“沼改廁”推廣模式的實(shí)現(xiàn)及其在四川省的應(yīng)用

周 琨，冉 毅，吳 進(jìn)，賀 莉，孔垂雪，向政亦，高志飛，毛 靖

“沼改廁”推廣模式的實(shí)現(xiàn)及其在四川省的應(yīng)用

周 琨1，冉 毅2※，吳 進(jìn)2，賀 莉2，孔垂雪2，向政亦3，高志飛3，毛 靖3

（1. 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)管理學(xué)院，成都 610030；2. 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部沼氣科學(xué)研究所，成都 610041；3. 四川省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳，成都 610041）

農(nóng)村戶用沼氣池是國(guó)家戰(zhàn)略性惠農(nóng)措施，中國(guó)政府為促進(jìn)農(nóng)村沼氣工程建設(shè)投入了大量財(cái)力物力。近年來(lái)，因勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等多種原因造成大量沼氣池閑置棄用，極大地浪費(fèi)了國(guó)家和人民的財(cái)產(chǎn)。如何提高農(nóng)村戶用沼氣池利用率，改善農(nóng)村生產(chǎn)生活環(huán)境是當(dāng)前鄉(xiāng)村振興面臨的一大難題。該研究從“沼改廁”的現(xiàn)實(shí)背景、發(fā)展現(xiàn)狀和技術(shù)模式入手，通過(guò)“推廣模式、推廣方法、效益分析和管護(hù)機(jī)制”四個(gè)層面對(duì)四川省“沼改廁”典型地區(qū)進(jìn)行案例分析，并深入討論了“沼改廁”模式的推廣應(yīng)注意的問(wèn)題，為農(nóng)村“廁所革命”提供互補(bǔ)的改廁方式，也為“沼改廁”推廣模式提供理論支撐。

沼氣；經(jīng)濟(jì)分析；沼改廁；四川省；案例分析

0 引 言

農(nóng)村戶用沼氣是農(nóng)村改善環(huán)境、促進(jìn)資源循環(huán)利用和提高能源使用效率的重要戰(zhàn)略性建設(shè)工程[1]。為此，中國(guó)政府投入大量資金以支持農(nóng)村沼氣工程發(fā)展，極大地改善了中國(guó)農(nóng)村生產(chǎn)和生活環(huán)境。但隨著勞動(dòng)力遷移、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、沼氣工程維護(hù)成本居高不下[2]、補(bǔ)貼成本地區(qū)差異化存在[3]等多種原因造成大量沼氣池閑置棄用[4]，極大地浪費(fèi)國(guó)家和人民財(cái)產(chǎn)。如何提高沼氣使用效率，達(dá)到提供清潔能源、改善環(huán)境的作用成為中國(guó)農(nóng)村急需解決的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

“沼改廁”就是利用在農(nóng)村原來(lái)已經(jīng)建設(shè)的沼氣池，實(shí)施改建衛(wèi)生廁所，將廁所糞污、圈舍糞污通過(guò)管網(wǎng)與沼氣池聯(lián)通，通過(guò)沼氣池對(duì)人畜糞污進(jìn)行無(wú)害化處理，經(jīng)厭氧發(fā)酵處理后的沼渣沼液形成生態(tài)有機(jī)肥還田利用。本文站在全國(guó)農(nóng)村廁所革命“一盤棋”的角度，基于四川省推進(jìn)“沼改廁”的典型案例，對(duì)農(nóng)村“沼改廁”推廣方法、推廣模式、效益分析和管護(hù)機(jī)制進(jìn)行探析，旨在充分發(fā)揮沼氣池的功能和作用，盤活閑置資產(chǎn)，豐富改廁模式，為“沼改廁”融入農(nóng)村廁所革命推進(jìn)格局中提供有益的思路。

