超大城市一年转运200万吨粪便无下水道厕所是解决方案吗

维持北京这样一座超大城市运转，意味着每天要清运和处理的城市粪便接近5700吨。为了满足越来越高的处理要求，北京还在不断开工粪便消纳站和处理厂。而连接马桶和处理设施，依赖着数量庞大的吸粪车和下水管网，如此规模下，这不仅是一个工程问题，还是财政、规划乃至环保和健康问题。科学家尝试跳出传统思维，给出处理粪便的新方案。

距离北京市区50公里的坡峰岭山下有一座“新世代厕所”。它是一项遍布全国的厕所实验的一部分，它采用的电化学高级氧化技术和无下水道等理念，代表着未来厕所的一种可能形态。

房山区的试点已有一年多，在11月10日的世界厕所日系列活动上，多家媒体共同探访了这间厕所。晚秋的坡峰岭迎来一大批游客，这个紧邻停车场、餐馆和民宿的厕所使用量超过400人次，粪便装满了收集槽。厕所的“深度处理器”正全功率分解周末留下的粪便，设备间内弥漫着轻微的味道。

这台厕所全称“新世代无管网循环水冲厕所”。农业农村部规划设计研究院高级工程师王惠惠介绍，“新世代”代表正推进的厕所技术革新；“无管网”即厕所运转不依赖上水和下水管网；“循环水冲”指粪尿与冲洗水经处理，重新达到冲厕水标准，实现厕所系统内的循环利用。

围绕“冲水”背后的一系列创新源于一项全球目标：为地区偏远、地质复杂、资金不足、住户分散等建设劣势地区提供能安全处理粪便的如厕环境。

2011年，比尔及梅琳达·盖茨基金会发起“厕所大挑战”，由加州理工学院Hoffmann教授团队推出的水循环回用生态厕所技术获得了一等奖。10多年后，在与农业农村部规划设计研究院的合作中，首间“新世代厕所”落户中国。

每份进入“新世代厕所”的粪便污水与杂物将被研磨搅碎，而后进入前处理反应器生物降解。随后它们将进入一组叫“深度处理器”的蓝色箱子，这里搭建来看微氧环境供微生物增长繁殖形成生物膜，进一步去除污水中的有机物、悬浮物和色度。之后发挥作用的则是电极反应器，进一步降解有机物、氨氮等污染物并降低浊度、脱色和杀灭大肠杆菌，粪便菌群以及寄生虫卵等细菌病毒。最终，经过一系列处理的水回到高位水箱继续用于冲厕。

在运营15个月后，房山的这间厕所第一次清理沉积的污泥，它们被送至两公里外的高温堆肥点，将和生活垃圾与枯树叶一起做成肥料。与几天就要清掏和转运一次的传统公厕相比，这套有30年设计使用寿命的新系统正在展现自己的潜力。

“对于一些不适宜建设上下水管网的地区，如果有公厕的需求，这种厕所就很适合。”王惠惠介绍，中西部贫困地区选择厕所类型要做到协调技术、环境、经济、生活习惯，目前已在甘肃、山西建立三个示范点，同步验证“新世代厕所”在中西部地区的适应性。

距离2030目标即将不足七年，联合国已经多次警告议程难以如期实现，今年世界厕所日主题由此定为加速变革，这预示着人类可能要以5倍的速度推进才能实现前述目标。而在印度、南非以及中国推进的小规模示范工程，都将是这项国际合作中关键的一部分。

如厕环境关乎文明和体面，也影响健康和环境,不合格的卫生设施可能传播霍乱、痢疾、甲肝、伤寒等疾病，也可能污染土壤和地下水。联合国在可持续发展目标中提出，到2030年要确保所有人享有卫生设施，实现厕所设施的安全管理，保证人类排泄物得到妥善处理。

2016年，国际标准化组织批准组建了由46个国家代表组成的技术委员会，负责编制ISO30500无下水道厕所系统设计和测试安全性能要求国际标准。北京科技大学教授李子富作为中国编委会代表参加了标准编制，他介绍，联合国将厕所分为四级，最低级为露天厕所，最高级则要求厕所在前端能提供卫生舒适隐私的环境，在后端能够安全处理和处置排泄物。

“无下水道厕所第一步应用是查漏补缺，（解决）没有厕所或厕所不能达到安全标准。但是实际上，它未来可能引起的是从马车到汽车那样的变化，”致力于无下水道卫生系统推广的行业专家郭晓英说，“还是交通工具，但不是同一类型的东西。”

无下水道厕所当前主要应用在有一定体量的公共厕所中，研究者希望，未来该方案也可以成为家庭厕所的选择。郭晓英谈到，城镇化过程政府面临决策选择,是否要修建集中式下水管网？修建和维持管网运转都需要很大财政投入，对于“流量”较小的地区，还要定期清掏管网，一些人口密集的城中村也不具备施工条件。这类地区已经成为无下水道厕所的潜在应用场景。

在泰州老城区的一项实验佐证了这一设想。郭晓英介绍，老城区的城中村普遍没有户厕，居民都使用公厕，城中村空间狭小化粪池存储量有限，几乎每天都要清掏，“但是巷子进不来大的拉粪车，摇摇晃晃一进来去拉，街道臭得不得了。”经过改造增加处理设施后，清掏频率下降到了3-6个月一次。

不过，“新世代厕所”虽然在学术层面和初步试点中表现出了优势，但大范围落地应用还有很多阻力。

其一是成本和体积，当前产品尚难以部署到普通家庭使用，而相关设施的生产成本还需要长期的规模效应推动降价。同样影响大规模应用的因素则是缺乏顶层设计支持，某地试点无下水道厕所项目时曾告诉郭晓英，如果当地“够得到”管网肯定不会采用无下水道模式，因为使用管网的成本并不需要基层政府承担。

但并不意味着转运和处理的成本消失了。来自北京首创的一篇论文统计了北京多座污泥处理厂的运行费用，招标信息显示其成本普遍在250-300 元·t^-1。来自长江生态环保集团和华中科技大学的论文分析了不同污泥处理技术的生命周期成本与经济效益，研究认为，在保证污泥处置含水率达标的前提下，降低污泥脱水率、缩短污水处理厂到污泥处理处置中心的运输距离有利于减少成本。

李子富谈到，在现有城市基础设施的情况下，推进粪污处理系统改变很难，需要长时间转变理念，同样关键的是配套的标准、设计、规范、施工等管理和技术方案。“我组织厕所专业委员会的目的一个是合作推厕所，也是想让更多的政府官员能够理解、接受，积极去改变。”他说。