T_CI 142-2023 西北地区农村改厕适用技术及运行管理指南.docx

ICS13.020.99CCSZ 05 团体标准T/CI 1422023西北地区农村改厕适用技术及运行管理指南Applicable technology of toilet modification and operation management guidance in northwest rural area2023 - 09 - 21 发布2023 - 09 - 21 实施中国国际科技促进会发 布目次前言II引言III1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 西北地区农村改厕技术要求15 西北地区农村改厕运行管理要求5参考文献6前言本文件依据GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。 本文件由中国国际科技促进会提出并归口。 本文件起草单位：中国环境科学研究院、同济大学、西安建筑科技大学、北京市水科学技术研究院、武汉理工大学、南华大学。 本文件主要起草人：张列宇、刘 操、李国文、李茂曈、赵 琛、张亚雷、周雪飞、张 涛、杨明超、陈 荣、熊 瑛、李柏林、王红强。 引言 本文件的发布机构提请注意，声明符合本文件时，可能涉及到4.2 源分集无水生态卫生厕所相关专利 (202111228312.4)源分离尿液处理系统及方法、(202111426159.6)蹲坐一体式粪尿分集便器，以及4.3 负压微水冲堆肥厕所相关专利(202210370517.4)一种节水防垢的新型厕具涂层及其制备方法，以及4.4 冬储夏资生态厕所相关专利(202110547085.5)一种智能厕所易降解环保塑料袋及其制备方法、(202110548489.6)一种智能厕所用抗菌易降解打包塑料袋，以及4.5 冬夏两用卫生厕所相关专利(202110787033.5)一种利用太阳能实现源分离尿液与粪便资源化的处理系统的使用。 本文件的发布机构对于该专利的真实性、有效性和范围无任何立场。 该专利持有人已向本文件的发布机构承诺，他愿意同任何申请人在公平、合理且无歧视的条款和条件下，就专利授权许可进行谈判。该专利持有人的声明已在本文件的发布机构备案。相关信息可以通过以下联系方式获得： 专利持有人姓名：同济大学 地址：上海市杨浦区四平路1239号 请注意除上述专利外，本文件的某些内容仍可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。范围本文件给出了西北地区农村改厕技术要点，以及西北地区农村改厕运行管理指南。 本文件适用于西北地区的行政村、自然村以及分散农户 500 m3/d 以下已建成的所有农村厕所的改厕、运行维护管理。 2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 19379 农村户厕卫生规范 GB/T 38353-2019 农村公共厕所建设与管理规范 3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。 3.1源分集无水生态卫生厕所 source separation and collection waterless ecological sanitary toilet采用源分集便器的粪便尿液收集口，分别收集粪便尿液，粪污不在便器中停留直接通过落粪口将粪污直接排放进粪污收集装置（储粪池、化粪池等），用于生态堆肥或其他资源化途径，尿液储存于尿液池，进行后续营养物质的回收或经过水解处理直接用作肥料。 3.2负压微水冲堆肥厕所 negative pressure micro water flush composting toilet一种基于真空负压原理的一种高效的节水污物收集处理装置实现污水收集、输送的系统，每次冲厕耗水量在0.5-1.0 L。