1 中國(guó)農(nóng)村“沼改廁”現(xiàn)狀

在全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興，加快農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化的新形勢(shì)下，提高農(nóng)村沼氣等清潔能源的利用率成為當(dāng)前中國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和與碳達(dá)峰的有效路徑，也是新時(shí)代鄉(xiāng)村全面振興的主題之一。“沼改廁”不僅涉及到沼氣池和衛(wèi)生廁所的建設(shè)改造、糞污資源化處理以及設(shè)備日常維護(hù)等技術(shù)層次，也關(guān)聯(lián)到農(nóng)民思想觀念和行為方式的轉(zhuǎn)變。其中，衛(wèi)生廁所的建設(shè)不僅僅是中國(guó)農(nóng)村地區(qū)的基礎(chǔ)性建設(shè)工程，也不是簡(jiǎn)單重復(fù)的粗放式治理，而是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，是面對(duì)農(nóng)村廁所革命行為主體分散性和復(fù)雜性突出問(wèn)題[5]，旱廁、露天廁所和非標(biāo)準(zhǔn)廁所存在的自排污后端處理能力不足[6]，農(nóng)戶缺乏主動(dòng)性改廁意愿[7]，高原高寒、缺水干旱、生態(tài)環(huán)境脆弱與要素資源短缺[8]，實(shí)施主體單一[9]，建設(shè)成本高、資金投入缺口大[10]等問(wèn)題是農(nóng)村公共服務(wù)領(lǐng)域亟待補(bǔ)齊的突出短板之一，也是鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實(shí)施過(guò)程中不可回避的問(wèn)題。隨著“廁所革命”在中國(guó)持續(xù)開展和深入推廣，衛(wèi)生廁所已經(jīng)成為中國(guó)農(nóng)村地區(qū)鄉(xiāng)村振興的核心評(píng)價(jià)指標(biāo)。截止至2018年，中國(guó)農(nóng)村無(wú)害化衛(wèi)生廁所的普及率已經(jīng)超過(guò)60%[11-12]。除衛(wèi)生廁所外，沼氣池建設(shè)也是中國(guó)農(nóng)村惠農(nóng)工作的重點(diǎn)工程。沼氣池能夠?qū)⑿笄菁S污進(jìn)行厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣、沼渣和沼液，能夠?yàn)檗r(nóng)民生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)巨大便利和效益。20世紀(jì)初，中國(guó)在全國(guó)范圍內(nèi)開始實(shí)施農(nóng)村沼氣國(guó)債項(xiàng)目[13]，并在2015年連續(xù)三年實(shí)施沼氣轉(zhuǎn)型升級(jí)試點(diǎn)項(xiàng)目[14]，極大地推動(dòng)了沼氣事業(yè)的發(fā)展。但在2009年以后，中國(guó)戶用沼氣的新增數(shù)連年下降，并從2016年開始，每年戶用沼氣報(bào)廢數(shù)量逐年增多[15]。2017年中國(guó)上報(bào)的戶用沼氣報(bào)廢數(shù)量比2016年各地統(tǒng)計(jì)的數(shù)量增加了2倍多；2018年達(dá)到了150萬(wàn)戶之多[16]。沼氣池的閑置廢棄成為農(nóng)村能源利用的常態(tài)，如何提高沼氣池的可利用價(jià)值也是亟需解決的重大問(wèn)題。

“沼改廁”模式可以較好的將廁所與沼氣池相連接，并通過(guò)多種技術(shù)模式實(shí)現(xiàn)沼氣池的再利用，不僅能夠解決糞污的收集與無(wú)害化處理問(wèn)題，還能消除閑置沼氣池的安全隱患。廁屋安裝的便器宜配套安裝能夠使沼液回流沖洗廁所的裝置，通過(guò)PVC材質(zhì)的“U”形導(dǎo)管設(shè)計(jì)實(shí)施“上部回流三位一體”沼氣池技術(shù)，可以有效減少沼氣池堵塞、泄露問(wèn)題[17]。分子生物學(xué)技術(shù)在戶用沼氣池中接種瘤胃菌劑可以使發(fā)酵更加充分[18]；利用沼氣池處理廁所糞尿技術(shù)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，技術(shù)日趨成熟，各項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用使得戶用沼氣池向著更加安全、高效、便捷的方向發(fā)展，沼液經(jīng)沉淀后溢流貯存或應(yīng)用，從衛(wèi)生評(píng)價(jià)指標(biāo)分析，可以達(dá)到GB7959《糞便無(wú)害化衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》和GB19379《農(nóng)村戶廁衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的要求。

2 四川省農(nóng)村“沼改廁”主要推廣模式

《四川省推進(jìn)“廁所革命”三年行動(dòng)方案（2018—2020年）》提出，要以項(xiàng)目推動(dòng)農(nóng)村廁所革命重點(diǎn)縣建設(shè)，重點(diǎn)縣按照規(guī)劃指標(biāo)進(jìn)行農(nóng)村戶廁改建，并詳細(xì)制定了各項(xiàng)補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)。截止至2020年，四川省累計(jì)投入中央和省級(jí)資金107億元，實(shí)施5 100個(gè)廁所革命整村推進(jìn)示范村，完成新（改）建公廁17 946座，新（改）建農(nóng)村戶廁217.2萬(wàn)戶，農(nóng)村衛(wèi)生廁所普及率達(dá)86%，基本完成了“廁所革命”三年行動(dòng)方案的要求[19]。四川省因地制宜，通過(guò)采取不同模式推動(dòng)農(nóng)村改廁，在西充縣等8個(gè)縣（市、區(qū)）開展農(nóng)村“沼改廁”試點(diǎn)，主要針對(duì)對(duì)象為農(nóng)戶所建的沼氣池，其原理為將衛(wèi)生廁所與戶用沼氣池聯(lián)通，使廁所糞污接入沼氣池，經(jīng)厭氧發(fā)酵對(duì)糞污進(jìn)行無(wú)害化處理后，灌溉農(nóng)作物實(shí)現(xiàn)消納利用，并支持和鼓勵(lì)資金多元化投入，變單項(xiàng)“農(nóng)村改廁”為多元化系統(tǒng)工程來(lái)實(shí)施，對(duì)推動(dòng)農(nóng)村改廁起到了積極的作用?！罢痈膸蓖茝V模式的示意圖見圖1。

2.1 單戶式“沼改廁”模式

單戶式“沼改廁”模式是利用管道將農(nóng)戶自家原有的沼氣池與衛(wèi)生廁所連接起來(lái)，將糞污接至沼氣池中進(jìn)行無(wú)害化處理，產(chǎn)生的沼液沼渣進(jìn)行還田利用。單戶式“沼改廁”模式見圖2。

單戶式“沼改廁”模式的優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)螒羰健罢痈膸蹦Ｊ讲捎谩凹S污-沼氣池-無(wú)害化處理”的技術(shù)模式，一方面將沼氣池改造成三格式化糞池，節(jié)省廁所改造的資金，另一方面充分利用沼氣池發(fā)酵功能，對(duì)糞污進(jìn)行無(wú)害化處理并還田利用，達(dá)到節(jié)約資金和環(huán)保的雙重作用。

