◎本刊主筆 劉國偉
非洲國家馬拉維的“阿爾波爾盧”干廁
“阿爾波爾盧(Arborloo)”干廁又被稱為樹坑廁所,這是一種簡單實(shí)用的單坑堆肥式干廁。來源:國際生態(tài)衛(wèi)生研究計(jì)劃(EcoSanRes)網(wǎng)站
翻開人類歷史我們會(huì)發(fā)現(xiàn),現(xiàn)代版的沖洗式抽水馬桶逐步普及,迄今也不過一二百年。時(shí)至今日,廁所的普及和可持續(xù)應(yīng)用已成為衡量一個(gè)國家和地區(qū)民生狀況的重要指標(biāo)。但對(duì)世界很多地區(qū)來說,因?yàn)榉N種限制,能享受到干凈舒適的如廁環(huán)境仍然是一種奢望。不過,現(xiàn)代干廁的發(fā)展和推廣,有望為這些地區(qū)的人們帶來福音。
干廁簡而言之就是不用(或者極少)使用水來沖刷廁所,核心字眼在一個(gè)“干”字上。大家可能很快聯(lián)想到被人類使用了數(shù)千年、至今仍在一些農(nóng)村常見的那種臭氣熏天、蒼蠅飛舞的傳統(tǒng)旱廁。而本文所說的現(xiàn)代生態(tài)干廁,與傳統(tǒng)旱廁有本質(zhì)的區(qū)別?,F(xiàn)代干廁除了便于在缺水地區(qū)使用外,還有利于排泄物中營養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)利用,有利于擺脫對(duì)供水、電力和廢水排放及處理系統(tǒng)的依賴,有利于根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、社會(huì)和文化條件因地制宜配置硬件,靈活性很高。只要正確地安裝和使用,現(xiàn)代干廁可以做到?jīng)]有多少讓人不爽的氣味。
現(xiàn)代干廁的創(chuàng)意和種類與日俱增,但是主流干廁大致分為堆肥式干廁(CT)、尿液分離式干廁(UDDT)、焚燒式干廁和冰凍式干廁幾類。
堆肥式干廁原理示意圖
堆肥式干廁(CT)側(cè)重對(duì)排泄物的發(fā)酵處理。這種干廁用水很少或者不用水,通常不把尿液分離出來,而是大小便混合在一起排入下方的儲(chǔ)糞罐,摻入木屑、椰棕和泥土等物質(zhì)混合堆積,經(jīng)過發(fā)酵腐熟殺菌,利用微生物把排泄物轉(zhuǎn)化成衛(wèi)生、無味的類似腐殖土一樣的有機(jī)肥。從堆肥過程上看,這種干廁有的采用慢速堆肥,即長期儲(chǔ)存,利用自然發(fā)酵完成堆肥步驟;有的采用主動(dòng)式堆肥,就是使容器內(nèi)的溫度和濕度至最佳程度,加速堆肥進(jìn)程。相比之下,堆肥式干廁比傳統(tǒng)旱廁味道小多了,比沖水馬桶產(chǎn)生的廢水量大為減少,產(chǎn)出的堆肥可用于作物種植,但是比起尿液分離式干廁,它的后期維護(hù)工作量大。
堆肥式干廁是西方國家應(yīng)用較為廣泛的一種干廁,在瑞典、加拿大、英國、美國和澳大利亞的路邊廁所與國家公園里較為常見。游客們?cè)诜姨m和瑞典的鄉(xiāng)村度假區(qū),也會(huì)經(jīng)常使用這種干廁。在德國,受綠色生態(tài)觀念的影響,上世紀(jì)80年代個(gè)別街區(qū)建設(shè)了這種干廁。據(jù)可持續(xù)生態(tài)衛(wèi)生聯(lián)盟(Susana)估計(jì),一個(gè)包括36戶家庭(約140人)的居民區(qū),使用一年的堆肥式干廁能節(jié)水2044噸,這是一個(gè)很可觀的數(shù)字。
這里必須說一種有趣的單坑堆肥式干廁“阿爾波爾盧(Arborloo)”,也稱之為“樹坑廁所”:在田地里挖一個(gè)寬度適中、1米~1.5米深的坑,坑邊壓實(shí)固定好,周圍用籬笆圍上,一個(gè)樹坑廁所就建起來了。一段時(shí)間之后,坑里的“內(nèi)容”積累較多了,就可以把一棵樹(例如果樹)種進(jìn)坑里,再把廁坑用泥土填實(shí)。地下的糞便自然發(fā)酵后能夠?yàn)楣麡涮峁┏渥愕酿B(yǎng)分,然后到附近再挖一個(gè)新坑,建設(shè)新的樹坑廁所,如此循環(huán)建設(shè),簡單又實(shí)用。
美國三角國際研究院(RTI)研發(fā)的焚燒式干廁,體積大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。來源:可持續(xù)生態(tài)衛(wèi)生聯(lián)盟(Susana)官網(wǎng)
