中国农村厕所改造及粪污处理标准体系研究

张 辉，赵立欣，孟海波，沈玉君，丁京涛，王惠惠，周海宾，范盛远

·农业生物环境与能源工程·

中国农村厕所改造及粪污处理标准体系研究

张 辉，赵立欣，孟海波，沈玉君，丁京涛，王惠惠，周海宾，范盛远

（农业农村部规划设计研究院，北京 100125）

农村无害化卫生厕所改造可以有效地减少农村地区粪-口传播疾病的发病率，保障人民群众身体健康和生活品质。2018年以来，农业农村部会同有关部门积极行动，大力推进农村厕所革命，取得了积极成效。然而，一些地方农村厕所“建不好、用不好、不好用”等情况仍有发生，究其根源，农村厕所改造及粪污处理标准规范缺失是重要原因。农村厕所改造及粪污处理标准体系是科学指导农村改厕和粪污资源化利用、规范行业进步和产业发展的重要手段。该研究从基础、通用、专用标准3个层次，系统梳理了中国农村厕所改造及粪污处理现行国家和行业标准，分析了存在的问题，明确了标准体系构建原则和目标，研究构建了标准体系结构和框架，提出了标准体系重点内容和制修订建议，以期为推动中国农村厕所革命提供支撑。

农村；标准；厕所改造；厕所粪污；粪污处理；标准体系

0 引 言

厕所虽小，却是重大民生工程，体现了一个国家和地区的发展水准和文明程度，关系到人民群众身体健康和生活品质。通过开展农村改厕及粪污无害化处理，可以有效杀灭粪便中的细菌和寄生虫卵，减少蚊蝇孳生，从源头上预防控制疾病[1]。原国家卫计委评估显示，农村改厕项目地区粪-口传播疾病的发病率明显下降，在血吸虫流行地区，血吸虫感染率、肠道传染病发病率均明显降低[2-4]。另一方面，厕所粪污对环境污染也不容忽视。据统计，厕所污水中总氮、总磷的贡献率占农村生活污水污染物总负荷的84%。全国约有50%行政村的饮用水源被污染。人类粪便中含有的大量有机物及营养元素，如氮、磷、钾等，不经处理直接排放不但会污染环境，还会造成严重的资源浪费[5-7]。

2018年以来，农业农村部会同有关部门积极行动，大力推进农村厕所革命。通过两年的努力，取得了积极成效，农村无害化卫生厕所普及率超过60%[8-9]。然而，一些地方农村厕所“建不好、用不好、不好用”等情况仍有发生，存在技术选择不科学、产品质量参差不齐、建设施工不规范、运行维护水平低等问题，究其根源，农村厕所改造及粪污处理标准规范缺失是重要原因，这在一定程度上影响了农村厕所革命实效[10]。

标准体系作为规范产业发展、推动行业进步的纲领，是标准制定和修订的基本依据[11]。随着中国农村改厕的快速推动，亟需构建农村厕所改造及粪污处理标准体系，加快推进标准制修订工作，推动农村改厕规范化发展。本文从基础、通用、专用标准3个层次，系统梳理了中国农村厕所改造及粪污处理现行国家和行业标准，分析了存在的问题，明确了标准体系构建原则和目标，构建了标准体系结构和框架，提出了标准体系重点内容和制修订建议，以期为中国农村厕所革命提供支撑。

1 国内外农村厕所及粪污处理标准现状

1.1 国外研究现状

国际标准化组织（ISO）在生活污水、粪便污泥、废水和饮用水相关标准中对厕所改造及粪污处理做了相关规定。其中，《粪便污泥处理装置》（ISO IWA 28:2018(E)）对粪便污泥处理装置的适用范围、安全性指标以及工作性能指标进行了规定[12]。《水体质量》(ISO 9308-2:2012)标准对污水中大肠杆菌的统计方法进行了规定，可为粪污处理以及污水排放要求相关标准的制定提供参考依据[13-15]。欧盟对包含厕所粪污处理在内的废水处理系统制定了相关标准，其中《50PT小型废水处理系统》（EN 12566：2016）标准针对民用50PT污水处理系统的预制化粪池、土壤渗透系统、生活废水处理系统、预制现场组装化粪池、预处理废水过滤系统、化粪池废水预处理系统和污水前处理装置进行了规定，该标准涵盖了污水处理系统的通用技术产品、施工建设、卫生安全、运行维护、检测评价和粪污贮存处理等全链条环节，覆盖面广，专业性强，可以为农村改厕各环节标准的制定提供借鉴[16-18]。