單戶式“沼改廁”模式的缺點(diǎn)：一是此模式只能處理農(nóng)戶日常糞污，不能處理農(nóng)戶日用餐廚、洗浴、洗衣等生活污水，變相的提高了日常生活廢棄物的處理成本。二是此模式只能為單戶家庭服務(wù)，若出現(xiàn)家庭中勞動(dòng)力長(zhǎng)期外出打工的現(xiàn)象，則將降低單戶式“沼改廁”模式的利用率。三是該模式的長(zhǎng)期維護(hù)需要一定技術(shù)、人力或財(cái)力支持，若家庭中缺乏技術(shù)人員或有效收入，則該模式的長(zhǎng)效管護(hù)將成為一大難題。

2.2 聯(lián)戶式“沼改廁”模式

聯(lián)戶式“沼改廁”模式是指將兩戶以上農(nóng)戶的衛(wèi)生廁所通過(guò)管道裝置連接起來(lái)，將糞污接至沼氣池中進(jìn)行無(wú)害化處理，沼液沼渣還田利用。小聯(lián)戶可處理3～5戶衛(wèi)生廁所，大聯(lián)戶可處理10戶以上衛(wèi)生廁所。聯(lián)戶式“沼改廁”模式見圖3。

聯(lián)戶式“沼改廁”模式優(yōu)點(diǎn)：聯(lián)戶式改廁模式利用原有排水渠加裝排污管道，連接廁所和沼氣池，使多家農(nóng)戶糞污能夠集中到一個(gè)沼氣池進(jìn)行無(wú)害化處理，然后還田消納利用。這種模式不僅方便多家農(nóng)戶將廢棄資源進(jìn)行集中處理利用，減少因勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移而導(dǎo)致沼氣池閑置棄用的情況，并且能夠提高沼氣池利用效率，降低每戶農(nóng)戶沼氣池建設(shè)成本和日常維護(hù)成本。

聯(lián)戶式“沼改廁”模式缺點(diǎn)：該模式雖然能夠利用沼氣池對(duì)多戶家庭糞污進(jìn)行無(wú)害化處理和再次利用，但設(shè)備的維修和管護(hù)相比較于單戶式需要投入更多人力和財(cái)力；而且在低溫環(huán)境下，沼氣池發(fā)酵效率較低，產(chǎn)生的沼渣沼液的較少，因此資源的分配使用也將是聯(lián)戶式“沼改廁”模式面對(duì)的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

2.3 廁污共治模式

“廁污共治”模式是指在農(nóng)戶居住相對(duì)集中的村莊，通過(guò)沼氣池將農(nóng)戶衛(wèi)生廁所與生活污水收集至沼氣池中，糞污通過(guò)沼氣池進(jìn)行無(wú)害化處理，污水通過(guò)管道排至污水處理站進(jìn)行集中處理，經(jīng)濟(jì)條件允許的地區(qū)還可以建設(shè)人工生態(tài)濕地，處理過(guò)的污水排放至人工生態(tài)濕地，通過(guò)淤泥吸附、植物降解實(shí)現(xiàn)生態(tài)處理。廁污共治“沼改廁”模式見圖4。

廁污共治模式優(yōu)點(diǎn)：一是該模式統(tǒng)籌考慮農(nóng)村改廁和生活污水治理，通過(guò)沼氣池和污水處理池，將農(nóng)戶日常生活糞污和污水進(jìn)行收集、處理和再次利用。二是該模式將沼氣池作為農(nóng)戶生活污水處理的前置預(yù)處理設(shè)施，偏遠(yuǎn)山區(qū)也可以將其作為農(nóng)田灌溉的微型蓄水池，解決農(nóng)田灌溉季節(jié)性缺水問(wèn)題。三是污水經(jīng)過(guò)處理后可直接用于灌溉，即完全實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)再利用。

廁污共治模式缺點(diǎn)：該模式的缺點(diǎn)與聯(lián)戶式“沼改廁”模式相似，但廁污共治的后續(xù)管護(hù)機(jī)制更為復(fù)雜，在嚴(yán)酷的氣候環(huán)境下污水處理設(shè)備可能出現(xiàn)工作故障的情況，因此，需要的技術(shù)要求和資金支持更高。對(duì)于偏遠(yuǎn)地區(qū)的農(nóng)村來(lái)說(shuō)，設(shè)備的技術(shù)和維護(hù)費(fèi)用將是后續(xù)管護(hù)的一大難題。

3 “沼改廁”模式在四川的典型實(shí)踐

3.1 四川省“沼改廁”技術(shù)模式的形成

四川省農(nóng)村“沼改廁”技術(shù)模式，從容積來(lái)看農(nóng)村戶用沼氣池大多為6～8 m3，比目前推廣較多的三格式化糞池1.5～2 m3容積更大，戶用沼氣池停留時(shí)間是三格式化糞池停留時(shí)間的4倍以上，有害病原菌（大腸桿菌和沙門氏菌）、蟲卵（蛔蟲卵和鉤蟲卵）、血吸蟲在化糞池處理衛(wèi)生效果更好；從技術(shù)工藝設(shè)計(jì)來(lái)看，戶用沼氣池工藝設(shè)計(jì)上是典型的封閉式厭氧處理設(shè)計(jì)，三格式化糞池第一格和第三格設(shè)計(jì)了排氣孔，僅第二格為厭氧設(shè)計(jì)，戶用沼氣池對(duì)有害微生物沉淀作用與殺滅程度更高，無(wú)害化效果更好。四川省井研縣推進(jìn)“沼改廁”模式，用最直觀的技術(shù)，將閑置沼氣池改建廁所，有效推進(jìn)農(nóng)村改廁進(jìn)程，解決了群眾關(guān)注的問(wèn)題，“沼改廁”模式實(shí)施效果好，群眾滿意度高，因此本文以井研縣推進(jìn)“沼改廁”案例進(jìn)行典型分析。

