目前在農(nóng)村改廁建造的各類型無(wú)害化衛(wèi)生戶廁工程 中,三 格 化 糞 池 式、雙甕漏斗式戶廁大量使用了水沖便器。一般情況下,改廁工程建造時(shí)只關(guān)注便器清理效果,忽視便器沖水量對(duì)糞便無(wú)害化處理效果的影響。其實(shí),農(nóng)村改廁至關(guān)重要的是糞便無(wú)害化處理效果。節(jié) 水 型 高 壓 水 沖模式是采用高壓水沖裝置,使便器沖水量控制在既沖凈便器又節(jié)省水量的模式。便 器 沖 水 量 對(duì)糞便無(wú)害化處理過(guò)程與糞便分解分層、寄生蟲卵沉降、厭氧發(fā)酵時(shí)間等有著密切的關(guān)聯(lián)。為研究三格化糞池式、雙甕漏斗式便器沖水模式對(duì)戶廁糞便無(wú)害化處理效果的影響,結(jié)合農(nóng)村改廁項(xiàng)目戶廁建設(shè),進(jìn)行了相關(guān)的研究和探討。
1 對(duì)象與方法
1.1 對(duì)象
選擇農(nóng)村改廁推廣應(yīng)用較為普遍的三格化糞池式、雙甕漏斗式無(wú)害化衛(wèi)生戶廁類型?;S池有效容積 1.5 m3( 預(yù)制型 PVC 產(chǎn)品) 。
沖水裝置: 節(jié)水型模式采用后孔陶瓷便器連接腳踏高壓水沖裝置; 非節(jié)水型采用陶瓷便器連接普通便器沖水水箱( 水量 4 L /次) 。
戶數(shù)選擇: 戶廁使用者家庭條件為常年務(wù)農(nóng)家庭,常住人口( 未選擇含有 16 歲以下兒童家庭) 3 ~5 人,家庭有自來(lái)水或簡(jiǎn)易自來(lái)水。節(jié)水型模式三格化糞池式分別選取 3、4、5 人戶型各 3 戶,雙甕漏斗式分別選取 3、4、5 人戶型各 3 戶; 非節(jié)水型模式選取與節(jié)水模式相同,作為對(duì)照組共計(jì) 36 戶。
對(duì) 36 戶進(jìn)行分類編號(hào),以便開(kāi)展監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)收集處理。為了保證收集到戶廁便器沖水量的準(zhǔn)確性,保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量,對(duì)農(nóng)戶進(jìn)行了培訓(xùn),并采用了數(shù)據(jù)收集補(bǔ)助費(fèi)用的方式,要求戶廁監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)收集期間避免向便器內(nèi)倒洗碗洗菜等一切廢水。
1. 2 檢測(cè)方法
1. 2. 1 確定化糞池有效容積和高度( h) 的測(cè)定方法 圖 1 為三格化糞池結(jié)構(gòu)示意圖。用標(biāo)準(zhǔn)尺測(cè)得預(yù)制三格化糞池 1 格有效容積高度 h 為 0. 95 m,長(zhǎng)方形底面積 S1 為 0. 52 m2( 0. 54 m × 0. 97 m) ,1 格有效容積為 0. 50 m3,三格總有效容積為 1. 5 m3( 三格容積比例 2∶ 1∶ 3) [1,4]。戶廁啟用之日起,監(jiān)測(cè) 1格糞液高度變化( 用標(biāo)記 h 值的竹竿探測(cè)) ,當(dāng)糞液液面上線達(dá)到 h 值 0. 95 m 時(shí),記錄糞便儲(chǔ)存天數(shù)。
圖2 為雙甕漏斗式糞池結(jié)構(gòu)示意圖。用標(biāo)準(zhǔn)尺測(cè)得 h 和 D1 m、D2m,計(jì)算出前甕有效容積為0. 748 m3,雙甕總有效容積為 1. 496 m3,h 值為1. 10 m。同理,戶廁啟用之日起,監(jiān)測(cè)前甕糞液高度變化( 用標(biāo)記 h 值的竹竿探測(cè)) ,當(dāng)糞液液面上線達(dá)到 h 值 1. 05 m 時(shí),記錄糞便儲(chǔ)存天數(shù)。由于對(duì)照組選擇的戶廁均為水沖式,所有戶廁啟用之時(shí)均未注水。
1. 2. 2 數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測(cè) 對(duì)照組兩個(gè)村每村 18戶,按計(jì)劃開(kāi)展監(jiān)測(cè)。前期目測(cè)觀察,用手電筒照射便器圓孔下方糞液液面變化情況。當(dāng)液面接近 h 值時(shí),開(kāi)始用標(biāo)記 h 值的竹竿垂直探測(cè)。糞液液面達(dá)到 h 值時(shí),記錄戶廁編號(hào),記錄糞液累積的天數(shù)。全部監(jiān)測(cè)對(duì)象 36 戶的測(cè)量方法相同。
