關于廁所的研究性學習

【專家解說】：長期以來，由于我國的經(jīng)濟落后，人民的文化水平較低，又受到舊的傳統(tǒng)觀念的影響，廣大沒有下水設備的城市郊區(qū)及縣、鎮(zhèn)、村、廁所一直存在著設施簡單，不衛(wèi)生、不美觀、不實用的問題，并已成為傳播疾病的一大根源。隨著城鄉(xiāng)經(jīng)濟改革的深入，人們生活水平的提高，居住條件迅速改觀，廁所問題的解決也應隨之跟了上來，所以，搞好適合我國國情的廁所研究與建設，它不僅關系到進一步降低腸道傳染病的發(fā)病率，提高十一億人民的健康水平，也關系到城鄉(xiāng)人民移風易俗和兩個文明建設的重要措施。 我研究所研制的“室內(nèi)旱廁所”，1988年立項，89年在阿城市市郊一農(nóng)民家安裝使用，兩年來，完全達到廁所設在室內(nèi)，不用水沖，無臭味，無污染地下水，防寒且造價低等設計要求，90年通過專家鑒定，認為達到國內(nèi)先進水平，91年獲省城鄉(xiāng)建設科技進步二等獎。并已申報專利。 二 在無水沖廁所的研究方面，世界上一些科技較發(fā)達的國家早已走在了我們前面。他們或是從節(jié)水的角度考慮，或是用于沒有上、下水管道的別墅。其中有將廚、廁組合處理的傾斜式堆肥箱，把生活垃圾分解和糞便分解組合在一起處理裝置，不需任何化學藥劑，不用任何輔助設備，利用好氧原理，使垃圾受重力作用在自上向下移動過程中，體積減少了90%，使垃圾和糞便 達到無害化。還有一種干廁所，在收集容器內(nèi)設一種能將糞便 分解的底料，使用手動搖柄撐拌，使糞便 與底料充分混合達到分解目的，還有的干廁所糞便 落進容器后，大小便 通過不同途徑分別進行分解，有的內(nèi)設加熱裝置保證溫度，加速分解等等。無論形式如何，這些廁所的共同點就是無需水沖、無臭、糞便分解后對環(huán)境無污染。這樣，不僅節(jié)約了大量寶貴的水，而且也使無給、排水設施的地區(qū)設置室內(nèi)廁所成為可能。日本的北海道地區(qū)使用著大量的無水沖室內(nèi)干廁所，據(jù)科技報載，日本已專門研究生產(chǎn)了便器一次性使用的塑料墊圈和在冬天能保持便器恒溫的可自動沖洗、暖氣烘干、散發(fā)香氣等不同功能的廁所配套設備，還把計算機技術運用在便器上，分析小便、測量人的體溫、血壓和脈膊等。 在干式廁所的研究方面，我們同發(fā)達國家相比，有較大的差距。當然，許多方面是經(jīng)濟上的原因?？墒墙陙?，由于認識水平的提高和人們要改善環(huán)境的迫切要求，在資金不足，起步較晚的情況下，一些省市也相繼研究出或正在研究適合我國國情和不同地域情況的干廁所。在南方，如四川宜賓就有能在公廁頂上住人家的帶沼氣凈化裝置的廁所，經(jīng)處理糞便不僅無害，而且與沼池合建，一個公廁產(chǎn)生的沼氣夠公廁頂上人家全年生活用氣，而且改造了環(huán)境。還有工程兵某研究所和北京海淀區(qū)聲學設備制造廠生產(chǎn)的無水隔臭塑料干馬桶也從根本上解決了無臭和不用水沖的問題。在黃河流域，河南省虞城縣衛(wèi)生防疫站醫(yī)師宋樂信用10年時間研制成“雙甕漏斗式”干廁所，該廁所設在室外庭院中，無臭 、糞便不流失，但他們是設在室外。 三 我所研制的室內(nèi)旱廁所，既不同于國外的豪華，也有別于國內(nèi)黃河流域采用的樣式。而是具有經(jīng)濟實用，防寒防凍等特點。 我所研制的旱廁所，它是由便器(旱廁專用設備)，排便管、通風管及便槽四部分組成。 便器采用陶瓷制成，系雙層隔板坐便式(也有單層隔板式)。