3.2 “沼改廁”模式在四川的應(yīng)用

四川省井研縣大力開展農(nóng)村“廁所革命”整村推進(jìn)示范村建設(shè)，率先在全縣20個(gè)村開展“廁所革命”整體提升行動(dòng)，2018年至2020年三年帶動(dòng)全縣2.2萬(wàn)余農(nóng)戶開展廁所改造，共改建農(nóng)村戶用衛(wèi)生廁所66 378戶；特別是2020年，井研縣完成農(nóng)村“廁所革命”整村推進(jìn)示范村28個(gè)行政村9 156戶，實(shí)現(xiàn)示范村無(wú)害化廁所普及率達(dá)到90%以上，全縣整體農(nóng)村衛(wèi)生廁所普及率達(dá)到95%以上。

3.2.1 推廣模式

井研縣在推動(dòng)“沼改廁”模式中，主要利用沼氣池凈化技術(shù)，一是對(duì)戶用沼氣池加蓋、磚砌改建成三格池，或是以戶用沼氣池為第一級(jí)厭氧處理池，對(duì)接建設(shè)第二格與第三格處理池，有條件的還可以增加沉淀池和生態(tài)池，建設(shè)成本低，處理效果好。井研縣對(duì)居住較為分散、地形地貌復(fù)雜的村莊和農(nóng)戶（散戶），充分利用有沼氣池但沒(méi)有使用沼氣的農(nóng)戶，將沼氣池改造成三格化糞池。廁所糞污經(jīng)戶用沼氣池厭氧發(fā)酵對(duì)糞污實(shí)行無(wú)害化處理后，產(chǎn)生的沼肥還田，實(shí)現(xiàn)消納利用。二是對(duì)村莊人口規(guī)模較小，3戶以上10戶以下相對(duì)集中采取聯(lián)戶建設(shè)無(wú)害化廁所的模式，對(duì)廁所統(tǒng)一進(jìn)行改造，將各戶糞污從通過(guò)管道相連集中進(jìn)入大型三格化糞池進(jìn)行處置，糞污在厭氧環(huán)境下被厭氧微生物分解轉(zhuǎn)化，處理后的糞污應(yīng)達(dá)到無(wú)害化衛(wèi)生要求，能夠直接用于農(nóng)業(yè)施肥，實(shí)現(xiàn)糞污資源化利用。三是對(duì)靠近鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水管網(wǎng)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠周邊較為集中居住的農(nóng)戶，采用接入城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)模式。糞污經(jīng)過(guò)沼氣池進(jìn)行處理后，再接入城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)進(jìn)行廁污共治末端處理。

3.2.2 推廣方法

四川省井研縣大力開展農(nóng)村“廁所革命”整村推進(jìn)示范村建設(shè)，率先在全縣20個(gè)村開展“沼改廁”，帶動(dòng)全縣2萬(wàn)余戶農(nóng)戶開展廁所改造?？偨Y(jié)井研縣的做法：一是政府部門牽頭，劃定各基層單位項(xiàng)目責(zé)任，充分尊重農(nóng)民主體地位，運(yùn)用“一事一議”民主決策機(jī)制，確保“沼改廁”工程有力有序有效推進(jìn)。二是井研縣各村莊也將改廁納入村規(guī)民約，通過(guò)群眾評(píng)議，提高村民參與度。由此，井研縣形成縣、鎮(zhèn)/鄉(xiāng)、村三級(jí)聯(lián)動(dòng)與“多層參與、層層落實(shí)、分層負(fù)責(zé)”的方法推廣“沼改廁”。三是通過(guò)對(duì)現(xiàn)有沼氣池設(shè)施且能就近還田利用沼肥的農(nóng)戶，給予沼氣池清污和修繕幫助，設(shè)置防雨溝、臺(tái)地等，將糞污排入沼氣池進(jìn)行發(fā)酵處理，安裝廁屋和畜禽糞舍內(nèi)糞污管網(wǎng)，并定期檢查沼氣池和清理沼氣池地表設(shè)施，達(dá)到農(nóng)戶“沼改廁”目的。該方法推廣速度快，面積覆蓋廣，村民參與度高，有力地推動(dòng)了農(nóng)村改廁進(jìn)程。到2020年，井研縣農(nóng)村衛(wèi)生廁所普及率達(dá)到了95%。

