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。

基金項目：國家重點研發(fā)計劃課題；國家科技重大專項課題

作為衡量一個國家或地區(qū)文明程度標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。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)生廁所普及率達到62.7%。整體式三格化糞池廁所造價低廉，成為了多個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)，提出改進策略與建議。

廁所革命實際是一場重點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而造成對生態(tài)環(huán)境的破壞。因此，必須重點解決兩個環(huán)節(jié)的排放問題。第一個環(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個逐級提高的臺階：衛(wèi)生性、舒適性和便利性。第二個環(huán)節(jié)是將排泄物從人類社會轉(zhuǎn)移至大自然，該環(huán)節(jié)也有2個逐級提升的臺階：（1）在環(huán)境經(jīng)濟條件下達到某個環(huán)境排放標準后排放；（2）完全實現(xiàn)資源循環(huán)利用達到可持續(xù)目標。

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）當衛(wèi)生潔具為水沖廁所（非節(jié)水型）時，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）當衛(wèi)生潔具為無水清潔廁所或者微水清潔廁所時，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）以及一定的儲存能力（第三格）。

農(nóng)村廁所革命的最終目的是要全面地實現(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行常規(guī)的末端達標處理，二是現(xiàn)代田園循環(huán)模式。當前農(nóng)村采用三格化糞池廁所方式進行改廁，其出發(fā)點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質(zhì)，是對功能性和經(jīng)濟性的矛盾進行妥協(xié)。

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+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。

（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的水力停留時間設(shè)計，化糞池所需體積至少7.2 m³，遠高于常用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，存在健康風險。

（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用支付機制將成為新問題。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，運行成本卻高。

多地設(shè)計了“集中轉(zhuǎn)運+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)境保護的前提；若將液體送到污水處理廠處理，不僅浪費資源、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值如何？脫水干燥等方式主要是提高糞肥再利用時的舒適性和便利性，并不會增加糞渣肥力，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、糞液的收集與運輸也是難題。因此，該模式的經(jīng)濟可行性低，強行執(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。

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際上有悖于基于過渡期的改廁目的。

二是管道維護的問題。用于收集化糞池第三格出液的管道沉淀現(xiàn)象嚴重，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)計和維護帶來難題。

（1）進一步明確農(nóng)村廁所革命的總體目標，堅持系統(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；尚不能一次實現(xiàn)完全現(xiàn)代化的前提下，可實行諸如“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。

（2） 充分認識到水沖廁所在面向第二排放環(huán)節(jié)需求時的局限性，確定資源利用的原則，鼓勵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)田施肥的鼓勵性政策，消除運營維護權(quán)與本地農(nóng)田使用權(quán)相分離的制度性障礙，落實就近就地用肥原則，避免無附加價值增長的深度處理。