农村三格化粪池卫生厕所建造技术与改进研究

     我国是农业大国，农村人口比重大，长期以来由于农村经济、文化发展的滞后以及不良卫生习惯和风俗的影响，相当一部分农村厕所处于脏、乱、差的局面。在社会主义新农村建设中，加强对农村卫生厕所的研究，设计出适合我国国情的农村卫生厕所并加以推广，对推动整个农村社会的卫生习惯形成，提高健康水平，促进生态农村的建设以及全面建设小康社会有着十分重要的意义，可以实现健康、经济、环境和社会效益的综合目标。
1三格化粪池卫生厕所建造技术
1.1设计原理
 三格化粪池设计的基本原理是利用寄生虫卵的比重大于粪尿混合液而产生的沉淀作用及粪便密闭厌氧发酵、液化、氨化、生物拮抗等原理除去和杀灭寄生虫卵及病菌，控制蚊蝇滋生，从而达到粪便无害化的目的。
 三格化粪池厕所工艺流程为“一留、二酵、三贮”。第1池将新鲜粪便和分解发酵的沉渣留下；第2池将从第1池流入的粪液进一步进行发酵和少量的寄生虫卵沉淀，使粪便进一步进行无害化处理；第3池贮存达到无害化处理后形成的粪便。该粪液含有大量易于农作物吸收的营养物质，是优质肥料，可直接作肥料用。
1.2结构
三格化粪池卫生厕所结构（图1、2）主要由粪池、便器和其他配套物品等组成。
1.2.1粪池。三格化粪池厕所的地下粪池由3池2管组成。
1.2.1.1粪池容积计算。第1、2池的容积是根据家庭使用人口和便器类型来确定。计算方法：粪池容积（m3）＝30（d）×使用人数×每人每天粪尿量及冲水量/1000，不同便器冲水量有很大差别。第3池的容积为第1、2池之和。
1.2.1.2容积比计算。三格化粪池第1、2、3池的容积比为2:1:3。
1.2.1.3布局设计。化粪池的布局要因地制宜，第1池部分设在厕屋墙内，但清渣口可设在墙外，也可将3个化粪池均设在厕屋外，这样有利于清除沉渣和厕所卫生。
1.2.1.4形状设计。化粪池的形状可为长方形、正方形、三角形和品字形等，但长方形的粪池能延长粪便在池内沉淀，有利于无害化处理，应用较普遍。
1.2.1.5连通管布置。连通管，也称过粪管，用直径100mm以上的塑料管为宜，也可用水泥预制，要求内壁光滑。
1.2.2便器、盖板、清渣口、出粪口。第1格化粪池盖顶留有进粪口和清渣口，进粪口上安装便器，对于直通式便器为防粪水溅下可下接进粪管，管下端插入粪液面上2～3cm，管要斜放，与水平成80°左右为宜。进粪口也可作为清渣口，在安装便器时不用水泥固定死，清渣时将便器起开作为清渣口。用防溅式直通便器和水封便器则不必下接进粪管。第2格化粪池盖顶应密闭，但要留清渣口，第3格化粪池盖顶留有出粪口，出粪口用盖密封。
1.2.3其他配套物品。洁净卫生纸存放箱、便纸篓、扫帚及刷子、水缸、照明设施等。
1.3砖砌三格化粪池施工工艺
工艺流程为：材料的准备→放样和挖坑→底板的处理→砖砌化粪池→过粪管的安装→化粪池抹面→池盖的预制与安装→安装进粪管、便器。
1.4建造技术要点
1.4.1防渗漏。渗漏是三格化粪池最易出现的问题，渗漏不仅直接影响厕所的使用，也易造成对周围土壤等的污染。因此，在施工过程中，要严格按施工要求进行施工，坑底要将素土夯实，在地下水位较高的地区，砖砌三格池要进行两面水泥抹面，同时，在水泥砂浆中添加5%的防渗剂，对新砌三格池进行防渗实验，方法是在新砌三格池加满水24h，观察水位增减情况，水位升降不超过1cm为合格，超过1cm以上，可能有渗漏，改进措施是可使用含有5%防渗剂的水泥浆抹面1～2次。注意使用前将水舀出，液面上升的，说明地下水位较高，有地下水渗入，应采取相应措施防渗抗浮。
1.4.2防雨水流入。三格化粪池上沿要高出地面15cm以上，防止雨水流入三格化粪池。
1.4.3池盖大小适宜。三格化粪池的池盖不宜过大，也不宜过小。过大增加重量和造价，开启不方便；过小雨水易渗入。池盖只要能覆盖池壁外沿即可，池的盖板之间用素水泥浆勾缝，保证池内的密闭性，也便于今后出粪清渣的开启。
1.4.4预留出粪口。三格化粪池的第3池在预制水泥盖板时应留有出粪口，这既有利于粪池密闭，也有利于出粪。