2 結(jié)果
糞便在三格化糞池和雙甕漏斗化糞池停留時(shí)間,直接關(guān)系到糞便無(wú)害化處理效果。一是糞便在三格化糞池第一格和雙甕漏斗化糞池前甕停留期間,有形的大便在水尿混合液侵泡下分解,這樣大便中夾帶的寄生蟲卵才能脫離束縛緩慢沉降于池底被濾除。二是糞便在化糞池整個(gè)流程的厭氧發(fā)酵時(shí)間達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。農(nóng)村戶廁衛(wèi)生規(guī)范規(guī)定了三格化糞
將兩個(gè)村監(jiān)測(cè)結(jié)果及數(shù)據(jù)處理結(jié)果列表。三格化糞池式戶廁監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表 1; 雙甕漏斗式戶廁監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表 2。
從表 1 中數(shù)據(jù)可以看到,節(jié)水型模式 3 ~ 5人戶型使用的三格化糞池式戶廁,1 格糞液積滿時(shí)停留時(shí)間為 37 ~ 23. 7 d,超過(guò)了糞便無(wú)害化處理 20 d 以上的指標(biāo)要求。而對(duì)照組非節(jié)水型模式情況下,3 ~ 5 人戶型 1 格糞液積滿停留時(shí)間為 13 ~ 8 d,未達(dá)到糞便無(wú)害化處理 20 d 以上的指標(biāo)要求。
表 2 中雙甕漏斗式戶廁數(shù)據(jù),節(jié)水型模式 3 ~5 人戶型前甕糞液積滿停留時(shí)間為 57 ~ 34. 3 d,均超過(guò)糞便無(wú)害化處理 30 d 以上的指標(biāo)要求。而對(duì)照組非節(jié)水型模式3 ~ 5 人戶型前甕糞液積滿停留時(shí)間為20. 3 ~ 11. 7 d,均未能達(dá)到糞便無(wú)害化處理30 d[1]以上的指標(biāo)要求。
3 討論
農(nóng)村改廁建造的三格化糞池式和雙甕漏斗式戶廁,是通過(guò)化糞池的特殊結(jié)構(gòu),對(duì)糞便進(jìn)行無(wú)害化處理,使其達(dá)到《糞便無(wú)害化衛(wèi)生要求》( GB 7959 –2012 ) [2]?;S池對(duì)糞便進(jìn)行無(wú)害化處理過(guò)程包括兩個(gè)階段: 第一階段糞便分解、糞液分層、寄生蟲卵沉降; 第二階段糞液進(jìn)入后續(xù)的深度厭氧發(fā)酵處理。三化糞池第 1 格和雙甕漏斗式前甕,正是承擔(dān)糞便分解、糞液分層、寄生蟲卵沉降任務(wù),糞便的分解分層和寄生蟲卵沉降需要一個(gè)過(guò)程,時(shí)間越充分,效果越好[3]。因此《農(nóng)村戶廁衛(wèi)生規(guī)范》( GB 19379– 2012) [1]要求三格化糞池第一格糞液停留時(shí)間20 d以上,雙甕漏斗式前甕糞液停留時(shí)間 30 d 以上,正是出于這種考慮而提出的。
農(nóng)村改廁由于受到資金補(bǔ)貼和戶廁造價(jià)問(wèn)題的影響,建造的化糞池容積大小受到了一定程度的限制。尤其是雙甕漏斗化糞池和三格化糞池廣泛采用預(yù)制型產(chǎn)品以后,容積往往又受到了廁具產(chǎn)品生產(chǎn)成本的影響。實(shí)施改廁過(guò)程中,越來(lái)越多有條件的池第一格糞便停留 20 d、雙甕漏斗化糞池前甕停留30 d 的技術(shù)參數(shù)要求農(nóng)戶選用了便器水沖方式,為的是提高便器清理效果。然而,便器每次沖水量成為了影響化糞池對(duì)糞便進(jìn)行無(wú)害化處理的重要問(wèn)題。便器如果每次沖水量過(guò)多,在化糞池容積有限的情況下,勢(shì)必造成糞便在三格化糞池第一格和雙甕漏斗化糞池前甕停留時(shí)間不足的問(wèn)題,從而影響糞便無(wú)害化處理效果。為了保證糞便停留時(shí)間達(dá)到技術(shù)要求,就必須考慮控制便器沖水量。在節(jié)水、無(wú)害化效果和肥效三方面綜合評(píng)價(jià)糞便無(wú)害化處理效果。如果太稀釋了,也很難進(jìn)行發(fā)酵。節(jié)水型模式大多采用腳踏水泵產(chǎn)生高壓水流沖洗便器,一方面節(jié)水,另一方面保證了糞便無(wú)害化處理效果。因此,農(nóng)村改廁建造三格化糞池式和雙甕漏斗式戶廁時(shí),便器沖水模式必須慎重考慮,在化糞池有效容積有限的情況下,不可采用非節(jié)水模式。從研究數(shù)據(jù)可以看出,采用節(jié)水型高壓水沖模式既節(jié)水環(huán)保,又確保了糞便無(wú)害化處理效果。