農村旱廁改造的冬季防凍問題調研及解決對策

李京蔚 李甲亮

摘 要：農村旱廁改造是國家和地方政府落實農村人居環(huán)境整治的重要環(huán)節(jié)之一。針對北方地區(qū)農村旱廁改造遇到的沖廁用儲水桶和壓水器冬季易結冰問題，本文提出了一種防結冰壓水器設計和與家庭太陽能熱水器聯(lián)用防結冰解決方案，同時分析了廁改相應的管理對策，對廁改的推廣應用和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略起到助推作用。

關鍵詞：旱廁改造 防凍設計 解決對策

中圖分類號：R12 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）07（b）-0092-03

Abstract： It is one of the important links for the national and local governments to implement dry toilets modification for the improvement of the rural living environment. Aimed at the problem that the water storage bucket and water compressor are easy to freeze in winter flushing toilet in northern areas， this paper puts forward a design of anti-icing water compressor and a joint solution with household solar water heater， and analyzes the corresponding management countermeasures of toilet modification. It plays a catalytic role in the promotion and application of toilet modification and rural revitalization strategies.

Key Words： Modification of dry toilets； Anti-freeze design； Solutions

1 廁改相關背景

1.1 政策背景

推進農村廁所改造（簡稱廁改），既是改善農村人居環(huán)境的現(xiàn)實需要，也是我國全面實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興的必然要求。2018年2月，中共中央辦公廳、國務院印發(fā)的《農村人居環(huán)境整治三年行動方案》提到廁所糞污治理，將農廁改造上升到新的高度，全國各省紛紛行動。根據(jù)山東省《2018—2022年鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃》《山東省農村人居環(huán)境整治三年行動實施方案》《關于深入推進農村改廁工作的實施意見》，2016—2018年，全省計劃每年改造200萬戶，到2018年底，完成約647.3萬農戶無害化衛(wèi)生廁所改造任務，基本實現(xiàn)全省農村無害化衛(wèi)生廁所全覆蓋[1]。

1.2 技術背景

山東省廁改一般采用四種模式：城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)覆蓋的村莊/社區(qū)，推廣使用水沖式廁所；一般農村地區(qū)，推廣使用三格式、雙甕漏斗式化糞池廁所；重點飲用水源地保護區(qū)內的村莊，采用水沖式廁所；山區(qū)或缺水地區(qū)的村莊，推廣使用糞尿分集式廁所[2-3]。2016年6月1日，山東省質監(jiān)局聯(lián)合省住建廳還向社會發(fā)布了《一體式三格化糞池》和《一體式雙甕漏斗化糞池》兩項地方標準。

2 旱廁改造情況調研（以濱州為例）

2.1 基本情況

濱州是傳統(tǒng)農業(yè)市，常駐農戶73.3萬戶，應改廁62.5萬戶，數(shù)量居全省第4位，占全省任務數(shù)的9.7%。實行過程中，按省財政獎補每戶300元，市、縣區(qū)財政分別按每戶300元和不低于300元的標準進行配套，戶均最多自己出資100元；同時，充分尊重群眾意愿，改造中提供了一體化雙甕化糞池、一體化三格化糞池、改廁和生活污水一體化處理3種技術方案，讓農戶自主選擇。至2017年底，全部改造完畢，提前一年半完成了廁改任務。

2.2 改造方案

所改用的一體式三格化糞池由進糞管、分格池、過糞管、蓋板等部分組成，分格池由二根過糞管連通。根據(jù)三個池的主要功能依次為截留沉淀與發(fā)酵池（I池）、再次發(fā)酵池（II池）和貯糞池（III池）；一體化雙甕式化糞池則僅有兩個格，中間通過一根過糞管連通，分別起到截留沉淀與發(fā)酵池（I池）、發(fā)酵池（II池）作用（見圖1）?；S池定期清掏，可用作有機肥或沼氣池發(fā)酵原料。

2.3 運行管理模式

農村廁改“三分建、七分管”。濱州采取的模式為：一是全市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)建立了110個維修服務網(wǎng)點，可隨時報修。二是以鄉(xiāng)鎮(zhèn)或村為單位，通過廠家免費配送、政府出資購買服務等方式組建清理糞渣糞液隊伍，配備362輛吸糞車（1700戶/輛），按約2次/戶.年提供抽取清運服務，并鼓勵以縣區(qū)為主體，將收集糞便進行有機利用（已建有機肥廠 6個）。三是對實現(xiàn)環(huán)衛(wèi)市場化托管的村居，將抽糞和維修一并納入托管服務內容，解決改廁后續(xù)管護問題，廁改后群眾總體滿意度較高[4]。