经过收集后的粪污与含碳辅料、专用接种菌剂混合后，在有氧条件下堆肥发酵， 通过好氧微生物的作用实现高浓度粪污资源化、无害化。 3.3冬储夏资生态厕所 winter storage summer ecological toilet利用可降解薄膜作为包装载体材料，粪便和尿液分类收集，利用打包袋作为载体代替水冲完成粪污收集，在不改变人们用厕行为和方式的同时，通过机械夹紧牵引方式对粪便进行即时自动打包，冬季储存夏季资源化，减少高寒地区冬季粪污资源化能源损耗。 3.4冬夏两用卫生厕所 winter and summer dual-purpose sanitary toilet采用冬夏两用型便器，针对我国高寒地区冬季严寒环境选用面板与盆体分离便器，冬季可以作为普通旱厕使用，无需水冲，避免结冰上冻，夏季作为普通水冲便器使用，厕具配备防臭翻盖。 4 西北地区农村改厕技术要求4.1 通用技术通用技术按照农村户厕卫生标准GB 19379执行。 4.2 源分集无水生态卫生厕所4.2.1 适用范围适用于高海拔且寒冷的气候区域，即平均海拔1000m，最冷月均温度0或日平均温度5的天数超过90d，水资源风险高、水资源承载力较低的地区。 4.2.2 建设要求厕所的选址应符合国家和行业相关标准的要求，设计和建设应满足GB 19379和GB/T 38353-2019等相关标准的要求。 4.2.3 技术特点源分集无水生态卫生厕所厕具采用双轴搅拌，有效提高物料-空气传质效果，增强降解效果。采用具有感应自封功能的挡板构造，其传感器技术分辨力为0.1，其分辨率为0.1/500=0.02%，感应灵敏度较高，自动挡板能够实现对气味和粉尘进行有效阻隔，明显减少储粪装置与如厕空间空气对流时间。 4.2.4 处理效果源分集无水生态卫生厕所采用双轴搅拌设计，并配备了专用降解菌剂与生态辅料，并针对西北高寒地区改良了生态箱内结构，24小时降解率可达95%，配备的高灵敏度自动挡板有效阻隔臭气扩散，臭气浓度处于监测限值以外。后续的资源化处理采用碱性稳定化技术，以尿液碱性稳定化后液体肥使用为目标，通过抑制尿液中尿素的酶解减少氨氮损失，同时促进尿液中潜在致病菌的有效失活，降低尿液农用的微生物风险，处理后可满足农用的标准。 其中粪尿原位稳定化与资源化技术设备整体设计示意图如图1： 4.3 4.3负压微水冲堆肥厕所 图1 粪尿原位资源化技术设备整体设计示意图4.3.1 适用范围适用于高海拔且寒冷的气候区域，即平均海拔1000m，最冷月均温度0或日平均温度5的天数超过90d的地区。 4.3.2 建设要求厕所的选址应符合国家和行业相关标准的要求，设计和建设应满足GB 19379和GB/T 38353-2019等相关标准的要求。 4.3.3 技术特点负压微水冲堆肥厕所采用的厕具相对于常规厕具，增加坑深10cm左右并将便器内缓坡改为陡坡，减少粪污进入堆肥箱时间，并采用新型涂层降低表面粘附力减少粪污挂壁，加大便腔弧度、改进抛光工艺、添加涂层，单次冲水量由常规的6L降低到0.5L,节水率90%以上。 4.3.4 处理效果真空集便器采用真空负压技术，对厕所污水进行收集。真空厕所冲洗耗水量相比于传统抽水马桶的冲洗耗水量降低了约90%，真空集便器每次冲洗的耗电量仅为0.003度/次0.005度/次，有效提升冲厕能效比。真空集便器利用真空负压原理，粪污的收集和转储均在单向、密闭环境中进行，除臭效果好。根据粪便发酵高温梯次发酵技术和工艺试验，设备设计包括预混料系统、发酵系统、除臭系统和自动控制系统。粪污堆积发酵设备整体设计示意图如图2： 4.4 4.4冬储夏资生态厕所2 粪污堆积发酵设备整体设计示意图4.4.1 适用范围适用于高海拔且寒冷的气候区域，即平均海拔1000m，最冷月均温度0或日平均温度5的天数超过90d的地区。