更新時(shí)間：2023-01-02黨的20大報(bào)告中有關(guān)生態(tài)文明建設(shè)表述：“尊重自然、順應(yīng)自然、保護(hù)自然，是全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家的內(nèi)在要求。必須牢固樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念，站在人與自然和諧共生的高度謀劃發(fā)展”。這一高屋建瓴的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)則是對(duì)“天人合一”之祖先睿智的繼承和發(fā)揚(yáng)?；谶@一理念，糞尿返田之傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)習(xí)慣顯然是應(yīng)該持續(xù)維系而不是因噎廢食，它是我們祖先幾千年來(lái)形成的原生態(tài)文明而不是所謂的陋習(xí)。確實(shí)，糞尿返田是生態(tài)文明中最基本的要素！如果這個(gè)習(xí)慣被廢棄，生態(tài)文明建設(shè)恐怕將成為一句空話，因?yàn)樯鷳B(tài)的本意就是循環(huán)。以現(xiàn)代文明審視糞尿返田，其中確實(shí)含有一些不衛(wèi)生的因素（表現(xiàn)在病原菌傳播疾?。?。然而，并不能因?yàn)檫@一“瑕疵”而完全否定其在生態(tài)循環(huán)方面的主流作用。實(shí)際上，這一“瑕疵”完全可以借助簡(jiǎn)單技術(shù)手段加以解決。20年前歐洲提出的“生態(tài)衛(wèi)生”概念其實(shí)就是一種有效解決方式，盡管它的應(yīng)用范圍較適合新農(nóng)村建設(shè)。在20大報(bào)告有關(guān)生態(tài)文明建設(shè)新的表述情況下，有必要將生態(tài)衛(wèi)生概念予以回顧，以期引起國(guó)人對(duì)農(nóng)村污水資源化利用的重新思考。
前言
我國(guó)現(xiàn)如今經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展、城市化進(jìn)程不斷加快。作為一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，我們不斷向西方發(fā)達(dá)國(guó)家學(xué)習(xí)借鑒。但是在學(xué)習(xí)和借鑒的過(guò)程中也存在一些問(wèn)題，例如，全盤否定我國(guó)現(xiàn)存?zhèn)鹘y(tǒng)生活習(xí)慣，即便其中存在很多符合可持續(xù)發(fā)展的成分。所以，我們應(yīng)該做到認(rèn)真總結(jié)我國(guó)傳統(tǒng)生活習(xí)慣中精華部分，使廣大農(nóng)村地區(qū)在結(jié)合自己傳統(tǒng)習(xí)慣中也符合生態(tài)衛(wèi)生的要求。
“生態(tài)衛(wèi)生”（Ecosan-ecological sanitation）是一種在生態(tài)和經(jīng)濟(jì)上均體現(xiàn)出可持續(xù)性特點(diǎn)的污水管理與衛(wèi)生系統(tǒng)，旨在促進(jìn)現(xiàn)有污水/廢物的收集、處理系統(tǒng)向著可持續(xù)“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”方向發(fā)展的全新生態(tài)經(jīng)濟(jì)理念，與可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略模式息息相關(guān)。其前提是將污水和所含廢物當(dāng)作資源與能源載體，進(jìn)而將所有生命物質(zhì)產(chǎn)物作為原材料加工再利用，并成為生態(tài)圈中物質(zhì)流和能量流閉合循環(huán)中的一部分。
生態(tài)衛(wèi)生概念產(chǎn)生的背景
目前全球存在著可用水資源缺乏、環(huán)境污染等問(wèn)題，這使得水危機(jī)和生態(tài)危機(jī)有嚴(yán)重惡化的趨勢(shì)?，F(xiàn)在在全球范圍內(nèi)存在著污水未經(jīng)處理或稍加處理就直接排放的問(wèn)題，水污染問(wèn)題對(duì)人的生命安全存在極大的威脅。因此，急需“生態(tài)衛(wèi)生”這一概念來(lái)維護(hù)城鎮(zhèn)衛(wèi)生系統(tǒng)。
在歐洲，許多國(guó)家響應(yīng)歐洲提出的生態(tài)衛(wèi)生這一概念。生態(tài)衛(wèi)生不同于傳統(tǒng)衛(wèi)生工程系統(tǒng)收集、輸送、處理、排放等一系列過(guò)程，其從源頭將各種污水/廢物按成分與去向分門別類地收集處理、循環(huán)利用。以我國(guó)為例的發(fā)展中國(guó)家城鎮(zhèn)、小城市及廣大鄉(xiāng)村地區(qū)的傳統(tǒng)衛(wèi)生習(xí)慣中還帶有原始生態(tài)的特點(diǎn)，這一方案的提出肯定了我國(guó)現(xiàn)存?zhèn)鹘y(tǒng)習(xí)慣中符合生態(tài)要素的事實(shí)，也為今后分散式處理污水、廢物提出新的解決思路。早前，國(guó)際水協(xié)（IWA）已成立專業(yè)組對(duì)其進(jìn)行研究。
