塑料双瓮化粪池粪便无害化处理效果评价

据卫生部 2006 年数据统计:“ 全国无害化卫生厕所普及率不到 33%。除上海、天津等个别省市外, 各地无害化卫生厕所普及率普遍偏低, 尤其是大部分西部和北方省份无害化卫生厕所普及率在 10%以下。”改水改厕, 提高农村无害化卫生厕所普及率、粪便无害化处理率, 降低肠道传染病和寄生虫病发病率, 改善农村环境卫生状况, 是我国十二五发展规划中建设社会主义新农村的主要内容之一。 全国爱国卫生运动委员会建议的双瓮漏斗式卫生厕所由漏斗形便器、前后 2 个瓮形储粪池、连通管构成。 双瓮漏斗式厕所卫生状况良好 , 户厕内蛆、蛹、成蝇数量均比非卫生厕所大有改观, 检测结果表明改厕后户厕出口粪液(沼液)寄生虫卵总数大为减少, 其中活血吸虫卵未检出, 活蛔虫卵数也大大减少, 无害化效果十分明显。虽然传统双瓮漏斗式卫生厕所具有较好的粪便无害化处理效果, 但它大多由水泥和砖建成, 占地面积较大, 建造成本较高, 密封性相对较差, 渗透性大, 用水量大, 很难在缺水地区、山区等推广。 由注塑工艺作而成的塑料双瓮化粪池, 不仅占地面积少且密封性能好, 具有较好的节水、节省用地、造价较低、安装快捷、便于装卸运输等优点, 解决了双瓮水泥化粪池的建造麻烦、有渗漏的缺点。 但对塑料双瓮化粪池的使用管理、粪便无害化处理效果评价等还没有进行系统的调查研究。为评估所建造塑料双瓮化粪池对粪便无害化处理的效果, 2009 年在在安徽、江西选择部分塑料双瓮化粪池进行了调查, 具体结果报告如下。
1　对象和方法
1.1　对象　根据某环保科技公司提供 2007—2008 年安装使用的用户资料, 以淮河以北、长江以南地区分布要求, 结合塑料双瓮化粪池类型, 采用方便采样原则, 共抽样 28 户用户为调查对象, 淮河以北地区(阜阳)用户 26 户, 长江以南地区(江西九江)用户 2 户(表 1)。