年降水量200mm，人均水资源量600m3，水资源风险高、水资源承载力较低的地区。 4.4.2 建设要求厕所的选址应符合国家和行业相关标准的要求，设计和建设应满足GB 19379和GB/T 38353-2019等相关标准的要求。 4.4.3 技术特点冬储夏资厕所采用免水冲打包技术，利用可降解薄膜作为包装载体材料，在不改变人们用厕行为和方式的同时，通过机械夹紧牵引方式对粪便进行即时自动打包。每次解便后，按动打包按钮，机芯的走袋轮转动，使压紧在轮间的塑料袋随轮转动一个行程，同时完成以下动作： a) 粪便被塑料袋即时密封包装并同步移入盛粪桶； b) 座圈上塑料袋换新的； c) 鼓式密封闭门由关闭状态转动打开粪便和塑料袋通过后再回到关闭状态。 以上动作的结果使每位用厕人都能用到一个“全新的厕具”，从而避免了人体交叉感染和粪便异味外泄。 4.4.4 处理效果传统的化粪池水冲厕所每次使用需要消耗6L左右的自来水，将人体排泄物冲入化粪池，而现有的大量化粪池因防渗处理做的不好，又年久失修，大量污水渗入地下，严重影响地下水的质量；并且化粪池还要定期清理，集中处理污泥，消耗大量人力物力，对环境造成很大的污染。而冬储夏资厕所则彻底改变了这种模式，完全实现了免水冲，大大节约了水资源。冬储夏资生态厕所技术组成包括源分集无水厕具、自动打包装置、通风换气设备、保温系统，工艺流程图如图3： 4.5 4.5冬夏两用卫生厕所图3 冬储夏资生态厕所技术工艺流程图4.5.1 适用范围适用于高海拔且寒冷的气候区域，即平均海拔1000m，最冷月均温度0或日平均温度5的天数超过90d的地区。年降水量200mm，人均水资源量 600m3，水资源风险高、水资源承载力较低的地区。 4.5.2 建设要求厕所的选址应符合国家和行业相关标准的要求，设计和建设应满足GB 19379和GB/T 38353-2019等相关标准的要求。 4.5.3 技术特点高寒地区冬季严寒，普通蹲便器容易冻结、堵塞，冬夏两用厕所专用厕具采用面板和盆体分离的方式，冬季可将盆体取出，只使用厕所的面板，跟传统旱厕一样，粪便排入化粪池，满足农民冬季用厕需求。因冬季苍蝇蚊虫没有，臭味也相对较少，故而只需要卫生盖盖住即可。其他季节可将盆体安装在面板之上，作为水冲厕所使用。 4.5.4 处理效果冬夏两用型便器，冬季可以作为旱厕使用，无需水冲，有效解决高寒地区厕具易冻结难题，夏季作为水冲便器使用，干净卫生，提升如厕质量。 为方便选择最适宜的改厕技术，将上述四种技术的适用范围和主要工艺进行了对比，见表1： 表1 西北地区农村改厕技术适用范围以及主要技术/工艺对比 改厕技术适用范围是否水冲主要技术/工艺源分集无水生态卫生厕所平均海拔1000m，最冷月均温度0，或日平均温度5 的天数超过 90d，水资源风险高、水资源承载力低否源分集无水厕具 粪尿原位资源化技术负压微水冲堆肥厕所平均海拔1000m，最冷月均温度0，或日平均温度5 的天数超过 90d是负压微水冲厕具粪便原位堆肥技术冬储夏资生态厕所平均海拔1000m，最冷月均温度0，或日平均温度5 的天数超过 90d，年降水量200mm，人均水资源量600m3否分装清运一体绿色打包厕具粪尿资源化技术冬夏两用卫生厕所平均海拔1000m，最冷月均温度0，或日平均温度5 的天数超过 90d，年降水量200mm，人均水资源量600m3是冬夏交互两用节水防冻厕具 粪尿资源化技术西北地区农村改厕运行管理要求5.1 源分集无水生态卫生厕所运行管理要求本厕具具有感应自封功能，采用传感器技术，分辨力为0.1，其分辨率为0.1/500=0.02%。挡板有效的对气味和粉尘进行了阻隔，臭气浓度处于监测限值以外。解决传统便器臭味扩散，有效阻隔视觉污染。