农村旱厕改造的冬季防冻问题调研及解决对策

李京蔚 李甲亮

摘 要：农村旱厕改造是国家和地方政府落实农村人居环境整治的重要环节之一。针对北方地区农村旱厕改造遇到的冲厕用储水桶和压水器冬季易结冰问题，本文提出了一种防结冰压水器设计和与家庭太阳能热水器联用防结冰解决方案，同时分析了厕改相应的管理对策，对厕改的推广应用和乡村振兴战略起到助推作用。

关键词：旱厕改造 防冻设计 解决对策

中图分类号：R12 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）07（b）-0092-03

Abstract： It is one of the important links for the national and local governments to implement dry toilets modification for the improvement of the rural living environment. Aimed at the problem that the water storage bucket and water compressor are easy to freeze in winter flushing toilet in northern areas， this paper puts forward a design of anti-icing water compressor and a joint solution with household solar water heater， and analyzes the corresponding management countermeasures of toilet modification. It plays a catalytic role in the promotion and application of toilet modification and rural revitalization strategies.

Key Words： Modification of dry toilets； Anti-freeze design； Solutions

1 厕改相关背景

1.1 政策背景

推进农村厕所改造（简称厕改），既是改善农村人居环境的现实需要，也是我国全面实现乡村振兴的必然要求。2018年2月，中共中央办公厅、国务院印发的《农村人居环境整治三年行動方案》提到厕所粪污治理，将农厕改造上升到新的高度，全国各省纷纷行动。根据山东省《2018—2022年乡村振兴战略规划》《山东省农村人居环境整治三年行动实施方案》《关于深入推进农村改厕工作的实施意见》，2016—2018年，全省计划每年改造200万户，到2018年底，完成约647.3万农户无害化卫生厕所改造任务，基本实现全省农村无害化卫生厕所全覆盖[1]。

1.2 技术背景

山东省厕改一般采用四种模式：城镇污水管网覆盖的村庄/社区，推广使用水冲式厕所；一般农村地区，推广使用三格式、双瓮漏斗式化粪池厕所；重点饮用水源地保护区内的村庄，采用水冲式厕所；山区或缺水地区的村庄，推广使用粪尿分集式厕所[2-3]。2016年6月1日，山东省质监局联合省住建厅还向社会发布了《一体式三格化粪池》和《一体式双瓮漏斗化粪池》两项地方标准。

2 旱厕改造情况调研（以滨州为例）

2.1 基本情况

滨州是传统农业市，常驻农户73.3万户，应改厕62.5万户，数量居全省第4位，占全省任务数的9.7%。实行过程中，按省财政奖补每户300元，市、县区财政分别按每户300元和不低于300元的标准进行配套，户均最多自己出资100元；同时，充分尊重群众意愿，改造中提供了一体化双瓮化粪池、一体化三格化粪池、改厕和生活污水一体化处理3种技术方案，让农户自主选择。至2017年底，全部改造完毕，提前一年半完成了厕改任务。

2.2 改造方案

所改用的一体式三格化粪池由进粪管、分格池、过粪管、盖板等部分组成，分格池由二根过粪管连通。根据三个池的主要功能依次为截留沉淀与发酵池（I池）、再次发酵池（II池）和贮粪池（III池）；一体化双瓮式化粪池则仅有两个格，中间通过一根过粪管连通，分别起到截留沉淀与发酵池（I池）、发酵池（II池）作用（见图1）。化粪池定期清掏，可用作有机肥或沼气池发酵原料。

2.3 运行管理模式

农村厕改“三分建、七分管”。滨州采取的模式为：一是全市各乡镇建立了110个维修服务网点，可随时报修。二是以乡镇或村为单位，通过厂家免费配送、政府出资购买服务等方式组建清理粪渣粪液队伍，配备362辆吸粪车（1700户/辆），按约2次/户.年提供抽取清运服务，并鼓励以县区为主体，将收集粪便进行有机利用（已建有机肥厂 6个）。三是对实现环卫市场化托管的村居，将抽粪和维修一并纳入托管服务内容，解决改厕后续管护问题，厕改后群众总体满意度较高[4]。

