當(dāng)代城市環(huán)保公廁的主要特性與設(shè)計(jì)策略

江瑛

（黃巖區(qū)環(huán)境衛(wèi)生管理處 浙江臺(tái)州 318020）

公廁是一個(gè)城市文明的重要組成部分，體現(xiàn)著城市市政管理水平，在城市運(yùn)行中發(fā)揮著重要的功能，隨著環(huán)保理念的推廣和深入民心，綠色無害環(huán)保節(jié)水的公廁逐漸進(jìn)入了人們的眼簾，各類功能性環(huán)保公廁遍地開花，美觀、無臭、無蠅、潔凈公廁成為了城市的一張亮麗的風(fēng)景線。

1 當(dāng)前城市環(huán)保公廁發(fā)展的態(tài)勢(shì)和主要類型

1.1 城市環(huán)保公廁的發(fā)展態(tài)勢(shì)

環(huán)保公廁也叫生態(tài)公廁，與傳統(tǒng)公廁相比較，最為明顯的改變就是充分考慮到環(huán)境的因素，利用現(xiàn)代理化技術(shù)手段，將公廁可能產(chǎn)生臭味等污染物進(jìn)行無害化、無臭化處理，對(duì)糞便等污染物進(jìn)行凈化甚至進(jìn)行良性循環(huán)利用。也就是將傳統(tǒng)的化糞池進(jìn)行改造，將沼氣發(fā)酵技術(shù)引入到現(xiàn)代公廁中，糞便等排污物經(jīng)過厭氧菌的分解和發(fā)酵，產(chǎn)生出沼氣，對(duì)沼氣資源進(jìn)行再利用，從而達(dá)到糞便尿水等排污物環(huán)保化的目的。我國城市公廁經(jīng)歷了一個(gè)承前啟后的過程。解放前的城市公廁一直處于少、臟、差的狀態(tài)。解放后，城市公廁增多，大多使用槽溝旱式公廁，一直到90年代中期，隨著城市現(xiàn)代化、國際化建設(shè)進(jìn)程，公廁改造相繼被列入各個(gè)城市發(fā)展要?jiǎng)?wù)之一，公廁才發(fā)生了質(zhì)的變化，各類現(xiàn)代環(huán)保技術(shù)廣泛應(yīng)用到城市公廁建設(shè)中，公廁的整體形象發(fā)生革命性的改觀。利用電子分解技術(shù)去除公廁異味，利用射線等技術(shù)殺菌消毒新技術(shù)也不斷獲得突破。

1.2 城市環(huán)保公廁的主要類型

從我國沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市來看，當(dāng)前的城市環(huán)保公廁基本上都是采用了生物凈化、理化凈化、污物收集和污水凈化循環(huán)等工藝，主要分為四大類別，即：太陽能熱源輔助環(huán)保廁所、負(fù)壓節(jié)水無水環(huán)保廁所、循環(huán)水環(huán)保公廁和泡沫封堵型環(huán)保公廁。

（1）太陽能熱源輔助環(huán)保公廁。太陽能的利用越來越引起了人們的重視，各行各業(yè)都在太陽能應(yīng)用上各顯神通，太陽能源源不絕的清潔能源能為公廁提供能量來源。從俄羅斯等北半球發(fā)達(dá)國家觀察，太陽能公廁已經(jīng)成為了公廁的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)立理念，這種公廁就是利用收集和儲(chǔ)存太陽能，通過布置相應(yīng)的收集太陽能和存儲(chǔ)太陽相關(guān)裝置，配合公廁建筑材料的吸能和儲(chǔ)能特性，通過自然熱傳遞的方式，在寒冷的冬季中將取之不盡的太陽能“關(guān)”進(jìn)公廁，使得冬季的公廁仍然讓人感覺溫暖舒適，這對(duì)于采暖條件不太好的城市而言，是具有推廣價(jià)值；在夏季又能進(jìn)行熱交換設(shè)計(jì)，降低公廁室內(nèi)溫度。太陽能既作為輔助熱源，而且這種溫暖的溫度，也是的公廁的墻體和管道結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，不依發(fā)生凍裂等事故，與傳統(tǒng)公廁相比較，大大節(jié)約了能源。