2.4 發(fā)現(xiàn)的問題

在濱州市人大城環(huán)委后期組織的改造情況現(xiàn)場調研中發(fā)現(xiàn)，無論是三格還是雙甕漏斗式化糞池，由于埋深較淺，盡管在設計上采用了一體吹塑罐體防滲，加設2cm厚保溫材料防凍，安裝翻蓋式裝置和排氣管防臭，加裝井蓋或預制混凝土蓋板防曬、防水和保安全的“五防一?！蹦Ｊ絒4]，但在北方寒冷的冬天，還是經(jīng)常出現(xiàn)上部儲水桶及壓水器結冰導致無法沖廁現(xiàn)象，部分還出現(xiàn)凍裂滲漏，影響改造后廁所冬季使用。同時，由于部分改廁露天或者空間密封不嚴，冬季結冰成為影響改廁效果的最大障礙因素。還有一部分農戶甚至將改廁作為擺設，仍然使用原有露天廁所。

3 冬季防結冰解決對策

3.1 采用防結冰壓水器設計

針對調研中發(fā)現(xiàn)的問題，設計一套能避免冬季壓水器防結冰的裝置，是解決這一難題的根本之道。為此，作者小組設計了一種沖廁壓水器用吸附蓄熱保溫裝置，并申報了專利。具體來說，在白日太陽光照射時，控制閥的第一端與控制閥的第二端連通，太陽能集熱板將熱量通過傳熱部傳遞至吸附蓄熱部，吸附蓄熱部蓄熱工質（如高分子篩）儲存熱量，吸附蓄熱部中水分脫附，由控制閥的第二端蒸發(fā)出，充分吸收了太陽能；在夜晚溫度較低時，控制閥的第一端與控制閥的第三端連通，箱體容納部內的水蒸氣進入吸附蓄熱部，吸附蓄熱部吸附水分，釋放吸附熱，并通過受熱套將吸附熱傳遞至容納部內的水，有效保持箱體內的水溫，減少了結冰現(xiàn)象，保障了冬季使用時沖廁用水不結冰（圖2）。

3.2 太陽能-儲熱水桶防凍模式

除研發(fā)防結冰裝置外，對安裝有太陽能熱水器的農村家庭，還可以利用現(xiàn)有太陽能熱水器，構建除正常淋浴功能之外，通過增加儲能水桶，為農戶提供雜用熱水和廁改后衛(wèi)生間化糞池配套的坐便器/便槽沖廁用水系統(tǒng)（圖3），進而避免冬季壓水器結冰問題。

3.3 防凍管理對策

除做好以上技術改造之外，為更好地解決北方地區(qū)廁改后儲水桶及壓水器結冰問題，還應做好相應的配套管理措施[5]，包括盡可能將廁所置于室內或其他密閉空間，做好房間保溫；做好裸露的輸水塑料管道保溫；及時做好化糞池定期清掏等運維管理工作；制定激勵農戶使用改造后廁所的制度等。

4 結語

廁改是一個長期的系統(tǒng)工程，后期妥善合理的管理維護是其長期穩(wěn)定運行的關鍵。在對濱州市農村旱廁改造調研基礎上，針對北方地區(qū)農村廁所改造存在的冬季沖廁用儲水桶和壓水器易結冰問題，提出了防結冰壓水器設計和與家庭太陽能熱水器聯(lián)用防結冰解決方案，同時提出了相應的管理對策，為有效解決廁改后化糞池正常使用提供了可行解決方案。

參考文獻

[1] 張雯婷.山東將統(tǒng)一農村廁所樣式 不同地區(qū)有四種模式供選擇[N/OL].（2016-05-31）[2018-09-01].http：//news.iqilu.com/shandong/yuanchuang/2016/0531/2821122.shtml.

[2] 李慧，付昆明，周厚田，等.農村廁所改造現(xiàn)狀及存在問題探討[J].中國給水排水，2017，3（22）：13-18.

[3] 高素坤，呂明亮，姚久星，等.組合式生態(tài)衛(wèi)生旱廁在農村地區(qū)的應用[J].山東農業(yè)大學學報：自然科學版，2016，47（5）：736-739.

[4] 崔洪剛.聚焦民生注重實效全面實現(xiàn)農村無害化衛(wèi)生廁所全覆蓋[J].山東經(jīng)濟戰(zhàn)略研究，2017（11）：35-36.

[5] 楊謹銘，駱樂.山東省農村廁改狀況調查研究[J].山東農業(yè)科學，2017，49（7）：155-60.