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生态厕所:健康、节水、资源循环

有关马桶的反思

为什么排泄物(粪便)自离开人类身体的一瞬间起,就开始让我们觉得如此恶心,以致我们很不情愿再看到、闻到那曾为我们身体一部份的对象?

从木马桶到抽水马桶,从掏粪工的出现到这一职业的消失,从粪水支持农业生产到当着废弃物通过下水道排走,城市在发生着怎样的变迁?冲水马桶从城市出发,一路走来,渐渐获得了越来越多的新式农民与小镇居民的好感,它又将怎样塑造着乡村社会的新生活?从资源到废弃物,我们为此要付出多少代价?

那么,那曾是我们身体一部份的排泄物,又要如何重新成为资源?使用生态厕所,就是很好的答案。

背景:卫生系统面临的全球性挑战

1. 简陋厕所对健康的不利影响

粪便含有多种肠道传染病和寄生虫病的病原体,严重威胁着农民和农村儿童的身体健康。每天几乎有6000儿童死于腹泻疾病;世界范围内,约10亿人感染有蛔虫,其中多数是儿童,结果造成缺乏营养和发育不良。在中国,每年约发生腹泻病8亿人次,农村5岁以下儿童3 万死于腹泻,是城市的14倍;蛔虫感染人数为5.3亿人,占世界蛔虫感染人数的一半。

2. 水短缺

在过去50年内,全球对淡水的需求增加了2倍,今天,许多地方在承受着长期缺乏淡水之苦。到2030年,世界上一半以上人口将面临水短缺。中国660个城市中,近400个缺水,每年缺水量达60亿立方。而与此缺水状况对比鲜明的是,抽水马桶每使用一次就耗费6~13升的水,在城市,日常生活的用水总量中,冲厕就占了35%

传统的水冲式厕所需用30倍以上的水冲洗少量的尿和更少的粪,粪、水混合后,使需要处理的粪污量大量增加,同时又浪费了大量宝贵的、洁净的水资源。

3. 水污染

从集中的水冲式收集系统的下水道中排出的污染物是全世界水污染的主要组成部分,目前世界上只有约3亿人的污水在排入水体前是经过了末端二级处理的。污染物还通过下水道、化粪池、坑式厕所、污水池等渗入地下水。中国现在仍有约2/3的城市污水没有得到有效处理即排放,其中有160个城市污水在排入水体前基本没有进行处理。

冲厕的污水严重污染环境,即使送入污水处理厂处理,其处理成本惊人;在农村,即使有化粪池,在没有污水处理厂等相对配套设施的情形下,化粪池一样会造成环境的污染。

4. 食物不安全性

在现今城市社会中,植物营养流是直线型的:作物从土壤中吸取营养,运输到市场上,被人们吃掉、排泄和废弃。

在一个可持续社会中,生产食物必须建立在把植物营养回归土壤的基础上。使用化学肥料的生产不是可持续的,因为生产依靠的是非再生资源。

5. 城市增长、资金匮乏

在未来25年中,预计世界人口增长中的90%将发生在欠发达地区的城市内,在这些地区的人口将增加20亿。中国的城镇化水平从1993年的28%增长到2004年的41.7%。

当今50%城镇人口所居住的城市规模小于50万, 较之大城市,这些小城市缺少卫生设施且卫生设施的发展缓慢。根据联合国人居计划,发达国家城市用于基础设施建设和其他城市社会服务的基金是最不发达国家城市的32倍。环保、廉价的生态厕所可以为不发达地区解决卫生问题。

我国现代生态厕所的发展

为应对上述挑战,20世纪70年代以来,由一批工程师和科学家组成的国际团体,共同开发了一种卫生系统,即“生态卫生”方法,最初主要应用于生态型厕所,它能够节约水、不会污染环境,又能使人粪尿中的营养成分回归土壤,而且所需的资金投入很低。

生态卫生是建立在三个基本原则之上:防止污染而不是在污染之后再去治理;使尿和粪分别处理和无害化;把安全的产物用于农业目的。即“无害化加循环再利用”,建立一个可持续的封闭循环系统。

我国从20世纪90年代后期引进这种系统方法,在农村中修建了约70万座生态厕所。粪尿分集式非水冲生态卫生厕所是其中的一种较好的方法, 1997~1999 年,由中国全国爱卫办、瑞典国际发展合作署(Sida)与联合国儿童基金会三方合作,在吉林汪清县、山西清徐县、广西田阳县各选择一个村镇,进行现场实验,设计并建造了第一批我国农村使用的粪尿分集式户厕。农村改厕的主要目的是预防、控制肠道传染病和寄生虫病的传播。

