海尚生态厕所与其它环保厕所比较

1海尚生态厕所与其它环保厕所比较的简要介绍湖南海尚环境生物科技有限公司1引言据测算，冲厕用水约占生活用水量的20%，全国城镇人口每年冲厕用水不低于50亿吨，相当于25座中型城市的年供水量。水冲式厕所使缺水的城市供水更为紧张，同时生活污水中人体粪便是地表水富营养化的主要原因，显而易见，传统的水冲式厕所是浪费和污染水资源的主要根源。［1］1985年瑞典生态专家UnoWinblad提出了免水生态厕所的设想［2］，要求这类新产品具有卫生功能的同时，更要求生态友好。免水生态厕所要达到“零污染、零感染和零废弃物排放”及“减量化、无害化和资源化”，即“三零”和“三化”的要求。22004年11月在北京召开了第四届世界厕所峰会，会上尼泊尔的卫生设备专家说，无水型厕所是未来社会惟一可行的卫生设备，他的观点受到荷兰厕所专家的赞同：在世界40%的人口还处于饮水困难的生存状态下，却有城市居民用过量水去冲洗厕所。而且，这一行为是造成河水和溪水受到感染，最终导致全球环境恶化的原因之一。他们认为，无水型环保厕所是解决这一问题惟一可行办法。当前，我国多数地区缺水的现实使传统的水冲厕所受到严重的质疑和挑战。尤其在一些特殊环境，如山区、沙滩、海滨等旅游景区，或缺水少电的偏僻地方，建设水冲厕所的条件受到极大的限制，无水型厕所将是适应这一形势的最佳选择。近些年来，各种以保护环境、节约水资源为宗旨的新型技术应运而生，其中无水生态厕所是各国关注厕所环保的工程师们一直努力研究的对象，目前普遍认可的发展生态厕所的核心思想就是使水资源和营养物质在人类社会和经济的发展中以闭合循环的方式运行，并以安全、经济、可靠的方法来完成这一闭合循环，以达到保护和节约使用有限水资源，同时实现营养物质的资源化的目的。以可持续发展为目标，以寻求人与环境协调发展的环境观念为基本理念［3］。2无水生态厕所的现状目前较流行于市场上的无水或节水厕所新技术，从处理途径和基本原理来看大致可分为三类：物理型、生物型、化学型，这三种均已3不同程度的在实践中应用，大多为保护环境、方便人们生活做出了贡献，但由于适用的环境和条件不同而各有局限性。2.1国内物理型、化学型环保厕所物理型包括机械打包式、气水压力式、泡沫密封式、真空抽吸式、干燥粉碎式等；化学型包括各种加化学除臭剂式、小便冲大便式等。这类厕所主要是基本解决了人如厕的免水冲厕或微水冲厕问题，但存在不符合生态要求、需要二次清运、对环境的后续影响较大、不节能、臭味大、日常维护要求高等不足。2.2国内生态型厕所我国生态厕所的研究应用刚起步，现主要有尿液单独处理和粪尿混合处理的循环水冲洗型、免水微生物堆肥型、免水生物降解型等生态厕所。2.2.1尿液单独处理的循环水冲洗型生态厕所它是通过专门设计的分离装置将尿液单独收集起来，自动加入专用药剂去除异味后，回用于冲洗厕所；粪便干燥后可制成农用肥料。它的优点是可以使粪便资源化，但在使用过程中需少量补充水，日常管理要求比较高，粪便外运会产生二次污染。2.2.2粪尿混合处理的循环水冲洗型生态厕所它是采用好氧生物处理法或膜法等，利用微生物的新陈代谢作用，4最终将粪便降解为CO2和H2O，过程中产生的水经处理后回用冲洗厕所，也可排入环境。这类生态厕所应用较多。它的优点是粪尿一并处理，并可以回用冲厕，但仍需少量水，且污染物浓度高处理难度大，长期运行的成本高、处理效果不理想。2.2.3免水微生物堆肥型生态厕所它可分为厌氧型和好氧型两类，采用厌氧发酵或好氧堆肥工艺，粪便最终处理成有机肥或土壤改良剂。其优点是无残渣、无水，但其不足是处理时间长、臭味大。2.2.4免水生物降解型生态厕所它采用专门培育的微生物菌种处理粪便，将大分子有机物降解为糖、脂肪酸和氨基酸等小分子有机物，粪便减量化时间短、效率高，目前在市场上推广较热，但该型厕所受到粪尿比例的限制，如尿液比例过高，影响菌群的生长活性和高效降解；另外其菌种需定期更换且成本高。2.3国外生态厕所日本是最重视生态厕所研究开发的国家之一，TadaharuIshikawa教授最早发明了免水生态厕所，日本科学技术振兴机构JST推出了锯末堆肥型反应器，“整个堆肥过程中，反应器无臭无味，有良好的卫生条件。因此，好氧堆肥反应器是一种可行的粪便处理设施，能达到有效降解有机物和保持肥分的目的;在缺水或供水困难的条件下，好5氧堆肥反应器是一种良好的卫生和堆肥设备”。［4］英国已研制成功名为“斜坡”的卫生系统，已在英国和爱尔兰投入市场。粪便在盛放木屑的塑料箱内分解为混合肥料，这种厕所基本上不用水冲、不必使用除臭剂，也不需要有排污管道。圣萨尔瓦多有一种适合农村地区使用的太阳能厕所，利用太阳能集热板干燥粪便，最后作为肥料外运；南太平洋岛国广泛使用堆肥型厕所，它带有温室和蒸发床，将粪便制成堆肥。