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山东省农村厕所改造情况的调研报告

2018-09-05黄圣彪于双民丁红雷中国农村技术开发中心

中国农村科技 2018年8期
关键词:水冲化粪池粪污

文/黄圣彪 于双民 丁红雷 中国农村技术开发中心

为贯彻落实习总书记“厕所革命”的重要指示和中央一号文件“持续改善农村人居环境,坚持不懈推进农村‘厕所革命’”的精神, 1月31日至2月3日,中国农村技术开发中心有关人员赴山东开展了农村厕所建设情况调研。调研组与山东农业大学乡村厕所建设团队进行了座谈,实地走访考察了山东三个市的农村厕所改造情况,根据调研情况提出了农村厕所改造中需注意的问题及建议。

一、建设背景

2014年12月,习近平总书记在江苏调研时指出,解决好厕所问题在新农村建设中具有标志性意义。2015年7月,习总书记在延边考察时再次强调,随着农业现代化步伐加快,新农村建设也要不断推进,要来个“厕所革命”,让农村群众用上卫生的厕所。2017年11月,习总书记就旅游系统推进“厕所革命”工作取得的成效作出重要指示。指示中说,厕所问题不是小事情,是城乡文明建设的重要方面,要把这项工作作为乡村振兴战略的一项具体工作来推进,努力补齐这块影响群众生活品质的短板。

2018年中央一号文件指出,要持续改善农村人居环境,坚持不懈推进农村“厕所革命”,大力开展农村户用卫生厕所建设和改造,同步实施粪污治理,加快实现农村无害化卫生厕所全覆盖,努力补齐影响农民群众生活品质的短板。

山东省农村厕所改造工作起步于2016年,经费来源于省“村镇建设”专项资金,省市县三级财政每级为农户的厕所改造补贴300元,共900元。计划从2016年到2018年,每年改造220万户、三年时间共改造660万户。

二、山东农业大学农村厕所改造开展情况

以“山东农业大学村镇建设工程技术研究中心”成立为标志,从2009年开始,在该校徐学东教授为首的课题组带领下,山东农业大学积极探索攻克农村厕所改造技术瓶颈及工程化问题。截止目前,课题组已经在山东、河北、吉林等省的20多个村庄改造厕所300多个。所需资金主要来源于徐学东教授课题组的项目经费,还有部分来源于地方政府的厕改专项资金。具体情况见表1。

(一)开发的厕所卫生产品

从原理来讲,农村厕所改造的类型主要有三种:粪尿分集式卫生旱厕、化粪池式简易水冲厕所和普通水冲式厕所。山东农业大学徐学东教授课题组研发的厕所产品主要包括粪尿分集式生态旱厕、兼有淋浴功能的装配式旱厕、化粪池式简易水冲厕所和智能防冻生态旅游厕所。

1. 粪尿分集式卫生旱厕

从干封式卫生旱厕改进而来,由外框、蹲板、尿便分离式便器、微生物粉料喷洒系统、粪筐及粪便取出装置、排尿装置、排气装置、信息化装置等部分组成,包括地下式安装、半地下式安装和地上式安装三种形式。地下式安装采用向地下开挖储粪空间,开挖工作量大,但如厕方便。半地下式安装采用向地下开挖一半左右的储粪空间,如厕板高出地面一个台阶的高度,这是较为合理的安装方式。地上式安装直接将设备置于地面,不需下挖,但如厕时需要上两个台阶(图1)。

2. 兼有淋浴功能的装配式旱厕

此种厕所在实现厕所功能的同时,兼淋浴功能,不需另建淋浴间,一室多用,方便卫生。特殊设计的排水系统不会使污水流入下面的储粪箱。此种厕所也有部分使用。

3. 化粪池式简易水冲厕所

化粪池式简易水冲厕所推广也较为普遍。该种厕所的特点在于其含有3个粪污处理桶(三格化粪池),分别为沉淀池桶、厌氧处理池桶和耗氧处理池桶(图2、3)。

该种厕所有如下优点:① 分散式处理污水,无需复杂污水管网,设置灵活。② 工艺先进,处理效果较好。一套设备就相当于一个小型污水处理厂,出水水质可达到或优于国家一级B标准。③ 工业化生产,现场安装,安装费用低,质量稳定,能迅速发挥效果。④ 运行简单,维护方便。只有曝气泵不间断自动化运行,大约一年清理一次少量污泥,无需其他操作。⑤ 处理后的中水可就地排放,循环利用。与村庄集中处理相比,分散排放给水体带来的负荷大幅降低,环保效果明显。污水经该设备处理后,较为清亮,且无异味(图2)。