日本于1985年成立了“日本公厕协会”，并在全国范围内开始了“厕所革命”，主导建立了一套不同于城市的农村污水治理法规体系：城市（人口数量>5万或人口密度>40人/hm2的集中居住地）适用《下水道法》，农村地区主要适用于《净化槽法》[19]。其中，《净化槽法》涵盖了净化槽设计与制造、安装维护、运行管理、达标要求、性能评价等全过程的法规和标准，可以为厕污污水一体化生物处理技术工艺的规范化以及中国农村厕所改造标准体系框架的建立提供参考。澳大利亚现行标准《生活污水现场处理单元》（AS/NZS 1546-2008）以农村厕所化粪池、堆肥厕所为规范主体，规定了施工建设、技术工艺、排放和产物等方面的要求，可为化粪池类厕所和堆肥式厕所标准的编制提供参考；《生活污水现场管理》（AS/NZS 1547-2000）标准，从生活污水处理设施的运行管理和监测评价提出规范性要求。加拿大更加注重厕所及粪污的服务和评价标准的规定，《饮用水和废水的处理》（CAN/CSA-Z24511-10）系列标准重点对服务评价提出规范性要求，以上运行和管理方面的标准，可为农村厕所的运行维护提供借鉴。

1.2 国内研究现状

1987年，国家卫计委发布实施了《粪便无害化卫生标准》（GB7959）[20]，这是中国第一个与农村厕所有关的国家标准，首次确定温度和持续时间、粪大肠菌群、蛔虫卵死亡率、沙门氏菌等作为粪便无害化卫生学主要指标，并规定了卫生要求限值和监测检验方法，该标准于2012年修订并沿用至今，已成为粪污无害化的基本遵循[21]。2003年，国家卫计委组织制定了《农村户厕卫生标准》（GB 19379），首次提出了三格化粪池厕所、双瓮漏斗式厕所、三联通沼气池式厕所、粪尿分集式生态厕所、双坑交替式厕所、节水高压水冲式厕所等6项主推改厕技术，从建筑设计和卫生管理方面进行了规定，该标准于2012年修订，为中国农村改厕技术模式选择提供了依据。随着农村环境污染治理工作的推进，相关部门围绕农村生活污水治理、便器、化粪池、粪便处理厂等方面，编制了相关标准，为农村改厕及粪污处理提供了借鉴。2020年，农业农村部组织制定了《农村三格式户厕建设技术规范》（GB 38836）、《农村三格式户厕运行维护规范》（GB 38837）、《农村集中下水道收集户厕建设技术规范》（GB 38838），首次针对全国广泛使用的三格式户厕和农村集中下水道收集户厕，制定了专用标准，从设计、安装与施工、工程质量验收等环节进行了详细规定，并对三格式户厕的日常使用、粪污管理、维护、应急处置等提出了具体措施，这是当前农村改厕最亟需的标准，标准的实施可为农村厕所革命提供指导[22-24]。

截至当前，中国农村厕所改造及粪污处理现行国家标准和行业标准共22项（表1），为农村改厕工作发挥了积极作用。但随着农村人居环境整治工作深入推进，中国农村改厕工作全面铺开，市场主体异常活跃，两年时间内（2018—2019年）农村改厕企业从几百家增加到2万多家，农村改厕市场鱼龙混杂、产品质量参差不齐，农村改厕标准体系不健全不完善等问题日益凸显。

表1 中国农村厕所改造及粪污处理现行国家标准和行业标准

1）基础标准空白。目前，中国农村厕所改造及粪污处理尚无基础标准。由于缺乏术语标准，净化槽和一体化生物处理设备、源分离资源型厕所和粪尿分集式厕所、一体化方便器和生物降解式厕所等概念模糊交叉，缺乏统一的规范表述。分类标准的缺乏，导致少水与节水厕所、生物与非生物厕所等界限划分不清。同时标准图集的短缺，使厕所产品规格选择、设计施工等非标化问题突出。