3无水生态厕所的发展方向生态厕所作为传统集中处理卫生系统的替代品是我国在建设卫生系统时的一个非常合适的模式。我国要用世界7％的水资源和7％的耕地资源养活世界21％的人口，因此，传统的卫生体系并不适合我国这个有着广大农村地区的国家。但是，我国又迫切需要完善卫生体系，特别是在广大的农村地区。因此，我国在卫生系统建设上也要就有自己的特色，无水生态厕所的理念则正好符合我国的国情。如何推出更符合卫生习惯、更生态、更环保、更节水的新型厕所，我们认为具备“四无”、“三低”的厕所将是无水生态厕所的发展方向。“四无”即“无水、无电、无臭、无污染、无排放”，“三低”即投资成本低、运行成本低、维护要求低。做到“无水”即达到完全节水的要求，将具有极好的市场推广价6值；“无臭”才能让老百姓愿意使用；“无污染、无排放”则意味着对环境的污染为零，且必须要做到资源化才能达到无排放的目的。“投资成本低、运行费用低、维护要求低”，则能让政府、企业、社会等能接受并建设和投入使用。4新型无水生态厕所的关键技术研究为要做到“四无”“三低”，湖南海尚环境生物科技有限公司进行了长达六年的潜心研究，要做到厕所的无水，首先必须研究新型便器，我们的便器小组历经六年，开发出了无水自洁全自动便器，实现了无水洁厕；而厕所无害化、减量化、资源化的关键技术则是粪便即时制生物有机肥的干式生物处理系统和尿液提取尿激酶、氮、磷、中水的资源化处理系统，经过三年多的反复研究、试验，开发出干式好氧厌氧一体化生物反应器、尿液资源化处理系统，将厌氧消化和好氧堆肥结合，并引入生物除臭技术，实现了粪便的无害化、资源化处理，将尿液收集进行尿激酶和乌司它丁的生产以及氮、磷回收及中水的生产。4.1生态厕所工艺流程74.2无水除便技术为了克服现有节水、无水便器使用中感观不适、不能做到完全无水、不能有效除臭等的不足，我们集六年之力开发了无水自洁全自动便器，不仅感观舒适，而且能做到完全无水免冲，自保持清洁。该便器由便器由集便器，固液分离装置、清渍装置，尿液导流单元以及动力系统等组成，其上部为传统的集便区即便盆,中部为隔便区,下部为除便区。人进入厕所后，无水自洁全自动便器经感应装置自动开启运行，人小便经前板和侧板导流后自流至尿液收集系统，大便落经传动斜板在重力作用下滑至厕所下部的便池，在人如厕完出厕后，便器经感应装置自动进行重力斜板污渍的清除，保持便器的干净清洁。生态厕所固液分离干式生化有机肥硅藻工艺沸石固氮磷酸氨镁水质净化缓释磷肥缓释氮肥尿激酶中水回用污泥84.3粪便干式生物反应器粪便的无害化处理，我们采用新型好氧堆肥生物技术进行研究。堆肥化(comopsitgn)依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物对有机物进行降解，从而使有机物转化为类似腐殖质物质，堆肥最终产物富含N、P、K营养元素，是优良的土壤调理剂和有机肥料。堆肥过程中的污染物降解和氮素固定是影响堆肥效果的主要因素，粪便的C/N(质量比)较低，在好氧堆肥过程中的氮损失严重，其气态形式的N20和NH3，对环境产生危害。为减少氮的损失并提高肥效，我们重点研究了以下方面：1)改变通风方式，对通风进行有效控制，使堆体内的氧含量始终保持在较高水平，可抑制反硝化，从而减少硝态氮的损失；2)在干式生物堆肥过程中加人如谷壳、秸杆、锯末、米糠等添加剂，通过增加C/N减少氮素损失等；3）堆肥过程设置缺氧状态，形成厌氧状态的高固体消化，以扩大处理效率。最终试验表明：在有效的控氧（通风量）、控温、控湿（水分）、控碳氮比的四控条件下，粪便可连续处理，填料补充周期可稳定在60d以上，其营养成份保留较好。4.4尿液处理技术尿液中含有丰富的氮磷等营养元素，如果能加以资源化处理既能减少对环境的污染，又能产生一部分附加效益。目前对尿液的资源化主要有提炼用于溶血栓的如尿激酶等药品的技术、采用沸石吸附的提9氮技术、采用磷酸氨镁工艺的固磷技术等。再辅以厌氧、好氧生物技术将尿液处理达标。在针对单台厕所或区域内总数量较少的厕一般就地处理尿液，采用厌氧+电子活化与生物酶+湿地土壤的联合技术实现尿液的净化和就地消化处理。4.5生物除臭技术生物除臭法是利用微生物来分解、转化臭气成分以达到除臭目的，目前我们经过反复试验，确定锯末加谷壳粉、秸杆粉、米糠等的混合后作为生物载体应用效果很好。在脱臭材料中起作用的微生物主要有硝化细菌、亚硝酸菌、反硝化细菌、硫细菌等，在生物除臭法中，我们重点控制好分解能力和充分的供氧，可以维持良好的除臭效果4.6机电一体化与自控系统每厕位配备一套智能控制系统，自动检测设备、控制设备、故障判断等操作，并将设备运行信息通过GSM网络发至后台管理终端。该装置是基于80C196微处理器技术的新型厕所智能控制装置,适用无水生态厕所的入厕检测、设备状态监测和无水自洁全自动便器、干式生物反应器的运行控制以及产品的信息管理等。