堆肥厕所
堆肥厕所使用生物过程处理人类排泄物并将其加工成人粪。它是一种将粪便从人类和生活区移开并安全储存和处理的系统，以便可以安全地重新用于当地农业。它由一个厕所组成，通常（但不总是）是干式厕所或尿液转移干式厕所，以及（几乎总是）下方的某种储存系统，通常称为厕所。这与坑式厕所形成对比，坑式厕所没有与周围环境的屏障，物质会渗出。这是一份非常重要的文件，试图明确定义该行业使用的常用术语。
这是一种非常常见的供水与卫生系统，旨在为社区提供比露天排便更好的健康环境，同时减少单坑厕所有时带来的问题（单坑厕所可能会发生泄漏，导致地下水和饮用水暴露于有害微生物中，从而导致疾病）。
适当技术的厕所系统可能是高风险活动，请参阅下文有关最大限度降低感染风险的策略。
内容
什么是生态卫生？
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生态卫生，或称 EcoSan，是WASH圈内用来描述分散式卫生系统的术语（而不是基于下水道和大型市政污水处理厂），其目的是鼓励人们将自己的排泄物视为潜在资源而不是问题。[1]这在拥有复杂下水道系统的国家具有广泛的适用性，因为“冲水即忘”的心态几乎无处不在。
生态卫生和堆肥厕所这两个术语经常互换使用，而且定义不明确。最好将堆肥厕所视为生态卫生的一部分，生态卫生可以且应该包含一系列其他过程。
它们该如何工作？
人类粪便是微生物病原体传播的主要途径，这些病原体可导致腹泻和其他疾病，是导致死亡的主要原因，尤其是婴儿。病原体在粪便接近体温时能够存活，但即使在粪便完全干燥的情况下，它们仍可能构成危险。
堆肥过程旨在促进病原体通过与其他“健康”土壤微生物的竞争而被消灭的情况。这种环境是通过添加富含碳的物质、降低湿度和通过曝气增加氧气来创造的。
因此，堆肥厕所是一种低技术方法，可以创造最佳条件来消灭病原体，通常涉及在排便后添加可用的富含碳的材料 - 通常是灰烬或锯末。标准坑厕通常会经过改造，使其更小、更防水、通风更好（见下文）。这意味着堆肥厕所通常比坑厕更经常清空。
在许多（但并非所有）系统中，尿液与粪便分开，因为尿液不太可能成为感染源，而且可以更容易地用作直接肥料。当粪便更干燥且泄漏风险降低时，堆肥过程通常被认为更有效。
厕所和茅厕也可用于临时储存粪便，并清除粪便以进行当地的二级处理。
优点
将人类粪便（处理过的或未经处理的）直接排入土壤的厕所系统（即与排水场相连的化粪池相连的坑厕和抽水马桶）会污染积水和高水位地区。这使人们面临感染霍乱、痢疾、腹泻、黄疸、伤寒、脊髓灰质炎和肠道蠕虫的风险。
在以前没有令人满意的卫生系统的积水地区，堆肥厕所带来的好处显而易见。它们可以防止地下水和地表水污染，保护人们的健康，因为在地面或直接向水体中露天排便已成为常态。生产安全的堆肥和有效利用尿液和洗涤水也是一个显著的好处。
堆肥厕所还可以保护地表水和地下水免受污水污染。与抽水马桶不同，堆肥厕所不会产生未经处理的污水，也不会产生异味。它们可以节省大量的水。
使用堆肥厕所意味着城市和城郊地区无需扩建资本密集型的污水管道网络和污水处理厂。此外，至少在理论上，没有化粪池意味着排空过程更安全。维护额外基础设施的经常性成本也得以避免。这两个因素都代表着巨大的节约。此外，在用市政水冲洗厕所的地区，用水需求也大大节省。
在堆肥厕所成为标准卫生技术的地方，自来水管道和下水道之间的交叉污染已经（或应该）消除。通过定期添加优质堆肥，土壤得到稳步改善。
这项技术也非常适合坚硬岩石土壤的地区，在这些地区挖坑很困难、成本高昂或不合适。堆肥同样很有价值，可以帮助在薄而脆弱的土壤上建立更好的植物覆盖。
最后，堆肥厕所的其他优点是，如果建造得当，堆肥厕所不会招来苍蝇或产生异味。它也不会为蚊子提供滋生地。化粪池和坑厕的盖子通常不合适，或者在清空后没有仔细更换盖子。这些地方就成了蚊子的主要繁殖地，而理论上，堆肥厕所不应该有蚊子。
缺点