使用時，用手開起頂蓋，同時靠身體堵嚴開啟了的便器。然后用手開啟二層隔板，排泄物通過光滑的排便物先進入具有足夠容量的發(fā)酵的溶液中分解，排泄物多時，流入貯存室。 便槽同新建房屋一起施工，其容積按家庭人口的排泄量來計算，按一年清掏一次計，同時還要有40公分左右高的空氣層?？紤]防凍，要埋在凍結(jié)深度下1米左右?？紤]要在室外清掏，因之便槽埋在房屋的基礎以下室內(nèi)一部分和室外一中分。室外部分留清掏口，考慮人工清掏及吸糞車采集兩種可能性，不用時，注意好保暖，同時，也考慮作為便器的進風口用。 室內(nèi)旱廁所的最大問題是室內(nèi)無臭味問題和糞便消化。 1、室內(nèi)無臭味問題 水沖廁所的防臭是通過在便器下設存水彎來隔斷，防止管內(nèi)的臭味擴散到室內(nèi)，而旱廁所采用的排臭措施是在便槽上設一通風管伸出屋面，暴露大氣中，實際上是個煙囪的原理，且發(fā)酵物量大，排泄物每次量有限，排泄物進入便槽發(fā)酵物內(nèi)很快分解，產(chǎn)生氣體隨之迅速通過排臭管排除。 經(jīng)過我們的實測計算看出，我們所采用的便器、通風系統(tǒng)等是成功的。 當室外溫度低于槽內(nèi)溫度時熱壓為正、空氣流向室外，相反當室外溫度高于槽內(nèi)溫度時，便槽排風不暢，但由于槽內(nèi)糞便在發(fā)酵過程中不斷產(chǎn)生氣體，當槽內(nèi)氣體積聚到一定數(shù)量進，壓力大于室外壓力，氣體從通風管排入大氣。自然通風是個復雜的過程，槽內(nèi)外溫差大時以熱壓排風為主，溫差小時又會有風壓排氣彌補，而且往往熱壓，負壓同時作用、二者不可分割，這就保證了自然通風效果。不僅如此，旱廁便器為坐式便器，又具有雙層密封隔板、槽內(nèi)氣體在室內(nèi)沒有出路，這就保證了臭味不擴散到室內(nèi)來。 另外，在使用過程中，每周用少量水(如洗臉水)刷洗一、二次便器也是至關重要的。 2、糞便消化 旱廁所在使用前先將5公斤左右黃豆加水約100公斤發(fā)酵，發(fā)酵好后在使用前一次投入便槽。旱廁使用時，糞便入便槽，槽內(nèi)的糞便基本呈厭氧化狀態(tài)。尤其是糞便積存到一定高度后，由于沒有采取加溫和鼓風攪拌等措施，只是和化糞池一樣在厭氧狀態(tài)下自然發(fā)酵，經(jīng)過一年的使用，我們于12月上旬從便槽內(nèi)取樣，進行有機物降解及細菌殺滅率的化驗分析，結(jié)果如下: 化學需氧量(COD)由新鮮糞便的30000毫克/升――32000/升降解為18790毫克/升，大約消化了40%以上，5天的生化需氧量(BOD)由新鮮糞便的20000毫克/升左右降解為7474毫克/升，大約消化掉50%左右。 細菌總數(shù)由消化前的1.1×1011左右降滅為消化后的1.1×105。 大腸桿菌由消化前的9.0×109滅為消化后的9.0×106(檢測時消化污泥的含水率約80%左右)。由此看出，細菌總數(shù)和糞便大腸桿菌約殺滅了100倍左右。 從化驗分析看出，糞便在槽內(nèi)厭氧狀態(tài)下的自然消化，結(jié)果令人滿意，其消化效果幾乎和大型污水處理廠的污泥中溫(33℃)消化效果相同，而又不需外加任何輔助性設施。其消化效果和水沖式廁所也基本相似。旱廁所的不用水沖的本身就節(jié)省不少資源和能源。具有一定的先進性。且糞肥不損失。 消化后的糞肥有的直接施用農(nóng)田，而我們卻建議最好采用堆肥法進一步腐熟后再施用，原因是堆肥內(nèi)部溫度可達70℃左右，在25℃氣溫下經(jīng)約40天，幾乎可以殺死全部蟲卵和病菌，又不需很多的經(jīng)濟投入而且經(jīng)過堆肥還可以提高肥分。 