3.2.3 效益分析

1）經(jīng)濟(jì)效益分析

自有收益?！罢痈膸背丝梢詫?duì)糞便實(shí)行無(wú)害化處理外，經(jīng)沼氣池厭氧發(fā)酵后產(chǎn)出的沼液沼渣能夠帶來(lái)一部分經(jīng)濟(jì)效益。沼渣沼液作為沼肥使用，噴灑作物葉面可以有效預(yù)防果樹等植物病蟲害，至少可為農(nóng)戶減少20%農(nóng)藥化肥的使用量[20]。以四川省井研縣為例，一口6 m3沼氣池年產(chǎn)沼肥約6 000 kg左右，平均每戶農(nóng)戶沼氣池的沼肥產(chǎn)量基本可以滿足農(nóng)戶一年的肥料需求[21]。若以節(jié)約用電、薪柴和化肥等方面的費(fèi)用計(jì)算，則每口8 m3沼氣池每年可為每戶農(nóng)戶節(jié)省850元[22]，若以井研縣沼氣池保有量21 564口計(jì)算，則可節(jié)省約1 833萬(wàn)元。

財(cái)政投入可行性?！罢痈膸笔菄?guó)家治理農(nóng)村人居環(huán)境的重要工程，也是“廁所革命”進(jìn)一步提升的技術(shù)模式，其主要采取國(guó)家與地方政府財(cái)政資金支持，農(nóng)戶自籌或以工代勞形式進(jìn)行改廁?！皫锩睉?zhàn)略推廣數(shù)年來(lái)，財(cái)政補(bǔ)貼占比較大，若以“沼改廁”作為主要推廣模式，則將大大減輕財(cái)政負(fù)擔(dān)。

如果按照已改建單戶式三格式化糞池預(yù)算，每戶平均補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)1 300元，則改造的2.2萬(wàn)戶廁所需補(bǔ)助資金超過(guò)2 860萬(wàn)元，而國(guó)家財(cái)政對(duì)2020年推進(jìn)農(nóng)村廁所革命的井研縣的資金支持為1 500萬(wàn)元，改廁資金缺口明顯。井研縣農(nóng)村戶用沼氣池保有量21 564口，若以“沼改廁”推廣模式計(jì)算，每戶平均補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)為300元，則政府補(bǔ)助資金僅需646.92萬(wàn)元。因此，“沼改廁”作為一種簡(jiǎn)單實(shí)用的糞污處理模式，節(jié)約了改廁成本，快了改廁進(jìn)程，具有較強(qiáng)的示范效應(yīng)和實(shí)際應(yīng)用意義。

“沼改廁”模式與新建三格式化糞池成本對(duì)比分析。以單戶式廁所為標(biāo)尺進(jìn)行成本分析，則“沼改廁”模式的建設(shè)成本主要包含以下幾方面：其一是人工維護(hù)成本，沼氣池內(nèi)空氣不流通，含有硫化氫等有毒氣體，需相關(guān)專業(yè)人員對(duì)沼氣池進(jìn)行清掏維修。農(nóng)村戶用沼氣池一年需清掏一次，當(dāng)?shù)厣祥T服務(wù)費(fèi)為200元/d[23]；其二是材料成本，農(nóng)村戶用沼氣輸氣管道常選購(gòu)聚乙烯管和聚氯乙烯管，另配有彎頭、開關(guān)、炕口密封蓋板等，市場(chǎng)價(jià)共計(jì)400元左右。農(nóng)戶在家改造廁所而耽誤務(wù)農(nóng)或外出務(wù)工的損失為“沼改廁”的間接成本，根據(jù)四川省2020年統(tǒng)計(jì)年鑒顯示，四川省農(nóng)林牧漁從業(yè)人員年工資為51 754 元/年，平均每天為141.79元，進(jìn)行沼氣池清掏處理需占用農(nóng)戶一天時(shí)間，因此，農(nóng)戶的勞動(dòng)力機(jī)會(huì)成本為141.79元，選擇“沼改廁”模式處理糞污總成本合計(jì)為741.79元/戶。

新建三格式化糞池模式成本分析。新建或?qū)r(nóng)戶已有舊糞池進(jìn)行清理改造為三格式化糞池，通過(guò)三格式化糞池的層層分流與沉淀實(shí)現(xiàn)對(duì)糞污的無(wú)害化處理達(dá)到改廁的要求。四口之家及以下人口建設(shè)容積為2 m3的三格式化糞池，需單磚800塊、水泥12包、砂1.5方、碎石0.5 方、直徑110 mm管5根（彎頭12個(gè)、直接6個(gè)）、直徑40 mm管1根（彎頭3個(gè)）、直徑8 mm圓鋼0.75 m×30根、0.37 m×36根、0.25 m×12根、直徑12 mm螺紋鋼1 m×4根，另外購(gòu)置1個(gè)排氣孔、過(guò)糞管2個(gè)、排水管1個(gè)，澆筑蓋板3塊等，參照現(xiàn)行市場(chǎng)價(jià)格，算出建筑材料總價(jià)格近1 500元。經(jīng)政府培訓(xùn)后農(nóng)戶可自行選購(gòu)建筑材料和改建舊糞池共需耗時(shí)4 d左右時(shí)間，則勞動(dòng)力機(jī)會(huì)成本為567.6元，三格式化糞池處理糞污成本合計(jì)為2 067.6 元/戶。

對(duì)單戶式“沼改廁”與三格式化糞池處理模式成本比較分析，見表1。此外，廁所結(jié)構(gòu)分為兩部分，室內(nèi)廁屋（包括廁門、通風(fēng)窗、全封閉吊頂?shù)龋┖褪彝饧S便處理池，井研縣廁屋改造嚴(yán)格按照戶廁改造技術(shù)要求執(zhí)行，由于廁屋改建受廁屋面積、家庭條件、個(gè)人偏好等因素的影響較大，廁屋改建成本差距過(guò)大，在此不將廁屋改建核算入改廁成本中。