（2）負(fù)壓節(jié)水無水環(huán)保公廁。公廁需要大量的水沖污已是個(gè)慣例，但隨著水資源的日益缺乏和價(jià)值凸顯，節(jié)水成為了環(huán)保公廁的一個(gè)發(fā)展方向，因此各類負(fù)壓節(jié)水甚至無水公廁也浮出水面。負(fù)壓就是利用真空技術(shù)，在蹲坑下口設(shè)立真空吸納系統(tǒng)，將特特制的吸水裝置的潔具、納污收集槽、真空循環(huán)泵、PID智能電子控制器通過密封管道連接成一體，在真空泵的作用下，使得污物收集管線內(nèi)產(chǎn)生60pa以上的的負(fù)壓，將糞便尿水等排污物吸入納污槽，再利用污物抽取裝置，將污物及時(shí)送到沼氣池中。也就是以空氣替代水來達(dá)到?jīng)_洗目的，在真空下負(fù)壓下，常規(guī)氣壓下的氣體被高速推入真空納污槽，可以用極少的水就能沖洗干凈，不僅能及時(shí)將糞便尿水“沖洗干凈”，而且由于其空氣的流轉(zhuǎn)方式獨(dú)特，臭氣也一并納入其中，就最大限度避免傳統(tǒng)公廁難以消除的臭氣。至于無水型污物收集裝置，也就是利用打包機(jī)械裝置及時(shí)將糞便和尿水進(jìn)行打包，打包用的塑料膜為生物可降解膜，將打包后的儲(chǔ)物袋放入儲(chǔ)物箱，再裝運(yùn)到無害化糞便處理中心進(jìn)行處理，這種公廁往往適合于流動(dòng)廁所，達(dá)到對(duì)環(huán)境沒有污染。

（3）循環(huán)水環(huán)保公廁。所謂循環(huán)水就是將廁所污水進(jìn)行在循環(huán)利用。從西歐等國的經(jīng)驗(yàn)來看，通常分做兩種，一種是尿液處理，另一種是糞尿混合物處理。前者就是將公廁中的尿液進(jìn)行獨(dú)立收集，通過加入一定的化學(xué)除臭藥，去除尿液的氣味，再通過微生物分解裝置，將尿液中的氨氮、尿酸等主要污物進(jìn)行脫除，將處理后的水進(jìn)行循環(huán)利用沖洗廁所。后者就是利用一種糞尿分離設(shè)備，對(duì)糞尿混合體進(jìn)行分離，糞便進(jìn)行脫水干燥，尿水進(jìn)行微生物和化學(xué)處理法處理，就是利用環(huán)境工程技術(shù)，利用微生物對(duì)氨氮有機(jī)物等分解特性，配合相對(duì)應(yīng)的理化處理技術(shù)，對(duì)尿水的有害污染物進(jìn)行無害化處理，轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，再通過高分子有機(jī)過濾裝置，將上一流程中生存下來的微小糞便進(jìn)行再隔離，過濾后的水進(jìn)行氧化、脫色、滅菌和吸附，再循環(huán)利用。

（4）泡沫封堵型環(huán)保公廁。

泡沫封堵型從嚴(yán)格意義上來講，也是一種節(jié)水型的環(huán)保公廁，其主要區(qū)別就是在沖洗用的水上做技術(shù)處理，也就是將沖洗廁所用的干凈的自來水經(jīng)過電腦控制系統(tǒng)將發(fā)泡劑和水按設(shè)定比例混合形成發(fā)泡的混合液進(jìn)行發(fā)泡操作，發(fā)泡的主要目的在于增大沖洗水的體積，體積往往能達(dá)到上千倍，通過提高潤滑性，將糞便和尿水包圍通過重力作用在滑下水管中集中在生化污物處理池中集中“殲滅”，污物也不會(huì)粘廁壁，其自重使其滑落到排污管網(wǎng)或收集箱中。一般來說，常規(guī)的沖水型公廁的用水量為每次10L，而應(yīng)用泡沫封堵型則能減少60%，大概每次用水量為3-4L，節(jié)水效果比較理想。同時(shí)，用泡沫封堵便器的排污口，從而阻止不良?xì)馕断驇g內(nèi)的擴(kuò)散，并且從視覺上看到的是白色的泡沫，不會(huì)看到令人生厭的污物，

