郑州轻工业大学团队研发出公厕循环发展新模式

传统的“五谷轮回”概念，与现代绿色科技相结合，会是怎样的一种呈现？

响应国家把“厕所革命”当作民生大事的号召，由郑州轻工业大学刘东亮老师率领的环保追梦人团队研发出了城乡公厕循环发展新模式，正把一种“中国式解法”带到人们面前……

“减法”：让公厕无水无管道无臭味

8月1日，位于郑州高新区内的天健湖公园，吸引了络绎不绝的市民。湖东侧桥头附近，几棵绿树环绕着一处生态公厕示范点，路边一块牌子上写着的“五谷轮回厕所”引人注目。

从正面看，这里和景区常见的标准公厕并无二致。厕所内唯一能看到的区别，是地上的蹲便器采用了粪尿分离设计，大便区下方并非水冲孔或塑料袋，而是一块扁平的输送带，使用后按下墙上的电钮，粪便就会传送至公厕后部的智能生物仓内。由于有新风系统随时进行负压换气，整个公厕内都闻不到异味。

“前面不远处的沙滩是个网红打卡地，一到节假日人流上万。今年4月这处公厕示范点试运行以来，最高峰时每天解决了数千人次的如厕需求，而且始终保持了高品质的清洁环境，完美达到了我们的目标。”郑州市城管局天健湖公园管理办负责人侯钦中告诉记者。

更让他满意的，是公厕在建设和管理上的“节省”。“这种无水公厕不需要开挖下水管道排放系统，只需拉根电线，再给洗手池接根水管就行，日常清洁由专业保洁公司负责，景区基本没有管理成本。”

作为示范点的专职保洁人员，河南瓦蓝环境科技有限公司员工陈静对几个月来的工作体验赞不绝口：“以前我负责过普通的水冲式公厕，跟同事两个人基本上是从早忙到晚。现在一两天来清洁一次就够了。现场初步处理过的粪便，每两三个月会有专车来收集一次。”

“我们测算过，这样一个生态公厕可以降低50%以上的运营成本和约80%的人工成本。”河南瓦蓝环境科技有限公司总经理刘传学介绍，该公司同郑州轻工业大学刘东亮老师率领的环保追梦人团队合作，已成功实现了“无下水道粪尿分集式循环公厕系统”的产业化，可广泛应用于景区、车站、商场、街道等城市人流密集区和乡村等场所。

“加法”：让粪尿成为可利用的宝藏

如果只看前端用户体验，国内外同类生态公厕也能达到不错的效果。但是从前端开始、贯穿中后端的“粪尿深度增值处理”模式，则是“五谷轮回厕所”模式与众不同的关键所在。

刘东亮老师向记者展示了几个塑料袋，里面是研发团队在实验室成功提取的终端产品：

几袋深色的颗粒物，是粪便由智能生物反应仓进行无害化处理后提取的粗蛋白，可作为替代鱼粉的养殖饲料；

两袋淡黄色粉末是从纯尿液中提取的生物酶，可作为生物制药的生产原料或高端精细化工原料；

还有几小瓶黑色液体，是用粪便渣料和乏尿加工的高端液态有机肥，可以用来培育口味上佳的高端蔬果，是下游生态农业的抢手货，少则2、3千元一吨，高端产品可卖到每吨2万多元……

“粪尿污水中含有大量的氮、磷、钾等营养物质，这实质上是一个极为丰富的宝藏。”刘东亮表示，古代劳动人民早已掌握了原始的粪尿循环利用技术，但在近现代工业社会，水冲式厕所的普及阻断了城乡有机质的循环过程。

水冲式厕所有很多显著的优点，但缺点也日趋显现。一方面，它大量浪费水资源，粪尿与各种有害物质混合后变成污水污泥，成为重要的环境污染源之一，且处理污水污泥的代价高昂。另一方面，粪尿有机质难以实现回田循环，失去营养物供应的农业只能全面转向工业化，由于过量施用化肥，容易造成土壤板结、农作物品质下降等问题。

“现在我们通过绿色循环技术，让中国传统的‘五谷轮回’概念，终于在新时代重新形成了一个可持续发展的生态‘圆’。”刘东亮自豪地介绍说，目前科研团队已研发出全套成熟的粪尿深度增值处理技术，可实现城市粪尿的全产业链资源化循环利用。

“从2016年起，我校生态厕所项目已先后改进了四代，目前正在加快建立自己的‘专利池’。”郑州轻工业大学材料与化学工程学院副院长张晓静表示，环保追梦人团队致力于城市厕所粪尿有机质与下游多行业循环的系统研究与实践，下一步将再接再厉争取制定行业新标准。

“乘法”：为厕所革命提供“中国式思路”

改善厕所卫生状况直接关系到发展中国家人民的健康和环境状况，为此，联合国提出了“厕所革命”。十八大以来，我国城乡掀起了新一轮的“厕所革命”热潮。

在郑州轻工业大学校内设置有一处“五谷轮回百花园”，被称为国内“厕所革命”的技术“展厅”。这里提供了近20种农厕模式的示范、体验、交流场所，包括了国内外最新、最实用的典型公厕和农厕模式。

“通过对各种厕所模式的对比研究，我们发现对于水资源的节约和粪尿资源的有效利用，正在成为当前急需解决的痛点。”刘东亮认为，这也将成为“厕所革命”未来的“升级”重点。

例如，目前国内外典型无下水道厕所技术中，高铁上的真空抽取、一些景区常见的蓝水冲洗方式，仍然是粪尿混合方式，最多做个堆肥，后续难以实现更高附加值；国外试验室采用的超临界技术将粪尿分解掉，前期投入非常高；农村的微生物分解技术，有的过程中会产生异味气体……

“环保追梦人团队的这个项目，从源头的粪尿纯分离开始，到后续的粪尿深度增值处理，进行了全产业链的系统技术集成创新，是目前某个方面的单一技术改进所不可比的。”省人大代表、郑州机械研究所国家钎焊重点实验室常务副主任钟素娟对此评价。

新技术的进步将为城市发展带来显著的“乘法效应”。据测算，一个千万人口级别的城市，公厕全面推广“五谷轮回厕所”模式后，每年可节水520万吨，节省污水处理费730万元；产出有机肥23万吨，可改良土壤7.6万亩。

回顾人类厕所发展史，古代中国最早广泛普及了粪尿还田循环模式，形成了当时世界最清洁的城市公共卫生环境和最好的农业收益率，实现了同时期的“最优解”；现代中国能否将最新的绿色技术与循环发展理念紧密结合，找出新时期的“最优解”？值得人们期待。