针对电力供应短缺地区,开发了太阳能微动力曝气系统。污水处理装置由微动力太阳能曝气系统供氧,不使用外部电能,具有运行成本低、管理维护方便、处理效果好等特点。可供单户使用,也可根据处理能力多户共用(图5)。

表1 山东农业大学农村厕所改造开展情况

图1 粪尿分集式卫生旱厕

4. 智能防冻生态旅游厕所

针对我国农村旅游、农家乐等乡村特色产业的发展,开发了智能防冻生态旅游厕所。厕所防冻冲水系统设置有“夏季”和“冬季”两种模式,根据气温变化(以零度为界)自动确定运行模式,“冬季”模式冲水时,冲水管水面上升并冲水,冲水后水面下落至冻土线以下;“夏季”模式冲水时,回水管不回水,冲水后水面不下降(图6)。

普通水冲式厕所和城市居民使用的厕所类型相同,由于耗水量大,且由于农村缺少污水处理管网,并未推行。

(二)农村厕所技术选择

1. 不同类型厕所适用地区

从处理原理来讲,粪尿分集式卫生旱厕和化粪池式简易水冲厕所较为适用当前的农村,推广效果也较好。

在缺水地区、不易埋置设备的山区、需要粪便资源的村庄以及老年人居多的空心村,粪尿分集式卫生旱厕较为适用,改造也非常方便,而且费用低。

化粪池式简易水冲厕所是目前最常用的,其三格式化粪池对粪污处理效果好。这类厕所主要适用于不缺水的平原地区、南方水网地区。采用这一改厕方式应注意两个问题:一是根据使用人数及每次冲水量计算确定有效容积,关键要保证粪液在各室的停留时间;二是要及时抽取粪液,并做适当地处置或资源转化,切勿随意乱排乱到。

2. 现阶段常用不同类型厕所的建设和运行成本

粪尿分集式卫生旱厕建设投入成本为1000-2000元,产生的粪便农户用于承包地的施肥。该种厕所不需要电力供应。

化粪池式简易水冲厕所的建设成本在3200-4000元。其粪污处理系统每天消耗约0.5度电,按每度电0.52元计算,每年电费支出约100元。粪污需每月或每两月处理一次,大部分农户在化粪池装满后委托村级卫生员抽取粪便,每次费用30元;按每年处理8次计算,每年粪污处理费用支出240元。总体运行成本为340元。如果使用光伏发电则成本更高。

三、农村厕所改造中需注意的问题

(一)厕所的维护及长期运行

对于化粪池式简易水冲厕所的三格化化粪池,有些农户为了省钱选择质量差、容量小的设备。质量差,容易造成粪污的渗漏,形成二次污染;容量小,抽粪的次数就会增加,管理成本就会上升。

图2 化粪池式简易水冲厕所示意图

目前的粪污主要靠农户自己处理或由村级卫生员有偿服务处理,在只有老年人居住的家庭、男性丧失劳动力的家庭或低收入家庭等,粪筐或化粪池积满之后如无人收取,最终会使厕所废弃。

(二)粪污的资源化利用问题

现在已经改造的厕所,数量还较少,粪便可以还田,若进行了大规模改厕,大量的粪污如何堆放和处理会是一件非常棘手的问题。如前所述,目前还没有专门针对农村粪污处理的专业化公司或机构。

图3 化粪池式简易水冲厕所原理图

四、农村厕所改造的建议

农村厕所改造是提高群众生活质量的重要方面,是乡村振兴战略的一项重要工作,必须补齐这一影响群众生活品质的短板。建议从管理、资金投入、技术、资源化利用等方面统筹考虑,以务实推进改造后农村厕所的可持续使用。