表1 井研縣單戶式“沼改廁”與三格式化糞池建設(shè)成本分析

通過(guò)表1可以直觀地看出單戶式“沼改廁”與三格式化糞池處理模式建設(shè)成本的差距，其中單戶式“沼改廁”的建設(shè)成本較三格式化糞池低一半以上，其成本優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在將農(nóng)戶自有的沼氣池充分利用起來(lái)：建設(shè)階段只需清掏維修，購(gòu)買管道將沼氣池與戶廁連接起來(lái)即可使用。改廁完成后，需每年請(qǐng)專業(yè)清掏維修人員上門對(duì)沼氣池清掏一次，亦可組織村民或集體經(jīng)濟(jì)組織進(jìn)行掏糞清污處理。因此，相對(duì)于其它模式，“沼改廁”模式具有經(jīng)濟(jì)成本低，可用性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。

2）生態(tài)效益

通過(guò)外部性溢出效應(yīng)、外部影響對(duì)“沼改廁”技術(shù)模式的生態(tài)效益進(jìn)行分析?！罢痈膸奔夹g(shù)模式能夠促進(jìn)資源的可持續(xù)利用，并間接起到減少溫室氣體排放的作用[24]；同時(shí)在水質(zhì)污染方面改良效果較好，能夠有效凈化污水，降低水中還原性物質(zhì)污染程度[25]。此外，沼液沼渣可以還田利用，提高土壤的有機(jī)質(zhì)含量。借鑒董紅敏等[26]核算沼氣池碳減排的結(jié)果來(lái)測(cè)算“沼改廁”技術(shù)模式碳排放減少量：每口沼氣池可為單個(gè)農(nóng)戶實(shí)現(xiàn)減少1.43～2.0 t二氧化碳排放量，若井研縣21 564口沼氣池如果繼續(xù)發(fā)揮作用，可減少二氧化碳排放量3.08萬(wàn)～4.3萬(wàn)t。

3）社會(huì)效益

推行“沼改廁”模式不僅可以使糞污中寄生蟲、蛔蟲等有害蟲卵在密閉的沼氣池中被消滅，減少由廁污引起的傳染疾病的發(fā)生率[27]。2020年9月15日至10月15日，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部沼氣產(chǎn)品及設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心對(duì)四川省“沼改廁”戶用沼氣池出料間（水壓間）水樣檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果為187個(gè)樣品的糞大腸菌值均在“標(biāo)準(zhǔn)限值≥10-4”范圍內(nèi)，糞大腸菌值合格率為100%，樣品糞大腸菌值均符合標(biāo)準(zhǔn)要求，說(shuō)明“沼改廁”模式的推廣對(duì)降低微生物病原菌有明顯的抑制作用。另外，政府對(duì)于農(nóng)戶“沼改廁”的獎(jiǎng)補(bǔ)措施也會(huì)使農(nóng)戶增加改廁意愿和獲得感，突出村民主體地位，使社會(huì)福利水平隨村民個(gè)人效用的增加而不斷提升，具有良好的社會(huì)推廣價(jià)值。

3.2.4 后續(xù)管護(hù)機(jī)制

井研縣按照“誰(shuí)受益、誰(shuí)負(fù)擔(dān)、誰(shuí)管護(hù)”的原則，零散的戶廁改造由村民自行管理，集中戶廁改造、集中生活污水工程等配套設(shè)施移交村委會(huì)進(jìn)行維護(hù)管理。通過(guò)完善村規(guī)民約，明確責(zé)任和義務(wù)，采取市場(chǎng)化購(gòu)買服務(wù)和群眾自籌相結(jié)合的方式來(lái)建立保潔隊(duì)伍，建立設(shè)備日常維護(hù)監(jiān)管制度，極大地提高了設(shè)施的管護(hù)水平。

4 “沼改廁”模式推廣應(yīng)注意的問(wèn)題

通過(guò)四川省推進(jìn)農(nóng)村“沼改廁”案例分析發(fā)現(xiàn)改廁推廣模式多樣化，農(nóng)戶改廁意愿較強(qiáng)，特別是“沼改廁”模式，能夠改善沼氣池閑置廢棄的現(xiàn)象，有效盤活國(guó)家財(cái)政資金對(duì)農(nóng)村戶用沼氣池存量資產(chǎn)，達(dá)到節(jié)能減排和環(huán)境改善的作用。其“推廣模式、推廣方法、效益分析和管護(hù)機(jī)制”之間相互聯(lián)通，具有良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益，為不同地區(qū)提供可借鑒的改廁模式。但在實(shí)際推廣過(guò)程中，“沼改廁”模式還存在實(shí)施主體與資金投入相結(jié)合問(wèn)題、技術(shù)模式與經(jīng)濟(jì)實(shí)用性選型問(wèn)題、產(chǎn)業(yè)鏈條與糞污資源化利用問(wèn)題及后續(xù)管護(hù)與長(zhǎng)效使用問(wèn)題。