2）通用标准缺乏。包括产品设备、工程设计、技术方法、建设验收、运行管理与安全卫生环保等要求。目前，中国农村厕所改造及粪污处理现行通用标准共7项。在工程建设方面，发布实施了《农村生活污水处理工程技术标准》《污水自然处理工程技术规程》《坐便器安装规范》3项标准，但农村厕所和粪污处理设施相关建设标准缺乏。在技术方法方面，农村厕所及粪污处理应涵盖产品生产、设计施工、运行维护等全链条的技术方法，而目前仅有《下水道化粪池气体监测技术要求》、《农村生活污水处理导则》2项。在安全卫生环保方面，发布实施了《农村户厕卫生规范》和《粪便无害化卫生要求》，仅针对6种常用改厕技术提出了卫生要求，随着农村改厕新技术的不断涌现，现有标准已不能满足需求。此外，产品设备标准和运行管理标准仍是空白[25-27]。

3）专用标准不足。中国现行专用标准15项，包括化粪池、活动厕所、免水冲厕所等产品设备标准，《农村三格式户厕建设技术规范》《生活污水净化沼气池施工规程》《农村集中下水道集中收集户厕建设技术规范》《粪便处理厂设计规范》等工程建设标准，以及《农村三格式户厕运行维护规范》《粪便处理厂评价标准》等运行管理标准。针对广泛应用的双瓮式户厕、粪尿分集式户厕、卫生旱厕等，以及新兴改厕技术类型仍缺乏专用标准规范[28]。

综上所述，现阶段中国亟需对照国内外先进成熟的农村厕所改造及粪污处理相关标准建立符合中国改厕实际情况的农村厕所改造及粪污处理标准体系，加强标准制定的基础研究工作，补齐标准缺失短板，加快推进农村厕所改造及粪污处理向标准化、规范化、产业化发展。

2 农村厕所改造及粪污处理标准体系构建原则与目标

依据《标准体系构建原则及要求》（GB/T13016-2018），结合中国农村改厕和粪污处理产业和行业的实际需求和发展方向，标准体系构建应遵循以下原则[29-30]：

1）系统设计，协调配套。充分考虑农村厕所革命的长期性和复杂性，立足当前、着眼长远，做好标准体系的顶层设计和系统谋划，并及时调整优化。标准体系应层次分明，标准间相互衔接协调，确保农村改厕及粪污处理全链条有标可依。

2）结合实际，科学构建。统筹考虑不同地区的地理、气候、民俗、经济发展阶段、产业发展需求和农民期盼，对标先进技术成果和国际标准，兼顾实用性和先进性，采用科学方法和手段构建标准体系。

3）先急后缓，逐步推进。针对当前农村改厕工作的主要问题和薄弱环节，聚焦重点难点，抓紧编制急需的有关标准。充分反映产业和行业的发展趋势，立足实际，循序渐进，逐步完善标准体系。

通过标准体系的构建，为标准制定提供顶层设计和基本依据，促进农村改厕标准制定走上规范轨道。

3 标准体系构建

3.1 结构框架

标准体系的分类可以从若干不同纬度进行划分，如序列维、门类维、层次维、专业维、生命周期维等。对标准体系结构框架进行表达时，可将众多维度中的一项作为已知项，其他项目作为可变项，进行多维度的分析和研究[31]。本标准体系框架按照农村厕所改造及粪污处理标准体系构建原则，参照美国学者霍尔（Hall）提出的系统工程方法论三维结构体系[32]，构建了农村厕所改造及粪污处理三维结构图（图1），主要包含层次、序列和门类3个维度，层次划分为基础标准、通用标准和专用标准，序列划分为产品设备、工程建设、技术方法、运行管理、安全卫生等，门类划分为农村户厕、粪污处理中心和其他等。基于基础标准、通用标准、专用标准3个层次，构建了标准体系框架图（图2）并结合农村改厕现状对专用标准层次进行了细化（图3）。