堆肥厕所的主要问题是气味和与之相关的病原体。为了控制气味，使用无水厕所时，覆盖一层锯末或其他高碳材料非常重要。这将有助于减少气味，同时保持无水厕所和堆肥堆的卫生。应与高碳材料一起使用的另一种方法是通风。这可以简单到在墙壁和屋顶之间留出缝隙，也可以更复杂到使用电动通风扇。
一个主要的缺点是堆肥仍然需要由用户手动移动到农田进行存放，这是一个主要的潜在感染源。
粪便的有效堆肥和消毒需要长时间保持 30°C 以上的恒定温度，最好是 50°C 以上。堆肥厕所中的材料可能永远无法达到该温度，或者材料内部的一致性可能有限，因此即使大多数材料都经过了适当的消毒，也可能有一些材料没有得到适当的消毒。这可能是一个潜在的问题，因为存活的微生物可以重新接种剩余的材料。
最有效的卫生处理方式是在有氧条件下进行，但在实践中，给定的堆肥厕所系统可能是厌氧区和有氧区的混合体，甚至主要是厌氧区。这对该过程的有效性具有重要意义，因为大多数微生物病原体都是厌氧的，在有氧条件下会被破坏。厌氧消化系统已被证明可有效处理粪便，而户外污泥共堆肥也被认为是有效的，因此堆肥厕所实际上可能是所有选择中最糟糕的。
Hill 和 Baldwin [2]令人信服地写道：
关于 [堆肥厕所] 的文献有限，尤其是实地研究与实验室研究，通常不能证明堆肥厕所在分解或净化粪便方面是可靠的。很少（如果有的话）能达到足够的温度，从而消除这种可靠的病原体破坏机制。单靠储存不太可能成为可靠的病原体破坏机制。
此外，大多数堆肥系统只能储存 6-12 个月的材料。管理不善或不可预见的情况可能意味着厕所需要更频繁地清空，这可能会对使用者的整体病原体风险产生重要影响。
堆肥厕所安全吗？
Stenström等人[3]尝试评估一系列WASH卫生系统的微生物暴露风险。他们得出结论，这些设施的运行和清空都存在风险。如果厕所保持清洁，干式厕所会为用户和清洁工/工人带来中等到低的感染风险。然而，手动处理这些系统产生的物质可能会带来高风险。
堆肥厕所旨在消灭病原体，从而产生安全的堆肥。然而，研究表明，在不同情况下，病原体不一定会被消灭。一般粪便建议是，至少一年内不应处理堆肥，即使到那时也不一定认为堆肥已完全消毒。理想情况下，厕所坑中的所有堆肥在加入农田之前都应经过额外处理。
有关该主题的学术文献的更全面讨论，请参阅《Ecosan 的感染风险》。
在传染病发病率很低且医疗保健条件极佳的国家，这些风险可能存在，但对个人的影响可能要小得多。然而，良好的做法建议，无论在何处使用该技术，都要仔细考虑感染的风险和途径。
可能的健康风险和美观问题
如果堆肥不当或不完全，接触人类粪便可能会很危险，因为其中可能含有与人类疾病有关的细菌和其他病原体。因此，在未确保彻底堆肥的情况下，不应将人类粪便用作肥料。威尔士替代技术中心(CAT) 建议，应将人粪在凉爽的温带气候下分解至少一年，例如英国的情况，因为在那里无法保证真正的嗜热分解。他们还建议，不要将人粪用作直接处理和食用的作物（如蔬菜或沙拉叶）的肥料，而应将其用作灌木或树果周围的覆盖物。 《人粪手册》的作者、人粪堆肥的支持者约瑟夫·詹金斯建议将堆肥的人粪用于所有农产品。
或许是因为上述健康和卫生问题，许多“发达国家”的人都对堆肥厕所的想法不感兴趣。但是，只要遵守基本的安全规则和常识，堆肥厕所系统的实际风险应该不会比任何其他可能存在一定程度粪便污染的情况（例如，使用 WC 式厕所、给婴儿换尿布、洗澡等）更大。教育人们如何安全使用堆肥厕所是让发达国家接受堆肥厕所的一个重要部分。也许还值得注意的是，当水基厕所取代便壶时，人们最初也对它抱有同样的怀疑。
许多卫生部门不会批准使用堆肥厕所来替代化粪池。即使堆肥厕所获得批准，化粪池仍可能需要用于灰水处理。在进行重大投资之前，请咨询当地卫生部门。
经过适当设计和尺寸调整的堆肥厕所既不需要电力来处理，也不需要用水，最终会将固体分解为添加的有机材料（粪便和卫生纸）的 1-2%。真正的堆肥是一个缓慢的过程，需要大约 4-6 年的时间，并涉及细菌、真菌、蠕虫和其他微生物和大型生物的各种过程。