四 室內(nèi)旱廁所經(jīng)過多年的實踐看，具有良好的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益，總結(jié)起來，有以下幾點: 1、改善環(huán)境，減少污染 北方地區(qū)相當一部分的農(nóng)家?guī)恰柏i狗樂”廁所，一是豬吃了人的糞便后，增加了囊蟲的發(fā)病率，我省曾高達12-20%，經(jīng)濟損失相當;二是夏季蒼蠅滋生，增加了人的發(fā)病率;三是污染了地下水，我省農(nóng)村自來水的普及率30%左右，相當一部分農(nóng)民飲用不合乎飲用水標準的淺層地下水;四是環(huán)境很不美。室內(nèi)旱廁所，徹底地解決了上述問題。 2、糞肥利用，變廢為寶 據(jù)資料介紹，一個成年人一年的排泄糞便所含的肥分見下表 一個成年人一年排泄的糞便尿所含的肥分(斤) 項 別 排泄量 氮素(N) 相當于硫酸銨 磷(P2O5) 相當于過磷酸鈣 鉀(K2O) 相當于硫酸鉀 人類 180 1.00 9.00 0.90 4.5 0.67 1.40 人尿 1400 7.00 35.0 1.82 9.1 2.67 5.55 共計 1580 8.80 44.0 2.72 13.6 3.34 6.95 我國有九億多人口生活居住在城郊、縣、鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村，僅黑龍江省就有約1千萬成年人居住在這類地區(qū)，如果將糞便管起來，變廢為寶，每年可折合硫酸銨22萬噸，硫酸鉀3萬噸，過磷酸鈣7萬噸，這是個多么大的經(jīng)濟數(shù)字啊。 3、節(jié)水節(jié)能、效果顯著 在目前情況下，縣鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村這類地區(qū)給水普及率還不高，排水設施更不具備、沒條件建室內(nèi)水沖廁所，但室內(nèi)旱廁所卻可以在所有不具備設水沖廁所的地區(qū)設置，其使用功能完全可以和水沖廁所比美，又節(jié)約了大量的水，據(jù)統(tǒng)計生活用水量標準中的40%左右用于沖洗廁所，這樣用具有相同使用功能兩種廁所相比，旱廁節(jié)約了大量的水，我省有400萬農(nóng)戶，如果其中5%采用旱廁所，就有20萬戶，同水沖廁所比較，如果每戶每天節(jié)水50升，每年就是36萬噸，相當于一個中等規(guī)模的凈水廠，其效果顯著，效益驚人。 4、居住環(huán)境，充分改善 一個住宅，如果設有室內(nèi)廁所，便大大改善居住條件，提高了人們生活的舒適度，在北方?jīng)]有下水設備的廣大地區(qū)，特別是冬季，室內(nèi)外溫差大，設有室內(nèi)旱廁所，使用方便 ，減少疾病，也是兩個文明建設的重要內(nèi)容。 五 對于廣大農(nóng)村地區(qū)到本世紀末修建“衛(wèi)生廁所”的要求，國家愛衛(wèi)會明確提出:“依據(jù)黨中央關于我國經(jīng)濟發(fā)展的戰(zhàn)略部署，參照世界衛(wèi)生組織全球性指標，從當前的實際水平出發(fā)，提出了我國農(nóng)村實現(xiàn)‘2000年人人享有衛(wèi)生保健’目標的最低限，即農(nóng)村四級不同經(jīng)濟地區(qū)衛(wèi)生廁所普及率分別達到35%、45%、70%、80%?！蔽覀兿嘈?，我研究所研制的旱廁所，會對上述目標的實現(xiàn)做出應有的貢獻。