厕所的研究性学习
我所研制的“室内干式厕所”于1988获得批准，并于1989年在阿城郊区一农户家中安装使用。两年来完全达到室内厕所的设计要求，不冲水，无异味，不污染地下水，防寒，成本低。1990年通过专家鉴定，达到国内先进水平。191获得城乡建设科技进步二等奖。并已申报专利。
二
在无水冲厕的研究上，世界上一些科技比较发达的国家早就走在我们前面了。要么是从节水的角度考虑，要么是用在没有上下水管的别墅里。其中有厨厕合一的倾斜堆肥箱，有生活垃圾分解和粪便分解相结合的处理装置。它不需要任何化学试剂和任何辅助设备。利用好氧原理，垃圾在重力作用下自上而下移动的过程中体积缩小90%，使垃圾和粪便无害化。还有一种干式马桶，在收集容器内设置能分解粪便的基料，用手摇动手柄，将粪便和基料托起混合，达到分解的目的。一些干式马桶在粪便和尿液落入容器后通过不同的方式进行分解，一些内置加热装置以保证温度并加速分解。不管是什么形式，这些厕所的共同点都是不需要冲水，无臭，粪便分解后对环境没有污染。这不仅节约了大量宝贵的水资源，也使得在没有给排水设施的地区设置室内厕所成为可能。日本北海道大量使用无水室内旱厕。据科技报道，日本专门研发生产了具有自动冲水、加热烘干、散发香味等不同功能的马桶及马桶配套设备用一次性塑料垫圈，可在冬季保持马桶恒温。计算机技术也被应用于厕所，分析尿液，测量人们的体温、血压和脉搏。
与发达国家相比，干式马桶的研究存在较大差距。当然，还有很多经济原因。但近年来，由于人们意识的提高和改善环境的迫切需要，一些省市在资金不足、起步较晚的情况下，相继开发或正在研究适合我国国情和不同地区情况的旱厕。在南方，比如四川宜宾，有一种带沼气净化装置的厕所，可以住在公厕顶上。处理后的粪便不仅无害，还建有沼气池。一个公厕产生的沼气足够人们一年四季住在公厕顶上，环境被改造。还有工程兵某研究所和北京海淀区声学设备厂生产的无水防臭塑料干式马桶，从根本上解决了无臭不冲水的问题。在黄河流域，河南虞城县卫生防疫站的医生乐松·信贷在10年研制出“双瓮漏斗式”旱厕。厕所设在室外庭院，无臭无粪便流失，但他们设在室外。
三
我研发的室内旱厕，不同于国外的豪华，也不同于中国黄河流域采用的风格。但它具有经济、实用、防寒防冻的特点。
我研制的旱厕由坐便器(旱厕专用设备)、排便管、通风管和厕槽组成。
马桶是陶瓷的，是双层隔断的马桶(也有单层隔断的)。使用时，用手打开顶盖，打开的马桶同时被身体紧紧堵住。然后用手打开第二个隔板，排泄物通过顺利排便首先进入足够容量的发酵液，排泄物过多时流入储存室。
厕所将与新建的房屋合建，其容积按家庭人口的排泄量计算，每年清洗一次，并有约40厘米高的空气层。考虑防冻，应该埋在1米左右的冰冻深度。考虑到挖掘要在室外进行，所以厕所埋在房屋地基下，有室内部分和室外部分。室外部分留一个清扫孔，考虑两种可能:人工清扫和吸粪车收集。不用的时候注意保暖，同时可以考虑作为马桶的进风口。
室内旱厕最大的问题是室内无异味问题和粪便消化问题。
1，室内异味问题
用水冲马桶的防臭是通过在马桶下设置存水弯来隔断，防止管道内的异味向室内扩散。干式马桶所采取的除异味措施，是基于这样的原理:在马桶槽上设置一个风道，延伸出屋顶，暴露在大气中，实际上就是一个烟囱。而且发酵产物量大，一次排泄物量有限。排泄物进入马桶槽快速分解，产生的气体通过除臭管快速排出。
通过我们的实测和计算，可以看出我们采用的卫生间和通风系统是成功的。
当室外温度低于罐内温度时，热压为正，空气向外流动。反之，当室外温度高于罐内温度时，罐内排气不畅。但由于罐内粪便在发酵过程中不断产生气体，当罐内气体积累到一定量时，压力大于室外压力，气体从通风管排入大气。自然通风是一个复杂的过程。当罐内外温差较大时，主要是热压排气，温差较小时，会通过风压排气来补偿。而且热压和负压往往同时作用，两者密不可分，保证了自然通风效果。不仅如此，旱厕的便池是坐式马桶，而且有双层密封隔断，水箱内的气体在室内没有出路，保证了异味不会在室内扩散。