3.2 重点内容

3.2.1 填补基础标准空白

尽快编制农村厕所改造及粪污处理相关术语、分类、图集等基础标准。《农村厕所基础术语》标准应对现有厕所主要类型、关键部件、处理工艺等方面的专有名词内涵及适用范围进行规范，特别是对净化槽和一体化生物处理设备、源分离资源型厕所和粪尿分集式厕所、一体化方便器和生物降解式厕所等容易混淆的概念进行明确。《农村厕所分类》标准应依据资源投入、粪污处理利用方式等不同分类方法，对厕所进行详细分类，特别是明确水冲式、少水冲式、微水冲式、循环水冲式和无水冲式厕所的分类标准，明确生物式厕所、非生物式厕所的分类标准。《农村厕所图集》标准应对现有厕所的设计、施工、结构等绘制标准化图纸。

3.2.2 补齐通用标准短板

围绕农村厕所改造及粪污处理相关产品设备、工程建设、技术方法、运行管理、安全卫生等方面标准存在的短板，尽快编制通用标准。在产品设备方面，编制厕具、厕屋、粪便收集排放系统、粪污贮存处理等相关产品设备标准，应与城市厕所有所区分，突出农村户厕产品设备特点。在工程建设方面，应逐步完善户厕和粪污集中处理中心工程设计、施工建设及工程验收等方面的规范要求，加快编制关于农村户厕建设技术规范、厕所粪污集中处理中心建设技术规范和中小型粪污分散处理设施技术规范等标准，保障农村厕所及粪污集中处理中心的工程建设质量。在技术方法方面，应重点对粪污好氧发酵、厌氧发酵、兼氧贮存等无害化处理技术进行规定，对无害化卫生厕所评价方法进行规范，确定新型病原体、抗生素、盐分等指标检测方法。在运行管理方面，应对户厕和粪污无害化处理中心日常管护、服务维修、应急处置等方面进行规定。在安全卫生方面，尽快启动《农村户厕卫生规范》《粪便无害化卫生要求》修订工作，将净化槽式厕所、循环水冲式厕所、生物降解式厕所、生物堆肥式厕所等新兴厕所类型纳入标准范围，提出安全卫生和粪便无害化要求。

3.2.3 及时补充专用标准

针对目前广泛推广应用以及逐渐兴起的厕所类型，尽快编制关于“双瓮式厕所”“粪尿分集式厕所”“沼气池式厕所”“双坑交替式厕所”“生物堆肥式旱厕”“真空负压式厕所”“净化槽式厕所”“循环水冲式厕所”等标准，对产品设备、工程建设、技术方法、运行管理及安全卫生等方面提出具体要求。编制关于“厕所粪污堆肥集中处理中心”“厕所粪污沼气工程集中处理中心”“厕所粪污与污水协同集中处理中心”等技术规范专用标准，完善厕所粪污集中处理和资源化利用的规范化要求，保障农村厕所的可持续运行。

4 结论与建议

农村厕所改造及粪污处理标准体系是科学指导农村厕所改造和粪污处理、推动行业进步和产业发展的重要手段，也是联系政、产、学、研、用的重要纽带。本文从农村“厕所革命”发展形势对相关标准的要求出发，初步构建了农村厕所改造及粪污处理标准体系并得出如下结论：1）尽管已有部分农村改厕产品设备、施工建设和粪污处理的标准，但在系统性、适用性、前瞻性等方面存在不足，缺少标准体系的指导和整体规划，无法满足农村“厕所革命”长远发展的需求。2）本文从基础、通用、专用3个层次初步建立涵盖现行标准22项的农村厕所及粪污处理标准体系和框架，提出了标准体系构建重点内容。并提出以下建议：

1）尽快组建专门的标准化工作组或专业委员会。建议由行业内有影响力的研究机构牵头，组织农村厕所及粪污处理领域知名专家，组建标准委员会，负责构建与国际接轨的标准体系，组织开展标准制、修订工作，尽快解决农村厕所及粪污处理标准缺失的问题。

