分布图:是到了革冲水马桶命的时候了

湖北快三最大遗漏 www.wtxg.net 是到了革冲水马桶命的时候了

——生态卫生间及粪尿资源化利用系统技术探析

张学忠  苏一元  赵卫忠

   

1.引言

  近日,习近平总书记作出重要指示强调,坚持不懈推进“厕所革命”,努力补齐影响群众生活品质短板。中国“厕所革命”已成为展示中国形象、讲好中国故事的窗口,为全球特别是发展中国家解决厕所问题提供了中国方案、贡献了中国样本。

  但是,在幅员辽阔的中国大地,要让“厕所革命”照亮每一村每一户的“小角落”,仍然任重道远。

  生态卫生间及粪尿资源化利用系统技术,涉及将传统的卫生间及现有粪尿分集、免水冲旱厕中的水冲蹲便器、坐便器、小便器(池)、管道、化粪池等洁具和设施,以及粪便尿液处理的技术方法进行颠覆性、革命性创新,代之以新型粪尿分集、免水冲洁具和管道、粪尿收集桶等设施,并通过系统集成为免水冲、卫生无异味、生态环保、桶装密闭运输、发酵,粪尿资源化处理及应用一体化的新型卫生间。

  本来人体排泄的粪便及尿液经过发酵处理后就是上佳的有机肥??上衷谄毡槭褂玫乃迓硗凹八宀匏?、卫生间,不仅使人体粪便及尿液大部分丧失了极好的利用价值,同时还造成大量水资源浪费和严重的环境污染。随着我国对卫生、环保、生态?;ひ蟮牟欢咸岣?,“厕所革命”已经提到了重要的议事日程,而厕所革命首先革的应该是冲水马桶的命。因为对已有上百年历史的传统冲水马桶及冲水便器使用习惯的革命能否成功,将最终决定“厕所革命”的成败。同时,我国发展有机农业,使用有机肥,防止过度使用化肥和农药的呼声也越来越高。为了适应这一时代要求,必须从根本上实现对传统冲水马桶及厕所、卫生间的颠覆和替代,彻底实现卫生间的生态化及人粪尿的资源化利用。


2.水冲马桶及厕所、卫生间存在的弊端

  随着城市化的发展,冲水马桶曾作为上世纪的一项伟大发明而逐渐进入千家万户,它不仅解决了传统旱厕的恶臭、不卫生及易传播疾病,还为人们的如厕方式提供了革命性改变——蹲式变为座式,让如厕人更感舒适,尽管现在有研究表明蹲姿比座姿更有利于排便,但大多数人,尤其是上年纪的人还是更愿意采用座姿如厕。更为重要的现实问题是:在广大的城市中,无论使用蹲便器、座便器还是小便器,都在大量使用水作为介质,以保证卫生间或厕所的卫生和清洁。然而,就在人们享受着冲水马桶及卫生间文明的时候,是否想过目前普遍使用的这种水冲马桶及其他卫生间便器,存在着严重的弊端和问题?

   2.1大量浪费水资源

  有关统计表明,蹲便器的耗水量,普通型的1次是11升,节水型的也要8升;座便器的平均耗水量,老式抽水马桶每次耗水量为6-12升, 比较节水的1次也要3/6升的耗水,大便一次耗水量为6升,小便一次耗水量为3升,即使是按去年颁布的《节水型卫生洁具》国家标准,节水型坐便器也只能做到不大于5.0升;高效节水型坐便器单档或双档的大档用水量不大于4.0升?;褂凶柿舷允?,目前,水资源紧缺已成为我国经济社会发展的重要制约因素, 我国人均水资源逐渐下降,被列入13个最贫水国家【1】。卫生洁具被老百姓广泛使用,成为公共建筑、家庭装修中不可或缺的设施,全国建筑卫生陶瓷标准化技术委员会秘书长王博说:卫生洁具用水约占家庭或生活用水的80%【2】。加强节水在水资源日益匮乏的今天无疑是一个十分紧迫的现实问题,尤其对一些严重缺水城市来说,如果能把宝贵的水资源从马桶中解放出来将是多么好的一件事。