1.2　方法　按照粪便无害化卫生标准(GB7959—1987)中技术规范采样 [ 1] , 采样器为自制的深水采样器。
1.2.1　粪大肠菌值和虫卵采样方法　在每座塑料双瓮化粪池厕所前瓮和后瓮各采样本 1 个, 每个样本为化粪池的上、中、下部分的混合液。 采样次序为先后瓮, 再前瓮。 每次采样前采样器用清洁水反复冲洗数次 。样品存放在无菌的大号试管中并密封保存。
1.2.2　虫卵沉降率采样方法　每个瓮式化粪池的上、下部分各采样品 1个, 样品存放在无菌的大号试管中并密封保存, 计算虫卵沉降率。
1.2.3　样品的保存　所有样品保存、运输采用专用设备保存(控制温度 4 ℃)、最短时间分析。
1.2.4　实验室分析　粪大肠菌值检验方法见粪便无害化卫生标准(GB7959-87)附录 A 。 寄生虫学实验方法:(1)样品处理, 样品送到实验室后, 不论稀稠, 均应尽快倒于适当大小的玻璃容器内, 加以搅拌均匀, 而且在搅拌的同时, 用镊子挑去浮在上面的或混在其中肉眼所能看到的夹杂物。(2)自然沉淀法查虫卵, 将沉渣倒入 100 mL 量筒中, 测量沉渣的容积。 取沉渣 0.1 mL 于载玻片上, 在低倍显微镜下, 作蛔虫卵、钩虫卵、血吸虫卵计数。 反复检查几次后, 取其平均数, 从而计算 1 L 粪稀所含有的虫卵数。(3)蛔虫幼虫清水培养法,置 24～ 26 ℃温箱中培养 1个月, 在培养过程中每日换水。 培养完毕, 用玻璃吸管吸取沉淀物 , 做成涂片观察。(4)钩虫幼虫小试管培养法, 把试管放置 25～ 30 ℃中培养 1 周, 每天加水。 培养完毕, 观察管底水中有否乳白色, 呈蛇形状活动的钩蚴。(5)血吸虫幼虫用孵化法, 粪稀沉渣倒入 250 mL 三角烧瓶内, 加入清水至瓶口, 置 20～ 30 ℃下进行孵化, 24 h, 观察时近瓶口处, 水面下无白色点状物, 作直线来往游动。 其他见粪便无害化卫生标准(GB7959-87)附录 B、C、D。
1.2.5　现场调查　预先设计的调查表, 采用一对一询问和实地查看方法, 了解农户家庭厕所环境卫生学现状和使用管理情况、满意度、接受度等。
1.2.6　评价标准　用粪便无害化卫生标准(GB7959-87)
1.2.7　质量控制　组织采样人员、实验室分析人员、调查人员, 按粪便无害化卫生标准(GB7959-87)与附录、实验室检验方法要求统一培训, 并开展了现场预调查培训。
1.3　数据处理　调查和监测数据利用 SPSS 10.3 统计软件双录入后, 进行整理和分析。 统计分析方法采用率、非参数Wilcoxon检验。
2　结果
2.1　塑料双瓮化粪池技术特点及技术参数　塑料双瓮化粪池的基本原理与双瓮漏斗式化粪池基本相同, 即利用寄生虫卵的比重大于粪尿混合液而产生沉淀作用及粪便经过密闭厌氧发酵、液化、氨化、生物拮抗等原理除去和杀灭寄生虫卵及病菌, 控制蝇蛆孳生, 从而达到粪便无害化目的。 该产品利用科学配方和改性后的再生塑料为原料, 按照一定的尺寸比例开模, 采用先进的螺杆挤出、一次注射成型工艺制作而成。 塑料双瓮化粪池瓮体高度 1410 mm, 瓮体上口 560mm, 瓮体中部 780 mm, 瓮体下口 620 mm, 瓮体壁厚≥5.0 mm, 瓮体质量≥18 kg, 单 瓮容 积 ≥0.5 m 3 , 注塑 密 封盖 560 mm,110PVC 联接管长度≥650 mm, 2 瓮容积≥1.0 m 3 , 能保证足够的厌氧发酵时间(中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 2003 年颁布农村户厕卫生标准(GB 19379-2003), 达到了全国爱国卫生运动委员会推荐的双瓮化粪池标准要求。
2.2　塑料双瓮化粪池不同瓮体粪大肠菌群值、蛔虫卵等指标分析　从前到后瓮粪大肠菌群值逐渐增加, 而蛔虫卵数逐渐减少(表 2, 表 3), 提示经塑料双瓮化粪池厌氧发酵能杀灭大肠杆菌和蛔虫卵, 对照粪便无害化卫生标准(GB7959-87),粪大肠菌群值指标合格率为 89.29%(25/28), 蛔虫卵沉降率≥95%(GB19379-2003)的符合率为 96.43%(27/28)。 后瓮中钩虫卵和尾蚴的数量均较前瓮减少。 寄生虫卵沉降的达标率为 92.86%, 其中 26 户(26/ 28)达到粪便无害化卫生标准(GB7959-87)中要求寄生虫卵沉降率 ≥95%的要求。 28 户安装使用塑料双瓮化粪池的厕所, 总合格率为 89.29%(25/28), 3 户不合格的原因可能是用户将洗衣等用水直接排入厕所, 致使瓮中尿液稀释, 不能达到有效杀灭虫卵的氨浓度。 有3 户前瓮中发现钩虫卵和尾蚴, 其中钩虫卵最大值 50 个/ L,最小值 20 个/ L , 尾蚴最大值 20 个/ L, 最小值 6 个/ L , 并在 1户后瓮中发现钩虫卵和尾蚴, 分别为 25 个/ L 和 10 个/ L, 实地考察后发现该用户前瓮瓮盖没盖严实, 与缺少密闭的厌氧发酵环境有关。 本次调查选择血吸虫病流行区江西九江瑞昌码头镇为采样点, 该地区血吸虫感染率 10%(粪检)左右, 大多数用户安装的均为三瓮塑料化粪池, 塑料双瓮化粪池仅 2户, 且均为 2007 年安装, 未检出血吸虫卵。
2.3　厕所环境卫生学调查　28 户安装使用塑料双瓮化粪池的厕所均为有墙有顶有窗, 用节水防臭蹲便器和过粪管道将粪便排入厕所外密闭的塑料双瓮化粪池中, 厕所内清洁、无蝇蛆、无臭味。92.86%(26/ 28)厕所内备有水桶、水瓢、纸篓和清扫工具, 其它 2 户配有自来水。 28 户厕所厕外双瓮化粪池的双瓮都有口盖, 27 户密封较严密 , 化粪池附近无不良气味、无蝇蛆。 打开前瓮口盖发现粪便为黄色, 有臭味(按 6级强度法, 臭味强度的平均值为 2 级), 32.14%(9/28)的前瓮有蝇蛆存在。 打开后瓮口盖发现, 瓮内 2/3 体积为液体, 无色无味,无蝇蛆, 无孑孓, 且大多有白色的菌膜形成, 能成为较好的农业肥料。 所调查用户对塑料双瓮化粪池厕所的可接受度和满意度均为 100%。

3　讨论
塑料瓮式化粪池安装占地面积小且具有良好的密封性能, 同时还具有强度高、无渗漏等优点 [ 2] 。 本次调查研究发现按照现行的粪便无害化卫生标准(GB7959-87), 如正确安装和使用塑料双瓮式化粪池, 则其粪大肠菌群值、蛔虫卵和钩虫卵等指标均能达到双瓮漏斗式化粪池同样的粪便无害化处理效果。 瓮的总容积是决定其卫生效果的关键因素。 瓮的有效深度是影响其寄生虫卵沉降效果的决定因素。 瓮的密闭程度决定其粪大肠菌群降解能力。 本次调查血吸虫病流行区用户仅 2 户, 未检出血吸虫卵, 但文献 [ 3] 认为粪液中的血吸虫卵及钩虫卵死活鉴别是较困难的, 在混合感染地区, 大多数情况下可以蛔虫卵的死活来代替。 进行改厕适宜技术的研究和推广, 提高农村改厕率, 同时做好农村改厕技术指导是改善农村环境卫生现状和提高农村居民健康的措施之一。