开放了重力和红外感应的自动封堵截流便器，制成了双轴式储粪单元，加速粪便与微生物接触，提升侧记收集单元资源化效率。 5.2 负压微水冲堆肥厕所运行管理要求真空集便器利用真空负压原理，粪污的收集和转储均在单向、密闭环境中进行，除臭效果好。增加坑深10cm左右，将便器内缓坡改为陡坡。加大便腔弧度、改进抛光工艺、添加涂层，单次冲水量由常规的6L降低到0.5L，节水率90%以上。能够在零下20下稳定运行。 5.3 冬储夏资生态厕所运行管理要求进入厕所后，按开关灯打开照明灯和排风扇。待用厕结束后，按动打包按钮，按开关关闭照明灯和排风扇。专用钥匙插入纸架面板上孔中，钥匙向左旋转90，钥匙用力往外拉，透明面板被拉开；卷筒纸装入，盖上面板，钥匙向右旋转90。塑料袋安装用套袋器或手工将塑料袋做成圆环状。用手工制做： 每次取约11米塑料袋，用双手臂套一端内口，靠手指、手背的活动将捋叠在手背上呈圆环状。捋叠时注意双手用力均匀，走袋均匀，直到全部捋叠完成；取出厕具中的储袋器，将置备的塑料袋套放在储袋器上，塑料袋的下端用塑料袋拉袋夹住自动报警装置。塑料袋上端口留一部分（约400mm）在储袋器放回机芯内的平台上，座圈安放在固定卡口内或支撑筒上。取塑料袋上端口套过座圈，上端口打结，要结实不漏水，结头通过密封门和机芯下送到粪桶中。塑料袋安装要求：在机芯内，通过走袋胶轮一段的塑料袋应压紧在走袋胶轮之间；调整塑料袋使两边衔接均匀、压紧力适度、敷在座圈上面的塑料袋四周松紧合适分布均匀、无卡袋扭袋现象。 5.4 冬夏两用卫生厕所运行管理要求5.4.1 防冻高寒地区冬季严寒，普通蹲便器容易冻结、堵塞，本款便器采用面板和盆体分离的方式，冬季可将盆体取出，只使用厕所的面板，跟传统旱厕一样，粪便排入化粪池，满足农民冬季用厕需求。因冬季苍蝇蚊虫没有，臭味也相对较少，故而只需要卫生盖盖住即可。其他季节可将盆体安装在面板之上，作为水冲厕所使用。 5.4.2 防臭厕具配备防臭翻盖，作为水冲便器使用时，也可以有效隔绝臭气，提升如厕环境。 参 考 文 献1 GB 3838 地表水环境质量标准2 GB 4284 农用污泥污染控制标准3 GB 7959 粪便无害化卫生要求 4 GB 11730 农村生活饮用水量卫生标准 5 GB/T 18920 城市污水再生利用 城市杂用水水质 6 GB/T 18921 城市污水再生利用 景观环境用水水质 7 GB/T 23486 城镇污水处理厂污泥处置 园林绿化用泥质8 GB/T 31962 污水排入城镇下水道水质标准 9 GB/T 37071 农村生活污水处理导则 10 GB/T 40201 农村生活污水处理设施运行效果评价技术要求11 GB 50014 室外排水设计标准 12 GB 50015 建筑给水排水设计标准13 GB 50445 村庄整治技术标准 14 GB/T 51347 农村生活污水处理工程技术标准 15 GB/T 51435-2021 农村生活垃圾收运和处理技术标准16 CJ/T 441 户用生活污水处理装置 17 HJ 574 农村生活污染控制技术规范 18 HJ 576 厌氧-缺氧-好氧活性污泥法污水处理工程技术规范19 HJ 577 序批式活性污泥法污水处理工程技术规范 20 HJ 578 氧化沟活性污泥法污水处理工程技术规范21 HJ 579 膜分离法污水处理工程技术规范 22 HJ 2006 污水混凝与絮凝处理工程技术规范23 HJ 2008 污水过滤处理工程技术规范 24 HJ 2015 水污染治理工程技术导则 25 HJ-BAT-009 村镇生活污染防治最佳可行技术指南（试行） 26 HJ-BAT-002 城镇污水处理厂污泥处理处置污染防治最佳可行技术指南（试行） 27 HJ 2038 城镇污水处理厂运行监督管理技术规范 28 DB 36/1102 农村生活污水处理设施水污染物排放标准