从生态学角度来看，对于一些较为复杂的小型系统，在特定情况下，电力的使用可能应与水的使用相权衡。在干旱地区，水可能比电力更有价值，而在潮湿地区，情况可能恰恰相反。
创建社区支持
重要的是要认识到，任何堆肥厕所计划也需要教育计划，以确保用户群体清楚地理解和接受使用和维护的原则。
在建立堆肥厕所的早期阶段，需要对用户进行充分的认识和培训。厕所的设计和建造必须正确，并且采用互动性和参与性很强的方法来引入。如果采取这些步骤，堆肥厕所被社区“拥有、理解和接受”的可能性就会大大增加，这对于成功至关重要。
需要进行互动培训和提高认识，以解开和消除围绕卫生、健康、卫生、水和环境的误解和困惑。例如，在一个项目中，人们对堆肥厕所的主要兴趣在于它能保护隐私，而不是因为它比露天排便更安全、更卫生。同时，使用者和邻居最担心的是它会发出臭味。通过了解恐惧和误解，卫生意识提高活动可以根据特定社区的需求进行量身定制。
宣传小组的培训也必须非常谨慎和互动，因为他们可能与社区有相同的误解。从社区发展中已经活跃并在当地享有良好声誉的妇女和青年中组建团队往往是有益的。一些有效的方法可以影响社区，例如表演街头戏剧，解释导致疾病的多种粪口途径，并将其与日常事件和习惯联系起来。可以在学校和闲暇时间分发带插图的传单，与儿童和成人一起玩游戏和唱歌。应该进行家访，以跟进信息并讨论戏剧和传单。这些访问可能特别有效，因为人们通常更愿意私下表达任何疑问。
另请参阅社区主导的全面卫生设施，这是一项旨在刺激社区自身对更好卫生设施的需求的努力。
理解
堆肥厕所应理解为一个整体系统，旨在生产可用作土壤改良剂的安全堆肥。因此，考虑系统的各部分包括收集容器（马桶或小便池）、储存区（厕所、坑或储水箱）和处理会很有帮助。
有时，堆肥厕所被描述为小坑厕所，通常配有尿液转移干式厕所。有时，单 VIP和双 VIP厕所或变体被认为是堆肥厕所，因为人们认为厕所中会发生微生物病原体的有益卫生处理。
虽然这些改进可能有所帮助，特别是对于气味和苍蝇而言，但厕所的条件并不理想，对病原体的影响也千差万别。因此，这些系统产生的所有物质最多只能视为部分处理，即使粪便中加入了额外的锯末或灰烬，并且已经放置了建议的储存时间。
因此，只有两种类型的堆肥厕所系统才是重要的：一种能充分消灭有害病原体，另一种不能。如果没有某种机械搅拌和强制通风，厕所或茅厕内的粪便不可能得到全面处理。
为了降低风险，堆肥厕所产生的材料绝不能直接放在粮食作物上。强烈建议在厕所中储存至少一年，之后应将材料移走（最好尽量减少处理）并进行二次处理。最简单的二次处理系统是社区规模的共同堆肥或蚯蚓养殖，如果管理得当，它们已被证明能有效地消毒。
在处理过程中，工人可能面临较高的感染风险，因此需要穿着防护服。即使经过处理，粪便堆肥也不应用于任何会与人类直接接触的粮食作物 - 例如叶子或块茎。理想情况下，堆肥绝不应用于粮食作物。
类型
堆肥厕所有两种基本类型：一种是“就地”完成堆肥过程，另一种是将粪便倒入远离厕所的单独堆肥堆中。后一种安排有时被通俗地称为“桶装和扔掉”系统，就像人粪桶系统一样。这意味着粪便被放入一个塑料容器中，容器中加入浸泡材料（如稻草、锯末、干草等），以吸收多余的液体、覆盖人类排泄物、驱赶苍蝇、减少气味并平衡碳氮比。装满后，将桶移开并倒入堆肥堆中，堆肥堆与其他堆肥材料（如厨房或花园垃圾）分开存放。
有些堆肥厕所使用电力，而有些则不使用。有些电力系统使用风扇排出空气并增加微生物活性。其他系统要求用户不时旋转堆肥桶或以其他方式搅拌堆肥人粪。
有些堆肥厕所很大，需要占用厕所下方的大量空间。有些堆肥厕所并不比传统厕所大很多。这些小型系统通常不声称在现场完成堆肥，而是将人类排泄物准备在另一个地方进行二次堆肥（如堆肥堆）。