2.4 发现的问题

在滨州市人大城环委后期组织的改造情况现场调研中发现，无论是三格还是双瓮漏斗式化粪池，由于埋深较浅，尽管在设计上采用了一体吹塑罐体防渗，加设2cm厚保温材料防冻，安装翻盖式装置和排气管防臭，加装井盖或预制混凝土盖板防晒、防水和保安全的“五防一保”模式[4]，但在北方寒冷的冬天，还是经常出现上部储水桶及压水器结冰导致无法冲厕现象，部分还出现冻裂渗漏，影响改造后厕所冬季使用。同时，由于部分改厕露天或者空间密封不严，冬季结冰成为影响改厕效果的最大障碍因素。还有一部分农户甚至将改厕作为摆设，仍然使用原有露天厕所。

3 冬季防结冰解决对策

3.1 采用防结冰压水器设计

针对调研中发现的问题，设计一套能避免冬季压水器防结冰的装置，是解决这一难题的根本之道。为此，作者小组设计了一种冲厕压水器用吸附蓄热保温装置，并申报了专利。具体来说，在白日太阳光照射时，控制阀的第一端与控制阀的第二端连通，太阳能集热板将热量通过传热部传递至吸附蓄热部，吸附蓄热部蓄热工质（如高分子筛）储存热量，吸附蓄热部中水分脱附，由控制阀的第二端蒸发出，充分吸收了太阳能；在夜晚温度较低时，控制阀的第一端与控制阀的第三端连通，箱体容纳部内的水蒸气进入吸附蓄热部，吸附蓄热部吸附水分，释放吸附热，并通过受热套将吸附热传递至容纳部内的水，有效保持箱体内的水温，减少了结冰现象，保障了冬季使用时冲厕用水不结冰（图2）。

3.2 太阳能-储热水桶防冻模式

除研发防结冰装置外，对安装有太阳能热水器的农村家庭，还可以利用现有太阳能热水器，构建除正常淋浴功能之外，通过增加储能水桶，为农户提供杂用热水和厕改后卫生间化粪池配套的坐便器/便槽冲厕用水系统（图3），进而避免冬季压水器结冰问题。

3.3 防冻管理对策

除做好以上技术改造之外，为更好地解决北方地区厕改后储水桶及压水器结冰问题，还应做好相应的配套管理措施[5]，包括尽可能将厕所置于室内或其他密闭空间，做好房间保温；做好裸露的输水塑料管道保温；及时做好化粪池定期清掏等运维管理工作；制定激励农户使用改造后厕所的制度等。

4 结语

厕改是一个长期的系统工程，后期妥善合理的管理维护是其长期稳定运行的关键。在对滨州市农村旱厕改造调研基础上，针对北方地区农村厕所改造存在的冬季冲厕用储水桶和压水器易结冰问题，提出了防结冰压水器设计和与家庭太阳能热水器联用防结冰解决方案，同时提出了相应的管理对策，为有效解决厕改后化粪池正常使用提供了可行解决方案。

参考文献

[1] 张雯婷.山东将统一农村厕所样式 不同地区有四种模式供选择[N/OL].（2016-05-31）[2018-09-01].http：//news.iqilu.com/shandong/yuanchuang/2016/0531/2821122.shtml.

[2] 李慧，付昆明，周厚田，等.农村厕所改造现状及存在问题探讨[J].中国给水排水，2017，3（22）：13-18.

[3] 高素坤，吕明亮，姚久星，等.组合式生态卫生旱厕在农村地区的应用[J].山东农业大学学报：自然科学版，2016，47（5）：736-739.

[4] 崔洪刚.聚焦民生注重实效全面实现农村无害化卫生厕所全覆盖[J].山东经济战略研究，2017（11）：35-36.

[5] 杨谨铭，骆乐.山东省农村厕改状况调查研究[J].山东农业科学，2017，49（7）：155-60.