便處理廠的位置，可采用生命周期評(píng)價(jià)、生命周期成本等多種方式對(duì)區(qū)域內(nèi)糞渣和糞液的合理利用進(jìn)行環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)評(píng)估。針對(duì)當(dāng)前缺乏經(jīng)濟(jì)可行性評(píng)估的主要障礙，Xu 等[17]提出了現(xiàn)代可持續(xù)衛(wèi)生設(shè)施的時(shí)空經(jīng)濟(jì)分析方法，指出最佳的收集規(guī)模并不是固定的，而是由當(dāng)?shù)氐氖袌銮闆r決定。

集中清掃服務(wù)的初衷是為居民提供更好的環(huán)境衛(wèi)生服務(wù)，但其難以得到很好的實(shí)施應(yīng)用則存在更深層次的原因：一是當(dāng)前農(nóng)用土地的使用權(quán)和化糞池運(yùn)行維護(hù)權(quán)分屬不同的利益主體，溝通機(jī)制欠缺；二是對(duì)化糞池清掃維護(hù)及后續(xù)糞便處理利用的成本需求與農(nóng)田施肥的投入產(chǎn)出績效缺乏統(tǒng)籌考慮，若將清掃服務(wù)與后續(xù)處理的費(fèi)用補(bǔ)貼到農(nóng)田施肥環(huán)節(jié)，則有望實(shí)現(xiàn)糞肥就近就地利用。

2.3 誤區(qū)三：戶用化糞池+管道+大化糞池

目前有些地方針對(duì)化糞池運(yùn)行維護(hù)提出“戶用化糞池+管道+大化糞池”的技術(shù)設(shè)想，試圖通過管道收集替代人工清掃，特別是入戶清掃化糞池，同時(shí)減少車載運(yùn)輸糞水的需求。這一技術(shù)設(shè)想比“集中收集+脫水干燥”更進(jìn)一步，強(qiáng)調(diào)了就地就近資源化利用，在設(shè)計(jì)思路上則與生活污水進(jìn)行集中管道收集和污水處理有相似之處。實(shí)際應(yīng)用中提出該設(shè)想的地區(qū)，多采用了“水沖廁所+”的改廁方式。假設(shè)這一技術(shù)路線使用“微水清潔廁所”，那么該設(shè)想的不可行性體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

（1）因小失大。將“戶用化糞池+管道+大化糞池”技術(shù)路線和“完整的下水道+末端污水處理”進(jìn)行建設(shè)成本對(duì)比，首先是管道建設(shè)成本，在管道建設(shè)投資強(qiáng)度上相差不大，管道建設(shè)成本均超過80%，處理設(shè)施的建設(shè)成本低于20%。其次，對(duì)比大化糞池和污水處理設(shè)施的建設(shè)成本?！按蠡S池”的造價(jià)一般在2 000 元·m-3，儲(chǔ)存時(shí)間一般為30 d，假設(shè)微水廁所清潔每次用水量為1 L，則人均糞水產(chǎn)率約為7 L·d-1，大化糞池人均造價(jià)=2 000 元·m-3×（7 L·d-1×30 d）=420元。村組集中型的污水處理設(shè)施噸水造價(jià)一般在7 000 元·d·t-1，人均污水產(chǎn)率約為100 L·d-1，則污水處理設(shè)施人均造價(jià)=7 000 元·d·t-1×100 L·d-1=700元。相比于完整的“下水道+末端污水處理”，“管道+大化糞池”的方式所節(jié)約的建設(shè)成本有限。同時(shí)管道的建設(shè)成本隨居住的密集度和管道開挖難度而變動(dòng)，通常農(nóng)村地區(qū)管道的人均建設(shè)成本約為2 000～6 000元，由此造成的高投入實(shí)際上有悖于基于過渡期的改廁目的。