目前农村大部分是使用粪尿一坑开放式粪池,由于尿液水分多,堆肥过程寄生虫和病毒不易杀灭,而且虫蝇滋生。

水冲式厕所,其污水下水道和污水处理基础设施耗资是天文数字,农村不可能有这些投资。

沼气池投资成本与技术含量高,在我国,直到2010年,适宜地区农村的沼气普及率也仅能达到35%。

可见,粪尿分离厕所是进行农村改厕的一种较好的方法。

生态厕所构造

生态厕所建设的方法

一个卫生厕所系统,要有助于实现平等和可持续发展的社会,必须满足下面的准则:

  • 预防疾病:能消除或隔离粪便中的病原体;
  • 环境保护:能防止污染和保护宝贵的水资源;
  • 养分循环:能养分回归土壤;
  • 可承担得起:能让世界最贫困人群用得起;
  • 可接受:能有良好外观并与文化习俗和社会价值相一致;
  • 简单:能足够坚固,即使受当地技术能力、组织机构和财力的某些限制,维护仍然很容易。

粪尿分集厕所的主要特点

  • 减量化:只处理必须处理的粪便;
  • 无害化:基本无污染环境与危害人体健康的污物排放;
  • 资源化:自然能源与粪肥的循环应用,减少化肥的应用量;
  • 节约水资源:少用或几乎不用水。
  • 没有蝇蛆的困扰、干燥卫生。

可见,该设计体现了废物处理减量化、无害化、资源化的现代科学观念。

粪、尿的不同理化特性

粪便含有纤维素等大分子物质,须经消解腐熟成腐殖质方可利用;干、热条件利于粪便无害化;粪便中还有75%的水分,干燥使水分蒸发,减少了粪污的体积,为污物的减量化又创造了条件。

尿需要在密闭、低温的条件下保存,开放的条件下尿极易分解,造成肥效丢失。在与粪便混合的情况下,尿的发酵产生恶臭,微生物的存活时间大幅度延长。

粪尿分集的原理

粪尿分集厕所由3部分组成:储粪结构、维护结构、粪尿分流装置。

生态厕所使用方法:尿粪分离、 厕纸入篓 、便后加灰、 用后盖板、男士小便另有专位。

生态厕所使用方法:尿粪分离、 厕纸入篓 、便后加灰、 用后盖板、男士小便另有专位。

厕所的管理

  • 纸篓内的厕纸等需做焚烧处理;
  • 灰桶要防止被水淋到,并定期加灰;
  • 尿收集口和男士小便桶每隔一段时间要用少量清水冲洗;
  • 注意粪坑防止雨水进入,如果过湿则加入适量干灰或少量生石灰;
  • 粪坑和尿池要定期清理并防止新旧混合,
  • 粪便在厕坑内堆存时间一般为0.5~1年;
  • 厕所的可持续性“七成”要靠管理。

粪的无害化处理与利用

在干热环境下发酵3到9个月。不同介质下的发酵时间分别是:草木灰:3个月;干土:9个月;炉灰:9个月;锯末:9个月。发酵完成后,可直接施入田地,或与其他堆肥混合使用。每人每年粪便的排泄量约25~50kg,按25kg估算含有氮0.55kg、磷0.18kg、钾0.37kg,是很好的基肥。

尿的无害化处理与利用

在阴暗、封闭环境下静置7到10天,用至少5倍的水稀释后还田。

每人每年尿的排泄量400~500kg,按400kg估算含4kg氮、0.4kg磷、0.9kg钾,远远高于粪便。尿中的氮、磷、钾是以尿素、磷酸盐、钾离子的形式存在,十分有利于植物吸收,尿中的重金属浓度比多数化肥低,是理想的速效肥料。

各种各样的生态厕所

2004年7月,在台湾著名建筑师谢英俊先生的主持下,来自全国各地的30多位志愿者会聚在晏阳初乡村建设学院,建造了该学院的第一所粪尿分集式非水冲生态卫生厕所。

晏阳初乡村建设学院生态厕所

晏阳初乡村建设学院生态厕所

其他各式生态厕所

农民之子自然教育基地公厕

农民之子自然教育基地公厕

台湾凤山公厕

台湾凤山公厕

小汤山工地可移动户厕

小汤山工地可移动户厕

在农村,粪尿分集生态厕所具有天然的优越性,只要一定的技术和必要的人力、资金能够到位,就可以建立起来,因为农民有自己的田地和院子。

以健康、自然、就地取材的建筑方式,以团队、社区参与的互助型态,以未经专业训练的手,人们就可以自己动手盖起自己的生态厕所。

图文来源:百度文库

作者:国仁城乡科技发展中心

原文下载地址:http://wenku.baidu.com/view/0f37030690c69ec3d5bb758b.html

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