2 城市環(huán)保公廁的設(shè)計(jì)策略

2.1 公廁空氣流動(dòng)要順暢

公廁是為市民自身代謝的排泄而設(shè)立，代謝的產(chǎn)物必然有臭味，這個(gè)也是公廁最為頭疼也是對(duì)城市形象影響最大的問題，作為環(huán)保型的現(xiàn)代城市公廁，將公廁的各類臭味等污染物降低到最低限度是基本要求，因此，公廁必須要保證空氣的順暢流通，在結(jié)構(gòu)上和裝置上都要有合理的通風(fēng)設(shè)計(jì)，提高公廁的換氣容量。

（1）負(fù)壓式通風(fēng)。負(fù)壓是個(gè)相對(duì)概念，即小于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，它的特點(diǎn)是氣流定向、穩(wěn)定，與外界貫通而不是在空間內(nèi)的內(nèi)循環(huán)。在公廁設(shè)計(jì)或者升級(jí)改造時(shí)利用負(fù)壓通風(fēng)已經(jīng)越來越流行，主要原理是通過安裝在公廁內(nèi)一定位置上風(fēng)機(jī)把公廁內(nèi)的空氣抽出部分，導(dǎo)致室內(nèi)空氣壓力瞬時(shí)比大氣壓小或者說比常態(tài)壓力小，從而使得公廁內(nèi)的臭氣通過壓力差流動(dòng)外室外，再灌輸?shù)缴幚沓刂羞M(jìn)行統(tǒng)一生化無臭化處理，利用負(fù)壓式強(qiáng)制公廁內(nèi)空氣流通方式的效果和質(zhì)量，還取決于負(fù)壓風(fēng)機(jī)的按照臺(tái)數(shù)、位置和功率以及開動(dòng)時(shí)間。不過，由于負(fù)壓風(fēng)機(jī)能耗常常比較大，維護(hù)保養(yǎng)成本也不低廉，對(duì)于人流量不大的公廁來說，是不經(jīng)濟(jì)的，高耗能自然也就更談不上環(huán)保，但是對(duì)于人流非常集中的，或者川流不息的公廁而言，是比較理想的環(huán)保除臭方式。

（2）機(jī)械式通風(fēng)。為改善獨(dú)立式公廁的通風(fēng)效果，設(shè)計(jì)中應(yīng)著重考慮建筑朝向的選擇，盡量使公廁的縱軸垂直于夏季主導(dǎo)風(fēng)向，同時(shí)綜合考慮太陽輻射，采用遮陽板或遮陽百葉以減少室內(nèi)熱輻射。盡量增大門窗的開啟角度，改善公廁的通風(fēng)效果，加大挑檐寬度導(dǎo)風(fēng)入室。增設(shè)引氣排風(fēng)道，在自然通風(fēng)不能滿足條件時(shí)，還必須借助于機(jī)械鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制對(duì)流，對(duì)于一般流量的城區(qū)公廁，要確保換氣頻率要達(dá)到每15分鐘1次以上，通風(fēng)口離地面要大于1.8m，通風(fēng)口大小及鼓風(fēng)機(jī)功率的大小要根據(jù)公廁的實(shí)際人流量進(jìn)行測(cè)算和布設(shè)，要保證每個(gè)蹲位風(fēng)量大致相同，對(duì)于人流量比較密集的公廁，最好采用獨(dú)立的單蹲位單小功率風(fēng)機(jī)的形式配置，以達(dá)到較好的空氣流通和除臭效果。

2.2 糞便尿水要高效處理

公廁人流量大，糞便和污水的處理量大，因此城市公廁需要有單獨(dú)的化糞池或者沼氣處理池，將糞便尿水進(jìn)行相應(yīng)處理后再接入市政污水管網(wǎng)，化糞池或者沼氣池的的容積根據(jù)國家給水排水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，具體參考值如表1所示：

表1 化糞池容積設(shè)計(jì)

城市公廁的糞便尿水及沖廁污水相混合后，排入到化糞池中，進(jìn)行集中生化處理，按照國家環(huán)保部有關(guān)公廁化糞池處理指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)，一般要求公廁化糞池的污染物的處理效率65%以上，對(duì)于新建的或者環(huán)保要求較高的城市公廁，其化糞池的污染物處理效率要接近95%。