   2.2化粪池占地面积大,生活污水有害化严重

  由于水冲厕所及卫生间的使用,化粪池是一种必须配套应用的粪便污水贮存设施,其作用是利用沉淀和厌氧发酵原理,阻载、沉淀污水中的粪便、泥沙、纸屑等悬浮污染物质,消化降解部分有机物以及杀灭寄生虫卵和肠道致病菌等,从而达到初步净化粪便污水的目的。然而,根据有关环卫监测中心粪渣性状测试分析报告,粪渣中CODcr、BOD5、SS等指标高达数万mg/l,平均含水率为96%,大肠菌值达到43.*10.8,其污染物主要是高浓度有机物,固体残渣、恶臭气体及病原体等。同时,居民生活过程中主要产污源大便、小便、厨房废水、洗漱废水、洗浴废水、洗衣废水及拖地废水中,以大小便对污染物的增加值最大,大小便对 CODcr和BOD5的增加在60%以上,对总氮、总磷的增加分别达到74%和62%,为主要污染物来源【3】。由此可见,水冲马桶及卫生间的使用大大加重了生活污水的有害化程度。

  2.3 化粪池清理、输送、处理困难,易造成污染

  虽然化粪池对污水中的悬浮物尤其是对大便等大颗粒污染物有较好的沉降效果,而就是由于大便等污染物的沉降,使化粪池的底泥清掏、输送和处理都存在较大困难。同时,化粪池污水中的粪渣携带大量的病原体,且孽生蚊蝇和其他有害生物,极易成为疾病传播的源头危害人类身体健康和公共卫生安全?;喑氐募笆鼻逄图肮芾聿缓?,直接影响环境卫生,破坏城市形象,还会严重污染大气、水体和土壤。事实上,不少城市对粪便污水的处理能力有限或管理不到位,使得随意私排、偷排化粪池粪便污水常有发生,积存粪渣的化粪池未及时清掏,造成化粪池或排污管道堵塞,这不仅严重影响城市排水系统的正常运行,而且还会因为沼气积聚存在巨大的安全隐患。如果能使用免水冲的便器及卫生间,粪尿不进入化粪池和污水管道,必将大大减少污水的污染物,同时也使城市污水成份减少、负荷大大减轻,处理起来也更加容易。

  从以上分析可知,水冲马桶及厕所、卫生间,只是解决了厕所、卫生间内的除臭及卫生问题,而由此带来的如此多的严重问题则是发明者始料不及的,现在是该到了解决这些问题的时候了。


3.目前使用粪尿分集、免水冲旱厕的现状

  目前,在我国一些地区的农村已在使用一种从国外引进的粪尿分集、免冲水的厕所。通过蹲便器设计的大、小便两个落孔进行粪便与尿液的分别收集。这一创新为实现人粪尿的资源化利用提供了有利条件。但是,在卫生间粪尿资源化处理利用方面,按目前的处理方式,粪便是直接落入免水冲厕所下面的混凝土制作的化粪池中,如厕后需要如厕人进行撒炭灰、土灰、石灰、草木灰等操作掩盖,使其具有除臭、防粪便蛆虫、杀菌及发酵的作用。这一方法,不仅存在如厕后麻烦,清掏化粪池费时、费力的问题,还会因为如厕人感到麻烦不这样操作而严重影响使用效果。更为重要的是,这种处理方式根本不可能在城市及旅游景区免水冲卫生间推广使用,更不可能进入家庭。

  后来,有的将混凝土制作的化粪池改为用塑料桶来收集。此方法的好处是不再要求入厕后进行撒炭灰、草木灰、石灰等操作。但是,使用此方法还存在便器与粪尿收集桶之间还是没有实现密闭,存放粪尿桶的较大空间仍然需要密闭来形成负压,除臭效果受影响,难以在公共卫生间推广?;褂心壳案髦置馑灞闫鞔嬖诘闹疃嗳毕?,以及后续粪便尿液资源化利用等问题,特别是在除臭、输送、处理方面还存在诸多问题和不足需要深入研发解决。这也是多年来,粪尿分集的免水冲厕所一直没有得到广泛推广使用的原因。


4.对生态卫生间的探索与创新

  目前笔者所在企业针对水冲马桶及厕所、卫生间的上述弊端和问题进行了深入研究,並与昆明理工大学、云南省农科院及两家企业合作,对粪尿分集、免水冲、无臭、环保、生态卫生间及粪尿资源化利用的系统技术进行研发并获得一系列初步成果。

   4.1生态卫生间理念

  本文所提出的生态卫生间应当包括如下理念:

  一是所有便器免水冲、零排放。生态卫生间的突出特点就是所有便器,包括坐便器、蹲便器、小便器都不需要水冲。同时,卫生间的粪尿,包括使用的手纸,通过专用的粪尿收集桶收集、输送和处理,卫生间不再需要放置垃圾桶、配套修建化粪池,粪尿不再进入城市污水管道。

  二是保证卫生间内卫生无异味。采用粪尿分集、免冲水处理方式的卫生间,确保卫生间的卫生防臭、无异味是其使用的前提条件。如果不能做到这一点,则“免冲水”在公共卫生间及家庭的推广使用就不可能实现。在节约卫生间水资源与保证卫生间的卫生无异味之间应当实现统一。因此,如何做到卫生防臭、无异味始终是生态卫生间系统技术研发的难点和着力点。

  三是无能耗或低能耗、低成本。如果为了实现“免冲水”而采取的除臭及粪尿资源化处理方式是以高耗能、高成本为代价,这也是不可取的,也是不可持续的。因此,生态卫生间项目研发中始终坚持采用自然风能、空气流通、空气负压、太阳能等实现无能耗除臭,粪尿资源化处理采用添加剂自然发酵无能耗处理。在的确需要电能的地方,也尽量采用低能耗及太阳能。

  四是对人体健康、大气、水体、土壤无害。人粪尿如果直接排放到环境中,会对人体健康、土壤、水源、空气、食物造成危害。因此,生态卫生间必须关注人粪尿对环境的影响,要能够对人粪尿进行无害化处理。笔者所在公司研发的生态卫生间,从使用、除臭、粪尿输送,到粪尿处理资源化利用,都力求做到全过程封闭,卫生间臭气排放到大气之前对有害气体进行处理,卫生间粪尿通过专用收集桶封装处理,不允许随意排放倾倒。

  五是实现人粪尿资源化利用。这是生态卫生间最崇尚的理念。人粪尿随意排放是害,而处理成为有机肥就是宝。今天我们面临的过度使用化肥导致的土壤板结不透气、土壤肥力下降与土地资源被污染等问题已成为困扰我国农业发展的主要障碍,我们应当从新认识人粪尿作为宝贵资源的价值,努力实现人粪尿的资源化处理和利用,将人粪尿化害为利、变废为宝??梢栽ぜ氖?,如果生态卫生间将人粪尿直接处理为有机肥成为一种商业行为,将显示出人粪尿资源价值的强大推动力和执行力。

  六是如厕方式及观念的转变。当人们要改变一种习以为常的生活方式是十分困难的。如厕方式也是如此。生态卫生间为了实现粪尿分集、免水冲,又要保证卫生防臭无异味,必然会对人们水冲厕所的如厕习惯作适当改变。为了解决好这一问题,一方面要求研发设计者在生态卫生间的如厕方式上尽量沿习人们使用水冲厕所及马桶的习惯,而且还争取更舒适和更卫生。另一方面则要求人们树立粪尿分集、免水冲生态卫生间的使用具有重要环保、社会意义,维护生态环保是每个人的责任的观念,在如厕时做出必要而并不困难的改变,以适应新的如厕方式。

   4.2生态卫生间的系统技术方法及初步成果

  本文提出的系统技术方法及初步成果包括两个方面: 一是用具和装置,即专门设计制造的专利产品;二是处理技术及方法。

   4.2.1用具和装置

   ——免水冲粪尿分集坐便器。此坐便器对现有的免水冲粪尿分集坐便器进行了改进,通过引入自然风使小便池部分更好除臭;通过降解粪便袋隔离使坐便器的粪便落空及管道不会被粪便污染。

   ——免水冲粪尿分集蹲便器。此蹲便器对现有的免水冲粪尿分集蹲便器进行了改进,引入自然风使小便池部分更好除臭;采用降解粪便袋隔离使蹲便器的粪便落空及边缘避免粪便污染。

   ——免水冲小便器。此小便器对现有的传统小便器进行了改进,引入自然风使小便池部分更好除臭;改变了小便器的形状,使男士在小便时不易外溢。

   ——专用粪便、尿液收集桶。此桶与生态公厕配套使用,作为粪尿收集、发酵和运输的专门用具。

   ——专用排尿液、排粪便管道。此管道与粪尿分集、免水冲坐便器与蹲便器配套使用,专门用于便器排尿口、排粪便口与粪尿收集桶之间的密封连接,以确保防臭的效果。

   ——专用排臭气管道及风帽。此管道及风帽专门用于抽排生态公厕及粪尿收集桶中的臭气,以保证生态公厕的卫生除臭。

   ——粪便尿液发酵剂喷洒搅拌装置。此装置用于实现粪尿的桶装发酵处理。

   ——自动控制装置。此装置用于实现粪尿桶装重量控制和粪尿桶装到限位时的换桶提示。

   4.2.2处理技术及方法:

   ——使用专门设计制造的专利产品,粪尿分集免水冲坐便器、蹲便器、小便器的方法,以确保卫生、方便。

   ——通过便器密封板、专用管道,利用负压、通风、抽风、接口转换、电子、化学等除臭方法,以防止臭气回流到便器及卫生间,确保卫生间防臭效果。

   ——粪便及尿液资源化处理利用的自动、手动搅拌、发酵方法,以实现粪尿收集与资源化利用的一体化。

   ——粪尿收纳桶的更换方法,以替代抽粪车抽吸化粪池粪便,之后又需要将粪便排出到处理厂的折腾、重复处理方式。

   ——粪尿桶装运输、存储、使用的方法,以实现粪便桶装发酵成为有机肥后直接供应有机农业种植户使用或者送到有机肥厂家进行处理,可根据不同农作物的营养需求进行有机肥的分类加工。。

   ——生态卫生间设施的维护保养方法?!叭纸?,七分管”,必须高度重视公厕的卫生保洁及相关设备设施的维护和保养,以保证相关设施的正常使用及合理使用寿命。


5、本系统技术的预期效果及用途范围

  5.1本系统技术的预期效果

   ——实现厕所、卫生间的革命性要求,可完全做到免水冲、无臭、环保、生态,实现人粪尿的资源化循环利用,化害为利、变废为宝。

   ——大大节约水资源,降低了粪尿污水处理难度,同时解决了目前免水冲卫生间粪便及尿液资源化处理费时、费力、效果不佳、自然发酵占地面积大等问题。

   ——可解决目前粪便及尿液通过化粪池贮存、装卸、运输、处理过程中工作量大,以及对空气、水体、土壤可能造成的严重污染。

   ——此技术方法可实现从便器源头的免水冲、卫生、无臭到最后对粪尿的密闭输送、发酵处理及利用一体化过程,从源头对人粪尿进行环保、低碳、节能的资源化循环利用。

   ——此技术及方法经过不断完善进入公共卫生间及家庭后,可彻底颠覆目前世界上传统的冲水马桶、水冲厕所、卫生间使用及化粪池储存、运输、处理方式,从源头上消减或解决城市化粪池底泥处置问题,同时该技术可接驳智慧环保和智慧城市系统,为用户提供更舒适、卫生的如厕体验,为有机种植农业户直接提供更有价值的有机肥。

   ——该技术及方法蕴含着巨大的社会价值、生态价值和经济价值,尤其在当今国家高度重视生态环保的重大机遇面前,更凸显其利国利民、造福人类的广阔应用前景。

   5.2本研究及发明适用范围

   ——项目可广泛适用于农村、城镇,尤其是缺水地区的家庭、公共厕所及卫生间;

   ——环保要求高、排泄物要求零排放处理的水源地、旅游景区厕所、卫生间;

   ——不便于进行给排水施工、不便于进行粪尿运输、排放的建筑工地、高速公路服务区、火车、高铁、大型文艺、体育、展会等集会的临时卫生间、野战部队野外等环境使用的厕所及卫生间;

   ——灾区过渡时期公共厕所,完全可以与供水保障率低时对卫生安全高的要求高度吻合;

   ——国外缺水地区国家的用户;

   ——最终将进入楼宇、酒店及每个家庭。

  随着粪尿分集、免水冲、无臭、卫生、环保、生态卫生间及粪尿资源化利用系统技术的不断进步和成熟,必然有一天会从根本上全面替代冲水马桶及其他水冲便器、水冲厕所、水冲公共卫生间及楼宇家庭卫生间,最终取得“厕所革命”的彻底胜利。

         

参考文献:

【1】中国人均水资源逐渐下降 被列入13个最贫水国家,中国新闻网,2014-01-22

【2】节水型卫生洁具国家标准发布,中国经济网 , 2015年05月15日

【3】王红燕, 李 杰, 王亚娥, 郝火凡,化粪池污水处理能力研究及其评价[J].

兰州交通大学学报,第28卷 第1期2009年2月