（2）管道維護(hù)。管道維護(hù)的重點(diǎn)是清理管道沉積物。管道內(nèi)易產(chǎn)生沉淀，一是與懸浮物的濃度有關(guān)，濃度越大，越易在管道內(nèi)產(chǎn)生沉淀；二是與管道內(nèi)的流速有關(guān)，流速越小，越容易產(chǎn)生沉淀。從這兩方面看，用于收集化糞池第三格出液的管道沉淀現(xiàn)象必定趨于嚴(yán)重。如果使用微水清潔廁所，化糞池出液量大約只有生活污水量的1/14，勢必對(duì)管道設(shè)計(jì)和維護(hù)帶來挑戰(zhàn)。

（3）采用管道收集化糞池出液的方式還存在隱憂?！拔⑺畮?戶用化糞池+管道+大化糞池”在提供便利衛(wèi)生服務(wù)的同時(shí)，難以避免部分村民私自安裝水沖廁所，或者將生活雜水排入管道?！掇r(nóng)村集中下水道收集戶廁建設(shè)技術(shù)規(guī)范》（GB/T 38838—2020）適用于已建和擬建污水收集管網(wǎng)和集中處理設(shè)施的農(nóng)村地區(qū)，戶用化糞池是預(yù)處理設(shè)施，在此條件下才能同時(shí)收集廁所污水和生活雜排水。

3 結(jié)論和建議

3.1 結(jié)論

化糞池技術(shù)易于生產(chǎn)、安裝和運(yùn)行，并無復(fù)雜的技術(shù)，但在應(yīng)用化糞池改廁時(shí)仍然需要進(jìn)行辨證思考、科學(xué)設(shè)計(jì)和精細(xì)化管理?；S池的功能定位可分為建筑物排水的預(yù)處理設(shè)施和資源化處理器，當(dāng)前農(nóng)村采用“三格化糞池廁所”的方式改廁是在農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生與污染治理的現(xiàn)代化需求下的過渡性安排，既要在一定的經(jīng)濟(jì)約束下最大程度地改善農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生水平，也要確保環(huán)保性和可持續(xù)性。但在實(shí)際應(yīng)用中，盡管“水沖廁所+三格化糞池”的方式能夠滿足第一排放環(huán)節(jié)的要求，但因水沖廁所用水量大而引起的第二排放環(huán)節(jié)的處理或再利用問題卻常常被忽視。當(dāng)前各地正積極地推進(jìn)“化糞池+”的改廁模式，雖然戶均投入不高，但覆蓋面極廣，將對(duì)未來農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生現(xiàn)代化影響重大，若不合理使用化糞池，勢必造成難以挽回的損失。

3.2 建議

（1）進(jìn)一步明確農(nóng)村廁所革命的總體目標(biāo)，堅(jiān)持系統(tǒng)性思維，各地應(yīng)因地制宜，科學(xué)規(guī)劃從現(xiàn)狀到未來完全現(xiàn)代化的最佳技術(shù)路徑；尚不能一次實(shí)現(xiàn)完全現(xiàn)代化的條件下，可實(shí)行諸如“化糞池+”的過渡性改廁策略，但應(yīng)盡可能讓過渡性的設(shè)施在未來長期性的系統(tǒng)中也能發(fā)揮作用，減少投資浪費(fèi)。

（2）充分認(rèn)識(shí)到水沖廁所在第二排放環(huán)節(jié)的局限性，確定資源利用的原則，鼓勵(lì)微水清潔廁所和無水清潔廁所的研發(fā)。

（3）深刻把握化糞池的功能定位，避免賦予化糞池“過渡性污水處理設(shè)施”的不可承受之重。

（4）加快制定化糞池出料（液肥、渣肥）回用于農(nóng)田施肥的鼓勵(lì)性政策，消除運(yùn)營維護(hù)權(quán)與本地農(nóng)田使用權(quán)相分離的制度性障礙，落實(shí)就近就地用肥原則，避免無附加價(jià)值增長的深度處理。