2）加强标准前期基础研究工作。建议设立研究课题，鼓励科研机构开展农村厕所及粪污处理研究工作，重点开展产品设备主要参数、技术模式适用性、环境卫生评估指标及方法等方面的研究，为标准制修订提供基本依据。

3）加快急需标准编制工作。建议尽快启动关于“农村厕所基础术语”“农村厕所分类”“厕所粪污集中处理中心建设技术规范”等3项国家标准和关于“厕所粪污处理利用导则”“卫生旱厕”“无害化卫生厕所评价标准”等3项行业标准编制工作，适时启动《农村户厕卫生规范》《粪便无害化卫生要求》的修订工作。

4）鼓励各地积极编制地方标准。中国幅员辽阔、区域差异大，农村厕所类型多样、粪污处理途径不同。建议尽快制定印发关于“完善农村厕所标准体系指导意见”，并鼓励各地在国家和行业标准的基础上，因地制宜，编制出台地方标准。为缩短地方标准立项和发布时间，可鼓励各地以政府文件的形式先行发布，并同步开展标准立项工作。

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Study on the standard system for rural toilet construction and excrement disposal in China

Zhang Hui, Zhao Lixin, Meng Haibo, Shen Yujun, Ding Jingtao, Wang Huihui, Zhou Haibin, Fan Shengyuan

(100125)

Toilet revolution has become one important part of a rural revitalization strategy in China, aiming to effectively reduce the incidence rate of fecal oral diseases, while to ensure the health-care level and quality of human beings. Since 2018, the Ministry of Agriculture and Rural Affairs, together with relevant departments, has taken active actions to vigorously promote the rural toilet revolution and achieved positive effects. However, some situation, like “poor construction, not working well and improper use” of rural toilets, still occurs in some rural areas. The main reason is a lack of a standard system for the toilet modernization and utilization of excrement, further to improve the hygiene of toilets facilities in rural areas. Therefore, this study first summarized the 22 national and industry standards system that were directly related to rural toilet construction and excrement disposal in China. It was found that the number of existing standards was seriously insufficient, indicating the standard system has not been well-established for the rural toilet construction and excrement disposal in China. As such, this study aims to establish a three-dimensional structure diagram of rural toilet construction and excrement disposal, using the system engineering technology method, including levels (basic standards, general standards, special standards), sequence (product equipment standards, engineering construction standards, technical method standards, operation management standards, safety and health standards), category (rural household toilet standards, fecal sewage centralized treatment center standards, other standards). An optimal level of special standard was further determined, according to the basic established principles of a standard system for rural toilet construction and excrement disposal. The key content of a standard system construction was proposed to fill the research gaps in the basic national standards, and the general standards system, as well as in the special standards. Four recommendations were also proposed during this time: 1) To organize a special standardization working group or professional committee as soon as possible to systematically implement the policy of the toilet revolution; 2) To strengthen the fundamental research on the various advanced international standards systems; 3) To speed up the preparation of urgently needed standards systems; 4) To encourage the local governments to actively prepare the local standards system, in order to provide for the rural toilet revolution in China. The standard system of toilet modernization and utilization of excrement in rural areas can provide an important means to guide the renovation of toilet and the utilization of excrement as resources, further to standardize development of the modern industry.

rural areas; standards; toilet construction; toilet excrement; excrement disposal; standard system

张辉，赵立欣，孟海波，等. 中国农村厕所改造及粪污处理标准体系研究[J]. 农业工程学报，2020，36(23)：209-214.doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.23.024 http://www.tcsae.org

Zhang Hui, Zhao Lixin, Meng Haibo, et al. Study on the standard system for rural toilet construction and excrement disposal in China[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2020, 36(23): 209-214. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.23.024 http://www.tcsae.org

2020-06-21

2020-12-01

农业农村部规划设计研究院自主研发项目-2019年寒旱区生态旱厕及粪污农用技术研究（ZZYFXKFZ201901）

张辉，研究员，主要从事现代农业发展规划、计划及战略研究、社会发展等方向研究。Email：zhanghui@aape.org.cn

10.11975/j.issn.1002-6819.2020.23.024

S1

A

1002-6819(2020)-23-0209-06