1.厕所结构改进
(1)使产生的粪便在总量上尽量减少,便于后续的处理与运输;减量的方法有冲洗方法的改进,如马桶可以通过减量冲水,真空辅助抽吸等方式改进,还可以实行水厕改旱厕等。
(2)厕所还应当在卫生方面符合标准,减少气味污染和病原传染。例如在河南洛阳郊区使用双瓮漏斗厕所,结果比传统厕所对蔬菜的病原污染率少,群众的肠道病发病率减少20%到26%。(段小菊等,1999)。厕所和沼气池结合也是符合卫生改进要求的。椐锦阳市1985年调查,沼气公厕的氨浓度下降57.9%,苍蝇数减少90%。农村使用沼气厕所后,土壤中的钩蚴阳性率减少58.3%,蛔虫阳性率减少45.8%。(卞有生,2000,P205)
2.远距离运输方式
尽管集约化的家畜饲养企业的粪便运输距离也很远,但是超过5公里以上的人粪便运输问题一般只有城镇才会出现。中国城镇人粪便的远距离运送段目前仍然存在人畜力车辆、机动车辆和管道三种手段。其中,机动车辆数量增长快,90年代中期以来全国粪便收运机械化达到百分之80%以上,其中东部城市高达90%以上。管道运送在近年发展比较快,但是普及率在只有70%左右,污水处理率只有20%左右(陈朱蕾,2000)。在一段时间内,中国城镇的三种远距离人粪便运送方式将同时存在,但是后两种方式将上升。
随着经济的发展,可以预期管道运送将成为未来的主要人粪便运送手段。未来管道设计使雨水、生活用水、工厂污水、医院污水与人粪便进行适当的分流,不但可以减少处理负担,减少重金属和病原污染,而且可能提高水资源和养分的循环利用效率。城市粪便还可以经过适当处理后,使需要运输的状态不是液体,而是固体。这将有助于减轻运输压力,是值得鼓励的发展方向。
3.粪便城市集中处理方法
污水处理厂通过物理分离,化学调节和生物曝气等方式处理后,可以进一步把处理过的水正常排放,或进一步通过人工湿地处理后再利用。曝气处理后的污泥可以进行农业利用或者焚烧。为了适应不同地方的条件,以自80年代以来,我国各地正在积极探索其他低成本高效益的粪便城市集中处理方法。用于大规模处理的密封存储池正上海郊区试验;粪便与垃圾混合的条形高温堆肥在天津河西开展;高温沼气发酵粪便处理厂在青岛成功建立;烟台用常温沼气发酵处理全市收运的粪便获得成效。用脱水技术处理粪便的设备在佛山引进试用(陈朱蕾等,1998)。
4.粪便农村分散处理方法
(1)根据农村分散处理的水分状况,可以把处理方式分为干式和湿式两大类。湿式处理方法包括如常规或改进的化粪池,沼气池和缸储方法等,干式处理方法包括常规堆肥、高温堆肥、加菌堆肥、通风堆肥等。
(2)在农村也形成了各种类型的粪便利用模式,把人畜与作物及土壤紧密结合,形成良好的物质循环利用系统。目前在南方推广的人畜—沼气—果树模式,在北方推广的人畜—沼气—蔬菜—大棚模式就属于这类循环利用的农业生态系统。过去在南方的基塘系统也有人畜—鱼—作物模式,由于粪便直接被鱼利用,不符合卫生要求,已经逐步减少和取消。
5.粪便处理产物的农业利用
通过沼气、粪池产生的液体状产物,其含的养分量比较高,直接农用可以作基肥和追肥。沼气发酵后产生的液体还可以用于浸种、叶面施肥、养鱼、喂猪,沼气发酵产生的气体可以用于做生活燃料、植物温室加温、动物房舍保温,还可以被利用作为抑制呼吸的农产品保鲜用气体。沼气渣除了可以用于直接作基肥和追肥以外,还可以用于作食用菌生产、蚯蚓生产等(卞有生,2000)。
如果污水处理厂排放的污水如果符合灌溉标准,可以根据作物对水分和养分的需要直接进行农田灌溉。污水处理厂生产的污泥,如果重金属没有超标,可以与其他肥料混合,制成有机无机复合肥,用于农业,特别是非直接食用的用材林和花卉生产(廖宗文,1996)。
粪肥施用在国内主要还是靠人工,花费劳动力比较多,劳动强度比较大,卫生条件比较差。目前,发达国家使用的液体粪肥注射机械可以减少挥发,提高利用率,干粪的分散施用机械可以有效减轻农业劳动强度。这类机械可以通过小型化,在我国经济发达地区逐步使用。
结论
考虑到粪便处理不好可能产生的经济外部性影响,社会应当考虑政策上和经济上对处理系统的倾斜,开展有关的教育和技术推广,形成一个良好的外部环境。
一个具体的粪便处理系统,则应当根据各地自然条件、社会经济状况和文化习惯等进行选择。从厕所到农田的系统各个部分应当相互配套,才能产生最好的生态效益、社会效益和经济效益。
一个区域的粪便处理系统应当同时具备分散与集中等多种模式,达到区域整体优化的目的。
参考文献
梁家勉,1989,中国农业科技史稿,农业出版社
彭世奖,1998,中国农业传统要述集萃,中国农业出版社
陈朱蕾等,1998,中国城市粪便处理系统发展与问题研究,环境卫生工程,6(3):125—131
陈朱蕾等,1999,中国城市粪便的可持续利用研究,城市环境与城市生态12(2):42-49
陈朱蕾,2000,国内外城市粪便处理系统模式比较的研究,武汉城市建设学院学报,17(1):48-51