所有堆肥厕所最终都需要清除一些最终产品。如果活动水箱容量至少是每年新增量的三倍，那么全尺寸堆肥厕所几十年内都不需要清除固体。这是因为随着时间的推移，体积会急剧减少——大约 5 年后，只剩下原始体积的 1-2%。然后它就变成了矿化土壤，不会再分解了。参见[3]其他小型系统需要每年清除几次固体。
商业系统
近年来，一些商用堆肥厕所系统开始在使用率较高的公共设施中与传统厕所竞争并取代它们。堆肥厕所系统因其弹性好和不向环境中排放污染物的环境优势而在这些地方找到了市场。堆肥厕所通过以中温为主的堆肥，在数月或数年内减少现场人粪和其他有机材料的量，并产生一种肥料，这种肥料在法律规定的时间后可用于园艺或农业用途。堆肥厕所也越来越普遍，成为家庭中可接受的替代品，对于一些房主来说，与消耗大量清洁水的传统厕所相比，堆肥厕所运行正常且无异味。
堆肥厕所已进入主流管道领域，通过了国际知名的NSF（一家针对所有类型的水和卫生产品的测试机构）的测试和认证。堆肥厕所有自己的测试标准，称为 Standard-41。Standard-41 也可以由其他公认的测试实验室（如CSA或UL）进行测试和认证。
无水、无臭的堆肥厕所可确保在干旱地区（水资源被切断一段时间）的房屋仍能有人居住。西班牙南部就是一个例子，那里每户至少有一个堆肥厕所，只要干旱持续，水资源短缺，就可以提供可接受的卫生条件。同样，它在这种情况下提供了随时可用的公共卫生设施。这正在成为该技术在世界各地水资源供应不定期的地区一项非常重要的应用。
“DIY”堆肥厕所系统
只要注意一些重要因素，还可以构建更简单、更基本的 DIY 系统，这些系统只需要很少的成本或维护。厕所必须控制气味。这可以通过确保足够的通风来实现（有时只需在墙顶和屋顶之间留出一个小缝隙，更复杂的系统可能会采用某种低压抽风机）。还可以通过确保尿液和粪便分开或添加足够的高碳含量“浸泡”材料（见下文）来吸收多余的液体来控制气味。堆肥厕所的设计应使材料保持通气，以防止堆肥变成厌氧，这会导致难闻的气味。它还必须将粪便加热到病原体被破坏的程度（嗜热过程），或者留出足够的时间（长达一年）让这些病原体自然分解和消失（中温过程）。但好处是，它们不需要消耗大量的水，而且可以生产出适合小规模农业使用的安全肥料。
另一种变体是树沼，这是一种无需清空的堆肥厕所。树沼周围种植了营养丰富的树木，例如生长迅速的柳树，它们吸收养分，将其转化为生物质，然后可以收获。
旱厕
干式厕所是一种无需用水的厕所。干式厕所可能是一个供使用者坐的升高基座，也可能是一个供使用者蹲着的蹲便器。在这两种情况下，排泄物（尿液和粪便）都会通过落水孔落下。
此处的“干式厕所”特指使用者坐着或蹲着的装置。在其他文献中，“干式厕所”可能指多种技术，或多种技术的组合（尤其是坑式厕所）。
旱式厕所通常建在一个坑上；如果使用两个坑，则基座或平板应设计成可以从一个坑抬起并移动到另一个坑。
平板或基座的底座应与坑的尺寸相适应，以确保使用者的安全，并防止雨水渗入坑内（这可能会导致坑内溢出）。
堆肥和施肥是有机农业和园艺的重要步骤。为了获得所需的氮含量，人们可以使用无水马桶并将产品添加到堆肥堆中。
| 优点 | 缺点 |
|---|---|
- 不需要恒定的水源。
| - 通常会有明显气味（即使用于收集排泄物的地下室或坑配有通风管）。
|
堆肥过程和产品
将人类排泄物转化为安全可用的堆肥材料的过程可能需要 3 个月到几年的时间，具体取决于气候、温度和所采用的特定系统等因素；4-6 年后将变成高度矿化的土壤。一些堆肥厕所模型同时将尿液转化为无味、无病原体的有机液体肥料。一些国家，例如瑞典，允许这种液体在储存 6 个月后用于农业。在全尺寸堆肥厕所中，尿液经过硝化过程，产生无味且几乎无细菌的液体肥料。
尿液（而非粪便）含有大部分值得回收再利用的植物养分，包括 90% 的氮和 70% 的磷。现代堆肥厕所相对于传统户外厕所的一个优势是，后者将大部分养分浸入地下水，而不是将它们留作农业再利用或撒播到土地上。
