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三格化糞池在農(nóng)村改廁中的應(yīng)用誤區(qū)

分類:固廢觀察    發(fā)布時(shí)間:2020年7月28日 23:06    作者:固廢觀察公眾號    文章來源:固廢觀察公眾號
















導(dǎo)





作為衡量一個(gè)國家或地區(qū)文明程度標(biāo)志之一的廁所是人們生活中不可缺少的基本衛(wèi)生設(shè)施。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。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)。數(shù)據(jù)顯示,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%。整體式三格化糞池廁所造價(jià)低廉,成為了多個(gè)省市主打的改廁模式。

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。




三格化糞池廁所的功能定位及在農(nóng)村改廁中的應(yīng)用誤區(qū)

張玉,呂明環(huán),徐明杰,李傲,施云鵬,李亞惠,范彬*


單位:中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心,中國科學(xué)院大學(xué)

作者簡介:張玉,女,博士研究生,主要從事鄉(xiāng)村環(huán)境衛(wèi)生治理研究。

范彬,男,博士,研究員,主要從事分散污水治理、地下水污染修復(fù)研究。

基金項(xiàng)目:國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題;國家科技重大專項(xiàng)課題


原文節(jié)選

作為衡量一個(gè)國家或地區(qū)文明程度標(biāo)志之一的廁所是人們生活中不可缺少的基本衛(wèi)生設(shè)施。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。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)。數(shù)據(jù)顯示,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%。整體式三格化糞池廁所造價(jià)低廉,成為了多個(gè)省市主打的改廁模式。

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

化糞池的功能定位


廁所革命實(shí)際是一場重點(diǎn)針對人類排便方式的系統(tǒng)性變革,既要提升人的生活衛(wèi)生文明水平,也要防止因排泄物處置不當(dāng)而造成對生態(tài)環(huán)境的破壞。因此,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)逐級提高的臺(tái)階:衛(wèi)生性、舒適性和便利性。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,該環(huán)節(jié)也有2個(gè)逐級提升的臺(tái)階:(1)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;(2)完全實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用達(dá)到可持續(xù)目標(biāo)。

化糞池是最簡單的污水處理裝置,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,通常采用兩格化糞池;(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),化糞池的功能定位則轉(zhuǎn)變?yōu)橘Y源化處理器,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)。


2

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地實(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。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)是既要大幅度改善農(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),是對功能性和經(jīng)濟(jì)性的矛盾進(jìn)行妥協(xié)。


3

農(nóng)村化糞池改廁的應(yīng)用誤區(qū)


目前相對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,其中三格化糞池廁所占比連年最高,如下圖所示。


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


主推的“水沖廁所+三格化糞池”的新型衛(wèi)生模式按照應(yīng)用場景可分為3種:(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、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)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3種場景的應(yīng)用誤區(qū)具體分析如下。


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。目前常見水沖廁所以最短60 d的水力停留時(shí)間設(shè)計(jì),化糞池所需體積至少7.2 m3,遠(yuǎn)高于常用1~2 m3的整體式三格化糞池。若采用7.2 m3化糞池,造價(jià)高昂,用地面積難保障;若仍使用2 m3整體式三格化糞池,無害化效果差,存在健康風(fēng)險(xiǎn)。

(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養(yǎng)分濃度被稀釋,其作為肥料的使用價(jià)值降低。因而,對農(nóng)民而言,最簡單的方式就是將化糞池出水排入地下。因此,若選用2 m3三格化糞池,則不宜選擇普通水沖廁所,避免后續(xù)的廁所污水直排。

(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)常需要檢查和清掏,長期來看,該模式建設(shè)成本雖然低,運(yùn)行成本卻高。


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

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清掏的化糞池第一格和第二格的糞渣進(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不提及。兩個(gè)問題值得探討:

(1)化糞池清掃物中的液體去哪里?若將液體直排環(huán)境,則違反了環(huán)境保護(hù)的前提;若將液體送到污水處理廠處理,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?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)境或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。因此,該模式的經(jīng)濟(jì)可行性低,強(qiáng)行執(zhí)行的后果,只能使化糞池出渣和出液的集中收集處理流于形式。


誤區(qū)三:戶用化糞池+管道+大化糞池

目前有些地方提出“戶用化糞池+管道+大化糞池”的技術(shù)設(shè)想,試圖通過管道收集消除人工清掃、特別是入戶清掃化糞池的需求。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)想不可行性體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。

一是因小失大。農(nóng)村地區(qū)合格管道的人均建設(shè)成本高,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。

二是管道維護(hù)的問題。用于收集化糞池第三格出液的管道沉淀現(xiàn)象嚴(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,勢必對管道設(shè)計(jì)和維護(hù)帶來難題。


4

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)劃從落后的現(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)代化的前提下,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)到水沖廁所在面向第二排放環(huán)節(jié)需求時(shí)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),跨越末端污水處理陷阱。

(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。



引用本文

張玉,呂明環(huán),徐明杰,等.三格化糞池廁所的功能定位及在農(nóng)村改廁中的應(yīng)用誤區(qū)[J/OL].農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報(bào):1-14.(2020-06-29).https://doi.org/10.13254/j.jare.2020.0231.

來源 | 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報(bào)
作者 | 張玉、等
編輯 | 萬梓薇

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