另外，每周用少量水(比如洗脸水)刷一两次马桶也很重要。
2.粪便的消化
干式马桶在使用前，将约5公斤大豆用约100公斤水发酵，然后放入马桶水箱中一次后再使用。旱厕使用时，排泄物进入排泄物槽，槽内排泄物基本厌氧。特别是粪便堆积到一定高度后，由于没有加热、鼓风搅拌等措施，就像化粪池一样在厌氧状态下自然发酵。使用一年后，我们在5438年6月上旬+2月对马桶水箱取样，分析有机物的降解和细菌的杀灭率。结果如下:
化学需氧量(COD)从鲜粪的30000mg/L ~ 32000mg/L下降到18790mg/L，生化需氧量(BOD)从鲜粪的20000mg/L下降到5天的7474mg/L，消化50%左右。
细菌总数由消化前的1.1×1011下降到消化后的1× 105。
大肠杆菌由消化前的9.0×109破坏至消化后的9.0×106(消化污泥含水率约为80%)。可以看出，细菌总数和粪便大肠杆菌杀灭约100次。
从实验室分析可以看出，粪便在池内厌氧状态下的自然消化是令人满意的，其消化效果在中温(33℃)下与大型污水处理厂的污泥几乎相同，无需任何辅助设施。它的消化效果基本和抽水马桶差不多。不需要用水冲洗的干式马桶节省了大量资源和能源。它在某种程度上是先进的。粪便不会流失。
部分消化后的粪肥直接施入农田，但我们建议在施用前先用堆肥进行进一步分解，因为堆肥内部温度可达70℃左右，在25℃下40天左右几乎可以杀死所有的虫卵和病菌，不需要太多的经济投入，堆肥后还能提高肥料含量。
四
经过多年实践，室内旱厕具有良好的社会、环境和经济效益。总结起来，有以下几点:
1，改善环境，减少污染
北方地区相当一部分农村厕所是“猪狗同乐”厕所。一是猪吃人粪后囊虫病发病率增加，我省高达12-20%，经济损失相当；二是夏天苍蝇滋生，增加了人的发病率；三是地下水已被污染，我省农村自来水普及率约30%。相当多的农民饮用不符合饮用水标准的浅层地下水；第四，环境不美。室内旱厕彻底解决了上述问题。
2、粪便利用，变废为宝
据资料显示，一个成年人一年排泄的粪便含有以下内容。
一个成年人一年排泄的粪便和尿液中的脂肪含量(kg)
氮(N)的排泄相当于硫酸铵和磷(P2O5)、过磷酸钙(K2O)和硫酸钾。
人类180 1.00 9.00 0.90 4.5 0.67 1.40
人尿1400 7.00 35.0 1.82 9.5438+0 2.67 5.55
* * *米1580 8.80 44.0 2.72 13.6 3.34 6.95
中国有9亿多人口居住在郊区、县城、城镇和乡村，仅黑龙江省就有约65438+1亿成年人居住在此类地区。如果把粪便治理好，变废为宝，每年可转化为22万吨硫酸铵、3万吨硫酸钾、7万吨过磷酸钙。多么大的经济数字。
3、节水节能，效果显著。
目前县、乡、村供水普及率还不高，排水设施不具备，无法建设室内水冲式厕所。而室内旱厕可以设置在所有没有水冲式厕所的区域，其使用功能可以和水冲式厕所相媲美，节约大量用水。据统计，国内用水量标准的40%左右用于冲厕，所以相比两个使用功能相同的马桶，干式马桶节约了大量的水。我省有400万农民。如果其中5%使用旱厕，将有20万户。相比用水冲厕所，如果每户每天节水50升，每年就是36万吨，相当于一个中型净水厂。其效果显著，效益惊人。
4、居住环境，全面改善。
如果一个房子配备了室内厕所，将大大改善居住条件，提高人们生活的舒适度。在北方没有排污设施的广大地区，尤其是冬季，室内外温差大，配备室内旱厕，使用方便，减少疾病。也是两个文明建设的重要内容。
五
关于到本世纪末在农村建成“卫生厕所”的要求，全国爱国卫生协会明确提出:“根据党中央关于我国经济发展的战略部署，参照世界卫生组织的全球性指标，从目前的实际水平出发，提出我国农村实现‘2000年人人享有卫生保健’目标的最低限度，即， 农村四级不同经济区域卫生厕所普及率分别达到35%、45%、70%和80%。 我们相信，我们研究所研制的干式马桶将为上述目标的实现做出应有的贡献。