Appropedia 上提供案例研究和操作方法
Ole Ersson 的锯末厕所使用指南解释了如何制作一个简单的收集系统以及如何用锯末进行户外堆肥。
佩德雷加尔永续农业示范中心解释了他们的尿液转移双坑堆肥厕所的形式和功能。
《新黎明堆肥厕所使用指南》解释了哥斯达黎加草药学校如何建造和操作单坑堆肥厕所。
Noyemberyan堆肥厕所页面上没有太多关于和平队在亚美尼亚安装的系统的信息，但有一些很好的照片展示了一种单通风改进坑设计。
加州州立理工大学洪堡分校的CCATBox是一种单通风坑厕所，但通过强制空气泵送和旋转滚筒来确保堆肥的混合和卫生。
Duchamp de Loo是洪堡州立大学的另一个学生项目，该项目创造了一种可在驳船上使用的移动厕所。它包括一个尿液转移和收集系统，用于将粪便转移到其他地方进行堆肥。
可以考虑的替代方案
相关项目
注释和参考
- ↑ 试图明确定义该领域常用术语的重要文件
- ↑ Hill, GB, & Baldwin, SA (2012)。蚯蚓堆肥厕所是厕所式微生物堆肥厕所的替代品，在质量减少、病原体杀灭、堆肥质量和运营成本方面都表现出色。废物管理。
- ↑ Stenström TA、Seidu R、Ekane N 和 Zurbrügg C。卫生技术和系统中的微生物暴露和健康评估 (2011)。EcoSanRes
进一步阅读
- 《肥沃的废物：管理您的生活污水》，Peter Harper，1994 年，替代技术中心 (CAT)，Machynlleth，Powys，SY20 9AZ，英国。电话：+44 (0)1654 702400 传真：+44 (0) 1654 703605。ISBN 1 89804 902 5 英镑 4.50 英镑
- 《掀开盖子：厕所系统的生态方法》，Peter Harper 与 Louise Halestrap 合著，CAT（地址如上）ISBN 1 89804 979 3 英镑 10 英镑
- 低成本卫生设施；实践经验调查，J. Pickford，1995 年，IT 出版物，103/105 Southampton Row，伦敦，WC1 4HH，英国。ISBN 1 85339 233 2
- 环境卫生修订扩充版，P. Calvert 等人 2004 SIDA。瑞典。
- 印度和斯里兰卡的生态卫生，Paul Calvert，请访问http://www.ecosanres.org/了解更多信息。
- 抽水马桶故障的生态解决方案ISBN 0-9547873-0-7，网址：http://www.eco-solutions.org/books.html
- 制造堆肥的厕所- 低成本卫生厕所，可生产有价值的堆肥，适合非洲环境，作者 Peter Morgan 2007 SIDA 瑞典
参见
外部链接
- 维基百科：堆肥厕所
- 维基百科：厕所
- 维基百科：BiPu（紧急厕所）
- Wikia:永续农业:堆肥厕所
- 堆肥厕所常见问题解答，堆肥厕所世界网站，由 Envirolet（Sancor）赞助。
- 城市农民谈堆肥厕所
- RILES：一家致力于可持续卫生相关问题的美国组织
- 关于“DIY”堆肥厕所建造的摄影报道
- Paul Wheaton 和 Jocelyn Campbell 的播客在34-51 分钟之间讨论了食品问题，讨论了堆肥厕所
- Permies.com上的厕所替代品论坛
- RILES：致力于可持续卫生相关问题的美国组织
- 城市农民页面
- www.poohsolutions.com
- 英国埃塞克斯的堆肥厕所建造车间
- 关于“DIY”堆肥厕所建造的摄影报道
- 《人粪手册》
- 堆肥厕所世界
- BioLet 堆肥厕所
- Sun-Mar 堆肥厕所
- Envirolet 堆肥厕所
- UKLoos 堆肥厕所
- Nature's Head 堆肥桶