4.1 實(shí)施主體與資金投入的有效結(jié)合問(wèn)題

農(nóng)村“廁所革命”在效益使用上具有非排他性，投入難以通過(guò)市場(chǎng)機(jī)制獲得回報(bào)。鑒于農(nóng)村“沼改廁”實(shí)施的主體是農(nóng)戶，資金投入主體則是政府為主，但只依賴于政府投資卻仍然存在投入嚴(yán)重不足的問(wèn)題。應(yīng)強(qiáng)化農(nóng)民主體改廁意愿，盤活農(nóng)村戶用沼氣池存量，通過(guò)市場(chǎng)機(jī)制吸引社會(huì)資本合作，破解資金投入主體單一和資金缺口等困難，有助于推動(dòng)改廁進(jìn)程。

4.2 技術(shù)模式與經(jīng)濟(jì)實(shí)用性選擇問(wèn)題

“沼改廁”改造工藝技術(shù)升級(jí)優(yōu)化與經(jīng)濟(jì)實(shí)用，可以有效推進(jìn)農(nóng)村改廁，但在推廣實(shí)施環(huán)節(jié)中，未嚴(yán)格按照衛(wèi)生廁所的標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行施工，影響改廁質(zhì)量與使用。在資源循環(huán)利用、污水和糞便處理、減少人畜共患病傳播風(fēng)險(xiǎn)等方面，“沼改廁”模式的經(jīng)濟(jì)效益投入產(chǎn)出比達(dá)到1∶5.3[28]，因此應(yīng)建立政府、企業(yè)、農(nóng)戶互利產(chǎn)業(yè)鏈，可促使改廁資源得到有效循環(huán)利用[29]，節(jié)約改廁成本，推動(dòng)改廁從數(shù)量增長(zhǎng)向?qū)嵱觅|(zhì)量提升轉(zhuǎn)變，促進(jìn)跨界融合的改廁產(chǎn)業(yè)模式。

4.3 產(chǎn)業(yè)鏈條與糞污資源化利用問(wèn)題

無(wú)論是單戶式、聯(lián)戶式“沼改廁”或是廁污共治模式，糞污抽取難、處理難、利用難等問(wèn)題是推進(jìn)改廁的難點(diǎn)。如果不及時(shí)清理化糞池，糞污溢出會(huì)污染地下水和周圍環(huán)境，因此，“沼改廁”技術(shù)模式應(yīng)基于資源循環(huán)利用，把糞污治理作為綠色生產(chǎn)和人居環(huán)境綜合治理的系統(tǒng)工程，將農(nóng)村改廁與污水處理、資源循環(huán)利用等聯(lián)系起來(lái)，優(yōu)化和延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，提高糞污資源循環(huán)利用率，構(gòu)建社會(huì)接受度高、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)的鄉(xiāng)村廁所生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)。

4.4 后續(xù)管護(hù)與長(zhǎng)效使用問(wèn)題

“沼改廁”是一項(xiàng)重大惠民工程，在改廁過(guò)程中，村民文化水平、村組織行為導(dǎo)向、污水處理狀況、天氣原因等都會(huì)對(duì)工程后期管護(hù)產(chǎn)生較大影響[30-31]，特別是后續(xù)清掏糞污的處理，需要可持續(xù)的管護(hù)機(jī)制，才能提高改廁使用效率和壽命。對(duì)此，應(yīng)建立“政府和村集體經(jīng)濟(jì)組織引導(dǎo)，受益村民積極參與”的長(zhǎng)效管護(hù)機(jī)制，加強(qiáng)設(shè)備后期維護(hù)和管理，提高工程的實(shí)際價(jià)值和便民性。

5 結(jié)論與建議

農(nóng)村戶用沼氣是中國(guó)改善農(nóng)村環(huán)境、促進(jìn)資源循環(huán)利用、提高能源利用效率的重要戰(zhàn)略能源建設(shè)項(xiàng)目。因此，國(guó)家投入大量資金支持農(nóng)村沼氣工程的發(fā)展，極大地改善了中國(guó)農(nóng)村的生產(chǎn)生活環(huán)境。然而，隨著勞動(dòng)力的遷移、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、沼氣工程維護(hù)成本高等原因，大量沼氣池閑置和廢棄，極大地浪費(fèi)了國(guó)家和人民的財(cái)產(chǎn)。廁所作為文明的標(biāo)志之一，對(duì)提高農(nóng)村居民的健康水平和改善農(nóng)村生活環(huán)境具有重要作用，將沼氣池改建成衛(wèi)生廁所，既能充分發(fā)揮沼氣池的作用，又能將家庭生活垃圾再利用，達(dá)到“一行兩得”的效果。為更好地推廣“沼改廁”模式，提出以下幾點(diǎn)建議。

1）建立農(nóng)村“沼改廁”多元投入機(jī)制

建立農(nóng)村“沼改廁”的政策著力點(diǎn)，強(qiáng)化財(cái)政資金投入的引領(lǐng)機(jī)制，優(yōu)化政府、企業(yè)與農(nóng)民利益聯(lián)結(jié)機(jī)制，通過(guò)市場(chǎng)機(jī)制撬動(dòng)社會(huì)資本，推廣“PPP”模式以及政府購(gòu)買服務(wù)等方式，促進(jìn)整治鏈條升級(jí)，構(gòu)建多元化資金投入機(jī)制，以減輕政府財(cái)政壓力，提高受益主體的參與度。