1.4.5安装通气管。对于非水封厕所，宜在第1池安装通气管，管的高度应超出厕屋30cm以上，并不小于当地最大积雪厚度。通气管可将第1池粪便发酵产生的气味及粪尿本身的气味排出，可减少厕屋的臭味，提高用厕的舒适性。
1.4.6安装过粪管。过粪管为Φ100mm×700mm水泥管、陶管或塑料管。安装时先将池壁凿穿，然后按要求装成//型、倒L型或倒T型，或斜插过粪管，并用掺5%防渗剂的1：2水泥砂浆封口。
2三格化粪池卫生厕所的改进
在农村卫生厕所推广工作中，对三格化粪池卫生厕所的部分结构进行了改进，在实践中受到农户的欢迎，主要方法如下。
2.1节水型水冲式+渗滤系统户厕
节水型水冲式户厕在经济发达与水资源比较丰富的南方农村地区应用较多。节水型水冲式户厕可利用土壤渗滤系统技术的方法。该方法针对目前农村有些地区不用或少用粪肥，利用土壤天然的自净能力，减少经三格化粪池处理后的粪便污水对水体的污染所设计。其结构有渗管式和渗坑式2种：①渗管式。渗管式构造是在第3格化粪池的上部接一根Φ100mm的塑料渗水管。渗水管的长短根据排水量大小而定，一般家庭采用节水型户厕的渗水管可采用5m长。渗水管埋设在化粪池周围。②渗坑式（图3、4）。渗坑式构造是在三格化粪池边上建一个1m3左右的渗滤坑，从化粪池的第3格引入1根Φ100mm的排污水管通至渗滤坑的上层中央，渗滤坑以卵石填充，卵石在接受污水后会形成生物膜而起到氧化有机物的作用。
渗滤系统的技术关键是防止污水对浅层地下水的污染。应注意选址，不要设在集中式供水水源保护区内。一般应选择在地势较高的区域，以防水淹。地下水位较高的地区不宜采用渗坑式，而采用多孔渗管式。人口较少的家庭宜采用渗坑式，而人口较多的家庭宜建5m长的净化渗管，渗滤层土壤应具有较好的渗水性、吸附性和毛细作用，一般以砂黏土、粉壤土为好。在渗坑和渗管周围应设10m的卫生防护距离。在此范围内不要有水井、池塘等分散式给水水源，可适当种植农作物，可与菜园、种植耕地结合，但应防止树木的根部对渗管的破坏。
图3渗坑式土壤渗滤坑处理系统平面
 图4渗坑式土壤渗滤坑处理系统渗滤管剖面
2.2涵管式厕所
其结构是用2个水泥涵管代替3个方池，用3个过粪管连接3个水泥涵管。例如一个4口家庭，使用水封式便器的户厕，按每人尿粪量+用水量3.5kg计，则其设计参数为：涵管高度1000mm，第1管内径为600mm，第2管内径为400mm，第3管内径为740mm，壁厚55mm；过粪管长650mm，内径100～150mm。
涵管式厕所（地下部分）造价低廉，比三格池低一半左右；防渗漏效果好，技术要求简单，质量容易控制；地下水位较低的地区尤为适用。
2.3三瓮式厕所
三瓮式厕所地上部分结构同前述三格化粪池厕所，地下部分是由3个通过过粪管连接的瓮形粪池所组成。例如一个4口家庭，使用水封式便器的户厕，按每人尿粪量+用水量3.5kg计，则其设计参数为：瓮池上口直径210mm，下口直径250mm，瓮腹内径540mm，高1000mm；过粪管长650mm，内径100～150mm。
三瓮式厕所造价低，同涵管式厕所相近；密闭性较三格化粪池厕所好；体积重量较小，便于运输、安装；技术成熟，适用于以户为单位建造，也适用于以居民组、行政村为单位进行工厂化生产。
3结语
（1）三格化粪池厕所卫生效果好，在粪便无害化上可以达到卫生标准的要求，无害化粪液是优质肥料，有利于农村居民的身心健康和生态农业的发展。结构简单，易施工，每年只需清池1～2次，管理方便，造价适中，其投资在1000元左右，农村居民可以接受，在我国大部分农村地区都适用。
（2）节水型水冲式+渗滤系统户厕能减少经三格化粪池处理后的粪便污水对水体的污染，在经济发达与水资源比较丰富的南方农村地区应用，能保护水资源。
（3）涵管式和三瓮式厕所在旧厕改造中具有广泛的应用价值。对于农民原有的深坑式厕所，只要原坑深1.0m以上，直径大于0.6m，即可在此上加上盖和便器，再增加第2、第3管或第2、第3瓮并将它们联结起来，原有厕屋可保留使用，降低了改厕投入，利于农村改厕工作的推进。