源分離式也叫尿液分離式,這種干廁能夠通過改變便器形狀,在便器內(nèi)前方設(shè)計(jì)一個(gè)碗型入口收集尿液,從而將排泄的尿液同糞便分離開來,分別進(jìn)行儲(chǔ)存和處理。這種干廁對(duì)于缺水地區(qū),給水排水系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施成本高昂的地區(qū),以及環(huán)境條件嚴(yán)苛和地下水位較高容易受污染的地區(qū)很有意義。
分離式干廁的糞便至少要存放6個(gè)月,期間的風(fēng)干和殺菌過程能夠殺死大量寄生蟲,如蠕蟲,這種寄生蟲在許多發(fā)展中國家的兒童體內(nèi)很常見。分離出來的尿液在存放一段時(shí)間后,加以稀釋然后直接用作谷物、蔬菜和產(chǎn)油作物的肥料。為了防臭防蠅,糞便中需要摻入樹葉、稻糠、干苔蘚等能就地取材的物質(zhì)。如果將分離式干廁內(nèi)的糞便用于植物種植,還需要更長時(shí)間的堆肥,充分殺菌。
分離式干廁的建造成本相對(duì)較高,但是從較長的使用周期來看并不算貴。分離式干廁在實(shí)際應(yīng)用中面對(duì)的一大挑戰(zhàn)是,尿液容易在排尿管內(nèi)沉積形成尿堿,所以需要用酸類溶液加以沖洗。
德國國際合作機(jī)構(gòu)(GIZ)2012年對(duì)全球84個(gè)國家的324個(gè)生態(tài)廁所項(xiàng)目進(jìn)行統(tǒng)計(jì)后,估算出僅有約200萬人使用分離式干廁。盡管如此,發(fā)展中國家的分離式干廁建設(shè)還是迅速開展起來。例如,在缺乏淡水供應(yīng)的厄瓜多爾,投入使用的各種不同款式的分離式干廁約有數(shù)百個(gè)。在非洲納米比亞,利用流體力學(xué)中的康達(dá)效應(yīng)分離尿液的分離式干廁,在當(dāng)?shù)乇环Q為“歐特急(Otji)廁所”,2003 ~2011年間,約有1200個(gè)歐特急廁所在該國南部安裝使用。此外非政府組織還在玻利維亞的埃爾阿托為4500人建設(shè)了約1000個(gè)尿液分離式干廁。
和前面提到的幾種干廁相比,焚燒式干廁和冰凍式干廁顯得更加高端,從原理上可視為干廁中的“冰與火之歌”。焚燒式干廁使用電力、燃油或者干燥的動(dòng)物糞便等做燃料,能夠?qū)⑴判刮餆苫覡a。這對(duì)于不方便傾倒和處理糞便的地區(qū)較有意義。美國大亨、微軟公司創(chuàng)始人比爾·蓋茨對(duì)此興趣濃厚。2011年,比爾和梅琳達(dá)·蓋茨基金會(huì)發(fā)起了“再造廁所的挑戰(zhàn)”活動(dòng),向有關(guān)團(tuán)隊(duì)提供贊助,鼓勵(lì)開發(fā)更安全有效的廁所。在此推動(dòng)下,美國三角國際研究院(RTI)研發(fā)出了焚燒式干廁,這種干廁利用基于電化學(xué)的消毒與固體焚燒技術(shù),將糞便轉(zhuǎn)化成可燃物進(jìn)行焚燒,產(chǎn)生的熱能則通過熱化學(xué)器件轉(zhuǎn)化為電能,余熱也被利用起來,用于烘干糞便。
名為“應(yīng)喜諾樂(Incinolet)”的電力(天然氣)焚燒式干廁,在美國馬薩諸塞州的科德角一帶出售了175個(gè),單價(jià)1499美元到1879美元不等。如果選擇能用天然氣的版本,則連電力都不需要。這種焚燒式干廁使用一次的成本為28美分,但在使用中需要良好的通風(fēng)條件。
芬蘭的冰凍式干廁
冰凍式干廁的研發(fā)始于上世紀(jì)70年代的瑞典,但現(xiàn)在主打產(chǎn)品來自芬蘭,如“愛思樂特(Icelett)”。這種干廁只需用電就能工作,不需要通風(fēng)和化學(xué)藥劑。糞便被冰凍后細(xì)菌基本停止了活動(dòng),而且臭味大減。奇妙的是,當(dāng)用戶坐在上面如廁的時(shí)候,卻絲毫不會(huì)感到冰屁股,因?yàn)橄旅嬷评錂C(jī)構(gòu)產(chǎn)生的熱量能夠烘熱馬桶圈。為了保證制冷壓縮機(jī)更好地工作,冰凍式干廁盡量放在溫度偏低的空間里,避免安裝在有地暖的地面上。
目前,從使用數(shù)量上來看,現(xiàn)代干廁的使用者仍是小眾。但隨著干廁技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和公眾環(huán)保意識(shí)的提高,干廁在解決水資源短缺、防止水污染、磷回收和保障糧食安全上,將發(fā)揮更大的作用,普及前景不可低估。
德國堆肥廁所的產(chǎn)出品,類似腐殖土。
厄瓜多爾婦女納西薩對(duì)自家的簡易尿液分離式干廁很滿意,向眾多鄰居演示如何使用。來源:可持續(xù)生態(tài)衛(wèi)生聯(lián)盟(Susana)秘書處