傳統(tǒng)污水管理系統(tǒng)的缺陷
傳統(tǒng)衛(wèi)生、污水處理系統(tǒng)可用圖1來(lái)描述。無(wú)論是發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家，大多數(shù)都采用集中式污水處理系統(tǒng)，即，通過(guò)污水管道收集污水，然后經(jīng)市政污水處理設(shè)施集中處理后排放。但這種處理方式并不滿足生態(tài)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展需要。據(jù)估算，每人每年沖洗35 kg/a糞便和500 L/a尿液就要消耗掉15 000 L/a自來(lái)水，巨大的建設(shè)投資、運(yùn)行管理、維修費(fèi)用以及以自來(lái)水作為載體輸送廢物造成的極高的水耗，使得集中式污水處理系統(tǒng)對(duì)于發(fā)展中國(guó)家來(lái)說(shuō)，并非良策。況且，由于人口密度不斷增加以及地下水污染等問(wèn)題存在，使得傳統(tǒng)意義上的衛(wèi)生設(shè)施，如，廁所和化糞池的效果不盡如人意。且由于傳統(tǒng)集中式污水處理系統(tǒng)處理方式，導(dǎo)致糞便中有用營(yíng)養(yǎng)物和微量元素僅有一小部分回流到農(nóng)田中，絕大部分都會(huì)流失或進(jìn)入到水循環(huán)中，這種情況會(huì)直接破壞土壤肥力。為了食物供應(yīng)對(duì)土壤所需的要求，不可避免地需要耗費(fèi)大量能源和不可更新礦物資源（磷礦）來(lái)生產(chǎn)化肥。這也導(dǎo)致了大量資源不必要的浪費(fèi)。在發(fā)達(dá)國(guó)家中，經(jīng)處理后的污水中含有的20%的氮，5%的磷和90%的鉀；此外，荷爾蒙、藥劑殘?jiān)ㄈ缈股兀┡欧哦紩?huì)造成水體污染。由于經(jīng)處理后的污泥中重金屬（如，鎘）和其它有毒物質(zhì)（如，多氯聯(lián)苯，PCB）濃度較高，歐洲地區(qū)已開始限制剩余污泥返回農(nóng)田。
實(shí)際上，集中式污水收集、處理系統(tǒng)不過(guò)是末端治理，不能從根本上改變其靠自來(lái)水稀釋和運(yùn)輸廢物的情況。這會(huì)使得處理過(guò)的污水依然存在污染受納水體之可能，使生活廢料轉(zhuǎn)移至水循環(huán)中。這便是引起環(huán)境破壞和衛(wèi)生危害的根源。
生態(tài)衛(wèi)生系統(tǒng)
1 概念
生態(tài)衛(wèi)生是基于對(duì)物質(zhì)與能量流的考慮，適應(yīng)于當(dāng)?shù)貤l件的生態(tài)經(jīng)濟(jì)上可持續(xù)的污水管理系統(tǒng)。這是一種新的物質(zhì)處理/循環(huán)理念，即，不把污水和污水中廢物當(dāng)作污染物看待，而是將其“回收”并加以利用。從污染物產(chǎn)生源頭以物質(zhì)循環(huán)方式處理廢物，實(shí)現(xiàn)污物“零排放”。
生態(tài)衛(wèi)生系統(tǒng)可以恢復(fù)從人體排出的營(yíng)養(yǎng)物當(dāng)量與生產(chǎn)農(nóng)業(yè)作物所需營(yíng)養(yǎng)物當(dāng)量量之間的平衡，即，生態(tài)衛(wèi)生是系統(tǒng)內(nèi)部物質(zhì)流（水、營(yíng)養(yǎng)元素）等的閉合循環(huán)，如圖2所示。通過(guò)這一方式可以在保持土壤肥力并保證食品安全的同時(shí)最大限度降低水污染程度。保證水經(jīng)濟(jì)利用和最大限度重復(fù)利用，達(dá)到地下水回灌等目的。
2 生態(tài)衛(wèi)生系統(tǒng)——分散式污水/廢物管理系統(tǒng)
可從病原菌滅活和人糞尿養(yǎng)分再利用中獲取最大的生態(tài)衛(wèi)生效益，這都需要從源頭控制并切斷其傳播途徑而分散處理，建立一種分散式污水/廢物管理系統(tǒng)。
生活污水可細(xì)分為“灰水（Grey water）”，“黃水（Yellow water）”，“棕水（Brown water）”和“黑水（Black water）”，典型特征見表1?；宜饕笍N房用水，沐浴用水和清洗水等；黃水指尿液活含少量沖洗水的尿液；棕水主要指含糞便、手紙的沖廁水；黑水指尿、糞未經(jīng)分離的沖廁水?；宜嘉鬯w積很大但養(yǎng)分含量低，黃水和棕水中含有大量的養(yǎng)分。這是由于正常成年人每年每人排泄尿液400~500 L/a，排便約50 L/a；排泄物中所含養(yǎng)分以氮、磷、鉀為主，其中80%以上的養(yǎng)分均存在于尿液中。