2.3 公廁臭味能基本消除

目前，從國內(nèi)來看，還有不少城市公廁在臭味處理上沒有采取根本性的除臭措施，大多數(shù)使用在公廁內(nèi)點(diǎn)檀香或在小便槽內(nèi)放置樟腦丸等方法驅(qū)臭，實(shí)際上只不過以別的氣味掩蓋臭氣，達(dá)不到治本作用。

（1)使用化學(xué)藥劑。目前各類除臭制劑五花八門，利用這些化學(xué)除臭試劑是當(dāng)前城市公廁除臭的主流方式，特別是從植物中提取的一種原料作為公廁除臭劑日益得到應(yīng)用，如DEREK的公廁除臭劑是環(huán)保生物除臭劑，無磷、無害且有強(qiáng)力殺菌，它溶于水和酒精且具有熱穩(wěn)定性，專用于治理和清除廁所臭氣。從全國各地城市公廁的除臭效果統(tǒng)計(jì)，這種除臭劑對(duì)公廁內(nèi)的臭氣分解效率達(dá)到80%。一種以植物提取液為原料的空氣凈化劑將在廣州、深圳等地的公廁應(yīng)用，它對(duì)臭氣與細(xì)菌的消除率分別為71%和76%。

（2)使用空氣凈化器。顧名思義，空氣凈化器就是對(duì)空氣進(jìn)行凈化，目前，北京上海等大城市的很多公廁都采取空氣凈化器進(jìn)行除臭。該設(shè)備與傳統(tǒng)行業(yè)公廁除臭機(jī)相比，有著極為明顯的優(yōu)勢(shì)。測(cè)試報(bào)告顯示：設(shè)備運(yùn)行功耗僅60w，每小時(shí)產(chǎn)生活性氧離子5g，以一個(gè)500平方米的的公廁為例，安裝1臺(tái)設(shè)備運(yùn)行時(shí)間調(diào)試在每小時(shí)運(yùn)行15分鐘，3小時(shí)后，公廁NH3測(cè)試濃度降低了90%。人感覺不到廁所的臭味，1臺(tái)設(shè)備就可以完全滿足除臭需要。

（3)使用低溫等離子體。低溫等離子體技術(shù)是一個(gè)集物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)和環(huán)境科學(xué)于一體的交叉綜合性技術(shù)，在產(chǎn)生等離子體的過程中，高頻放電所產(chǎn)生的瞬間高能足夠打開一些有害氣體分子的化學(xué)能，使之分解為單質(zhì)原子或無害分子；同時(shí)，等離子體中包含大量的高能電子、正負(fù)離子、激發(fā)態(tài)粒子和具有強(qiáng)氧化性的自由基，這些活性粒子和部分臭氣分子碰撞結(jié)合，在電場(chǎng)作用下，當(dāng)臭氣分子獲得的能量大于其分子鍵能的結(jié)合能時(shí)，破壞臭氣分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)，直接臭氣分解為無臭無害的氣體。

3 結(jié)論

環(huán)保是這個(gè)時(shí)代永恒的主題，公廁的環(huán)保化升級(jí)改造勢(shì)在必然，通過環(huán)保化改造，傳統(tǒng)公廁的臭、臟等現(xiàn)象將逐漸淡出人們的視野，通過物理、化學(xué)和生物的手段，將城市公廁的糞便尿水等排泄物進(jìn)行高效的無害化處理，既可以減少與有害病菌接觸的機(jī)會(huì)，節(jié)約寶貴的水資源，還能廢物利用，造福人類。從經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)來看，公廁的環(huán)保化是個(gè)十分明確的態(tài)勢(shì)，環(huán)保公廁將全面替代傳統(tǒng)的公廁。

[1]劉佳，陳浩俊，毛主立，陳誠.多觸角整合制度——2010年上海世博公廁革命[J].管理與財(cái)富，2009（7）

[2]馬康丁.公廁改造與首都城市文明形象的提升[J].城市管理與科技，2005（2）

[3]田雁.中國城市公廁生態(tài)現(xiàn)狀研究[J].新鄉(xiāng)學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2012（3）作者簡(jiǎn)介：江瑛，（1973.12——），女，浙江黃巖人，本科，助理工程師，從事環(huán)保工作。