(一)不同类型农村厕所的布局

我国地域辽阔,不同地区地形地貌、群众生活习惯存在很大差异。因此,厕所的改造不能采用同一种方式和模式。在西北地区和东部山区等缺水地区,应大力推广旱厕;在东北平原和南方水网地区应以水冲厕为主;在华北平原、河南、安徽等地区应旱厕和水冲厕并举。

粪污是分散处理还是集中处理,主要看人口密度。人口密度比较大的地区,可以用集中式的污水处理设备,并需铺设污水管网;人口密度小的,像多数农村基本上可以用小型的分散式设备,根据使用人数一户一个,或者是几户一个。

(二)继续加大农村厕所的研发力度

1. 形成统一的厕所质量标准

一是要统一厕所的材质标准,使用经久耐用和防渗漏的材料,最好能建立农村厕所材质国家标准或行业标准,明确厕所的使用年限。二是易于粪污的处理,粪污抽取口要统一形式、统一口径,使之标准化,便于施工安装和粪污抽取。

2. 改进厕所的粪污处理功能

第一要继续筛选洁厕用菌种资源,使菌种能够快速、有效减少粪污的臭味和有害气体;第二改进粪污逐级处理装置,快速处理粪污,使之在处理过程中尽可能形成无重金属和化学物质污染的有机肥和可直接排放的再生水。

3. 改进厕所安装方式,降低成本

通过厕所不同部位的模块化,使厕所的不同部位能够工业化预制,在现场快速安装,减少现场施工时间。由现在的每个厕所7天的现场施工时间减少为1天,降低用工成本。

(三)粪污的无害化处理和资源化利用

图4 化粪池式简易水冲厕所施工现场

图5 采用太阳能微动力曝气系统的污水处理设备

粪污中存在病原微生物、寄生虫及其虫卵;另外经过生物链的累积,还可能富集了重金属等有害化学物质,需要对粪污进行无害化处理。因此,应加强适应现代农村需求的快速、有效、低成本的粪污无害化处理技术研发与应用。

收集的粪污存在体量大、液体多和形成污染的可能,可通过加入微生物菌种堆肥发酵或烘干处理等方式,减小体积,使之成为易于存放和运输的有机肥。

粪污的后续处理基地要就近建在果园或高附加值蔬菜生产区或农业有机产品生产基地,有利于有机肥的便利化使用。这一工作由政府一并委托粪污处理公司完成。

(四)积极探索农村厕所粪污的治理模式

如果农村厕所的粪污不能及时清理,长久会造成厕所功能的废弃。要摒弃以往重建设、轻管理运营的弊端,延长改造建成厕所的使用功能与周期。要从制度、管理、市场化运营、监督等方面实现农村厕所粪污的无害化处理和资源化利用。

首先,各地政府要做好农村厕所粪污治理整体规划。完善相关运行、维护、管理制度,禁止粪污随意排放。做好粪污处理场的规划设置,最好与农村环境治理规划相协调。

第二,各地政府要将农村厕所粪污治理费用列入财政预算。资金问题是农村厕所粪污治理的核心问题。“有钱不一定可以做好,但没有钱绝对做不好。”各地政府将从长远着眼,将农村厕所粪污治理费用列入财政预算,以让农村厕所粪污治理有长效的资金制度保障。

第三,可以充分借助市场力量,创新模式,引入社会资本参与农村厕所粪污治理。由政府提供财政补贴和免税,通过政策引导,扶持一些再生资源回收企业;或者通过委托运营方式,引入一些在堆肥技术和产品处理方面具有优势的专业公司,促进市场化发展,从而降低政府的建设投入和运营补贴,提升政府环境治理能力,满足更多的环境治理需求。

第四,加强对运营公司的监督检查。一是政府要建立定期和不定期抽查制度,监督企业的规范化运营和有机肥生产工艺和产品质量;二是政府邀请有机肥使用单位共同参与运营企业的监督管理。

图6 智能防冻生态旅游厕所工作原理图

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