2）建立農(nóng)村“沼改廁”技術(shù)創(chuàng)新集成推廣機(jī)制

以農(nóng)村“沼改廁”為紐帶，建設(shè)生態(tài)家園和美麗鄉(xiāng)村為目標(biāo)，按照技術(shù)提升，優(yōu)化模式、示范帶動(dòng)，整體協(xié)同的步伐，制定建設(shè)方案，優(yōu)化建設(shè)內(nèi)容、注重技術(shù)服務(wù)與提升，集成適宜性、經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性最優(yōu)技術(shù)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈條向多位一體的高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)變，構(gòu)建技術(shù)創(chuàng)新集成推廣機(jī)制。

3）建立“沼改廁”資源化利用新模式

以“財(cái)政補(bǔ)貼+社會(huì)運(yùn)營(yíng)+群眾自籌”的方式，在村組建畜禽糞污資源化利用團(tuán)隊(duì)，為村民果園、蔬菜園、其它農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園或制肥廠運(yùn)輸糞肥，并按照政府補(bǔ)貼部分，受益群眾自籌部分的方式進(jìn)行收費(fèi)。對(duì)于大型社區(qū)，可建立沼液還田示范區(qū)和公共沼液蓄水灌溉池，通過(guò)截污納管、聯(lián)戶或單戶收集等方式處理，實(shí)現(xiàn)廁所糞污無(wú)害化處理和資源化利用。

4）建立農(nóng)村“沼改廁”后續(xù)管護(hù)長(zhǎng)效機(jī)制

充分發(fā)揮政府是農(nóng)村“沼改廁”的主導(dǎo)作用，提升認(rèn)識(shí)水平，培養(yǎng)村民正確的入廁意識(shí)和觀念，完善“一戶，一卡”、“一村一檔”，健全“沼改廁”信息檔案，從多維角度提出“建好、管好、用好”后續(xù)管護(hù)長(zhǎng)效機(jī)制。

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Model for popularizing “conversion of biogas to toilet” and its application in Sichuan Province of China

Zhou Kun1, Ran Yi2※, Wu Jin2, He Li2, Kong Chuixue2, Xiang Zhengyi3, Gao Zhifei3, Mao Jing3

(1.,,610030,; 2.,610041,; 3.,610041,)

Household biogas has widely been one of the most important strategic energy construction to greatly improve the living environment, resource recycling, and energy efficiency in most rural areas of China. However, a large number of biogas digesters have been idle and abandoned in recent years, due mainly to the high maintenance cost of biogas projects against the adjustment of agricultural industrial structure, particularly with the migration of labor force. It is highly urgent to improve the use efficiency of biogas for clean energy in practical application. Alternatively, the rural toilet revolution is an important link to promote the rural living environment and green development in Rural Revitalization. Toilet as one of the symbols of civilization can be used to improve the health level of rural residents. The technical mode of “Conversion of biogas to toilet” can be selected to connect the biogas digester with household sanitary toilet. In this study, a detailed analysis was made on the realistic background, policy arrangement, and main technical modes of “biogas toilet transformation”. The typical areas of “biogas toilet transformation” in Sichuan Province were selected to popularize from the promotion mode, implementation, benefit analysis, as well as management and protection mechanism. Most technical modes of biogas conversion were the promotion modes of biogas digesters and toilets to jointly convert toilets or build additional sewage treatment tanks. These modes were effectively utilized biogas digesters for household life and production wastes, particularly for the active role of energy conservation, emission reduction, and environmental improvement. The cost analysis showed that the construction fund of “Conversion of biogas to toilet” reduced by half than before. “Three-grille mode septic tanks” was utilized to effectively revitalize the stock assets of rural household biogas digesters, while realizing the treatment and resource utilization of toilet feces, providing complementary ways of toilet transformation for the rural toilet revolution. Ecological benefits showed that biogas digesters in Sichuan Province indirectly reduced carbon dioxide emissions by about 1.43-2.0 t CO2per household. There was also relatively diverse implementation, management, and protection of “technical mode of changing reform of biogas to toilets”. The most commonly-used way was found in most areas: “the government as the main investor and manager, social investment promotion and construction, unified management of village collective economic organizations, and contribution and contribution of farmers”. Finally, four suggestions were proposed during this time to establish 1) A diversified investment mechanism for rural “reform of biogas to toilet”, 2) An integrated promotion mechanism for technological innovation, 3) A new resource utilization model, and 4) A long-term follow-up management and protection mechanism of rural “reform of biogas to toilet”. This finding can provide effective support to promote the “reform of biogas to toilet” mode in most rural areas.

biogas; economic analysis; conversion of biogas to toilet; Sichuan Province; case analysis

周琨，冉毅，吳進(jìn)，等. “沼改廁”推廣模式的實(shí)現(xiàn)及其在四川省的應(yīng)用[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2021，37(18)：273-280.doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2021.18.031 http://www.tcsae.org

Zhou Kun, Ran Yi, Wu Jin, et al. Model for popularizing “conversion of biogas to toilet” and its application in Sichuan Province of China[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2021, 37(18): 273-280. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2021.18.031 http://www.tcsae.org

2021-04-27

2021-07-13

國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目（31902208）；農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)財(cái)政專項(xiàng)項(xiàng)目（1251610010000190005）

周琨，博士，研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)管理和能源經(jīng)濟(jì)。Email：ZhouKun@stu.sicau.edu.cn

冉毅，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)樯镔|(zhì)發(fā)酵與沼氣工程檢測(cè)技術(shù)。Email：ranyi@caas.cn

10.11975/j.issn.1002-6819.2021.18.031

S216.4

A

1002-6819(2021)-18-0273-08