因此可以根據(jù)污水組分的不同對(duì)其分別進(jìn)行分散處理。
2.1 黃水處理
尿液分離便器（瑞典NoMix型）（見圖3）可分離收集正常人（不含致病微生物）尿液，稍加稀釋或不經(jīng)稀釋直接應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。傳統(tǒng)便器將糞、尿混合收集后再處理，會(huì)造成尿液被糞便污染，導(dǎo)致尿液中含有病原菌。這樣的尿液需要在玻璃鋼儲(chǔ)尿罐中至少儲(chǔ)存半年后才能用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，這會(huì)導(dǎo)致不必要的資源、能源以及時(shí)間浪費(fèi)。另外，為減少黃水處理體積來(lái)減少尿液運(yùn)輸費(fèi)用，可采取蒸發(fā)脫水方式對(duì)其加以處理。
2.2 灰水處理
灰水中氮含量較低，因此，不需要進(jìn)行硝化和反硝化過(guò)程。但由于含磷洗滌劑使用，灰水中含磷量較多，因此，可以通過(guò)鼓勵(lì)使用無(wú)磷洗滌劑來(lái)降低灰水中的磷含量。經(jīng)過(guò)SBR工藝后添加三級(jí)處理，使得灰水可作為中水進(jìn)行二次使用。灰水發(fā)展前景非常廣闊，可利用膜技術(shù)對(duì)其進(jìn)行處理后再加以利用，也可經(jīng)慢濾池處理后用于地下水回灌。但灰水使用也存在局限，灰水分散處理工藝通常采用內(nèi)進(jìn)水垂直流動(dòng)式人工濕地，而不適用于人口密集的地區(qū)。
2.3 棕水處理
由上文可知，棕水主要指含糞便、手紙的沖廁水。糞便中含有很多植物養(yǎng)分，因此，可以將其循環(huán)利用，施于農(nóng)田。但由于糞便中也含有很多致病微生物，如，腸道寄生蟲，所以，需要經(jīng)過(guò)脫水與穩(wěn)定停留（預(yù)堆肥階段）（8~12個(gè)月）→二次脫水→高溫堆肥階段（1年）→三級(jí)處理等一系列操作后才能回用于農(nóng)田。
具體棕水處理設(shè)施可采用“Roltebehaelter”地下堆漚罐（見圖4），它主要起堆肥作用。
2.4 黑水處理
黑水指尿、糞未經(jīng)分離的沖廁水。是目前集中式污水收集、處理系統(tǒng)的主要處理對(duì)象?？刹捎谜婵?/span>——沼氣發(fā)生系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行處理，回收其中能源與養(yǎng)分。黑水經(jīng)過(guò)真空廁所等裝置進(jìn)行收集后，在沼氣發(fā)生罐中進(jìn)行高溫厭氧發(fā)酵。產(chǎn)生的沼氣可用于發(fā)電，殘留物再加處理后可用做農(nóng)肥。
2.5 黑水/棕水—灰水循環(huán)再利用工藝
該工藝將黑水/棕水、灰水分別處理以達(dá)到減少淡水使用量的目的?；宜捎蒙锱c膜技術(shù)處理，黑水/棕水經(jīng)回收、固液分離和膜處理，處理后的水可以再次利用，可以滿足工藝經(jīng)濟(jì)技術(shù)上的可行性，適用于水資源缺乏地區(qū)。工藝流程見圖5。
分散式污水管理系統(tǒng)可大大改善現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水和養(yǎng)分回收利用，達(dá)到污水/廢物零排放，最終得到良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)生態(tài)效益。
生態(tài)衛(wèi)生應(yīng)用前景分析
生態(tài)衛(wèi)生是改變現(xiàn)有生活與環(huán)境污染狀況的一種新的可持續(xù)發(fā)展理念。雖然在歐洲和非洲一些國(guó)家已經(jīng)取得了一些成功，但是要達(dá)到全社會(huì)對(duì)生態(tài)衛(wèi)生的重視，理解公共衛(wèi)生與農(nóng)業(yè)收成和經(jīng)濟(jì)效益之間的關(guān)系還需要很長(zhǎng)的路要走。
中國(guó)有超過(guò)1 000年使用農(nóng)家肥的習(xí)慣。歐洲一些國(guó)家看到我國(guó)發(fā)展和完善生態(tài)系統(tǒng)的可行性，征集世界各地經(jīng)驗(yàn)在我國(guó)的一些中小城市尋求和實(shí)施生態(tài)衛(wèi)生系統(tǒng)或分散污水處理系統(tǒng)的合作。
生態(tài)衛(wèi)生應(yīng)納入我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的主要課題，并應(yīng)作為“小康”建設(shè)工作的一項(xiàng)內(nèi)容來(lái)加以推廣。結(jié)合我國(guó)的衛(wèi)生、環(huán)境、能源、區(qū)劃、農(nóng)業(yè)及經(jīng)濟(jì)開發(fā)的需要，可建立起一個(gè)強(qiáng)大的中國(guó)生態(tài)衛(wèi)生產(chǎn)業(yè)。