于 潤 王富生
(濟南市環境衛生科學研究所,山東 濟南 250023)
隨著城市化進程不斷加快,環境問題日趨嚴重,人們的環境意識也在相應提高,城市公廁建設和糞便污染處理問題已經引起全社會的關注,加快公廁建設、改造和開展相關技術的研究已迫在眉睫。
根據《城市公廁規劃和設計標準》進行調查統計,截止2010年底,濟南市城區實有公廁762座,環衛部門管轄公廁共計501座,其中水沖式公廁共計350座,占現有城區公廁總數的4 5.9 3%,一類水沖式公廁3 8 座占現有城區公廁總數的4.98%,二類水沖式公廁177座,主要以溝槽為主,占現有城區公廁總數的23.23%,三類水沖式公廁135座占現有城區公廁總數的17.72%;旱廁89座占現有城區公廁總數的11.68%,移動公廁共計62座,占現有城區公廁總數的8.13%,其中循環水式移動公廁17座,占現有城區公廁總數的2.23%,生態式移動公廁32座,占現有城區公廁的4.20%,泡沫式移動公廁13座,占現有城區公廁總數的1.70%;其他部門擁有廁所數量共計261座,全市城區公廁水沖率達到71.8%,但大部分公廁仍然采用的是溝槽式,用水量大,保潔難度較高。
根據調查,濟南市城區每萬人擁有公廁1.26座,數量偏少,與公廁規劃建設標準還有很大差距;雖然全市城區公廁水沖率達到71.8%,但由于公廁大多數采用的是溝槽式,用水量大,保潔難度較高;新改建城市道路兩邊公廁數量很少,主次干道沿線公廁間距較大,達不到市民和外地游客入廁的需求,城市中心的繁華地段新建公廁困難較大,主要是缺乏足夠的建設用地。從總體上來說現有公廁的設施還比較落后,特別是三類水沖公廁及旱廁,內部環境衛生問題仍然較為突出,特別是夏季,氣味較大,蠅蟲孳生,不但影響了城市印象,還很大程度上降低了周邊居民的生活質量。因此針對衛生條件較差的三類水沖式公廁和旱廁進行改造勢在必行。
對濟南市公廁改造方案的研究設計旨在改善城市面貌,提升居民生活質量,一定程度上消除或降低生活污物帶來的環境污染,并將污染物轉化利用變廢為寶。在進行廣泛的對比研究后提出了三套方案。
采用固體微生物發酵技術,以粉碎的秸稈作為主要填充附著基質,添加培養馴化好的微生物菌群,構建有機質發酵系統;大小便分離收集后,大便經過發酵系統消納轉化為有機肥,小便單獨收集經處理后排放。大小便分離收集是微生物固體發酵系統的前提條件,這里采用了自然傾斜固液分離技術,大便入口設有紅外感應自動隔板。整個發酵箱系統主要包括固液分離收集裝置、固體發酵箱和液體收集裝置,發酵系統在冬天使用時,需要滿足微生物發酵代謝的溫度需求。發酵箱預先填充粉碎的秸稈基質,添加培養馴化好的微生物菌群后,控制好適當的溫度和濕度條件,即構建了固體發酵系統,此時可以開始正常的使用。大便進入發酵箱后,經過攪拌被秸稈基質剪切附著,其中的有機質被微生物發酵代謝轉化為小分子物質,潛在的病源微生物則被殺死,從而實現糞便處理無害化、資源化的目的。該系統使用大約一月后可適當出料,并添加相應新料,保證整個發酵系統的運行效率。該方案的技術特點是不需水沖,故而節約水資源;糞便徹底無害化處理后作為肥料直接還田;節省空間,不需要建設化糞池;收集清理工作相對簡便;建設及日常運行維護費用相對較高。
采用傳統水沖式技術,結合節水設備,用糞便暫存箱替代傳統化糞池,從而可以在空間狹小地段使用,節省大量建設用地。該方案技術特點:投資小,技術簡便,適用于城市中空間狹小的地段。地上部分仍然采用傳統水沖式公廁設備,便池下不再建設化糞池,而以糞便暫存箱替代,暫存箱上部設有液體排出口,可直接與城市污水管道連通,在排水口處設置格柵或濾網;暫存箱下部設有清污口。糞便進入暫存箱后,較大的顆粒物質自然沉降,懸浮的較大顆粒物質則被格柵或濾網攔截,可溶性物質和極細小顆粒物質則隨液體排入城市污水管網,沉淀的糞污則從清污口清挖處理。在使用過程中可適當加入絮凝劑,增強糞便中大顆粒物的絮凝沉淀效果,減少進入城市污水管網的顆粒物質。
采用厭氧沼氣池技術,糞便在沼氣池中被厭氧微生物代謝發酵,產生的沼氣經過穩壓、脫硫等工藝處理后直接作為生活燃氣,而沼液、沼渣則作為肥料直接還田。該方案技術特點:不需上下水條件,節約水資源;糞便無害化、資源化處理效果顯著;投資小,適合城市周邊及廣大農村地區。厭氧沼氣池技術的關鍵在于沼氣池的建設,主要包括沼氣池和沼液出口,沼氣池上部設有沼渣清挖口,同時可作為預填料進口,沼氣出口管道處設有穩壓裝置以保證使用過程中沼氣的流量穩定適中。厭氧沼氣池在使用前需要預填料,多采用牛糞作為主要預填料,在日常生活中產生的廚余垃圾及農作物秸稈等均可作為沼氣池的填充料。
簡易循環沖洗式公廁主要以移動式公廁形態為主,主要結構包括腳踏式提水器、儲水箱、儲糞箱等。儲水箱內預先存放沖洗用水,通過腳踏式提水器取水沖洗便盆。便盆下漏處有磁力密封裝置密封,以防止儲糞箱中氣味散溢到廁間。儲糞箱中添加絮凝劑、除臭劑、著色劑等,糞便中的大顆粒物質絮凝沉淀,液體則被著色以掩蓋糞水原有顏色,減少循環沖洗時視覺上的不適反應,除臭劑則消除糞便產生的惡臭;當儲糞箱中液體較多時可通過連通裝置經過過濾后進入儲水箱,循環使用。該廁所結構簡便,適于安裝調試;用水量小,節約大量水資源;易于日常維護維修;既可以制作成固定式也可以制作成移動式公廁。
在現代文明社會,作為滿足人們社會化活動需求的公廁,正通過它的合理布局、環保衛生、服務功能來體現一座城市對公眾細微的體貼和人文關懷,對濟南市現有公廁存在的不足提出相應的建設改造方案,將為濟南市公廁未來的規劃建設提供技術上的支持,促進濟南市城市公共基礎建設邁上新的臺階。
[1]北京市環境衛生科研所.城市公共廁所設計標準[Z].中國建筑工業出版社,2005.
[2]中華人民共和國建設部.城市環境衛生設施規劃規范GB50337-2003[Z].2003.